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记者调查:输变电工程的使用寿命(图)

2014-11-26 11:51
论恒
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  变压器类设备有物理寿命、技术寿命和经济寿命三种寿命

  一项输变电工程是个极为庞大的家庭,“成员”众多,包括电气一次设备(线圈类设备、开关类设备)、电气二次设备、变电工程建(构)筑物(主控楼、变电构架、基础)以及输电线路工程部件(铁塔、导地线、金具、绝缘子)等工程设备、工程材料。要对其寿命进行评估,必须单独核算,这是一项十分复杂的工作。

  这个大家庭中“块头”最大的当然是变压器。变压器类设备的寿命评估并不简单,由物理寿命、技术寿命和经济寿命这3种寿命综合决定。物理寿命即从投运开始到不再具有基本功能所经历的时间,技术寿命即从投运到由于技术进步和更新换代导致寿命终结所经历的时间,经济寿命即从投运到由于继续运行经济性不合算而导致的寿命终结所经历的时间。

  变压器类设备物理寿命主要包括绝缘系统(油纸绝缘)寿命和机械寿命。对于绝缘系统寿命,目前国内外主要通过窥斑见豹的方法,即针对反应绝缘系统寿命的一个特征参量来进行评估。

  河北保定供电公司油化班员工告诉记者,糠醛是变压器类设备中绝缘纸劣化分解的一种特殊产物,常温时为液体并溶于油中,通过糠醛含量来判断设备的寿命是一种较为可靠的评估方法。变压器类设备真空滤油后,糠醛会被部分滤除,造成油中糠醛含量与产生量不同,因此,采用这种方法需要结合运行检修历史综合判断,这也是电网检修人员的重要任务之一。此外,绝缘纸的聚合度是变压器机械性能的直接体现,可以作为油纸绝缘老化程度判别的依据,这种方法能估算出运行中变压器类设备的剩余寿命。

  评估变压器机械寿命的方法主要有短路阻抗法、绕组频率法、绕组电容量等。记者走访多个变电站时了解到,绕组频率是判断绕组变形的重要方法,这种方法需要比较丰富的经验,而通过绕组电容量判断绕组变形缺乏定量的方法,同样需要丰富的经验,“有十几年变电运行经验的老师傅才能估算个大概”。

  变压器类设备的技术寿命则完全取决于技术的更新换代速度,如同手机一样,当功能最优的新款面世,旧型号就会被逐渐淘汰。同时,如果设备故障率持续升高,或它的备品备件已经停产,更换困难,每年的维护费用已经大大超出了购置一台新设备的费用,那么旧设备就应该“下岗”,结束使命。

  目前国内外对变压器类设备的经济寿命的研究相对较少。中国电力科学研究院提出了一种变压器经济寿命评估方法,以年均净收益最大为优化目标,通过比较检修和更换两种情况下的年均最大净收益,做出是适用检修还是适用更换的决策,通过优化后的综合经济效益指标,可对变压器的经济寿命进行定量评估,极大提升了输变电工程的经济效益。

  而评估电气二次设备及其他工程部件的使用寿命,加速老化试验是一种常用的办法,即对新出厂设备进行样品的加速老化试验,得到设备设计寿命所需的应力参数、样品数量、老化时间和允许失效个数等参数,从而可以较为精确地测算出设备的使用寿命。

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