干式變壓器故障的統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)防方法

通過(guò)對(duì)近10年來(lái)美干式變壓器故障的統(tǒng)計(jì)分析，探討了故障產(chǎn)生的原因，涉及到故障的類型、頻率、程度和使用壽命。對(duì)干式變壓器的維護(hù)方法提出了一些建議，以防止干式變壓器故障，延長(zhǎng)其使用壽命。

關(guān)鍵詞：干式變壓器故障統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)防

目前，不間斷供電已成為工業(yè)生產(chǎn)、防軍事、科技發(fā)展和世界人民生活的重要因素。人們對(duì)不間斷供能的依賴，往往是直到工廠的生產(chǎn)設(shè)備突然停止工作，大樓里的燈突然熄滅，電梯在層間懸空，才意識(shí)到各種斷路器、接線、變壓器的重要性。

干式變壓器的故障通常伴隨著電弧、放電和劇烈燃燒而發(fā)生，然后在電力設(shè)備中發(fā)生短路或其他故障。在某些情況下，可能只是機(jī)器停止運(yùn)行，照明完全熄滅。在某些情況下，可能會(huì)發(fā)生重大火災(zāi)甚至人身傷害。因此，如何保證干式變壓器的安全運(yùn)行已經(jīng)引起了世界各的廣泛關(guān)注。

美HSB公司工程部總工程師威廉巴特利(William Bartley)主要負(fù)責(zé)大型電力設(shè)備，特別是發(fā)電機(jī)和干式變壓器的分析和評(píng)估，并負(fù)責(zé)重大事故的調(diào)查、維修程序的改進(jìn)和新檢測(cè)技術(shù)的研究。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，他一直負(fù)責(zé)調(diào)查干式變壓器的數(shù)千起故障，并進(jìn)行數(shù)十年的科學(xué)統(tǒng)計(jì)研究。

在中高速現(xiàn)代化發(fā)展中，電力工業(yè)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。摘要：介紹和分析了美1988-1997年干式變壓器故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為我提供參考資料和科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法，為電力部門(mén)服務(wù)。

1干式變壓器故障統(tǒng)計(jì)

1.1各類干式變壓器的故障

在過(guò)去的10年里，HSB發(fā)生了數(shù)百起干式變壓器故障，造成了數(shù)百萬(wàn)美元的損失。圖1按變壓器類型列出了干式變壓器的故障統(tǒng)計(jì)。從圖中可以看出，除1988年外，電力干式變壓器故障一直占據(jù)主導(dǎo)地位。

1.2不同用戶的干式變壓器故障

干式變壓器在不同部門(mén)使用，故障率不同。為了分析干式變壓器的故障風(fēng)險(xiǎn)，用戶可以分為11個(gè)先立的類型：(1)水泥和礦業(yè)；(2)化工、石油、天然氣；(3)電力部門(mén)；(4)食品加工；(五)醫(yī)療；(6)制造業(yè)；(7)冶金工業(yè)；(8)塑料；(9)印刷行業(yè)；(十)商業(yè)建筑；(11)紙漿和造紙工業(yè)。

根據(jù)HSB的里克瓊斯博士的風(fēng)險(xiǎn)管理方法，“風(fēng)險(xiǎn)”被定義為發(fā)生的頻率和損失的程度。損失程度可以定義為年平均總損失，而發(fā)生頻率(或概率)可以定義為平均故障數(shù)除以總數(shù)。因此，對(duì)于每個(gè)給定的先立組：

頻率=故障數(shù)量/組中干式變壓器的數(shù)量

(例如，如果平均每年有10個(gè)故障，并且給定的先立組中有1000個(gè)用戶，則組中任何地方的故障概率都是0.01/年。因此，干式變壓器的風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)可以根據(jù)產(chǎn)品故障的頻率和程度根據(jù)用戶進(jìn)行劃分。(風(fēng)險(xiǎn)=頻率程度)。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

圖2為10年內(nèi)10個(gè)先立組干式變壓器風(fēng)險(xiǎn)的頻率-程度“分布圖”。每組曲線中，X軸代表頻率，Y軸代表程度(或平均損失)，X-Y關(guān)系形成風(fēng)險(xiǎn)坐標(biāo)系。對(duì)角線稱為風(fēng)險(xiǎn)等值曲線(例如1000美元0.1的可能性和10000美元0.01的可行性可以認(rèn)為是同等風(fēng)險(xiǎn))。坐標(biāo)右上角的象限是風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)域。

考慮頻率和程度(如圖2所示)，電力行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較高，冶金工業(yè)和制造業(yè)次之

干式變壓器的設(shè)計(jì)者認(rèn)為，在“理想狀態(tài)”下，干式變壓器的使用壽命可達(dá)30 ~ 40年，而實(shí)際情況顯然并非如此。在1975年的研究中，干式變壓器故障時(shí)的平均壽命為9.4年。在1985年的研究中，干式變壓器的平均壽命為14.9年。通常有一個(gè)盆地曲線，顯示使用初期的故障率和右端的老化結(jié)果。但故障統(tǒng)計(jì)表明，干式變壓器的使用壽命并非不可預(yù)測(cè)。圖3顯示了本研究中使用壽命的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可用于確定干式變壓器定期檢查的時(shí)間和成本。

應(yīng)特別關(guān)注工業(yè)電力干式變壓器的使用壽命第二次世界大戰(zhàn)后，美經(jīng)歷了一個(gè)工業(yè)，的快速發(fā)展階段，這導(dǎo)致了基礎(chǔ)工業(yè)，特別是電力工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展。根據(jù)美商務(wù)部的數(shù)據(jù)，在1973 ~ 1974年期間，工業(yè)在安裝新設(shè)備方面達(dá)到了頂峰。現(xiàn)在，這些設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行了將近25年，因此必須特別注意已安裝干式變壓器的故障可能性。一個(gè)