近日有媒体就输变电工程使用寿命发表调查报告。

　　调查：对于电吹风、电磁炉、空调等常用电器的使用寿命，人们大多有所了解。而输变电工程里的那些“大家伙”，如变电器、铁塔，它们的使用寿命有多长呢？制约电网设备寿命的因素有哪些？是否电压等级越高，电网设备越耐用呢？随着国家电网公司关于输变电工程使用寿命关键技术研究项目取得实质性成果，媒体进行了深入采访。

　　■ 我国输变电工程主要一次设备使用寿命可达40年以上，主要二次设备使用寿命可达20年以上

　　■ 评估输变电工程寿命极为复杂，需要综合考虑设备的物理寿命、技术寿命和经济寿命

　　■ 高温、低温、潮湿、腐蚀、多沙、多盐雾、多电磁干扰等运行环境，对输变电工程设备寿命影响较大

　　输变电工程使用寿命是指在正常设计、正常施工、正常使用和维护下能达到的年限，这是输变电工程可靠性的主要体现，也是工程质量水平、经济性和可用性的重要指标。

　　近年来，随着经济社会快速发展，电网规模不断扩大，电网设备数量不断增加。目前由于设备设计缺陷、制造成本制约、运维手段落后等因素的影响，电网设备存在着使用寿命短和相关联设备使用寿命匹配性不高等问题，制约了输变电工程质量和电网经营效益的提高。

　　2012年2月22日，国家电网公司在北京组织召开的输变电工程使用寿命关键技术研究项目启动会上提出，到“十二五”末，110千伏及以上工程要全部达到优质工程，主要输变电建(构)筑物使用寿命达到60年以上，主要一次设备使用寿命达到40年以上，主要二次设备使用寿命达到20年以上。深入研究制约电网设备使用寿命的关键因素，取得重要部件设计、生产等关键技术突破，全面提升设备的使用寿命，是实现这一目标的重要保证。

　　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。

　　输变电工程的使用寿命受材料选择、基本元器件寿命特性等多种因素影响

　　人的一生面对着多种多样的环境，各种内外因素决定了每个人寿命长短不同。输变电工程大多要经过许多人迹罕至的地方，所面临的运行环境更加复杂恶劣，制约因素也更多，因此，处在不同环境下的同一型号设备，其寿命也有较大差异。

　　据国网运检部负责人介绍，根据多年设备运维数据汇总分析，影响输变电工程使用寿命的主要因素有材料选择、基本元器件寿命特性、设计水平、生产制造、加工工艺、运行环境、不良工况、运维策略等。而在众多运行环境中，高温、低温、潮湿、腐蚀、多沙、多盐雾、多电磁干扰对电网设备寿命影响较大。

　　唐山供电公司运检部专工表示，在一般大气环境下，热浸镀锌铁塔可使用20年，而在污染严重的工业大气环境下，如京津唐地区，热浸镀锌铁塔使用5年就已经锈迹斑斑，使用寿命大大缩短。

　　以开关设备为例，要在自然环境中“寿终正寝”，可谓困难重重。许继集团有限公司研发部门负责人介绍，开关设备寿命最重要的指标之一就是密封性，其性能的优劣直接决定了设备的开断能力。目前，国内外都使用大量的橡胶密封圈(垫、环)等来完成开关设备的动、静密封，而橡胶制品作为有机化合物，在高温、化学、腐蚀环境下极易老化，变硬、变形、收缩等都会破坏开关设备密封，不同程度的漏气就会造成设备缺陷。此外，重污秽会导致开关设备中的瓷、玻璃及硅橡胶绝缘子表面电阻率增大，电弧活动频繁，加速表面材料老化，最终会形成贯穿型放电通道，发生沿面击穿故障，导致设备寿命终结。

　　当然，兵来将挡，水来土掩。设备的制造可以采用同样的标准，但针对不同运行环境，可以对个别性能指标进行差异化设计。在实际运行中，设备生产厂家和电网运维人员进行了诸多针对性的设计改进与设备改造，以尽量延长设备寿命。

　　±800千伏天山换流站四周被沙漠戈壁包围，当地风沙极大，每年有三分之一的时间刮7级以上大风，最大风力可达12级，经常飞沙走石，拔树毁屋。沙尘是电气设备的大敌，会导致绝缘性能直接丧失。换流站在选型时，所采用的主变压器和线路可控高抗等电气设备均具有较高的密封性和抗风性。而对于换流站的核心设备——换流阀，换流站施工单位在换流阀厅前特地多修建了一个房间陈沙，房间内有两道门隔离外界，设计了多个拐弯风道用来沉积沙尘，房间中还安置了三层过滤网，针对不同颗粒度的沙尘进行过滤，完美地解决了沙尘这个“心腹大患”。