变压器运行异常紧急检修业务的人员优化方法

王丽莹，吴杰康，唐惠玲

（1.广东电网公司云浮供电局，广东 云浮 527300；2.广东工业大学自动化学院，广东 广州 510006）

变压器运行异常紧急检修业务的人员优化方法

王丽莹1，吴杰康2，唐惠玲2

（1.广东电网公司云浮供电局，广东 云浮 527300；2.广东工业大学自动化学院，广东 广州 510006）

针对变压器运行过程中声音异常的不确定性，提出了变压器声音异常时紧急检修的人员优化组合方法。依据检修业务流程，构建了主变声音异常检修业务的人员配置模型。按照数据包络分析理论以及效益测量的建模方法，构建了紧急检修业务的绝对效率评价指标和相对效率评价指标。给出计算实例，在不确定的工作量范围内计算确定了与一定工作量相对应的人员配置数量和检修工作效率，所提出方法对于变压器紧急检修有一定的指导意义。

变压器；紧急检修；运行异常；人员优化配置

0 引言

变压器紧急检修是设备紧急检修的范畴，是检修业务的重要工作。设备在不正常状态下运行往往会导致故障，引起安全事故[1-6]。通过紧急检修，首先通过检测或试验判断问题的原因，然后进行针对性地修复。

变压器在运行过程中会因故障出现声音异常的问题，影响其正常运行。针对变压器声音异常的问题，需要进行紧急快速检修。利用设备检测，判断设备的状态，是一种通常的检修方法，即为所谓的状态检修[7-10]。变压器声音异常也可以通过状态检修进行预防性排除。

当变压器铁芯中夹件和螺钉松动时，往往会形成一种较大而嘈杂的声音；当变压器绕组出现故障或分接开关接触不良而导致过热、变压器匝间短路时，往往会形成一种声响中夹有沸腾水的声音；当变压器绝缘出现问题时，往往会形成一种声响中夹有爆炸的声音；当变压器器身或套管出现局部放电问题时，往往会形成一种声响中夹有“吱吱”的声音；当变压器出现铁芯振动时，往往会形成一种声响中夹有撞击的声音，这些声音均为变压器运行过程中的不正常状态而出现的异常声音。针对变压器声音异常问题进行紧急检修时，需要根据运行记录等再进行必要的检测或试验[11-19]。

1 变压器紧急检修的业务流程

当变压器发生故障时，势必对电网运行造成一定影响，甚至影响电网的安全稳定运行，因此应当做出紧急检修，以尽快恢复变压器正常运行状态。主变压器紧急检修时，其紧急检修业务流程如图1所示。

当主变压器发生故障时，运行人员根据监测数据和信号进行初步判断，同时向值班负责人或相关部门汇报。值班负责人根据得到的数据或故障情况对主变压器故障进行分析，做出是否启动现场紧急检修处理方案的决定。一旦需要进行紧急检修，就需要配置一定数量的检修人员，配备必要的工程车、工具、材料和备件等。

变压器在运行过程中通常会出现声音异常的情况。如果属于较严重的声音异常情况就必须使变压器被迫退出运行，这样将造成停电事故。针对主变压器声音异常的情况，需要进行必要检测和判断，比如通过检测和分析对变压器状态进行判断并确定变压器状态有无缺陷。如果变压器有状态缺陷还需要做进一步检测和分析，以期判断变压器状态缺陷性质、可能位置、大概范围、严重程度、发展趋势及影响波及范围等。在必要时，需要进行全面检测、试验和测试，在此基础上进行综合判断，同时还要结合变压器的运行情况、历史数据、故障特征。

2 主变检修业务人员配置与优化

2.1 主变声音异常检修业务的人员配置

电力检修业务一般依据紧急检修业务的内容、量级、难度和期望的检修时间等由教授级高工、高级工程师、工程师、助工、技术员、工人等临时组成。

其中，MC1表示教授级高工人数，MC2表示高级工程师人数，MC3表示工程师人数，MC4表示助工人数，MC5表示技术员人数，MC6表示工人人数；K表示不同人员类型的不同系数：K1=0.5，K2=0.8，K3=1.0，K4=1.2，K5=1.5，K6=2.0。

图1 变压器紧急检修的业务流程

2.2 主变声音异常检修业务的工作量

可以根据紧急检修业务的内容、量级、难度和期望的检修时间等确定紧急检修的工作量标准值，比如与变压器相关的紧急检修工作量标准值可以设定为如表1所示。

表1 与变压器紧急检修相关的业务及其工作量范围

2.3 主变声音异常检修的绝对效率评价指标

针对各种确定性的变压器异常情况，按照数据包络分析理论以及效益测量的建模方法，构建紧急检修业务的绝对效率评价指标

式中，WC为紧急检修工作量，工时(人工·小时)；RC为实际的服务半径，km；MC为实际的派出人员，人；CC为实际的派出车辆，辆；IC为实际投入费用，元；TC为实际服务时间，h。

针对不确定性的变压器声音异常情况，构建紧急检修业务的绝对效率评价指标

针对的变压器过热性异常情况，构建紧急检修业务的绝对效率评价指标

针对变压器放电性异常情况，构建紧急检修业务的绝对效率评价指标

具有声音异常、过热性和放电性异常的变压器不确定性情况，构建紧急检修业务的绝对效率评价指标

2.4 主变声音异常紧急检修的相对效率评价指标

当针对声音异常、过热性和放电性异常的变压器不确定性情况，已经设定了其紧急检修业务工作量标准值时，可以构建紧急检修业务的绝对效率评价指标的标准值

式中，WCS为紧急检修工作量的标准值，工时(人工·小时)；RCS为实际的服务半径的标准值，km；MCS为实际的派出人员的标准值，人；CCS为实际的派出车辆的标准值，辆；ICS为实际投入费用的标准值，元；TCS为实际服务时间的标准值，h。

按照数据包络分析理论以及相对效益的建模方法，构建紧急检修业务的相对效率评价指标

2.5 市县协调的紧急检修业务效率评价指标

当采取市县人员协调进行变压器紧急检修并要求检修人员数量等于相关业务设定的标准值时，紧急检修人员数量应满足

式中，MCLU为考虑市县局协调的紧急检修人员数量，MCL为县局供电局检修人员，MCU为市局供电局检修人员。

当要求检修人员数量可以与相关业务设定的标准值不一致时，紧急检修人员数量满足

2.6 主变声音异常紧急检修人员配置的优化

变压器紧急检修人员应该从业务成本和人员数量最小化等考虑配置。由于本文所构建的紧急检修业务效率指标包含了业务成本和人员数量等2个要素，因此在计算过程中找到相对效率指标最小的人员配置方案。

3 实例计算与分析

变压器声音异常包括本体和冷却器的声音异常。需要对运行电压、谐波、直流偏磁、中性点电流、温度、油位、气体等进行试验或抽样检测。与变压器声音异常相关的紧急检修工作量影响检修业务工作效率。

表2 变压器声音异常紧急检修业务人员配置数量

表2为变压器声音异常紧急检修业务人员配置数量，图2为当业务工作量为42、100、200、300工时时变压器声音异常紧急检修业务效率与人员配置数量的关系。从表2和图2可以看出，变压器声音异常紧急检修工作量不同，其人员配置数量也不同，相对工作效率也不同。

表2中数据均为当相对工作效率大于等于1.00的情况。从计算数据看，当相对工作效率低于1.00时，人员配置数量总会高于表2中数据，而当相对工作效率大于1.00时，人员配置数量总会低于表2中数据。

图2 当业务工作量为42、100、200、300工时时变压器声音异常紧急检修业务效率与人员配置数量的关系

4 结论

a）变压器声音异常紧急检修工作量不同，其人员配置数量也不同，相对工作效率也不同。

b）可以对变压器声音异常紧急检修的人员配置数量进行优化，以满足工作效率接近于1.00同时又使费用投入最小的要求。

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An Optimization Method of Staff Placement for Transformer Emergent Maintenance

WANG Liying1, WU Jiekang2,TANG Huiling2

（1.Yunfu Power Supply Bureau,Guangdong Power Grid Corp.,Yunfu,Guangdong 527300,China; 2.Schoolof Automation,Guangdong University of Technology,Guangzhou,Guangdong 510006,China)

An optimal staff placement scheme for emergent maintenance of transformer with abnormal sound is presented in this paper in view of the uncertainties of the abnormal sound. According to the maintenance working flow, a staff placement model is established for maintenance work when abnormal sound occurs. According to data envelopment analysis theory and the modeling method of efficiency measurement, absolute efficiency evaluation index and relative efficiency evaluation index are proposed for emergent maintenance. A calculation example is given to determine the personnel number and working efficiency, aiming at providing guidance for emergent maintenance of transformer.

transformer; emergent maintenance; abnormal operation; optimal staff allocation

TM407

A

1671-0320（2016）01-0027-05

国家自然科学基金项目(50767001)；国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA04Z197)；高等学校博士学科点专项科研基金课题（20094501110002）；广东自然科学基金项目(S2013010012431)；广东省高等学校人才引进专项资金项目；广东省高等院校学科建设专项资金科技创新项目（2012KJCX0045）。

2015-12-01，

2015-12-10

王丽莹(1980)，女，广东云浮人，2003年毕业于广东工业大学电气工程及其自动化专业，工程师，从事生产设备管理及变电运行工作；

吴杰康(1965)，男，广西南宁人，1987年毕业于广西大学电力系统及其自动化专业，教授，博士生导师，研究方向为电力系统运行与控制；

唐惠玲(1975)，女，广西河池人，2003年毕业于西南交通大学电力系统及其自动化专业，副教授，硕士生导师，研究方向为电力系统运行与控制。