一種電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，包括以下步驟：按照電力變壓器的健康狀態(tài)將電力變壓器的可靠度分為基礎(chǔ)可靠度、隱患狀態(tài)可靠度和異常狀態(tài)可靠度；對(duì)電力變壓器的基礎(chǔ)可靠度、隱患狀態(tài)可靠度和異常狀態(tài)可靠度分別進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明提供的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，能夠根據(jù)電力變壓器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和經(jīng)歷對(duì)電力變壓器可靠度進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算具體電力變壓器在各種影響因素綜合作用下的可靠度，從而為電力變壓器的管理提供依據(jù)。
【專利說明】一種電カ變壓器可靠度層次化評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)電氣設(shè)備的評(píng)估方法，具體涉及ー種電カ變壓器可靠度層次化評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電カ變壓器在應(yīng)用過程中受到負(fù)荷、環(huán)境的影響，會(huì)逐漸損耗老化。電カ變壓器可靠度是評(píng)價(jià)電網(wǎng)安全的重要指標(biāo)，為了準(zhǔn)確全面的評(píng)估設(shè)備的可靠度需要全面考慮設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行エ況和運(yùn)行環(huán)境的綜合作用。
[0003]電カ變壓器結(jié)構(gòu)上包括鐵芯、一次繞組/ 二次繞組、套管、油箱和冷卻系統(tǒng)，有時(shí)還帶有輔助的外部冷卻器及分接變換裝置。原則上講，所有這些組、部件都有可能發(fā)生故障，但其發(fā)生的概率差異很大。目前對(duì)電カ變壓器廣泛使用的可靠度理論模型，主要基于實(shí)際運(yùn)行設(shè)備的統(tǒng)計(jì)方法建立的，這種方法通常為對(duì)ー類設(shè)備可靠度的一般性分析結(jié)果，缺乏對(duì)具體設(shè)備可靠度的針對(duì)性評(píng)估，無法提供進(jìn)ー步實(shí)施檢修所需要的必要信息，無法對(duì)設(shè)備事故防御和檢修策略實(shí)施提供必要的幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電カ變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，能夠根據(jù)電カ變壓器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和經(jīng)歷對(duì)電力變壓器可靠度進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算具體電力變壓器在各種影響因素綜合作用下的可靠度，從而為電カ變壓器的管理提供依據(jù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述 發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]提供一種電カ變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]步驟1:按照電力變壓器的健康狀態(tài)將電力變壓器的可靠度分為基礎(chǔ)可靠度、隱患狀態(tài)可靠度和異常狀態(tài)可靠度；
[0008]步驟2:對(duì)電カ變壓器的基礎(chǔ)可靠度、隱患狀態(tài)可靠度和異常狀態(tài)可靠度分別進(jìn)行評(píng)估。
[0009]所述基礎(chǔ)可靠度為在電カ變壓器沒有任何狀態(tài)信息的可靠度；所述隱患狀態(tài)可靠度為已知電カ變壓器經(jīng)歷了不良工況情況下的可靠度；所述異常狀態(tài)可靠度為檢測(cè)到電カ變壓器故障征兆后的可靠度。
[0010]所述不良エ況包括過電壓沖擊、長(zhǎng)期過負(fù)荷和出ロ短路。
[0011]所述步驟2中，基礎(chǔ)可靠度為利用已知的電カ變壓器的資產(chǎn)信息和歷史故障信息，對(duì)以往電カ變壓器故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以初步評(píng)估電力變壓器的可靠度；
[0012]電カ變壓器的年均故障率\ 01表示為:
[0013]hi = ^(1)
[0014]其中，N1為電カ變壓器第I年非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，Ntll為電カ變壓器第I年參與統(tǒng)計(jì)總臺(tái)數(shù)；
[0015]電カ變壓器歷年平均故障率\ ^表示為:[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種電カ變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:按照電力變壓器的健康狀態(tài)將電力變壓器的可靠度分為基礎(chǔ)可靠度、隱患狀態(tài)可靠度和異常狀態(tài)可靠度； 步驟2:對(duì)電カ變壓器的基礎(chǔ)可靠度、隱患狀態(tài)可靠度和異常狀態(tài)可靠度分別進(jìn)行評(píng)估。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:所述基礎(chǔ)可靠度為在電カ變壓器沒有任何狀態(tài)信息的可靠度；所述隱患狀態(tài)可靠度為已知電カ變壓器經(jīng)歷了不良エ況情況下的可靠度；所述異常狀態(tài)可靠度為檢測(cè)到電カ變壓器故障征兆后的可靠度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:所述不良エ況包括過電壓沖擊、長(zhǎng)期過負(fù)荷和出ロ短路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:所述步驟2中，基礎(chǔ)可靠度為利用已知的電カ變壓器的資產(chǎn)信息和歷史故障信息，對(duì)以往電カ變壓器故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以初步評(píng)估電力變壓器的可靠度； 電カ變壓器的年均故障率入M表示為:Aol = ^ ⑴ 其中，N1為電カ變壓器第I年非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，Ntll為電カ變壓器第I年參與統(tǒng)計(jì)總臺(tái)數(shù)； 電カ變壓器歷年平均故障率入^表示為: ^?o = ~ ^oi(2) 其中，m為參與統(tǒng)計(jì)的年份總數(shù)； 則電カ變壓器的基礎(chǔ)可靠度Rtl表示為: R0 = e-^ X 100%(3) 其中，t為電カ變壓器的運(yùn)行時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:所述步驟2中，隱患狀態(tài)可靠度為經(jīng)歷過不良工況但尚沒有表現(xiàn)出異常征兆時(shí)電カ變壓器的可靠度； 1)電カ變壓器遭受過電壓沖擊后的可靠度R1表示為: R1 = R01^ X 100%(4) 其中，Rtll為電カ變壓器遭受單次過電壓沖擊的可靠度，k為電カ變壓器遭受過電壓沖擊的次數(shù)； 2)對(duì)處于長(zhǎng)期過負(fù)荷的電カ變壓器，先根據(jù)環(huán)境溫度、頂層油溫和負(fù)荷水平估算繞組熱點(diǎn)溫度e，再確定的熱點(diǎn)溫度下故障率X1，其表示為: A1 = 6.4 X IO17 X exp (-(5) 則長(zhǎng)期過負(fù)荷的電カ變壓器的可靠度R2表示為: R2 = e_ 入11 X 100%(6) 其中，t'為承受過負(fù)荷的累計(jì)時(shí)間；3)電力變壓器遭受單次出口短路沖擊后的可靠度R3j表示為:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:所述步驟2中，異常狀態(tài)可靠度是指在巡視檢查、例行試驗(yàn)、帶電測(cè)量或在線監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)特征指標(biāo)異常時(shí)電力變壓器的可靠度； 診斷電力變壓器內(nèi)部的缺陷，確定電力變壓器可能的故障模式及其概率，根據(jù)故障模式量化故障后果，綜合電力變壓器的故障率與故障嚴(yán)重程度評(píng)估電力變壓器的可靠度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:所述故障模式包括圍屏放電、匝間短路、引線對(duì)地閃絡(luò)、懸浮放電、油流帶電、有載分接漏油、局部放電、進(jìn)水受潮、分接開關(guān)故障、引線連接故障、繞組過熱、鐵芯多點(diǎn)接地和磁屏蔽故障。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力變壓器可靠度層次化評(píng)估方法，其特征在于:評(píng)估所述異常狀態(tài)可靠度具體過程如下: 確定故障模式Fi發(fā)生時(shí)異常狀態(tài)特征量&異常的概率Pu，同時(shí)通過故障統(tǒng)計(jì)獲取電力變壓器各類故障模式實(shí)際發(fā)生的概率Pi ;利用貝葉斯公式確定當(dāng)異常狀態(tài)特征量異常時(shí)，變壓器故障模式Fi發(fā)生的概率λ u表示為: I — pijxpi λ?] ~ ΣΙΛΡυχρ?(10) 其中，d為故障模式總數(shù)； 當(dāng)多項(xiàng)異常狀態(tài)特征量發(fā)生異常時(shí)，電力變壓器故障模式Fi發(fā)生的概率λ i表示為: Ai=E Aij(11) 如果存在多種故障模式，則選取其中發(fā)生概率最大的作為最可能發(fā)生的故障模式，同時(shí)該電力變壓器的故障率λ為: A=MAXUJ(12) 于是，電力變壓器的異常狀態(tài)可靠度R5表示為: R5=e_AtX100%(13)。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK103578042SQ201310477584
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】劉銳, 高文勝, 李金忠, 張書琦 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 清華大學(xué)