本發(fā)明屬于變壓器運(yùn)行檢測(cè)及維修領(lǐng)域，具體涉及一種評(píng)估變壓器短路及損壞風(fēng)險(xiǎn)的方法。
背景技術(shù)：
變壓器是供電系統(tǒng)的核心，其運(yùn)行的可靠性對(duì)電力系統(tǒng)安全影響極大。但是，隨著當(dāng)前電網(wǎng)容量的日益增大，系統(tǒng)短路容量亦隨之增大，同時(shí)，變電站進(jìn)出線路運(yùn)行環(huán)境不容樂(lè)觀，各種過(guò)電壓時(shí)有發(fā)生。近年來(lái)，由于種種原因，外部短路引起大型變壓器損壞的事故屢有發(fā)生，許多變壓器在短路電流、短路時(shí)間遠(yuǎn)不及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求和廠家承諾的水平的情況下即發(fā)生繞組變形和損壞，有的新投運(yùn)變壓器外部短路一、二次即遭損毀。因此，通過(guò)計(jì)算了解變壓器抗短路能力是否滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求，是目前運(yùn)行單位急需掌握的情況。
目前各個(gè)網(wǎng)省公司對(duì)變壓器的抗短路能力均采用不同方法進(jìn)行了計(jì)算，有的采用日本變壓器委員會(huì)推薦的算法，有的采用有限元方法計(jì)算等，通過(guò)這些算法，評(píng)估在運(yùn)變壓器短路電流的承受水平，但實(shí)際運(yùn)行中，變壓器短路損壞的概率仍然需要考慮，變壓器短路損壞的概率與變壓器突發(fā)短路產(chǎn)生的電流、變壓器近區(qū)或出口短路故障的概率、變壓器出線數(shù)量等密切相關(guān)，為此本發(fā)明專利量化了變壓器出口短路概率，通過(guò)計(jì)算可得出每臺(tái)變壓器短路損壞的概率，進(jìn)而可得到每個(gè)變電站短路損壞發(fā)生的概率，進(jìn)而可推測(cè)每年變壓器短路損壞發(fā)生的數(shù)量，這些數(shù)據(jù)對(duì)變電站的運(yùn)維檢修具有很好的幫助。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種適用范圍廣、可靠性高、成本低，可將變壓器短路及損壞風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估進(jìn)行量化的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，包括以下步驟，
（1）根據(jù)公式（1）評(píng)估短路電流對(duì)變壓器短路及損壞的程度，
（） （1）
當(dāng)時(shí)，；
式中：k為電流對(duì)變壓器短路及損壞的系數(shù)；
Id為系統(tǒng)中變壓器可能發(fā)生的最大的短路電流；
Is為廠家給出的變壓器可承受的短路電流；
（2）根據(jù)公式（2）計(jì)算單臺(tái)主變路每年發(fā)生跳閘的概率，
（2）；
式中：為近十年來(lái)變壓器出口跳閘的數(shù)量；
為在運(yùn)所有變壓器低壓側(cè)出線的數(shù)量；
為單臺(tái)變壓器出線的數(shù)量；
（3）根據(jù)公式（3）計(jì)算近十年來(lái)?yè)p壞的變壓器占出口跳閘的變壓器的比例，
fs=n3/n4； （3）；
式中：為近十年來(lái)?yè)p壞的變壓器的數(shù)量；
n4為在運(yùn)變壓器的總數(shù)量；
（4）根據(jù)公式（4）計(jì)算單臺(tái)變壓器低壓側(cè)短路損壞概率，
(4)；
(5)據(jù)公式（5）評(píng)估每年變壓器短路損壞的數(shù)量P，
（5）
其中s為在運(yùn)變壓器的數(shù)量。
較佳地，Is由廠家或運(yùn)行單位按照GB1094.5-2008進(jìn)行核算確定。
本發(fā)明積極效果如下：
（1）本發(fā)明中將變壓器短路耐受水平、出線跳閘概率等信息結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器短路及損壞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估；
（2）本發(fā)明適用范圍廣，可對(duì)各種不同形式變壓器的短路的風(fēng)險(xiǎn)概率進(jìn)行評(píng)估，由于方法將影響變壓器短路損壞的可能因素已全部考慮在內(nèi)，所以其能適用于多種不同電壓等級(jí)、不同冷卻方式的變壓器的短路損壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；
（3）本發(fā)明可靠性高、成本低，由于可以用普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，降低了硬件投入成本，同時(shí)減少了工作人員的參與，提高了工作效率及減少人員參與帶來(lái)的工作誤差，提高了可靠性。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)敘述。
某變電站2號(hào)主變2001年出產(chǎn)，變壓器容量為180MVA，額定電壓為220/110/38.5kV，
（1）根據(jù)公式（1）評(píng)估短路電流對(duì)變壓器短路及損壞的程度，
（） （1）
當(dāng)時(shí)，；
式中：k為電流對(duì)變壓器短路及損壞的系數(shù)；
Id為系統(tǒng)中變壓器可能發(fā)生的最大的短路電流；
Is為廠家給出的變壓器可承受的短路電流。
廠家給出的變壓器可承受的短路電流，即Is的大小直接反映了變壓器的抗短路水平，一般來(lái)說(shuō)，Is應(yīng)大于系統(tǒng)中變壓器可能發(fā)生的最大的短路電流，變壓器外部發(fā)生短路時(shí)，變壓器也不會(huì)發(fā)生損壞，但由于歷史及認(rèn)識(shí)不到位及設(shè)計(jì)等因素，目前在運(yùn)變壓器中有大量變壓器的廠家給出的變壓器可承受的短路電流Is小于系統(tǒng)中變壓器可能發(fā)生的最大的短路電流，此時(shí)變壓器外部短路時(shí)，變壓器損壞概率非常大。由于變壓器繞組承受的短路力與短路電流成正比關(guān)系，所以變壓器短路損壞的概率與電流的平方是成正比關(guān)系，定義電流對(duì)變壓器短路及損壞的系數(shù)為k,則
（） （1）
當(dāng)時(shí)，。
變壓器短路電流耐受水平Is一般由廠家或運(yùn)行單位按照GB1094.5-2008進(jìn)行核算確定，有時(shí)可依據(jù)相應(yīng)的短路計(jì)算軟件反算變壓器的短路電流耐受水平。
系統(tǒng)中變壓器可能發(fā)生的最大的短路電流Id與變壓器運(yùn)行方式有關(guān)，也與系統(tǒng)短路容量有關(guān)，此值可通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)給出的計(jì)算公式計(jì)算得出，本實(shí)施例采用《變壓器》2014年第8期中的《220kV三繞組降壓變壓器對(duì)稱短路電流分析與計(jì)算》進(jìn)行計(jì)算Id值，該文章詳細(xì)敘述了此電流的計(jì)算過(guò)程。
經(jīng)過(guò)計(jì)算其廠家給出的變壓器可承受的短路電流Is為6000A，系統(tǒng)中變壓器可能發(fā)生的最大的短路電流Id為9000A，
則電流對(duì)變壓器短路及損壞的系數(shù)為：
=1-（6000/9000）×（6000/9000）=0.556 。
（2）根據(jù)公式（2）計(jì)算單臺(tái)主變路每年發(fā)生跳閘的概率，
（2）；
式中：為近十年來(lái)變壓器出口跳閘的數(shù)量；
為在運(yùn)所有變壓器低壓側(cè)出線的數(shù)量；
為單臺(tái)變壓器出線的數(shù)量；
統(tǒng)計(jì)近十年來(lái)變壓器出口跳閘的數(shù)量為82，單臺(tái)變壓器出線的數(shù)量為為，在運(yùn)所有變壓器低壓側(cè)出線的數(shù)量為809，
ft=（82×4）/809
（3）根據(jù)公式（3）計(jì)算近十年來(lái)?yè)p壞的變壓器占出口跳閘的變壓器的比例，
fs=n3/n4； （3）；
式中：為近十年來(lái)?yè)p壞的變壓器的數(shù)量；
n4為在運(yùn)變壓器的總數(shù)量；
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，近十年來(lái)?yè)p壞的變壓器的數(shù)量為16，在運(yùn)變壓器的總數(shù)量n4為312，
fs=16/312；
（4）根據(jù)公式（4）計(jì)算單臺(tái)變壓器低壓側(cè)短路損壞概率，
(4)
=0.556×(82×4/809) ×(16/312)=1.13%
(5)據(jù)公式（5）評(píng)估每年變壓器短路損壞的數(shù)量P，
（5）
其中s為在運(yùn)變壓器的數(shù)量。
由于在運(yùn)變壓器每臺(tái)與每臺(tái)變壓器損壞概率不同，所以網(wǎng)內(nèi)變壓器每年損壞臺(tái)數(shù)為P=（1.13%+0+0.05%+……+0.21%）/10=2.21
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明專利的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。