一种高压变压器当前和短期可靠度评估方法

摘要

一种高压变压器当前和短期可靠度评估方法，本发明通过当前变压器所有检测手段获取的数据，包括例行巡视、特巡、预防性试验数据、诊断性试验数据、设备的基础台账台账信息、历年设备缺陷和故障记录等数据，利用故障树和故障模式评估模型，实现对高压变压器当前和近期的可靠度进行准确的、量化的评估。通过评估后，可以得到变压器每个可维护部件可能发生故障模式及其发生概率，结合故障模式和检查方法的对应关系，就可以指导制定降低或预防该故障模式的维护措施。再通过设备的老化模型，就可以预测近期可靠度的发展趋势。该发明方法评价高压变压器的可靠度，具有简洁、易理解、准确、直观、量化等优点。

主权项

1.一种高压变压器当前和短期可靠度评估方法，其特征是，方法步骤为：（1）建立变压器故障树将电力变压器分为九大系统，即器身、绕组、铁芯、有载分接开关、非电量保护、冷却系统、套管、油枕和无励磁分接开关；将变压器故障T分为器身故障A1、绕组故障A2、铁芯故障A3、有载分接开关故障A4、非电量保护故障A5、冷却系统故障A6、套管故障A7、油枕A8、无励磁分接开关故障A9九大类；其中T为故障树的顶事件，Aj其中j=1,2,,9、Ek其中k=4.1,4.2,...,6.5为故障树的中间事件，而Xi其中i=1.1,1.2,...,9.7则为故障树的底事件；应用故障树原理，对各类故障进行细分并依据其逻辑关系建立故障树；（2）建立变压器故障模式和特征参量对应表对变压器进行FMEA分析，对所涉及的故障检测方法进行归纳、整理，将各检测方法所获得的特征参量作为故障特征参量，并对各特征参量依次编码即可得到故障特征参量集，记为Yi；（3）建立特征参量的概率函数如果特征参量有两个或两个以上的注意值时，该特征参量的概率通过取大运算给出（∨）；特征参量当规定值为上限时，其概率函数为当规定值为下限时，其概率函数为$u\left(x\right)=0.5-0.5\sin \frac{\pi }{2a}(x-b),$其中a，b分别为规定的上、下限；（4）权重系数的确定变压器故障树顶事件权重采用1/9～9标度，二级事件、底事件和特征参量的权重采用0.1～0.9标度；采用层级分析法进行计算获得；（5）故障概率计算设变压器的顶事件为T，第一级子部件为Ai，可维护部件Ej，则有：P(T)=∑W_ai*P(Ai)=∑W_ai*(∑W_ej*P(Ej))，其中，P(T)为变压器的故障概率，W_ai为设备子部件的权重系数，P(Ej)为可维护部件的概率，W_ej为可维护部件的权重系数，对P(Ej)有，P(Ej)=∑W_xk*P(Xk)；其中，P（Xk）为故障模式对应的故障概率；对每一个故障模式根据其现有的检测手段和方法，即特征参量，建立故障模式和特征参量的对应函数关系，设故障模式Xk对应的特征参量为Y1～Yi，那么有P(Xk)=∑W_yi*P(Yi)，W_yi为特征参量之间的权重系数；（6）部件故障概率的修正对于有缺陷的变压器部件，缺陷频发次数等于2时，部件可靠度乘以0.9的调节系数，缺陷频发次数大于2时，可靠度乘以0.8的调节系数；当变压器非电量保护中的压力释放阀任何一个目测项目和油位计任何一个指示项目有问题时，这两个子部件的故障率强制设为0.1；（7）根据老化模型建立变压器的短期预测函数；变压器老化模型综合考虑设备的理想老化模型、变压器的负荷和环境系数的影响；其中P₀为当前的可靠度，B理想老化常数，f_L为负荷影响系数，依据负载水平设定，f_e环境影响系数。