一种电力变压器可靠度层次化评估方法
【专利摘要】本发明提供一种电力变压器可靠度层次化评估方法，包括以下步骤：按照电力变压器的健康状态将电力变压器的可靠度分为基础可靠度、隐患状态可靠度和异常状态可靠度；对电力变压器的基础可靠度、隐患状态可靠度和异常状态可靠度分别进行评估。本发明提供的电力变压器可靠度层次化评估方法，能够根据电力变压器实际运行状态和经历对电力变压器可靠度进行评估，计算具体电力变压器在各种影响因素综合作用下的可靠度，从而为电力变压器的管理提供依据。
【专利说明】一种电カ变压器可靠度层次化评估方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对电气设备的评估方法，具体涉及ー种电カ变压器可靠度层次化评估方法。
【背景技术】
[0002]电カ变压器在应用过程中受到负荷、环境的影响，会逐渐损耗老化。电カ变压器可靠度是评价电网安全的重要指标，为了准确全面的评估设备的可靠度需要全面考虑设备运行状态、运行エ况和运行环境的综合作用。
[0003]电カ变压器结构上包括铁芯、一次绕组/ 二次绕组、套管、油箱和冷却系统，有时还带有辅助的外部冷却器及分接变换装置。原则上讲，所有这些组、部件都有可能发生故障，但其发生的概率差异很大。目前对电カ变压器广泛使用的可靠度理论模型，主要基于实际运行设备的统计方法建立的，这种方法通常为对ー类设备可靠度的一般性分析结果，缺乏对具体设备可靠度的针对性评估，无法提供进ー步实施检修所需要的必要信息，无法对设备事故防御和检修策略实施提供必要的帮助。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电カ变压器可靠度层次化评估方法，能够根据电カ变压器实际运行状态和经历对电力变压器可靠度进行评估，计算具体电力变压器在各种影响因素综合作用下的可靠度，从而为电カ变压器的管理提供依据。
[0005]为了实现上述 发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0006]提供一种电カ变压器可靠度层次化评估方法，所述方法包括以下步骤:
[0007]步骤1:按照电力变压器的健康状态将电力变压器的可靠度分为基础可靠度、隐患状态可靠度和异常状态可靠度；
[0008]步骤2:对电カ变压器的基础可靠度、隐患状态可靠度和异常状态可靠度分别进行评估。
[0009]所述基础可靠度为在电カ变压器没有任何状态信息的可靠度；所述隐患状态可靠度为已知电カ变压器经历了不良工况情况下的可靠度；所述异常状态可靠度为检测到电カ变压器故障征兆后的可靠度。
[0010]所述不良エ况包括过电压冲击、长期过负荷和出ロ短路。
[0011]所述步骤2中，基础可靠度为利用已知的电カ变压器的资产信息和历史故障信息，对以往电カ变压器故障进行统计，以初步评估电力变压器的可靠度；
[0012]电カ变压器的年均故障率\ 01表示为:
[0013]hi = ^(1)
[0014]其中，N1为电カ变压器第I年非计划停运次数，Ntll为电カ变压器第I年參与统计总台数；
[0015]电カ变压器历年平均故障率\ ^表示为:[0016]
【权利要求】
1.一种电カ变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:按照电力变压器的健康状态将电力变压器的可靠度分为基础可靠度、隐患状态可靠度和异常状态可靠度； 步骤2:对电カ变压器的基础可靠度、隐患状态可靠度和异常状态可靠度分别进行评估。
2.根据权利要求1所述的电力变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:所述基础可靠度为在电カ变压器没有任何状态信息的可靠度；所述隐患状态可靠度为已知电カ变压器经历了不良エ况情况下的可靠度；所述异常状态可靠度为检测到电カ变压器故障征兆后的可靠度。
3.根据权利要求2所述的电力变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:所述不良エ况包括过电压冲击、长期过负荷和出ロ短路。
4.根据权利要求1所述的电力变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:所述步骤2中，基础可靠度为利用已知的电カ变压器的资产信息和历史故障信息，对以往电カ变压器故障进行统计，以初步评估电力变压器的可靠度； 电カ变压器的年均故障率入M表示为:Aol = ^ ⑴ 其中，N1为电カ变压器第I年非计划停运次数，Ntll为电カ变压器第I年參与统计总台数； 电カ变压器历年平均故障率入^表示为: ^?o = ~ ^oi(2) 其中，m为參与统计的年份总数； 则电カ变压器的基础可靠度Rtl表示为: R0 = e-^ X 100%(3) 其中，t为电カ变压器的运行时间。
5.根据权利要求1所述的电力变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:所述步骤2中，隐患状态可靠度为经历过不良工况但尚没有表现出异常征兆时电カ变压器的可靠度； 1)电カ变压器遭受过电压冲击后的可靠度R1表示为: R1 = R01^ X 100%(4) 其中，Rtll为电カ变压器遭受单次过电压冲击的可靠度，k为电カ变压器遭受过电压冲击的次数； 2)对处于长期过负荷的电カ变压器，先根据环境温度、顶层油温和负荷水平估算绕组热点温度e，再确定的热点温度下故障率X1，其表示为: A1 = 6.4 X IO17 X exp (-(5) 则长期过负荷的电カ变压器的可靠度R2表示为: R2 = e_ 入11 X 100%(6) 其中，t'为承受过负荷的累计时间；3)电力变压器遭受单次出口短路冲击后的可靠度R3j表示为:
6.根据权利要求1所述的电力变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:所述步骤2中，异常状态可靠度是指在巡视检查、例行试验、带电测量或在线监测中发现特征指标异常时电力变压器的可靠度； 诊断电力变压器内部的缺陷，确定电力变压器可能的故障模式及其概率，根据故障模式量化故障后果，综合电力变压器的故障率与故障严重程度评估电力变压器的可靠度。
7.根据权利要求6所述的电力变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:所述故障模式包括围屏放电、匝间短路、引线对地闪络、悬浮放电、油流带电、有载分接漏油、局部放电、进水受潮、分接开关故障、引线连接故障、绕组过热、铁芯多点接地和磁屏蔽故障。
8.根据权利要求6所述的电力变压器可靠度层次化评估方法，其特征在于:评估所述异常状态可靠度具体过程如下: 确定故障模式Fi发生时异常状态特征量&异常的概率Pu，同时通过故障统计获取电力变压器各类故障模式实际发生的概率Pi ;利用贝叶斯公式确定当异常状态特征量异常时，变压器故障模式Fi发生的概率λ u表示为: I — pijxpi λ?] ~ ΣΙΛΡυχρ?(10) 其中，d为故障模式总数； 当多项异常状态特征量发生异常时，电力变压器故障模式Fi发生的概率λ i表示为: Ai=E Aij(11) 如果存在多种故障模式，则选取其中发生概率最大的作为最可能发生的故障模式，同时该电力变压器的故障率λ为: A=MAXUJ(12) 于是，电力变压器的异常状态可靠度R5表示为: R5=e_AtX100%(13)。
【文档编号】G06Q50/06GK103578042SQ201310477584
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】刘锐, 高文胜, 李金忠, 张书琦 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 清华大学