一種基于故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態(tài)評估方法
【專利摘要】一種基于故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態(tài)評估方法，具體步驟為：分析故障因素，建立電力變壓器狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系；用3標(biāo)度層次分析法構(gòu)建判斷矩陣，排序計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，計(jì)算變壓器的綜合指標(biāo)，對變壓器的綜合指標(biāo)進(jìn)行等級劃分。本發(fā)明利用故障樹法的分析建立了一套合理的變壓器狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系，同時(shí)提出了基于3標(biāo)度層次分析法的變壓器狀態(tài)綜合評估模型，對變壓器狀態(tài)綜合評估更客觀，有效的降低了人為的影響因素，通過對變壓器狀態(tài)綜合評估，使運(yùn)行人員了解變壓器的狀況，確定其所處水平，合理安排檢修維護(hù)計(jì)劃。
【專利說明】一種基于故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態(tài)評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于故障樹法和層次分析法的電力變壓器狀態(tài)綜合評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一，提高變壓器的運(yùn)行可靠性，無論對于整個(gè)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，還是降低電網(wǎng)運(yùn)行成本都具有十分重要的意義。確定變壓器狀態(tài)是施行狀態(tài)檢修的核心與基礎(chǔ)，長期以來，我國主要依據(jù)《電力變壓器檢修導(dǎo)則》以及《電氣設(shè)備預(yù)防試驗(yàn)規(guī)程》對電力變壓器進(jìn)行周期檢修，雖然能夠提供變壓器預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的注意值，但不能直接反應(yīng)變壓器的狀態(tài)。常規(guī)的事后維修和周期維修的監(jiān)測方法與現(xiàn)代化狀態(tài)維護(hù)發(fā)展趨勢不相適應(yīng)，為了保證電力系統(tǒng)供電可靠性，對變壓器狀態(tài)綜合評估，進(jìn)而合理安排檢修維護(hù)工作，減少周期性檢修策略所造成的設(shè)備和自愿浪費(fèi)已經(jīng)成為一種必然的趨勢。因此，本發(fā)明提出基于故障樹法和層次分析法的電力變壓器狀態(tài)綜合評估方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種基于故障樹法和層次分析法的電力變壓器狀態(tài)綜合評估方法，向人員提供可靠的信息，使其更全面的了解變壓器狀況，全面正確的變壓器評估整體水平，切實(shí)反映電網(wǎng)中變壓器的狀態(tài)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:首先基于故障樹法(FTA)分析導(dǎo)致電力變壓器故障的因素，并建立評估電力變壓器狀態(tài)的指標(biāo)體系，建立能夠全面正確的評估變壓器整體水平，切實(shí)反映電網(wǎng)狀態(tài)的指標(biāo)。隨后應(yīng)用3標(biāo)度的層次分析法分析各指標(biāo)間的權(quán)重關(guān)系，建立變壓器狀態(tài)的評估模型。再通過各指標(biāo)間的層次關(guān)系得出變壓器的綜合狀態(tài)水平，進(jìn)而將變壓器狀態(tài)分為五個(gè)等級，使工作人員清晰的了解該電力變壓器所處的水平，合理安排檢修工作。具體包含以下步驟:
[0005]第一步分析故障因素，建立電力變壓器狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系。
[0006]本發(fā)明應(yīng)用故障樹法找出導(dǎo)致變壓器故障發(fā)生的所有可能的故障模式。設(shè)頂事件為變壓器狀態(tài)；導(dǎo)致變壓器失效的主要部件稱為故障樹法的中間事件，本文所采用的中間事件為:本體和附體；然后對中間事件進(jìn)行分析找出故障的基本原因，即故障樹的底事件。
[0007]分析了導(dǎo)致變壓器故障的各種因素后，應(yīng)盡量選取易于測量，并能較好反映變壓器狀態(tài)的指標(biāo)，建立電力變壓器狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系。本發(fā)明以運(yùn)行監(jiān)測狀況、預(yù)防性試驗(yàn)、歷史狀況作為一級指標(biāo)，多角度、多層次地對電力變壓器的狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)綜合評估，同時(shí)各個(gè)評價(jià)指標(biāo)包含有若干個(gè)子指標(biāo)。
[0008]本發(fā)明中建立的變壓器狀態(tài)評估指標(biāo)體系的一級指標(biāo)有運(yùn)行監(jiān)測狀況、預(yù)防性試驗(yàn)、歷史狀況。
[0009]其中運(yùn)行監(jiān)測狀況的二級指標(biāo)有油中溶解氣體、運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境。[0010]油中溶解氣體的三級指標(biāo)有氫氣含量、乙炔含量、總烴絕對產(chǎn)氣率、總烴相對產(chǎn)氣率、CO絕對產(chǎn)氣率；
[0011]運(yùn)行工況的三級指標(biāo)有負(fù)載情況、運(yùn)行溫度、密封和滲漏、運(yùn)行中異常；
[0012]運(yùn)行環(huán)境的三級指標(biāo)有環(huán)境溫度、濕度、污穢程度。
[0013]其中預(yù)防性試驗(yàn)的二級指標(biāo)有電氣試驗(yàn)參量和絕緣油試驗(yàn)參量。
[0014]電氣試驗(yàn)參量的三級指標(biāo)有:繞組電阻相間差、繞組介損、極化指數(shù)、繞組泄漏電流、鐵芯接地電流；
[0015]絕緣油試驗(yàn)參量的三級指標(biāo)有油中含水量、油介損、油中糠醒含量。
[0016]其中歷史狀況的二級指標(biāo)有運(yùn)行年限、運(yùn)行及檢修歷史。
[0017]第二步利用3標(biāo)度層次分析法建立變壓器狀態(tài)綜合評估模型
[0018](I)構(gòu)建判斷矩陣
[0019]首先，用3標(biāo)度層次分析法判斷各因素的相對重要程度: [0020]
【權(quán)利要求】
1.一種基于故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態(tài)評估方法，其特征在于:利用故障樹法的分析建立了一套合理的變壓器狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系，同時(shí)提出了基于3標(biāo)度層次分析法的變壓器狀態(tài)綜合評估模型，其基本步驟如下: 第一步分析故障因素，建立電力變壓器狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系本發(fā)明應(yīng)用故障樹法找出導(dǎo)致變壓器故障發(fā)生的所有可能的故障模式，設(shè)頂事件為變壓器狀態(tài)；導(dǎo)致變壓器失效的主要部件稱為故障樹法的中間事件，本文所采用的中間事件為:本體和附體；然后對中間事件進(jìn)行分析找出故障的基本原因，即故障樹的底事件； 分析了導(dǎo)致變壓器故障的各種因素后，應(yīng)盡量選取易于測量，并能較好反映變壓器狀態(tài)的指標(biāo)，建立電力變壓器狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系，本發(fā)明以預(yù)防性試驗(yàn)、運(yùn)行監(jiān)測狀況、歷史狀況作為一級指標(biāo)，多角度、多層次地對電力變壓器的狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)綜合評估，同時(shí)各個(gè)評價(jià)指標(biāo)包含有若干個(gè)子指標(biāo)； 本發(fā)明中建立的變壓器狀態(tài)評估指標(biāo)體系的一級指標(biāo)有運(yùn)行監(jiān)測狀況、預(yù)防性試驗(yàn)、歷史狀況； 其中運(yùn)行監(jiān)測狀況的二級指標(biāo)有油中溶解氣體、運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境； 油中溶解氣體的三級指標(biāo)有氫氣含量、乙炔含量、總烴絕對產(chǎn)氣率、總烴相對產(chǎn)氣率、CO絕對產(chǎn)氣率； 運(yùn)行工況的三級指標(biāo)有負(fù)載情況、運(yùn)行溫度、密封和滲漏、運(yùn)行中異常； 運(yùn)行環(huán)境的三級指標(biāo)有環(huán)境溫度、濕度、污穢程度； 其中預(yù)防性試驗(yàn)的二級指標(biāo)有電氣試驗(yàn)參量和絕緣油試驗(yàn)參量； 電氣試驗(yàn)參量的三級指標(biāo) 有:繞組電阻相間差、繞組介損、極化指數(shù)、繞組泄漏電流、鐵芯接地電流； 絕緣油試驗(yàn)參量的三級指標(biāo)有油中含水量、油介損、油中糠醒含量； 其中歷史狀況的二級指標(biāo)有運(yùn)行年限、運(yùn)行及檢修歷史； 第二步利用3標(biāo)度層次分析法建立變壓器狀態(tài)綜合評估模型 (1)構(gòu)建判斷矩陣 首先，用3標(biāo)度層次分析法判斷各因素的相對重要程度:2(5,比\.重要)btJ =< 1(5,與\同樣重要)

0(盡不如By.重要) 然后，構(gòu)造一致判斷矩陣C
_ (η-rjVR c, ~ck 層次分析法主要是通過定量對同一層的元素進(jìn)行排序，為了突出不同因素的差距，取重要程度系統(tǒng)Ck為9，則極差法的公式表為:ctl =9°--r'm
其中 R = rmax-rmin (2)排序計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重在構(gòu)造了一致判斷矩陣的基礎(chǔ)上，計(jì)算出與一致判斷矩陣相對應(yīng)的最大特征值及相應(yīng)的特征向量，經(jīng)歸一化處理后，特征向量即為相應(yīng)影響因素的權(quán)重，按指標(biāo)間的層次關(guān)系，層層推進(jìn)，依次得到各指標(biāo)的權(quán)重，最后可以得到一級指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重； (3)變壓器綜合指標(biāo)計(jì)算 根據(jù)第(2)步中得到的各個(gè)層次指標(biāo)間的權(quán)重關(guān)系，以及各個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的評分，通過一系列指標(biāo)的加權(quán)求和過程得出電力變壓器綜合指標(biāo)得分；
【文檔編號】G06F19/00GK103605881SQ201310511827
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】張忠會, 王卉, 何樂彰, 謝義苗, 許威 申請人:南昌大學(xué)