一種基於故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態評估方法
2023-06-08 04:03:56
一種基於故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態評估方法
【專利摘要】一種基於故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態評估方法，具體步驟為：分析故障因素，建立電力變壓器狀態綜合評估指標體系；用3標度層次分析法構建判斷矩陣，排序計算各指標權重，計算變壓器的綜合指標，對變壓器的綜合指標進行等級劃分。本發明利用故障樹法的分析建立了一套合理的變壓器狀態綜合評估指標體系，同時提出了基於3標度層次分析法的變壓器狀態綜合評估模型，對變壓器狀態綜合評估更客觀，有效的降低了人為的影響因素，通過對變壓器狀態綜合評估，使運行人員了解變壓器的狀況，確定其所處水平，合理安排檢修維護計劃。
【專利說明】一種基於故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態評估方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於輸變電設備【技術領域】，具體涉及一種基於故障樹法和層次分析法的電力變壓器狀態綜合評估方法。
【背景技術】
[0002]變壓器是電力系統中最為關鍵的設備之一，提高變壓器的運行可靠性，無論對於整個電網的安全可靠運行，還是降低電網運行成本都具有十分重要的意義。確定變壓器狀態是施行狀態檢修的核心與基礎，長期以來，我國主要依據《電力變壓器檢修導則》以及《電氣設備預防試驗規程》對電力變壓器進行周期檢修，雖然能夠提供變壓器預防性試驗數據的注意值，但不能直接反應變壓器的狀態。常規的事後維修和周期維修的監測方法與現代化狀態維護發展趨勢不相適應，為了保證電力系統供電可靠性，對變壓器狀態綜合評估，進而合理安排檢修維護工作，減少周期性檢修策略所造成的設備和自願浪費已經成為一種必然的趨勢。因此，本發明提出基於故障樹法和層次分析法的電力變壓器狀態綜合評估方法。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種基於故障樹法和層次分析法的電力變壓器狀態綜合評估方法，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，切實反映電網中變壓器的狀態。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:首先基於故障樹法(FTA)分析導致電力變壓器故障的因素，並建立評估電力變壓器狀態的指標體系，建立能夠全面正確的評估變壓器整體水平，切實反映電網狀態的指標。隨後應用3標度的層次分析法分析各指標間的權重關係，建立變壓器狀態的評估模型。再通過各指標間的層次關係得出變壓器的綜合狀態水平，進而將變壓器狀態分為五個等級，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綜合評估指標體系。
[0006]本發明應用故障樹法找出導致變壓器故障發生的所有可能的故障模式。設頂事件為變壓器狀態；導致變壓器失效的主要部件稱為故障樹法的中間事件，本文所採用的中間事件為:本體和附體；然後對中間事件進行分析找出故障的基本原因，即故障樹的底事件。
[0007]分析了導致變壓器故障的各種因素後，應儘量選取易於測量，並能較好反映變壓器狀態的指標，建立電力變壓器狀態綜合評估指標體系。本發明以運行監測狀況、預防性試驗、歷史狀況作為一級指標，多角度、多層次地對電力變壓器的狀態進行狀態綜合評估，同時各個評價指標包含有若干個子指標。
[0008]本發明中建立的變壓器狀態評估指標體系的一級指標有運行監測狀況、預防性試驗、歷史狀況。
[0009]其中運行監測狀況的二級指標有油中溶解氣體、運行工況和運行環境。[0010]油中溶解氣體的三級指標有氫氣含量、乙炔含量、總烴絕對產氣率、總烴相對產氣率、CO絕對產氣率；
[0011]運行工況的三級指標有負載情況、運行溫度、密封和滲漏、運行中異常；
[0012]運行環境的三級指標有環境溫度、溼度、汙穢程度。
[0013]其中預防性試驗的二級指標有電氣試驗參量和絕緣油試驗參量。
[0014]電氣試驗參量的三級指標有:繞組電阻相間差、繞組介損、極化指數、繞組洩漏電流、鐵芯接地電流；
[0015]絕緣油試驗參量的三級指標有油中含水量、油介損、油中糠醒含量。
[0016]其中歷史狀況的二級指標有運行年限、運行及檢修歷史。
[0017]第二步利用3標度層次分析法建立變壓器狀態綜合評估模型
[0018](I)構建判斷矩陣
[0019]首先，用3標度層次分析法判斷各因素的相對重要程度: [0020]
【權利要求】
1.一種基於故障樹和層次分析法的電力變壓器狀態評估方法，其特徵在於:利用故障樹法的分析建立了一套合理的變壓器狀態綜合評估指標體系，同時提出了基於3標度層次分析法的變壓器狀態綜合評估模型，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綜合評估指標體系本發明應用故障樹法找出導致變壓器故障發生的所有可能的故障模式，設頂事件為變壓器狀態；導致變壓器失效的主要部件稱為故障樹法的中間事件，本文所採用的中間事件為:本體和附體；然後對中間事件進行分析找出故障的基本原因，即故障樹的底事件； 分析了導致變壓器故障的各種因素後，應儘量選取易於測量，並能較好反映變壓器狀態的指標，建立電力變壓器狀態綜合評估指標體系，本發明以預防性試驗、運行監測狀況、歷史狀況作為一級指標，多角度、多層次地對電力變壓器的狀態進行狀態綜合評估，同時各個評價指標包含有若干個子指標； 本發明中建立的變壓器狀態評估指標體系的一級指標有運行監測狀況、預防性試驗、歷史狀況； 其中運行監測狀況的二級指標有油中溶解氣體、運行工況和運行環境； 油中溶解氣體的三級指標有氫氣含量、乙炔含量、總烴絕對產氣率、總烴相對產氣率、CO絕對產氣率； 運行工況的三級指標有負載情況、運行溫度、密封和滲漏、運行中異常； 運行環境的三級指標有環境溫度、溼度、汙穢程度； 其中預防性試驗的二級指標有電氣試驗參量和絕緣油試驗參量； 電氣試驗參量的三級指標 有:繞組電阻相間差、繞組介損、極化指數、繞組洩漏電流、鐵芯接地電流； 絕緣油試驗參量的三級指標有油中含水量、油介損、油中糠醒含量； 其中歷史狀況的二級指標有運行年限、運行及檢修歷史； 第二步利用3標度層次分析法建立變壓器狀態綜合評估模型 (1)構建判斷矩陣 首先，用3標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) 然後，構造一致判斷矩陣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行排序，為了突出不同因素的差距，取重要程度系統Ck為9，則極差法的公式表為:ctl =9°--r'm
其中 R = rmax-rmin (2)排序計算各指標權重在構造了一致判斷矩陣的基礎上，計算出與一致判斷矩陣相對應的最大特徵值及相應的特徵向量，經歸一化處理後，特徵向量即為相應影響因素的權重，按指標間的層次關係，層層推進，依次得到各指標的權重，最後可以得到一級指標對應的權重； (3)變壓器綜合指標計算 根據第(2)步中得到的各個層次指標間的權重關係，以及各個基礎指標的數據和相應的評分，通過一系列指標的加權求和過程得出電力變壓器綜合指標得分；
【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 優先權日:2013年10月25日
【發明者】張忠會, 王卉, 何樂彰, 謝義苗, 許威 申請人:南昌大學