基于故障树分析的变压器运行状况评估的研究

摘要

近年来，随着电网的快速发展，电力系统的安全性越来越受到人们的关注，而电力变压器是整个电力系统的核心，其运行的安全性也一直是人们所重点关注的，所以，对于电力变压器的运行状况的实时掌握，具有十分重要的意义。
　　对于电力变压器运行状况的评估，一般采用预防性试验法，即对变压器进行一系列的预防性试验，获得与变压器相关的预防性试验指标和数据，再通过这些指标建立起一个合理的评估模型，进而去判断变压器的运行状况。但是，这种方法只能得到变压器的整体运行状况，实际生活中，通常更需要了解变压器内部各部件的运行状况，以便检修人员可以更加快速的找出故障薄弱部件，因此，本文提出了基于故障树分析的电力变压器运行状况的评估模型。
　　首先按照故障树的相关知识，把变压器划分为七大故障部件，找出每个故障部件的底事件，之后再找出与每个底事件相关的预防性试验指标。建立起基于故障树的变压器试验指标模型。
　　其次，需要计算每个指标和各事件的权重，对于定量指标，本文结合改进的层次分析法(IAHP)法和熵权法来确定指标的权重;对于定性指标，采用IAHP法确定指标权重;对于故障树的底事件权重的确定，本文采用IAHP法和概率重要度相结合的方法来确定。
　　最后，对于各指标隶属函数的确定，本文通过岭型隶属函数建立其指标的隶属函数。并且，由于变压器在运行15年之后，其发生故障的概率会呈指数增长，因此本文提出对于运行时间超过15年的变压器，其隶属函数的确定并不能和运行时间未超过15年的变压器一概而论，并通过相关文献，给出其隶属函数的确定。并且对于定性指标，根据群组决策理论，计算专家主观权重，并结合三角形—梯形隶属函数，得出指标的状态隶属度。之后根据加权平均模型，便可得到变压器各子部件和变压器整体的运行状况。
　　通过对某市变压器的运行状况评估结果分析，此方法是合理有效的，并对变压器的状态检修具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 电力变压器运行状况评估研究的目的和意义

1．2 电力变压器运行状况评估的国内外研究现状

1．2．1 状态检修的国内外发展状况

1．2．2 电力变压器状况评估的研究现状

1．3 本文的主要工作及论文结构

第2章 基于故障树的变压器试验指标模型的建立

2．1 故障树分析法

2．1．1 故障树分析法概述

2．1．2 故障树分析法的相关知识简介

2．2 电力变压器故障树模型的建立

2．3 故障树底事件的预防性试验指标的确定

2．3．1 预防性试验指标项目的确定

2．3．2 故障树各底事件相关试验指标的确定

2．4 小结

第3章 变压器故障树各事件和试验指标权重的确定

3．1 基于改进型层次分析法确定权重的方法

3．1．1 传统的层次分析法确定权重的过程

3．1．2 改进的层次分析法的基本原理

3．1．3 改进的层次分析法的权重确定方法

3．2 故障树底事件概率重要度的计算

3．3 试验指标熵权权重的确定

3．3．1 熵权法的基本原理

3．3．2 电力变压器试验指标熵权的确定

3．4 变压器故障树各事件和试验指标的权重的确定

3．4．1 七大子系统权重的确定

3．4．2 各底事件权重的确定

3．4．3 各试验指标IAHP法权重的确定

3．5 小结

第4章 基于模糊数学的变压器运行状态的评估模型

4．1 定量指标的隶属函数的确定

4．1．1 定量指标隶属函数的确定方法

4．1．2 处于偶然失效期和故障损耗期的套管绝缘电阻值隶属函数的确定

4．1．3 处于偶然失效期和故障损耗期的色谱分析指标隶属函数的确定

4．1．4 处于偶然失效期和故障损耗期的电气试验指标隶属函数的确定

4．1．5 处于偶然失效期和故障损耗期的油化试验指标隶属函数的确定

4．2 定性指标隶属函数的确定

4．2．1 专家主观权重的确定

4．2．2 基于相对劣化度的定性指标隶属度的判定

4．3 小结

第5章 实验分析

5．1 基于故障树分析的电力变压器运行状态评估模型流程

5．2 运行15年变压器的实验分析

5．3 运行25年变压器的实验分析

5．4 小结

总结

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文