电力变压器的运行可靠性评估及剩余寿命预测研究

发布时间：2020-06-12 13:54

【摘要】：随社会用电需求的不断上升,电力变压器逐渐向特高压、大容量方向发展。电力变压器作为电力系统重要的电压变换设备,其运行可靠性直接影响电网的安全运行。对变压器的运行可靠性及剩余寿命进行有效预测,能够及时发现变压器可能发生的潜伏性故障,有效降低变压器被迫停运所带来的损失。工程实际中,通常以年为单位对变压器进行状态检修,但由于变压器运行可靠性受到绝缘老化、外界环境等多方面因素的影响,短期内也可能存在停运风险,所以,本文分别建立适应短期和中长期预测的变压器动态故障率模型,并根据求出的故障率对变压器剩余寿命进行建模。具体内容如下:(1)通过理论分析和实例计算的方法,分别研究变压器绝缘老化程度、油中气体含量和产期速率、绝缘纸含水量、绕组热点温度、故障时间分布参数对变压器运行可靠性的影响,验证考虑以上影响因素能够有效提高模型预测精度的结论。(2)基于马尔科夫状态转移过程,考虑油中气体含量、绕组热点温度、绝缘纸含水量等影响因素,建立变压器短期故障率预测模型。该模型研究了绝缘老化程度和故障率的定量关系。(3)采用马尔科夫链蒙特卡罗方法对变压器故障周期进行场景模拟,考虑油中气体含量和产气速率、故障时间分布参数等影响因素,建立变压器中长期故障率预测模型。采用模拟方法能够有效避免解析法直接求解的难题。(4)根据预测的变压器故障率,建立变压器无故障时间的剩余寿命预测模型,给变压器状态检修提供直观的变压器健康状况数据。通过各章节的算例分析可以发现:与现有仅考虑油中气体含量数据所建立的变压器故障率模型进行对比,当考虑以上影响因素时,能够充分利用变压器的监测数据,有效提高模型的预测精度,给变压器的状态检修提供符合实际的故障率和剩余寿命数据,并指导选择合适的维修策略。
【图文】：

绝缘纸,抗张强度,水分,变压器

图１－２热对绝缘纸抗张强度的影响逡逑，对变压器进行有效检修，能够及时发现变压器存在的缺陷，并及，也可提高变压器运行可靠性，延长变压器的运行寿命［３］。变压器检修和状态检修［４］。状态检修是采用各种测量手段对变压器各电气结合变压器的历史运行数据，使用诊断方法对变压器进行健康评估，安排计划检修。由此可知，要想通过状态检修达到预期的目的，关的诊断技术或方法。为科学的对变压器进行状态评估，本文致力于压器健康状况的影响因子，并使用合适的方法对变压器的故障率与真建模。逡逑内外研究现状逡逑压器运行可靠性研究现状逡逑压器的运行可靠性进行有效评估，能够及时发现变压器可能发生的取相应的维修措施，有效降低变压器被迫停运所带来的经济损失。变压器的运行可靠性进行较多研究，通过相关文献的阅读，归纳出

运行可靠性,绝缘纸,绝缘老化,程度加深

逦维修区逡逑图２－１绝缘纸抗张强度随运行时间的变化情况逡逑由图２－１可以看出，当绝缘老化程度加深后，其运行可靠性降低，但适当的维逡逑修能够有效延长变压器的寿命，进而提高其运行可靠性，例如换油操作能够减少油逡逑中加速老化的化学物质，改善绝缘系统的运行环境，进而提高变压器的运行可靠性。逡逑维修操作对变压器故障率影响的大小，，主要取决于维修策略和变压器的运行状态。逡逑通常维修策略分为：不完全维修、完全维修、最小维修。维修策略对变压器故障率逡逑的影响，主要体现在影响变压器状态转移速率上，如式（２－１）所示。逡逑々—卿＋邋６逦（２－１）逡逑式中％——变压器维修操作前，由／状态转移到ｙ状态的转移速率；逡逑——变压器维修操作后，由／状态转移到状态的转移速率；逡逑ａ——最小维修、不完全维修、完全维修策略，ｆｌ分别取１、２、３；逡逑ｂ——修正因子
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM41

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