基于核密度估计和FTA的电力变压器早期故障诊断及可靠性分析

发布时间：2020-10-29 10:52

　　 电力变压器在电力系统中的作用是传递和转换电能,它的平稳可靠运行对于整个电力系统结构和功能的完整性具有重要意义。我国的电力系统设施建设多集中于上世纪八九十年代,这使得许多电力变压器的服役时间已接近或超过30年。这些电力变压器面临着日益严重的设备故障和绝缘老化等问题,导致电力事故发生的可能性逐年增加。电力变压器故障会造成重大的经济损失和社会影响。因此,对电力变压器进行故障诊断与可靠性分析,对于指导变压器的维修策略和资产管理,减少电力事故的发生概率具有重要的理论意义和实际价值。本文重点研究基于油中溶解气体分析的电力变压器早期故障诊断技术、基于故障树和二元决策图的电力变压器可靠性分析技术,具体的研究内容可以概括为以下几个方面:(1)基于油中溶解气体分析的电力变压器早期故障诊断技术不仅能发现变压器早期故障,而且能为基于状态的预防性维修决策提供依据。鉴于此,提出了一种基于核密度估计和油中溶解气体分析的电力变压器早期故障诊断模型。该模型将贝叶斯公式和基于扩散过程的核密度估计器相结合,能更好地描述电力变压器故障数据分布的非线性和多峰性特征,从而提高电力变压器早期故障诊断的正确率。对电力变压器早期故障的发生原因进行了分析和讨论,并给出了不同故障类型对应的维修方法。(2)故障树是进行可靠性分析和风险分析的基础。分析了电力变压器功能和结构特点,明确了电力变压器各部件和子系统的关键失效模式。在此基础上,结合电力变压器的早期故障分析,进行了电力变压器的故障模式和影响分析,构建了电力变压器的故障树模型,在模型中比较完整地考虑了外界环境因素、人为因素等对电力变压器可靠性的影响,也比较完整地考虑了电力变压器内部元器件和各级子系统结构和功能的相关性。(3)故障树模块化是分析大型复杂故障树模型的重要前处理手段,它能有效地提高故障树分析的效率,降低分析过程中对计算机资源的消耗。提出了一种新的模块化算法——BT算法,该算法主要由分支过程和转换过程两部分构成。在转换过程中,利用了图论中最低公共祖先的概念找出故障树中的非独立模块节点。因此,算法结束后未被标记的门事件节点便是独立模块节点。相较于其他算法,所提出的BT算法编程简单,运算效率更高。(4)在所提出的BT算法基础上,建立了一种故障树基本变量排序的新策略。该策略通过对BT算法运行后生成的辅助树图进行后序遍历,将同一独立模块中的基本事件节点排序在了一起,同时还综合考虑到了原故障树的结构特征和故障树中的重复事件对于基本变量排序的影响。为了验证该策略的有效性,将其用于电力变压器的故障树模型转化为二元决策图的过程中。基于所得到的二元决策图模型,完成了电力变压器的可靠性分析,并给出了平均无故障间隔时间,为变压器进行预防性维修提供参考。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM43
【部分图文】：

当parents_b=parents_g=2，num_args=3时算法的CPU时间
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 姚琪;郭汶昇;;基于故障树法的电力变压器可靠性及失效分析[J];电气自动化;2015年03期

2 程军照;陈江波;伍志荣;郭慧浩;张曦;何妍;;提高电力变压器使用寿命技术措施的分析[J];变压器;2013年11期

3 孙建锋;葛睿;郑力;胡超凡;;2010年国家电网安全运行情况分析[J];中国电力;2011年05期

4 马珂;王轶禹;董昱;;2009年国家电网安全运行情况分析[J];中国电力;2010年11期

5 罗治强;董昱;胡超凡;;2008年国家电网安全运行情况分析[J];中国电力;2009年05期

6 胡超凡;董昱;王轶禹;赵玉柱;;2006年国家电网安全运行情况分析[J];中国电力;2007年05期

7 李春艳;孙元章;陈向宜;邓桂平;;西欧“11.4”大停电事故的初步分析及防止我国大面积停电事故的措施[J];电网技术;2006年24期

8 胡超凡;陈刚;朱伟江;赵玉柱;;2005年国家电网安全运行情况分析[J];中国电力;2006年05期

9 胡超凡,陈刚,赵玉柱;2004年国家电网安全运行情况分析[J];中国电力;2005年05期

10 孙才新;输变电设备状态在线监测与诊断技术现状和前景[J];中国电力;2005年02期

相关博士学位论文 前4条

1 常雨芳;高压大功率电动机自耦磁控软起动方法及其关键技术研究[D];武汉理工大学;2013年

2 何大清;基于直流串联的海上风电场及其控制[D];上海交通大学;2013年

3 郑含博;电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D];重庆大学;2012年

4 赵志刚;电力变压器直流偏磁问题的工程模拟[D];河北工业大学;2010年

相关硕士学位论文 前5条

1 胡敬阔;基于故障树和规则推理的核电站决策支持系统[D];东南大学;2017年

2 代洲;变压器以及输电线路的故障模式与故障树分析研究[D];华南理工大学;2013年

3 崔红英;基于灰色理论电力变压器可靠性的研究[D];河北工业大学;2012年

4 温鹏;RCM理论在变压器状态评估中的应用研究[D];华北电力大学（河北）;2010年

5 周婧婧;基于故障树分析的电力变压器可靠性评估方法研究[D];重庆大学;2009年

本文编号：2860803