[发明专利]一种大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法

摘要

本发明公开了一种大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法；以变压器油纸绝缘系统作为评估对象，分为两个过程第一过程中，以计算热点温度为核心，结合威布尔分布和阿列纽斯反应定律，建立起基于HST的变压器老化故障模型，计算得到绕组HST并求解变压器油纸绝缘系统的故障率λ。第二过程中，以油中溶解气体分析灰靶修正为核心，利用灰色理论，建立变压器健康状态与其预期寿命的关系，求得等效的HST值，实现对第一过程中基础模型的动态修正，确保评估值能很好地跟踪并反映变压器的实际可靠性水平。本发明方法可有效解决变压器可靠性分析模型准确性不高、推广应用难等问题。

主权项

一种大型油浸式电力变压器可靠性评估动态修正方法，其特征在于包括如下步骤：1)基于HST的变压器老化故障模型：(1)搭建变压器绕组HST计算原始模型，确定变压器的HST与环境温度、顶层油温、底层油温及绕组热点对油温的温度梯度之间的关系，得到变压器的内部温度特性曲线；(2)基于步骤(1)的变压器内部温度特性曲线，依次计算出变压器绕组HST相对于变压器顶部油温的增量ΔΘH、变压器绕组顶层油温相对于环境温度的温升ΔΘTO和滞后的环境温度ΔΘAe，单位均为℃；(3)基于步骤(2)中求解的变压器绕组HST相对于变压器顶部油温的增量ΔΘH、变压器绕组顶层油温相对于环境温度的温升ΔΘTO和滞后的环境温度ΔΘAe及步骤(1)中的变压器内部温度特性曲线，求解变压器绕组的HST值ΘH；(4)基于步骤(3)中的变压器绕组的HST值ΘH，利用阿列纽斯方程计算得到变压器绕组绝缘系统的预期寿命L；(5)应用威布尔分布描述老化过程，计算变压器绕组绝缘系统的故障率，得到阿列纽斯‑威布尔模型的故障率函数λa(t|ΘH)；2)采用基于灰色理论的变压器可靠性评估动态修正：(6)选取溶解气体分析DGA数据中的氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔5种气体作为电力变压器油纸绝缘状态评估指标的特征气体；(7)使用灰色理论中的灰关联分析方法对步骤(6)中选取的DGA数据进行处理，得到灰色靶心度Q，其中0.33≤Q≤1，评估对象的等级由靶心度决定；(8)结合变压器的实际故障分布情况，将变压器健康状态分为五个等级，分别是[0.9,1.0]、[0.6,0.9)、[0.5,0.6)、[0.4,0.5)和[0.33,0.4)，五个等级分别对应健康、正常、轻度故障、中度故障和严重故障共5个变压器健康状态等级；(9)利用相对劣化度的模型架构，建立变压器健康状态与变压器预期寿命的关系；(10)基于步骤(9)中建立的关系，求得等效的HST值Heq，实现对所述第一过程中原始基础模型的动态修正。