电力变压器剩余技术寿命的综合评估

论文摘要

电力变压器在电网结构中处于枢纽地位,是电力系统中最为关键、重要的电气设备之一。它能否长期稳定运行对电力系统有着很大的影响。因此,如何对电力变压器的健康状态进行准确评估,并对其剩余使用寿命进行合理预测,从而采取相关措施延长变压器稳定运行时间,具有着重要的理论及现实意义。本文从变压器的基本构成出发,选取了能够准确客观反映变压器剩余寿命的各种参量,建立了层次型的综合评估指标体系,并对各评估指标的进行了详细的介绍与分析。在模糊层次分析法的基础上,结合隶属函数、贴近度等概念,基于变压器健康指数经验公式,构建了电力变压器剩余技术寿命综合评估模型。利用了模糊层次分析法作为整个评估模型的基础,并进行了相关改进。通过使用三标度法确定优先关系判断矩阵,结合考虑综合多专家判定的优先关系确定方法,有效地弱化了模糊层次分析法中构成判断矩阵的主观性；在计算权重的过程中,将由和行归一法求得的目标权重向量作为特征值法的迭代初始值,并进行循环迭代运算,减少了计算过程中的迭代次数,加快了收敛速度,提高了评估指标权重的计算精度。通过引入模糊数学中隶属函数和贴近度的概念,按照不同的模糊处理方法,将各类评估指标有效地进行了量化,将欧氏贴近度公式加以改进,计算出评估结果与理想状态值的靠近程度,得出待评估对象的健康状态值HI,利用变压器健康状态与运行时间关系的经验公式,考虑未来运行环境与负荷率的影响,最终对电力变压器剩余技术寿命进行了合理预测。最后实例表明：电力变压器剩余技术寿命评估模型是合理、有效的。该评估模型考虑了变压器的实际运行状态,评估过程明确清晰,具有较高的可操作性和工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 电力变压器寿命评估的研究现状
• 1.2.1 电力变压器状态评估的研究现状
• 1.2.2 剩余寿命评估方法的研究现状
• 1.3 论文的主要研究工作
• 2 电力变压器剩余技术寿命评估指标体系的构建
• 2.1 选取电力变压器剩余技术寿命评估指标的基本原则
• 2.2 影响电力变压器技术寿命的主要因素
• 2.2.1 电力变压器分类及评估对象的选择
• 2.2.2 影响电力变压器技术寿命的主要部件及相关因素
• 2.3 电力变压器剩余技术寿命评估层次指标体系
• 2.4 本章小结
• 3 电力变压器剩余技术寿命评估指标的分析
• 3.1 概述
• 3.2 变压器油箱内部相关部件的评估指标分析
• 3.2.1 变压器铁芯
• 3.2.2 变压器绕组
• 3.2.3 变压器油箱
• 3.2.4 变压器固体绝缘
• 3.2.5 变压器液体绝缘
• 3.3 变压器油箱外部相关部件的评估指标分析
• 3.3.1 变压器进出线套管
• 3.3.2 变压器有载调压分接开关
• 3.3.3 变压器冷却系统
• 3.3.4 变压器其余组件
• 3.4 本章小结
• 4 运行工况对电力变压器剩余寿命的影响
• 4.1 概述
• 4.2 运行环境对电力变压器剩余技术寿命的影响
• 4.2.1 电力变压器的额定运行环境
• 4.2.2 环境温度与电力变压器固体绝缘寿命的关系
• 4.2.3 湿度、污染度、海拔高度对电力变压器的影响
• 4.3 负荷率对电力变压器寿命的影响
• 4.3.1 负荷率和电力变压器最热点温度的关系
• 4.3.2 平均最热点温度与变压器剩余寿命的关系
• 4.4 本章小结
• 5 基于模糊层次分析法的评估模型
• 5.1 概述
• 5.2 评估模型的基本理论
• 5.2.1 层次分析法的基本原理
• 5.2.2 层次分析法存在的问题
• 5.2.3 模糊一致矩阵
• 5.2.4 模糊层次分析法
• 5.3 改进模糊层次分析法
• 5.4 隶属函数及贴近度的基本概念
• 5.4.1 隶属函数
• 5.4.2 贴近度
• 5.5 模糊层次评估模型的建立
• 5.6 模糊层次评估模型的适用性分析
• 5.7 本章小结
• 6 评估模型在电力变压器剩余技术寿命评估中的应用
• 6.1 评估指标的效用函数
• 6.1.1 基于模糊隶属函数的评估指标效用函数
• 6.1.2 基于运行工况的减分型评估指标效用函数
• 6.2 评估模型中各层次的权重的确定
• 6.2.1 指标层权重的确定
• 6.2.2 子项目层权重的确定
• 6.3 电力变压器的剩余技术寿命的预测
• 6.4 剩余技术寿命的评估流程
• 6.5 本章小结
• 7 电力变压器剩余技术寿命评估的实际应用
• 7.1 算例分析Ⅰ
• 7.2 算例分析Ⅱ
• 7.3 评估方法的综合评价
• 7.3.1 评估结果的合理性
• 7.3.2 部分参数与评估结果的关系
• 7.3.3 提高电力变压器技术寿命的措施
• 7.4 本章小结
• 8 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介 在学期间发表的学术论文