[发明专利]一种基于故障树和层次分析法的电力变压器状态评估方法

权利要求书

1.一种基于故障树和层次分析法的电力变压器状态评估方法，其特征在于：利用故障树法的分析建立了一套合理的变压器状态综合评估指标体系，同时提出了基于3标度层次分析法的变压器状态综合评估模型，其基本步骤如下：

第一步分析故障因素，建立电力变压器状态综合评估指标体系

本发明应用故障树法找出导致变压器故障发生的所有可能的故障模式，设顶事件为变压器状态；导致变压器失效的主要部件称为故障树法的中间事件，本文所采用的中间事件为：本体和附体；然后对中间事件进行分析找出故障的基本原因，即故障树的底事件；

分析了导致变压器故障的各种因素后，应尽量选取易于测量，并能较好反映变压器状态的指标，建立电力变压器状态综合评估指标体系，本发明以预防性试验、运行监测状况、历史状况作为一级指标，多角度、多层次地对电力变压器的状态进行状态综合评估，同时各个评价指标包含有若干个子指标；

本发明中建立的变压器状态评估指标体系的一级指标有运行监测状况、预防性试验、历史状况；

其中运行监测状况的二级指标有油中溶解气体、运行工况和运行环境；

油中溶解气体的三级指标有氢气含量、乙炔含量、总烃绝对产气率、总烃相对产气率、CO绝对产气率；

运行工况的三级指标有负载情况、运行温度、密封和渗漏、运行中异常；

运行环境的三级指标有环境温度、湿度、污秽程度；

其中预防性试验的二级指标有电气试验参量和绝缘油试验参量；

电气试验参量的三级指标有：绕组电阻相间差、绕组介损、极化指数、绕组泄漏电流、铁芯接地电流；

绝缘油试验参量的三级指标有油中含水量、油介损、油中糠醛含量；

其中历史状况的二级指标有运行年限、运行及检修历史；

第二步利用3标度层次分析法建立变压器状态综合评估模型

（1）构建判断矩阵

首先，用3标度层次分析法判断各因素的相对重要程度：

然后，构造一致判断矩阵C

cij=ck(ri-rj)/R]]>

层次分析法主要是通过定量对同一层的元素进行排序，为了突出不同因素的差距，取重要程度系统C_k为9，则极差法的公式表为：

cij=9(ri-rj)/R]]>

其中R＝r_max-r_min

（2）排序计算各指标权重

在构造了一致判断矩阵的基础上，计算出与一致判断矩阵相对应的最大特征值及相应的特征向量，经归一化处理后，特征向量即为相应影响因素的权重，按指标间的层次关系，层层推进，依次得到各指标的权重，最后可以得到一级指标对应的权重；

（3）变压器综合指标计算

根据第（2）步中得到的各个层次指标间的权重关系，以及各个基础指标的数据和相应的评分，通过一系列指标的加权求和过程得出电力变压器综合指标得分；

R=Σk=1N1Sk,1wk,1=Sk,1T*wX0]]>

Sm,i=Σk=1Ni+1(Sk,i+1wk,i+1)]]>

Σk=1Ni+1wk,i+1=1]]>

式中：R为电力变压器综合指标得分；N₁和N_i+1分别表示第1级和第i+1级指标的个数；S_m,i表示i级中第m个指标得分；w_k,i+1表示i+1级中第k个指标的权重值；

（4）变压器状态等级划分

要对变压器整体进行合理的评估，将电力变压器的健康等级合理地分级也是一项很重要的工作，本发明采用将变压器状态分为优秀、良好、一般、恶化、严重五个等级，本文计算出变压器状态的综合得分，然后根据变压器状态评级标准，最终确定变压器所处的水平。