[发明专利]一种基于综合健康指数的变压器可靠性评估方法

权利要求书

1.一种基于综合健康指数的变压器可靠性评估方法，其特征在于：包括以下步骤： 

1)选择变压器状态特征量和特征因子，确定特征因子与特征量之间表达式； 

2)确定各个特征因子的权重值，将权重值乘以对应特征因子的值，获得变压器主绝缘的健康指数； 

3)选择运行环境因子、检修记录因子，运用修正系数规则，对步骤2)中的健康指数进行修正获得修正后的综合健康指数； 

4)利用步骤3)中的运行环境因子、检修记录因子以及变压器的设计寿命，确定变压器的期望寿命； 

5)利用步骤4)中的变压器期望寿命，根据变压器投运、退运的综合健康指数值，计算变压器的老化系数； 

6)利用步骤5)中的老化系数，计算变压器综合健康指数随时间变化的表达式； 

7)利用步骤6)中的变压器综合健康指数，得到变压器的故障率随时间的表达式，从而求得故障率。 

2.根据权利要求1所述的基于综合健康指数的变压器可靠性评估方法，其特征在于：步骤1)中所选择的变压器特征因子包括糠醛含量因子、油中气体含量因子、油品质因子和电气试验因子。 

3.根据权利要求2所述的基于综合健康指数的变压器可靠性评估方法，其特征在于：油中气体含量因子对应的特征量包括的气体有：H₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂、CO；油品质因子对应的特征量包括有：油中水分含量、油酸值、油介质损耗、油界面张力和油介电强度；电气试验因子对应的特征量包括有直阻不平衡系数、铁芯接地电流、吸收比、绕组介质损耗和套管介质损耗。 

4.根据权利要求3所述的基于综合健康指数的变压器可靠性评估方法，其特征在于：在步骤1)中确定特征因子与特征量之间的表达式，具体包括以下步骤：1.1)计算糠醛含量因子F_fur与糠醛含量C_fur的表达式为： 

1.2)计算油中气体含量因子F_C·H与H₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂、CO各气体因子F_H2、F_CH4、F_C2H6、F_C2H4、F_C2H2、F_Co的表达式为： 

F_C·H＝w₁F_H2+w₂F_CH4+w₃F_C2H6+w₄F_C2H4+w₅F_C2H2+w₆F_Co

式中W2＝{w₁,w₂,w₃,w₄,w₅,w₆}，w_i(i＝1,2,…,6)分别代表六种气体因子的权重值； 

所述代表六个气体含量因子与六种气体的含量间的表达式为： 

1.2.1)确定氢气含量因子F_H2与氢气含量之间的表达式为： 

1.2.2)确定甲烷含量因子F_CH4与甲烷含量C_CH4之间的表达式为： 

1.2.3)确定乙烷含量因子F_C2H6与乙烷含量之间的表达式为： 

1.2.4)确定乙烯含量因子F_C2H4与乙烯含量之间的表达式为： 

1.2.5)确定乙炔含量因子F_C2H2与乙炔含量之间的表达式为： 

F_H2＝-20C_H2+100 

1.2.6)确定CO含量因子F_Co与CO含量C_CO之间的表达式为： 

1.3)计算油品质因子F_oil与油中水分含量因子Fx₁、油酸值Fx₂、油介质损耗Fx₃、 油界面张力Fx₄和油介电强度Fx₅之间的表达式： 

取W2＝{ω₁，ω₂，ω₃，ω₄，ω₅}＝{0.4,0.2,0.15,0.15,0.1}； 

五种因子与试验测试参数之间的关系确定的步骤如下： 

1.3.1)确定油中水分含量因子Fx₁与水分含量x₁在不同电压等级U(kV)下的关系为： 

1.3.2)确定油酸值因子Fx₂与油酸值x₂在不同电压等级U(kV)下的关系为： 

1.3.3)确定介质损耗因子Fx₃与介质损耗x₃之间的关系为： 

1.3.4)确定界面张力因子Fx₄与界面张力x₄之间的关系为： 

1.3.5)确定介电强度因子Fx₅与介电强度x₅之间的关系为： 

1.4)确定电气试验因子与直流电阻不平衡系数、铁芯接地电流、吸收比、绕组介质损耗、套管介质损耗的关系。