电力变压器故障风险评估和维修策略的研究.pdf

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1、华北电力大学（保定）硕士学位论文电力变压器故障风险评估和维修策略的研究姓名：商雷申请学位级别：硕士专业：电工理论与新技术指导教师：贾秀芳20090515华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文摘要摘要基于变压器风险评估而制定变压器的检修计划对变压器安全、经济运行有着重要的实际意义。本文提出了一种基于可拓评价法和风险矩阵相结合的变压器检修新方法。主要内容包括：风险源分析、风险失效概率分析、风险失效严重度评估、电力变压器的风险评估和检修策略。首先，采用统计方法，将变压器设备风险分为2 3 种，根据各风险发生的概率统计失效可能性，将可能性划分为5个等级；其次，研究了风险失效严重度的5 个影响因素，并

2、通过运用可拓工程法和层次分析法相结合的方法，将各风险源的失效严重度划分为了5 个等级；再次，建立了变压器风险矩阵，并将矩阵划分为4 等级，并通过风险评估提出相应的检修策略；最后，通过实例分析，验证了本文方法的正确性与可行性，并开发了基于V is u a lS t u d i o 电力变压器风险评估专家系统。关键词：风险评估；风险检修；综合评估；变压器A B S T R A C TT h et r a n s f 6 r m e r sm a i n t e n a n c es c h e d u l i n gp l a n e db a s e do nt r a n s f o r m

3、e rr i s ka s s e s s m e n th a si m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et ot r a n s f 6 r m e rs e c u r i t ya n de c o n o m i co p e r a t i o n T h ep a p e rp r o p o s e do n en e wt r a n s f 6 r m e rr i s km a i n t e n a n c em e t h o db a s e do ne x t e n s i o na s

4、s e s s m e n ta p p r o a c ha n dr i s km a t r i x T h em a i nc o n t e n ti n c l u d e s：r i s ks o u r c ea n a l y s i s，r i s kf a i l u r ep r o b a b 订i t ya n a l y s i s，r i s ke x p i r a t i o ns e V e r i t ya p p r a i s a l，p o w e rt r a n s f b r m e r sr i s ka s s e s s m e n t

5、a n do V e r h a u ls t r a t e g y F i r s t l y，u s e st h es t a t i s t i c a lm e t h o d，t h et r a n s f 6 r m e re q u i p m e n tr i s ki sd i v i d e di n t o2 3k i n d s，a n da c c o r d i n gt ot h ep r o b a b i l i t Vs t a t i s t i c se x p i r a t i o np o s s i b i l i t y，t h ep o

6、 s s i b i l i t yi sd i v i d e di n t o5f a n k s S e c o n d l y，s t u d i e dt h e5i n f l u e n c i n gf a c t o ra b o u tr i s ke x p i r a t i o ns e v e f i t V，a n d t h r o u g hc o m b i n i n ge x t e n s i o ne n g i n e e r i n gl a wa n dt h ea n a l y t i ch i e r a r c h yl a w，t h

7、 ef a i l u r es e r i o u sd e g r e eo fr i s ks o u r c ei sd i v i d e df b f5r a n k s O n c ea g a i n t h et r a n s f b r m e rr i s km a t r i xi se s t a b l i s h e d，a n dd i v i d e di n t o4r a n k s a n dp r o p o s et h ec o r r e s p o n d i n gr i s ko v e r h a u ls t r a t e g yt

8、 h r o u g ht h er i s ka s s e s s m e n t F i n a l l y，t h r o u g ht h ee x a m p l ea n a l V s i s。t h em e t h o di sc o n f i r m e da c c u r a c ya n df b a s i b i l i t y，a n dd e v e l o p e dp o w e rt r a n s f b r m e rr i s ka s s e s s m e n te x p e r ts y s t e mb a s e do nV i s

9、 u a lS t u d i o S h a n gL e i(e l e c t r i cp o w e re n g i n e e r i n g)D i r e c t e db yp r o f J i aX i u-f a n gK E Y W o R D S：R i s kV a I u a t i O n；R i s k-b a s e dm a i n t e n a n c e；C o m p r e h e n s i v ee V a l u a t i o n；T r a n s f o r m e r华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文摘要摘要基于变压器风险

10、评估而制定变压器的检修计划对变压器安全、经济运行有着重要的实际意义。本文提出了一种基于可拓评价法和风险矩阵相结合的变压器检修新方法。主要内容包括：风险源分析、风险失效概率分析、风险失效严重度评估、电力变压器的风险评估和检修策略。首先，采用统计方法，将变压器设备风险分为2 3 种，根据各风险发生的概率统计失效可能性，将可能性划分为5个等级；其次，研究了风险失效严重度的5 个影响因素，并通过运用可拓工程法和层次分析法相结合的方法，将各风险源的失效严重度划分为了5 个等级；再次，建立了变压器风险矩阵，并将矩阵划分为4 等级，并通过风险评估提出相应的检修策略；最后，通过实例分析，验证了本文方法的正确性

11、与可行性，并开发了基于V is u a lS t u d i o 电力变压器风险评估专家系统。关键词：风险评估；风险检修；综合评估；变压器A B S T R A C TT h et r a n s f 0 r m e r sm a i n t e n a n c es c h e d u l i n gp l a n e db a s e do nt r a n s f 6 r m e rr i s ka s s e s s m e n th a si m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et ot r a n s f 6

12、 r m e rs e c u r i t ya n de c o n o m i co p e r a t i o n T h ep a p e rp r o p o s e do n en e wt r a n s f 6 r m e rr i s km a i n t e n a n c em e t h o db a s e do ne x t e n s i o na s s e s s m e n ta p p r o a c ha n dr i s km a t r i x T h em a i nc o n t e n ti n c l u d e s：r i s ks o u

13、 r c ea n a l y s i s，r i s kf a i l u r ep r o b a b 订i t ya n a l y s i s，r i s ke x p i r a t i o ns e V e r i t ya p p r a i s a l，p o w e rt r a n s f b r m e r sr i s ka s s e s s m e n ta n do V e r h a u ls t r a t e g y F i r s t l y，u s e st h es t a t i s t i c a lm e t h o d，t h et r a n

14、 s f 6 r m e re q u i p m e n tr i s ki sd i v i d e di n t o2 3k i n d s，a n da c c o r d i n gt ot h ep r o b a b i l i t ys t a t i s t i c se x p i r a t i o np o s s i b i l i t y，t h ep o s s i b i l i t yi sd i v i d e di n t o5f a n k s S e c o n d l y，s t u d i e dt h e5i n f l u e n c i n

15、gf a c t o ra b o u tr i s ke x p i r a t i o ns e v e f i t V，a n dt h r o u g hc o m b i n i n ge x t e n s i o ne n g i n e e r i n gl a wa n dt h ea n a l y t i ch i e r a r c h yl a w，t h ef a i l u r es e r i o u sd e g r e eo fr i s ks o u r c ei sd i v i d e df b f5r a n k s O n c ea g a i n

16、 t h et r a n s f b r m e rr i s km a t r i xi se s t a b l i s h e d，a n dd i v i d e di n t o4r a n k s。a n dp r o p o s et h ec o r r e s p o n d i n gr i s ko v e r h a u ls t r a t e g yt h r o u g ht h er i s ka s s e s s m e n t F i n a l l y，t h r o u g ht h ee x a m p l ea n a l y s i s，t h

17、 em e t h o di sc o n f i r m e da c c u r a c ya n df b a s i b i l i t y，a n dd e v e l o p e dp o w e rt r a n s f b r m e rr i s ka s s e s s m e n te x p e r ts y s t e mb a s e do nV i s u a lS t u d i o S h a n gL e i(e l e c t r i cp o w e re n g i n e e r i n g)D i r e c t e db yp r o f J i

18、 aX i u-f a n gK E Y W o R D S：R i s kV a I u a t i O n；R i s k-b a s e dm a i n t e n a n c e；C o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n；T r a n s f o r m e r声明尸明本人郑重声明：此处提交的硕士学位论文电力变压器故障风险评估和维修策略的研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电

19、力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)作者签名：囱盗日期：驾如导师签名：日期：华北电力大学高校教师在职攻读硕士

20、学位论文第一章绪论随着我国经济的高速、稳定发展，电力工业也取得了瞩目的成就。目前，我国以2 2 0 k V、3 3 0 k V、5 0 0 k V 交流输电线路和几条5 0 0 k V 直流输电线路为骨干，已经建成5 个区域电网(华东、华北、华中、东北、西北)和南方电网的主网架。同时，“三交二直”5 条送电通道、“三交三直 6 条联网线路的建设运行，表明西电东送、南北互供、全国联网的格局已经初步形成【l】。我国电力工业已经进入大电网、大机组、高电压、高自动化的发展时期【2 1。然而，随着电压等级的提高和电网规模的扩大，对电网内运行设备，尤其是电力变压器的可靠、健康运行提出了更高的要求。1 1

21、选题的背景及其意义随着电网容量的增大和用户对供电可靠性要求的提高，电力设施维修费用占电力成本的比例也在不断提高，维修管理的重要性日益显现出来。如何采取合理的维修策略和制定正确的维修计划，以保证在不降低可靠性的前提下节省维修费用，成为电力部门面临的重要课题。电力变压器是电力系统中重要的输变电设备之一，在电力系统中处于枢纽地位，其运行的安全可靠性直接关系到电力系统的安全。随着电网的迅速发展，单台高电压、大容量的变压器越来越多地投入电网运行，与此同时，由于制造、运输、安装和维修质量等因素造成的电力变压器的故障不仅影响电力系统的输电能力，还可能造成电力系统的大规模停电，给电力系统和国民经济带来巨大损失

22、。因此，提高电力变压器运行的可靠性，对整个电网的安全可靠运行具有十分重要的意义。然而，除了在变压器设计制造过程中提高其可靠性外，更关键的是要在变压器的运行过程中提高其维护与检修水平。因此如何提高变压器运行的可靠性，一直都是变压器运行检测中的重要课题。要使变压器安全运行，提高供电可靠性，除了选用技术过硬、产品质量好的变压器以外，关键是要不断提高变压器的运行、维护、检修水平，对变压器科学、及时地进行预试诊断和检修【3】。长期以来，电力系统主要是通过预防性试验P T(P r e v e n t i o nT e s t)定期维修T B M(T i m eB a s eM a i n t e n a

23、n c e)来实现变压器的健康水平和良好的运行状况的判断，由此产生了维修过剩、浪费资源甚至影响运行可靠性等一系列问题。随着在线监测技术和计算机的发展，部分电力企业已经在探讨和开展状态维修。所谓状态维修是企业以安全、可靠性、环境、成本等为基础，依据设备的运行工况、基本状态以及同类设备家族历史等资料，通过设备的状态评估、风险分析，制定设备检修计划，达到设备运行可靠、检修成本合理的一种设备维修策略【4 6】。华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文但是，由于变压器结构复杂，故障模式众多，加上监测技术以及状态评估方法的不成熟，而且，目前的状态检修策略【7 8 1 过多的考虑了电力系统运行的可靠性，而没

24、有充分的考虑经济性，所以目前的状态检修还停滞不前，急需引入新的理论来指导电气设备的状态检修。1 2 国内外研究现状1 2 1 不同时期变压器的故障演变变压器事故与生产工艺和运行环境密切相关，由于不同历史时期设计的变压器结构特点的不同，引发变压器的故障类型也在逐渐变化，国产大型变压器在不同历史时期主要的事故原因如下。2 0 世纪7 0 年代因变压器电压等级提高，高压绕组结构由连续式改为纠结式，相邻匝问的工作场强由原来的2 0 0 3 0 0 V m m 升高到2 0 0 0 3 0 0 0 V m m，开始时的设计仍采用较薄的绝缘结构，加之铝导线制造工艺不佳，致使在正常运行条件下匝间短路事故屡有

25、发生。19 7 8 年原机电部规定将2 2 0 k V 等级变压器的匝绝缘由O 9 5 1 3 5 m m 提高到1 9 5 m m，从而使匝间短路事故大幅度降低。2 0 世纪8 0 年代初由于变压器套管的“将军帽 密封结构不合理，沿穿缆引线进水，使引线应力锥受潮，进而波及到首端线段绝缘，造成击穿事故的情况发生较多。仅19 8 0 19 8 9 年间东北电管局直属厂局就有6 次绕组事故是由该原因引起的，占总事故率的2 3。其后，制造厂改进了“将军帽”的结构，基本杜绝了这类事故的发生。2 0 世纪8 0 年代中、后期，长垫块引起的围屏放电事故逐渐增加。l9 8 4 19 8 9 年间东北电管局围

26、屏放电事故占总事故率的3 0 8，同时期全国其他局也相继报道了类似事故多起。围屏放电不仅使高压侧相间绝缘受到严重损坏，而且由于这种故障发生后会产生相间或相对地电弧放电，极易引起油箱变形，甚至引起火灾，危害很大。造成这类事故的主要原因，一是结构设计不合理，局部场强过高；二是绝缘纸板受潮，沿面放电电压降低。19 8 9 年以来，5 0 0 k V 变压器因油流带电引发的事故率逐渐升高，据l9 9 6年资料统计，在国产5 0 0 k V 电力变压器事故中有5 8 3 与油流静电有关。事故统计表明，油流电荷量与变压器的结构特点有关，由于问题的复杂性很难把它作为一种单一因素来判断事故的原因。根据目前的普

27、遍认识，降低油流速度是避免油流静电的有效措施之一。近年来，系统短路冲击强度随系统容量的增大而不断增强，甚至达到设备难以承受的程度，变压器抗短路能力不足已成为突出问题。19 9 4 年全国2华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文1 1Ok V 及以上等级变压器因系统短路引起的损坏事故达2 1 台，容量为2 4 7 1M v A，占当年事故总台数的3 7，总容量的4 5。有的新变压器经外部短路1 2 次即遭损毁，其中以双绕组变压器的低压绕组和三绕组变压器(三次绕组无负载)的中压绕组损坏尤甚。恶劣的环境和苛刻的运行条件，以及长期超过技术规定所允许的范围运行，往往是直接导致故障的起因，不同运行条件导

28、致的各种故障如表1 1 所示。表1 1 运行和环境条件等引起故障分析表运行条件条件特性原因引起的故障经常过载绕组过热、绝缘老化、负载条件工作过程特性停运时间长分接烧毁操作过电压或雷电绝缘受潮过电压主绝缘、纵绝缘损伤或击穿系统近区短路绕组变形、绝缘损伤、绕组及分接开关过热烧蚀工作现场特点高温过热、绝缘老化低温外绝缘及橡胶垫圈劣化地理、气象特点有害气体结构件、外绝缘腐蚀环境条件高湿度绝缘受潮、击穿海拔 1 0 0 0 m允许温升降低污染情况污秽、粉尘套管表面绝缘电阻降低，泄漏电流增加以上统计数字还不包括在变压器检修过程中发现和消除的缺陷。从这里可以看出变压器事故的多样性，一个矛盾解决后，原来的次要

29、矛盾就会上升为主要矛盾；而且不同厂家的产品在不同的运行条件下，事故的原因也会有所差异。鉴于这些情况，要求相应的故障诊断方法也须不断地改进和完善，形成动态的变压器状态评价体系迫在眉睫【2 1。1 2 2 电力变压器故障的宏观规律电力变压器从设计制造、运输安装、运行维护，到大修技改直至退役报废，全过程的每一环节都会形成表征其状态的一系列信息数据。这些信息数据综合反映了电力变压器自身的状态，可以作为设备管理者决定其能否运行、是否需要停电维护以及决定其退役报废的判据。华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文电力变压器故障宏观统计是反映设备故障率随时间变化规律的重要手段，变压器的宏观统计规律表现为浴盆曲

30、线，即故障率随着时间的变化呈两头高、中间低的“浴盆”曲线形状。变压器的故障率随时间的变化可以线性化为三个阶段：早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。1)早期故障期：变压器的早期故障期出现在设备使用的l 一3 年，其特点是故障率较高，且故障率随着时间的增加而迅速下降。变压器的早期故障通常是由于设计、制造上的缺陷等原因引起的。例如设计不合理，使用材料不合格，装配不当，焊接不良，质量检验不认真等造成的。2)偶然故障期：在早期故障期之后是变压器的有用寿命期，称之为偶然故障期。其特点是故障率低且稳定，故障的产生是随机的。偶然故障是由偶然因素引起的，如技术参数突然超过极限值，工艺缺陷、材料弱点在偶然因素的激

31、发下，维护不良、操作失误，运行环境的突变等因素造成的。3)耗损故障期：耗损故障期出现在变压器的有用寿命期的末期，其特点是故障率随时间的增加而加大。损耗故障是由于变压器内部的物理变化、化学变化或生物变化所引起的磨损、疲劳、腐蚀、老化、极化、损耗、阻抗增大、振动位移等原因所造成的【3】。1 2 3 变压器运行状态的主要测试与监测手段变压器是供配电系统中广泛使用的重要且昂贵的高压电气设备。在运行中变压器一旦发生损坏性故障，则将直接影响电网的供电，除修复费用大外，还会造成更大的直接经济损失，因此选用高质量的变压器，提高运行维护水平，使用有效的故障诊断技术，具有十分重要的实际价值。因此，应加强对变压器的

32、日常维护，完善常规的预防性试验手段，提高对各种故障的及时检测和预报能力。目前，国外一些先进国家，在传感器、计算机技术、光纤及新的测量技术迅速发展的今天，已开始研究变压器故障在线监测技术。检测、诊断变压器的方法很多，如电气的、物理的和化学的检测分析，包括油中气体色谱分析(D G A)、液相色谱分析技术、局部放电试验、超声定位技术、绝缘预防性试验、绝缘油老化试验、变压器耐压试验、绕组变形试验、油流带电试验、变压器老化诊断试验及各种常规试验。但归纳起来，现在较为常用的可分为3 种：直观检查、电气预防性试验和绝缘油简化试验，其中后两种方法用于综合判定复杂的变压器内部故障。1 2 3 1 直观检查方法对

33、于运行中的变压器，通过日常的巡检对发生下列异常现象，可直观地4华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文诊断出一些比较明显的故障性质。1)温度过高或声音异常：其原因可能是过负荷运行、环境温度超过4 0摄氏度、冷却系统故障、漏油引起油量不足等。2)振动、响声异常及有放电声：其原因可能是电压过高或频率波动，紧固件松动，铁芯紧固不良，分接开关动作机构异常，偏磁现象等，外部接地不良或未接地的金属部分出现静放电，瓷件、套管表面粘附污秽引起局部火花、电晕等。3)气味异常或干燥剂变色：其原因可能是套管接线端子不良或接触面氧化使触头过热产生异味和变色，漏磁通、涡流使油箱局部过热，风扇、潜油泵过热烧毁产生的异味，

34、过负荷造成温升过高，外部电晕、闪络产生的臭氧昧，干燥剂受潮变色等等。，4)油位计指示大大低于正常位置：其原因可能是阀门、密封圈部位焊接不好或密封不良漏油，油位计损坏漏油，以及内部故障引起喷油。5)瓦斯继电器的气室内有气体或瓦斯动作：其原因可能是内部局部放电，铁芯不正常，导电部分过热。6)防爆装置的防爆膜破裂、外伤及有放电痕迹：其原因可能如瓦斯、差动等继电器动作，一般为内部故障。7)瓷件、瓷套管表面出现龟裂、外伤和放电痕迹：其原因可能是过电压或机械力引起。几乎所有的故障一开始都是经直观检查发现的，它是发现故障的最开始和必经的步骤。如对某供电企业的变压器来说，运行人员在巡检中发现：低压出线电压较低

35、，用户不能正常照明，需要辅助接地才能保证正常照明，零线有受热、闪络现象。据此可初步判断是零线阻抗较大且有松动可能，但要进一步分析原因，必须利用有效的检测手段来诊断，目前主要使用预防性试验方法来检测故障。1 2 3 2 电气预防性试验方法电力变压器的预防性试验是指对投入运行的变压器按规定的试验条件、试验项目、试验周期所进行的定期检查和试验，以验证其各种绝缘性能是否符合有关的标准和技术条件的规定，发现制造上是否存在影响运行的各种缺陷。试验的项目可根据变压器的实际运行状态有选择性的进行，并对多个项目的结果进行综合分析，结合历史试验数据对绝缘状况和缺陷性质做出科学的结论。由于变压器故障类型多，原因复杂

36、，且故障类型还可互相转换。因此定期或在发现有异常现象时，应进行电气预防性试验来综合分析，以确定故障的部位和性质。5华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文采用电气预防性试验诊断故障包括：1)绕组类故障。测量绕组连同套管的直流电阻，以判断绕组的断线、导线短股或脱焊、匝间断路、分接头接触不良等故障。测量所有分接头的电压比，以判断绕组间和绕组内匝间是否有短路故障；测量额定电压下的空载电流和空载损耗，以判断3l5 尼蹦及以上变压器是否存在绕组短路故障；测量变压器额定电流下的阻抗，以判断是否存在出口或内部短路故障。2)绝缘类故障。该试验包括：测量绕组的绝缘电阻和吸收比，以判断变压器是否存在绝缘击穿或大范

37、围受潮等故障；测量绕组连同套管的直流泄漏电流，以判断变压器绝缘是否受潮或有局部缺陷故障；测量绕组连同套管一起的介质损耗角正切值筇，以判断变压器绝缘老化、受潮等整体状况类故障；进行绕组连同套管一起的交流耐压试验，以判断变压器绝缘类故障。由此可以看出预防性试验是检测故障的主要手段。如某供电企业总降l 群主变发生过类似的故障：通过巡检发现l 撑主变10 k V 接线头冒烟，以为是变压器内部故障，但通过做变压器预防性试验，结果为直流电阻平衡，说明不存在绕组故障，再用电桥测量，发现接线柱接触电阻较大，后来仔细观察接线柱已经变色，且温度较高1 2 3 3 绝缘油简化试验变压器绝缘油简化试验，通过此试验也一

38、样可以检测变压器的内部故障。绝缘油简化试验主要包括下表1 2 内容：表1 2 绝缘油筒化试验数据表项目投入运行前的油运行中的油水溶性酸P H 值 5 4 4 2项目投入运行前的油运行中的油 1 4 0(1 0、2 5 号油)闪点(C)不应比左栏要求低5C 1 3 5(4 5 号油)6 0 11 0 I 2 06 0 1 l o k v 3 5水分(m g L)2 2 0 k V 1 52 2 0 k V 2 53 3 0 5 0 0 k V 1 03 3 0 5 0 0 k V 3 01 5 k V 以下 2 51 5 3 5 k V 3 51 5 3 5 k V 3 0击穿电压6 6 2 2

39、 0 k V 4 06 6 2 2 0 k V 3 53 3 0 k V 5 033 0 k V 4 56华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文5 0 0 k V 6 05 0 0 k V 5 03 3 0 k V 及以下 l3 3 0 k V 及以下 4t g6(9 0C)5 0 0 k V 0 75 0 0 k V ，f=l，2，3，4，分为直接损失，间接损失，监测水平，检修费用，检修时间五个因素：1)直接损失，是从其经济性角度出发的，指的是故障失效发生后，系统运行带来的经济损失，本章以满分1 2 0 万金额为基础划分等级；2)间接损失，指的是故障失效发生后，对人们的生产和生活带来的损失

40、，本章以满分5 0 0 万金额为基础划分等级；3)监测水平，是根据专家经验打分，以10 0 分为满分；1 8华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文4)检修费用是指在维修及测量过程所需费用，也从其经济性出发，考虑以8 0 万为限额；5)检修时间是从时间的有效性上考虑的，由于电力系统运行的可靠性要求很高，提示排除故障成为重要指标，本章此因素以4 8 0 小时为上限。每个因素的评判集y=“)，f=l，2，3，4，5 含5 个等级。根据专家打分，其故障各因素的评判结果如表2 5 所示。表2 5 风险各因素的评判等级表等级直接损失间接损失监测水平检修费用检修时间lO 一2 4 万卜1 0 0 万伊一2

41、 0 分卜1 6 万o _ 一9 6 小时22 4 4 8 万1 0 0-一2 0 0 万2 俨一4 0 分1 6 3 2 万9 6 一1 9 2 小时34 8 7 2 万2 0 0 一3 0 0 万4 0 6 0 分3 2 4 8 万1 9 2 2 8 8 小时47 2 9 6 万3 0 0 _ 一4 0 0 万6 舻一8 0 分4 8 6 4 万2 8 8 3 8 4 小时59 6 1 2 0 万4 0 0 一5 0 0 万8 0 _ 一l O O 分6 4 8 0 万3 8 4 4 8 0 小时其中，监测水平卜5 等级中，1 级表示比较容易检测，5 级表示比较难以检测。但是，由于间接损失

42、不容易统计，所以在严重度评估的时候通常不太对其进行分析考虑。2 3 3 严重度评估具体做法是：邀请5 8 位行业专家或技术人员成立权重确定专家组，本文为了编程方便选定为5 人；然后根据A H P 层次分析法的判断尺度构造判断矩阵，得到A U 判断矩阵。本文是通过计算机编程运用，实现了A H P 层次分析法和可拓工程法两种方法相结合，从而对2 3 种故障严重性进行预算的。故障等级划分：基于专家意见及现场经验将变压器风险失效严重度按照综合评判分为很严重、较严重、一般、不太严重、不严重五个等级。结果如表2 6。表2 6 风险严重性等级划分标准故障等级很严重：I较严重：I I一般：I I I不太严重：

43、不严重：V故障失效严重度0 7 1 00 6 5 0 7O 6 0 6 5O 4 0 60 0 O 4下表2 7 是运行后得到的结果，通过程序运算，计算出各种故障模式分别对应的严重度分析，再根据确定的等级区间，定义各风险的严重度等级。1 9华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文表2 7 风险严重度的综合评判和等级划分失效可能性失效严重度分析分析影响因素指标风险源严重度综合失失效直接监测检修检修效评判结果次可能性损失水平费用时间(等级)数(等级)(等级)(等级)(等级)(等级)0 0 8 8l绕组短路2 9(I)1 0 2(V)8 7 V)6 4()4 2 0()O 7 5 9 4(1)绕组0

44、 0 6 4风险2绕组断路2 l(I I)9 6()2 I()6 6(V)5 2 8(V)0 7 3 4 5(I)1 1 2 3 2 83绕组变形0 1 8 9损坏失稳6 09 8(V)7 6()6 6(V)4 9 2(V)O 7 7 0 4(I)(I)铁心多点0 1 5 745 29 5()8 8(V)4 9()4 2 0()O 6 5 5 0(I I)接地(I)铁心风险5铁心片问O 0 2 6短路89 4()3 2(I I)2 6(I I)2 4 6(I)O 4 8 6 4()6 5 3 2 8()铁心接地O。0 1 6658 6()7 9()2 2(1 1)1 2 6(1 I)O 4 0

45、 4 l()不良()0 0 1 87筒体爆炸68 3()1 4(I)2 4(I I)1 0 Z(I)O 3 2 6 8(V)()0 0 4 6分接开关8触头损坏1 5()7 7()1 6(I)3 3(I)1 2 0(I)O 3 2 7 0(V)风险O 0 1 53 7 3 2 89齿轮损坏52 5(I I)1 9(I)2 2(I I)1 0 8(I)O 6 2 8 8()()开关档序0 0 3 4l O1 l3 4(1 I)9(I)1 5(I)9 6(I)O 6 3 6 4(I I I)错乱()1l引线短路1 5O 0 4 6引线)3 8(1 I)2 l()4 l()1 4 4(I I)0 4

46、 0 7 3()风险1 2引线断路5O 0 1 56 l(I I I)6 3()3 4(I)2 1 0()0 3 6 6 6(V)2 5 3 2 8()O 0 1 51 3接触不良52 3(I)2 0(1)1 6(I)1 1 4(I)0 6 7 5 9(I I)()0 0 3 l1 4爆炸1 01 0 3(V)l O(I)5 6()4 2 0()O 6 1 5 5(I l I)()套管1 5局部放电90 0 2 79 l()8 5(V)7 2(V)4 8 6(V)0 7 7 2 5(I)风险()O 0 1 22 9 3 2 81 6套管位移42 l(I)l O(I)8(1)4 7 4()O 6

47、 1 6 4(I I I)()0 0 1 81 7局部放热66 4(1 1 1)8 0()6 4()4 7 4 )0 6 0 1 8(I l I)()O 0 0 61 8油泵故障2(V)5 8(I I I)5 0(I U)3 4(I H)1 2 0(I)0 3 l1 6(V)冷却风险1 9冷却器故障20 0 0 6(V)3 5()4 0(n)2 7(H)1 5 0(n)O 4 9 1 8()7 3 2 8O 0 0 92 0风扇故障32 4(I)l O(I)1 7(H)9 0(I)0 6 8 6 2(1 I)(V)绝缘2 l介质超标7O 0 2 13 l(1 I)9 0(V)5 6()4 2

48、0(I v)O 4 4 7 8()风险()0 0 2 41 5 3 2 82 2绝缘损坏87 2(I I I)8 0()6 4()4 5 6()O 6 3 1 2(I n)()2 0华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文3 萝篓81 2 3 i 蓁篆毳差茎垂l3 8l 之il)6I8 5c，l5。c，l5 4c，l4 8 6cV，I。6 2 9 9c m，3 8 3 2 8II 体附件故障等lI、17Illll2 4 电力变压器风险评估风险评估是对信息资产面临的威胁、者综合作用而带来风险的可能性的评估。组织确定信息安全需求的一个重要途径，过程。存在的弱点、造成的影响，以及三作为风险管理的基础

49、，风险评估是属于组织信息安全管理体系策划的风险评估的目标是以定性或定量的方式表示分析对象全生命周期内以外事故的发生概率，以及以外事故造成的后果。风险评估帮助识别，度量，量化和评估风险和风险后果，在风险评估中，一般要回答以下三个问题：1)可能发生什么意外事件；2)意外事件发生的可能性或概率；3)发生意外事件后会产生什么样的后果。2 4 1 风险矩阵风险矩阵(R i s kM a t r i x)，是一种有效的风险管理工具。可应用于分析项目的潜在风险，也可以分析采取某种方法的潜在风险。风险的基本表达式为1 8】：R=(只c，)(2 7)式中，只表示第f 个失效事件发生概率；c：f 表示第f 个失效

50、事件发生引起的后果。为简化评估工作量，半定量风险评估方法常常采用二维平面矩阵表示。风险矩阵的横坐标是失效后果，纵坐标是失效可能性。失效可能性和失效后果的不同组合得到不同的风险等级。不同的行业往往会有不同的风险矩阵，有5 5 的风险矩阵，有4 4 的风险矩阵，有3 3 的风险矩阵。具体步骤如下：1)列出该项目的所有潜在问题；2)依次估计这些潜在问题发生的可能性，可按低，中，高，也可按数字0 1 03)依次再估计这些潜在问题发生后对整个项目的影响，也可按低，中，高或O l O 方法；4)可得出风险矩阵图便于分析，见图2 3(该图为最简单的3 3)：2 l华北电力大学高技教师在职攻读硕f 学位论文5