專利名稱：一種油浸式變壓器狀態(tài)評(píng)估方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油浸式變壓器狀態(tài)評(píng)估方法及其裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)電カエ業(yè)的迅速發(fā)展，電カ變壓器正朝著超高壓，大容量的方向發(fā)展，電力網(wǎng)也正組織成龐大的區(qū)域性甚至跨區(qū)域的大電網(wǎng)，ー個(gè)西電東送、南北互供、全國(guó)連網(wǎng)的電網(wǎng)格局正在形成。然而，隨著電カ設(shè)備容量的增大和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和供電可靠性提出了更高的要求，近年發(fā)生的美國(guó)“西部大停電事故”也為我國(guó)電カ系統(tǒng)敲響了警鐘。油浸式電カ變壓器在電カ系統(tǒng)中的地位舉足輕重，是電カ系統(tǒng)中最重要和最昂貴的電氣設(shè)備之一，其運(yùn)行的安全可靠性直接關(guān)系到電カ系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。因此，提高電カ變壓器特別是大型電カ變壓器運(yùn)行的可靠性對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行具有十分 重要的意義。除了在變壓器設(shè)計(jì)制造過(guò)程中提高其可靠性外，更關(guān)鍵的是要在變壓器的運(yùn)行過(guò)程中提高其維護(hù)與檢修水平。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)電カ系統(tǒng)對(duì)變壓器的檢修策略均采用定期檢修模式。即不管該變壓器的結(jié)構(gòu)如何，制造廠家的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量怎樣，是否發(fā)生過(guò)出ロ短路等情況，都按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定期維修。一方面，這種不管變壓器的狀態(tài)如何，到了規(guī)定時(shí)間就進(jìn)行檢修的方式往往會(huì)引起不需要檢修的變壓器“小病大治或無(wú)病亦治”，在設(shè)備尚未發(fā)生缺陷、可正常運(yùn)行的情況下就進(jìn)行停運(yùn)檢修甚至更換設(shè)備，會(huì)造成大量人力、物力、財(cái)カ的浪費(fèi)。同吋，由于大修時(shí)空氣中潮氣和灰塵進(jìn)入變壓器，使不需要大修的變壓器在大修后反而可能引起其絕緣水平下降，増加了檢修過(guò)程中引起變壓器新隱患的可能。另一方面，對(duì)存在嚴(yán)重缺陷或故障、確實(shí)需要大修的變壓器由于未到大修周期而沒(méi)有及時(shí)地進(jìn)行大修，使缺陷不斷發(fā)展導(dǎo)致事故發(fā)生，不能確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在解決變壓器的狀態(tài)評(píng)估這ー技術(shù)問(wèn)題而提出了一種油浸式變壓器狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于
步驟(I):獲取變壓器的理論健康指數(shù)HI1，所述指數(shù)HI1大于0，且所述指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值；
步驟(2):獲取變壓器的試驗(yàn)健康指數(shù)HI2,所述指數(shù)HI2大于0，且所述指數(shù)HI2是根據(jù)對(duì)變壓器的試驗(yàn)結(jié)果確定，所述試驗(yàn)結(jié)果包括本體油色譜指數(shù)HIF1、本體油質(zhì)指數(shù)HIF2、本體介損指數(shù)HIF3、負(fù)荷指數(shù)HIF4、歷史故障指數(shù)HIF5、套管介損指數(shù)HIF6、極化指數(shù)HIF7、直流電阻HIF8、局部放電指數(shù)HIF9、有載調(diào)壓開關(guān)油色譜指數(shù)HIFltl，以及有載調(diào)壓開關(guān)油質(zhì)指數(shù)HIF11,且HIF1至HIF11均大于O;
步驟(3):獲取狀態(tài)評(píng)估指數(shù)HI，所述指數(shù)HI用于評(píng)估變壓器的健康狀態(tài)，其中0〈從〈I表示理論健康指數(shù)HI1的比例系數(shù)，且滿足
HI =^aHIr -a)HI2 ；
步驟(4):以所得HI為依據(jù)，調(diào)用變壓器的維護(hù)策略。另外，本發(fā)明還公開了實(shí)施上述評(píng)估方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括 理論健康指數(shù)獲取單元，用以獲取變壓器的理論健康指數(shù)HI1,所述指數(shù)HI1大于0，且
所述指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值；
試驗(yàn)健康指數(shù)獲取單元，用以獲取變壓器的試驗(yàn)健康指數(shù)HI2,所述指數(shù)HI2大于0，且所述指數(shù)HI2是根據(jù)對(duì)變壓器的試驗(yàn)結(jié)果確定，所述試驗(yàn)結(jié)果包括本體油色譜指數(shù)HIF1.本體油質(zhì)指數(shù)HIF2、本體介損指數(shù)HIF3、負(fù)荷指數(shù)HIF4、歷史故障指數(shù)HIF5、套管介損指數(shù) HIF6、極化指數(shù)HIF7、直流電阻HIF8、局部放電指數(shù)HIF9、有載調(diào)壓開關(guān)油色譜指數(shù)HIFltl,以及有載調(diào)壓開關(guān)油質(zhì)指數(shù)HIF11，且HIF1至HIF11均大于O ;
狀態(tài)評(píng)估指數(shù)獲取單元，用以獲取狀態(tài)評(píng)估指數(shù)HI，所述指數(shù)HI用于評(píng)估變壓器的健康狀態(tài)，其中Oく a〈I, β表示理論健康指數(shù)HI1的比例系數(shù),且滿足
HS = aHL +(I-(Z)HI7 ·
維護(hù)策略調(diào)用單元，用以依據(jù)所得HI，調(diào)用變壓器的維護(hù)策略。
具體實(shí)施例方式為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明，特對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明。針對(duì)本發(fā)明所公開的油浸式變壓器狀態(tài)評(píng)估方法這ー技術(shù)方案而言，其特征在于
步驟(I):獲取變壓器的理論健康指數(shù)HI1，所述指數(shù)HI1大于0，且所述指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值；
步驟(2):獲取變壓器的試驗(yàn)健康指數(shù)HI2,所述指數(shù)HI2大于0，且所述指數(shù)HI2是根據(jù)對(duì)變壓器的試驗(yàn)結(jié)果確定，所述試驗(yàn)結(jié)果包括本體油色譜指數(shù)HIF1、本體油質(zhì)指數(shù)HIF2、本體介損指數(shù)HIF3、負(fù)荷指數(shù)HIF4、歷史故障指數(shù)HIF5、套管介損指數(shù)HIF6、極化指數(shù)HIF7、直流電阻HIF8、局部放電指數(shù)HIF9、有載調(diào)壓開關(guān)油色譜指數(shù)HIFltl，以及有載調(diào)壓開關(guān)油質(zhì)指數(shù)HIF11,且HIF1至HIF11均大于O;
步驟(3):獲取狀態(tài)評(píng)估指數(shù)HI，所述指數(shù)HI用于評(píng)估變壓器的健康狀態(tài)，其中0〈 <1，α表示理論健康指數(shù)HI1的比例系數(shù)，且滿足m = O-Hlx；
步驟(4):以所得HI為依據(jù)，調(diào)用變壓器的維護(hù)策略。就上述技術(shù)方案步驟(I)來(lái)講，所述理論健康指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，變壓器通常采用油紙絕緣結(jié)構(gòu)，在漫長(zhǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，由于電、熱等應(yīng)力，特別是在熱應(yīng)カ的作用下，油紙絕緣會(huì)逐漸老化，其老化過(guò)程也是設(shè)備逐漸劣化的過(guò)程。正是從這一點(diǎn)上講，理論健康指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值。就上述技術(shù)方案步驟(2)來(lái)講，理論上講，在HI2的計(jì)算中，其實(shí)所有的針對(duì)變壓器的試驗(yàn)都可以囊括，實(shí)踐中考慮到變壓器本身的參數(shù)眾多，本發(fā)明中采用的則是步驟(2)所述11項(xiàng)參數(shù)。 就上述技術(shù)方案步驟(3 )來(lái)講，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠據(jù)此理解本發(fā)明的核心思想，本發(fā)明中的狀態(tài)評(píng)估指數(shù)HI明顯是以變壓器的老化規(guī)律及上述各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)得到的一個(gè)表征當(dāng)前變壓器健康程度的數(shù)值。實(shí)踐中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，理論健康指數(shù)和試驗(yàn)健康指數(shù)均會(huì)對(duì)變壓器健康狀態(tài)產(chǎn)生影響，正是從這一思路出發(fā)，才有了本發(fā)明的技術(shù)方案。對(duì)于該實(shí)施例中的HI、HI1, HI2而言，由于變壓器一旦運(yùn)行就意味著健康開始走向惡化，從其物理意義出發(fā)，其值顯然大于O。一般而言，為了討論方便，可以人為規(guī)定HI1. HI2的最大值，比如令最大值為10，那么按照上述方案,顯然HI的最大值也是10，當(dāng)取10時(shí)，就意味著該指數(shù)所反映的健康狀況很糟糕，相應(yīng)地，其值越接近0，則設(shè)備狀態(tài)越好。優(yōu)選的，
0.25< <0.5>更優(yōu)選的，a = 0.4。當(dāng)然，不同地區(qū)使用的、不同品牌、型號(hào)的變壓器，
由于工作環(huán)境的差異，α可能有其他更好的取值范圍。
雖然理論健康指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值，但是由于變壓器運(yùn)行狀態(tài)涉及多種參數(shù)，目前并沒(méi)有統(tǒng)ー的表征所述老化規(guī)律的公式，實(shí)踐中更多的都是各地區(qū)、或各公司所采用的各種經(jīng)驗(yàn)公式或算法。比較知名的是，英國(guó)EA公司的ー個(gè)健康指數(shù)老化模型公式，該公式是基于設(shè)備老化原理的、體現(xiàn)設(shè)備健康水平指數(shù)隨時(shí)間變化過(guò)程的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，目前廣泛應(yīng)用于英國(guó)和北美電カ設(shè)備的健康狀態(tài)評(píng)估，該公式形式如下
權(quán)利要求
1.一種油浸式變壓器狀態(tài)評(píng)估方法,其特征在于 步驟(I):獲取變壓器的理論健康指數(shù)HI1，所述指數(shù)HI1大于O，且所述指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值； 步驟(2):獲取變壓器的試驗(yàn)健康指數(shù)HI2,所述指數(shù)HI2大于O，且所述指數(shù)HI2是根據(jù)對(duì)變壓器的試驗(yàn)結(jié)果確定，所述試驗(yàn)結(jié)果包括本體油色譜指數(shù)HIF1、本體油質(zhì)指數(shù)HIF2、本體介損指數(shù)HIF3、負(fù)荷指數(shù)HIF4、歷史故障指數(shù)HIF5、套管介損指數(shù)HIF6、極化指數(shù)HIF7、直流電阻HIF8、局部放電指數(shù)HIF9、有載調(diào)壓開關(guān)油色譜指數(shù)HIFltl，以及有載調(diào)壓開關(guān)油質(zhì)指數(shù)HIF11,且HIF1至HIF11均大于O; 步驟(3):獲取狀態(tài)評(píng)估指數(shù)HI，所述指數(shù)HI用于評(píng)估變壓器的健康狀態(tài)，其中0〈a〈1，表示理論健康指數(shù)HI1的比例系數(shù)，且滿足 HI = aHI' + (I 一 α)Η1-,； 步驟(4):以所得HI為依據(jù)，調(diào)用變壓器的維護(hù)策略。
2.如權(quán)利要求I所述的狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在干
3.如權(quán)利要求I所述的狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在干
4.如權(quán)利要求2所述的狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于設(shè)HI1的最大值為IOjItl為O.5，則有
5.如權(quán)利要求2-4任一所述的狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于設(shè)HIijHI27HIF1至HIF11最大值均為10。
6.如權(quán)利要求2-5任一所述的狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于 0,25 € a <0,5，於=0.6。
7.如權(quán)利要求2-5任一所述的狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于ff = O. 4，於=O. 6。
8.用于實(shí)施權(quán)利要求1-7任一方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括 理論健康指數(shù)獲取單元，用以獲取變壓器的理論健康指數(shù)HI1,所述指數(shù)HI1大于0，且所述指數(shù)HI1是根據(jù)變壓器油紙自身的絕緣老化規(guī)律計(jì)算得到的理論值； 試驗(yàn)健康指數(shù)獲取單元，用以獲取變壓器的試驗(yàn)健康指數(shù)HI2,所述指數(shù)HI2大于O，且所述指數(shù)HI2是根據(jù)對(duì)變壓器的試驗(yàn)結(jié)果確定，所述試驗(yàn)結(jié)果包括本體油色譜指數(shù)HIF1.本體油質(zhì)指數(shù)HIF2、本體介損指數(shù)HIF3、負(fù)荷指數(shù)HIF4、歷史故障指數(shù)HIF5、套管介損指數(shù)HIF6、極化指數(shù)HIF7、直流電阻HIF8、局部放電指數(shù)HIF9、有載調(diào)壓開關(guān)油色譜指數(shù)HIFltl,以及有載調(diào)壓開關(guān)油質(zhì)指數(shù)HIF11，且HIF1至HIF11均大于O ; 狀態(tài)評(píng)估指數(shù)獲取單元，用以獲取狀態(tài)評(píng)估指數(shù)HI，所述指數(shù)HI用于評(píng)估變壓器的健康狀態(tài)，其中0〈 a〈I，表示理論健康指數(shù)HI1的比例系數(shù)，且滿足 維護(hù)策略調(diào)用單元，用以依據(jù)所得HI，調(diào)用變壓器的維護(hù)策略。
全文摘要
本發(fā)明涉及油浸式變壓器狀態(tài)評(píng)估方法，其利用變壓器的理論健康指數(shù)HI1，和試驗(yàn)健康指數(shù)HI2，獲取狀態(tài)評(píng)估指數(shù)HI，所述指數(shù)HI用于評(píng)估變壓器的健康狀態(tài)，其中0<<1，表示理論健康指數(shù)HI1的比例系數(shù)，且滿足；在此基礎(chǔ)上以所得HI為依據(jù)，調(diào)用變壓器的維護(hù)策略。通過(guò)理論健康指數(shù)和試驗(yàn)健康指數(shù)，本發(fā)明以盡量簡(jiǎn)單、盡可能完備的形式簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器維護(hù)工作。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102867119SQ201210325930
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者李軍浩, 張亮, 韓彥華, 郭磊, 張文星, 黃國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué), 陜西省電力公司, 陜西電力科學(xué)研究院