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配电变压器的健康状态评价对于指导变压器的状态检修,保证电力系统正常运行具有重要的意义。文章提出的配电变压器健康指数计算模型选择量少而相对全面的关键特征参量,采用层次分析法的分层结构体系,以及变权重系数的思想,能够很好地反映110kV及以下电压等级配电变压器的健康状况,并且方便计算机编程实现,具有良好的工程应用价值。最后,结合实例分析验证了该健康指数评价模型的可行性和有效性,能够为110kV及以下电压等级配电变压器的健康状态评价和状态检修提供参考。
0 引言
配电变压器是变配电系统中的重要设备,其运行可靠性对配电网整体安全、稳定、经济运行具有重要意义。我国的配电变压器主要集中在110、35 kV和10kV,具有量大面广、相对输电设备成本较低,状态监测设施不完善等特点。目前我国配电变压器主要依赖定期计划检修,这会造成一定程度的投资和运维成本浪费,对配电变压器实行在线状态检修是配电网发展的必然趋势。然而,对于量大面广的配电变压器,采用增加在线监测装置实现状态检修,不是一种经济的方式。为此,本文提出一种通过健康指数计算,了解配电变压器的整体健康状况,从而指导配电变压器状态检修的思路。
对于电力变压器的健康状态评估,国内外开展了大量的研究。但研究主要针对输变电领域的高压设备,对于状态量的选取要求较高,并不适用于110kV及以下电压等级的配电领域。事实上,通过计算配电变压器健康指数,可以了解配电变压器的整体健康状况。可以通过分析电力变压器的状态参量,选择量少而相对全面的关键特征参量,建立适用于110kV及以下电压等级配电变压器的健康指数评价模型。变压器健康指数计算过程采用试验特征量值计算为主,主观判断为辅的原则,尽量减少人的主观影响。较少而全面的特征参量保证了评价模型数据的完整性和全面性。采用层次分析法的分层结构体系,以及变权重系数的思想,有效地融合了关键特征信息,能够很好地反映110kV及以下电压等级配电变压器的健康状况,并且方便计算机编程实现,具有很好的工程应用价值。
1 变压器特征参量的选取和层次划分
本文将评价变压器健康状况的特征参量分为3大类:电气试验指标、油化试验指标和基本条件参数。依据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》以及JB/T 501—2006《电力变压器试验导则》(简称《规程》和《导则》),给出了我国电力变压器常规试验项目,是目前我国电力设备维护的指导性文件。以此为主要参考,考虑到试验的重要性以及数据的完整性,选取能够较好地反映变压器健康状况的特征参量。所建立的变压器健康指数评价体系为3层的层次结构体系,见图1。
图1 变压器健康指数评价层次结构
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