基于状态监测变压器寿命评估

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要变压器是电力系统中的重要设备。随着电力系统的不断发展和扩大，变压器的数量也日益增多。现有大量变压器已经临近或运行到设计寿命的终点，全部更换需要大量的资金；其中部分变压器，由于维护合理，仍能继续运行一段时间，若也被更换，会造成不必要的浪费；为了避免盲目更换造成经济损失，或无依据运行造成安全隐患，有必要利用现代技术和方法对变压器的剩余寿命进行评估，实现变压器在安全条件下运行到最大使用寿命。传统的寿命评估方法多为预测设备的初始寿命，即通过破坏性试验取得试样数据后，预测设备的寿命

2、。虽然老化模型中考虑了电-热-机械联合应力的影响，但认为设备在运行期间受到的电场强度和机械强度基本保持不变，缺少自我修正的能力，与实际情况相去甚远。本文提出了一种基于状态监测的变压器寿命评估新方法。在状态参数的基础上，考虑变压器先天数据、维修状况以及缺陷等，综合构建了变压器寿命评估体系。选取最热点温度、电场强度和局部放电为研究对象，通过分析热老化和电-热老化寿命得分模型，来估算变压器剩余寿命得分；针对局部放电，采用因子分析法对放电特征量指纹进行分析，提取新的特征量，同时以不同放电阶段的新特征量为依据，构

3、建出放电状态的决策树，作为判别放电发展阶段的依据，根据寿命得分模型，得出此放电阶段的寿命得分。最后，利用专家决策合理确定权重，通过综合评判的方法，在寿命得分因子基础上计算出变压器的综合健康水平指数，并最终得出变压器的健康状态和剩余寿命此方法将变压器剩余寿命的评估与状态监测数据结合起来，更合理的对变压器进行寿命评估，不仅能提高电力系统运行的安全性与可靠性，更能节约更换全部变压器的成本。关键词：寿命评估；状态监测；最热点温度；局部放电I华北电力大学硕士学位论文摘要AbstractTransformeriso

4、neoftheimportantequipmentsinpowersystem.Withthedevelopmentofthesystem,thenumberofthetransformersisincreasing.Now,largenumbersoftransformershavebeenclosetoorruntotheendofthedesignlife.Replacingallofthemneedslotsofmoney.However,sometransformersstillcanrunf

5、orsometimeduetomaintenance.Iftheyarereplaced,itwillcauseunnecessarywaste.Therefore,reasonableassessmentofthelifeofthetransformerandutilizingtheequipmenteffectivelycanimprovetheeconomyofthepowersystem.Manytraditionalassessmentmethodsforpredictingtheinitia

6、llifebydestructivetestingaremadethroughthesample.AlthoughtheagingmodelconsidersthecombinedeffectsofElectric-Heart-Machinery,themodelassumesthattheelectricfieldandmechanicalstrengthofthedeviceduringoperationremainedunchanged.It’sfailedtotakereasonablemain

7、tenanceforlengthenthelifeandlacksself-correctionability..It’safarcryfromtheactualstate.Thispaperpresentsanewmethodoflifeassessmentbasedonconditionmonitoringtechnology,whichintroducesthestateassessmentintothelifeassessment.Onthebasisofthestateparameters,i

8、tconstructsacomprehensiveassessmentsystemincludingthehottesttemperature,electricfieldstrengthandpartialdischargeasindicators.Byanalyzingthehottesttemperatureandelectricfieldstrengthinducedchangeswiththetimetoestimatethelif