基于FMEA的电力变压器风险评估毕业设计论文
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基于量化风险评估方法的电力变压器状态摘要:随着中国电力事业的发展,电网容量的不断增大,用户对供电可靠性的要求不断提高,电力变压器维修管理的重要性日益显现出来。
传统的定期检修模式逐渐暴露出检修过剩和检修不足的弊端。
针对传统的定期计划检修的盲目性导致的维修资源极大浪费以及维修不足导致的安全性问题,状态检修开始逐步进入电力企业的维修管理。
基于此,对基于量化风险评估方法的电力变压器状态进行研究,以供参考。
关键词:电力变压器;状态检修;量化风险法;检修决策引言随着智能电网的建设和发展,准确地监测变压器的运行数据,对电力系统的安全运行具有重要的现实意义。
由于电力变压器监测的数据复杂多样,会出现数据冗余或缺失,从“脏数据”中得出的结论,对配电网的运行状态的研究不具有任何参考价值。
因此,如何准确地检测出运行过程中的异常数据是至关重要的。
1状态检修简介状态检修是一种较定期检修方式更能降低维修成本、缩短检修停电事件的检修方式。
维修的针对性、科学性大大加强,检修决策主要是针对单台电力设备。
提出了以可靠性为中心的电力设备维修方法(ReliabilityCenteredMaintenance,RCM);在RCM方法的基础上,利用一种坐标化的技术,同时考虑了“设备状态”与“设备在电网中的重要性”这2方面因素,并将该方法应用于高压断路器的检修。
以上方法,虽然在维修科学性上有了很大改进,但对设备的风险定量化处理方面仍显不足,在处理多台变压器的检修决策时可操作性存在很大的局限性。
2状态检修及运维一体化的意义状态检修工作及一体化的运维工作等能够通过电力运维工作人员解决简单的故障或是缺陷问题,起到及时消除缺陷的作用。
或是在巡视过程中及时消除缺陷问题,保障电力设备的消缺率有所提升,并有效降低了以往在运维工作中的电力设备消缺时间。
例如在实际工作中,若相关运维人员发现当前电力设备的网线架构上存在鸟窝或是其他垃圾等,则可以及时解决此类问题。
第30卷第8期仪器仪表学报V ol.30 No. 8 2009年8月Chinese Journal of Scientific Instrument Aug. 2009 基于模糊决策的电力变压器风险评估方法*王有元1,周婧婧1,陈伟根1,杜林1,宋伟光2(1 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;2 绍兴电力局绍兴312000)摘要:针对传统风险评估方法存在评价指标等同对待、当风险优先级(RPN)相等时无法进行评估、评估结果准确性低等不足,提出了基于模糊多准则决策的电力变压器风险评估方法,并成功应用于电力变压器故障模式的风险评估。
该方法在对电力变压器进行故障模式及影响分析(FMEA)的基础上,选择发生度、严重度和可检测度作为电力变压器的风险评价指标;采用三角模糊数对3项风险评价指标分别进行模糊化处理,运用熵重法确定各评价指标的权重以表现其相对重要度;通过使用模糊多准则决策理论对故障模式进行排序最终得到风险评估结果。
评估实例表明,该方法不仅有效地克服了传统评估方法无法实现评价指标的区别对待和当风险优先级(RPN)相等时无法进行评估这两大不足,而且能有效提高评估结果的准确性。
关键词:电力变压器;模糊多准则决策;风险评估;FMEA;三角模糊数;熵重法中图分类号:TM411文献标识码:A国家标准学科分类代码:470.4034Risk assessment method of power transformer based on fuzzy decision-makingWang Youyuan1, Zhou Jingjing1, Chen Weigen1, Du Lin1, Song Weiguang2(1 State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology, Chongqing University, Chongqing 400044, China; 2 Shaoxing Electric Power Bureau, Shaoxing 312000, China)Abstract:To solve the problems pertaining to traditional risk assessment methods such as non-differential analysis of evaluation indexes, impossibility of risk evaluation with equal risk priority numbers (RPN) and low accuracy of eval-uation results, this paper proposes a risk assessment method based on fuzzy multi-criteria decision-making, which has been successfully employed to evaluate the risk of power transformers. On the basis of the failure mode and effect analysis (FMEA) of power transformer, the occurrence, severity and detectability are chosen as the risk evaluating indexes in this method; the values of these three indexes are respectively fuzzed by using triangular fuzzy number; the weights of the indexes indicating their relative importance are obtained by using entropy method; and the fault modes are sorted by means of fuzzy multi-criteria decision-making; finally, the result of risk assessment can be achieved. The assessment results show that the method not only can effectively overcome the defects of traditional assessment me-thods that are non-differential analysis of evaluation indexes and impossibility of risk evaluation with equal Risk Priority Numbers, but also can effectively improve the accuracy of the assessment results.Key words:power transformer; fuzzy multi-criteria decision-making; risk assessment; FMEA; triangular fuzzy number; entropy method1引言电力事业的迅速发展和市场经济的引入对电力变压器的安全、经济运行提出了更高的要求。
FMEA应用在电力设备的管理例析前言在配电设备投运及运行期间,通常有三道控制缺陷的防线:避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。
FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。
FMEA是一种可靠性(安全、可靠性、可维修性,有效性)设计的重要方法。
它实际上是FMA(故障模式分析)和FEA(故障影响分析)的组合。
它对各种可能的风险进行评价、分析,以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。
及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一,它是一个“事前的行为”,而不是“事后的行为”。
为达到最佳效果,FMEA最好在故障模式被纳入运行之前进行。
1 PFMEA\EFMEA含义及内容过程PFMEA含义:在配电设备安装前进行过程可行性分析,其对象是所有计划新投运安装设备/过程、改造的设备/过程、运行环境有改变的设备/过程。
注意考虑与计划过程有关的设备特性,以便适应运行环境。
2 FMEA分析计划2.1 准备阶段:收集重点设备的厂商资料,包含设备技术参数等;收集重点设备此前出现的故障及维修记录;收集重点设备的日定修记录。
2.2 建立FMEA小组:工作组由对进行FMEA有帮助的人员组成,包括但不限于:厂商设备维修人员、配电设备巡维人员。
2.3 设备FMEA分析:分析对象:重点设备(分类别)2.4 分析内容:设备的功能要求、失效模式、失效后果、失效原因,现行措施,严重度、频度和探测度。
2.5 风险顺序数的分析:由配电部组织各班组及设备维修厂商,技术及点检,班组人员负责对FMEA分析,对风险特性评价,评价结果由小组人员共同评审通过,方可正式采用。
具体评价规则如下:2.6 风险优先数的计算公式:RPN= S*D*OS:严重度系数后果的严重性(1-5),评价每一失效模式对应的后果,依据设备的可维修性及设备运行状态、安全性。
(影响选定条件:1、较小的失效,对配电设备正常运行无主要影响,不停电检修时间T﹤1小时;2、一般的失效,需要短期停电检修,检修时间1小时﹤T﹤6小时;3、主要的失效,需长期观测多次停电检修,检修时间T﹥6小时以上或影响设备运行精度,巡视人员注意到多次纠正调试;4、严重失效,已经出现设备故障停运,影响到全线路故障跳闸停运或其他设备故障,需要整体更换;5、安全问题,事故可能使在故障或操作期间涉及到人员安全问题,或不适合该配电运行特性。
毕业论文电力变压器状态监测与故障诊断
电力变压器是电力系统中重要的设备之一,它具有电压变换、电流变换和隔离等多种功能。
在电力系统中,变压器的状态和性能直接影响着系统的稳定性和可靠性。
因此,如何有效地监测电力变压器的状态和诊断故障成为了电力系统运行和维护的重要问题。
本篇毕业论文将介绍变压器状态监测和故障诊断的研究现状,并针对电力变压器状态监测和故障诊断的技术难点,提出了一种基于传感器和智能算法的方法。
首先,本文对电力变压器的状态监测技术进行了综述,主要包括变压器气体绝缘发生器(DGA)监测技术、异物检测技术、振动监测技术等。
其次,针对电力变压器故障诊断技术进行了综述,包括通过DGA监测技术、红外热像技术和振动监测技术等手段进行故障诊断的现状进行了研究,总结了每种技术的优缺点,为确定可行的方案及其技术选型提供依据。
然后本文提出了一种基于传感器和智能算法的电力变压器状态监测和故障诊断方法。
该方法采用DGA监测技术、振动监测技术和红外热像技术对电力变压器进行实时监测,通过对监测数据的处理和分析,建立基于智能算法的模型,实现对电力变压器的状态监测和故障诊断。
该方法有效提高了电力变压器的监测精度和故障诊断的准确性,为电力系统的运行和维护提供了重要的保障。
最后,本文对该方法进行了实验验证,并对实验结果进行了分析和讨论。
实验结果表明,该方法对电力变压器的状态监测和故障诊断具有一定的可行性和实用性。
总之,本篇毕业论文通过对电力变压器状态监测和故障诊断技术进行综述,提出了一种基于传感器和智能算法的状态监测和故障诊断方法,为电力系统的运行和维护提供了重要的技术支持。
浅谈电力变压器的故障因素及风险分析摘要:随着电力行业的快速发展,逐渐加大了对各电厂的要求,变压器更是充分保障电力系统稳定运行的重要基础,是电力正常输送的重要保障,通过变压器的常见故障进行分析,并有针对性地进行风险分析,很大程度上可以预防相同事故的发生,提高电力的稳定性。
关键词:电力变压器;故障因素;风险分析在整个电力系统中,变压器是必不可少的组成部分,更是发电站的重要部分,主要是为了输电的增减压,由于日运行时间比较长,在运行的过程中容易出现故障,也容易受到外界环境的影响,当然自身的制作质量也是重要的影响因素,长此以往,必然会存在安全隐患[1-3]。
根据变压器的基本原理可知,通过原副线圈的匝数来改变电能所需的电压,可以通过分析电力变压器结构因素,以及在运行过程中的使用不当等因素入手,对常见故障进行分析,可以有针对性地采取措施,保障电力系统的稳定。
一、电力变压器故障因素1.绕组故障假设线圈上铜导线表面有棱、刺,曲率半径较小,那么处于工作状态的变压器频频受到电磁干扰时,可以会引起线路出现短路的情况,这是在运行过程中容易出现的一种故障,一旦导线的绝缘受损,就容易导致绕组故障。
也可能由于受高温的影响,绝缘油劣化程度超过平常运行的环境,变压器不能及时散热,铁芯或者内部的绝缘材料就会容易自燃,这样的话就会导致变压器发生故障[4]。
2.铁芯故障铁芯是变压器内重要的组成部分,更是变压器稳定运行的重要保障。
一般来说只要提高铁芯的质量,确保绕组质量符合电力系统规定的要求。
磁路故障是变压器运行过程中常见故障之一,在运行的过程当中大多数是由于铁芯没有接地,或者是多点接地,这就会导致变压器发生局部过热的现象,甚至还会危及到整个电力系统[5]。
3.分接开关故障开关是变压器正常运行的重要保证,只有充分保证开关正常操作,尽可能减少接触不良等现象,才能为变压器的正常运行提供保证。
而在运行的过程当中,一些切换开关容易出现接触不良等现象,或者是局部绝缘体破损,甚至一些配套的控制电器达不到电力系统质量要求的标准,一旦使用这样的切换开关就会出现拒动的情况不能满足变压器正常运行的条件。
电力变压器设备风险评估研究综述摘要:电力变压器设备风险评估,主要是对变压器运行中存在的风险因素进行识别、分析风险可能性及其影响大小,并进行风险结果的分析评价[1-2]。
对电力变压器进行风险评估,是电力设备运维管理的重要内容,如果变压器风险评估不足,对风险认知和管控不到位,将可能造成运维策略选择不佳、设备运行风险水平不合理及综合经济效益下降等问题。
因此,变压器风险评估问题,是来源于工程实践的切实问题,也是具有一定复杂度,众多电力设备运维及管理相关人员仍在共同关注和研究的热点问题。
基于此,本篇文章对电力变压器设备风险评估研究综述进行研究,以供参考。
关键词:电力变压器;风险评估;故障概率;风险损失引言变压器直流偏磁耐受能力评估涉及变压器具体的结构特性、生产工艺、材料、可靠性控制等多方面内容,是励磁特性与结构振动、噪声、磁场损耗、温升各个方面相互影响迭加的过程,需要采用电磁暂态仿真计算与试验结果相互验证,最终形成量化分析评估方法。
目前,直流偏磁研究中大多数是对小容量实验室样机变压器进行仿真或者试验研究,即使采用大容量实际产品进行试验时也由于受试验设备限制所施加的直流电流有限;另外,根据对直流偏磁下变压器的损耗和温升分析,随着中性点直流电流的提高,变压器的空载损耗增加至1.15倍后趋于平稳;短时耐受直流偏磁对变压器温升的影响有限。
但是,直流偏磁暂态过程下变压器振动加剧,且由于累积效应,变压器内部绝缘垫块易发生移位,成为限制变压器直流偏磁耐受能力的重要因素。
因此,深入研究直流偏磁下的电力变压器振动特性非常有意义。
1风险评估的内涵及特点1.1风险评估也称危险度评价或安全评价,在我国《电工术语风险评估》中,风险评估包含风险分析和风险评价的全过程。
关于变压器风险评估的阐释表明,其内涵比较明确统一,其目的是保障电力设备安全,降低风险概率,减少风险损失,其方法途径主要是进行风险的分析和评价(包括潜在危险的识别、危险发生的概率分析与可能造成的损失分析等),并最终根据风险值量化定级结果,进一步制定相应的对策,如检修策略等。
设计FMEA范文FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)是一种对系统、产品或过程进行全面评估的方法,以识别潜在的故障模式、故障后果以及它们对整体系统的影响。
下面是一个基于FMEA的设计:首先,我们选择一个具体的系统或产品进行分析。
让我们以汽车制造业为例,评估一个汽车发动机的设计和制造过程。
1.定义范围和目标:确定FMEA的范围和目标,即明确要评估的发动机设计和制造过程。
2.组建一个多学科的团队:由设计工程师、制造工程师、质量工程师、供应商和相关部门的代表组成一个团队,以保证全面考虑所有可能的故障模式和影响。
3.开始对设计和制造过程进行评估:-列出所有可能的故障模式:团队成员共同讨论并记录所有可能的故障模式,这些模式可能影响发动机正常运行。
-确定潜在的故障后果:对每个故障模式,团队评估可能的后果,包括发动机性能下降、故障引起的其他部件损坏以及安全问题。
-评估故障发生的可能性:对每个故障模式,团队评估故障的发生概率。
这可以基于产品经验数据、先前相似故障的发生率以及设计和制造过程的可靠性分析。
-计算并记录潜在影响的重要性:根据故障后果和发生概率,计算并记录每个故障模式的重要性。
这可以通过将潜在后果的严重性和概率进行加权来实现。
-提出潜在的预防和纠正措施:针对每个重要性较高的故障模式,团队提出相应的预防和纠正措施。
这可能包括改进设计、改变供应商、增加测试和检验过程等。
-对措施进行评估:对每个提出的措施,评估其实施的效果和成本效益。
团队应该选择最具优势的措施,并将其实施计划纳入到发动机设计和制造过程中。
4.实施改进措施:确定最佳措施后,制定改进计划并实施。
这可能包括修改设计、更改制造流程、培训员工等。
5.监测和回顾:定期监测和评估改进措施的效果,并记录在FMEA中。
这有助于确保改进的持续有效性,并为未来的FMEA提供参考。
通过以上步骤,我们可以对汽车发动机的设计和制造过程进行全面评估,并提出改进措施来减少故障模式的发生和影响。
电子产品可靠性与环境试验ELECTRONIC PRODUCT RE L IABIL I TY AND ENVI R ONMENTAL TESTING计算机科学与技术基于FMEA的电力设备故障管理系统设计阳曦鹏1,李碧薇2,李德华1,曾广移1,黄小凤1(1.中国南方电网有限责任公司调峰调频发电公司,广东广州,510635;2.工业和信息化部电子第五研究所,广东广州,510610)摘要:随着信息化技术在电力企业的应用不断深入,电力企业采用电子化故障记录积累了大量的故障信息和处理记录,但由于故障信息碎片化严重,关键信息难以得到有效的利用,故障信息未能充分地发挥其价值。
提出了一种基于故障模式及其影响分析(FMEA)的电力设备故障管理方法,将电力设备划分层级结构,综合其可能的故障模式及影响建立FMEA知识库,在此基础上开展电力设备的可靠性数据采集,以历史故障数据为基础开展相关的统计分析和维修决策,该方法能够实现可靠性和维修数据的应用,有效地减少故障的危害。
关键词:电力设备;故障管理;故障模式及影响分析;历史故障数据;可靠性中图分类号:TP277.3文献标志码:A文章编号:1672-5468(2020)S1-0084-04 doi:10.3969/j.issn.1672-5468.2020.S1.024Design of Power Equipment Fault Management System Basedon FMEAYANG Xipeng1,LI Biwei2,LI Dehua1,ZENG Guangyi1,HUANG Xiaofeng1(1.Peak and Frequency Regulation Power Generation Company,China Southern Power GridCompany Limited,Guangzhou510635,China;2.CEPREI,Guangzhou510610,China)Abstract:As the application of information technology in power companies continues to deepen, electric power enterprises accumulated a large amount of fault information and processing records by using electronic fault records,but due to the severe fragmentation of fault information,the key information is difficult to be used effectively,and the fault information can爷t give full play to its value.A failure management method of power equipment based on FMEA is proposed.And the FMEA knowledge base is established by dividing power equipment into hierarchical structure and synthesizing its possible failure mode and influence.On this basis,the reliability data collection of power equipment is carried out,and the related statistical analysis and maintenance decision are carried out on the basis of historical fault data.This method can realize the application of reliability and maintenance data,and effectively reduce the damage of faults.Key words:power equipment;fault management;FMEA;historical fault data;reliability0引言电力的发展已经成为社会稳定和经济发展的重要动力,电力设备是影响电力系统安全稳定运行的关键组成设施和电力企业赖以生存发展的物质技术基础,是生产力的重要组成部分,但由于电力设备结构复杂,通常涉及到众多包括机械、自动化、电气和通信相关的硬件和软件,具有较高的耦合度,电力设备的故障具有突发性、排故困难大和危害性大等特点,仅仅通过定期的维护和检修作业是不够的,还需要对设备故障有系统性的掌控,尽可能地减少故障的产生及故障带来的后果,降低影响企业的作业时间,充分地发挥设备效能,提高系统的可靠性。
基于FMEA的电力变压器风险评估毕业论文目录第1章绪论 (4)1.1 课题的研究背景及意义 (4)1.2 风险评估研究现状 (4)1.3 本文的主要研究内容 (5)第2章电力变压器故障模式与影响分析 (7)2.1 FMEA简介 (7)2.1.1 FMEA基本原理 (7)2.1.2 FMEA的发展 (7)2.1.3 FMEA的分类 (7)2.2 FMEA基本步骤 (9)2.2.1 FMEA 的一般程序 (9)2.2.2 FMEA的一般步骤 (10)2.3 电力变压器的失效模式与影响分析 (12)2.3.1 系统定义 (12)2.3.2 故障模式 (13)2.4 本章小结 (14)第3章基于FMEA的电力变压器风险评估 (15)3.1 风险评价指标的确定 (15)3.2 评价指标评价标准 (15)3.2.1 严重度评价标准 (15)3.2.2 发生概率评定 (16)3.2.3 可检测度评定 (16)3.3 评估流程 (16)3.4 RPN确定 (17)3.5 权重系数的确定 (17)3.6 评价指标模糊化 (19)3.6.1 评判指标集和评判集 (19)3.6.2 模糊关系矩阵 (20)3.6.3 模糊综合评价 (20)3.7 实例分析 (21)3.8 本章小结 (23)第4章基于MATLAB的电力变压器风险评估 (24)4.1 MATLAB软件简介 (24)4.1.1 MATLAB概述 (24)4.1.2 MATLAB发展史 (24)4.2 编程环境 (25)4.3 MATLAB系统结构 (25)4.4 MATLAB语句示例 (28)4.5 MATLAB在本文的应用 (30)4.6 本章小结 (34)第5章结论与展望 (35)参考文献 (36)致谢 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
基于FMEA和模糊理论的继电保护风险评估方法作者:孙思培马杰来源:《河南科技》2017年第21期摘要:对继电保护系统进行风险分析,找出其中的薄弱环节,有助于采取针对性的预防措施,提高保护系统的可靠性。
本文引入FMEA法对继电保护及其二次回路进行分析,选取故障的严重度、发生度和难检度作为风险评价指标,同时针对评价指标的模糊性,引入模糊理论对保护的各环节进行风险评估。
文中以继电保护装置本体为例进行具体分析,通过评估得到保护装置各模块的风险分值,可以找出保护装置中风险最大的环节。
关键词:FMEA;模糊理论;风险评估;继电保护;可靠性中图分类号:TB115 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2017)11-0036-05为了保障电力系统的安全可靠运行,继电保护系统必须具有很高的可靠性。
为了提高继电保护系统的可靠性,国内外学者已经进行了深入的研究。
例如,马存宝等[”对继电器可靠性的影响因素进行了研究;所旭等探讨了微机继电保护软件的可靠性;王树春研究了双重化继电保护系统的可靠性,Markov模型法、故障树法、概率法、GO法等都被用来建立模型并进行定性或定量的评估。
随着检修工作由事后检修、定期检修到状态检修转变,维修理念也要由基于经验和事故教训的被动方式向主动预防的方式转变。
因此,有必要对继电保护系统进行风险分析,找出保护系统的薄弱环节,并采取必要的预防措施,以提高继电保护系统的可靠性。
FMEA(Failure Mode and Effects Analysis),即故障模式与影响分析,是以可靠性为中心的重要维修分析方法之一。
20世纪50年代,美国格鲁曼公司开发了FMEA,用于飞机制造业的发动机故障防范,取得了较好效果。
FMEA是一种自原因向结果的归纳法,通过分析系统的各个组成部件可能的故障模式、故障原因以及故障对整个系统的影响,采取预防或改进措施,可以有效地防止故障或隐患的发生,对确定复杂系统的可靠性、分析设备薄弱环节和了解故障模式对系统影响有着重要意义。
===================================== 电力变压器保护毕业设计=====================================摘要本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数,首先,需要对电力系统继电保护原理进行全面系统的复习、查阅相关资料,加深理解;其次,结合相关参数和各种继电保护原理,确定适用于变压器的保护方案,最后,分别对变压器的进行各种保护整定和配置计算,并且根据系统一次设计图给出部分二次设计及其配置图和一般原理图。
本次设计中主要采用的保护有瓦斯保护、变压器纵联差动保护、低电压起动的过电流保护、过负荷保护、温度保护。
继电保护是电力系统设计有关事故时减小停电范围、限制事故对设备损害的这样一个领域。
电力系统继电保护的设计与配置是否合理,直接影响电力系统的安全运行,故选择保护方式时,满足继电保护的基本要求。
选择保护方式和正确的整定计算,以保证电力系统的安全运行。
关键词继电保护,变压器保护,灵敏度校验,短路电流计算,整定计算AbstractThis paper mainly through the analysis of the original material of main equipment of parameters, first of all, need for transformer protection principle of comprehensive system review, refer to the relevant material, deepen understanding; Secondly, in conjunction with the relevant parameters and all kinds of relay protection principle, determine suitable for transformer protection scheme, then respectively, the transformer protection setting and configuration of calculated according to the system, and gives some secondary design drawings once its configuration diagram and general principle diagram. This design mainly adopts a transformer protection of gas protection, longitudinal league differential protection, over current protection, overload protection, temperature protection.The Relay protection is electrical system design relevant accident reduce outage scope, limit the damage of equipment accidents such a field. Power system protection design and configuration whether reasonable, directly affecting the safe operation of the power system, so choose protection way, meet the basic requirements of the relay protection. Choose the right protection mode and setting calculation, to ensure the safe operation of the power system.Key Words relay protection,transformer protection,sensitivity check,short-circuit current calculation,setting calculation目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 课题研究的目的和意义 (3)2系统设计方案研究 (4)2.1变电所主变压器基本情况介绍 (4)2.2系统运行方式分析 (5)2.2.1系统运行方式分析原则 (5)2.2.2煤矿变电所各种电气运行方式的分析 (5)2.3 变压器各种保护及其装设条件 (6)2.3.1瓦斯保护 (6)2.3.2 纵差动保护 (6)2.3.3过电流保护 (8)2.3.4过负荷保护 (8)2.3.5温度保护 (9)2.2继电保护规程中对相关保护的配置要求 (9)2.4针对本设计的规程要求 (10)2.4.1 同时性故障的配置方案 (10)2.4.2 对经电流互感器接入保护的要求 (10)2.4.3 关于远后备保护的规定 (10)2.4.4 系统振荡对保护的要求 (11)2.4.5 其他相关规定 (11)3短路电流的计算 (12)3.1标幺值归算 (12)3.2短路电流的计算 (13)4保护的整定计算及灵敏度检验 (24)4.1变压器主保护的整定计算及灵敏度检验 (24)4.1.1纵连差动保护的整定计算 (24)4.1.2差动保护的灵敏度校验 (28)4.1.3变压器瓦斯保护的整定 (29)4.2相间后备保护的整定及校验 (30)4.2.1过电流保护动作电流的整定 (30)4.2.2过电流保护灵敏度校验 (30)4.2.3过负荷保护 (32)4.2.4温度保护 (33)4.3变压器各个保护动作时限配合 (33)5设备的选型设计 (34)5.1电流互感器的选择 (34)5.2继电器的选择及参数介绍 (36)5.2.1各种继电器原理 (36)5.2.2 所选继电器参数介绍 (37)6总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录1 (44)附录2 (46)附录3 (48)附录4 (48)引言1.1 课题背景电力变压器是电力系统中的重要的电气设备,在发电、输电、配电环节中起着提高电压以便于远距离输送电能以及降低电压给负荷供电等关键作用。
基于FMEA的电力变压器风险评估The Risk Assessment of Power Transfomer Based on FMEA摘要随着我国经济的快速发展,对电力系统的安全与稳定运行提出了更高的要求。
而电力变压器是电力系统中的核心设备,是电网中电能交换、传输的枢纽。
它的运行可靠性直接决定电力系统的安全与稳定并且关系国民经济的发展以及人民的日常生活。
用变压器状态维修来取代定期维修是一种检修发展趋势。
在电力系统状态维修中电力变压器的风险评估非常重要,通过对电力变压器风险评估,确定合理的维修策略,能够有效避免或减少电力系统故障的发生。
本文在变压器故障模式与影响分析的基础上,提出了变压器的风险评估体系。
本文采用三个评价指标故障严重度(S)、发生概率(O)、和可检测程度(D)来对变压器的风险进行评估,传统FMEA通过风险优先数RPN来确定故障的风险等级,但是此种方法有一定的缺陷,传统评估方法存在人为因素影响、不区分各指标相对重要度以及因风险优先级指数相同而无法评价等缺点,为了解决这些缺陷,使变压器的风险评估更为科学客观,本文提出对三个评价指标进行模糊化处理并确定三个评价指标权重系数。
最后得到改进的变压器风险评估方法的一般步骤,并用实例说明风险评估过程。
关键词:电力变压器 FMEA 风险评估模糊AbstractWith the rapid development of Chinese economic,higher requirements is put forward to the safe and stable operation of power system. Power transformer is the core equipment in power system, is the hub of power exchange and transmission grid.It working reliability directly determines the safety and stability of power system, in relation to the development of the national economy and people's daily e the transformer state maintenance to replace the regular maintenance is a kind of development trend.Risk assessment of power transformer is very improtant in the power system state maintenance. The reasonable maintenance strategy effectively reduce or avoid the happening of the electric power system fault were determined through risk assessment.In this paper, the risk assessment of power transformer based on failure mode and effects analysis (FMEA) is researched.Risk assessment system of this paper choose three evaluation index severity (S), occurance (O) and detectable (D) to assess the risk of transformer.Traditional FMEA to determine the risk level by RPN, however, the traditional assessment method are not objective enough can't meet the needs of practical problems.I t do not distinguish the index relative importance and have the same RPN that lead to the method unable to assess the risk.In order to solve these problems,This paper presents use fuzzy theory to vague evaluation indexes and determine the weight coefficient of index of evaluation to solve the defects of the traditional evaluation method.Then use the example illustrates the process of risk assessment for power transformer.In the end, the improved risk assessment method for transformer is put forward and an example is used to illustrate the risk assessment process.Key words: power transformer FMEA risk assessment fuzzy目录第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景及意义 (1)1.2 风险评估研究现状 (1)1.3 本文的主要研究内容 (2)第2章电力变压器故障模式与影响分析 (4)2.1 FMEA简介 (4)2.1.1 FMEA基本原理 (4)2.1.2 FMEA的发展 (4)2.1.3 FMEA的分类 (4)2.2 FMEA基本步骤 (6)2.2.1 FMEA 的一般程序 (6)2.2.2 FMEA的一般步骤 (7)2.3 电力变压器的失效模式与影响分析 (9)2.3.1 系统定义 (9)2.3.2 故障模式 (10)2.4 本章小结 (11)第3章基于FMEA的电力变压器风险评估 (12)3.1 风险评价指标的确定 (12)3.2 评价指标评价标准 (12)3.2.1 严重度评价标准 (12)3.2.2 发生概率评定 (13)3.2.3 可检测度评定 (13)3.3 评估流程 (13)3.4 RPN确定 (14)3.5 权重系数的确定 (15)3.6 评价指标模糊化 (16)3.6.1 评判指标集和评判集 (16)3.6.2 模糊关系矩阵 (17)3.6.3 模糊综合评价 (18)3.7 实例分析 (18)3.8 本章小结 (20)第4章基于MATLAB的电力变压器风险评估 (21)4.1 MATLAB软件简介 (21)4.1.1 MATLAB概述 (21)4.1.2 MATLAB发展史 (21)4.2 编程环境 (22)4.3 MATLAB系统结构 (22)4.4 MATLAB语句示例 (25)4.5 MATLAB在本文的应用 (27)4.6 本章小结 (31)第5章结论与展望 (32)参考文献 (33)致谢 (35)附录 (36)附录A 外文翻译原文 (36)附录B 外文文献译文 (48)第1章绪论1.1 课题的研究背景及意义随着全球经济的快速增长,大电网向着远距离,超高压方向发展,电力网的规模不断变大,结构也越来越复杂。
电力系统取得巨大联网的同时它也会将承受更大的潜在风险。
电网瓦解和大面积停电事故,不仅会造成巨大的经济损失,影响人民正常生活,还会危及公共安全,甚至造成严重的社会影响。
美国东部时间2003年8月14日15时左右,美国中西部、东北部及加拿大安大略省等地区发生大面积停电,损失负荷达61.8GW,大停电导致北美地区近5000万人口的生活供电中断。
2005年8月18日,印度尼西亚爪哇岛和巴厘岛当天发生大面积停电事故,首都雅加达也在停电区域内,近 1亿人口受到影响。
格林尼治时间 2006年11月4日21:30左右,西欧电网发生大面积停电事故,涉及8个国家,损失16GW,大部分地区1小时后才恢复供电,部分地区断电最长达90分钟,德国工业重镇科隆一度陷于瘫痪,此次停电事故导致约1000万人受到影响。
2008年1月11日至2月6日,我国湖南电网遭遇了有历史纪录以来最严重的长时间大面积雨雪、冰冻灾害袭击,灾害分别造成500kV 西电东送北部、中部、南部通道停运,500kV电网最严重时期分隔为5个区域孤立运行,同时引起大面积停电事故,给人民生活造成严重影响。
大量的大停电事故调查显示:老化的输电网架、陈旧的输变电设备是导致电网工作在危险区的最主要原因之一。
现代社会人类对电力的依赖越来越强,保证电网的稳定和正常工作显得尤为重要。
因此,我们需要对电网中潜在的故障进行风险评估,尽可能提前避免或减少潜在故障发生的可能性。
电力变压器是电力系统中的枢纽设备,承担着电力系统中电能交换,传输的重任。
电力变压器的稳定运行是电网安全可靠的基础,对电力变压器进行风险评估在电网潜在故障的风险评估中尤为重要。
1.2 风险评估研究现状风险是指损失发生的不确定性及其潜在损失,它是不利事件或损失发生概率及其后果的函数,用数学公式可表示为R=f(P,C),R表示风险,P表示不利事件发生的概率,C表示该事件产生的后果。
为了确定特定的风险,需要明确风险来源、风险对象和风险主体,通常采用相对值指标来衡量风险。
风险评估是指为了衡量风险而对特定风险做评价与估算的一个过程,和风险评价相比,风险评估侧重于对风险的定量估算。
风险评估的关键是评估体系(评估结构)和评估参数(评估指标),其中评估体系的核心是评估模型。
风险评估包括定性评估和定量评估,定性评估可以为定量评估提供指导,利用概率统计、运筹学和计算机技术可以实现风险的定量评估。
风险评价技术开始于20世纪30年代的保险业,最早应用于金融、保险、投资等领域。
1964年美国DOW化学公司首先开创了化工生产危险度风险评价的历史,对风险评价技术进行了全面和系统的研究,推出了火灾爆炸指数法并进行了持续的改进。
20世纪60年代后期,随着航空、航天、核工业等高技术领域的发展,以概率风险为代表的系统风险评价技术得到了迅速发展。
此后又出现了一系列以概论为基础的风险评价方法。
最常用的有:可靠性分析、故障树分析、事件树分析、危险可操作性研究、初步危险分析、模糊故障树分析法、模糊概率法等。