电力设备的寿命评估
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电气设备寿命仿真与可靠性评估电气设备的寿命和可靠性评估是工程领域中重要的研究方向之一。
在电力系统、工业自动化、交通运输等领域,电气设备的正常运行对于保障生产和生活的持续性至关重要。
本文将探讨电气设备寿命仿真与可靠性评估的方法与应用。
一、电气设备寿命仿真技术电气设备寿命仿真是通过建立设备的数学模型,结合实际工况和环境因素,预测设备的寿命和故障概率。
这项技术的发展使得电气设备的寿命评估更加精确,有助于制定科学的维护计划和设备更新策略。
1.1 数学模型建立电气设备寿命仿真的第一步是建立设备的数学模型。
模型的建立需要考虑设备的结构、工作原理、运行状态和故障模式等因素。
常用的模型包括物理模型、统计模型和可靠性模型等,可以基于概率论、统计学和模拟技术等方法来构建。
1.2 工况与环境因素考虑在电气设备寿命仿真中,工况和环境因素的考虑是非常重要的。
电气设备的工作条件和环境因素会直接影响设备的寿命和可靠性。
例如,温度、湿度、电压波动等因素都会对设备的寿命产生影响。
因此,合理地考虑这些因素对设备寿命的影响是进行仿真评估的关键。
二、电气设备可靠性评估方法电气设备可靠性评估是对设备在规定时间内正常运行的能力进行评估。
可靠性评估可以帮助工程师预测设备的故障概率,制定维护计划,提高工作效率和降低成本。
2.1 可靠性指标可靠性评估的第一步是确定可靠性指标。
常见的可靠性指标包括失效率、平均无故障时间(MTTF)、平均故障间隔时间(MTBF)等。
这些指标可以 quantitatively 衡量设备的可靠性和故障概率,是进行可靠性评估的基础。
2.2 数据分析与统计可靠性评估需要进行大量的数据分析与统计工作。
通过采集设备的运行数据和故障数据,对数据进行分析,可以获取设备的寿命分布、故障模式和故障概率等信息。
常用的统计方法包括可靠性增长模型、故障模式分析、生存分析等。
2.3 可靠性增长与维护策略可靠性增长是通过定期维护和改进设备,提高设备的可靠性和延长设备的寿命。
电力系统中的电力设备状态评估随着信息技术的快速发展,电力系统监测和管理的工作正在逐渐实现自动化和智能化。
电力设备作为电力系统的基础设施,其安全运行和状态评估至关重要。
本文将探讨电力系统中的电力设备状态评估的相关理论和方法。
一、电力设备状态评估的背景在电力系统中,电力设备的状态评估是指对设备的运行状况、电气性能和寿命进行判定和评估的过程。
电力设备的状态评估对于保证电力系统的可靠运行、提高设备利用率、延长设备寿命具有重要意义。
而传统的人工巡检方式存在效率低下、判断主观、成本高昂等问题。
因此,利用现代化的信息技术对电力设备进行智能化的状态评估成为了必然的趋势。
二、电力设备状态评估的方法1. 统计分析法这种方法主要依赖于历史运行数据的统计分析,通过对设备故障发生率、故障类型、故障模式等进行分析,来评估设备的状态。
利用统计分析法可以发现设备故障的规律性,识别潜在的故障风险,并采取相应的预防和保护措施。
同时,统计分析法还可以对设备寿命进行预测,为设备的维护和更新提供可靠的依据。
2. 物理模型法物理模型法是基于设备的物理特性和机理进行状态评估的方法。
通过对设备进行建模和仿真,可以模拟设备在不同工况下的运行状态,并对可能发生的故障和异常进行预测和评估。
物理模型法可以更准确地描述设备的运行情况,帮助工程师们了解设备在不同负载下的性能变化,并进行相应的改进和优化。
3. 数据挖掘和人工智能方法随着大数据技术和人工智能的迅猛发展,数据挖掘和人工智能方法在电力设备状态评估中得到了广泛应用。
通过对大量的设备数据进行分析和挖掘,可以建立设备的数据模型,预测设备的工况和性能,并即时反馈设备的状态信息。
同时,结合机器学习和人工智能技术,可以对设备进行智能化的监测和管理,实现设备的自动化运维和故障诊断。
三、电力设备状态评估的挑战与展望电力设备状态评估在实践中还面临着一些挑战。
首先是数据采集和处理的问题,在大规模的电力系统中,如何实时高效地采集和处理大量的设备数据是一个难题。
电气设备老化程度的识别随着电气设备的使用时间的增长,设备的老化程度也会逐渐提高。
电气设备的老化程度会导致设备的性能下降,甚至可能引发安全隐患。
因此,准确地识别电气设备的老化程度对于设备的维护和管理尤为重要。
本文将介绍几种常见的电气设备老化程度的识别方法。
首先,一种常见的识别电气设备老化程度的方法是通过检查设备的外观。
一般来说,老化的电气设备会表现出外观的磨损和褪色。
例如,设备表面可能出现划痕、锈蚀等现象。
此外,设备标识和标志的清晰度也有可能受损。
通过观察设备外观的变化,可以初步判断设备的老化程度。
其次,可以通过进行电流和电压的测试来识别电气设备的老化程度。
老化的电气设备往往会导致电流和电压的不稳定,从而影响设备的正常运行。
通过使用多功能测试仪等测试设备,可以对电气设备进行全面的电流和电压测试。
通过比较测试结果和设备的额定数值,可以推断设备的老化程度。
此外,还可以通过定期检查电气设备的绝缘电阻来判断设备的老化程度。
设备的绝缘电阻是评估设备绝缘状态好坏的重要指标。
当设备老化时,其绝缘电阻往往会明显下降。
通过使用绝缘电阻测试仪等设备,可以对电气设备的绝缘电阻进行测量。
如果测量结果低于设备的标准值或前期的测量结果,那么可以判断设备的老化程度较高。
此外,在实际应用中,还可以利用红外热像仪等设备来识别电气设备的老化程度。
红外热像仪能够实时检测设备的热量变化情况,从而获取设备的热图。
通过分析热图,可以判断设备是否存在过热现象,从而间接地判断设备的老化程度。
一般来说,老化的设备往往会产生较大的热量,因此热图分析可以成为一种识别设备老化程度的有效方法。
除了上述方法外,还可以通过定期进行设备巡检和维护来判断电气设备的老化程度。
巡检和维护是保持设备正常运行和延长设备寿命的重要手段。
通过定期巡检设备,可以及时发现设备的故障和缺陷。
同时,巡检和维护的记录还可以用于跟踪设备的老化过程,从而帮助判断设备的老化程度。
综上所述,电气设备老化程度的识别是设备维护和管理的重要任务。
变电所电气设备寿命评估与管理一、引言随着电力事业的发展,变电所电气设备的日益重要,而电气设备寿命问题一直是电力行业的热点话题。
如何准确评估电气设备寿命,并进行有效管理,是电力企业必须面临的重要问题。
本文将从变电所电气设备寿命评估的基础原理、寿命评估方法、寿命管理措施等方面进行探讨。
二、基础原理电气设备的寿命是指设备使用期限到达后,仍能满足其设计规定功能的时间。
电气设备的寿命影响因素包括质量、环境及运行条件等,其中环境因素是影响电气设备寿命最主要的因素。
环境因素包括温度、湿度、气候等,对于变电所电气设备来说,还包括供电电压、电流等。
不同的电气设备有着不同的寿命,而常用的寿命表述方式有平均故障间隔时间MTBF(Mean Time Between Failures)、平均故障率MTTR (Mean Time To Repair)、设备可靠性R(Reliability)等。
三、寿命评估方法1.基于理论模型的寿命评估方法这种方法是将电气设备的故障率建立数学模型,通过模型分析来预测电气设备的寿命。
常用的模型包括可靠性分析法、似然估计法、贝叶斯估计法等。
2.基于运行数据的寿命评估方法这种方法是通过对电气设备的运行数据进行分析,从而估计其寿命。
这种方法具有可靠性高、数据精度好等优点。
四、寿命管理措施1.加强设备日常检查和维护设备检查和维护是设备寿命管理的重要环节,可以有效延长设备寿命,降低维修成本。
2.定期进行电气设备状态评估通过电气设备状态评估,发现设备运行中存在的问题,并及时进行维修,保证设备出现问题时的快速响应能力。
3.实施设备升级改造针对老化的、存在安全隐患和低效率的设备,应考虑进行升级改造。
升级改造后设备的安全性、可靠性以及效率将得到显著提高。
五、结语变电所电气设备寿命评估与管理是一个综合性的问题,需要从环境、质量、运行状态等方面进行综合考虑。
加强设备管理,科学评估寿命,优化设备运行,对于保证电力系统的正常运行和发展起着重要的作用。
电气设备状态监测与评估电气设备在现代工业生产中起着至关重要的作用,它们负责供电、传输能源,并维持工艺的正常运转。
然而,由于长时间运行、恶劣工作环境和设备老化等原因,电气设备存在着各种隐患和风险。
因此,电气设备状态监测与评估成为了一项至关重要的工作。
一、状态监测与评估的重要性电气设备状态监测与评估是指对电气设备的各项参数、工作状态和寿命进行动态监测,并评估其可靠性和安全性的工作。
首先,它可以帮助企业及时发现设备运行中的故障和问题,从而减少停机时间,提高生产效率。
其次,通过对设备状态的评估,可以制定合理的维护计划,延长设备的使用寿命,降低维修成本。
此外,及时的状态监测与评估还有助于提高电气设备的安全性,避免事故的发生,保障员工的生命财产安全。
二、状态监测与评估的方法和技术状态监测与评估可以通过多种方法和技术来实施。
目前,常用的方法包括使用传感器、数据采集器和监测系统等工具,对电气设备的温度、振动、电流、电压、湿度等参数进行实时监测。
其中,传感器是状态监测与评估的关键技术之一,它可以将设备产生的信号转换为可供处理和分析的电信号。
传感器的种类有很多,比如光纤传感器、应力传感器、温度传感器等,可以根据具体情况选择适合的传感器类型。
除了传感器,数据采集器也是状态监测与评估的重要一环。
数据采集器可以采集传感器获取到的数据,并通过有线或无线方式传输到监测系统。
在选择数据采集器时,需要考虑采集的频率、传输的距离和稳定性等因素。
监测系统是状态监测与评估的核心组成部分,它接收并处理数据采集器传输过来的数据,并进行分析和判断。
监测系统可以使用人工智能算法、神经网络和数据挖掘等技术,对设备的状态进行实时分析和预测。
通过监测系统,可以实现对设备的远程监控和故障诊断,提高维护效率和准确性。
三、状态监测与评估的难点和挑战状态监测与评估虽然具有重要意义,但也面临着一些难点和挑战。
首先,由于电气设备种类繁多,每种设备的状态监测与评估方法都不尽相同,需要根据具体设备的特点进行选择和设计。
电力设备的寿命评估电力设备是现代社会中不可或缺的重要组成部分,包括变压器、发电机、开关设备、输电线路等等。
随着设备的运行时间的不断增长,设备逐渐老化,可能会出现故障,甚至导致设备的烧毁和损毁。
因此,对电力设备的寿命评估非常重要。
电力设备的寿命是指设备在正常运行环境中使用的时间期限,通常是根据设备的最长使用时间、电力负荷、运行环境和维护保养标准等多种因素来确定的。
电力设备的寿命评估可以完成以下几个步骤:第一步,制定寿命评估计划。
这包括设备的特性、运行环境、监测计划和评估方法等方面。
第二步,进行设备的现状评估。
这可以通过设备的运行记录、检查报告和维护记录来进行。
第三步,进行可靠性评估和剩余寿命分析。
这可以通过设备的可靠性分析、故障预测和模拟评估来完成。
第四步,制定维护计划和更新保养方法。
根据评估结果,制定维护计划和更新保养方法,以延长设备的使用寿命并防止故障。
随着设备使用时间的增长,它们的性能和可靠性也逐渐下降。
在某些情况下,设备可能已经超出了其设计寿命,但它们仍然在使用。
对于这些设备,我们必须特别注意,并根据实际情况采取相应的措施。
电力设备的寿命评估是电力系统维护管理工作中的重要一部分,它可以帮助我们更好地管理和维护电力设备。
通过寿命评估,我们可以找出设备中可能存在的潜在故障因素,提前进行维护和保养,减少故障率和损失,延长设备的使用寿命和运行效率。
在电力设备寿命评估中,我们需要考虑到以下几个关键因素:第一,设备的使用时间。
电力设备的使用时间越长,其故障率也会越高。
因此,在设备年限接近时,需要对设备进行更加频繁的监测和评估。
第二,设备的使用环境。
电力设备的使用环境对设备的寿命和安全性有很大影响,要考虑设备的应用环境、气候条件、电网工况等因素。
第三,设备的质量和维护。
设备质量和维护保养是影响电力设备寿命的重要因素,好的设备和正确的维护保养可以延长设备的使用寿命并降低维修成本。
第四,设备的可靠性和安全性。
电力设备使用周期国标
要求10年内免维护,使用寿命不少于20年,设计寿命30年。
电力设备寿命评估方法分为三类:
(1)解析法:根据各种运行情况下的材质老化数据和本机组使用时间、
温度、应力大小及其分布状况、起停次数等工况,利用各种曲线、公式综合判断,然后可以预测部件的剩余寿命。
该方法可以评价设备的任意部位,但机组运行时闻长的话,机组的材料性能将发生变化,影响评价精度。
同时这种方法是闰接评估设备寿命的,有很多局限性。
(2)破坏性检测法:从有代表性的部位取得试样后,进行相应的性能
实验并进行组织断口状况分析、化学成分分析及碳化物分析,而后进行综合判断,进而预测部件材料的剩余寿命。
这种方法在实际机组上取样有两种形式,一种是从评价的机组上直接取样;另一种是从电厂更换下来的、经过长期运行后的部件取样,其数据准确性高。
第一种方法受结构限制,相应部位的取样会有各种困难:第二种方法需要有机组运行情况的详细记录。
(3)非破坏性检测法:不破坏机组部件,通过外部测量、试验就可以
定量掌握材质状况,因此也称无损检测法。
该方法不需要切割小型样品,仅在实物表面上测定,比较方便。
但该方法也有其局限性,因为材料的固有特性傧差较大,即使相同的部件,运行条件不同,则材料的老化程度也各不相同。
实际上,在对机组部件进行寿命评估时,为使结果更加可靠,往往将
以上的3种方法综合运用。
电厂设备的性能监测与评估随着能源需求的不断增长,电厂设备的性能监测与评估变得越来越重要。
通过准确地监测设备的性能,并定期评估其状况,可以帮助电厂提高效率、降低成本,并延长设备的使用寿命。
1. 监测与评估的重要性电厂设备包括发电机、锅炉、蒸汽涡轮机等关键部件。
这些设备的正常运行对电厂的稳定运行至关重要。
通过监测这些设备的性能指标,可以及时发现潜在问题并采取措施进行修复,以防止设备故障造成的停机损失。
评估设备的性能可以帮助电厂确定设备的寿命和剩余寿命,并制定相应的维护计划。
通过评估设备的磨损程度和潜在风险,可以提前预防设备故障,减少维修成本和停机时间。
2. 监测方法和技术电厂设备的性能监测主要依靠各种传感器和监测系统。
这些设备可以实时监测设备的温度、压力、振动和电流等指标,并将数据传输到监控中心进行分析。
温度和压力传感器用于监测设备的工作温度和压力,可以判断设备是否超过了安全运行范围。
振动传感器可以检测到设备的振动频率和振幅,通过分析振动数据可以判断设备是否存在异常磨损或松动部件。
电流传感器可以监测设备的电流变化,帮助判断设备是否存在电气故障。
除了传感器,图像识别技术也可以用于监测设备的性能。
通过安装摄像头,在设备表面拍摄图像,可以检测设备表面的裂纹、腐蚀和其他磨损情况。
3. 评估方法和标准评估设备性能的主要方法是使用各种性能指标进行分析和比较。
例如,设备的效率是评估其能量转换效率的指标,可以通过测量能源输入和输出来计算。
设备的可靠性是指设备在一定时间内正常运行的概率,可以通过统计故障次数和维修时间来计算。
此外,采用各种规范和标准也对设备性能的评估有着重要的作用。
例如,国际电工委员会(IEC)制定了各种电气设备的性能标准,对电厂设备的设计、制造和测试提供了指导。
在评估性能时,可以参考这些标准进行比较和分析。
4. 总结与展望电厂设备的性能监测与评估是保证电厂正常运行的重要环节。
通过监测设备的性能,可以及时发现问题并采取措施进行修复,以防止故障造成的停机损失。
火电机组寿命评估技术导则导言火电机组是我国电力系统中重要的发电设备,对于保障电力供应的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
随着火电机组的使用时间的增长,机组的老化和磨损问题逐渐凸显,因此对火电机组的寿命进行评估是必要的。
本文将介绍火电机组寿命评估的技术导则,包括寿命评估的目的、方法和步骤,以及评估结果的应用。
一、寿命评估的目的火电机组寿命评估的目的是根据机组的运行状态和使用年限,预测机组的剩余寿命,为机组的维护和更新提供科学依据。
具体来说,寿命评估的目的包括:1.预测机组的剩余寿命,为机组的维护计划提供参考;2.评估机组的可靠性和可用性,为电力系统的运行和调度提供依据;3.分析机组的老化和磨损情况,为机组的改造和更新提供建议;4.评估机组的经济性,为机组的退役和新建提供决策支持。
二、寿命评估的方法和步骤火电机组寿命评估的方法和步骤可以分为以下几个方面:1.数据采集:收集机组的运行数据和维护记录,包括机组的运行时间、负荷情况、维护和检修记录等。
2.数据分析:对采集到的数据进行统计和分析,包括对机组的运行状态、负荷特性、故障情况等进行分析,以了解机组的运行状况。
3.寿命模型建立:根据机组的运行数据和寿命模型,建立机组的寿命模型,预测机组的剩余寿命。
4.寿命评估:根据建立的寿命模型,评估机组的寿命情况,包括机组的剩余寿命、可靠性和可用性等指标。
5.结果分析:对评估结果进行分析和解释,评估机组的老化和磨损情况,为机组的维护和更新提供建议。
6.结果应用:根据评估结果,制定机组的维护计划和更新方案,为电力系统的运行和调度提供依据。
三、评估结果的应用火电机组寿命评估的结果可以应用于以下几个方面:1.维护计划制定:根据机组的寿命评估结果,制定机组的维护计划,包括定期检修、更换关键部件等,以延长机组的使用寿命。
2.更新方案制定:根据机组的寿命评估结果,制定机组的更新方案,包括改造机组、更新关键设备等,以提高机组的可靠性和可用性。
电力设备的寿命评估郝江涛,刘念,幸晋渝,薄丽雅,陈卓(四川大学电气信息学院,四川成都610065)摘要:综述了电力设备寿命评估的各种方法、理论,介绍了国内外对电力设备寿命评估技术的研究动态,同时还对变压器、发电机和电动机的寿命评估方案进行了阐述。
关键词:Abstract: Different methods and theories for life evaluation of power equipment have been summarized, and the research developments of life evaluation technique for power equipments at home and abroad have been introduced as well. At the sa me time, the life evaluation schemes for transformer, generator and electric mot or have been set forth.Key words: power equipment; life evaluation; method; theory电力设备的寿命评估是一项复杂的系统工程。
变压器、发电机、电动机等大型电力设备经数万小时的运行,实际上就是长期的热处理或者高强度的负荷试验,材料老化、绝缘受损等问题是高温运行的必然结果,尤其是那些超期服役的电力设备,除少量报废外,大部分仍在使用,老化问题日益突出,延长寿命使用依据不足,风险性很大。
为了有效延长电力设备的使用寿命,让投资和回报有一个最佳平衡,必须进行寿命评估[1]。
如何科学地评估其剩余寿命,保证超期服役的电力设备安全运行是一个亟待解决的问题。
1国内外电力设备寿命评估技术的研究动态1.1日本对电力设备部件残余寿命评估的办法是按照1987年日本自然资源与能源署与日本国际贸易与工业部联合颁布的国家导则进行的,第一阶段的研究内容包括3部分:(1)用制造锅炉与汽轮机的典型材料进行破坏性与非破坏性试验,同时进行解析分析作寿命评估,比较这3 种方法并提出其各自的使用范围;(2)在实际运行部件上作非破坏性试验或取样作破坏性试验并进行解析分析,进一步验证3种方法的适用范围;(3)对3种方法综合评价,总结出各种改进办法。
第二阶段的研究工作包括超临界机组设备部件的寿命评估以及疲劳-蠕变损伤的非线性数学模型。
1.2美国电力设备寿命评估技术简介美国电力研究院采用多数国家使用的“三级评估法”并制定出较完整的“综合寿命管理程序”作为美国电力企业寿命管理工作的通用导则。
在三级评估工作中,“一级评估”是在企业上层机构中进行的,尽量使用现有资料进行企业规模的全面综合分析,包括发电规划、电网规划、用电规划与老厂寿命评估更新改造做经济分析对比。
“二级评估”以设备的无损检测为主要手段配合一般常规技术检查。
“三级评估”一般需要破坏性试验、各种取样、机理研究,甚至需要安装一些监测系统来最终确定损伤根源并提出解决办法。
中国的寿命管理工作目前还是处于初级阶段,它仅限于某些技术专业内的活动,而且只2电力设备寿命评估的方法及理论2.1寿命评估方法简介电力设备寿命评估方法分为三类:(1)解析法:根据各种运行情况下的材质老化数据和本机组使用时间、温度、应力大小及其分布状况、起停次数等工况,利用各种曲线、公式综合判断,然后可以预测部件的剩余寿命。
该方法可以评价设备的任意部位,但机组运行时间长的话,机组的材料性能将发生变化,影响评价精度。
同时这种方法是间接评估设备寿命的,有很多局限性。
(2)破坏性检测法:从有代表性的部位取得试样后,进行相应的性能实验并进行组织断口状况分析、化学成分分析及碳化物分析,而后进行综合判断,进而预测部件材料的剩余寿命。
这种方法在实际机组上取样有两种形式,一种是从评价的机组上直接取样;另一种是从电厂更换下来的、经过长期运行后的部件取样,其数据准确性高。
第一种方法受结构限制,相应部位的取样会有各种困难;第二种方法需要有机组运行情况的详细记录。
(3)非破坏性检测法:不破坏机组部件,通过外部测量、试验就可以定量掌握材质状况,因此也称无损检测法。
该方法不需要切割小型样品,仅在实物表面上测定,比较方便。
但该方法也有其局限性,因为材料的固有特性偏差较大,即使相同的部件,运行条件不同,则材料的老化程度也各不相同。
实际上,在对机组部件进行寿命评估时,为使结果更加可靠,往往将以上的3种方法综合运用。
2.2寿命评估技术新理论如今已出现了各种新的理论应用于电力设备的寿命评估,其中有以下几种:(1)神经元网络理论,该理论具有高度非线性、并行处理、自学习等优点。
在对转子剩余寿命的评估中,首先确定自适应BP人工神经元网络评估模型结构,然后对选择的样本进行训练,调节网络连接权数使输出与目标值逼近,对于已经训练好的网络,只要输出预测样本,通过网络训练就可以得到剩余寿命的运算。
(2)可靠性技术,实际上就是运用概率断裂力学,考虑工程中的诸多随机因素,可给人们提供部件在当前缺陷状态下的可靠度,提供整个部件在继续运行过程中可靠度的变化趋势,给寿命管理提供更为客观科学、有预见性的指导。
(3)突变理论,它可以用于突变事件的建模和预3变压器、发电机、电动机的寿命评估3.1变压器的寿命评估目前关于变压器的寿命难于精确计算,这是因为影响寿命因素的多维性和大量随运行时间而随机变化的不确定情况造成的。
通常有两种方法用于粗略估计变压器的寿命,第一种是统计法,它对运行中的变压器进行统计,然后评估寿命,这种方法成本低,但对新开发的变压器很难在出厂前获得寿命数据;第二种是整机加速寿命试验法,该法用变压器试品或模拟试品进行加速寿命试验来评估寿命,这种方法成本高,难以描述元器件损坏的内在机理。
针对这两种方法存在的缺陷,文献[3]提出一种新的方法来评估变压器的寿命,该方法是基于变压器绝缘纸聚合度的测定,从而依据绝缘纸聚合度计算出变压器寿命,该方法可以为制造厂在出厂前向用户提供变压器的预期寿命,还可以估计运行中的变压器残余寿命。
人们通常认为变压器的寿命,即油纸绝缘的寿命是由绝缘纸(板)纤维素的热老化决定的。
这里有两种方法可以判断绝缘寿命[4],一是测定老化绝缘纸的抗拉强度,并将其强度损失50% 作为材料的寿命终点。
二是测定纸纤维素分子聚合度(DP)值。
当聚合度下降到DP=200时,认为材料寿命达到终点。
国外有人对变压器提出“绝缘年龄”的概念。
“绝缘年龄”的评估依靠的是对绝缘状态参量数据分析处理的结果,而可靠性评估是一种使用测量绝缘老化数据估计剩余寿命的概率统计应用技术。
随绝缘年龄的增加,可靠性降低。
文献[5]提出了用人工神经网络来判断变压器绝缘老化程度和评估剩余寿命。
人工神经网络实质是模拟人脑信息处理的功能,能映射高度非线性的输入、输出关系。
传统的行业导则将变压器的寿命仅归因于绝缘纸的热老化,针对这一说法,文献[6]提出了一种评估变压器寿命最有效的方法。
对变压器的老化机理进行了数学分析。
老化函数F(p)=Kt,式中t是时间;K 是化学反应速率常数,对于基本的化学反应,K=K0e-B/T,T是绝对温度。
当材料特性劣变到设定的极限值时,则该材料的寿命已尽。
该材料的寿命为:L=F(P(E-O-L)/K=Ae B/T(AD公式)类似的经验公式为:L=e-Pθ;该式中:P是常数,θ是摄氏温度。
上述公式是在一定实验条件下以材料某一特性的假定寿命标准表示该材料的寿命期限。
评估变压器可靠性的最佳途径是严密监测变压器油中的气体分解,分解气体分析是检测变压器中的问题的最有效途径。
人们在研究油的含烃量、纸样的DP值与变压器寿命的内在联系,以期找出绝缘材料的固有寿命及其残余寿命的最有效办法。
3.2发电机的寿命评估目前确定电机绝缘系统剩余寿命有两种方法,一是监视导致劣化的应力,该方法不是定量地确定剩余寿命,由此确定的剩余寿命是很保守的,有些缩短绝缘寿命的应力不是很容易监测。
二是通过监测和试验,观察各种征兆,然后根据经验判断剩余寿命。
但是该方法要求有丰富的经验和多次停机检修,针对这一问题,文献[7]提出用马尔可夫模型就可以用离散型变量法和连续型变量法较快的计算出电机的剩余寿命。
高压成型线圈及低压嵌套线圈的绝缘结构耐热等级评定符合老化寿命公式:lgL=A+B×1/T (式中L为绝缘寿命,T为绝对温度,A、B为待定常数),这里绝缘材料的老化速率B可以用文献[8]所用的逸气分析-气相色谱技术(EGA-GC)求得,由此就可以求出大电机的绝缘寿命。
对于大电机定子绕组绝缘剩余寿命的估计,文献[9]提出的方法基础是定期对介电测量结果(介电损耗因素和电容)进行数学处理。
在不同温度下得到的介电测量结果要变换到参数温度上来。
可能的击穿电压在原理上等于一个电压值,在这个电压下介电性能与电压的变化函数符合通常的界限点。
这种现象可以根据二次多项式函数通过最小二乘法来分析模拟。
最后维持寿命的时间用决定于测量次数的某些置信度来确定。
此外,文献[10]还根据最大局部放电量来推断发电机定子线圈绝缘耐压水平和剩余寿命,然后再用吸湿度tgδ0/R1C0来加以修正,其中为静电容量,从文中结果看出,修正后的绝缘寿命误差比修正前小,说明用此方法提高了发电机寿命预测精度。
3.3电动机寿命评估简介[11][12][13]电动机绝缘结构寿命是服从正态分布LN(μ,σ2),其平均寿命θ为:其中μ为对数均值,σ为对数标准差。
用该正态分布公式评估电动机的寿命很难实施,因此文献[11]中对F级绝缘的电动机在加大应力的作用下进行加速试验,结果很好地评估出了电动机的平均寿命。
提高电动机的绝缘电阻最低要求值对于延长电动机绕组绝缘寿命具有一定的意义。
为了对一台新购置的F级绝缘隔爆型电动机的绝缘寿命进行评估,文献[13]用K RS法进行了评估,其中:根据K RS与电动机绝缘剩余寿命下限T的关系式:就可以评估出4结论变压器、电动机、发电机都是电力系统很重要、也很昂贵的电力设备,由于都是长期处于高强度负荷的运行中,受外界各种因素影响,材料绝缘老化等将使其寿命难以精确估计,因此,采用各种新技术,新理论对其寿命进行准确的评估就显得十分重要。
此外,电力设备的寿命也不只是一项纯技术工作,而是一件在经济分析指导下具有企业规模的有序和整体的活动,是一种企业行为。
它不但要引起中国技术人员的重视,而且更应该引起中国企业领导参考文献[1]范永哲,倪晓蕊,范旭日. 超期服役机组寿命评估技术及研究进展[J].河北电力技术,2003,22(4).[2]刘开敏.国外电力设备寿命管理技术动态[J].中国电力,1997,30(5).[3]郭永基.中小容量电力变压器寿命评估的新方法[J].电力系统自动化,200 1,25(21). [4]刘玉仙.油纸绝缘变压器中水分的聚积及其对热老化寿命的影响[J].变压器,2004,41(2).[5]杨启平,薛五德,蓝之达.变压器绝缘老化的诊断与寿命评估[J].变压器,2004,41(2).[6]J.Aubin , R.Baehr 等.变压器寿命评估[J].电力建设,1996(5).[7]G.J.Anders等.用概率模型评估电机绝缘剩余寿命[J].国外大电机,1992(5).[8]袁晓红,陆更伟,张东林.P300MW核电主泵电机主绝缘快速老化评定方法的研究[J].大电机技术,1998(4).[9](罗马尼亚)ZLATANOVICI Dan等.定子绕组绝缘剩余寿命时间的评定方法。