摘要：为更准确地研究电厂调配室配电系统的故障模式，需对配电系统进行全面的故障模式及故障后果分析。本文将模糊综合评判引入FMECA分析中，以研究配电系统的可靠性并对其失效模式和综合危害度进行分析、评价。在对分部件进行分析的基础上，建立整个配电系统的模糊综合评价模型，得到配电系统的综合危害度大小。并提出改进措施，为配电系统的可靠性提供依据。
关键词：配电系统；模糊FMECA方法；故障模式分析；综合危害度；MATLAB
0引言
配电系统主要由变压器、配电线路、负荷开关、母线等部件组成，其在安全、可靠、经济、快速的供电中重要性尤为凸显。改革开放以来,一些高精度的加工产业,自动化产业和其他产业需要更多的电力供应，高配电系统可靠性显得尤为重要，所以需要一个更精确的方法分析其可靠性。
FMECA(Failure Modes，Effect and Criticality Analysis)也称为失效模式、故障影响。综合分析了各部件、各系统的所有失效模式，并根据数据显示得出其故障影响及处理方法，进而确定出各种失效模式的严重度级别。定量描述系统的不同失效模式间主次关系是很困难的，因此需要对FMECA方法进行改良，将模糊数学理论融入到FMECA中，专门用来分析不容易量化的复杂系统，使评价结果更客观、精确。
模糊FMECA步骤如下：1.设置评价各失效模式的因素集合即因素集2.设置评价集3.建立模糊因素评价矩阵4.得出各故障模式影响因素权重集5.模糊综合评价6.确定综合危害性等级[1]。
1配电系统FMECA分析
配电系统主要由变压器、配电线路、负荷开关、母线4个部件组成，现以某电厂调配室配电系统为例，对其进行全面FMEA分析，找出所有可能的故障模式，确定出所有与之对应的故障影响以及处理方法，如表1所示：
由表可知：配电系统故障模式复杂，且许多评判指标具有模糊性，因此不能对各故障模式进行定量分析。以下将模糊数学和FMECA结合来分析故障模式。
2基于模糊FMECA的配电系统可靠性分析
2.1配电系统中变压器的可靠性分析
现以配电系统中变压器电路短路故障为例，进行模糊综合评价，列出模糊FMECA分析步骤：
（1）设置因素集[2]。评价各失效模式的因素集合叫做因素集，一般用U表示，即
式中，表示第i个影响因素。因素集合U={故障概率，严重度，检测难易程度，维修难易程度}。
（2）设置评价集。 评价各失效模式的结果形成的集合叫做评价集，一般用V表示，即
式中，表示评价等级的第j个等级。评价结果分4个等级，即评价集合V={l，2，3，4}，如表2.1所示：
（4）构建变压器电路短路故障的因素权重集。利用AHP得出变压器电路短路故障各影响因素权重，如表2.2所示：
根据变压器上的各故障模式综合危害度等级大小，可将故障模式1、2、3的危害度大小排序为故障模式2<故障模式3<故障模式1，即在配电系统的部件变压器上，各故障模式综合危害度大小顺序为：变压器绝缘部位击穿故障<变压器过热故障<变压器电路短路故障。
2.2 变压器部件的模糊综合评价
在得出了变压器的3种故障模式的模糊综合评价向量和综合危害度之后，以此为基础对整个 
部件3<部件2，即综合危害度大小排序为母线<变压器<负荷开关<配电线路。
现在以此为依据对配电系统进行模糊综合评价： 
3结果分析及提高配电系统可靠性的措施
（1）对各部件的所有故障模式分析。
1 母线上的故障模式3（母线上的电源线路跳闸故障），其综合危害度小于1.8；处于非常安全状态，因此需保证良好的工作环境；防止故障的发生。
2 配电线路上故障模式2（单相接地故障），其综合危害度大于2.6；处于不够安全状态，需要立即更换导线并进行定期检查。
3 其余所有故障模式综合危害度都在1.8—2.6之间，处于比较安全状态。需加强对其薄弱环节的检查。
（2）对各部件分析。变压器、负荷开关、母线的综合危害度均在1.8—2.6之间，而配电线路的综合危害度。故可见变压器、负荷开关、母线处于比较安全状态，但需要进行一定的组件更换，并加强对薄弱组件的检查。而配电线路处于不够安全状态，需要立即更换导线并进行定期诊断。
（3）对配电系统分析。，可见配电系统处于比较安全状态，但需要进行一定的部件更换，并加强对薄弱环节的检查。
4结论
全文通过模糊FMECA对配电系统各部件、各故障模式进行可靠性分析，并用MATLAB软件实现，迅速而准确地得出整个配电系统的模糊综合评价结果和其综合危害度大小，与传统方法相比快速且准确，为配电系统的可靠性研究提供了参考。
参考文献
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论文作者:赵萌 陈世杰 刘志伟 田俊
论文发表刊物:《科技中国》2017年7期
论文发表时间:2017/11/1
标签：故障论文; 模式论文; 模糊论文; 系统论文; 变压器论文; 评价论文; 母线论文; 《科技中国》2017年7期论文;