基于风险评估的电力变压器检修策略研究论文_曹丽云,

基于风险评估的电力变压器检修策略研究论文_曹丽云,

(太原理工大学 山西太原 030024)

摘要:在电力运行系统中,变压器所起到的作用就是对不同电压等级的电流进行合理的调节,保证电力输送的正常稳定。针对电力变压器运行中经常遇到的问题进行解决,需要建立一套有效的应对体系,制定出基于风险评估的维修策略,可以对变压器发生故障的概率及导致的后果损失等进行细致的分析,能够对变压器运行的风险有全面的掌握,然后采取相应的措施进行弥补,尽量的将风险降到最低。本文就针对风险评估的电力变压器检修策略进行深入探讨。

关键词:风险评估;电力;变压器;检修

在“西电东送,南北互供,全国联网”的重大国家战略基础上,智能电网已经成为我国电网规划建设的重点,将形成全国性的区域联网系统,因此电网的安全稳定运行时国民经济发展的基本保证,也是保证社会健康快速发展的动力,任何原因引起的电网解列和电压频率崩溃而导致的大面积停电事故,都将引起很大的社会动荡。因此,构架坚强电网是经济发展和社会稳定的基础。

电力变压器是电力系统运行、转换能量和传输能量过程中最重要和最关键的设备,在电力系统中处于枢纽地位。随着我国一特四大,智能电网的建设和发展大量的高电压,大容量变压器投入运行,电力变压器的运行安全水平对于电网运行安全具有重要的作用。同时由于这些电力变压器具有价格高、检修难度大和检修时间长的特点,一旦因为运输、安装、运行等原因造成的变压器故障不仅会影响电力系统输电能力,造成变压器本身的不可修复性损伤,甚至会造成大规模停电,这对于电力系统本身和国民经济的健康发展,都是巨大的损失。

因此,为了保证电力变压器的安全稳定运行,电力公司和制造厂家纷纷提出对变压器进行周期检修的概念,然而由于这种周期性的非科学性,可能导致设备不健康工作,影响设备的正常使用寿命,造成设备的绝缘破坏等状况,在当前对电网和设备运行的高可靠性和高安全性的背景下,周期性的检修方式已经不再适合智能电网框架下的电网发展需要。在此基础上,国家电网公司提出了电力变压器的状态检修,而变压器状态检修中的关键一环是开展电力变压器的风险评估工作的研究。

1、电力变压器风险评估的研究现状

电力变压器状态检修中最为重要的一个模块就是对电力变压器风险进行评估,其是在对变压器状态评价的基础上,评判电力变压器会面临的损失的严重程度。因此,电力变压器检修决策的主要依据和基础则是评估电力变压器。所谓的风险则是资产或将发生的损失的大小,而评估风险则是指资产所面临的威胁、存在的弱点以及造成的影响,以及将三者进行综合后而引发的风险的可能性进行评估,现阶段不同的科学领域风险评估以及风险管理的影子随处可见,风险评估的方法也越来越多,基本形成了一套的理论体系,并得到了广泛的运用。然而不同的领域内,评估风险的方法也大不相同,很难将风险评估归于现在的一个具体学科,如决策学,管理学,统计学中。因此,风险评估是超出某一学科所能包围的范围,也已经提高到独立学科的高度上。电力变压器风险评估的主要目的在于对各种风险进行识别,对风险概率以及可能带来的负面影响进行评估,对风险的消减以及控制的优先等级进行确定。电力变压器的风险评估就是基于电力变压器设备信息收集、电力变压器设备状态评价和故障诊断,对变压器运行可能发生损失的大小,存在的缺点,造成的损失综合评估,量化风险值,给出风险层次和控制等级,提醒注意检修。风险科学由种种科学交叉而成,包括决策科学,统计科学,管理科学,系统科学等,又结合了很多数学理论。风险科学理论和风险评估的研究方向也在于交叉多重理论。风险的理论的核心是风险测量,其中包含风险概念研究,风险测量研究,风险评价,风险控制等一系列内容。

2、基于风险评估的电力变压器检修策略

风险评估是指对风险事件发生概率和可能造成的影响进行量化的工作。基于风险评估的电力变压器检修策略研究包括两个部分,即变压器的风险评估和依据风险评估结果制定检修策略。变压器的风险一方面表现为变压器发生故障的概率,另一方面为变压器故障导致的资产损失风险和对系统运行产生的风险。主要包括以下几个关键步骤。(1)确定评估对象,明确评估目的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆评估对象可以是系统中所有的变压器,也可以是特定的部分变压器;通过对电力变压器的风险评估,确定风险水平,以达到依据不同的风险水平制定不同的检修策略。(2)风险评估,包括变压器故障概率、故障后果和风险值的分析与计算。变压器故障概率由变压器自身状态信息推算得出;故障后果包括资产损失和运行损失,资产损失由变压器资产和资产损失严重度反映,运行损失由潮流越限严重度、电压越限严重度和失负荷严重度反映;风险值为故障概率与故障后果的乘积。(3)风险评级。依据ALARP(最低合理可行,As Low AsReasonably Practically)原则,结合电力系统运行的实际情况,将变压器风险分为可接受区域、ALARP区域和不可忍受区域3个等级。(4)依据风险等级,确定变压器的检修策略。在检修策略的制定过程中,充分考虑变压器故障概率的影响,检修策略主要包括暂不处理、加强巡视、检修。并通过对风险值大小的排序,确定各变压器检修的优先权。

3、对于电力变压器运行的风险评估

3.1对变压器故障概率的具体计算

变压器运行风险的评估中一般会涉及到大量的数据信息,在这些数据信息中变压器的故障概率是一项关键性的数据之一。一般可以采用基于健康指数的方法来进行计算,所谓的健康指数就是对变压器状态的优劣程度进行描述的数值,一般可以依据变压器的实时状态信息并参照相关的文件规定来获得。

3.2变压器出现故障的后果大小计算

3.2.1资产损失方面

这一方面的损失表现主要是资金成本方面,是变压器出现故障后需要维修的各种费用,一般是借助资产以及资产的损失严重度来表示。根据国家电网公司对于输变电设备风险的评价导则,结合设备信息的基础上,可以对变压器的资产损失进行如下表达:S1=S11S12。式中,S11表示的是资产的取值大小;S12表示的是资产损失度大小。

3.2.2运行的损失

它的表现是变压器的突然停止运行导致电网的传输能力大大降低,进而引发潮流越限、电压越限以及失负荷等的现象而导致的损失,可以通过N—1潮流分析和失负荷量的计算,在潮流越限严重度、电压越限严重度和失负荷严重度三者的共同作用下进行反映。首先,潮流越限严重度。它所反映的是一台变压器停止运行所导致的系统内线路过载的后果;其次,电压的越限严重度,它所反映的是一台变压器停止运行时所导致的系统内部节点电压越限的后果。再次,对于失负荷严重度来说,它所反映的是一台变压器停止运行后所引起的系统内部负荷失衡的后果。最后,运行的损失,运行的损失所反映的是一台变压器停止运行时所导致的整个系统的综合严重度,其中就包括了潮流越限、电压越限以及失负荷三者在内。

4、结语

随着我国电力行业的迅速发展,为了满足日益增长的电力需求,电力企业就需要切实做好供电服务,保证供电的质量和稳定性。变压器作为电力输送中的关键性组成部分,对电流的调节具有重要作用,可以使供电趋于平稳正常,不会有太大的波动,针对变压器故障的风险评估,可以有效的避免一些细节性安全隐患产生,给日常的维护检修工作提供便利,提高检修工作的经济性和科学性,使变压器的运行更加稳定有序,从而推动供电服务质量和水平的提高,因此,就需要电力服务部门在风险评估下加强对变压器的检修维护力度,从风险的角度入手,从源头上解决问题,建立系统的全面的防御机制。

参考文献:

[1]张忠会,王卉,何乐彰,等.基于风险评估的电力变压器检修策略研究[J].中国农村水利水电,2014,(4).

[2]杨扬.基于状态检修的电力变压器风险评估的研究[D].北京:华北电力大学,2013.

[3]林涛.基于风险评估的电力变压器检修策略[J].企业技术开发,2015(26):109~110.

论文作者:曹丽云,

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/11

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