[发明专利]基于健康指数理论的变压器运行状态三级递进式综合评估方法

权利要求书

1.一种基于健康指数理论的变压器运行状态三级递进式综合评估方法，其特征在于包括三级评估工作，由第一级评估获得变压器本体健康指数，第二级评估结合第一级评估获得的本体健康指数获得变压器的综合健康指数，通过第三级评估修正第二级评估获得的综合健康指数获得变压器的最终健康指数HI，通过HI预测变压器剩余寿命；

所述的健康水平计算公式如下：

其中，HI₀－为设备初始健康指数；HI－最终健康指数；B－老化系数；T₁－设备投运年份；T₂－当前年份或者为未来某一年份；

步骤1：所述第一级评估工作要实现变压器本体健康指数HI₁的计算，HI₁通过式(1)计算，其中变压器初始健康指数HI₀取0.5；老化系数B的确定：

由式(1)变形得：

设T'_exp＝T₂-T₁，T'_exp为基于变压器原始设计寿命并且考虑使用负荷等因素后的预期使用寿命；变压器使用T'_exp年后，预示着寿命的终结，查表可知，健康指数HI等于6.5必须退运，此时(2)式为：

T'_exp的确定：

根据原始预期使用寿命T'_exp，使用储备系数f_s、负载系数f_l和环境温度系数f_e对其进行修正后即可得到，修正方式如式(4)所示，其中变压器储备系数f_s查表可知，变压器负载系数f_l查表可知，

环境温度系数f_e由室-内外系数f_e1和温度系数f_e2共同决定，f_e的计算如式(5)所示，室内-室外系数f_e1如表5所示，温度系数f_e2如表6所示：

f_e＝f_e1×f_e2 (5)

式中：室内-室外系数f_e1、温度系数f_e2查表(表5、表6)可知；

步骤2：所述第二级评估要获取变压器绝缘油油色谱数据健康指数HI_2a、油质健康指数HI_2b、糠醛健康指数HI_2c，并结合第一级评估中获取的变压器本体健康指数HI₁计算变压器运行状态综合健康指数HI_com；

其中，油色谱健康指数HI_2a依据下式可得：

式中：C_ai为油色谱气体权重查表可得，油色谱气体含量等级V_ai查表可得；

所述油质健康指数HI_2b获取方式如下：

式中分级值V_bi与权重值C_bi查表(表9、10)可得；

所述糠醛健康指数HI_2c获取方式如下：

HI_2c＝2.33×FFA^0.68 (8)

第二级评估结合第一级评估获得的本体健康指数获得变压器的综合健康指数HI_com由变压器本体健康指数HI₁、油色谱气体健康指数HI_2a、油质健康指数HI_2b和糠醛健康指数HI_2c综合获得，具体遵循如下关系准则：

当HI₁max(HI_2a、HI_2b、HI_2c)时，

HI_com＝HI₁×f_com (9)

否则，

HI_com＝max(HI_2a、HI_2b、HI_2c)×f_com (10)

其中两式中的f_com的取值与HI_2a、HI_2b、HI_2c的值相关；

步骤3：所述第三级评估工作实施措施如下：

该步骤是利用变压器冷却方式Cor1、历史故障次数Cor2、铁芯接地电流Cor3、是否存在局部放电Cor4、以及近区短路状况Cor5这五个特征参量来修正前两级评估的结果，由五种修正系数得到的综合修正系数为Cor：

所以变压器最终健康指数通过以上三级模型的建立，得到最终的健康指数:

HI＝HI_com×Cor (12) 。