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【摘要】随着我国电力技术水平的不断发展，给社会的经济和生活带了极大的影响，方便了我国农业、工业、商业的生产运行，也为人们的日常生活提供了较大的便利。而电力变压器寿命的长短又会对我国电力系统的有效运行有着最为直接的影响，下文主要针对变压器的可靠度，对电力变压器的寿命进行简要的分析。
【关键词】可靠度；电力变压器；寿命分析
前言
在电力电网中，变压器是其中最为重要的设备，变压器的是否安全有效的运行会直接影响整个电力系统的运转，会直接的影响到电的是否得到可靠的输送。因此，我们就必须对变压器的寿命有着简单的了解。
随着人们日益重视设备的可靠性，设备的可靠性分析发也应运而生，国外主要的可靠性分析法主要分为以下三种。第一是故障模式和影响分析法，第二种是失效严重度分析法，第三种是故障树分析法[1]。然而我国目前对变压器的可靠性和寿命的分析等方面都较为欠缺，那么如何了解并掌握变压器寿命退化的规律，从而提升变压器的可靠性，进而延伸变压器的寿命已经成了电力部门必须要解决的问题。
1、变压器的可靠度
从变压器的结构特点上来看，我们可以将变压器故障分为以下九大部件故障，（1）器身，（2）绕组，（3）铁心，（4）有载分接开关，（5）非电量保护，（6）冷却系统，（7）油枕，（8）套管，（9）无励磁分接开关。有的部件故障经过细分又可以分为子部件故障，例如冷却系统故障又可以分为以下四个子部件故障，（1）散热器，（2）油泵，（3）冷却风扇，（4）控制装置。我们将变压器故障设为T，部件故障设为A（i），E（i）设为子部件故障，将每个部件的所有可能故障模式设为X（i）。我们可以根据故障树的原理，将T作为故障树顶事件，A（i）和E（i）都定为中间事件，X（i）定为底事件。那么结合故障树模型，我们可以将变压器的故障率通过以下的公式来表达。
在公式（1）中，PA（i）是部件i的故障率，WA（i）为i所对应的故障率权重系数。
2、变压器寿命分析
2.1可靠度与状态评价的关系
（1）正常状态
当变压器的各状态量都处在一个相对稳定并且在一定的规定警示值之内，则表示可以正常运转。
（2）注意状态
当变压器的单相状态量处于变化时，并且变化趋势逐步接近标准限值的方向时，但是又没有超过标准限值，仍然可以继续运转，那么我们就应该对其进行监视查看。
（3）异常状态
当电力变压器的单项状态量变化处于较大的程度时，处于接近或者超过标准限值的范围时，我们要对其进行监视查看，并且在适当的时候进行停电检修，防止因为变压器的不稳定运转而给整个线路带来损坏，影响到居民的日常生活。
（4）严重状态
当电力变压器的单项状态量超过标准限值较多时，那么就说明这个情况较为严重，需要尽快的进行停电检修。
根据以上内容，我们可以得到某区域的变压器的可靠度范围，如下图表1所示
表中，a1和a2以及a3都应该根据变压器的整体可靠度来进行确定[2]。
2.2变压器老化模型
经过不断的试验，我们可以得到了解到，在电力设备的不断使用过程中，必然会出现逐渐的老化，而这种老化过程实际上是设备的材料以及机械的性能运行时间呈相互变化的过程。现在我们引入状态劣化值DVC，用其对变压器的状态进行量化，1<DVC<100。我们可以根据设备的老化原理对变压器的状态劣化值进行分析得出以下关系式：
（2），其中B为老化系数，N代表电力变压器所运转的年限值。
变压器故障率用下面的公式来表达
（3）其中，K为比例系数，C为曲率系数。该公式表明变压器的故障率会随着时间的变化而变化，间接的体现出变压器自身状态会随着时间的变化而进行相应的变化。
根据（2）~（3）公式，可以得出变压器的可靠度为（4），公式（4）则是变压器老化模型的体现。公式（4）[3]表明当变压器还没有进入老化期之前，那么它的设备材料的状态性能就不会出现太大的变化，老化的进程缓慢，可靠度的变化也不会太大；然而当设备材料出现较为明显的老化时，那么它的老化进程也会有着显著的加快，可靠性也会随着降低。
单台变压器的可靠度往往都会因为时间变化的规律而难以取得，所以也就没有较大的意义，因此在计算某区域的可靠度时，要对其所有变压器的可靠度随着时间变化的状态规律，来对其进行整体的分析。
通过下表我们可以得知运行年限与平均可靠度的相互之间的关系，
通过上表我们可以将其定位以下四个过程，第一个过程是稳定期，第二个过程是老化初期，第三个过程是快速老化期，第四个过程是严重老化期。那么这就要求我们要对处于不同阶段的变压器，采取相对应的维护措施，在保障变压器能够安全有效的运转的同时又能够较大程度的降低运行的成本。良好的维修策略可以一定程度的帮助变压器取得更长久的使用寿命。
结语
电力系统的变压器可靠度能够保障我国的电力使用处于安全有效的运转，能够给我国人民的日常生活以及各行业的有效运转提供帮助。而变压器可靠度又与变压器的运行年限和老化现象有着较大的关系，那么我们可以通过他们之间的关系，对变压器进行相应的维护与检修，这样可以能够较大程度的提高变压器的使用寿命，也能极大的提升变压器的可靠度，为我国的农业、工业、商业的经济发展起到极其重要的促进作用。
参考文献
[1]翟博龙,孙鹏,马进,黄绪勇,张文斌.基于可靠度的电力变压器寿命分析[J].电网技术,2011,05:127-131.
[2]马文静,曹永刚.电力变压器寿命周期费用分析[J].科技咨询导报,2007,30:42-43.
[3]孟繁津.基于健康状态的电力变压器可靠性和经济性寿命评估研究[D].重庆大学,2014.
论文作者:马瑞
论文发表刊物:《电力技术》2016年第4期
论文发表时间:2016/7/25
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