变压器风险失效严重度分析

风险失效严重程度分析就是根据风险之间内部的相互联系，预测风险失效一旦发生风险失效严重度受多种因素的影响程度。由于影响电力变压器运行的因素众多，而且存在一定的不确定性和模糊性，有时评估结果会出现不一致，与现实情况相矛盾。可拓工程法正是解决这一问题的良好方法，运用物元可拓理论，准确地找到项目的评估指标，建立关联函数，计算指标之间关联程度和数量的有机联系，从而较为准确、客观地反映设备的实际状况。

针对电力变压器故障风险的严重度评估，首先是通过专家打分，划分等级，其次，计算和分析损失费用、检测费用、检修时间和检测水平对变压器风险失效严重度的影响程度。最后，根据严重度等级区间标准，对23种变压器故障风险模式进行等级划分。本节采用层次分析法和可拓工程法的结合，建立评估模型，从而评定出23种风险模式的严重度等级。

7.2.1　可拓工程法基本原理

可拓工程法就是根据事物关于特征的量值来判断其属于某一集合的程度，通过可拓关联度的计算使评价定量化、精确化。可拓工程法可以定量化地描述事物具有某种性质的程度，是事物量变与质变的定量化工具，是对事物可变性的描述。本书参考电力变压器检修实际，用损失费用标示风险失效严重度，采用可拓工程评价法，运用关联函数的方法对电力变压器各种风险失效严重度进行评估。可拓评价法的基本原理和步骤如下所述。

1.定义物元

设R为事物N的物元，记作R＝（N，c，v），其中，c为事物特征、v为事物的特征值；设事物N可能发生的风险失效集为I＝（I1，I2，…，I3），若其中Ii发生风险失效，则Ii（N），表示它的特征元集。

若｛Mi＝Mij｝，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，k，那么，Mij＝（cij，vij）即为特征元；（vij）0＝（aij，bij）为Ii（N）发生是规定的量域。

2.确定事物N可能发生风险

3.确定待评事物N的物元

对于待评的事物N，把所收集的数据用如下矩阵所示的物元来表示：

4.确定待评事物N的关联度

5.确定影响因素的权重系数

确定影响因素cij的权重系数αij，且。多采用层次分析法。

6.运算各风险失效程度

7.风险失效判断

可以判断I0（N）是否发生风险失效。

7.2.2　风险失效严重度的影响因素

根据专家的调查和历年统计资料的分析，并结合电力变压器检修实际情况可知，在变压器风险失效严重度影响因素中，损失费用、检修费用、检修时间和检测水平四个因素对电力变压器故障风险严重程度的影响最大。在这里主要分析这几个影响因素。

（1）损失费用。风险发生后，为系统运行带来的直接经济损失。

（2）检修费用。在日常检修及测量时所产生的费用。由专家根据检修实际费用进行估算。

（3）检修时间。对时间成本进行核算，从提示风险失效到消除风险失效所需时间进行估算。

（4）检测水平。将专家的个人经验判断量化为具体数值，使模糊的定性判断可以定量化地表示。

根据专家评估，结合变压器检修的实际情况，故障风险严重度各影响因素的等级评判标准如表7.3所示。

表7.3　变压器故障风险各影响因素的等级评判标准

变压器故障风险影响因素的等级越高，对故障风险严重程度的影响越大。

7.2.3　变压器风险失效严重度评估

本书采用层次分析法和可拓工程法相结合对变压器风险失效严重度进行评估。层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是一种多指标多方案的综合比较方法。是一种用于解决多目标复杂问题的定性与定量相结合的权重层次决策分析方法。运用层次分析法，可以逐层定量化评估变压器每一个严重度影响因素对风险失效严重度的影响程度，最终给出各个因素相对重要性总的排列次序。

层次分析法的特点是在面对多目标复杂问题的决策时，利用数学建模的形式综合考虑决策问题的本质、影响因素以及内在联系，将决策的思维过程数学化，为多目标复杂问题提供简便的方法。

层次分析法具体做法是：

首先，邀请电气设备检修相关专家或一线工程技术人员成立权重确定小组，根据经验知识对风险失效严重度影响因素进行打分，确定出各元素的重要性；然后根据AHP层次分析法的判断尺度构造判断矩阵，进行量化处理，计算出各个风险模式的严重度。

其次，进行风险失效严重度等级划分。通过专家调查及一线工作经验，确定严重度等级划分标准，将编程运算得到风险失效严重度量值对应分出等级。把风险失效严重度分为不严重、不太严重、一般、较严重、很严重五个等级。如表7.4所示。

表7.4　变压器故障风险严重度等级区间划分

最后，通过对专家评估打分的矩阵进行程序运算，可以得到每种风险模式风险严重度系数。根据上表所列等级区间划分，可以对23种风险模式评定严重度等级。如表7.5所示。