【正文】 認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，說(shuō)明權(quán)重系數(shù)分配是合理的，分別為三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，否則需要重新調(diào)整判斷矩陣，直到取到滿意的一致性為止。最后按(34)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)， (34)式中叫做判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率，叫做判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率，叫做判斷矩陣的一般一致性指標(biāo)。計(jì)算判斷矩陣的最大特征值以及其對(duì)應(yīng)的特征向量。在本文中。表34 評(píng)價(jià)指標(biāo)重要度評(píng)判表重要度尺度含義1同等重要3稍重要5相當(dāng)重要7非常重要9極其重要2,4,6,8介于上述等級(jí)之間構(gòu)造判斷矩陣D,如式(32)所示。本文中三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的權(quán)重系數(shù)用層次分析法來(lái)確定，具體方法如下。在變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的評(píng)估或決策的過(guò)程中，各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)從不同方面反映了故障風(fēng)險(xiǎn)的高低，當(dāng)管理者優(yōu)先考慮其中的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)確定變壓器的維修策略時(shí)，傳統(tǒng)FMEA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法不能滿足要求。例如，兩個(gè)故障模式的S、O和D分別為2和2，它們具有相同的RPN值16，但是這兩個(gè)故障的危害程度是不同的，這種情況下風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果是不可靠的。(2)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估各評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分取值都是整數(shù)，這就導(dǎo)致了它無(wú)法表達(dá)介于兩個(gè)評(píng)分值之間的情況。RPN值越高表明故障模式危害性越大。評(píng)估流程圖如圖31所示。表33 可檢測(cè)度(D)評(píng)定等級(jí)可檢測(cè)度評(píng)分(D)返廠現(xiàn)場(chǎng)不能進(jìn)行判斷910吊罩必須通過(guò)吊罩才能判斷78綜合判斷必須通過(guò)多種檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析后才能判斷56檢測(cè)必須通過(guò)專(zhuān)門(mén)儀器檢測(cè)后才能判斷34直觀通過(guò)肉眼觀察、聲響判斷、表面溫度等直觀方法即可判斷12 評(píng)估流程前邊對(duì)電力變壓器的故障模式以及每個(gè)故障的影響嚴(yán)重度、發(fā)生概率和可檢測(cè)度進(jìn)行了研究，利用上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)得到該故障模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN，依此對(duì)變壓器的各故障模式的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果進(jìn)行等級(jí)排名，確定變壓器合理的維修策略。表32 發(fā)生概率(O)評(píng)定等級(jí)發(fā)生概率評(píng)分(O)很高頻繁109高 年/次78中故障發(fā)生具有周期性46低13 年/次3極低35 年/次12 可檢測(cè)度評(píng)定故障模式的可檢測(cè)度是在現(xiàn)有運(yùn)行和維護(hù)策略下，故障在發(fā)生前能夠被檢測(cè)出來(lái)的概率。表31 嚴(yán)重度(S)評(píng)定等級(jí)嚴(yán)重程度評(píng)分(S)致命環(huán)境和人員損失重大，可能導(dǎo)致人員傷亡，設(shè)備損壞嚴(yán)重，影響電網(wǎng)安全，需立即停運(yùn)搶修，維修周期長(zhǎng)10嚴(yán)重環(huán)境損失重大，可能導(dǎo)致人員重傷，設(shè)備明顯受損，系統(tǒng)功能明顯惡化，組織層次嚴(yán)重故障89比較嚴(yán)重缺陷明顯，系統(tǒng)和環(huán)境損失較小，對(duì)人員影響不明顯，系統(tǒng)功能下降，組織層次惡化，需盡快安排維修67一般缺陷產(chǎn)生，系統(tǒng)和環(huán)境損失小，對(duì)人員影響不明顯，系統(tǒng)功能下降，組織層次惡化，可結(jié)合大修時(shí)處理25輕度系統(tǒng)功能正常，缺陷產(chǎn)生，組織層次異常，處理時(shí)無(wú)須停電1 發(fā)生概率評(píng)定故障發(fā)生概率是指系統(tǒng)在完成功能任務(wù)時(shí)，可能發(fā)生某類(lèi)故障的概率。 評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 嚴(yán)重度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)故障嚴(yán)重度是指故障模式對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響程度。(4)客觀性原則，評(píng)價(jià)指標(biāo)必須具有可比性和通用性，方便變壓器不同的故障模式之間相互比較。(2)簡(jiǎn)潔性原則，評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量盡可能少，并且在技術(shù)上可行，能夠容易獲得操作方便。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵是評(píng)估體系和評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定，而評(píng)估體系的核心是評(píng)估模型。 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(Risk Assessment)是指，在風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生之前或之后(但還沒(méi)有結(jié)束)，該事件給人們的生活、生命、財(cái)產(chǎn)等各個(gè)方面造成的影響和損失的可能性進(jìn)行量化評(píng)估的工作。 第3章 基于FMEA的電力變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基于FMEA的電力變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是根據(jù)電力變壓器自身的特點(diǎn)以及功能，分析其所有的故障模式與影響，在此基礎(chǔ)上對(duì)各種故障模式發(fā)生的嚴(yán)重度，發(fā)生概率和可檢測(cè)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后根據(jù)故障發(fā)生的概率、嚴(yán)重度和檢測(cè)程度難易性得到每個(gè)故障的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)。 本章小結(jié)本章首先介紹了故障模式與影響分析的基本原理，然后介紹了用這種方法解決一般問(wèn)題的步驟。套管FMEA如表23所示。變壓器本體附件油箱器身冷卻系統(tǒng)絕緣油分接開(kāi)關(guān)套管測(cè)試及保護(hù)裝置鐵芯繞組潛油泵冷卻器散熱器風(fēng)扇油流繼電器儲(chǔ)油柜凈油器溫度計(jì)油位計(jì)氣體繼電器 圖22 變壓器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖按上圖劃分的電力變壓器各部件及其功能如表22所示。按部位劃分更利于指導(dǎo)維修，但不便于考慮功能相關(guān)性較強(qiáng)的子系統(tǒng)間的故障，如因油泵問(wèn)題導(dǎo)致系統(tǒng)冷卻的故障、油泵磨損形成的金屬粉末導(dǎo)致鐵芯多點(diǎn)接地等情況[1013]。通用的FMEA在劃分系統(tǒng)環(huán)節(jié)時(shí)，存在將按功能劃分或按部位劃分故障分開(kāi)單獨(dú)考慮等方面的不足。(7)給出FMEA結(jié)論：根據(jù)故障模式影響分析和危害性分析的結(jié)果，找出系統(tǒng)中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，并制定和實(shí)施各種改進(jìn)與控制措施，以提高產(chǎn)品(或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備等)的可靠性(或有效性、合理性等)。補(bǔ)償措施關(guān)系到能否有效提高產(chǎn)品可靠性，分析人員應(yīng)提出那些能夠消除或減少故障影響的措施。故障檢測(cè)方法分析是分析每一種故障模式是否存在特定的發(fā)現(xiàn)該故障模式的檢測(cè)方法，從而為系統(tǒng)的故障檢測(cè)與隔離設(shè)計(jì)提供依據(jù)。故障原因分析是找出每一個(gè)故障模式產(chǎn)生的原因。FMEA又包括故障模式分析、故障原因分析、故障影響分析、故障檢測(cè)方法分析與補(bǔ)償措施分析等步驟。(5)選擇FMEA方法：根據(jù)分析的目的和系統(tǒng)的研制階段，選擇相應(yīng)的FMECA 方法，制定FMECA 的實(shí)施步驟及實(shí)施規(guī)范。(3)系統(tǒng)功能分析：分析明確系統(tǒng)中的產(chǎn)品在完成不同的任務(wù)時(shí)所應(yīng)具備的功能、工作方式及工作時(shí)間等。(2)系統(tǒng)任務(wù)分析：描述系統(tǒng)的任務(wù)要求及系統(tǒng)在完成各種任務(wù)時(shí)所處的環(huán)境條件。 FMEA的一般步驟對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行FMEA分析的一般步驟如圖21所示。嚴(yán)重度類(lèi)別是產(chǎn)品故障造成的最壞潛在后果的度量表示。該補(bǔ)償措施可以是設(shè)計(jì)上的補(bǔ)償措施，也可以是操作人員的應(yīng)急補(bǔ)救措施。故障檢測(cè)方法應(yīng)指明是目視檢查或者音響報(bào)警裝置、自動(dòng)傳感裝置、傳感儀器或其它獨(dú)特的顯示手段，還是無(wú)任何檢測(cè)方法。同時(shí)還應(yīng)考慮任務(wù)目標(biāo)、維修要求、人員及系統(tǒng)的安全。除被分析的產(chǎn)品層次外，所分析的故障還可能影響到幾個(gè)約定層次。故障影響7，8，9：故障影響是指每個(gè)假設(shè)的故障模式對(duì)產(chǎn)品使用、功能或狀態(tài)所導(dǎo)致的后果。任務(wù)階段與工作模式6：簡(jiǎn)要說(shuō)明發(fā)生故障的任務(wù)階段與工作模式。還應(yīng)考慮相鄰約定層次的故障原因。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)定義中的功能描述及故障判據(jù)中規(guī)定的要求，假設(shè)出各產(chǎn)品功能的故障模式。功能3：簡(jiǎn)要填寫(xiě)產(chǎn)品或系統(tǒng)所需完成的功能，包括零部件的功能及其與接口設(shè)備的相互關(guān)系。產(chǎn)品或功能標(biāo)志2：記入被分析的產(chǎn)品或系統(tǒng)功能的名稱(chēng)。表21 故障模式與效應(yīng)分析表編號(hào)功能說(shuō)明編號(hào)功能說(shuō)明編號(hào)功能說(shuō)明1代碼5故障原因9最終影響2產(chǎn)品或功能標(biāo)志6任務(wù)階段工 作模式10故障檢測(cè)方法3功能7局部影響11補(bǔ)償措施4故障模式8高一層影響12嚴(yán)重度類(lèi)別13備注 表中各欄的填寫(xiě)：代碼1：為了使每一故障模式及其相應(yīng)的框圖標(biāo)志的系統(tǒng)功能看的清晰簡(jiǎn)明。表21是一種典型的 FMEA 表，它列出了 FMEA的基本內(nèi)容。(3)列出所有元器件的各種故障(失效)模式。在此框圖中要明確表示組成系統(tǒng)的零件、部件發(fā)生故障對(duì)系統(tǒng)的影響。 FMEA基本步驟 FMEA 的一般程序FMEA 的一般程序主要包括以下四個(gè)方面：(1)明確系統(tǒng)組成、任務(wù)、功能、工作過(guò)程和各種工作方法及其使用環(huán)境；明確系統(tǒng)可能失效的全部故障(失效)模式，并對(duì)系統(tǒng)故障(失效)進(jìn)行分類(lèi)、分級(jí)。使用功能法時(shí)，將輸出的質(zhì)量特性一一列出，并對(duì)故障即不能實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的情況進(jìn)行分析。當(dāng)產(chǎn)品處于研發(fā)初期，設(shè)計(jì)圖紙尚未形成時(shí)，一般采用功能法進(jìn)行FMEA分析。然而也可以從任一層次開(kāi)始進(jìn)行分析。實(shí)際問(wèn)題中具體采用哪種方法，取決于設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和可利用信息的多少。③作用：用來(lái)確定設(shè)備潛在的失效模式及原因，使設(shè)備故障在發(fā)生之前就得到預(yù)測(cè)，從源頭阻止設(shè)備發(fā)生故障；可以作為設(shè)備預(yù)防保養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)之一；可以作為人員培訓(xùn)之用；指導(dǎo)日常工作。(3)EFMEA：設(shè)備FMEA (Equipment Failure Mode and Effect Analyse) (設(shè)備失效模式及效果分析)①來(lái)源：由質(zhì)量工具之FMEA引用、改編所得。需要注意的是，雖然PFMEA不是靠改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)克服過(guò)程缺陷，但它要考慮與計(jì)劃的裝配過(guò)程有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)特性參數(shù)，以便最大限度地保證產(chǎn)品滿足用戶的要求和期望。(2)PFMEA：過(guò)程FMEA(PFMEA)應(yīng)在生產(chǎn)工裝準(zhǔn)備之前、在過(guò)程可行性分析階段或之前開(kāi)始，而且要考慮從單個(gè)零件到總成的所有制造過(guò)程。因此，雖然DFMEA不是靠過(guò)程控制來(lái)克服設(shè)計(jì)中的缺陷，但其可以考慮制造/裝配過(guò)程中技術(shù)的/客觀的限制，從而為過(guò)程控制提供了良好的基礎(chǔ)。其評(píng)價(jià)與分析的對(duì)象是最終的產(chǎn)品以及每個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。 FMEA的分類(lèi)故障模式及影響分析(FMEA)是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對(duì)系統(tǒng)造成的所有可能影響，產(chǎn)品故障可能與設(shè)計(jì)、制造過(guò)程、使用、承包商/供應(yīng)商以及服務(wù)有關(guān)，那么FMEA可細(xì)分為：(1)DFMEA：設(shè)計(jì)(Design)FMEA，(2)PFMEA：過(guò)程(Process)FMEA，(3)EFMEA：設(shè)備(Equipment)FMEA，(4)SFMEA：體系(System)FMEA其中設(shè)計(jì)FMEA和過(guò)程FMEA最為常用。1994年FMEA又成為QS的認(rèn)證要求。1988年美國(guó)聯(lián)邦航空局發(fā)布咨詢通報(bào)要求所有航空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析都必須使用FMEA。80年代初FMEA進(jìn)入微電子領(lǐng)域。1976年，美國(guó)國(guó)防部頒布了FMEA的軍用標(biāo)準(zhǔn)，但僅限于設(shè)計(jì)方面。 FMEA的發(fā)展50年代初，美國(guó)第一次將FMEA思想用于一種戰(zhàn)斗機(jī)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析。它是由美國(guó)三大汽車(chē)制造公司(戴姆勒－克萊斯勒、福特、通用)制定并廣泛應(yīng)用于汽車(chē)零組件生產(chǎn)行業(yè)的可靠性設(shè)計(jì)分析方法。第5章對(duì)本文進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)有關(guān)問(wèn)題的發(fā)展進(jìn)行了展望。第2章首先介紹了FMEA并且提出了FMEA的一般步驟和過(guò)程，在此基礎(chǔ)上研究了變壓器的故障模式與影響分析，第3章在第2章的基礎(chǔ)上提出變壓器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，選取故障嚴(yán)重程度(S)、發(fā)生概率(O)和可檢測(cè)程度(D)三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)做為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，傳統(tǒng)的FMEA根據(jù)RPN值確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，這種方法在處理實(shí)際問(wèn)題中不夠客觀也不夠精確，本文提出對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行模糊化處理并且用AHP層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，最后得到基于FMEA的電力變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估步驟并用實(shí)例說(shuō)明此評(píng)估過(guò)程，對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行分析。 本文的主要研究?jī)?nèi)容風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是電力變壓器避免或減少潛在故障的關(guān)鍵步驟之一。對(duì)運(yùn)行中的電力變壓器健康狀態(tài)進(jìn)行有效地評(píng)估是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，評(píng)估的關(guān)鍵是根據(jù)預(yù)防性試驗(yàn)得到的非破壞性指標(biāo)量建立合理的狀態(tài)評(píng)估模型，從而判斷變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。 根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果的量化程度，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法可分為三大類(lèi)，即：定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法、半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法、定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法[89]。20世紀(jì)80年代初期，安全系統(tǒng)工程引入我國(guó)，受到許多大中型企業(yè)和行業(yè)管理部門(mén)的高度重視，機(jī)械、冶金、化工、航空、航天等行業(yè)的有關(guān)企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用安全分析評(píng)價(jià)方法，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[14]。此后又出現(xiàn)了一系列以概論為基礎(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。1964年美國(guó)DOW化學(xué)公司首先開(kāi)創(chuàng)了化工生產(chǎn)危險(xiǎn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的歷史，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)行了全面和系統(tǒng)的研究，推出了火災(zāi)爆炸指數(shù)法并進(jìn)行了持續(xù)的改進(jìn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括定性評(píng)估和定量評(píng)估，定性評(píng)估可以為定量評(píng)估提供指導(dǎo)，利用概率統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是指為了衡量風(fēng)險(xiǎn)而對(duì)特定風(fēng)險(xiǎn)做評(píng)價(jià)與估算的一個(gè)過(guò)程，和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相比，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估側(cè)重于對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的定量估算。 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究現(xiàn)狀風(fēng)險(xiǎn)是指損失發(fā)生的不確定性及其潛在損失，它是不利事件或損失發(fā)生概率及其后果的函數(shù)，用數(shù)學(xué)公式可表示為R=f(P，C)，R表示風(fēng)險(xiǎn)，P表示不利事件發(fā)生的概率，C表示該事件產(chǎn)生的后果。電力變壓器是電力系統(tǒng)中的樞紐設(shè)備，承擔(dān)著電力系統(tǒng)中電能交換，傳輸?shù)闹厝巍，F(xiàn)代社會(huì)人類(lèi)對(duì)電力的依賴越來(lái)越強(qiáng)，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定和正常工作顯得尤為重要。2008年1月11日至2月6日，我國(guó)湖南電網(wǎng)遭遇了有歷史紀(jì)錄以來(lái)最嚴(yán)重的長(zhǎng)時(shí)間大面積雨雪、冰凍災(zāi)害襲擊，災(zāi)害分別造成500kV西電東送北部、中部、南部通道停運(yùn)，500kV電網(wǎng)最嚴(yán)重時(shí)期分隔為5個(gè)區(qū)域孤立運(yùn)行，同時(shí)引起大面積停電事故，給人民生活造成嚴(yán)重影響。2005年8月18日，印度尼西亞爪哇島和巴厘島當(dāng)天發(fā)生大面積停電事故，首都雅加達(dá)也在停電區(qū)域內(nèi)，近 1億人口受到影響。電網(wǎng)瓦解和大面積停電事故，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，影響人民正常生活，還會(huì)危及公共安全，甚至造成嚴(yán)重的社會(huì)影響?；贔MEA的電力變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論 1 課題的研究背景及意義 1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究現(xiàn)狀 1 本文的主要研究?jī)?nèi)容 2第2章 電力變壓器故障模式與影響分析 4 FMEA簡(jiǎn)介 4 FMEA基本原理 4 FMEA的發(fā)展 4 FMEA的分類(lèi) 4 FMEA基本步驟 6 FMEA 的一般程序 6 FMEA的一般步驟 7 電力變壓器的失效模式與影響