基于故障模式的输变电设备故障风险分析

张尤宏

摘 要：输变电设备，对于电力系统的整体运行工作，起着十分重要的影响作用，需要积极采用有效方式和手段，保障其运行的可靠性。需要注意的是，输变电设备在实际运行过程中，容易出现一些故障，从故障模式的角度出发，积极开展输变电设备故障风险分析工作，十分必要。本文主要是从故障模式的基本情况出发，针对基于故障模式的输变电设备故障风险分析情况进行细致分析和说明，相应的介绍了一些控制和解决输变电设备故障风险的有效措施。

关键词：故障模式；输变电；设备故障；风险；应对策略

中图分类号：TH12 文献标识码：A

0.前言

输变电设备是电力系统中的重要组成部分，其自身运行的可靠性，将会在很大程度上直接影响到电网运行的安全性和稳定性效果。电力企业在生产运行过程中，不仅保证输变电设备的安全运行，还积极追求经济效益的最大化，因而需要针对输变电设备运行过程中的经济性和技术性进行全面分析。针对输变电设备在实际运行过程中的各项情况，积极开展风险管理，需要将影响到其运行工作的各项影响因素进行全面分析，这是开展输变电设备管理工作的重要环节。输变电设备故障的发生概率和故障可能造成后果的乘积，是输变电设备的故障风险，针对风险进行全面的分析和研究，将能够有效控制和处理输变电设备中的这些风险。

1.故障模式的基本情况

故障模式，在国军标GJB451A-2005《可靠性维修性保障性术语》，被表述为故障的表现形式。针对故障模式的实际情况进行分析，能够发现其是对产品所发生的、能被观察或测量到的故障现象的规范描述。通常情况下，在针对产品设备的故障进行全面分析的时候，从其表现情况入手，在故障模式的基本形式，能判别相应的故障和问题，为后续开展有效的风险控制工作，解决故障，提供良好的前提条件。从故障模式出发，积极开展输变电设备的故障风险分析工作，将能及时发现输变电设备中的一些问题，从而有针对性的予以解决，有效提升输变电设备的故障风险控制效果。输变电设备故障风险分析工作，将故障模式当作基础，能够起到良好的效果的原因在于，故障模式不仅能为故障原因分析提供可靠前提，同时在开展相关产品的可靠性设计工作过程中，也能够发挥积极的作用，也就是说，在故障模式分析工作的基础上，能够为有效控制和解决输变电设备故障，奠定一定的基础。

2.基于故障模式的输变电设备故障风险分析情况

从故障模式出发，积极开展输变电设备的故障风险分析工作，能在很大程度上有效提升故障查找和维护工作的整体水平。针对输变电设备故障风险进行分析，需要从以下几个方面进行：

2.1构建因果网络图

输变电设备在实际运行过程中，容易产生一些故障和问题，需要对其进行全面分析和控制，现阶段在针对输变电设备进行故障模式分析的过程中，通常使用的方法是故障模式与影响分析法，这是（failure mode and effect analysis）的缩写，简称为FMEA。在实际应用FMEA方法的时候，能够积极开展输变电设备的全面故障分析工作，从而有效确定好具体的故障情况，比如说故障形成原因、表现情况、产生后果以及故障解决方式等方面。需要注意的是，FMEA方法中涉及了较多的内容，并且其中内容多是主观性的，不能够直接开展相应的风险分析工作。除了FMEA分析方法之外，还能积极使用故障树的分析方式。故障树分析方法，在实际应用过程中，其中的所有的事件，都是被假设为了二态性情况，也就是非有即无的情况，但是需要注意的是，输变电设备运行过程中的设备并不是只有这两种状态的。

2.2基于领结模型的输变电设备故障风险定性分析情况

基于相应的因果网络图，能够针对输变电设备中的各项故障情况进行初步分析和研究，主要是研究了当前故障模式的产生原因和故障模式中的一些后期发展情况，这是一种双向分析的方式，是“向前”和“向后”两种方向。双向分析方式，对于风险管理方面的领结模型建立工作，具有积极的意义和作用。在领结模型之中，通常是针对输变电设备故障模式的所有行程原因和后果进行分析的，提升了风险分析的合理性和完整性。领结模型在逐渐形成的过程中，需要经历以下几个步骤：第一，针对输变电设备中可能存在着的故障模式进行全面分析和判断，可以将该故障模式，作为领结模型中的关键事件，开展后续的分析和研究。第二，需要针对关键事件的位置进行有效定位，看其处在输变电设备的因果网络图中的哪个部位，从而以该位置为依据，向前搜索，能够明确关键事件的发生原因，向后搜索，能够直接有效的获取到该关键事件的发生后果。第三，将前因和后果的节点进行有效连接，领结模型就大致上形成了。

2.3 基于半马尔科夫过程的故障风险定量分析

虽然领结模型，对于分析输变电设备故障的具体发展过程具有积极意义，但是为了有效提升风险管理的效果，需要针对输变电设备面临的故障风险值进行全面量化。当随机因素较多，将会直接影响到输变电设备的故障模式发展情况，同时还会表现出较多不确定的可能，这时候积极采用定量描述的方法，能够起到良好的效果。马尔科夫过程，是随机过程的代称，将其积极应用在输变电设备的维修决策工作中，能够发挥积极作用。

3.控制和解决输变电设备故障风险的有效措施

从故障模式出发，针对输变电设备故障风险进行全面细致的分析和研究，将能够为有效提升输变电设备的运行效果，起到良好的效果。现阶段，针对输变电设备的故障风险，需要积极采用切实有效的方式和手段加以控制和解决，促进输变电设备的正常运行。

3.1提升接地线的安装效果

针对输变电设备进行全面有效的维护，开展定期的检修工作，及时发现其中存在着的故障风险，这对于有效开展后续的风险处理工作，降低风险造成的危害，具有积极的作用和意义。在维护输变电设备的过程中，需要重点注意到接地线的安装工作。首先，需要针对接地线的安装位置进行有效控制。输变电设备中最容易产生感应电压的地方，将是接地线的安装位置，这通常能够有效保护维修人员的效果。其次，当检修人员完成相应检修工作的过程中，要能及时采用保护装置拆除接地线。

3.2加强输变电设备的日常维护工作

想要有效控制和解決输变电设备的故障风险，需要积极采用良好的维护工作。首先，通过日常维护，能够及时发现输变电设备运行过程中存在着的风险，并积极采用有效方式解决。在开展日常维护工作的过程中，需要充分发挥运行人员的作用，检修人员起着相应的辅助作用。其次，还需要针对输变电设备进行定期维护，这时候就需要将检修工作放在主体地位，针对各项输变电设备进行全面细致的分析和检查。

结语

基于故障模式的输变电设备故障风险分析，需要积极构建因果网络图，并针对基于领结模型的输变电设备故障风险定性分析情况和基于半马尔科夫过程的故障风险定量分析情况，进行全面研究。针对输变电设备的故障，需要积极采用切实有效的方式和手段，加以控制和解决，比如说提升接地线的安装效果，加强输变电设备的日常维护工作，如此一来，能够有效提升输变电设备运行的安全性、稳定性和可靠性，促进输变电设备发挥积极的作用。

参考文献

[1]沈鑫，曹敏，高文胜，等.电力系统输变电设备动态诊断技术研究[J].电子器件，2015，38（5）：1175-1181.

[2]李穆，卢文华，向冬冬.输变电设备智能化运维系统研究与应用[J].电气工程学报，2015，10（7）：71-77.

[3]周宁，马建伟，胡博，等.基于故障树分析的电力变压器可靠性跟踪方法[J].电力系统保护与控制，2012（19）：72-77.