狀態(tài)檢修風(fēng)險評估技術(shù)講義謝正軍

輸變電設(shè)備風(fēng)險評估導(dǎo)則技術(shù)講義二〇〇八年十二月風(fēng)險評估概念設(shè)備風(fēng)險評估的原則為什么要進行設(shè)備風(fēng)險評估如何量化風(fēng)險評估如何進行風(fēng)險評估—風(fēng)險評估流程風(fēng)險評估具體計算驗收細則中對風(fēng)險評估的要求設(shè)備風(fēng)險評估實例—以變壓器為例省公司對風(fēng)險評估的要求內(nèi)容提要一、風(fēng)險評估概念風(fēng)險:資產(chǎn)（設(shè)備）可能發(fā)生損失的大小風(fēng)險評估:確定設(shè)備面臨的和可能導(dǎo)致的風(fēng)險的過程。二、風(fēng)險評估的原則風(fēng)險分析是正式的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、定量化的；風(fēng)險分析的目的是為了支持決策，應(yīng)當(dāng)把風(fēng)險分析作為系統(tǒng)運行過程的一部分；風(fēng)險分析可以按各種等級的詳細程度、徹底程度和精密程度來進行；風(fēng)險分析詳細、徹底、精確程度與分析對象的重要性和環(huán)境潛在的破壞程度大小相一致；在一個對象的早期概念階段，能夠而且應(yīng)該實施近似的風(fēng)險分析，隨著研究工作的逐漸開展，風(fēng)險分析的精度和詳細程度也隨之提高。三、為什么要進行風(fēng)險評估

1、風(fēng)險評估是確定設(shè)備面臨的和可能導(dǎo)致的風(fēng)險的過程。其目的在于：在經(jīng)濟效益和社會效益、風(fēng)險和費用三者之間尋求達到風(fēng)險最小、效益最大的目標(biāo)。2、其為狀態(tài)檢修決策提供依據(jù)，對于決策者而言，風(fēng)險理論是一個輔助決策工具。3、是精細化管理的要求四、如何量化風(fēng)險評估在輸變電設(shè)備風(fēng)險評估導(dǎo)則中給出了風(fēng)險值的計算模型：風(fēng)險評估以風(fēng)險值為指標(biāo)，綜合考慮資產(chǎn)、資產(chǎn)損失程度及設(shè)備發(fā)生故障的概率三者的作用t—某個時刻(Time)A—資產(chǎn)(Assets)F—資產(chǎn)損失程度(Failure)P—設(shè)備平均故障率(Probability)R—設(shè)備風(fēng)險值(Risk)五、如何進行風(fēng)險評估

—風(fēng)險評估流程1、風(fēng)險評估是在設(shè)備狀態(tài)評價之后進行，因為設(shè)備平均故障率(Probability)計算中需要設(shè)備狀態(tài)評價的結(jié)果。2、風(fēng)險評估所需要的初始信息：1）設(shè)備相關(guān)信息，包括設(shè)備臺帳、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及供電用戶信息；2)設(shè)備故障案例（設(shè)備故障、損失程度及可能性）3）設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果（ISE）五、如何進行風(fēng)險評估

—風(fēng)險評估流程六、風(fēng)險評估具體計算風(fēng)險計算模型

t—某個時刻(Time)A—資產(chǎn)(Assets)F—資產(chǎn)損失程度(Failure)P—設(shè)備平均故障率(Probability)R—設(shè)備風(fēng)險值(Risk)6.1設(shè)備資產(chǎn)計算設(shè)備資產(chǎn)評估考慮設(shè)備價值、用戶等級和設(shè)備地位三個因素i—1－設(shè)備價值，2－用戶等級，3－設(shè)備地位WAi—資產(chǎn)因素的權(quán)重(參考附表E.4)Ai—某個資產(chǎn)因素A—資產(chǎn)6.1.1設(shè)備價值取值表1變壓器設(shè)備價值和取值范圍（建議）6.1.1設(shè)備價值取值表1斷路器設(shè)備價值和取值范圍（建議）設(shè)備類別電壓等級（kV）劃分標(biāo)準(zhǔn)A1取值斷路器110其它（液壓油式等）1斷路器110配新型彈簧機構(gòu)2斷路器110合資或進口產(chǎn)品3斷路器220其它（液壓油式等）5斷路器220配新型彈簧機構(gòu)6斷路器220合資或進口產(chǎn)品7斷路器500其它（液壓油式等）8斷路器500配新型彈簧機構(gòu)9斷路器500合資或進口產(chǎn)品106.1.1設(shè)備價值取值對于變壓器考慮的主要因素是容量大小。不過對于同一容量進口設(shè)備的價值可能會遠大于國產(chǎn)設(shè)備，在取值時可以靈活的變動一下。（導(dǎo)則中沒有給定明確的取值）

對于斷路器和組合電器，主要是考慮機構(gòu)和廠家類型（國產(chǎn)還是進口、合資對價值的影響）對于CT、PT、隔離開關(guān)和避雷器這些設(shè)備，本身設(shè)備的量很大，設(shè)備價值差別很小，在實際評估中可以取中間值，如110kV取2；220kV取6；500kV取9。6.1.2用戶等級取值

用戶等級取值范圍三級用戶3二級用戶6一級用戶10設(shè)備所供用戶越重要，設(shè)備的風(fēng)險就越大，因此評估前對設(shè)備所供的用戶等級需要明確6.1.3設(shè)備地位取值

設(shè)備地位取值范圍一般變電所滿足N-11不滿足N-13地區(qū)重要變電所滿足N-14不滿足N-16系統(tǒng)樞紐變電所滿足N-18不滿足N-110

設(shè)備所在的變電所越重要，設(shè)備的風(fēng)險就越大，因此評估前對設(shè)備所在變電站的重要程度進行明確6.1.4資產(chǎn)因素權(quán)重

資產(chǎn)因素設(shè)備價值1用戶等級2設(shè)備地位3權(quán)重WAi0.40.30.36.2資產(chǎn)損失程度的計算

在導(dǎo)則中，資產(chǎn)損失程度主要從成本、環(huán)境和安全三方面，因此資產(chǎn)損失程度由這三個要素的損失程度來確定

F=WF1F1+WF2F2+WF5F5式中：j=1,2,5－1：成本；2：環(huán)境；5：安全WFj－要素損失程度權(quán)重（見表5）Fj－某一要素的損失程度F－資產(chǎn)損失程度6.2.1要素損失程度權(quán)重WFj－要素損失程度權(quán)重典型數(shù)據(jù)表要素成本W(wǎng)F1環(huán)境WF2安全WF5權(quán)重0.40.20.46.2.2F5安全損失程度其中：F5安全損失程度又包括人身安全損失和電網(wǎng)安全損失F5=F3+F4式中：F5－安全損失程度F3－人身安全損失程度F4－電網(wǎng)安全損失程度6.2.3要素損失程度計算要素損失程度Fj由下式確定j—1－成本，2－環(huán)境，3－人身安全，4－電網(wǎng)安全k—要素損失等級IOFjk—某一等級下的要素損失值POFjk—某一等級下的要素損失概率Fj—某一要素的損失程度6.2.3.1某一等級下的要素損失值

IOFjk（某一等級下的要素損失值）在評估導(dǎo)則中是給出了明確的值

等級k成本環(huán)境安全人身電網(wǎng)損失描述取值范圍IOF1k損失描述取值范圍IOF2k損失描述取值范圍IOF3k損失描述取值范圍IOF4k1一般設(shè)備損壞事故3輕度污染3一般人身事故7一般電網(wǎng)事故42重大設(shè)備損壞事故6中度污染6重大人身事故9重大般電網(wǎng)事故73特大設(shè)備損壞事故9嚴(yán)重污染9特大人身事故10特大電網(wǎng)事故10

6.2.3.2某一等級下的要素損失概率

j－損失要素k－要素損失等級n－故障發(fā)生總次數(shù)njk－某一等級下的要素故障次數(shù)POFjk－某一等級下的要素損失概率

6.2.3.2某一等級下的要素損失概率從上式中看出POF需對大量的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析而得到。各個省公司可以根據(jù)自己省的實際情況來確定POF。對于我省來說，在缺乏很多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的情況下，無法得出，可以采用推薦值。序號設(shè)備類型概率成本POF1k環(huán)境POF2k安全人身POF3k電網(wǎng)POF4k123123123123一般設(shè)備損壞事故重大設(shè)備損壞事故特大設(shè)備損壞事故輕度污染中度污染嚴(yán)重污染一般人身事故重大人身事故特大人身事故一般電網(wǎng)事故重大電網(wǎng)事故特大電網(wǎng)事故1變壓器12.5%8.3%0.0%8.3%2.8%0.0%0.0%0.0%0.0%2.8%0.0%0.0%2斷路器7.2%0.0%0.0%3.2%0.8%0.0%0.0%0.0%0.0%1.7%0.0%0.0%3組合電器6.6%3.6%0.0%5.0%1.3%0.0%0.0%0.0%0.0%2.1%0.0%0.0%4隔離開關(guān)5.9%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%3.0%0.0%0.0%5電壓互感器5.1%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%6電流互感器4.2%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%7避雷器6.5%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%8耦合電容器2.8%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%9輸電線路8.6%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%1.9%0.0%0.0%6.3設(shè)備平均故障率式中ISE—設(shè)備狀態(tài)評價分?jǐn)?shù)K—比例系數(shù)C—曲率系數(shù)P—平均故障率其中ISE是按照輸變電設(shè)備狀態(tài)評價導(dǎo)則獲得的備狀態(tài)評價得分；K和C需要根據(jù)各網(wǎng)省公司所轄電網(wǎng)的設(shè)備狀態(tài)和平均故障率進行統(tǒng)計計算適合該區(qū)域電網(wǎng)的K和C。對于我省來說，在缺乏很多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的情況下，無法得出，可以采用推薦值。P=K×e-

C×ISE6.3設(shè)備平均故障率K和C推薦值

序號設(shè)備類型KC1變壓器86400.159582斷路器88060.1433組合電器46130.2644隔離開關(guān)53600.2165電壓互感器69500.1986電流互感器43310.2287避雷器71300.1738耦合電容器56530.2389輸電線路81200.1826.4關(guān)于風(fēng)險計算的總結(jié)從以上風(fēng)險計算模型和過程可以看出，對于一個設(shè)備，計算F（t）需要非常多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：資產(chǎn)A–6個數(shù)據(jù)：A1，WA1；A2，WA2；A3，WA3資產(chǎn)損失F-27個數(shù)據(jù)：IOF11～IOF34；POF11～POF34，WF1；WF2；WF3

設(shè)備平均故障率P：K，C，ISE這么多數(shù)據(jù)的處理最好用專業(yè)的軟件系統(tǒng)來完成，即狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)，國網(wǎng)公司和省公司都在做這方面的工作。國往公司的餓版本正在試點，目前還沒有推廣試用。在狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)沒有出來前，我們可以用EXCEL來實現(xiàn)，在講義的第八部分將講解一下。

七、驗收導(dǎo)則對設(shè)備風(fēng)險評估的要求

七、驗收導(dǎo)則對設(shè)備風(fēng)險評估的要求由驗收細則可以看出，驗收中對設(shè)備風(fēng)險評估的要求目前這個階段不是很嚴(yán)格?，F(xiàn)在才開始推進狀態(tài)檢修，重點放在對設(shè)備狀態(tài)的評價上；在已驗收的省份中，江蘇省常州市在風(fēng)險評估這一塊做的工作比較多比較好的，其用EXCEL表格按照設(shè)備種類對變壓器、斷路器、CT、PT、隔離開關(guān)作了評估。后面我以變壓器為例講一下，我們可以參照執(zhí)行，按照設(shè)備進行。同時也可以借用表格，減少很多工作量。在實際評估中，對于同一電壓等級同一站，如果設(shè)備（特別是斷路器、CT、PT、隔離開關(guān)等）本身評價結(jié)果沒有什么問題的話（ISE相同），風(fēng)險計算的結(jié)果很多也是一樣的。實際評價中變壓器和輸電線路的工作量是比較大的。八、風(fēng)險評估實例以樂山局的變壓器評估為例（EXCEL表）現(xiàn)階段在ISE沒有出來以前，可以按照設(shè)備先將評價表建立起來，同時將現(xiàn)階段可能收到的數(shù)據(jù)填上，如A1、A2、A3，計算出A值；類似計算出F值。減少以后的工作量九、省公司對風(fēng)險評估的要求從上面的講解中可以看到按照導(dǎo)則進行風(fēng)險評估的計算量是非常大的。從樂山局的實際計算中我們會發(fā)現(xiàn)風(fēng)險評估的結(jié)果與設(shè)備評價的結(jié)果不完全相同，但趨勢是一樣的，對于嚴(yán)重、異常和注意狀態(tài)的設(shè)備風(fēng)險也是比