GB/T 40862-2021 输变电设施运行可靠性评价指标导则

　　ICS 29 . 240 . 0 1 CCS K 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40862—2021

　　输变电设施运行可靠性评价

　　指标导则

　　Guideforreliabilityevaluationindicesofoperationaltransmission

　　andtransformationinstallation

　　2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40862—202 1

　　GB/T 40862—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国电力企业联合会提出并归口 。

　　本文件起草单位：中国电力企业联合会、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、中国电力科学研究院有限公司、国网北京市电力公司、国网山东省电力公司、国网重庆市电力公司、国网宁夏电力有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、国家电网有限公司直流技术中心。

　　本文件主要起草人：周霞、李霞、田洪迅、王艳召、解晓东、唐士宇、郑海峰、廖庆龙、马云龙、马海军、张萌萌、王颂、喇元、李星辰、顾衍璋、高松川、陈旦、梁伟豪、王鹏、刘志远、崔其会、聂卫刚、谢家宝、黄锐、乔木、杨群英、代念萍、刘垚、王秀玉、谈军。

　　GB/T 40862—202 1

　　输变电设施运行可靠性评价

　　指标导则

　　1 范围

　　本文件规定了输变电设施运行可靠性评价对象、状态分类、评价指标及计算。

　　本文件适用于电力系统中的输变电设施运行可靠性的评价。

　　2 规范性引用文件

　　本文件没有规范性引用文件。

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　输变电设施 transmissionandtransformationinstallation

　　安装在一个给定地点或路径以实现电能传输、变换与分配的一个电器或相互关联的一组电器。

　　注：在本文件中，输变电设施包括实现特定功能的输变电设备本身，以及使设备运行良好的支撑、连接附件等所有器具。

　　[来源：GB/T 2900 . 1—2008,3 . 3 . 24,有修改]

　　3.2

　　使用状态 activestate

　　输变电设施移交使用单位运行维护的状态。

　　3.2.1

　　可用状态 availablestate

　　输变电设施能够完成规定功能的状态。

　　[来源：GB/T 2900 . 99—2016,192-02-01,有修改]

　　3.2.1.1

　　运行状态 inservicestate

　　输变电设施发挥规定功能的状态。

　　[来源：GB/T 2900 . 99—2016,192-02-04,有修改]

　　3.2.1.2

　　备用状态 reserveshutdownstate

　　输变电设施可用，但未发挥规定功能的状态。

　　3.2.1.2.1

　　调度备用状态 dispatchingreserveshutdownstate

　　由于电网运行方式的需要，输变电设施处于备用的状态。

　　GB/T 40862—202 1

　　3.2.1.2.2

　　受累备用状态 passivereserveshutdownstate

　　输变电设施出现停运，使存在电气联系的关联输变电设施处于备用状态。

　　3.2.2

　　不可用状态 unavailablestate

　　输变电设施出现故障或维修，不能完成规定功能的状态。

　　3.2.2.1

　　计划停运状态 plannedoutagestate

　　输变电设施处于按照指定的时间表停止发挥规定功能的状态。

　　3.2.2.1.1

　　大修停运状态 majorrepairoutagestate

　　输变电设施处于整体修理、更换或修复重要零部件、校正并恢复输变电设施原有的性能等计划停运状态。

　　3.2.2.1.2

　　小修停运状态 minorrepairoutagestate

　　输变电设施处于局部修理、更换或修复普通零部件、调整部分机构和精度、校正并恢复输变电设施原有的性能等计划停运状态。

　　3.2.2.1.3

　　试验停运状态 testoutagestate

　　输变电设施处于试验技术性能、预定功能的计划停运状态。

　　3.2.2.1.4

　　清扫停运状态 cleanoutagestate

　　输变电设施处于清扫外绝缘污秽的计划停运状态。

　　3.2.2.1.5

　　改造施工停运状态 reform constructionoutagestate

　　输变电设施处于因满足电网发展、配合基础设施建设等需要，对预定功能、结构、安装位置等规定性能进行调整的计划停运状态。

　　3.2.2.2

　　非计划停运状态 unplannedoutagestate

　　输变电设施处于未按照指定的时间表停止发挥规定功能的状态。

　　3.2.2.2.1

　　第一类非计划停运状态 unplannedoutagestate1

　　输变电设施处于从可用立即改变到不可用的非计划停运状态。

　　3.2.2.2.2

　　第二类非计划停运状态 unplannedoutagestate2

　　输变电设施处于虽非立即改变，但在 24 h 以内从可用改变到不可用的非计划停运状态。

　　3.2.2.2.3

　　第三类非计划停运状态 unplannedoutagestate3

　　输变电设施处于延迟至 24 h 以后，从可用改变到不可用的非计划停运状态。

　　3.2.2.2.4

　　第四类非计划停运状态 unplannedoutagestate4

　　输变电设施处于超出计划停运预定结束时刻的状态。

　　GB/T 40862—202 1

　　3.2.2.2.5

　　强迫停运状态 forcedoutagestate

　　输变电设施处于第一类或第二类非计划停运状态。

　　3.3

　　持续时间 durationtime;DT

　　在时间尺度上输变电设施同类单个使用状态的起始时刻和终止时刻之差。

　　[来源：DL/T 861—2020,3 . 8,有修改]

　　3.4

　　累积时间 accumulatedtime;AT

　　给定时间区间内，输变电设施同一类使用状态持续时间之和。

　　[来源：GB/T 2900 . 99—2016,192-02-03,有修改]

　　3.5

　　评价期间时间 periodtime;PT

　　根据评价需要选取的时间区段对应的持续时间。

　　注：评价期间时间为评价选取的时间区段对应的小时数，与评价设施的数量无关。

　　3.6

　　评价期间使用时间 periodactivetime;PAT

　　评价期间选取的输变电设施处于使用状态下的持续时间之和，如式(1)所示。

　　j …………………………( 1 )

　　式中：

　　PAT — 评价期间使用时间，单位为小时(h) ;

　　DTj — 评价期间第 j个输变电设施使用状态的持续时间，单位为小时(h)。

　　3.7

　　等效设施数 numberofequivalentinstallations

　　在评价期间内，输变电设施的实际数量按照使用时间占评价期间时间比例的折算值。 其量纲与被评价的输变电设施单位(见附录 A)一致，如式(2)所示：

　　N …………………………( 2 )

　　式中：

　　N — 等效设施数;

　　PAT — 评价期间使用时间，单位为小时(h) ;

　　PT — 评价期间时间，单位为小时(h )。

　　4 评价对象及状态分类

　　4 . 1 评价对象

　　根据电力系统实际运行情况，输变电设施运行可靠性评价对象包括具备电能传输、变换和分配能力的交流设施和直流设施，并按照输变电设施的规定功能进一步细分类型，各类输变电设施之间互相独立 。部分主要输变电设施类型及其对应等效设施数的量纲见附录 A,电网发展中的新型输变电设施可参照本文件纳入评价。

　　4 . 2 状态分类

　　评价对象的状态包括使用状态以及内部包含的各类状态。 使用状态分类及各状态的序号如图 1

　　GB/T 40862—202 1所示。

　　图 1 使用状态分类及各状态序号

　　5 次数类指标

　　5 . 1 次数类指标体系

　　次数类指标按照输变电设施同一类使用状态出现次数的计算方法建立指标体系，分为总次数和平均次数两类。 总次数是指评价期间内同一类使用状态的出现次数之和，平均次数是指平均到每个等效设施的同一类使用状态总次数。 输变电设施状态对应的次数类指标名称及符号见表 1 。

　　表 1 次数类指标名称及符号

　　GB/T 40862—202 1

　　表 1 次数类指标名称及符号(续)

　　5 . 2 总次数

　　评价期间内，输变电设施同一类使用状态的出现次数之和，如式(3)所示。

　　Fk fj，k …………………………( 3 )

　　式中：

　　Fk — 输变电设施第 k类使用状态的总次数，单位为次;

　　fj，k— 输变电设施中第 j个出现第k个状态的次数，单位为次;

　　k — 输变电设施该类使用状态的序号，1≤k≤18。

　　5 . 3 平均次数

　　评价期间内，平均到每个等效设施的同一类使用状态总次数，如式(4)所示。

　　…………………………( 4 )

　　式中：

　　EFk — 输变电设施第 k类使用状态的平均次数;

　　Fk — 输变电设施第 k类使用状态的总次数，单位为次;

　　Nj — 第 j个输变电设施的等效设施数;

　　k — 输变电设施该类使用状态的序号，1≤k≤18。

　　注 ：同类多输变电设施的平均次数可由单输变电设施的平均次数按各自的等效设施数加权平均计算。

　　6 时间类指标

　　6 . 1 时间类指标体系

　　时间类指标按照输变电设施同一类使用状态持续时间计算方法分类，分为累积时间和平均持续时间两类。 累积时间指的是评价期间内同一类使用状态的持续时间之和，按照计算方式的不同可以分为总累积时间和平均累积时间两类;平均持续时间是评价期间内输变电设施同一类使用状态持续时间分布的平均值。 输变电设施状态对应的时间类指标名称及符号见表 2 。

　　GB/T 40862—202 1

　　表 2 时间类指标名称及符号

　　6 . 2 累积时间

　　6 . 2 . 1 总累积时间

　　评价期间内，输变电设施同一类使用状态的持续时间之和，如式(5)所示。

　　Tk tij，k …………………………( 5 )

　　式中：

　　Tk — 输变电设施第 k类使用状态的累计时间总数，单位为小时(h) ;

　　tij，k — 第 j个输变电设施第i次出现第k类使用状态的持续时间，单位为小时(h) ;

　　k — 输变电设施该类使用状态的序号，1≤k≤18。

　　GB/T 40862—202 1

　　6 . 2 . 2 平均累积时间

　　评价期间内，平均每个等效设施的同一类使用状态总累积时间，如式(6)所示。

　　…………………………( 6 )

　　式中：

　　ETk — 输变电设施第 k类使用状态的平均累积时间;

　　Tk — 输变电设施第 k类使用状态的总累积时间，单位为小时(h) ;

　　Nj — 第 j个输变电设施的等效设施数;

　　k — 输变电设施该类使用状态的序号，1≤k≤18。

　　注 ：同类多输变电设施的平均累积时间可由单输变电设施的平均累积时间按各自的等效设施数加权平均计算。

　　6 . 3 平均持续时间

　　评价期间内，输变电设施平均到每一次的同一类使用状态持续时间，如式(7)所示。

　　CSTk …………………………( 7 )

　　式中：

　　CSTk — 输变电设施第 k类使用状态的平均持续时间;

　　Tk — 输变电设施第 k类使用状态的总累积时间，单位为小时(h) ;

　　Fk — 输变电设施第 k类使用状态总次数，单位为次;

　　k — 输变电设施该类使用状态的序号，1≤k≤18。

　　注：当输变电设施第 k类使用状态未出现时，该状态对应的平均持续时间为 0。

　　7 比例类指标

　　7 . 1 比例类指标体系

　　比例类指标按照同一类使用状态累积时间比值的不同，划分为使用状态累积时间比值和暴露系数。

　　7 . 2 使用状态累积时间比值

　　评价期间内，输变电设施同一类使用状态累积时间占评价期间使用状态累积时间的比例指标，输变电设施状态对应的比例类指标名称及符号见表 3 。

　　表 3 比例类指标名称及符号

　　GB/T 40862—202 1

　　输变电设施同一类使用状态累积时间占评价期间使用状态累积时间的比例，如式(8)所示。

　　犜犽

　　犚犽 …………………………( 8 )

　　式中：

　　犚犽 — 输变电设施第 犽 类使用状态占评价期间使用状态累积时间的比例;

　　犜犽 — 输变电设施第 犽类使用状态的总累积时间，单位为小时(h) ;

　　PAT — 评价期间使用时间，单位为小时(h) ;

　　犽 — 输变电设施该类使用状态的序号，犽∈ {1,2,7,13,18}。

　　注 ：同类多输变电设施的使用状态累积时间比值可由单输变电设施的使用状态累积时间比值按各 自 的等效设施数加权平均计算。

　　7 . 3 暴露系数

　　运行状态累积时间占可用状态累积时间的比例，如式(9)所示。

　　…………………………( 9 )

　　式中：

　　EXF — 暴露系数;

　　犜2 — 评价期间内输变电设施运行状态总累积时间，单位为小时(h ) ;

　　犜1 — 评价期间内输变电设施可用状态总累积时间，单位为小时(h )。

　　8 指标计算

　　8 . 1 计算步骤

　　根据各指标的内在逻辑关系，输变电设施运行可靠性评价指标的推荐性计算步骤如下：

　　a) 确定评价对象和评价期间，明确评价对象的状态分类;

　　b) 计算评价对象的评价期间时间、评价期间使用时间和等效设施数;

　　c) 计算评价对象在评价期间内的次数类指标;

　　d) 计算评价对象在评价期间内的时间类指标;

　　e) 计算评价对象在评价期间内的比例类指标。

　　8 . 2 计算方法

　　本文件以变压器为例，给出了 10 类指标(可用系数、运行系数、计划停运系数、非计划停运系数、强迫停运系数、暴露系数、不可用率、计划停运率、非计划停运率、强迫停运率)的计算方法，见附录 B。

　　GB/T 40862—202 1

　　附 录 A

　　(资料性)

　　输变电设施运行可靠性评价对象

　　输变电设施运行可靠性评价对象见表 A. 1 。

　　表 A.1 输变电设施运行可靠性评价对象

　　GB/T 40862—202 1

　　表 A.1 输变电设施运行可靠性评价对象(续)

　　GB/T 40862—202 1

　　附 录 B

　　(资料性)

　　常用指标的计算示例

　　B.1 使用说明

　　本附录提供的信息可用于理解输变电设施运行可靠性评价常用指标的计算方法。

　　本附录列出了变压器的运行可靠性评价常用指标计算案例，其他输变电设施、其他指标的计算类同。

　　B.2 实际计算示例 1

　　某年某公司 2 月 1 日 00 : 00 新投运 10 台变压器，该年内上述 10 台变压器仅发生 3 次停运事件： 2 月 20 日 09 : 00—11 : 00 变压器 A 发生一次第一类非计划停运，2 月 25 日 09 : 00—11 : 00 变压器 B 、C各发生一次计划停运。

　　a) 上述 10 台变压器在该年 2 月(2 月取 28 d, 672 h)的等效设施数和主要平均次数类指标计算

　　如下：

　　等效设施数：N 台

　　不可用率： 次/台

　　计划停运率 次/台

　　非计划停运率 次/台

　　强迫停运率： 次/台

　　b) 上述 10 台变压器在该年 3 月(3 月取 31 d, 744 h)的等效设施数和主要平均次数类指标计算

　　如下：

　　等效设施数：N 台

　　不可用率 次/台

　　计划停运率 次/台

　　非计划停运率 次/台

　　强迫停运率 次/台

　　c) 上述 10 台变压器在该年一季度(一季度取 90 d, 2 160 h)的等效设施数和主要平均次数类指标

　　计算如下：

　　等效设施数：N 台

　　GB/T 40862—202 1

　　不可用率 次/台

　　计划停运率 次/台

　　非计划停运率 次/台

　　强迫停运率 次/台

　　d) 上述 10 台变压器在该年全年(365 d, 8 760 h)的等效设施数和主要平均次数类指标计算如下：等效设施数：N 台

　　不可用率 次/台

　　计划停运率 次/台

　　非计划停运率 次/台

　　强迫停运率 次/台

　　B.3 实际计算示例 2

　　某年某公司有 1 台 220 kV 变压器在运，全年停运事件情况见表 B.1。7 月 1 日新投产 1 台 500 kV变压器，全年停运事件情况见表 B.2。两台变压器全年停运事件综合情况见表 B.3。220 kV 变压器的

　　评价期间时间为 8 760 h, 500 kV 变压器的评价期间时间为 4 380 h,现分别计算该公司 220 kV、500 kV变压器单台常用运行可靠性指标以及两台变压器的综合常用运行可靠性指标(常用可靠性指标包括可用系数、运行系数、计划停运系数、非计划停运系数、强迫停运系数、暴露系数、不可用率、计划停运率、非计划停运率、强迫停运率)。

　　表 B.1 220 kV变压器全年停运事件情况

　　GB/T 40862—202 1

　　220 kV 变压器单台常用运行可靠性指标计算如下：等效设施数：N= = = 1 台

　　可用系数：R1 = PAT × 100% = 8 760 × 100% =99.772%

　　运行系数：R

　　计划停运系数：R

　　非计划停运系数：R

　　强迫停运系数：R

　　暴露系数

　　不可用率 次/台

　　计划停运率 次/台

　　非计划停运率 次/台

　　强迫停运率 次/台

　　表 B.2 500 kV变压器全年停运事件情况

　　500 kV 变压器单台常用运行可靠性指标计算如下：等效设施数：N= = =0.5 台

　　可用系数：R1 = PAT × 100% = 4 380 × 100% =99.543%

　　运行系数：R2 = PAT × 100% = 4 380 × 100% =98.630%

　　GB/T 40862—202 1

　　计划停运系数：R

　　非计划停运系数：R

　　强迫停运系数：R

　　暴露系数

　　不可用率 次/台

　　计划停运率 次/台

　　非计划停运率 次/台

　　强迫停运率 次/台

　　表 B.3 两台变压器全年停运事件综合情况

　　两台变压器综合常用运行可靠性指标计算如下：

　　等效设施数：N 台

　　可用系数：R

　　运行系数：R

　　计划停运系数：R

　　非计划停运系数：R

　　强迫停运系数：R

　　暴露系数

　　GB/T 40862—202 1

　　不可用率 次/台

　　计划停运率 次/台

　　非计划停运率 次/台

　　强迫停运率 次/台

　　j

　　GB/T 40862—202 1

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 2900 . 1—2008 电工术语 基本术语

　　[2] GB/T 2900 . 99—2016 电工术语 可信性

　　[3] GB/T 32351—2015 电力信息安全水平评价指标

　　[4] GB/T 37079—2018 设备可靠性 可靠性评估方法

　　[5] GB/T 38187—2019 汽车电气电子可靠性术语

　　[6] GB/T 38438—2019 电力通信网运行评估指标体系

　　[7] DL/T 861—2020 电力可靠性基本名词术语

　　[8] ANSI/IEEE 762—2006 IEEE Standard Definitions for Use in Reporting Electric Genera- ting Unit Reliability, Availability, and Productivity