随社会用电需求的不断上升,电力变压器逐渐向特高压、大容量方向发展。电力变压器作为电力系统重要的电压变换设备,其运行可靠性直接影响电网的安全运行。对变压器的运行可靠性及剩余寿命进行有效预测,能够及时发现变压器可能发生的潜伏性故障,有效降低变压器被迫停运所带来的损失。工程实际中,通常以年为单位对变压器进行状态检修,但由于变压器运行可靠性受到绝缘老化、外界环境等多方面因素的影响,短期内也可能存在停运风险,所以,本文分别建立适应短期和中长期预测的变压器动态故障率模型,并根据求出的故障率对变压器剩余寿命进行建模。具体内容如下:(1)通过理论分析和实例计算的方法,分别研究变压器绝缘老化程度、油中气体含量和产期速率、绝缘纸含水量、绕组热点温度、故障时间分布参数对变压器运行可靠性的影响,验证考虑以上影响因素能够有效提高模型预测精度的结论。(2)基于马尔科夫状态转移过程,考虑油中气体含量、绕组热点温度、绝缘纸含水量等影响因素,建立变压器短期故障率预测模型。该模型研究了绝缘老化程度和故障率的定量关系。(3)采用马尔科夫链蒙特卡罗方法对变压器故障周期进行场景模拟,考虑油中气体含量和产气速率、故障时间分布参数等影响因素,建立变压器中长期故障率预测模型。采用模拟方法能够有效避免解析法直接求解的难题。(4)根据预测的变压器故障率,建立变压器无故障时间的剩余寿命预测模型,给变压器状态检修提供直观的变压器健康状况数据。通过各章节的算例分析可以发现:与现有仅考虑油中气体含量数据所建立的变压器故障率模型进行对比,当考虑以上影响因素时,能够充分利用变压器的监测数据,有效提高模型的预测精度,给变压器的状态检修提供符合实际的故障率和剩余寿命数据,并指导选择合适的维修策略。