CN102654539A - 一种电子式互感器运行状态评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子式互感器运行状态评价方法，包括如下步骤：S1.建立电子式互感器的状态评价层次模型，列出各功能单元对应的状态量；S2.建立状态量扣分模型，将状态量分成三类，并分别建立扣分模型；S3.计算各功能单元的状态分值S_i；S4.计算电子式互感器的整体状态分值S；S5.电子式互感器故障率和可靠度。本发明能够定量分析出电子式互感器各功能单元的状态分值S_i和其整体状态分值S，并可计算出整体状态分值为S时的故障率和可靠度，有利于发现电子式互感器的薄弱环节，指导电子互感器的检修和日常维护，也可为电子式互感器的选择提供参考依据，电子式互感器的可靠度计算是设备风险评估、检修计划安排的基础。

Description

一种电子式互感器运行状态评价方法

技术领域

本发明涉及一种电子式互感器运行状态评价方法。

背景技术

随着信息、微电子以及网络通信等技术的发展，智能变电站取代传统变电站已是大势所趋。电子式互感器因其绝缘结构简单，没有磁饱和铁磁谐振等问题，在智能变电站中获得广泛的应用。采用电子式互感器已成为智能变电站的重要特征之一。

然而，由于电子式互感器投入应用的时间相对较短、数量也相对较少，其可靠性到底如何，目前还难以给出肯定的答案。这在一定程度上制约了智能变电站的发展速度。因此电子式互感器的可靠性研究成为智能变电站可靠性研究的重要内容之一。

与传统互感器相比，电子式互感器因采用了电子器件、光学器件等一些相对易耗的元件，其可靠性呈现新的特点。目前对电子式互感器可靠性问题进行系统化、实用化的研究还不多见，主要原因是目前实际挂网运行的电子式互感器数量较少，运行时间也短，还不具备平均可靠性研究基础。

目前的研究有针对传感头的可靠性试验和寿命评估，以及基于故障树法的电子式电流互感器定性可靠性研究。这些研究还未能全面地建立电子式互感器可靠度定量计算模型。面对不同厂家生产的各种类型的电子式互感器，电网企业仍然处于盲目选择、维护的尴尬境地。要想建立电子式互感器可靠度定量计算模型，首先需要研究电子式互感器的运行状态评价方法，它不仅是可靠度计算的基础，还能为电子式互感器的选择、维护和检修等提供依据。

传统电磁式互感器已不适应智能变电站对一次设备电气量信息采集的需求。电子式互感器在信息采集原理及实现技术方面符合智能变电站的要求。但其运行状态和可靠度，目前没有有效的定量分析方法。一般是在投运时或按一定周期进行预防性试验，结论只有合格与不合格两种。

目前了解电子式互感器运行状态和可靠度的唯一途径是预防性试验。预防性试验的内容一般只包含外观、端子标志及铭牌参数的检查，以及极性、零漂和精度的试验，试验结果跟允许范围相比较，结论只有合格与不合格两种。对于电子式互感器的日常维护和运行状态分析，还存在以下不足：

1)预防性试验是周期性进行，一般间隔较长时间，如3年，不符合智能变电站状态检修的发展要求，难以指导日常维护；

2)预防性试验对电子式互感器的运行状态分析不够全面，检测结果也过于抽象和概括，因此难以分析运行状态的变化趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种电子式互感器运行状态评价方法。

本发明的技术问题通过如下技术方案解决：一种电子式互感器运行状态评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.建立电子式互感器的状态评价层次模型，其包括如下步骤：

S1.1将电子式互感器划分成为若干个功能单元；

S1.2根据各个功能单元的组成部件列出与此功能单元相关的评价内容，所述评价内容为能反应电子式互感器运行状态的性能属性，其中包括寿命；

S1.3列出各功能单元的各评价内容的状态量，所述状态量包括主状态量和辅助状态量，主状态量是指对电子式互感器的性能和安全运行有直接影响的参数；辅助状态量是指能造成电子式互感器性能下降，但对其性能和安全运行影响较小的参数；

S2.建立状态量扣分模型

将状态量分成三类，并分别建立扣分模型

S2.1第一类：可以通过测量方法直接得到相应参数值的状态量

第一类状态量分两种

S2.11第一种、状态量参数正常值为单一值x₀，其扣分计算公式为：

式中：d_i为该状态量扣分值；D表示该状态量的最大扣分值，主状态量最大扣分值为40，辅助状态量最大扣分值为15；x₀表示该状态量正常值；x_max、x_min分别表示该状态量达到最大扣分值时的阈值上限和阈值下限(就像人体温度一般在35℃到42℃之间，低于35℃或高于42℃，直接达到扣分最大值，此时的35℃、42℃即是对应人体温度的阈值下限和阈值上限)；x_i表示该状态量的实际测量值；k是状态量劣化模型系数，明显符合加速型劣化模型时，k取大于1的值(根据经验适当调整取值大小)，明显符合减速型劣化模型时，k取小于1的值(根据经验适当调整取值大小)，没有明显加速或减速劣化的认为符合比例型劣化模型，k取1；

S2.1.2第二种、状态量参数正常值为某一范围(x₁，x₂)，其扣分计算公式为：

$d_i=D\&times;\left\{\begin{array}{cc}1& (x_i\&le;x_{\min })\\ {|(x_i-x_1)/(x_{\min }-x_1)|}^k& (x_{\min }<x_i<x_1)\\ 0& (x_1\&le;x_i\&le;x_2)\\ {|(x_i-x_2)/(x_{\max }-x_2)|}^k& (x_2<x_i<x_{\max })\\ 1& (x_i\&GreaterEqual;x_{\max })\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中：x₁、x₂为状态量正常值的下限和上限；

S2.2第二类：不能直接测量得到相应的参数值，但与其相关的元器件具有可供参考的平均寿命，其扣分计算公式为：

d_i＝D×(t/T)^k    (3)

式中：t表示元器件自更换起已运行的时间，T表示元器件的平均寿命；

通常电子式互感器中的光学器件和电子元器件状态量难以直接检测，这些器件一般为消耗型的，不具有维修价值，因此，可根据器件供应商提供的平均寿命数据利用(3)式进行计算；

S2.3第三类：状态量的参数值既不能通过测量得到，也没有可参照的平均寿命数据，其扣分计算公式为：

d_i＝a×p₁+b×p₂+c×p₃    (4)

式中：a、b、c分别为严厉扣分值、适中扣分值和宽松扣分值，由相关工作人员根据经验估算得到，要求满足0≤c≤b≤a≤D；p₁、p₂、p₃分别为对应扣分值的权重系数，满足p₁+p₂+p₃＝1；

S3.计算各功能单元的状态分值Si

定义各功能单元起始状态分值为100分，为了避免功能单元得分小于零，要求主状态量扣分总和不超过80分，辅助状态量扣分总和不超过20分，各功能单元的状态分值S_i为：

S_i＝100-MIN(80，∑主状态量扣分)-MIN(20，∑辅助状态量扣分)    (5)

i表示功能单元编号；

若某功能单元的寿命有多个状态量，对应的状态量扣分值不应累计，而是取其中状态量扣分最大值作为该功能单元的寿命扣分，再与其他评价内容的状态量扣分值累加；

S4.计算电子式互感器的整体状态分值S

当电子式互感器各功能单元的状态分值S_i都满足85＜S_i≤100时，电子式互感器的整体状态分值S为：

$S=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_i---\left(6\right)$

N为功能单元的数量；

当任一功能单元的状态分值S_i落入如下区间0＜S_i≤85，电子式互感器的整体状态分值S为：

S＝min(S_i)    (7)

S1.2中所述评价内容除寿命外，还包括绝缘性能、接触接口、温升、准确度、外观。本发明还可进一步包括电子式互感器的故障率和可靠度计算步骤：

可靠度与故障率的关系为：

$R\left(t\right)=e^{-{\&Integral;}_0^t\mathrm{\&lambda;}\left(\mathrm{\&tau;}\right)\mathrm{d\&tau;}}---\left(8\right)$

其中，λ表示故障率、R表示可靠度；

通常所说的可靠度表示的是时间段0～t内不发生故障的概率，而实际使用时通常关心某时刻如某天不发生故障的概率，因此可以用短期可靠度来描述Δt时间内的可靠度：

R(t)＝e^-λΔt    (9)

当设备状态恶化时，设备的故障率按指数规律变化，因此，电子式互感器整体状态分值为S时的故障率为：

λ＝K·e^-CS    (10)

另外，电子式互感器整体状态分值为S时，Δt时间内的短期可靠度为：

$R\left(t\right)=e^{-K\&CenterDot;e^{-\mathrm{CS}}\mathrm{\&Delta;t}}---\left(11\right)$

其中，电子式互感器整体状态分值S的数值范围为1～100；K为比例系数，C为曲率系数，系数K、C通过样本统计计算得到，当拥有大量样本时，利用反演法计算，当不具备大量样本时，采用基于个体样本或小样本的全状态集成法计算。

有益效果：本发明能够定量分析出电子式互感器各功能单元的状态分值S_i和其整体状态分值S，并可计算出整体状态分值为S时的故障率和可靠度，有利于发现电子式互感器的薄弱环节，指导电子互感器的检修和日常维护，也可为电子式互感器的选择提供参考依据，电子式互感器的可靠度计算是设备风险评估、检修计划安排的基础；可靠度在一定程度上决定了智能变电站的发展速度，作为智能变电站典型特征之一的电子式互感器的可靠度研究对于提高智能变电站的运行可靠性，保障电力系统安全健康运行具有十分重要的意义。

附图说明

图1为本发明实施例一的电流电压混合式电子互感器的状态评价层次模型；

图2a-2c为三种典型的劣化模型的曲线图，其中，图2a为比例型劣化，图2b为加速型劣化，图2c为减速型劣化。

具体实施方式

状态评价的任务是弄清楚设备以及组成设备的各个部件在运行过程中的健康状况。

首先采用自顶向下逐步分解的方法建立电子式互感器状态评价层次模型，寻找反映设备工作性能的状态量；然后根据状态量的获得途径及取值范围建立各自的状态量扣分模型，最后自底向上综合，计算出电子式互感器当前的健康状态评分值S。

考虑到电流电压混合式电子互感器的功能涵盖了单纯的电流或电压电子互感器，而且应用也比较广泛，因此以它为例说明电子式互感器状态评价层次模型的建立。

如图1所示，为电流电压混合式电子互感器的状态评价层次模型。该模型共有四层，顶层为设备层即电子式互感器，第二层为功能单元层。以相为单位，电子式互感器可以分为本体、采集器和合并器三个功能单元。本体实现电压电流模拟小信号的采集、传输和整体绝缘功能。采集器利用集成元器件实现电压电流信号的模数转换处理。合并器在智能变电站中可以看作一个独立设备，也可以看作电子式互感器的一个组成单元，用于接收采集器的数字信号并进行合并，处理后以光信号方式对外提供数据。考虑到信号采集的功能完整性，将合并器作为电子式互感器的一个组成件进行状态定量分析。

第三层为评价内容层，图1中只列举了本体的评价内容。评价内容层可通过如下方式获得：先列出电子式互感器各功能单元的评价范围，评价范围即为各个功能单元的组成部件，如表1所示，A1、A2、A3分别为功能单元本体、采集器、合并器的代号。

表1功能单元的评价范围

再列出与各功能单元相关的能反应电子式互感器运行状态的性能属性，即对应各功能单元的评价内容，经综合确定，本实施例的电子式互感器的评价内容包含绝缘性能、接触接口、温升、准确度、外观及寿命六个方面，其与各功能单元的对应关系如表2所示。

表2功能单元的评价内容

部件代号

绝缘性能

接触接口

温升

准确度

外观

寿命

A1

√

√

√

√

√

A2

√

A3

√

√

第四层即底层为状态量层，图1中只列举了本体温升的状态量。各评价内容可包含多个状态量，这些状态量是能直接或间接地表征设备状态的各类信息，如测量数据、声音、图像等。状态量的选择不仅与评价内容相关，还与状态量获取途径相关，不同功能单元即使评价内容相同，能选择的状态量也是有差异的。如110kV及以上AIS型干式绝缘电子式互感器的绝缘介质为固体绝缘脂，经分析整理，该类电子式互感器各功能单元及各评价内容所包含的状态量如表3所示。对于GIS型气体绝缘的电子式互感器，其绝缘介质为SF6气体。此时评价电子式互感器本体绝缘性能的状态量还包括SF6气体微水含量、SF6气体压力，评价本体的外观还需考虑密封性。

表3中还将状态量分为主状态量和辅助状态量。主状态量是指对电子式互感器的性能和安全运行有直接影响的参数；辅助状态量是指能造成电子式互感器性能下降，但对性能和安全运行影响较小的参数。所有状态量可以通过查阅资料、停电试验、带电监测、巡视检查和在线监测等方式获取。

表3评价内容包含的状态量

注：表中带*的状态量为辅助状态量，其余为主状态量。

建立了电子式互感器的状态评价层次模型后，再根据各状态量特点，建立状态量扣分模型。

依据各状态量反映设备性能的情况及获取方式的不同，可分为三类：

第一类：可以通过测量方法直接得到相应参数值的状态量；第二类：没法直接测量得到相应的参数值，但与其相关的元器件具有可供参考的平均寿命；第三类：状态量的参数值既不能通过测量得到，也没有可参照的平均寿命数据。

下面为三类状态量分别建立各自的扣分模型：

1)第一类扣分模型可分两种情况讨论，一种是状态量参数正常值为单一值x₀，另一种是状态量参数正常值为某一范围(x₁，x₂)。

对于状态量参数正常值为单一值x₀的情况，相应的扣分计算公式为

式中：d_i为该状态量扣分值；D表示该状态量的最大扣分值，主状态量最大扣分值为40，辅助状态量最大扣分值为15；x₀表示该状态量正常值；x_max、x_min分别表示该状态量最大扣分值时的阈值上限、下限；x_i表示该状态量的实际测量值；k是状态量劣化模型系数，其取值在后面讨论。

对于状态量参数正常值为某一范围的情况，对应的扣分计算公式为

$d_i=D\&times;\left\{\begin{array}{cc}1& (x_i\&le;x_{\min })\\ {|(x_i-x_1)/(x_{\min }-x_1)|}^k& (x_{\min }<x_i<x_1)\\ 0& (x_1\&le;x_i\&le;x_2)\\ {|(x_i-x_2)/(x_{\max }-x_2)|}^k& (x_2<x_i<x_{\max })\\ 1& (x_i\&GreaterEqual;x_{\max })\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中：x₁、x₂为状态量正常值的下限和上限。

2)第二类扣分模型适用于没法直接测量得到相应的参数值，但与其相关的元器件具有可供参考的平均寿命信息，其扣分计算公式为

d_i＝D×(t/T)^k    (3)

式中：t表示元器件自更换起已运行的时间；T表示元器件总共可运行的时间，根据平均寿命确定。

式(1)～(3)中，k是状态量劣化模型系数。典型的三种劣化模型如图2所示，分别为比例型劣化、加速型劣化和减速型劣化。根据经验判断各状态量的劣化模型，明显符合加速型劣化模型时，k取大于1的值，明显符合减速劣化模型时，k取小于1的值，其他情况可以认为是比例型劣化模型，k取1。

3)第三类扣分模型适用于状态量的参数值既不能通过测量得到，也没有可参照的平均寿命数据，其相应的扣分值可由相关工作人员估计。相关工作人员给出3个扣分值，分别为严厉扣分值、宽松扣分值和适中扣分值，最终扣分值按下式计算

d_i＝a×p₁+b×p₂+c×p₃    (4)

式中：a、b、c分别为严厉扣分值、适中扣分值和宽松扣分值，要求满足0≤c≤b≤a≤D；p₁、p₂、p₃分别为对应扣分值的权重系数，满足p₁+p₂+p₃＝1。

针对各类型状态量，建立其相应的扣分模型后，下一步需要计算各功能单元的状态分值S_i、电子式互感器的整体状态分值S、电子式互感器整体状态分值为S时的故障率和可靠度。

通过上述步骤获得各状态量的扣分情况后，可采用自底向上综合的方法计算各功能单元的状态分值S_i。

各功能单元起始评分为100分，为了避免各功能单元得分小于零，要求主状态量扣分总和不超过80分，辅助状态量扣分总和不超过20分。因此各功能单元的最后得分S_i(i＝1～3)计算方法如下：

S_i＝100-MIN(80，∑主状态量扣分)-MIN(20，∑辅助状态量扣分)    (5)

若某功能单元寿命有多个状态量，对应的状态量扣分值不应累计，而是取其中状态量扣分最大值作为该功能单元的寿命扣分，再与其他评价内容扣分值累加。

把电子式互感器各功能单元状态分值转化为电子式互感器的整体状态分值时，必须考虑各功能单元的制约条件，为此需要把各功能单元定量计算的状态分值分划成等级，得到如表4所示的定性评价。状态的定性评价分为“正常状态”、“注意状态”、“异常状态”和“严重状态”。

表4功能单元分值与定性评价的对应关系

电子式互感器的整体状态分值S的计算：

当所有功能单元都为正常状态时，整体评价为正常状态，整体状态分值S为各功能单元对应得分值的平均值：

$S=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_i---\left(6\right)$

当任一功能单元状态定性评价为注意状态、异常状态或严重状态时，整体评价应为其中状态最严重的功能单元对应的状态分值，即电子式互感器的整体状态分值S为：

S＝min(S_i)    (7)

电子式互感器整体状态分值为S时的故障率和可靠度计算：

可靠性分析是设备风险评估、运行维护、检修决策的基础，可靠度的定量计算为上述决策提供了科学依据。基于设备当前状态评价结果计算得到的可靠性指标，比按统计分析得到的平均可靠度更能吻合该设备的实际情况。

可靠度与故障率的关系为：

$R\left(t\right)=e^{-{\&Integral;}_0^t\mathrm{\&lambda;}\left(\mathrm{\&tau;}\right)\mathrm{d\&tau;}}---\left(8\right)$

λ表示故障率，R表示可靠度，通常所说的可靠度表示的是时间段0～t内不发生故障的概率，而实际使用时通常关心某时刻不发生故障的概率，因此可以用短期可靠度模型来描述Δt时间内的可靠度：

R(t)＝e^-λΔt    (9)

研究表明，当设备状态恶化时，设备的故障率按指数规律变化，因此基于设备当前状态分值S的故障率为：

λ＝K·e^-CS    (10)

基于设备当前状态分值为S时Δt时间内的短期可靠度为：

$R\left(t\right)=e^{-K\&CenterDot;e^{-\mathrm{CS}}\mathrm{\&Delta;t}}---\left(11\right)$

其中，S的数值范围为1～100；K为比例系数；C为曲率系数，通过样本统计计算得到。

为验证上述评价方法的可行性，选择一台110kV的户外电子式电流电压互感器进行状态评价和故障率、可靠度计算。

根据对该电子互感器的出厂资料和运行维护数据的分析，以及咨询领域专家意见，选取了三个不同时刻进行状态评价，三个不同时刻的状态量分别用工况1、工况2、工况3来表示，如表5所示。其中A1功能单元的前两个状态量属于第一类扣分模型中的第一种情况，其测量值在三种工况下分别扣分4分、4分、8分和4分、20分、5分；外绝缘表面情况状态量属于第三类扣分模型，只在工况3下有扣分5分；A2、A3功能单元状态量属于第二类扣分模型，按寿命状态量扣分最大值进行计算。以上状态量劣化模型不具备明显的加速或减速模型特征，因此劣化模型参数k取1。该电子式互感器其余未标出测量值的状态量均在正常范围内，不需要扣分。对三种工况的测量数据分别进行扣分计算后，依据公式(5)可得到各工况下该电子式互感器各功能单元的状态分值，见表5。通过各功能单元的状态评价结果容易判断出电子式互感器的薄弱环节。

表5电子式互感器不同工况时各功能单元状态量及评价

利用表5中的功能单元状态评价结果可用公式(6)或(7)计算该电子式互感器的整体状态分值。进一步，可采用公式(10)、(11)计算该电子式互感器在上述三种工况下的故障率和可靠度。但目前电子式互感器的应用在数量和时间上都还不具备获得故障率模型系数K、C的条件(至少需要短时间的大样本状态信息或小样本全寿命周期状态信息)，暂时参考国家电网公司2008年颁布的输变电设备风险评估导则中的变压器故障率模型参数K取8640，C取0.16，Δt＝1/365年，表示未来一天内不发生故障的概率。各工况下的故障率、可靠度计算结果如表6所示。可靠度指标的定量计算结果可应用于风险评估、检修决策等。

表6电子互感器整体状态分值及故障率、可靠度计算结果

目前电子式互感器还在不断发展，受应用时间和数量的限制，文中的K、C系数还需积累更多的数据进行验证或调整，然而本文提出的评价方法和思路，对于其他类型电子式互感器或者出现新原理的互感器均适用，相信随着未来应用经验的增多，评价效果会越来越好对实际生产的指导作用也会更好。

Claims (3)

1.一种电子式互感器运行状态评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.建立电子式互感器的状态评价层次模型，其包括如下步骤：

S1.1将电子式互感器划分成若干个功能单元；

S1.2根据各个功能单元的组成部件列出与此功能单元相关的评价内容，所述评价内容为能反应电子式互感器运行状态的性能属性，其中包括寿命；

S1.3列出各功能单元的各评价内容的状态量，所述状态量包括主状态量和辅助状态量，主状态量是指对电子式互感器的性能和安全运行有直接影响的参数；辅助状态量是指能造成电子式互感器性能下降，但对其性能和安全运行影响较小的参数；

S2.建立状态量扣分模型

将状态量分成三类，并分别建立扣分模型

S2.1第一类：可以通过测量方法直接得到相应参数值的状态量

第一类状态量分两种

S2.1.1第一种、状态量参数正常值为单一值x₀，其扣分计算公式为：

式中：d_i为该状态量扣分值；D表示该状态量的最大扣分值，主状态量最大扣分值为40，辅助状态量最大扣分值为15；x₀表示该状态量正常值；x_max、x_min分别表示该状态量达到最大扣分值时的阈值上限和阈值下限；x_i表示该状态量的实际测量值；k是状态量劣化模型系数，明显符合加速型劣化模型时，k取大于1的值，明显符合减速型劣化模型时，k取小于1的值，符合比例型劣化模型时，k取1；

S2.1.2第二种、状态量参数正常值为某一范围(x₁，x₂)，其扣分计算公式为：

式中：x₁、x₂为状态量正常值的下限和上限；

S2.2第二类：不能直接测量得到相应的参数值，但与其相关的元器件具有可供参考的平均寿命，其扣分计算公式为：

d_i＝D×(t/T)^k    (3)

式中：t表示元器件自更换起已运行的时间，T表示元器件的平均寿命；

S2.3第三类：状态量的参数值既不能通过测量得到，也没有可参照的平均寿命数据，其扣分计算公式为：

d_i＝a×p₁+b×p₂+c×p₃    (4)

式中：a、b、c分别为严厉扣分值、适中扣分值和宽松扣分值，由相关工作人员根据经验估算得到，要求满足0≤c≤b≤a≤D；p₁、p₂、p₃分别为对应扣分值的权重系数，满足p₁+p₂+p₃＝1；

S3.计算各功能单元的状态分值S_i

定义各功能单元起始状态分值为100分，为了避免功能单元得分小于零，要求主状态量扣分总和不超过80分，辅助状态量扣分总和不超过20分，各功能单元的状态分值S_i为：

S_i＝100-MIN(80，∑主状态量扣分)-MIN(20，∑辅助状态量扣分)    (5)

i表示功能单元编号；

若某功能单元的寿命有多个状态量，对应的状态量扣分值不应累计，而是取其中状态量扣分最大值作为该功能单元的寿命扣分，再与其他评价内容的状态量扣分值累加；

S4.计算电子式互感器的整体状态分值S

当电子式互感器各功能单元的状态分值S_i都满足85＜S_i≤100时，电子式互感器的整体状态分值S为：

N为功能单元的数量；

当任一功能单元的状态分值S_i落入如下区间0＜S_i≤85，电子式互感器的整体状态分值S为：

S＝min(S_i)    (7)。

2.根据权利要求1所述的电子式互感器运行状态评价方法，其特征在于，所述评价内容还包括绝缘性能、接触接口、温升、准确度、外观。

3.根据权利要求1所述的电子式互感器运行状态评价方法，其特征在于，还包括电子式互感器故障率和可靠度计算步骤：

可靠度与故障率的关系为：

其中，λ表示故障率、R表示可靠度；

根据算式(8)得出Δt时间内的短期可靠度为：

R(t)＝e^-λΔt    (9)

当设备状态恶化时，设备的故障率按指数规律变化，因此，电子式互感器整体状态分值为S时的故障率为：

λ＝K·e^-CS    (10)

另外，电子式互感器整体状态分值为S时，Δt时间内的短期可靠度为：

其中，电子式互感器整体状态分值S的数值范围为1～100；K为比例系数，C为曲率系数，系数K、C通过样本统计计算得到，当拥有大量样本时，利用反演法计算，当不具备大量样本时，采用基于个体样本或小样本的全状态集成法计算。 

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