高压电器装置设计中的风险控制
1产品的可靠性
可靠性：产品在其寿命内保持符合技术条件的能力。EIC定义为：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。一般采用四项指标对高压电器的整个正常运行过程的可靠性进行评估。
失效：U=失效小时数/所讨论周期的小时数；
强迫停运率：FOR=强迫停运小时数/（运行小时数+强迫停运小时数）；
平均无故障时间：MTBF=运行小时数/强迫停运次数；
平均修理时间：MTTR=强迫停运小时数/强迫停运次数。
第一个指标U表示在整个运行期间，由于以下几种原因之一，导致用户不能使用产品的情况：
*设备处于维修状态；
*设备发生故障；
*设备处于修理状态。
第二个指标表示强迫失效率，由于故障引起的计划外停机（严重故障）。
第三个指标表示故障的频率。
第四个指标表示故障的比重。
2设计阶段的风险控制
提高高压电器设备的可靠性，对风险进行控制要从设计开始。最有效的方法是利用以往故障的经验，使用故障树、故障模式和后果分析法对设计的产品进行分析，对产品设计的各方面进行风险控制，提高产品的可用率。产品的可用率可由以下六个指标表示：可靠性、可检测性、可查性、可维修性、安全性、可承受能力。
可靠性：在规定的条件、时间内，电器所有的组成部分能正常工作的概率。主要体现在选用计算公式中的安全系数、材料种类等。当每一个部件都具有较高的正常工作概率时，整体电器的可靠性则较高。
可检测性：从故障发生时起，在规定的时间内检测出故障的概率。此参数代表测量系统及保护系统的能力。比如，变压器的在线检测系统，在变压器油中的氢气达到一定的数值时报警，及早发现变压器的局部过热或放电性故障，避免变压器爆炸事故发生。
可查性：在运行和停止使用期间，采用各种测量手段，在故障发生之前检测出潜在故障的概率。比如，在变压器的线圈内预埋热电欧，对运行期间的线圈温度进行实时监控。
可维修性：当电器需要进行预防性
维修或故障维修时，能在规定的时间内恢复到运行状态的概率。当故障发生后，对故障的维修应尽可能简单、迅速和有效。
安全性：在规定的工作时间内避免灾难性事故发生的概率。在设计过程中要分析故障，避免产生灾难性事故，应尽量控制事故的影响。如线圈温度超出规定温度时，监控系统会报警。
承受能力：在故障状态下继续工作的能力。
3提高质量、降低风险的螺旋过程
对可用率的一系列改进，可以用“提高质量降低风险螺旋图”来表示（见图1）。这个图可以预测新设备的故障，进一步对产品的风险进行控制。影响产品设计可靠性的因素一般来自两个方面，一是客户，如产品运行中的数据收集及处理、设备的现场安装。另一方面，来自生产厂家，如确定各部件可靠性指标的设计评审的过程，利用“提高质量降低风险螺旋图”进行风险控制。
在一个复杂的系统中，对新产品的
每一个部件及每一个组件获取试验数据、可靠性数据，需要花费大量的资金，但是准确性较高。当仅对产品的零件或组件进行修改时，设计者可以利用以往的试验数据，对各部件的可靠性进行分析。
4故障分析和风险控制
在设计过程中，需要对产品设计方案指标进行充分评审。包括产品是否考虑了运行中危险部位的可测量性，是否预埋了监测元件以检查与在线监测，是否分析了哪些部件容易发生故障及其可维修性是否能达到要求，针对可能发生的故障是否设计了保护系统。以变压器线圈温度升高的故障为例，利用故障分析图表（表1）、故障的风险控制表（表2）对变压器的风险进行控制，以提高其可靠性。
在设计过程中，分析以往事故，对设计的每一个步骤，每一个组件，从上述几个方面进行评审。设计过程中的风险控制，对提高产品可靠性有很大帮助。在设计阶段，还要进行可行性分析，即按设计方案是否能够生产符合要求的产品。在设计中还要考虑到生产能力、工艺能力以及在当前经济条件下可能采用的新方法。
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