油浸式電力變壓器故障診斷的研究分析

劉 良（韶關(guān)鋼鐵能源環(huán)保部，廣東 韶關(guān) 512000）

油浸式電力變壓器故障診斷的研究分析

劉 良
（韶關(guān)鋼鐵能源環(huán)保部，廣東 韶關(guān) 512000）

電力變壓器在電力系統(tǒng)中是重要的組成部分，它的健康程度關(guān)系到電力系統(tǒng)安全、可靠。定期對(duì)油浸式電力變壓器進(jìn)行檢查，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在，進(jìn)而進(jìn)行改進(jìn)。文章分析油浸式電力變壓器故障診斷，分析故障，提出應(yīng)對(duì)措施。

油浸式電力變壓器；故障；研究分析

1 前言

我國電力行業(yè)改革以來，電力信息化得到廣泛關(guān)注，審視當(dāng)前電力企業(yè)信息化現(xiàn)狀，存在的問題比較突出。舉個(gè)例子：信息系統(tǒng)交融故障，企業(yè)無法實(shí)現(xiàn)資源共享。電力行業(yè)作為一個(gè)特殊行業(yè)，電力信息集成受到諸多方面的影響，這導(dǎo)致我國電力企業(yè)發(fā)展緩慢。有了信息系統(tǒng)的支撐，電力企業(yè)能夠及時(shí)且全面的掌握電力信息，而能及時(shí)采取有效措施，對(duì)電力資源進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)資源高效利用，也提高了變壓器運(yùn)行效率。

2 電力變壓器狀態(tài)評(píng)估

（1）變壓器狀態(tài)發(fā)展和故障發(fā)生根據(jù)一定的規(guī)律進(jìn)行，一般情況下，變壓器整體性能是持續(xù)變化的。當(dāng)進(jìn)行一定參數(shù)設(shè)置之后，就能確定出變壓器所處的狀態(tài)，對(duì)變壓器未來發(fā)展有正確的預(yù)測。在變壓器使用壽命內(nèi)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于變量狀態(tài)。雖然參數(shù)有新的變動(dòng)，但是參數(shù)變化不會(huì)影響整體功能的發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)。在漸變過程中，雖然各個(gè)參數(shù)會(huì)有新的變化，變壓器會(huì)出現(xiàn)功能性障礙，從而導(dǎo)致突變發(fā)生。在漸變進(jìn)程中，從防范層面上看，根據(jù)檢測運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器狀態(tài)執(zhí)行評(píng)估和監(jiān)測。劃分出不同狀態(tài)的變壓器等級(jí)，可以劃分為合格、良好、嚴(yán)重等等，不同等級(jí)故障。根據(jù)每個(gè)故障類型，在選擇對(duì)應(yīng)的措施，這對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行有重要影響。在突變過程中，一般會(huì)意味這變壓器有故障發(fā)生，這時(shí)狀態(tài)評(píng)估較為準(zhǔn)確。

（2）變壓器故障分析最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是預(yù)防實(shí)驗(yàn)非破壞性量，然后在根據(jù)一定的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。劃分出變壓器實(shí)質(zhì)運(yùn)行狀態(tài)。舉個(gè)例子：模糊學(xué)習(xí)矢量網(wǎng)絡(luò)模型，這個(gè)方法DGA數(shù)據(jù)將被模糊分類器劃分成不同子類。每一個(gè)類別需同模糊學(xué)習(xí)矢量化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行培訓(xùn)。該方式能解決大量的屬性決策問題。根據(jù)工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，該評(píng)估方法包含油固體含量、油水分含量以及局部放電級(jí)，它的準(zhǔn)確判定構(gòu)建成BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊診斷。借助模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判，各種分析理論，對(duì)變壓器運(yùn)行狀態(tài)開展綜合分析，分析出其狀態(tài)是否健康。盡管在國外狀態(tài)評(píng)估技術(shù)已經(jīng)得到快速發(fā)展，常見的研究有灰靶理論、模糊數(shù)學(xué)都進(jìn)行了量化指標(biāo)研究。隨著研究力度加深，定性的指標(biāo)不宜量化，這個(gè)量化的標(biāo)準(zhǔn)，需人為進(jìn)行制定，才進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一分析。當(dāng)前的評(píng)價(jià)方法比較多，最常用的方法是定性評(píng)價(jià)。研究方法的創(chuàng)新和研究力度加深，為研究出準(zhǔn)確、可靠且量化的評(píng)估系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

（3）狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷技術(shù)雖然有其不可替代的優(yōu)勢，但在目前情況下，尚存在很多不足和問題需要解決。已經(jīng)安裝投運(yùn)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的單位，決不可高枕無憂，不再有安全憂患。由于變壓器有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，運(yùn)行參數(shù)間并非全部有嚴(yán)格的邏輯和定量關(guān)系。它出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，故障原理之間存在的不確定因素比較多，一個(gè)故障能夠表現(xiàn)出多種征兆。當(dāng)監(jiān)測到幾個(gè)故障起因之后，隱藏的故障也會(huì)被察覺到。故障和征兆之間有模糊的復(fù)雜關(guān)系。需建立起精確的數(shù)學(xué)模型加以診斷，這是相對(duì)比較困難的。這種復(fù)雜的系統(tǒng)屬于模糊系統(tǒng)，在模糊系統(tǒng)邊界、迷糊系統(tǒng)構(gòu)造，逐漸外延比較模糊，內(nèi)涵所屬灰色。簡而言之，在該系統(tǒng)中，一些信息都是確知的，而另一些信息是未知的。因此，需采用更加精準(zhǔn)的模糊模式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，探究模糊現(xiàn)象。隨著研究深度加深，人工神經(jīng)系統(tǒng)被注入，變壓器的故障診斷變得越來越復(fù)雜，需找出合適的描述方式進(jìn)行描述。另外，還需模糊技術(shù)專家，對(duì)故障開展經(jīng)驗(yàn)花分析，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信傳輸，

3 電力變壓器故障診斷

（1）變壓器因其制造工藝的復(fù)雜性及運(yùn)行環(huán)境的不穩(wěn)定性造成了變壓器故障機(jī)理的復(fù)雜性，其表現(xiàn)為同一種故障模式有多種故障特征發(fā)生。同一個(gè)故障又有幾種故障模式，故障和故障之間又有密切關(guān)系。信息融合技術(shù)對(duì)不同來源的信息進(jìn)行處理，借助變壓器各種故障特征劃分多種故障量，從多個(gè)方面對(duì)變壓器進(jìn)行綜合處理。提升變壓器可靠、準(zhǔn)確在線診斷。對(duì)于信息融合而言，一般的融合方式如下：第一，數(shù)據(jù)融合。如果想要數(shù)據(jù)層融合效果更加明顯，在傳感器里執(zhí)行數(shù)據(jù)層相互融合。在匹配的基礎(chǔ)上，保障雙方數(shù)據(jù)層面實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。最終使得相同目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合水平更高。可以引入加權(quán)平均法、算數(shù)平均法以及曲面曲面擬合法進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

（2）特征層數(shù)據(jù)融合。該層數(shù)據(jù)融合屬于中間層融合，當(dāng)信息源從原始信息中提及之后，對(duì)特征信息進(jìn)行充分分析處理。從信息源的原始信息中提取出特征信息，對(duì)特征信息進(jìn)行綜合分析和處理，提取而出的特征信息一般都是原始信息，對(duì)信息做好統(tǒng)計(jì)之后，再根據(jù)提取的特征信息歸類。相似信息實(shí)現(xiàn)聚集和綜合分析。使用的融合方式依舊是模式識(shí)別相應(yīng)技術(shù)，當(dāng)在融合之前，進(jìn)行傳感器信息交換之后，能夠?qū)μ卣餍畔⑦M(jìn)行統(tǒng)一表達(dá)。這表達(dá)優(yōu)勢是，能實(shí)現(xiàn)多傳感信息壓縮，有利于實(shí)時(shí)處理，尤其所提取的特征信息和決策分析相似，需融入最大限度特征信息。

（3）決策層數(shù)據(jù)融合。該層在系統(tǒng)中屬于最高級(jí)別層，它同其他三層差別大，是數(shù)據(jù)融合最終結(jié)果。每一個(gè)傳感器，它的檢測目標(biāo)確定，都需進(jìn)行最初級(jí)的預(yù)處理，特征提取以及初步的判斷。才能獲取相應(yīng)的處理依據(jù)，實(shí)現(xiàn)最終判斷，這種最終的判斷能在決策控制中發(fā)揮重要作用。

4 結(jié)束語

總而言之，電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定，這對(duì)電力輸送和發(fā)展有重要影響，需引起人們高度重視，在文章中提及，電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測同故障診斷，需加快研究，在實(shí)際使用中，能有明顯的效果。從而更好的保障診斷結(jié)果準(zhǔn)確、及時(shí)。

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