電力變壓器狀態評估及故障診斷方法研究

趙華鑫

（江蘇省電力公司檢修分公司,211102）

電力變壓器狀態評估及故障診斷方法研究

趙華鑫

（江蘇省電力公司檢修分公司,211102）

電力變壓器作為保障電網安全的關鍵樞紐設備，是能量轉換和傳輸的核心系統。本文主要研究電力變壓器的狀態評估方法和故障診斷方法，意在為其實踐應用提供一些指導。

電力變壓器；狀態評估；故障診斷方法；研究

引言：電力變壓器直接關系到電網系統的穩定和安全運行，其在保證電力行業的健康持續發展具有重要的作用。現階段，由電力變壓器故障導致的事故屢見不鮮，不僅造成了電力企業的巨大經濟損失，同時也帶來了嚴重的社會影響。因此，本文主要分析電力變壓器的狀態評估和故障診斷方法，其對于電力變壓器故障的預防和維護具有重要的實際意義。

1　電力變壓器狀態評估分析

1.1電力變壓器狀態評估指標的建立

建立電力變壓器狀態評估指標的過程中要遵循科學、定性與定量相結合、整體與局部相結合、全面性和可行性的基本原則，保證指標的代表性和全面性。鑒于此，電力變壓器狀態評估指標主要包括油色譜指標、電氣試驗指標、油化試驗指標和附件與運檢指標等。其中，油色譜指標在建立過程中要考慮到電力變壓器油中溶解氣體含量以及電力變壓器絕對產氣速率的注意值，具體要求如表1和表2所示。

表1　電力變壓器油中溶解氣體含量注意值

通過表1和表2中的注意值，可以得到在評估油色譜指標過程中需要遵循的基本依據，即只有在規定值的范圍內，才可以判斷出電力變壓器是否處穩定的工作狀態下。與油色譜指標相似，其它指標在設計過程中也需要遵循各自的標準。

1.2電力變壓器狀態評估方法

表2　電力變壓器絕對產氣速率的注意值

1.2.1基于集中分析理論的電力變壓器狀態評估

在基于集中分析理論的電力變壓器狀態評估方法中，變壓器運行狀態G主要是通過油色譜分析U1、電氣試驗U2、附件運行情況V1、運行及檢修記錄V2四項一級指標進行評估，并在其基礎上對U1、U2和V1設置了二級評估指標，具體內容如表3所示。

表3　基于集中分析理論的電力變壓器狀態評估二級評估指標

通過表3可以發現，變壓器狀態與多種指標因素相關，在其基礎上將變壓器狀態可以分為正常狀態、注意狀態、異常狀態和嚴重狀態，在不同狀態下會對應一系列的指標標準，通過指標檢測結果從而判斷變壓器的具體狀態。

1.2.2基于模糊和證據推理融合的變壓器絕緣狀態評估

與1.2.1相似，其在指標建立過程中也包括三層，即目標層，一級影響因素和二級指標參數，模糊評估模型在建立過程中需要結合模糊數學理論，在得出相對劣化度與狀態指標的基礎上以隸屬度函數表達式將不同狀態等級信息進行描述，其數學表達式可以概括為,通過路隸屬函數的分布函數特征得到最終的評價結果。在模糊模型評估過程中，各種影響因素所占取的權重不同，U1權重為0.3974，其二級指標權重分別為0.3581，,01154,0.2362,0.1749和0.1154。U2權重為0.3665，電氣試驗指標為0.2361。

證據推理融合評估模型按照一定的證據合成規則對變壓器絕緣狀態進行評估，其本身是一種嚴格的“與”運算方法，在推理過程中涉及到大量的運算關系，在此不再做深入分析。在實踐評估過程中可以將模糊模型與證據推理模型融合在一起建立推理決策評估模型的識別框架，選擇獨立證據，在模糊模型的基礎上確定基本概率分配，確定置信度系數，實現證據融合，得到最終的證據推理決策，從而完成對變壓器絕緣性能的分析。

2　電力變壓器故障診斷方法

2.1以油中溶解氣體為特征量的電力變壓器故障診斷

如表4所示，其為不同故障類型產生的基本特征氣體，通過對油中溶解氣體的檢驗，可以確定出電力變壓器的故障類型。

2.2基于粒子群優化最小二乘支持向量機的變壓器故障診斷

基于粒子群優化最小二乘支持向量機的變壓器故障診斷主要是通過一定的診斷算法實現，其基本流程如下：樣本數據的收集、數據的預處理、訓練/測試樣本、參數優化、算法終止檢查、通過LS-SVM建模、故障診斷，其本身是一個循環的過程，即在數據預處理以后在執行訓練樣本過程中，當不能終止算法檢查時想需要從數據預處理開始循環。

3　結論

綜上所述，重點分析了電力變壓器狀態評估和故障診斷方法，對不同診斷方法的原理和流程進行了簡單的介紹。鑒于電力變壓器的應用作用與價值，在實際評估和診斷過程中要結合需求選擇合適的方法。

[1]李黎,張登,謝龍君,俞斌,林福昌.采用關聯規則綜合分析和變權重系數的電力變壓器狀態評估方法[J].中國電機工程學報,2013,24:152-159+22.

[2]張彬.電力變壓器繞組機械狀態多信息診斷方法研究[D].沈陽工業大學,2015.

Study on condition assessment and fault diagnosis of power transformer

Zhao Huaxin
（Jiangsu electric power company maintenance branch,211102）

The power transformer is the key equipment to ensure the safety of power network,and it is the core system of energy conversion and transmission.In this paper,we mainly study the condition assessment method of power transformer and fault diagnosis method,in order to provide some guidance for its practical application.

power transformer;condition assessment;fault diagnosis method;research

表4　不同故障類型產生的基本特征氣體