電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及故障診斷方法的應(yīng)用研究

王 坤

（江蘇省電力公司檢修分公司,211102）

電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及故障診斷方法的應(yīng)用研究

王 坤

（江蘇省電力公司檢修分公司,211102）

在電網(wǎng)的運(yùn)行當(dāng)中，變壓器一直是其重要的組成部分。若想使電力系統(tǒng)在穩(wěn)固運(yùn)行中得到進(jìn)步，就要對(duì)變壓器進(jìn)行有效的管理。本文針對(duì)電力變壓器的狀態(tài)評(píng)估現(xiàn)狀，對(duì)其故障診斷方式進(jìn)行研究。

電力變壓器；狀態(tài)評(píng)估；故障診斷；應(yīng)用研究

0 前言

電力變壓器是電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞的核心，對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估和故障診斷有著很大的必要。傳統(tǒng)的變壓器中往往存在著檢修手段不合理，技術(shù)性不強(qiáng)，工作人員的執(zhí)行能力不高等問題。這種種弊端都會(huì)引起電力故障的出現(xiàn)。因此，電力管理人員要對(duì)評(píng)估方式進(jìn)行改進(jìn)，將故障診斷方法加以創(chuàng)新。

1 電力變壓器狀態(tài)評(píng)估以故障診斷方法的研究現(xiàn)狀

1.1 電力變壓器狀態(tài)評(píng)估的研究現(xiàn)狀

變壓器狀態(tài)是一個(gè)多層次的分析方式，對(duì)它的狀態(tài)分析，我們要從多個(gè)角度進(jìn)行研究與探討。目前的電壓變壓器的信息融合程度非常的高，但是卻沒有一種統(tǒng)一的方式將各部分進(jìn)行指標(biāo)檢驗(yàn)。從實(shí)踐性的角度來講，它的集成手段具有一定的整體性意義。工作人員可以根據(jù)絕緣油中水的比例來判斷故障是否存在，與額可以根據(jù)油老化或者是凝結(jié)的快慢來分析變壓器此刻的狀態(tài)。現(xiàn)有的變壓器狀態(tài)評(píng)估技術(shù)不能將絕緣體表面的老化結(jié)果進(jìn)行分析，所以會(huì)導(dǎo)致變壓器的時(shí)效。并且，為了為變電器的狀態(tài)提供先決條件，為決策提供更加全面的依據(jù)，我們要從危害電力發(fā)展的源頭出發(fā)，通過量化考核等手段實(shí)現(xiàn)部分電網(wǎng)的變電規(guī)則。另外，評(píng)估方式也是多方面的，但狀態(tài)考核時(shí)往往會(huì)遺漏掉一部分信息，只根據(jù)數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)方式或者是環(huán)境的變化原則來進(jìn)行檢測(cè)，此方式很大程度上忽略了電壓的負(fù)載能力，將信號(hào)振動(dòng)的診斷參數(shù)排除在外。

1.2 電力變壓器故障診斷研究現(xiàn)狀

電力變壓器故障診斷的研究現(xiàn)狀也是非常鮮明的。它主要用以下幾點(diǎn)特征，第一，電壓故障的診斷方式隨著電力的發(fā)展而逐漸受到重視，專家對(duì)幾種方法進(jìn)行了深入性的探索。首先，將專家的一些理論應(yīng)用到人工智能化的平臺(tái)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的雙向進(jìn)步。這種故障分析系統(tǒng)又被稱為專家智能診斷。它將變壓器中的數(shù)據(jù)總結(jié)、知識(shí)推理、專業(yè)解釋都結(jié)合到了一起。在故障不確定的時(shí)刻進(jìn)行總體化分析。第二，粗糙集理論診斷。它主要是以建立數(shù)學(xué)函數(shù)的關(guān)系來確定整個(gè)診斷的過程。一般我們都是將一些確定的參數(shù)設(shè)置為固定不變的模塊，進(jìn)而將問題導(dǎo)出，以實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)的目的。

2 電力變壓器信息綜合評(píng)估、診斷體系

2.1 電力變壓器狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)電力變壓器進(jìn)行綜合性狀態(tài)評(píng)估的第一步就是對(duì)整體發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探索。簡(jiǎn)單來說，變壓器的狀態(tài)性檢測(cè)就是將設(shè)備的既有功能放在標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，看其是否能夠滿足預(yù)定的要求。在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化規(guī)則的同時(shí)，變壓器會(huì)隨著外部環(huán)境的不同而受到影響。所以，在進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估時(shí)，我們要將多種要素考慮進(jìn)去。電壓器具體的態(tài)勢(shì)會(huì)以波動(dòng)性曲線的圖像呈現(xiàn)，它受溫度、熱能、電能三者的影響在區(qū)間內(nèi)部進(jìn)行來回走動(dòng)。當(dāng)熱能和機(jī)械能在持續(xù)下降時(shí)，則說明變壓器在逐漸老化。當(dāng)外部環(huán)境因素的閾值在逐漸上升時(shí)，則說明變壓器的軌道偏離了正常范圍，已經(jīng)出現(xiàn)了缺口。具體表現(xiàn)為：變壓器絕緣體的含水量增加，絕緣外層的成分增多，絕緣油中摻雜了一些污染物。并且在水分和放電的共同影響下也會(huì)將變壓器的老化程度加快，從而影響狀態(tài)評(píng)估的方式。

2.2 巡檢信息分析

巡檢信息分析是狀態(tài)評(píng)估中一種非常重要的手段。巡檢信息主要包括五個(gè)方面，分別是外觀、油溫和繞組溫度、呼吸器干燥劑、冷凝系統(tǒng)和聲響振動(dòng)過程。在這五種方法的檢驗(yàn)過程中，管理者將這五部分分為不同的模塊，進(jìn)行周期性檢驗(yàn)。巡檢的建設(shè)周期非常短，檢查的項(xiàng)目也相對(duì)較少，很利用維修和狀態(tài)分析。第一，從外觀上進(jìn)行檢驗(yàn)。如果變壓器的外觀沒有發(fā)生變形、移位等情況則說明一切正常。如果有漏油等現(xiàn)象則說明系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。第二，管理者要使呼吸器一直處于干燥的狀態(tài)，這樣才有利于檢測(cè)的具體環(huán)境和條件。第三，對(duì)于冷凝系統(tǒng)來說，我們可以根據(jù)風(fēng)扇運(yùn)行的狀態(tài)和散熱情況來判定故障是否存在。

2.3 電氣試驗(yàn)故障診斷電氣試驗(yàn)故障診斷是目前行之有效的一種重要方式。此操作步驟也非常簡(jiǎn)單。它主要是通過對(duì)電路的焊接端口進(jìn)行判斷的方法。電壓器直流電阻中有部分導(dǎo)線進(jìn)行纏繞，它相當(dāng)于一層保護(hù)膜對(duì)電流中的回路進(jìn)行分管。我們可以將縱向主線的絕緣體進(jìn)行套接，將電壓中各節(jié)點(diǎn)的位置設(shè)計(jì)好，在分接頭的各引線處接通回路裝置。如果變壓器是在正常的狀態(tài)下，那么并聯(lián)支路一定是以整體的狀態(tài)呈現(xiàn)的，沒有分成一個(gè)個(gè)小的模塊。同時(shí)，變壓器短路的特性也是實(shí)驗(yàn)中非常明顯的故障判斷結(jié)果。直流電在變壓器整合下電阻的接頭位置應(yīng)該是固定的。但如果變壓器出現(xiàn)了問題，分接頭的位置一定會(huì)進(jìn)行調(diào)換，我們對(duì)比電阻中的參數(shù)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，各項(xiàng)繞向接口中的數(shù)據(jù)是不平衡的。三部分的平均值一定會(huì)大于中性點(diǎn)的繞組數(shù)值。

3 結(jié)論

綜上所述，電力變壓器的狀態(tài)評(píng)估方式與診斷措施是多種多樣的。為了將問題進(jìn)行有效的解決，我們要以電力變壓器的健康運(yùn)轉(zhuǎn)為目標(biāo)，以在線監(jiān)測(cè)的參數(shù)為應(yīng)用平臺(tái)，總結(jié)實(shí)踐中容易出現(xiàn)的一些問題，將狀態(tài)評(píng)估體系納入到處理系統(tǒng)之中，根據(jù)實(shí)際變動(dòng)的情況進(jìn)行靈活調(diào)整，從而達(dá)到準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)出故障的目的，為我國(guó)電網(wǎng)的穩(wěn)固運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

[1]鄭蕊蕊.智能信息處理理論的電力變壓器故障診斷方法[D].吉林大學(xué),2010.

[2]吳書有.基于振動(dòng)信號(hào)分析方法的電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷研究[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),2009.

[3]張鐿議.基于運(yùn)行狀態(tài)和壽命評(píng)估的電力變壓器全壽命周期檢修決策研究[D].重慶大學(xué),2014.

[4]王學(xué)磊.變壓器復(fù)合故障智能識(shí)別與熱動(dòng)力學(xué)焓變?cè)\斷技術(shù)研究[D].山東大學(xué),2015.

[5]張彬.電力變壓器繞組機(jī)械狀態(tài)多信息診斷方法研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué),2015.

The application research of power transformer condition assessment and fault diagnosis method

Wang Kun
（Jiangsu electric power company maintenance branch,211102）

In the operation of the power grid,the transformer has always been an important part of its.If you want to make the power system in the steady operation of the progress,we need to be effective in the management of the transformer.In this paper,the status of the power transformer status assessment,the fault diagnosis method is studied.

power transformer;condition assessment;fault diagnosis;Application Research