电力变压器故障诊断的常用方法,描述了所开发的结构推理机制实现方法,以及诊断管理的主要功能。现场测试结构合理,推理正确,能有效诊断运行中变压器的内部故障。

  安全优质经济地供电是对现代电力系统运行的要求,其中以安全性为主。供电系统的电力变压器在长期运行过程中,因受外界环境各种因素的影响,不可避免地会逐渐老化,以致丧失其设计功能。如未能及时发现并采取适当的修复措施。则缺陷会不断发展,从而引发运行事故。因此,必须运用管理手段对运行中的变压器进行管理和监控。这是电力行业安全生产的重要任务。

  目前,一般对电力变压器采取的检修策略是以定期检修为主。一般根据周期进行预防性维修,其周期按照国家制定的规程和制造厂推荐的设备实际运行状态预防,因此会发生以下情况,在不需要维修的时候进行了维修,从而加快了设备的损坏老化的进程;维修的时候又因固定不变的维修周期而延误了维修,造成设备的损坏。

  因此,有必要针对电力变压器的状态监测和故障诊断技术进行深入研究,以尽快提高运行人员的诊断管理水平。

  

  电力变压器故障分析机理简述:油中气体色谱分析法认为,变压器故障早期诊断的最佳方法是油中气体分析法。正常情况下充油电气设备内的绝缘油机的机绝缘材料。在热电作用下会逐渐老化和分解,产生少最的大部分济于油中的各种低分子等。

  变压器内部存在潜伏性过热或放电故障时,就会加快产生气体的速度。一般说来,对于不同性质的故障,绝缘物分解产生的气体不同;而对于同性质的故障,由于程度不同所产生的气体数量也不同。

  故障气体的组成与故障的类型严亟程度有密切联系。对气体分祈数据的解释,最常用的判断方法有静态的特征气体比值法,我国采用类似的比值法和动态产气速率法,包括绝对产气速率法和相对产气速率法。基于此,可采用测试数据与试验规程数据比较,以及与不同数据比较的方法来判断变压器内部故障的性质程度部位等,从而为变压器的综合诊断提供依据。

  绕组变形试验诊断。变压器在长途运输中受到冲撞或者在运行中遭受到短路电流的冲击,均有可能使绕组发生变形或位移。变压器绕组变形或位移其绝缘距离会发生改变,固体绝缘受到损伤,这些均有可能导致突发性绝缘事故;绕组机械性能的下降,有可能承受不住电动力作用而发生损坏事故。

  目前,频响法也是检测变压器绕组是否变形的主要方法。其方法为,用平时实测的绕组频率响应曲线与变压器在正常状态出厂时预先定制的频率响应曲线进行比较,根据其是否发生变化,就可以判断绕组是否遭受冲击及绕组的变形情况。

  当然,电力变压器的状态检测与故障诊断方法还包括各种常规的外部特征检查。当前运行状况等绝缘油特性检查酸值电阻率含水量面张力介质损耗及击穿电压等局部放电试验油流带电试验等方法。

  知识库是专家系统的重要组成部分,存储从变压器专家那儿得到的领域知识包括经典的共性理论知识规程和现场领域专家经验个性知识等。完善的专家系统必须尽可能多地充实必要的领域知识,由于电力变压器故障诊断管理系统不断充实。因此,有利于知识库的扩充和维护。

  数据库可分为3个部分,即模块数据。作变压器特征参数数据库和变压器数据跟模块数据库是上下文树,用以存放专家系统当前的己知工作,以及用户提供的事实和由推理得到的中间结论。在诊断过程中它是动态更新的,因而,利用现采集数据与之间的进行纵向比较。

  推理机是专家系统的核心部分。它能根据所获得的知识智能地推理出结论。采用反向推理机制和深度优先搜索策略进行推理知识的获取与维护主要通过变压器诊断专家与知识工程师交流,利用模块化的结构来丰富完善。

  数据库的任务主要是对所建数据进行维护,包括数据库的建立、修改、添加、删除、检索、分类、排序、格式、打印等各试验数据的纵横向比较与曲线模拟分析历史状态的分类存档等。

  解释机制的功能是解释系统的推理过程最终结果,以及给出建议回答用户的问题,并为现场人员的培训和专家经验的传授提供方便。

  知识库的构成知识库是专家系统的核心。根据国家标准中对各个实际规定和现场情况,我们把整个知识库分为潜伏性故障诊断模块和预防性试验诊断模块两个部分。潜伏性故障诊断模块又分为气体色谱分析模块。它主要用来判断变压器是否有潜伏性故降故障的性质与程度,以及是否有必要停运等。预防性试验诊断模块又分为直流电阻测试模块绝缘电阻测试模块泄漏电流测试模块绕组及套管介质损耗测试模块。它主要用来判断故障的性质与程度故障的位置等。

  考虑到比值法和大角形法更为准确,故本系统优先采用比值法和人卫角形法诊断,同时采用特征气体法并行辅助分析。气体产气速率诊断包含静态分析和动态分析。对于相对气体产生速率分析,保存了出厂基本数据和历次测试数据,采集数据的比较相对产气率每月大于时应引起注意,并实现动态数据的曲线描述,这样,可大大提高诊断的直观性、有效性和正确性。

  模糊处理合适的知识是专准确高效工作的保证。采用系统目前使用广泛的产生式规则承法来进行小变压器故障诊断知识,它强清晰性好,易于理解,便于修改扩充,以及便于变压器故障诊断存在许多不确定因素,其容量电压绝缘等级冷却方式负荷特性。因此,在气体色谱分析等模块中采用精确的边界划分规则来诊断各种临界故障显然是不科学的,为此,我们引进模糊处理技术,将原来精确的划分模糊化,这样,每个编码可用两个元素编码隶属度来。每个编码并不绝对等于2,而是某种程度上等于0。系统推理时可能发生几条规则同时满足前提条件的情况。此时以隶属度最大的那条规则进行触发。

  电力变压器信息管理系统的信息管理系统是专家系统的重要组成部分,它使专家系统在动态数据的基础上完成故障诊断,同时也实现了变压器信息特性参数测试数据诊断结论等的计算机管理,包括变卡器特征数据管理系统各试验基准数据出厂测试数据管理系统各试验历史测试数据库管理系统变压器历史诊断结论管理系统。各管理系统都具有添加删除修改查询排序浏览打印分析等功能和友好的人机界面。

  预防性试验分析认为,绝缘预防性试验异常直流电阻异常,变压器内部焊接不良,并给出直流电阻异常。同时提请操作人员注意以下5个方面:1分接开关不良,主要是分接开关不清洁电镀脱落弹簧压力不够等;2引线和线圈焊接处接触不良;3角接线和断线;4导杆和引线连接接触不好;5使用导线型。

  结论与展望电力变压器故障诊断管理系统的设计与开发是个非常复杂的课题,不仅要求对变压器的运行维护电气试验检修有充分的了解,而且要求掌握专家系统的关键部分构造,以及技术与专家系统融合在变压器故障诊断的应用,而对诊断过程的不确定性的分析处理又需要模糊数学的知识。可以肯定,诊断专家系统的诊断结论是可靠准确的,这将大大提高电力部门变压器运行维护的水平。