变压器故障诊断论文

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1、平顶山学院2012届本科毕业论文基于油气量的变压器故障检测与健康诊断研究刘永健目录1绪论11.1选题背景和意义11.2国内外研究现状22变压器故障42.1短路故障42.1.1短路电流引起绝缘过热故障42.1.2短路电动力引起绕组变形故障52.2放电故障62.2.1放电故障的类型与特征62.2.2放电故障对变压器绝缘的影响82.3绝缘故障92.3.1固体纸绝缘故障92.3.2液体油绝缘故障102.3.3影响变压器绝缘故障的主要因素133变压器油中气体分析诊断与故障检查143.1变压器油中溶解气体分析的原理143.

2、1.1变压器绝缘材料的化学组成143.1.2气体在绝缘油中的溶解143.2特征气体法与故障联系153.2.1特征气体分析与故障联系153.2.2判断方法174特征气体法在变压器故障中的应用195结论24参考文献25致谢2626平顶山学院2012届本科毕业论文基于油气量的变压器故障检测与健康诊断研究刘永健1绪论1.1选题背景和意义国民经济持续快速发展，使电力短缺问题日益突出，电力设备超负荷运行已经接近运行极限，电力系统安全形势严峻；2003年8月14日的美国、加拿大停电事故发生后，电力系统的安全问题引起了世界的普

3、遍重视，我国把电力系统的安全列入国家安全体系。为实现国家总体能源发展及布局方针，“西电东送、南北互供、全国联网、厂网分开”己成为21世纪前半叶我国电力工业发展的方向，将有大量的电力自西部送往东部。而作为输变电的重要设备——变压器，对其安全可靠运行的要求是显而易见的，电力变压器在高电压下长期运行，受各种因素影响如过负荷运行、短路电流冲击等，性能逐渐下降。特别是长期运行后造成绝缘老化、材质劣化及预期寿命减少等情况，变压器小故障频发，大的灾难性事故也时有发生，安全问题突出。因此，必须进行电力变压器健康诊断的研究。保证

4、电力变压器健康运行的关键是对电力变压器运行状态进行准确监测，根据运行过程中的各种状况诊断变压器当前的运行状态，预测其发展，及早发现变压器运行状态异常，将“故障诊断”上升为“健康诊断”。多年来的事故统计结果表明，变压器发生的事故往往是由于对故障的早期征兆缺乏认识或没有引起足够的重视，未能及时处理从而导致故障进一步发展为恶性事故。作为绝缘监督的手段，过去国内广泛采用直流泄露、绝缘电阻、交流耐压和局部放电测量等电器绝缘特性试验。但是这些试验的共同特点是要求被测量设备停运，很难测出发生事故前的极小的内部故障。虽然局部放

5、电试验是检测出绝缘局部缺陷较好的方法，但往往受外部干扰，影响检测的准确性。利用绝缘油中溶解气体分析检测充油电气设备内部早期故障，已成为变压器等充油电气设备绝缘监督的一种重要手段。特别是这类检测技术可以在设备不停电时进行，因此可以定期的对运行中的设备内部状况进行诊断，确保设备的安全可靠运行，以便对设备由定期维修方式转变为内部状态预知维修方式。这在实践中已经充分地显示出了较大的经济效益。26平顶山学院2012届本科毕业论文基于油气量的变压器故障检测与健康诊断研究刘永健1.2国内外研究现状目前国内外采用变压器油中溶解

6、气体来诊断变压器故障的方法主要有特征气体法，比值法，以及人工智能技术的方法。特征气体法诊断变压器故障主要是根据变压器发生不同故障时，油中溶解的气体主要成分和次要成分是有所区别的。比如电弧和火花放电的主要成分是C2H2，H2；局部放电时的主要成分是H2，CH4；过热时产生气体的主要成分是CH4，C2H4；当故障涉及固体绝缘时会产生大量的CO，CO2。人们根据油中各种气体的浓度就可以大致判断故障的类型。比值法是根据各种特征气体的比值来判断变压器的故障类型的方法。具体的来说，比值法又可分为有编码的比值法和无编码的比值

7、法。前者有IEC三比值法及其改进形式，后者是取消了气体比值区间对应于某一编码，而直接用比值的范围对应于一种故障。比值法是通过对大量的故障的统计分析的基础上，舍弃了较小概率的情况而得到的，所以其准确率不能达到很高，对收集到的全国1300多台次故障变压器分用三比值法进行诊断，其准确率为74%。由于比值法对比值区间的划分是确定的，而变压器的溶解气体浓度与故障类型的关系具有模糊性，所以比值法难以确切反映变压器故障的情况，当出现多种故障类型联合时，可能在表中找不到相应的比值组合，同时在比值的边界附近的故障，往往容易误判。

8、目前采用人工智能方法的变压器的油中溶解气体诊断方法是整个气相色谱诊断研究的重点和热点。应用的人工智能方法主要有模糊数学、专家系统、神经网络、信息融合、数据挖掘以及灰色系统和粗糙集理论等。在各种智能方法中模糊数学有着广泛的应用，模糊数学应用于变压器油中色谱分析主要有模糊综合诊断和模糊聚类等方法，模糊综合诊断是将原来的普通的故障类型集和故障征兆集转化为模糊集合的形式，同时对应于选取不同的反