变压器在线监控与故障诊断系统研究

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1、广东T业大学T学硕士学位论文的气体形成气泡，经对流、扩散不断溶解在油中11引。利用气相色谱分析绝缘油中溶解气体，检测电力变压器潜伏性故障的方法，具有不停电检验就能发现正缓慢发展的故障的独特优点“¨。因此可以通过油中溶解气体来判断油浸式变压器的运行状态。目前，该方法已成为提高电力变压器运行可靠性，杜绝在运行中发生电力变压器烧毁事故的主要方法，且效果显著。在总结了许多电力公司的经验基础上，IEEE于1991年对油浸式变压器油中气体做了详细的解释“副；并推荐了关键气体极限值表，该提议被电力行业一致认可并形成了行业标准。但个别气体(特别是C。H。)，可根据

2、工程师的意见和其它同类变压器的经验，决定使用不同的溶解气体浓度值。对于这种情况主要通过以下三种方法来评估变压器可能的事故类型：(1)通过特征气体的相对比例评估可能的故障类型。(2)通过单独的可燃气体相互比例评估可能的事故类型。(3)IEC60599—1999色谱判断导则n31。根据溶解气体对变压器故障检测研究的方法有很多，以下是这些年来国外的进展及一些较显著的测试方法。1．日本电气协作研究组合法“刚该方法主要是从变压器油中的C：H。，H。，C。心，C也，C。H6和C0的浓度及可燃气体总量，规定报警气体含量和异常气体含量的极值，如果气体的一种或多种成

3、分的浓度超过规定的极限值，一定要进行周期性的溶解气体分析。首先计算三种组合C。H。／C。H4，CH4／H。，C2H4／C：H。气体浓度的比率，其次再计算H：，C乩，C2地和C。H。的含量对总气体的最高浓度比，最后根据这些特性得出这些气体的比率浓度特性曲线。由该曲线可以说明变压器发生故障的类型，如H：的浓度最大，则称之为氢气导前型，还有C乩导前型，C。H。导前型，C。H。导前型等。2．加拿大的DUVALZ角形法20世纪90年代中期，加拿大学者大卫用三角形法(DUVAL)对变压器中DGA的诊断进行了尝试，并被推荐在新的IEC导则中。与比值法4第一章绪论

4、相比，三角形法突出的优点是，保留了一些落在比值法之外，而被IECBY,值法漏判的有意义的变压器DGA数据，它能更全面地反映变压器的运行状态。我国于1999年10月颁布了变压器IEC色谱判断导则，与原导则相比做了较大的改动。比如标题由原来的色谱诊断的解释改为解释导则；取消原IEC的编码方法；比值范围做了较大的改动；另外，增加了图形诊断法。利用气相色谱分析油中溶解气体，以监控油浸式变压器的运行状态，在我国已有30多年的使用经验，1986年原水利电力部颁发的SDl87—86《变压器油中溶解气体分析和判断导则》(GB7252—87)在电力安全生产中发挥了重

5、要的作用，并积累了丰富的实践经验。该导则的故障判断方法主要根据IEC60599—1978推荐的三比值法进行分析判断。在近20年的实践过程中，人们发现一些色谱数据族对SDl87—86是不适合。我国在近年的工作中又采纳了日本电气协作研究会于1980年推荐的改良三比值法，习惯称之为电协研法，作为辅助的故障判断方法。多年的实践证明，日本电协研法较工EC三比值法判断充油设备的故障更准确和可靠“引。随着油中气体测量精度的提高和故障的充油变压器类设备色谱数据库的庞大，人们的认识相应提高，国际相关研究机构都在进行油中溶解气体判断导则的修正，如日本石油研究所(JPl

6、)研究委员会分类的83族色谱数据对CSG法是不适合的，这些数据都是由现场提供的，并由此提出了修正意见。欧洲许多电力公司除传统上使用罗杰斯三比值外，最近普遍使用图形法诊断。CIGRE成立了研究小组，于1996年发表了《充油变压器中呋喃化合物及溶解气体的新导则》；IEEE标准委员会于1991年颁发了《油浸变压器油产生气体的解释指南》(IEEEStdC57．104—1991)，IEC也于最近正式颁布了IEC60599—1999。2001年1月1日，我国也正式颁布了油中溶解气体分析判断的新导则GB／T7252—2001。人工智能的出现为变压器故障监控，诊断

7、提供了良好的新途径，并取得了一定的效果。如该领域最早使用专家系统的是Riese的TOGA系统“引，根据油色谱分析广东工业大学T学顾士学位论文和电气试验作为主要检测数据来源的一套电力变压器故障诊断专家系统。还有很多这方面的采用正反向混合推理的研究及应用系统实例。但是，专家系统所采用的判断规则和专家库中经验的准确度却成为专家系统的“瓶颈"，即专家库需要不断地修正和扩充。随着人工智能的发展，变压器监控系统的功能越来越强大，如国产的新一代变压器监控系统——中分3000变压器色谱在线监测系统，采用色谱分析原理，应用吹扫——捕集脱气技术和高灵敏度微桥式检测器，

8、系统集色谱分析、专家诊断系统、自动控制、通讯技术于一体，实现对变压器油中CH4、C。H4、C：H6、C。H。、H：、C0、