电力变压器的状态监测和故障诊断

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1、1緒论1.1课题提岀的意义及本文的研究工作电力变压器是电力系统重要的变电设备，其运行状态直接影响系统的安全性，随着超高压和特高压输变电技术的迅速发展，电网容量加大和覆盖面增广，它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。一直以来，电力运彳亍人员对电力变压器采用定期检修方式来保证电力变压器的安全运行。定期检修在理论上存在一定的不合理性，它是一种盲目性的检修方式，主要以预防性试验为主，虽然这种检修方式相对于故障检修方式有很大的进步。但是，定期检修并没有考虑到电力设备的初始状态量变化情况，导致电力设备出现“该修没修〃的严重后果。木文主要研究了电力变压器的状态监测和故

2、障诊断方法，分析了变压器常见故障，以及它们的表现特征，并进行故障分类和总结。然后采用常用的基于变压器油屮溶解气体分析方法对变压器内部故障进行诊断分析，主要采用了改良三比值方法，对改良三比值方法进行了分析和讨论。针对三比值编码单一和确易造成的课判、漏判，根据改良三比值法的模糊隶属度函数，引入了MATLAB中模糊逻辑工具箱用于刻画各对比值的隶属度。通过区间模糊化，更合理地确定编码组合，对故障判断更有利，编码的模糊化处理在三比值的基础上更进了一步，具有实际意义。2电力变压器的状态监测和故障诊断电力变压器担负着电能的传输、分配及电压的变换等多种功能，为电力部门提供服务，是电

3、力系统的最关键的电力设备之一。电力系统的可靠、安全、经济、优质运行的重要保证是变压器处于正常运行。根据声音、温度及其它现象，对变压器进行直观观察，是运行人员做出的初步判断。在实际诊断过程中准确的故障诊断需要多来源信息的支持即对诊断的要求越高，越需要各方血更全面的信息。同时离线与在线，时间与空间上存在的差异以及不同试验对不同故障的灵敏度各不相同，使变压器的故障诊断信息表现出多层次性。所以只有从多方面获得关于同一对象的多维信息，并加以融合处理，才能对设备进行更可靠更准确的监测与诊断。现有的预防性试验方法不能有效地发现变压器在运行条件下的内部潜伏性故障，而通过气体继电器又

4、不能知道气休组分及每种组分的含量，还往往给出一种假相，不能真止反映出现的故障。实测和研究表明，采用油中溶解气体的气和色谱法，根据变压器的内部析出的气体可以分析变压器的潜伏性故障，特别是对过热性、电弧性和绝缘破坏性故障等，不管故障发生在变压器的什么部位，都能很好的反映出來。油屮溶解气体分析法是目前检测变压器内部故障的常用方法，是监客与保障设备安全运行的一个重要手段。2.1变压器运行中有故障的特征1.声音异常变压器在正常运行屮会发出轻微的、均匀的、连续的“嗡嗡”声，这是运行屮电气设备的一种固有特性。若产生的声音不均匀或有特殊的响声，则应视为异常现象。有下列情况：(1)变

5、压器声音比平时增大，但均匀，则异常原因可能为电网发生过电压或变压器过负荷。(2)变压器有朵音，则界常原因可能为内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动。(3)变压器有放屯声，则界常原因可能为变压器内部发生故障。(4)变压器有水沸腾声，则界常原因可能为绕组发生短路故障或分接开关因接触不良引起严重过热。2・油温异常2电力变压器的状态监测和故障诊断电力变压器担负着电能的传输、分配及电压的变换等多种功能，为电力部门提供服务，是电力系统的最关键的电力设备之一。电力系统的可靠、安全、经济、优质运行的重要保证是变压器处于正常运行。根据声音、温度及其它现象，对变压器进行直观观察，是运行人员做出

6、的初步判断。在实际诊断过程中准确的故障诊断需要多来源信息的支持即对诊断的要求越高，越需要各方血更全面的信息。同时离线与在线，时间与空间上存在的差异以及不同试验对不同故障的灵敏度各不相同，使变压器的故障诊断信息表现出多层次性。所以只有从多方面获得关于同一对象的多维信息，并加以融合处理，才能对设备进行更可靠更准确的监测与诊断。现有的预防性试验方法不能有效地发现变压器在运行条件下的内部潜伏性故障，而通过气体继电器又不能知道气休组分及每种组分的含量，还往往给出一种假相，不能真止反映出现的故障。实测和研究表明，采用油中溶解气体的气和色谱法，根据变压器的内部析出的气体可以分析变

7、压器的潜伏性故障，特别是对过热性、电弧性和绝缘破坏性故障等，不管故障发生在变压器的什么部位，都能很好的反映出來。油屮溶解气体分析法是目前检测变压器内部故障的常用方法，是监客与保障设备安全运行的一个重要手段。2.1变压器运行中有故障的特征1.声音异常变压器在正常运行屮会发出轻微的、均匀的、连续的“嗡嗡”声，这是运行屮电气设备的一种固有特性。若产生的声音不均匀或有特殊的响声，则应视为异常现象。有下列情况：(1)变压器声音比平时增大，但均匀，则异常原因可能为电网发生过电压或变压器过负荷。(2)变压器有朵音，则界常原因可能为内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动。(3)变压器有放