一种变压器油中溶解气体故障诊断方法

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1、第33卷第9期华电技术Vo1．33No．92011年9月HuadianTechnologySep．2011一种变压器油中溶解气体故障诊断方法柳大海，韩冬，张航，张聪，y-~4~(1．许继电气股份有限公司，河南许昌461000；2．漯河供电公司，河南漯河462000)摘要：为了提高变压器油中溶解特征气体的分析诊断准确度，结合模糊理论和改进遗传算法对改良IEC三比值分析法气体比值边界和故障编码进行模糊处理，通过模糊推理得到故障诊断结果，大幅度降低其他干扰气体对诊断结果的影响，从而提高变压器油中溶解气体色谱分析的准确度和精度，提高变压器绝缘油的

2、运行可靠性。关键词：变压器；IEC三比值法；模糊理论；遗传算法中图分类号：TM411文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)09—0067—02烷，在低温过热时，产生的气体主要是甲烷，所以，直1改良IEC三比值法的使用现状接采用改良IEC三比值法将会产生错误的诊断结果。采用油中溶解气体分析法对油浸式电力设备的2新诊断方法的原理及实现方式故障诊断是十分有效的。目前，利用色谱分析的数据来判断油浸式电力设备故障的方法有许多，如罗本文需要解决的核心问题是：基于油中溶解气杰斯法、特征气体法、三比值法等。IEC三比值法是体常用的改良IE

3、C三比值法，联合模糊理论和改进根据ANSI／IEEEC57．1O4—1991《油浸式变压器产遗传算法模糊处理气体比值边界和故障编码，通过生气体的描述指南》进行编码的油中气体分析方模糊推理得到故障诊断结果，提高其故障判断准确法，也是目前应用最广泛的油浸式电力设备状态检度和精度，以确保变压器绝缘油的运行可靠性。测方法。它利用变压器油中的H：，CH，CH，技术方案做如下考虑：如果只是在改良IEC三CH，C：H25种特征气体含量的比值以及CO，CO2比值法的基础上做数值区间上的规划和细分，使数气体的含量来判断油浸式电力设备的故障状态。由值更好地对

4、应所示故障，不可能达到改良的目的。于IEC三比值法编码不全，导致故障判断精度不高，因为没有考虑变压器油纸局部放电、油裂解、低温过因此，目前大多采用编码数目多的改良IEC三比值热等情况下产生的气体对比值的影响，仅仅是在算法进行油色谱分析。法上的一种改进，因此，故障诊断准确度在数据采集在实际故障诊断过程中发现，因改良IEC三比之初就受到限制。本文论述的对改良IEC三比值法值法编码的边界条件过于绝对化而降低了故障诊断的优化是结合模糊理论和改进遗传算法对改良IEC准确度，特别是在多种故障同时发生的情况下，过于三比值法气体比值边界和故障编码进行模糊

5、处理，绝对的边界条件对诊断准确度影响更大。究其原通过模糊推理得到故障诊断结果，从而最大限度地因，主要是因为改良IEC三比值法的诊断依据是根发挥改良IEC三比值法诊断的准确度，改良IEC三据5种故障特征气体的比值以及对应的编码规则得比值法的编码规则见表1。出相应的编码，然后与改良三比值法相关表格对照，优化实现方式如下：寻找相应的编码以确定故障类型。该方法要求严格(1)选择测试样本。根据经验选择模糊隶属度按照准确数值进行编码值的判定，但由于故障严重函数所需参数，利用输入参数的模糊隶属度函数得程度是个渐进过程以及测量误差带来一些影响，容到测试样

6、本的模糊编码，通过模糊理论求解函数易引起编码值的判断失误。举例来说，按照改良“evalfis”并应用编码规则和输出参数的模糊隶属度IEC三比值法编码规则表，当0．1≤W(CH)／w函数获取故障类型编码。(H：<1．0)时，编码值为0，W(CH)／w(H)≥1．01)将模糊逻辑应用于改善改良IEC三比值法时，编码值为2，那么如果(CH)／(CH，)=1．01，的边界条件，即利用模糊隶属度函数来模糊其边界按照规则，编码值应该为2。我们知道，在油纸绝缘条件；中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲2)对输入、输出数据分别采用不同的模糊隶属

7、度函数进行边界模糊化处理；收稿日期：2011—03—283)采用if-then的模糊逻辑推理方法，将改良·68·华电技术第33卷表1改良IEC三比值法的编码规则等遗传参数。具体的策略如下：①选择群体大小凡=10；x==丽w(C2H4)1⋯w(C2H4)x2，面诊断绢果呆②选择算法采用轮盘赌方法；O00③交叉算法采用多点交叉方法，交叉概率P=正常60％：oo1④变异算法采用二进制变异，初始变异概率低温过热<150oCP=10％，如果)连续3次的差别小于1％，则增020大变异概率，每次增大5％，直至增大到30％；反之，低温过热150—300℃

8、如果厂()连续3次的差别大于10％，则减小变异概021算l