基于油中溶解气体分析的电力变压器故障诊断技术的研究

随着各产业技术的快速提升以及综合科技水平的不断进步,我国各项基础设施建设也在逐步完善当中。对于我国电力系统的运转而言,变压器等实体设备的应用是提高电力工业水平的基础。现阶段,在电力企业的长期工作中,电网环境的安全性是整个电力系统管理的重中之重,维护变电站的主变保护对于电网的稳定运行至关重要。该文就基于油中溶解气体分析的电力变压器故障诊断技术及其相关内容做以阐述,探究现阶段技术层面下的故障诊断策略的实际效能,以期为实践工作的顺利推进带来有益的借鉴。     

变压器油中溶解气体的分析与故障判断

在日常生产过程中,变压器油和纤维绝缘材料在运行中受到水分、氧气、热量以及铜和铁等材料催化作用的影响而老化和分解,产生的气体大部分溶于油中,但产生气体的速率是相当缓慢的。当变压器内部存在初期故障或形成新的故障条件时,其产气速率和产气量则十分明显,绝大多数的初期缺陷都会出现早期迹象,因此,对变压器产生气体进行适当分析即能检测出故障,对其有针对性地进行维护,从而提高其运转率。     

基于油中溶解气体分析的变压器绝缘故障模糊诊断及应用

变压器绝缘故障诊断问题是电力系统维护中的关键问题,常用的故障诊断方法一般是基于油中溶解气体分析法的。重点介绍了基于油中溶解气体分析的一种新方法,即变压器绝缘故障模糊诊断法,在分析一般故障诊断方法优缺点的基础上,根据实例验证了将模糊诊断法应用于电力变压器绝缘故障诊断的可行性。     

基于油中溶解气体在线监测的变压器故障动态预警方法分析

目前,我国110kV及以上等级的大型电力变压器主要采用油纸绝缘结构,变压器油同时承担着绝缘介质和冷却媒质的作用,是油浸式变压器的重要组成部分.变压器油中包含70％的变压器故障信息,对油中溶解气体进行色谱分析是常用有效的一种变压器故障诊断方法.通过总结利用变压器油中溶解气体进行故障诊断的两大类经典方法,在此基础上分析并提...     

变压器油中溶解气体在线监测技术的研究

介绍了目前变压器在线检测的几种方法,指出目前所采用的在线监测装置存在的优、缺点,并对在线监测系统的应用前景进行了展望。     

变压器油中溶解气体的智能诊断

提出一种正-负-零的面积关联度,通过其计算数值,确定待诊断变压器油中溶解气体序列和标准故障模式序列间的相似性与相近性.实例分析表明,正-负-零面积关联度诊断的结果与实际情况完全吻合,与传统的灰色面积关联度相比,能更全面、更准确地诊断变压器的内部故障类型.     

油中溶解气体分析方法在变压器故障诊断中的应用

电力变压器是发、输、变、配电系统中的重要设备之一,它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益。本文结合油中溶解气体分析方法,对变压器正常运行中故障产生原因和提早诊断的重要性进行阐述分析。     

变压器油中溶解气体分析使用的判断方法

目前,国内电力系统使用的大型变压器多为油浸式变压器,其内部变压器油和固体绝缘材料由于受电场、热、湿度、氧等因素的影响,会逐渐老化、分解,产生少量的氢、低分子烃类气体、一氧化碳和二氧化碳等气体,且大部分溶解在油中。     

变压器油中溶解气体在线监测

基于变压器在电力系统中的重要性,介绍了一种可分别检测CO和H2等多种气体含量的智能型的在线监测装置,概述了变压器油中溶解气体在线监测的原理及装置要求的研究。     

基于油中溶解气体的变压器内部故障分析

变压器油中溶解气体分析技术,是用气相色谱分析变压器油样中溶解气体的成分和含量,判定变压器有无内部故障,诊断故障类型,并推定故障点的温度、故障能量等。介绍了变压器故障时产气特征,分析了基于三比值法的变压器故障类型判断方法,并结合三个实际案例分析了此方法的故障诊断效果。     

基于小波分析的故障诊断

对信号进行特征提取,是故障诊断的关键。突变信号往往对应着某类故障,如果能对突变信号进行有效识别,就能达到故障诊断的目的。对如何从混有噪声的振动信号中有效识别出突变信号,本文进行了一系列方法研究。     

油纸绝缘溶解气体和DP值的特征量提取及关系研究

CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明：CO和CH4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45天为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。     

植物绝缘油击穿放电故障特征气体分析

对山茶籽植物绝缘油和矿物绝缘油两种变压器用油进行击穿放电故障试验,采用油中溶解气体分析方法测量并分析两种绝缘油放电故障所产生的油中溶解气体,分析并对比两种绝缘油纯油及油纸击穿产生气体的种类及百分含量。结果表明:两种绝缘油在击穿故障后均产生H_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6、C_2H_2、CO及CO_2这7种特征气体;随击穿故障次数的增加,植物绝缘油中溶解气体总量呈增加趋势,并且山茶籽植物绝缘油中CO和CO_2溶解气体含量大于矿物绝缘油;在两种绝缘油中,C_2H_2的含量在总烃中始终是最高的,这说明与矿物油相同,C_2H_2是山茶籽植物绝缘油电击穿故障的主要特征气体。     

基于灰度击中击不中变换的故障特征提取方法

提出了一种应用灰度击中击不中变换提取故障特征的方法.从待分析信号中指定若干个目标波形,由此计算得出击中击不中结构元素对,在每个采样点位置进行模式匹配,具有故障特征的波形段将具有较高的输出.应用于制氧厂驱动电机的碰摩信号和转子试验台的冲击信号,成功提取出削波特征和冲击特征.该方法与人工分析信号的思路接近,算法容易理解,可以作为从时域波形直接提取故障特征的一种有效方法.     

遗传支持向量机在电力变压器故障诊断中的应用

针对支持向量机中的参数通常靠交叉试验来确定的状况,提出了遗传支持向量机,即使用遗传算法来优化支持向量机中的参数,并将之进一步应用在基于溶解气体分析的变压器故障诊断中.以变压器油中5种主要特征气体作为支持向量机的输入,以7种变压器状态作为相应的输出,选用径向基核,使用遗传算法得到优化参数,充分发挥了支持向量机具有较高泛化能力的优势.实验表明,本文方法能够在较大范围内准确地找到相应的优化参数,并能有效地进行变压器的故障诊断.     

基于遗传编程判别函数法在电力变压器绝缘故障诊断中的应用

基于遗传编程(GP),提出了一种用于电力变压器绝缘故障诊断的判别函数法.该方法结合变压器油中溶解气体含量,利用GP算法的树状结构特点和模拟自然进化理论的全局寻优机制,自动从训练样本中学习到代表输入特征向量与对应故障类型之间关系的判别函数,以函数值的正负表示不同的故障类别.为了验证该方法的有效性,建立了变压器分层故障诊断模型,采用多个判别函数的方式逐步判别变压器绝缘故障的类型.与常规的三比值法、BP神经网络方法相比较表明,该方法提高了变压器绝缘故障诊断的正确率,具有良好的诊断效果.     

基于遗传优化规则库的电力变压器故障诊断

提出基于遗传算法优化模糊规则库的故障诊断方法,采用模糊故障诊断系统对电力变压器的初期故障进行检测或诊断.采用遗传算法产生优化的模糊规则库,针对缺少数据样本的情况,采用自举法对数据样本进行处理及扩充,使得不同的故障类型有相等的样本数.仿真结果表明:该故障诊断方法提高了故障诊断精度和正确率,对于电力变压器故障诊断有效、可行.     

互信息和核熵成分分析的油中溶解气体浓度建模

针对变压器油中溶解气体浓度的预测问题,提出了一种基于互信息和核熵成分分析(KECA)的油中溶解气体浓度预测建模方法。首先,用标准互信息变量选择方法确定模型的输入变量并对选取的输入变量进行相重构;然后,利用Renyi熵信息测度确定KECA核参数并采用KECA对相空间进行特征提取;最后,以核熵成分作为机器学习极限学习机(ELM)的输入,建立变压器油中溶解气体浓度的预测模型。实验结果表明,与灰色模型、支持向量机、BP神经网络建模方法相比,本文提出的方法能够充分利用油中溶解气体浓度信息,因而具有较优的预测精度和泛化能力。     

支持向量机在电力变压器故障诊断中的应用

利用支持向量机的学习方法，构建了电力变压器故障诊断模型．该模型将变压器故障分为放电性和过热性两大类，通过统计分析寻求特征量区分类间的故障类型，采用支持向量机识别类内的故障类型，利用基于交叉验证的网格搜索法来确定支持向量机的参数．考虑到变压器油中溶解气体特征空间的紧致性原理，利用模糊C均值聚类算法对所获取的样本进行预选取，有效地解决了确定模型参数时耗时巨大的问题，并一定程度提高了模型的推广能力．实例验证表明，该模型在有限样本情况下，能达到较高的变压器故障判断率，放电性故障样本正确判断率为90．5％，过热性故障样本正确判断率为85．9％，说明该模型具有很好的分类效果和推广能力．     

电力变压器局部放电在线标定的研究

视在放电量的标定是利用脉冲电流法进行变压器局部放电在线监测的前提。传统的离线标定要求被测变压器处于停电状态，实际操作也较麻烦，难以适应在线监测的要求。文中对目前较常用的套管末屏注入在线标定法进行了研究，讨论了降压电感、套管末屏电容和变压器外壳多点接地等对在线标定中方波波形及测量灵敏度的影响。实验室模拟试验和现场试验表明，在工程允许的误差范围内，套管末屏注入的在线标定与离线标定具有可比性，技术上是可行的。