电力变压器状态评估及故障诊断方法研究

赵华鑫

（江苏省电力公司检修分公司,211102）

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究

赵华鑫

（江苏省电力公司检修分公司,211102）

电力变压器作为保障电网安全的关键枢纽设备，是能量转换和传输的核心系统。本文主要研究电力变压器的状态评估方法和故障诊断方法，意在为其实践应用提供一些指导。

电力变压器；状态评估；故障诊断方法；研究

引言：电力变压器直接关系到电网系统的稳定和安全运行，其在保证电力行业的健康持续发展具有重要的作用。现阶段，由电力变压器故障导致的事故屡见不鲜，不仅造成了电力企业的巨大经济损失，同时也带来了严重的社会影响。因此，本文主要分析电力变压器的状态评估和故障诊断方法，其对于电力变压器故障的预防和维护具有重要的实际意义。

1　电力变压器状态评估分析

1.1电力变压器状态评估指标的建立

建立电力变压器状态评估指标的过程中要遵循科学、定性与定量相结合、整体与局部相结合、全面性和可行性的基本原则，保证指标的代表性和全面性。鉴于此，电力变压器状态评估指标主要包括油色谱指标、电气试验指标、油化试验指标和附件与运检指标等。其中，油色谱指标在建立过程中要考虑到电力变压器油中溶解气体含量以及电力变压器绝对产气速率的注意值，具体要求如表1和表2所示。

表1　电力变压器油中溶解气体含量注意值

通过表1和表2中的注意值，可以得到在评估油色谱指标过程中需要遵循的基本依据，即只有在规定值的范围内，才可以判断出电力变压器是否处稳定的工作状态下。与油色谱指标相似，其它指标在设计过程中也需要遵循各自的标准。

1.2电力变压器状态评估方法

表2　电力变压器绝对产气速率的注意值

1.2.1基于集中分析理论的电力变压器状态评估

在基于集中分析理论的电力变压器状态评估方法中，变压器运行状态G主要是通过油色谱分析U1、电气试验U2、附件运行情况V1、运行及检修记录V2四项一级指标进行评估，并在其基础上对U1、U2和V1设置了二级评估指标，具体内容如表3所示。

表3　基于集中分析理论的电力变压器状态评估二级评估指标

通过表3可以发现，变压器状态与多种指标因素相关，在其基础上将变压器状态可以分为正常状态、注意状态、异常状态和严重状态，在不同状态下会对应一系列的指标标准，通过指标检测结果从而判断变压器的具体状态。

1.2.2基于模糊和证据推理融合的变压器绝缘状态评估

与1.2.1相似，其在指标建立过程中也包括三层，即目标层，一级影响因素和二级指标参数，模糊评估模型在建立过程中需要结合模糊数学理论，在得出相对劣化度与状态指标的基础上以隶属度函数表达式将不同状态等级信息进行描述，其数学表达式可以概括为,通过路隶属函数的分布函数特征得到最终的评价结果。在模糊模型评估过程中，各种影响因素所占取的权重不同，U1权重为0.3974，其二级指标权重分别为0.3581，,01154,0.2362,0.1749和0.1154。U2权重为0.3665，电气试验指标为0.2361。

证据推理融合评估模型按照一定的证据合成规则对变压器绝缘状态进行评估，其本身是一种严格的“与”运算方法，在推理过程中涉及到大量的运算关系，在此不再做深入分析。在实践评估过程中可以将模糊模型与证据推理模型融合在一起建立推理决策评估模型的识别框架，选择独立证据，在模糊模型的基础上确定基本概率分配，确定置信度系数，实现证据融合，得到最终的证据推理决策，从而完成对变压器绝缘性能的分析。

2　电力变压器故障诊断方法

2.1以油中溶解气体为特征量的电力变压器故障诊断

如表4所示，其为不同故障类型产生的基本特征气体，通过对油中溶解气体的检验，可以确定出电力变压器的故障类型。

2.2基于粒子群优化最小二乘支持向量机的变压器故障诊断

基于粒子群优化最小二乘支持向量机的变压器故障诊断主要是通过一定的诊断算法实现，其基本流程如下：样本数据的收集、数据的预处理、训练/测试样本、参数优化、算法终止检查、通过LS-SVM建模、故障诊断，其本身是一个循环的过程，即在数据预处理以后在执行训练样本过程中，当不能终止算法检查时想需要从数据预处理开始循环。

3　结论

综上所述，重点分析了电力变压器状态评估和故障诊断方法，对不同诊断方法的原理和流程进行了简单的介绍。鉴于电力变压器的应用作用与价值，在实际评估和诊断过程中要结合需求选择合适的方法。

[1]李黎,张登,谢龙君,俞斌,林福昌.采用关联规则综合分析和变权重系数的电力变压器状态评估方法[J].中国电机工程学报,2013,24:152-159+22.

[2]张彬.电力变压器绕组机械状态多信息诊断方法研究[D].沈阳工业大学,2015.

Study on condition assessment and fault diagnosis of power transformer

Zhao Huaxin
（Jiangsu electric power company maintenance branch,211102）

The power transformer is the key equipment to ensure the safety of power network,and it is the core system of energy conversion and transmission.In this paper,we mainly study the condition assessment method of power transformer and fault diagnosis method,in order to provide some guidance for its practical application.

power transformer;condition assessment;fault diagnosis method;research

表4　不同故障类型产生的基本特征气体