電力變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測和故障診斷的新方法

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1、%!第))卷第&)期電力自動化設(shè)備L:/4))M:4&))!!)年&)月D/6B879BE:=67$?8:1089:;DF?9<16;8"6B4)!!)電力變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測和故障診斷的新方法李娟，蔡暉，丁曉群（河海大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇南京)&!!GH）!"：介紹一種電力變壓器絕緣在線監(jiān)測和故障診斷的新思路，一方面通過在線油色譜分析儀檢測%種故障特征氣體含量和產(chǎn)氣率，運用模糊理論及專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)對電力變壓器的絕緣狀態(tài)進行跟蹤監(jiān)測；另一方面嘗試用參數(shù)辨識的方法進行變壓器三相電氣量的在線監(jiān)測，依據(jù)變壓器

2、繞組結(jié)構(gòu)及參數(shù)在故障前后會改變的原理，用參數(shù)辨識的方法，進行變壓器繞組故障及其故障部位的識別，實現(xiàn)故障局部定位，提高變壓器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的準確性。#$%：電力變壓器；在線監(jiān)測；故障診斷；參數(shù)辯識中圖分類號：2I,&文獻標識碼：$文章編號：&!!%J%!,K（)!!)）&)J!!%!J!,果進行動態(tài)的相關(guān)性分析，根據(jù)故障的各特征氣體!引言與’(和’()的含量判斷故障是否涉及固體絕緣，新電氣設(shè)備正實現(xiàn)從以時間為基準到以運行狀態(tài)方法克服了傳統(tǒng)的方法，即油中’(，’()總量判斷法為基準的維修方法。依狀態(tài)確定維修可

3、分為在線監(jiān)或’(*’()比值法所存在的溶解氣體累積效應(yīng)的影測、故障診斷和維修策略三層內(nèi)容。響，同時消除了測量的隨機誤差干擾。大量的實踐經(jīng)驗和研究資料表明導(dǎo)致電力變壓#"用"#$法確定設(shè)備內(nèi)部存在放電性故障?？善魇鹿实闹饕蚴墙^緣性能的劣化。變壓器油中以’(與+)，’)+)的相關(guān)程度作為判斷電性故障是否溶解氣體色譜分析（"#$）技術(shù)對監(jiān)測變壓器的絕緣與固體絕緣有關(guān)的標準。狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部潛伏性的故障及其發(fā)展程度十分$"在過熱性故障的情況下，可以’(與’+,的相有效?，F(xiàn)已有廠家生產(chǎn)在線檢測%種故障特征氣體的關(guān)程

4、度作為判斷過熱性故障是否與固體絕緣有關(guān)的油色譜分析儀，在線監(jiān)視油中氣體含量的變化，可及標準。時發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部缺陷、預(yù)期故障的存在和發(fā)展，但由固體絕緣損壞能推斷出變壓器內(nèi)部高能量放此法只能定性地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的異常，不能定位電或電弧放電故障的存在，而這二種放電現(xiàn)象可能和定量地判斷故障。是導(dǎo)致繞組短路故障的主要原因，因此，借助對色譜繞組變壓器中最重要、最復(fù)雜的也是最容易出監(jiān)測數(shù)據(jù)的油色譜分析，可以預(yù)警因固體絕緣發(fā)生現(xiàn)故障的部件，對變壓器繞組進行故障診斷是有意裂解而引起的變壓器內(nèi)部故障。義的。若能在線監(jiān)測變壓器繞組

5、的狀態(tài)，分析故障，)變壓器繞組故障的在線監(jiān)測和診斷指出故障發(fā)生的部位，從而實現(xiàn)變壓器故障的定位，這就是變壓器狀態(tài)維修的新方法。當變壓器在遭受短路沖擊后，可能造成繞組扭曲變形，另外由于繞組絕緣損壞，也會造成匝間短路&變壓器油溶解氣體的監(jiān)測和故障診斷甚至相間短路。繞組發(fā)生故障時，由于整體或局部的多年來，采用"#$法檢查變壓器的缺陷，防止變拉伸或壓縮造成匝間距離改變時，使繞組的感性變壓器燒損方面取得了很大成績。但變壓器色譜在線化，當輕微匝間短路時電阻也會有變化［)］。變壓器故監(jiān)測可以了解變壓器運行狀態(tài)的變化，及時發(fā)

6、現(xiàn)變障類型與參數(shù)變化是有一定關(guān)系的，-./01總結(jié)了變壓器的潛伏性故障，變壓器色譜在線監(jiān)測是辨識變壓器故障類型與參數(shù)變化的關(guān)系如表&所示。壓器故障狀況，準確維修的基礎(chǔ)條件。表&變壓器故障類型與參數(shù)變化的關(guān)系!"電力變壓器內(nèi)部故障涉及固體絕緣的判別。2034&25676/089:;.59<368=66;870;.>:7167>0?/88@<60;A<07016867B50;C6在故障點釋放能量的作用下，油紙絕緣將發(fā)生裂解，釋放出’(和’()，通過對變壓器連續(xù)色譜監(jiān)測的結(jié)參數(shù)名稱故障類型繞組的漏感!繞組變形，匝間

7、短路繞組的電阻"線圈短路折斷收稿日期：)!!)J!NJ!)；修回日期：)!!)J!NJ&N%+!!""李娟，等：電力變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測和故障診斷的新方法!"#$%&&’%$(把變壓器繞組的漏感和電阻是否以M相為例，由圖)可反映變壓器原邊、副邊電磁變化作為判斷變壓器內(nèi)部是否產(chǎn)生故障的判據(jù)，根關(guān)系的方程，針對變壓器原邊、副邊的磁鏈平衡方據(jù)變壓器繞組的漏感和電阻在正常運行時，外部故程，考慮變壓器鐵心非線性和磁滯效應(yīng)，可用微分方障及勵磁涌流不發(fā)生變化，而在變壓器內(nèi)部故障時程將變壓器原邊電壓表示為原邊電流、副邊電壓與要

8、發(fā)生變化的特性，應(yīng)用基于遞推最小二乘法的辨電流以及互感磁鏈的函數(shù)。識理論，通過對變壓器三相電壓、電流的測量來辨識%/,:-M-/--0:"（,）MMMMM:.:.繞組的漏感和電阻，對比正常時的三相繞組的漏感:-I.:"和電阻，可以發(fā)現(xiàn)繞組是否異常及故障發(fā)生的部位，%./1,.$/.-I.-0.（N）:.:.保證變壓器元件得到及時替換，防止變壓器非正常消去磁鏈導(dǎo)數(shù)得方程，令!/0MO0.退出運行。:-