电力变压器过热故障综合诊断技术研究

电力变压器是电力系统中的主要设备，使用面广量大，它的可靠运行是电力系统安全稳定的基础。由于多方面的原因，变压器的故障时有发生，针对电力变压器的故障诊断就是要及时准确地找出它的内部潜伏性故障。电力变压器的潜伏性故障主要分为过热和放电两大类，其中，过热故障占有很大的比重，若不及时处理会引起变压器损坏。本论文较系统地研究过热故障的综合诊断方法。通过深入分析在实践中常用的油色谱判断过热故障，伴以直流电阻等电气试验和红外测温判定故障原因和部位方法基础上，提出了数学DGA并辅以专家系统的诊断过热故障的方法。 油中气体分析法(DGA)是检测电力变压器潜伏性故障最有效的方法之一。在传统的DGA各类方法中，IEC三比值法被广泛应用，但它在许多情况下仍不能准确诊断，有较大局限。本论文提出两种数学DGA方法，即模糊三比值法和可拓理论法。模糊三比值法可将三比值编码边界模糊化，从而改进应用性能；而可拓理论法则首先建立三比值法的物元模型，然后将物元模型中的区间分为三种，按照分段线性化的原则给出点对区间的可拓相关函数，以解决相关文献中点对区间的可拓相关函数在无穷区间上的局限性，利用该函数计算进行变压器故障诊断。仿真计算证明这两种方法都能克服传统三比值法的编码不全，不能诊断多重故障的缺陷，大大提高故障诊断精度。而这两种方法的结合可有效地判定诊断结果的正确性。 由于DGA无法判定故障原因和部位，故本文提出利用电气试验和红外测温专家知识组成过热诊断专家系统，它通过采用模块化的知识，基于基本和复合事实产生式规则的正反向混合推理，应用模糊数学实现不精确的知识表达和推理等实例技术，来优化本系统的功能。最后仿真实例表明对于典型过热故障，本系统有良好的对故障原因和部位诊断效果。