变压器状态监测与故障诊断技术
电力变压器在线监测及故障诊断分析系统——说明报告(关於软件的使用)
电力变压器在线监测及故障诊断分析系统说明报告华中科技大学目录1. 概述 (3)1.1. 用途 (3)1.2. 使用环境 (3)1.3. 技术特点 (3)2. 主要技术参数 (4)2.1. 额定数据 (4)2.2. 通信方式 (4)2.3. 诊断方式 (4)2.4. 设定参数 (4)3. 诊断工作原理 (5)4. 通信软件使用说明 (7)4.1. 连接MIS系统 (7)4.2. 连接铁芯接地电流装置 (7)5. 客户端软件使用说明 (9)5.1. 主界面 (9)5.2. 用户管理 (10)5.3. 数据获取 (11)5.4. 系统查询 (13)5.5. 诊断分析 (14)5.6. 系统设置 (15)6. 运行与维护 (17)6.1. 一般检查 (17)6.2. 投运前装置的设置与检查． (17)6.3. 运行时检查 (17)6.4. 使用注意事项 (17)6.5. 常见故障处理指南 (17)1.概述1.1. 用途对主变压器进行在线监测，获取反映变压器绝缘状况的关键参数，包括铁芯接地电流、油中气体组分两部分在线获取数据，以及预防性试验、油化学试验、缺陷等历史数据，从多个角度实时全面反映运行变压器的绝缘状态，并对其绝缘状况做出分析、诊断。
系统实现自动运行及数据上网功能，对监测结果建立状态监测数据库，并进行数据管理、分析、统计、整合，为电力变压器状态检修提供辅助分析和决策依据。
1.2. 使用环境本系统服务器安装于变电站内。
为便于与“变压器铁心接地电流报警系统”进行RS485通信，需安装在该系统工控机附近；同时，系统需连接供电局局域网，以实现数据获取和上网功能。
1.3. 技术特点1)软件平台采用Visual C++6.0编写，使用操作系统为WindowsXP系统，数据库采用SQLServer2000 SP4。
2)实现与“变压器铁心接地电流报警系统”、“MIS生产管理数据整合与集中应用业务平台”、“在线油气色谱分析系统”通信，获取与变压器相关数据，并整合录入数据库。
浅谈变压器故障诊断的方法与技术措施
道防御系统中最关键的设备。变压器的严重事故 不但会导致 自 身的损坏 ， 还会中断电力供应 ， 给社 会造成巨大的经济损失。 １变珏器常见故障及其诊断方法 １ ． １变压器渗油 变压器渗漏油不仅会 给电力企业带来较大 的经济损失 、 环境污染 ， 还会影响变压器的安全运 行 ，可能造成不必要的停运甚至变压器的损毁事 故， 给电力客户带来生产上的损失和生活上的不 便。因此， 有必要解决变压器渗漏油问题。 油箱焊缝渗油。 对于平面接缝处渗油可直接 进行焊接， 对于拐角及加强筋连接处渗油则往往
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浅谈变压器故障诊断的方法与技术措施
房 波
（ 广西南宁浩天电气设备维护有限责任公 司， 广西 南宁 ５００ ） ３００
摘 要： 介绍电力变压器的常见缺陷和故障 。 并分析了 这些故障对 变压器的危 害， 并对消除故障的方法进行了归纳总结， 此外还介绍了变压器常用的 在 线监测技术， 具有一定的工程实用价值。进入 ２ 世纪电力行业将有更大的发展 ， １ 电力变压器的故障 断与状态 诊 检修作为 中国电力系统实现体制转变、 提 高电力设备的科学管理水平的有力措施， 是今后在电力生产中努力和发展的方向。 关键词： 电力变压器； 故障； 诊断； 技术措施 在电能的传输和配送过程中， 电力变压器是 盐的水分 ， 即电解液时 ， 电耦的作用下 ， 在 会产生 ３ ． １变压器 自 行跳闸 后的处理措施 能量转换 、 传输的核心， 是国民经济各行各业和千 电 解反应 ， 铝被强烈 电 腐蚀。结果 ， 触头很快遭到 般为了变压器的安全运行 ， 在变压器的 家万户能量来源的必经之路 ， 是电网中最重要和 破坏 ， 以致发热甚至可能造成重大事故 。 为了预防 高、 低压各侧都装有断路器， 中、 同时还安装了继 最关键的设备 。电力设备的安全运行是避免电网 这种现象 ， 在上述装置中需要将铝导体与铜导体 电保护装置。 当变压器的断路器发生 自 动跳闸后， 重大事故的第一道防御系统 ， 而电力变压器是这 连接时， 采用一头为铝， 另一头为铜的特殊过渡触 应当立刻清楚 、准确地 向值班调度闸原因的同时， 应检 普通连接。 普通连接在变压器上是相 当多的， 查有无外部短路 、 过负荷 、 的火光、 明显 怪声和喷 它们都是过热的重点部位， 对平面接头， 对接面加 油等现象。如确定变压器两侧断路器跳闸不是由 工成平面， 清除平面上的杂质 。 最好均匀地涂上导 于内部故障引起，而是 由于外部短路或保护装置 电膏 ， 确保连接 良 好。 二次回路误动造成的 ， 则变压器可不经外部检查 ２变压器常见故障状态监测技术 重新运行。 如果不能确定变压器跳闸是由于外部 状态监测主要是参照设备诊断的 目 的来建立 原因造成的， 就必须对变压器进行内部仔细检查。 相应的设备故障模式， 并且采用了准确的方法和 ３ ． ２变压器气体保护动作后的处理措施 装置对设备的状态信息进行检查测量， 且根据实 变压器在运行过程中如发生局部发热 ， 很多 际情况技术处理信息， 避免受到相应的干扰 ， 这也 时候首先表现 出的是油气分解的异常，油会在局 是 能够体现设 备状态 特征 的信息 检测处 理技 部高温的作用下分解为气体 ， 并集聚在变压器顶 术。 盖上端和瓦斯继电器内。区分气体产生的速度和 渗漏点查找不准 ， 或补焊后． 由于内应力的原因再 ２１状态监测特征量的选取 ． 产气量的大小 ， 实际上也就是区分过热故障的大 次渗漏。 对于这样的渗点可加用铁板进行补焊 ， 两 由 于传感器技术的进步使得电气设备能够被 小 。 面连接处， 可将铁板裁成纺锤状进行补焊； 三面连 监测的状态量逐渐加大，当前常用的电气设备的 ３ － ３配电变压器的着火事故处理 接处可根据实际位置将铁板裁成 三角形进 行补 主要状态监测要体现在。 ． ａ 变压器 ： 以充油电力变 变压器发生燃烧时， 首先应立即切断电源 ， 焊； 该法也适用于套管电流互感器二次引线盒拐 压器最为常用， 接着为 Ｓ ６ Ｆ 气体绝缘和环氧树脂 停止使用冷却器， 并迅速使用灭火装置。 若是由于 角焊缝渗漏焊接。 浇注绝缘的变压器。 其监测特征量包括了： 油中溶 油溢在变压器顶盖上引起的着火 ，则应立即打开 高压套管升高座或进人孔法兰渗油。 这些部 解气体含量 、 铁芯接地电流、 局部放电、 绕组变形、 油门放油到适当得油位；若是 由于变压器的内部 位主要是 由于胶垫安装不合适，运行中可对法兰 高压套管的介损等 ． 电容型设备 ： 主要涉及了电 故障导致的着火 ， 则不能进行放油， 因为这时放油 进行施胶密封。封堵前用堵漏胶将法兰之间缝隙 容式电压互感器、 电容器、 电流互感器、 电缆等。 其 极易引起变压器的爆炸。由于变压器内部故障导 堵好 ， 待堵漏胶完全固化后 ， 出 退 一个法兰紧固螺 的监测特征量包括了： 、 电流、 介损 泄漏 值电容等。 致的着火事故， 后果是非常严重的， 一定要提高警 丝， 将施胶枪嘴拧入该螺丝孔， 然后用高压将密封 ｃ ． 氧化锌避雷器 ： 对阻性电流监测， 有时可检测的 惕 ， 做好类似情况下的事故预想准备 ， 提高应付紧 胶注入法兰间隙， 直至各法兰螺丝帽有胶挤出为 总 电流 。 急状态和突发事故的应变能力 ， 将事故的影响缩 止。 ２２状态监测间隔期的确定 ． 小到最低。 １ ． 芯多 点接地 ２铁 状态维修主要是利用状态监测的方式检查 进入 ２ 世纪 电力行业将有更大的发展 ， ｌ 电 变 压器 铁 芯有 且 只能有 一点 接地 ， 出现 两 点 设备的故障情况 ，当确定故障后就可以采取相应 力变压器的故障诊断与状态检修作为我国电力系 及 以上的接地 ， 为多点接地。 变压器铁芯多点接地 的措施进行危险处理，避免预防功能故障的发生 统实现体制转变、提高电力设备的科学管理水平 运行将导致铁芯出现故障 ，危及变压器的安全运 这就需要对设备采取间隔期 ， 根据不同情况的检 的有力措施。 是今后在电力生产中努力和发展的 行， 应及时进行处理。 查来弄清设备的具体情况，当设备被检查到存在 方 向。 直流电流冲击法。拆除变压器铁芯接地线 ， 的 故障的可能后就徐娅萍进行相关的检查。 参 考文 献 在变压器铁芯与油箱之间加直流电压进行短时大 ２ 回 ． 归分析法、 ３ 模糊预测法、 间序列法 、 ｆ 于福全 ， 时 ｌ １ 张天颇．浅谈电力变压嚣常见故障及 电流冲击， 冲击 ３５ 常能烧掉铁芯的多余接地 灰色预测法、人工神经网络法是状态预测中最为 诊 断技 术 ｆ．辽 宁经 济， ０ ，１ ） ５ １． ～ 次， Ｊ １ ２ ８（０： — ６ ０ １ 点， 起到很好的消除铁芯多点接地的效果。 开箱检 普遍 的方 法 ｆ 王越明， ２ １ 王朋， 杨莹． 变压器故障诊断与维修 ： 第 查。对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成 ａ ＿ 时间序列预测， 使用较为普遍 ， 作为传统状 １版［ ． ： 学工 业 出版社 ，０ ８２４ ２５ Ｍ】 北京 化 ２０ ：２－ ２． 多点接地的， 应将定位销翻转过来或除掉。 夹件垫 态预测方法可以对不同时刻观测值的相关性进行 ｆ 郭小林． ３ 】 信息融合技术在变压 器故障诊 断中的 脚与铁轭问的绝缘纸板脱落或破损者 ，应按绝缘 反映 ， 主要显 现 出状态 变化 的 “ 惯性 ”主要 能够 将 应用『 ． ， Ｊ 华北电力科技大学学报， ０ ，６ ： —７ １ ２ ７ （ ） ５ ２． ０ ２ 规范要求， 更换一定厚度的新纸板。 观测值的变化趋势如实反映。ｂ回归预测， ． 主要是 】 ． ３接头过热 针对 电气设备的历史资料来搭建起数学分析模 载流接头是变压器本身及其联 系电网的重 型， 对设备的未来状态预测。ｃ模糊预测 ， ． 主要是 要组成部分，接头连接不好 ， 将引起发热甚至烧 利用了模糊逻辑和预报人员的专业知识对数据和 断，严重影响变压器的正常运行和电网的安全供 信息进行处理 ， 最终出现了规则库 ， 接着使用一个 电。因此， 接头过热问题一定要及时解决 。 线性逼近非线性动态系统后展开预测。根据 当前 铜 铝 连接 。变 压器 的引 出端 头都 是 铜制 的 ， 的社会使用情况看，单纯的模糊预测 由于精度问 在屋外和潮湿的场所中，不能将铝导体用螺栓与 题发挥不了效果
电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析
电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析一、概述随着电力工业的快速发展，电力系统设备的安全稳定运行对于保障社会经济的持续发展和人民生活的正常进行具有至关重要的意义。
由于设备老化、运行环境恶劣以及人为操作失误等多种因素的影响，电力系统设备在运行过程中难免会出现各种故障。
对电力系统设备进行状态监测与故障诊断技术的研究与应用，成为了确保电力系统安全稳定运行的关键环节。
状态监测技术是指通过实时采集设备运行状态信息，对设备的健康状况进行实时监测和评估的技术。
该技术能够及时发现设备的异常状态，为故障诊断提供有力的数据支持。
而故障诊断技术则是根据状态监测所获得的数据，结合设备的结构特点、工作原理以及运行环境等因素，对设备故障进行准确判断和定位的技术。
通过故障诊断，可以确定故障的原因、程度和范围，为后续的维修和更换工作提供指导。
近年来，随着传感器技术、信号处理技术和人工智能技术的不断发展，电力系统设备状态监测与故障诊断技术也取得了显著的进步。
各种新型传感器和监测设备的出现，使得状态信息的获取更加准确和全面信号处理技术的发展，使得对监测数据的分析和处理更加高效和精确而人工智能技术的应用，则为故障诊断提供了更加智能和自动化的方法。
尽管取得了这些进展，但电力系统设备状态监测与故障诊断技术仍面临着一些挑战和问题。
例如，对于复杂设备和系统的监测与诊断，需要更加深入的理论研究和更加完善的技术体系同时，还需要解决在实际应用过程中可能出现的误报、漏报等问题，提高监测与诊断的准确性和可靠性。
本文旨在对电力系统设备状态监测与故障诊断技术进行深入的分析和研究，探讨其在实际应用中的优势和不足，并提出相应的改进和发展方向。
通过对该技术的深入研究和应用推广，有望为电力系统设备的安全稳定运行提供更加坚实的技术保障。
1. 电力系统设备状态监测与故障诊断的重要性在电力系统中，设备状态监测与故障诊断技术的应用具有极其重要的意义。
这一技术能够确保电力系统的稳定运行。
电厂变压器常见故障诊断及在线监测技术
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Ｃ ｉ ａＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄＰ ｏ ｕ ｔ ｈｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ
工 业 技 术
电厂变压器常 见故障诊 断及在线监测 技术
电网智能化中的电气设备状态监测与故障诊断方法
电网智能化中的电气设备状态监测与故障诊断方法随着电力系统的快速发展和智能化的推进，电气设备的状态监测与故障诊断变得越来越重要。
电网智能化技术的应用，可以实现对电气设备的实时监测、故障预警和快速诊断，从而提高电网运行的可靠性和安全性。
本文将介绍电网智能化中常用的电气设备状态监测与故障诊断方法。
一、电气设备状态监测方法1. 传统监测方法传统的电气设备状态监测方法主要包括温度、振动、湿度、颗粒物等参数的监测。
通过安装传感器和监测仪器，实时获取电气设备的工作状态，并将数据传输到监测系统中进行分析和处理。
例如，温度是电气设备运行状态的重要指标之一，可以通过温度传感器实时监测设备的温度变化。
当温度超过设定的阈值时，系统会自动发出预警信号，以便及时采取措施。
2. 特征参数提取方法特征参数提取方法是对电气设备工作状态进行识别和判断的一种常用方法。
通过对电气信号进行信号处理和特征提取，可以得到反映设备状态的特征参数。
例如，对于变压器来说，可以通过提取电流波形、电压波形和频谱特征等参数，判断变压器是否存在故障。
通过比较实际测量的特征参数与预设的故障特征参数，可以实现对变压器故障的诊断和判断。
3. 数据挖掘与智能算法方法数据挖掘与智能算法方法是在大数据背景下，利用机器学习、人工智能等技术来实现电气设备状态监测的方法。
通过对大量历史数据进行分析和挖掘，建立模型，从而实现对电气设备的状态监测和预测。
例如，可以利用神经网络算法对大量的电气设备数据进行训练，建立模型，用于识别和预测设备的工作状态。
通过将实时数据输入模型中，可以及时发现设备异常和故障，并提供相应的预警或诊断结果。
二、电气设备故障诊断方法1. 规则推理方法规则推理方法是一种基于规则库的故障诊断方法。
通过建立故障规则库，将设备故障类型和相应的特征参数进行匹配，从而实现对设备故障的诊断。
例如，设备故障规则库中定义了某一特征参数超过一定阈值，则判定为设备故障。
当实时监测到该参数超过阈值时，即可根据规则库进行故障诊断，并给出相应的处理建议。
电力变压器常见工作故障及诊断监测技术
渗油现 象的话 ， 直 接 在 这 个 位 置 焊 接 就 行 。但 加 强 筋 连 接 位 置和 拐 角处 出现渗 油现 象就 不 能采 用这 个 方 法进行 焊接 ． 因为 ． 它俩 的渗 油 点都 不好找 ， 必须通过 铁板 来 进行 焊 接 ，
电力 变压 器 的 重 要性 ， 并做好管理工作。
【 关键词 】 电力 变压器 ； 工作故障 ； 诊断监测技术
【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ４ １ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ３ — ０ ０ ６ ２ — ０ ２
问题 的 原 因 以及 具 体 的 部 位 ．并 实施 在 线 检 修 或 者 是 停 电检
的转 换 和 电能 的 向 外 输 送 ．而 且 也 是 推 动 国 民 经济 迅 速 发 展 修 ． 这 样 才 能 够保 证 电 力 系统 的 安 全性 以及 可 靠性 。
１ ． ２ 变压器出现渗油现象
被 腐蚀后 的铝导 体 ． 使 接 头的工作 性能 不果 发 现 母 线 的拉 伸 过 程 出 现 异 常 情 况 ， 可根据母 线的相 关规定 。 来 实施 母 线 伸 缩 节 连 接 ， 重 新 调 整
压 器的不稳定 ， 导 致 电力 系统 出 现 故 障 。因此 。 在 空 气 湿度 大 母 线 长 度 即 可 。如 果 在 引 线 的 调 整 过 程 中存 在 的 困难 过 大 。 我 们 可 以 采 取 曲 线 救 国 的 方 式 来 解 决 这 个 问题 ．就 是 在 各
情 况下 ， 变压 器 的 引 出 端 头 都 是 由铜 金 属 制 作 而 成 ， 是 由它
变压器故障诊断方法与案例分析方法与技巧
变压器故障诊断方法与案例分析方法与技巧随着电力系统的不断发展和应用，变压器作为电力系统中的重要设备，其正常运行对于电力系统的稳定运行至关重要。
然而，变压器在运行中难免会出现各种故障，若不及时诊断和处理，可能对电力系统造成严重的负面影响。
因此，准确、快速地诊断变压器故障是变压器运维和维修工作中的重要环节。
本文将介绍一些常用的变压器故障诊断方法，并结合实际案例进行分析，希望能为变压器故障诊断工作提供一定的参考和指导。
一、变压器故障诊断方法1. 外观检查法外观检查是最常见的诊断方法之一。
通过对变压器外观的观察可以初步判断是否存在明显的故障迹象，如油渗漏、绝缘子破损等。
此外，还应关注变压器周围环境的温度和湿度状况，以及变压器附近的杂音等因素，这些都可能与变压器的故障有关。
2. 油质分析法变压器油质分析是一种常用的故障诊断方法。
通过对变压器油样中溶解气体和颗粒物的检测，可以判断变压器内部是否存在绝缘材料老化、放电和短路等问题。
此外，油质分析还可以预测变压器的剩余寿命，及时进行维护和更换。
3. 绝缘测试法绝缘测试是一种常用的变压器故障诊断方法。
绝缘测试可以通过测量变压器绝缘电阻来评估绝缘性能。
绝缘阻值的下降可能意味着绝缘材料老化或损坏，需要及时处理。
绝缘测试还可以用来检测绕组是否存在短路和接地等问题。
4. 振动分析法振动分析是一种通过检测变压器的振动信号来评估变压器内部故障的方法。
变压器故障通常会引起变压器的振动，通过振动分析可以判断故障的类型和程度。
例如，绕组松动、齿轮磨损等都可能引起变压器的振动。
二、案例分析方法与技巧1. 绕组温度异常案例分析在一次变压器检修中，发现某变压器绕组温度异常升高。
经过外观检查，未发现明显的外部故障迹象。
通过油质分析发现变压器油中溶解气体含量明显升高。
进一步进行绝缘测试，发现变压器绝缘阻值下降。
通过这些分析，判断变压器内部绝缘材料老化，导致绕组温度异常升高。
最终，进行了相应的维修和更换工作。
毕业论文电力变压器状态监测与故障诊断
毕业论文电力变压器状态监测与故障诊断
电力变压器是电力系统中重要的设备之一，它具有电压变换、电流变换和隔离等多种功能。
在电力系统中，变压器的状态和性能直接影响着系统的稳定性和可靠性。
因此，如何有效地监测电力变压器的状态和诊断故障成为了电力系统运行和维护的重要问题。
本篇毕业论文将介绍变压器状态监测和故障诊断的研究现状，并针对电力变压器状态监测和故障诊断的技术难点，提出了一种基于传感器和智能算法的方法。
首先，本文对电力变压器的状态监测技术进行了综述，主要包括变压器气体绝缘发生器（DGA）监测技术、异物检测技术、振动监测技术等。
其次，针对电力变压器故障诊断技术进行了综述，包括通过DGA监测技术、红外热像技术和振动监测技术等手段进行故障诊断的现状进行了研究，总结了每种技术的优缺点，为确定可行的方案及其技术选型提供依据。
然后本文提出了一种基于传感器和智能算法的电力变压器状态监测和故障诊断方法。
该方法采用DGA监测技术、振动监测技术和红外热像技术对电力变压器进行实时监测，通过对监测数据的处理和分析，建立基于智能算法的模型，实现对电力变压器的状态监测和故障诊断。
该方法有效提高了电力变压器的监测精度和故障诊断的准确性，为电力系统的运行和维护提供了重要的保障。
最后，本文对该方法进行了实验验证，并对实验结果进行了分析和讨论。
实验结果表明，该方法对电力变压器的状态监测和故障诊断具有一定的可行性和实用性。
总之，本篇毕业论文通过对电力变压器状态监测和故障诊断技术进行综述，提出了一种基于传感器和智能算法的状态监测和故障诊断方法，为电力系统的运行和维护提供了重要的技术支持。
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qn、 然后通过统计与制表,就能够得到各种分布谱图:如 q 、
通过详细分析这些谱图就 n 等二维谱图及 q n 三维谱图。 可以识别放电模式(故障类型)和严重程度。 (3)放电部位确定。 一是通过声波信号确定。 在变压器局部发生 放电时检测产生的电信号和3组声波信号并记录电、 声信号到达各 自传感器的时间差,然后以电信号为时间基准,根据声波信号与电 信号传播速度的特点建立数学模型,从而经过分析计算就可以求得 放电部分位置;二是通过电信号定位。 变压器绕组内部发生局部放 电后,放电脉冲会沿着绕组线圈向两端传播,因此只要在绕组高压 端和中性端布置相应的传感器采集传播来的电信号,就可以通过两 端响应的比值和放电源位置呈线性关系的特点来确定放电位置。
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t x t y tz T （2） 式中 t x , t y , t z 分别为Vx ,V y , Vz 在一个采样周期内的持续时间,Vr 为参考电压矢量, T 为采样周期。 搭建的模块如图3所示。
4、算法仿真结果(如图 4- 图 6)
0
由上3图分析可知:三电平SVPWM的线电压由五个电平组成, 更接近正弦波,用三电平控制的电机三相电流波形正弦度较高,转 矩脉动要明显要小于两电平控制时的电机转矩脉动,对电机的有害 影响小。
当变压器的某一部分的电场强度超过它周围电介质的的绝缘 强度时,就会在这个部位发生局部放电,如果局部放电不处理将会 对变压器造成灾难性的事故。 而局部放电会产生几个方面的效应:
基于专家知识 的 在线状态评估
基于神经网络的离 线状态评估
是 正常 否 基于可拓工程方法的故障 性质及故障元 件的判别
灰色理论的智 能 预测和决策支 持
参考文献(3条) 1.金宏义 关于变压器故障在线监测系统的分析 2011(03) 2.候江江;袁园;周超 电力变压器状态监测和故障诊断系统的设计 2008(19) 3.梁华兰 电气设备的状态监测与故障诊断 2008(12)
引用本文格式：马振 变压器状态监测与故障诊断技术[期刊论文]-中国科技纵横 2012(15)
1 、 引言
变压器作为供配电线路中电压调节及电能分配管理的重要节 点,其能否可靠、 稳定的运行会直接影响其所在电力网工作的状况, 但现实的情况是变压器的运行环境中始终有电、 热、 机械、 潮湿等因 素的影响,随着服役期限的延长使其性能会逐渐劣化,等劣化积累 到一定程度时就会引发故障,致使电力网大面积停电,而任何变压 器的停电都将是灾难性的事故,将给电力企业造成直接或间接的经 济损失,同时还会影响到人们的正常生活。 为了切实保证变压器能 够正常稳定运行,电力工作者通过在实践中不断探索,总结出了变 压器状态检测与故障诊断技术。 当前应用的状态监测与故障诊断技 术有很多种,主要有:溶解气体、 局部放电分析、 热效应分析、 振动分 析、 的分析等状态检测方式,本文主要以局部放电分析和溶解气体 分状态检测和故障诊断为重点进行了概述和说明,并对目前尚存在 的问题进行了研究。
的收集过程,而故障诊断是对收集的特征量进行推理判断的过程。
3、溶解气体的监测与诊断 3.1 油中溶解气的现场检测原理
当前,电力行业使用最多的是充油式变压器,而充油式变压器 绝缘采用油浸纸方式,当变压器异常放电或过热时矿物油和绝缘纸 将裂解,产生诸如H2、 c2H4、 C2H2、 C 2H 6、 CO、 CO2等气体,因此通过 油气分离装置将产生的气体分离出来,并运用溶解气体在线色谱分 析 （DGA） 技术和气敏传感器等分析其成分和相互比例,获得数据 进入 “诊断系统” 通过相关运算及与正常情况下的即经验故障状态 下的所含气体成分及组成做对比,就可以获知变压器潜伏性故障的 类型及部位。 变压器油中溶解气状态检测原理如图2所示。 目前,油中溶解气的在线监测方式主要有色谱监测、 传感器监 测和红外光谱检测等。 其中的色谱在线监测的流程简述如下:一是 脱气。 即通过采用薄膜渗透取气法、 抽真空取气发或空气循环取气 法等方式,将油中所含的气体分离出来;二是气体分离。 通常情况下 只检测H2,所以可以采用薄膜渗透取气法收集油中溶解的H2;三是 气体鉴定。 通过使用半导体 气敏传感器与待测气体接触后,其电气性能将发生想一个的改 变,基于此就可以鉴定气体组成。 (如图1图2)
3 1 4 2 3 5 6
5 、 结语
综上所述,变压器的状态监测和故障诊断技术,可以迅速、 连续 的反映其运行状况,提前对潜在的故障进行预警,并提出检修、 处理措 施,在很大程度上确保了变压器的良好正常运行,延长了设备服役寿 命,减免了一些不必要的维修或过维修措施,从而大大降低了电力部 门的运维成本,并且为电能管理的自动化与智能化打下了一定的基 础,是当前保障电网安全可靠运行的有效技术措施,应在更广范围和 领域大力推广。 然而,该技术作为一种正处在发展阶段的自动化技术, 在其发展的历程中海存在很多的障碍和捆,利用其彻底替代预防性 和周期性的检修还有较长的历程,因此纪要积极的对其进行研发与 推广,同时也要避免盲从,要不断在实践中积累和总结好的经验,逐步 完善系统,最终使其为电力系统的可靠、 高效运行保驾护航。 参考文献 [1]金宏义.关于变压器故障在线监测系统的分析[J].中小企业管理 与科技,2011(3). [2]候江江,袁园,周超.电力变压器状态监测和故障诊断系统的设计 [J].科技信息,2008(19). [3]梁华兰.电气设备的状态监测与故障诊断[J].伊犁师范学院学报 (自然科学版),2008(12).
1.5U m / 3 (其中的 U m 为最大工作电压值)时,放电量通常不会超过
500P C ;在线端电压为1.3U m / 3 时,放电量一般不会超过300P C 。 但 是对于新投入运行或是经大修之后的变压器进行运行性能及故障判 断时,不能简单的参考以上标准,并不能简单的认为在上述电量以下 就发生故障,另外,由于变电场所一般都会充斥着强烈的各种电磁及 无线电干扰,因此在线监测装置通畅也达不到如此高的分辨率。
-5 0. 7 0. 72 0. 74 0. 76 0. 78 0. 8
5 、 结语
通过对两种方法的比较,发现随着电平数增加控制算法渐趋复 杂化,但电平越多,控制性能愈好,转矩脉动小,电压电流谐波小,所 以研究更高电平逆变器的拓扑结构有了更加积极的意义。 参考文献 [1]洪乃刚等.电力电子和电力拖动控制系统的 Matlab 仿真[M].北 京:机械工业出版社,2006. [2]陈伯时. 电力拖动自动控制系统（第二版） [M] .北京: 机械工业 出版社,2002. [3]李启明,苏建徽.三电平 SVPWM 算法研究及仿真[D].合肥工业大学, 2007. [4]王兆安等.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2000. [5]王建宽,崔巍,江建中.SVPWM技术的理论分析及仿真[J].微特电机, 2006 年第 6 期:15-20.
工艺设计改造与检测检修
变压器状态监测与故障诊断技术
马振
山东科技大学 山东青岛 266590
摘要: 变压器在电能输送中起着调节电压等级和分配电能的作用,其能否可靠、 稳定的运行会直接影响其所在电网的工作性能,为了确保变压 器实现高效和正常运行,以全面清晰的把握变压器运行状态并及时发现其潜在的故障隐患的变压器的状态检测和故障诊断技术应运而生,并快速发 展和被广泛应用。 本文介绍了变压器的状态监测与故障诊断技术的概念,并概况的叙述了油溶解气和变压器局部放电状态检测和诊断技术,希望对 变压器的运行管理工作有所参考意义。 关键词:变压器 状态检测 故障诊断
数据输入
3.2 故障诊断
前面已经说过,变压器不同性质的故障所产生的溶解气的气体 组成和其成分比有所不同,因此,根据对气体成分的鉴定就可以进 入诊断程序,按照流程图1所示的原理,借助于专家知识库进行变压 器运行状态评估,从而获得检修建议,对变压器实施检修或维护措 施,确保变压器在正常状态下工作。
4、变压器局部放电的监测与诊断 4.1 局部放电状态检测
2、状态监测与故障诊断技术的概念
变压器的 “状态监测” (Condition Monitoring)是通过各种传感器 及测量手段对能够反映变压器运行状况的物理和化学量进行在线监 测,采集与其运行性能相关的电、 热、 声波等信号,从而为下一步的故 障诊断打下基础。 “诊断” (Diagnose)原是医学名词,应用在电气设备领 域特别是变压器的 “故障诊断” (Failure Diagnosdcs)其含义是指以状是 神经网络对其进行分析评估、 推理、 判断,从而获得变压器的故障类 型、 故障性质、 发生部位及严重程度等情况,最后提出对变压器的检 修、 维修措施或建议。 流程图如图1所示。 概况的说,状态检测室特征量
Vx t x V y t y Vz t z Vr T （1）
1 —变压器、2 —超声传感器、3 —电流传感器、 4 —数据采集与控制单元、5 —通讯光纤、6 —计算机中心 图 3 变压器局部放电状态检测原理图
4.2 局部放电的诊断
(1)根据视在放电量判断。 当前在变压器局部放电试验标准中一 般都会以视在放电量作为评定放电性能的指标。 电力设备预防性试 验规程DL／T596-1996明确规定,在离线状态下,在线端电压为
维修建议
输出结 果
图 1 变压器故障诊断流程图
图 2 变压器油中溶解气的在线检测原理图
China Science & Technology Overview
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工艺设计改造与检测检修
会在相关电回路中产生电脉冲信号;会产生电磁辐射;会有相应的 声辐射;放电部位的材料会发生化学变化等,针对这些不同的效应, 就可以通过检测技术对其进行测量,从而获知变压器放电故障的发 生部位及严重程度。 变压器局部放电的状态监测系统原理图如图3所示。 变压器局部 放电时的放电脉冲电流信号由安装在接地线和套管末端引下线上的 电流传感器3来采集;而局部放电发生的的声波信号由安装在变压器 外壳上的超声传感器2来提取;电流和声波信号通过数据采集与控制 单元4并进行模数转换,最后进入到计算机系统进行数据处理与储存。 (2)根据分布谱图判断。 在一定的测量间隔内,采集和记录各次 放电的放电量q、 放电发生时外加电压的相位 和放电重复次数n,