基于DGA的变压器绝缘故障判断

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基于dga技术的变压器故障在线监测方法研究

基于dga技术的变压器故障在线监测方法研究

摘要基于DGA技术的变压器故障在线监测方法研究电力变压器作为电力系统的枢纽设备之一,它的稳定运行与否直接关系电力系统的供电可靠性。

变压器油中溶解气体离线分析不需要设备停电,是迄今为止设备状态检修工作中较为有效的故障诊断方法。

在线监测是离线分析的一种补充形式,能够克服常规离线油色谱试验干扰因素多、数据及时有效性欠缺等弊端,真正实现了在变压器运行状况的实时分析,并进行色谱数据在线传输。

通过在线装置可以做到缩短特征气体监测周期,在设备故障初期及时发现异常并报警,在跟踪设备的潜伏性故障时减少人工成本,利用较高的数据采集量进行智能化故障诊断,使分析结果的可靠性大大增强。

本文结合工作实际探讨了基于DGA技术的在线监测手段在变压器故障诊断工作中的现实意义,同时介绍了现阶段在线监测技术在国内外发展情况及主要厂家的产品水平。

论述了油中气体的产生机理和变压器几种典型故障,重点分析了基于DGA技术的故障诊断步骤,确定采用将多种分析方法结合综合诊断电力变压器故障。

随后对长春地区电力系统变压器油色谱在线监测装置安装应用情况进行阐述,介绍了基于指标加权法的在线监测装置评估与选择方法,采用此方法对目前安装在系统内各个厂家的在线装置性能进行对比分析,并利用河南中分生产的基于DGA技术的中分800装置提供的在线监测数据,准确分析设备故障类型和严重程度,用事实证明,中分变压器油色谱在线监测装置运行稳定,提供的数据可信程度高,能够实现对各地区变压器的运行状况的实时监测,真正提升变压器技术管理水平。

关键词:变压器;在线监测;色谱试验;故障诊断AbstractResearch on On-line Monitoring Methodof Transformer Faultsbased on DGA TechnologyPower transformer is one of the pivotal equipment of power system.Its stable operation directed related to the power supply reliability of power system.The off-line analysis of dissolving gas in transformer oil is widely used in transformer state overhaul,which is an effective method to diagnose transformer fault diagnosis so far.On-line monitoring is a complementary form of off-line analysis,can overcome many disadvantages of conventional off-line oil chromatography test,such as,there are many interference factors,lack of timely data and lack of validity,truly realized the real-time control and fault diagnosis of transformer running status,and transmission of chromatographic data online.Through online device can shorten the cycle characteristics of gas monitoring,timely find the exception and alarm at the beginning of equipment failure,reduce labor costs when tracking equipment in latent failure,use high amount of data acquisition for intelligent fault diagnosis,greatly enhance the reliability of analysis results.This paper discusses the practical significance of online monitoring method based on DGA technology in transformer fault diagnosis work,and introduces the development situation of online monitoring technology at home and abroad and the product level of major manufacturers at present.It also describes the mechanism of the gas in the oil and the typical failures of the transformer,and it focuses on the malfunction diagnostic procedures based on the DGA technique,and it is determined to use various methods of analysis to synthesize the power transformer failure.Then, the installation and application of the on-line monitoring device of transformer oil chromatography in changchun area were discussed,an index weighting method for evaluating and selecting online monitoring devices is introduced,this method is used to compare the performance of the on-line device installed in the system.With the online monitoring data provided by henan zhongfen800device based on DGAtechnology,the fault type and severity of the equipment are analyzed accurately,and it is proved by the fact that the on-line monitoring device of the transformer oil chromatographic system is stable and the data is reliable,which can realize real-time monitoring of the operation status of transformer in various regions and improve the management level of transformer technology.Key words:Transformer;Online monitoring;Chromatographic test;Fault diagnosis目录第1章绪论 (1)1.1论文研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究现状及存在的问题 (2)1.3论文主要研究内容及基本框架 (4)第2章基于DGA技术的变压器故障诊断方法 (6)2.1变压器内部产气机理 (6)2.1.1变压器油的分解 (6)2.1.2固体绝缘材料的分解 (7)2.1.3气体的其他来源 (7)2.2变压器的典型故障 (8)2.2.1变压器热性故障 (8)2.2.2变压器电性故障 (8)2.2.3变压器受潮 (9)2.2.4变压器其他故障 (10)2.3基于DGA技术的变压器故障诊断方法 (10)2.3.1判断设备有无故障的方法 (11)2.3.2判断设备故障类型的方法 (14)2.4本章小结 (19)第3章基于指标加权法的在线监测装置评估与选择 (20)3.1油中溶解气体在线监测装置运行评价 (20)3.1.1装置在线率 (20)3.1.2误差合格率 (21)3.1.3趋势合格率 (22)3.1.4指标加权分析法 (23)3.2长春地区变压器油中溶解气体在线监测装置安装情况 (24)3.3总体运行情况分析 (26)3.4本章小结 (29)第4章河南中分800在线监测系统测试分析与应用实例 (30)4.1中分在线监测系统概述 (30)4.1.1系统组成及工作流程 (30)4.1.2系统数据查询及应用分析 (31)4.2在线监测装置数据应用实例 (35)4.2.1案例分析1 (35)4.2.2案例分析2 (38)4.3本章小结 (40)第5章结论与展望 (41)5.1全文总结 (41)5.2研究展望 (41)参考文献 (43)作者简介 (46)致谢 (47)第1章绪论1.1论文研究的目的及意义近年来,随着国家电网大力发展特高压技术和智能电网,中国的电力技术水平和电力网络规模已然成为全球电力网络的排头兵。

分析电力变压器绝缘故障综合诊断方法108

分析电力变压器绝缘故障综合诊断方法108

分析电力变压器绝缘故障综合诊断方法摘要:现阶段,我国经济发展速度不断加快,能源消耗能量不断提升,特别是电力能源消耗持续上涨。

为了满足社会经济发展、人们生活对电力能源应用的实际需求,越来越多的电力工程投入建设。

变压器设备是电力能源输送过程中的关键设备,可以对输电电压进行有效调节,对保证电网运行安全、稳定有着积极影响。

但对电力变压器设备运行进行深入调查发现,运行过程中经常会出现绝缘故障问题,使电力变压器设备作用发挥受到了限制。

本文就是对电力变压器绝缘故障综合化诊断方法进行深入分析,希望对相关人员有所启示。

关键词:电力变压器;绝缘故障;综合诊断;方法引言:电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备,在实际运行中需要对设备绝缘情况进行全面化的检测,从而了解设备运行中可能存在的不良问题,将电力变压器设备的重要作用良好展现出来。

电力变压器绝缘故障综合诊断方法提出后,受到了众多技术人员青睐,并且将其应用于工作实践中去,取得了非常可观成效。

这种诊断方法弥补了传统诊断方法存在的不足之处,对促进电力设备诊断技术改革有着积极影响。

下面就对相关内容进行详细阐述。

一、电力变压器设备绝缘故障诊断的重要性分析目前,我国电力系统电压等级不断提升,进行大规模电网建设与增强电网运行的智能化、现代化,已经成为电网现阶段发展的主要目标。

每一年众多数量的变电站都会投入建设或进行改造,电力行业的快速发展使得电气设备接入数量也在逐渐上涨。

为了保障电网可以长期处于健康运行状态,需要对众多设备的实际运行状态进行检测,其中,对电力变压器设备绝缘故障诊断重视程度也在逐渐提高。

电力变压器是电网中非常重要的电气设备,通过以往故障案例可以了解到,变压器设备运行中常有故障问题发生,对电网运行安全造成了较深影响,严重时会导致大范围停电情况发生。

而且,电力变压器设备故障问题排除难度性也要高于其它电力设备。

在我国较多变电站中电力变压器应用了较长时间,变压器接近了使用规定年限,设备老化情况较为严重。

电力变压器绝缘故障的分析与诊断_1

电力变压器绝缘故障的分析与诊断_1

电力变压器绝缘故障的分析与诊断现在,国内的电力体系的作战策略是把西部地区的电向东输送、南北方的电相互供应、全国连接的状态,电力变压设备是电力设备中最为关键的设备,其正常安全工作对于整个电网的运行来讲都有着很关键的作用。

电力变压设备中的绝缘材料大多是绝缘油以及绝缘纸,在长久的工作中,这些绝缘材料肯定会受到不同程度的老化,进而会导致电力变压设备事故的发生,根据调查资料显示,很多电力变压设备事故都是因为绝缘而产生的,文章主要针对这种现象进行了讨论,针对相关的绝缘事故判断措施展开了研究。

标签:电力变压器;绝缘故障;故障诊断1 变压器故障诊断概述伴随着输电电压级别的持续提升,变压设备的含量以及电压级别也随之有所提升,对变压设备的安全稳定性要求也越来越高。

为了保证变压设备能够安全稳定的工作,对变压设备的事故判断就显得十分重要。

实践表明,变压设备的事故很多都是因为绝缘物质造成的,经过变压设备的绝缘事故判断,可以及时精准的清楚变压设备中潜在的危险,进而避免重大事故的出现,对电力体系的正常安全工作有着关键的作用。

2 电力变压器故障诊断的意义最近几年,国内的电力体系电压级别的持续提升,现在最根本的工作就是完成电网以及电网智能化,一年内进行改革亦或是开发建立新变电所差不多有一千多座,电力工业的飞速前进带领着更多的电力电器的发展,为了能够确保电力体系的正常工作,要对每一个项目状态都要进行监督检测,对于电器绝缘状态的判断也一定要多加注意。

发电设备单机的能量越来越高,电力变压设备在电压级别上也随之有所增加,这对稳定性的要求也随之提升,我们都清楚,电力变压设备在各个类型的电器中都很关键的作用,根据调查得知,电力变压设备发生事故的次数也是最多,对电力体系的正常安全运行有着影响,假如电力变压设备不能够正常工作,整个电网就瘫痪不能工作,并且维修难度高。

在国内许多的变电所中的电力变压设备已经到了要更换的年限,但因为资金的原因,还是在使用着应该更换掉的设备,仍在继续作业,这些差不多将近报废的设备,其绝缘性也几乎起不到任何绝缘效果,发生事故率的危险性极高。

变压器故障分析及诊断技术研究

变压器故障分析及诊断技术研究

变压器故障分析及诊断技术研究摘要:电力需求量推动着我国电网建设规模的发展,大容量、超高压已经成为如今电力系统的发展方向。

变压器是电网中不可或缺的一部分,其具有电压变换、电气隔离、稳压及电能传输的作用,因此,它的正常运行将会保证电力系统安全、稳定、优质、可靠的运行。

在变压器长期运行的过程中,发生故障在所难免,因此对于变压器潜伏性的故障要及时预测,从而确保电力系统的安全运行。

关键词:变压器;故障分析;故障诊断技术1引言随着工业发展的加快与人口增长直线上升,我国的用电需求也在不断的提高,所以对同阶段配备的电力设备的要求也越来越高,变压器发生故障的可能性也越来越大;为了保证工业发展和人们的日常生活,我们必须不断的深入研究,对变压器进行故障分析进行汇总,并根据相应的故障进行诊断研究。

2变压器常见故障形成2.1 短路故障此处所说的短路故障指的是在变压器出口处由于各种原因而发生的短路,下面会进行具体论述。

(1)短路电流引起绝缘过热故障变压器在正常运行过程中,如果突然出现了短路问题,绕组中会流过很大的短路电流,其值约为额定值的数十倍,随后会散发很多热量,使变压器温度升高。

如果此时变压器的性能不够稳定的话,变压器的绝缘材料就会受到影响,轻则影响绝缘性能,重则发生击穿事故。

单相接地短路、两相接地短路、两相短路和三相短路都是如今较常见的出口短路形式,其中,三相短路的短路电流是最大。

(2)短路电动力引起绕组变形故障变压器在运行中发生短路时,如果短路电流很小,电力系统中的继电保护装置便会正确动作从而保护电路,此时绕组会发生轻微的形变;相反的,短路电流很大的话继电保护不能立即动作,此时绕组会严重变形,甚至有所损坏。

绕组发生轻微变形时,需要及时进行检修,不然的话,受短路电流长期影响,在一次又一次的冲击下也会损坏变压器。

因此,为了提高变压器抗短路能力,需要诊断绕组变形程度、制订合理的变压器检修周期。

2.2放电故障发生放电故障时,放电的能量大小会有所不同,所以便有了局部放电、火花放电和高能量放电。

基于SVM算法的变压器DGA和故障诊断

基于SVM算法的变压器DGA和故障诊断

基于SVM算法的变压器DGA和故障诊断作者:陆敏安任堂正肖远兵陈敬德崔明飞来源:《机电信息》2020年第21期摘要:油中溶解气体分析(DGA)是评估变压器运行状态和故障诊断的重要指标。

现将支持向量机算法(SVM)应用于DGA和故障诊断中,并对比了SVM算法和其他传统算法在故障诊断中的正确率。

研究结果表明,传统算法的故障诊断正确率在43%~54%,而优化后的SVM算法正确率为76.77%。

超过23%的正确率提升充分证明了SVM算法在故障数据特征识别中的先进性,对变压器运维提供了强力的技术支持。

关键词:变压器;支持向量机;油中溶解气体分析;故障诊断0 引言准确评估变压器运行状态对提升电网可靠性、制定运维检修策略及消除事故隐患具有重要意义。

油中溶解气体分析(DGA)是反映变压器运行状态的重要指标[1]。

传统的DGA方法主要使用IEC 60599提出的三比值法[2],国内的科研人员也提出了《变压器油中溶解气体分析和判断导则》(DL/T 722—2014)用以正确评估变压器油的质量和设备运行状况[3]。

传统分析方法虽然有国内外电工委员会的支持,但固定的阈值边界无法保证正确率[4-5]。

近年来,专家系统、模糊理论和灰色关联性理论等方法逐渐被应用于DGA[6-7]。

相比于传统的DGA方法,这些评估理论体系的确提升了故障识别的正确率,但是这些有限的提高依托于丰富的机理知识储备,推理过程中的逻辑也不够缜密,从而导致应用门槛较高。

更先进的智能算法也被尝试用于DGA,例如BP神经网络,但是网络收敛速度慢,容易过拟合,并且在数据量较少时无法保证正确率的缺点也阻碍了它的进一步应用与推广[8]。

基于对过往发表论文的研究,为了显著提升基于DGA的故障诊断的正确率,需要使用有坚实理论基础并且适用于小样本的机器学习算法。

本文将介绍支持向量机算法(SVM)在DGA中的应用。

第一节首先介绍SVM算法的原理;第二节则验证SVM在DGA故障诊断中的正确率,并将其与传统算法进行对比;第三节对文章成果进行了总结。

电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断电力变压器绝缘故障的分析与诊断摘要随着输电电压等级的不断提高,变压器的容量和电压等级也相应升高,对变压器可靠性的要求也更高。

为了确保变压器的安全运行,进行变压器的故障诊断异常重要。

本文首先介绍了变压器绝缘材料的化学组成及故障产生的原因,然后分析了油纸绝缘材料分解产气的机理,最后阐述了变压器故障类型与油中气体含量的关系、故障诊断步骤和故障诊断方法判断。

关键词电力变压器;绝缘故障;故障诊断1变压器故障诊断概述随着输电电压等级的不断提高,变压器的容量和电压等级也相应升高,对变压器可靠性的要求也更高。

为了确保变压器的安全运行,进行变压器的故障诊断异常重要。

事实证明,变压器的故障大多数是绝缘故障,通过变压器的绝缘故障诊断,能够及时准确地发现变压器中潜在性故障,从而有效预防引起重大安全事故,对电力系统的安全可靠运行具有十分重要的意义。

2变压器绝缘材料的化学组成及故障产生的原因变压器通常由结构材料、导电材料、绝缘材料和导磁材料组成,不同类型的电力变压器其绝缘材料的组成也不同,例如油浸式变压器的绝缘材料由绝缘纸和绝缘油构成。

在变压器的运行过程中,受到各种因素的影响(例如环境、机械、电、热等),绝缘材料会逐渐劣化从而导致变压器故障,实践证明,变压器85%的故障因素都是由变压器绝缘系统引起的。

目前变压器中应用最广泛的是干式树脂变压器和油浸变压器,绝缘材料的性能决定了变压器的使用寿命,变压器绝缘系统产生故障的原因主要有以下几个方面:1)变压器设计不合理,例如绝缘材料薄、油道窄,这样就会导致变压器投入不久就会产生故障;2)变压器相间绝缘裕度不够,容易产生相间短路故障;3)变压器内部的洁净度不高,金属杂质覆盖在变压器表面和变压器线圈之上,导致变压器运行过程中产生局部放电;4)绝缘管、绝缘筒和绝缘板凳绝缘成型件在制造过程中受到污染,导致局部放电,降低了绝缘件的绝缘效果;5)变压器油箱的密封效果不好,当水分进入变压器内部时,变压器的局部绝缘强度降低,从而导致线圈对油箱的击穿;6)变压器长时间负荷运行导致变压器油老化。

变压器油中溶解气体分析与故障诊断

变压器油中溶解气体分析与故障诊断

变压器油中溶解气体分析与故障诊断摘要:在电力系统的各种电气设备中,变压器是其重要的组成部分。

采用油中溶解气体分析(DGA)技术对变压器故障进行早期故障诊断,可减少变压器不必要的事故停用,对保证电力系统安全可靠运行有较大的作用。

文章对变压器油中溶解气体的组分及故障诊断方法进行了分析讨论。

关键词:变压器;油中溶解气体;故障诊断变压器是电力系统中最重要的设备,用途非常广泛。

变压器内的绝缘油和有机绝缘材料随着运行时间的增加,在热和电的长期作用下会逐渐老化和分解,并产生极少量的气体,这些油中溶解气体包括氢气、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳等。

但是,当变压器内部出现故障时,油中气体的含量就会发生很大的变化。

随着故障的发展,当产气量大于溶解量时,便有一部分气体以游离气体的形态释放出来。

实践证明,绝大多数的变压器初期缺陷都会出现早期迹象,因此,测量分析溶解于油中的气体含量就能尽早的发现变压器内部故障。

1油中溶解气体的成分分析变压器绝缘材料热分解所产生的可燃和非可燃性气体达20种左右。

因此,为了有利于变压器内部故障判断,选定必要的气体作为分析对象是很重要的。

目前国内外所分析的气体对象是不统一的,我国按DL/722-2000要求一般分析9种或8种气体,最少必须分析七种气体。

变压器中的故障特征气体种类为:O2、N2、H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2。

以这九种气体作为分析对象的原因见如下:O2主要了解脱气程度和密封好坏;N2主要了解氮气饱和程度;H2主要了解热源温度或有没有局部放电;CO2主要了解固体绝缘老化或平均温度是否高;CO主要了解固体绝缘有无热分解;CH4、C2H6、C2H4三种气体主要了解热源温度;C2H2主要了解有无放电或高温热源。

2变压器内部常见故障与油中溶解气体的关系变压器内部常见故障可大致分为电性故障和热性故障两种。

油中溶解的气体可反映故障点引起的周围油、纸绝缘的电、热分解本质。

电力变压器绝缘故障分析方法

电力变压器绝缘故障分析方法

电力变压器绝缘故障分析方法电力变压器绝缘故障分析为了提高变压器故障诊断的水平,需要对变压器故障有一个系统的认识,这不仅有助于预防自然发生的故障,同时也有利于阻止人们可能引发故障的过失行为。

1 变压器故障的原因引起变压器故障的主要原因可归结为以下几个方面[65]:(1). 制造工艺存在缺陷:如设计不合理、材料质量低劣及加工不精细等。

(2). 缺乏良好的管理及维护:如检修后干燥处理不充分,安装不细心,反常的过渡过程或持续的操作,以及由于检测能力有限导致某些故障未能及时发现而继续发展,或故障设备修复不彻底等。

(3). 绝缘老化:变压器在正常运行中,由于长期受到热、电、机械应力以及环境因素的影响,会发生一些不可逆的变化过程,使绝缘老化,通常这一过程非常缓慢。

但当设备发生某些异常情况时,则会加速绝缘老化过程,迅速形成故障。

(4). 恶劣的环境和苛刻的运行条件,以及长期超过技术规定所允许的范围运行,往往是直接导致故障的起因。

不同运行条件导致的各种故障如表2-1所示。

表2-1运行条件引起的变压器故障2 变压器典型故障及演变2.1电力变压器绝缘故障树变压器从结构上看包括铁芯、一、二次绕组、引出端子和冷却系统,有时还带有辅助的外部冷却器及分接变换装置。

原则上讲,所有这些组、部件都有可能发生故障,但其发生的概率差异很大,为了保证分析的有效性,我们将研究的范围限制在较为常见的故障类型上。

变压器故障分析是其可靠性设计、制造、试验与运行的基础。

借助于故障树(Fault Tree)形式,可以将变压器故障直观地逐级划分为基本故障类型。

这不仅有利于对故障进行细致的分析,而且对于我们认清导致故障的原因,改进设计和制造工艺都是非常有帮助的。

本章参考江荣汉等对大型电力变压器故障进行的机辅分析结果[66],建立了电力变压器故障树。

将威胁大型变压器安全运行需尽快安排检修的情况作为顶故障。

导致顶故障发生的中间级故障是按变压器主要组件故障划分的,变压器主故障树结构如图2-1所示。

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基于DGA的变压器绝缘故障判断
摘要油中溶解气体分析(DGA)是一种有效的充油电力设备异常检测的方法,广泛应用于油浸变压器故障的检测和判断。

本文介绍了油中溶解气体分析的原理以及实操程序,以及如何应用分析结果通过三比值法判断变压器故障类型。

关键词DGA;变压器;故障
0 引言
电力变压器作为电力系统中的重要组成部分,其安全稳定的工作是保障电力系统安全运行的基础。

随着运行时间的增加,有机固体绝缘材料和绝缘油会因为电压以及温度的作用逐渐的分解化合从而产生微量气体溶解于油中。

当变压器内部发生故障如局部放电或匝间短路时,油中溶解气体含量则会发生剧烈变化。

这是由于变绝缘油或有机固体绝缘材料被放电部位产生的电弧分解而产生大量气体,当产生的气体无法完全溶解于油中时成游离为气态形成气泡散布在变压器油箱内部。

经过长期的变压器运行维护实践和大量的故障调查分析,我们发现变压器如果存在潜在故障或者在故障形成的初步阶段时,变压器油中溶解的各种气体就会反映出早期征兆。

油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis,简称DGA)正是为检测这些故障特征气体组分及含量,以便于分析判断变压器运行状况和故障隐患。

1 油中溶解气体的成分及来源
1.1 变压器油的分解
变压器绝缘油是矿物油的一种,主要成分为含有碳碳双键或三键的不饱和烃和其他碳氢化合物。

变压器内部放电故障或发热故障中会使一些油分子中某些碳氢键或碳碳键断裂,从而产生微量的活泼氢原子和碳氢化合物自由基,这些游离的氢原子和自由基又通过化学反应再次化合,最终可以形成H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等烃类气体化合物。

1.2 有机固体绝缘材料的分解
有机固体绝缘材料如绝缘纸、木质绝缘件则含有大量的碳氧双键,其热稳定性比碳氢键要弱,在热环境下裂解并新化合生成水同时又生成大量CO、CO2 ,绝缘油也会被氧化导致油质劣化。

1.3 其他来源
另外在某些情况下也会导致油中溶解气体含量变化,如变压器呼吸器损坏或采用非真空注油方式使绝缘油与空气接触,油中溶解气体中氧气和氮气含量可能增高,又如变压器有载调压开关行进切换动作也会产生某些与变压器本体内部低能量放电故障相似的烃类气体化合物。

2 故障特征气体种类和与其关联的故障类型
不同的故障类型及程度导致变压器油所产生的气体成分及含量不同,因此这些气体又被称为故障特征气体。

根据中华人民共和国国家标准《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T 7252-2001规定,定义一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)这7种气体为判别充油变压器设备的内部故障的特征气体。

大量实践研究发现,不同的故障类型与故障特征气体是有关联的。

根据取样试品中溶解气体组分不同,并结合其他判断依据可以初步判断出故障程度,如下
表所示。

3 油中气体组分含量的判别
试品经过脱气处理后,脱出气体注如色谱分析仪中进行组分和含量分析,然后将各特征气体的含量结果与“导则”中变压器油中溶解气体含量的注意值进行对比。

新安装变压器的油中各气体组分含量均在注意值以内应认为正常,运行一定年限的变压器还应检测设备中气体增长率。

因为这些设备油中溶解气体组分含量的基数较大,仅根据分析结果的绝对值是很难对故障的性质及程度有一个直观的判断。

设备油中产气速率这个指标正是对故障的发展趋势进行分析。

所谓产气速率是指故障点导致的特征气体产气速率,产气速率的大小与故障的性质、程度以及能量密度等情况有直接关系。

绝对产气速率可以用来计算一段期间内平均每天设备产生某气体的含量,其公式如下:
上式中,γa为绝对产气速率,单位为mL/日; Ci1 /Ci2为上次/本次取样测得气体浓度,单位为μL/L;Δt表示两次取样时间间隔时间;G和ρ则分别表示设备的总油重和油的密度。

产气速率在很大程度上取决于于故障类型和老化程度。

如果发现经过测量计算的绝对产气速率超过“导则”中变压器绝对产气速率的注意值的标准且含量有增长趋势时,应加强监测。

4 故障的判断及三比值法
利用DGA的分析结果进行故障类型诊断一般常用三比值法。

其基本原理是用五种特征气体的三对比值,根据比值不同,分别以0、1、2三个编码表示。

五种特征气体的三个比值分别是:C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6 三项。

根据其比值数,依次查出上列三个比值对应的编码然后查询“导则”中对应的故障类型列表,找出表中所列对应的故障类型并结合其他检验分析结果综合诊断并得出结论。

我们应当注意,运用三比值法只有在样品经过油中气体组分判别后,经过对比气体各组数据超过“导则”中规定的注意值或者通过其他依据判断有故障时,比值有效,否则比值无意义。

最后应考虑到由于DGA的分析结果是基于被试样品的取样情况,存在取样和实验误差,因此在进行分析诊断时应考虑误差影响。

5 基于DGA技术的展望
近几年,随着人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)理论的出现和DGA 在线监测技术的发展,在变压器故障诊断上的应用越来越广泛。

它标志着人工智能设备可以替代诊断分析人员,通过在线检测系统实时不间断的对变压器运行进行监控。

AI技术与变压器在线监测技术的结合将成为变压器基于DGA故障诊断发展的新方向。

参考文献
[1]朱德恒,严璋.电气设备状态检测与故障诊断技术[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]王美荣,付丽君.应用油中溶解气体分析法判断变压器故障[J].电力安全技术,2007,8(1):10-12.
[3]王永强,律方成,李和明.基于贝叶斯网络和DGA的变压器故障诊断[J].高电压技术,2004,30(5):12-13.
[4]孟涛,陈强,刘飞,廖源,杨彬.利用变压器油中溶解气体分析技术进行故障诊断的研究[J].电工电器,2011,1(1):1-4.。

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