變壓器故障診斷中信息融合技術的應用論文

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摘 要:在電力系統中,變壓器的可靠性會直接影響到供電的穩定。因此,本文主要以信息融合技術爲基礎,結合電力系統的實際特點,介紹信息融合技術的基本定義和原理,說明信息融合技術中的各功能方法,並從信息融合技術應用中提出了對變壓器的不同診斷模式。

變壓器故障診斷中信息融合技術的應用論文

關鍵詞:變壓器 故障診斷 信息融合技術

信息融合技術是一種綜合性自動化信息處理技術,該技術的發展,在當前各行領域上都得到了普及,再加上現代科技的不斷髮達,正好充實了基本理論與實現方法。在電力系統中,變壓器故障在監測與診斷上是國內外相關部門的一項重要的科研項目。當前,變壓器故障診斷過程的方法很多,利用是變壓器故障診斷技術,如何對大量信息進行處理和綜合仍是當今研究的課題。

1 變壓器故障診斷意義

變壓器故障診斷要在變迅器還沒有發生故障之前進行,採用信息技術融合,對變壓器的運行狀態作出預報或預測,如果是變壓器有了故障,那麼要對有問題的部件判斷出故障的原因、程度及類型等,同時還需要制定出相應的維修方案。

變壓器本身結構複雜,所處的環境因素也較複雜,以前的傳統方法對變壓器的診斷存在多方面的不足,而現在使用信息融合技術,在其數據蒐集、處理和決策上,能力比較強,可以準確、高效地判定變壓器當前狀態和故障類型,給變壓器檢修工作提供指導和建議,也提高系統的容錯性、健全性及重組能力,能夠把複雜的處理模式降到最低。

一直以來,電力系統對變壓器的診斷,很大程度上對變壓器的狀態都採取了定期檢測或者巡視檢查,這種模式效率差,一旦變壓器出現問題,損失大,將存在很多弊端。近年來,信息技術的不斷興起,將變壓器狀態信息通過傳感器獲取並傳送到系統中,把特徵提取和融合處理,然後輸出決策結果,再對結果進行分析、處理和展示,這樣,就能實時實地地掌握了變壓器運行數據,可準確地爲變壓器故障診斷提供可靠的數據來源,這可以減少設備維修費用,降低設備故障發生率,經濟效益十分顯著。

2 變壓器故障診斷方法

變壓器故障診斷是對設備故障進行綜合技術的診斷,其技術核心是需要建立一個診斷方法。對於正在運行中的變壓器診斷時,因爲該變壓器有不同程度的'故障,會有很多不同故障徵兆信息,因此,故障診斷就對該徵兆信息或現象進行綜合的分析,以從中判斷出故障的性質、受障嚴重程度及部位,並及時準確地檢測出變壓器的故障或異常或存在着故障隱患等情況,以便及時採取相應的措施排除故障。

變壓器故障診斷技術方法有很多類,其比較實用性的就有兩大類:一是定性診斷,也就是憑專家的經驗對設備信息進行直觀性診斷,這是通過人工來完成該診斷,屬於原始的方法,但是有個缺點就是誤差大,精度不高。第2種是定量診斷,就是採用數學、數理統計或智能的方法來診斷,通過對衆多數據的分析,從中找到規律,方法有迴歸分析法和統計識別法等。然而,對油色譜數據源的分析是一種較爲實用的變壓器故障診斷方法。當變壓器有故障時,一般都不是某一部件出問題,往往是因多種因素而引起的故障,需要從不同故障數據源中的來源信息數據進行綜合分析,才能獲得準確、全面的故障問題。

在變壓器故障診斷中,可以利用各種信息源的分類分析變壓器的故障,如變壓器油中溶解氣體氣味及含量,產氣的速度,通過油色譜來分析,如三比值法、四比值法、特徵氣體法、對變壓器故障進行初步分析,包括變壓器故障氣體主要原因:電弧,局部過熱,局部放電,火花放電,等微水分析法,色譜法等。

近年來,用於變壓器油中微水含量的連續監測使用聚合物薄膜電容傳感器,而溫度監測可以知道開關、電線接頭接觸不良等故障,也可以判斷每相繞組直流電阻是否平衡,電壓開關裝置是正確。因此,結合吸收比和極化指數、介電損耗和泄漏電流測試,會獲得更可靠絕緣診斷。

變壓器的電特性,如電壓、電流、工作噪音甚至變壓器也可以提供有用的信息,根據變壓器狀態信息的物理特性劃分一些信息。在故障診斷過程中,同時使用一個信息有時可以判斷變壓器的故障,但在很多情況下,僅僅一種信息源的診斷結果是不可靠,如,利用油中溶解氣體狀況對變壓器進行診斷時,因爲信號類型單一,提供信息量比較少,診斷的信息常常是不夠的,其診斷的結論,準確性很難令人信服。

因此,在實際的判斷設備沒有故障時,先分析幾項主要指標,並且列出注意值進行比較:總烴、甲烷、乙炔、氫氣。如果氣體含量超標,不能作爲判據標準,也應基於色譜跟蹤分析、電氣測試、油溫度和其他條件,以確定設備內部是否有故障。

3 信息融合技術在變壓器中的應用

信息融合是把一些來自不同信息源的信息進行分析處理,結合了信息分析與處理、數據統計、人工智能控制、模式系統識別、認知科學、計算機網絡等技術,把能接受到大量的信息、多樣而繁多的信息進行綜合的分析和計算。