当前位置：文档库 › 电力变压器状态评估及故障诊断方法研究

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究

对于电力传输系统而言，电力变压器在其中具有重要的地位，它的工作是负责电网中的能量转换和能量传输，所以电力输送网能否具有很好的稳定性和安全性很大程度上取决于电力变压器是否稳定和可靠。因此在实际的输电系统建设中，就需要选择质量比较可靠的变压器，另外还需要随时对变压器的运行状态做好监控和评估工作，对变压器产生的故障做好随时修复的工作，从而确保变压器能够正常的工作。文章对电力变压器评估需要的状态参量出发，论述了几种常用的电力变压器状态所用到的方法，并论述了几种电力变压器故障的诊断方法，希望能给读者提供一些参考。

标签：电力变压器；状态评估；故障诊断；研究方法

引言

随着我国电网的快速发展，越来越多先进的变压器投入到电网的运行当中，比如单台高电压和大容量的变压器等，因为电力变压器在电力系统中的重要地位，而在运输、制造、安装和维修等因素都会造成变压器故障的产生，给电力系统造成严重的危害，使得产生大规模的停电，给国民经济和电力系统都会带来巨大的经济损失，所以，对于电力系统来说，做好电力变压器的日常维护和提高电力变压器的可靠性具有很大的意义。

1 电力变压器评估需要的状态参量

要想准确的发现电力变压器是否运行正常，就需要对电力变压器的一些状态参量做研究，通过这些数据的分析和判断，来获取变压器的使用寿命等等，而往往几个单一的状态参量并不能完成这一项任务，这就需要结合多个状态参量进行分析，来做出科学的分析，可从以下几个方面进行分析。

1.1 电力变压器的电气试验项目。这些包括变压器的电阻、泄露电流、介质损耗正切角度、吸热的比值和绕组直流电阻这些参数，这些参数主要可以体现出电力变压器的电气和绝缘性能。

1.2 对于油气中所溶解的气体。通常采用的是神经网络非放射性的映射功能，通过对油中各气体的体积分数的计算来得到电力变压器的一个状态参数，这正是因为油中的气体能够反映出大量的变压器运行状态的信息。

1.3 其他的因素。除了一些评估状态的参数之外还有一些数据也能反映出变压器的运行状态来做出对变压器的评估，比如在对变压器进行检修时做的一些记录数据，还有变压器的运行资料以及各个附件的运行状态和变压器的工作环境条件等等因素，其中运行资料包括变压器运行时的温度以及负荷状态和近区的短路状况等因素。环境条件包括变压器工作环境中的空气湿度和环境温度以及污染的情况，而附件的运行状态就包括各个附件是否运行正常等。

故障诊断理论方法综述

故障诊断理论方法综述故障诊断的主要任务有：故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等。其中：故障检测是指与系统建立连接后，周期性地向下位机发送检测信号，通过接收的响应数据帧，判断系统是否产生故障；故障类型判断就是系统在检测出故障之后，通过分析原因，判断出系统故障的类型；故障定位是在前两部的基础之上，细化故障种类，诊断出系统具体故障部位和故障原因，为故障恢复做准备；故障恢复是整个故障诊断过程中最后也是最重要的一个环节，需要根据故障原因，采取不同的措施，对系统故障进行恢复一、基于解析模型的方法基于解析模型的故障诊断方法主要是通过构造观测器估计系统输出，然后将它与输出的测量值作比较从中取得故障信息。它还可进一步分为基于状态估计的方法和基于参数估计的方法，前者从真实系统的输出与状态观测器或者卡尔曼滤波器的输出比较形成残差，然后从残差中提取故障特征进而实行故障诊断；后者由机理分析确定系统的模型参数和物理元器件之间的关系方程，由实时辨识求得系统的实际模型参数，然后求解实际的物理元器件参数，与标称值比较而确定系统是否发生故障及故障的程度。基于解析模型的故障诊断方法都要求建立系统精确的数学模型，但随着现代设备的不断大型化、复杂化和非线性化，往往很难或者无法建立系统精确的数学模型，从而大大限制了基于解析模型的故障诊断方法的推广和应用。二、基于信号处理的方法当可以得到被控测对象的输入输出信号，但很难建立被控对象的解析数学模型时，可采用基于信号处理的方法。基于信号处理的方法是一种传统的故障诊断技术，通常利用信号模型，如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等，直接分析可测信号，提取诸如方差、幅值、频率等特征值，识别和评价机械设备所处的状态。基于信号处理的方法又分为基于可测值或其变化趋势值检查的方法和基于可测信号处理的故障诊断方法等。基于可测值或其变化趋势值检查的方法根据系统的直接可测的输入输出信号及其变化趋势来进行故障诊断，当系统的输入输出信号或者变化超出允许的范围时，即认为系统发生了故障，根据异常的信号来判定故障的性质和发生的部位。基于可测信号处理的故障诊断方法利用系统的输出信号状态与一定故障源之间的相关性来判定和定位故障，具体有频谱分析方法等。三、基于知识的方法在解决实际的故障诊断问题时，经验丰富的专家进行故障诊断并不都是采用严格的数学算法从一串串计算结果中来查找问题。对于一个结构复杂的系统，当其运行过程发生故障时，人们容易获得的往往是一些涉及故障征兆的描述性知识以及各故障源与故障征兆之间关联性的知识。尽管这些知识大多是定性的而非定量的，但对准确分析故障能起到重要的作用。经验丰富的专家就是使用长期积累起来的这类经验知识，快速直接实现对系统故障的诊断。利用知识，通过符号推理的方法进行故障诊断，这是故障诊断技术的又一个分支——基于知识的故障诊断。基于知识的故障诊断是目前研究和应用的热点，国内外学者提出了很多方法。由于领域专家在基于知识的故障诊断中扮演重要角色，因此基于知识的故障诊断系统又称为故障诊断专家系统。如图1.1

技术状态管理办法

技术状态管理方法编制：审核：批准：生效日期：受控标识处：分发号： 1.0目的

1.1为加强研制和生产过程的技术状态管理，保证产品研制和生产质量，防止研制和生产过程技术状态的标识、控制、记实、审核失控，特制定本办法。 2.0范围 2.1本办法适用于公司所有产品的研制和生产过程。 3.0职责 3.1管理者代表负责组织和领导技术状态管理工作。 3.2设计部门负责设计文件的标识、控制和记实。 3.3工艺部门负责工艺文件的标识、控制和记实。 3.4档案部门负责技术文件的归档，及归档文件的标识、控制和记实。 3.5检验部门负责有关技术状态的记实和监控。 3.6质量管理部门负责对研制和生产过程技术状态管理执行情况进行监督。 4.0术语 4.1技术状态在技术文件中规定的并且在产品中达到的功能特性和物理特性。 4.2功能特性产品的性能指标、设计约束条件和使用保障要求。其中包括诸如使用范围等性能指标以及可靠性、维修性和安全性等要求。 4.3物理特性产品的形体特性，如组成、尺寸、表面状态、性状、配合、公差、重量等。 4.4技术状态项目能满足最终使用功能，并被指定作为单个实体进行技术状态管理的硬件、软件或其集合体。 4.5技术状态管理对技术状态项目进行的下述技术的和管理的活动： a.技术状态标识； b.技术状态控制； c.技术状态记实； d.技术状态审核。 4.6技术状态标识所进行的下述活动：选择技术状态项目，确定每个技术状态项目所需的技术状态文件；指定技术状态项目及相应文件（包括内部和外部接口文件）的标识号；发送技术状态文件；建立技术状态基线。 4.7技术状态控制技术状态基线建立后，为控制技术状态项目的更改而对提出的更改建议（工程更改、偏离、超差）所进行的论证、评定、协调、审批和实施的活动。 4.8技术状态记实对已确定的技术状态文件、提出的更改状况和已批准更改的执行情况所作的正式记录和报告。

电力变压器的故障诊断分析

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

学号________________ 密级________________ 大学本科毕业论文电力变压器的故障诊断分析院（系）名称：专业名称：学生姓名：指导教师：二○一一年十月

郑重申明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名：日期：

BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITY Power transformer fault diagnosis and analysis College ： Subject ： Name ： Director ： Oct 2011

目录摘要 (7) 第一章电力变压器故障检测绪论 (9) 1.1造成变压器故障的原因 .................... 7错误!未定义书签。 1.2变压器故障的种类 (8) 第二章电力变压器故障检测的现状 (9) 第三章目前电力变压器故障检测存在的问题. (11) 第四章电力变压器故障诊断的方法 (12) 4.1油中溶解气体分析法 (12) 4.1.1单项成分超标分析法 (13) 4.1.2特征气体色谱的分析和判断 (13) 4.2 在线检测技术 (14) 4.2.1 局部放电在线监测 (15) 4.2.1油中气体含量的在线监测 (16) 4.4.3绕组故障的在线监测 (17) 4.3 建立完备的变压器历史资料库 (18) 结束语 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22)

电力变压器状态评估及故障诊断方法

电力变压器状态评估及故障诊断方法发表时间：2017-05-26T15:26:45.210Z 来源：《电力设备》2017年第5期作者：李东 [导读] 摘要：电力变压器是我国电力系统中的核心设备，其运行状态直接影响了整个电力系统的运行，是居民和工业用电的可靠保障。（江苏省电力公司无锡供电公司 214000）摘要：电力变压器是我国电力系统中的核心设备，其运行状态直接影响了整个电力系统的运行，是居民和工业用电的可靠保障。电力变压器已广泛应用于电力系统中，如何对电力变压器的运行状态和故障的现象进行准确地掌握和判断，并及时采取正确的措施进行处理，对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有非常重要的意义。因此在建设电力系统时，一定要采购质量过硬，运行可靠的变压器，同时还要对变压器的运行状态参数进行检测，及时发现和预测变压器可能出现的故障，提前采取措施，避免发生事故。关键词：电力变压器；状态评估；故障诊断方法 1 引言电力变压器已广泛应用于电力系统中，是电力系统中重要的设备之一。因此，如何对电力变压器的运行状态和故障的现象进行准确地掌握和判断，并及时采取正确的措施进行处理，对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有非常重要的意义。由于变压器的绝缘材料长期工作在高温高压条件下，其物理、化学和机电等各方面的性能逐渐下降，导致绝缘损坏，进而造成事故的发生。引发变压器故障和事故的原因是多方面的，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化，已成为导致变压器发生故障的主要因素。 2 电力变压器评估需要的状态参量电力系统的变压器运行状态的正常与否，可以通过变压器的运行状态参数来判断，因此研究变压器的运行状态参数，就非常有必要。通过研究分析变压器的运行状态参数，不仅可以判断其运行状态，还能预测变压器的使用寿命，以便于提早做计划。下面介绍几种分析判断变压器运行状态参数的方法：电力变压器的电气试验项目。通过电气试验可以获得系统中变压器的一些绝缘及电气参数，通过这些参数可以判断出设备的运行状态包括电流、电阻、发热量、功耗等。油气中溶解的气体。变压器都是工作在油箱中，被导热油淹没。通过放射性映射功能来检测油的挥发气体可以判断变压器的运行状态，主要是通过空气中油气的比重根据相关的公式来获得变压器参数。其他因素。前面两种方式是监控变压器状态的主要手段，其他的方法都可以归结为其他因素，主要包括设备的备件属性、设备运行记录、设备工作环境记录等。通过对这些参数和数据的收集分析，可以得到变压器的运行状态，预测其可以发生的潜在隐患。 3 电力变压器状态评估方法 3.1 油色谱分析判断若变压器油色谱分析有异常时，可采用的针对性检测方法有：检测变压器绕组的直流电阻，铁芯的绝缘电阻和铁芯接地电流，空载损耗和空载电流，在运行中进行油色谱和局部放电追踪监测，检查变压器潜油泵及相关附件运行中的状态，用红外测温仪检测运行中变压器的油箱表面温度分布及套管端部接头温度，进行绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、泄露电流等绝缘特性试验，绝缘油的击穿电压、油介质损耗、油中含水量、油中含气量等检测，变压器运行或停电后的局部放电检测，绝缘油中糖醛含量及绝缘纸材聚合度检测，交流耐压试验检测。 3.2 温度检测通过对变压器本身及辅助设备的温度进行监测，可以及时发现变压器的工作状态是否稳定。变压器的温度最直接可以通过检测导热油色谱来判断。 3.3 测量局部放电量实验变压器的局部放电量实验主要有两种方式：带电监测和停电监测。不停电监测所采用的方法有超声法和电测法，这两种方法可以在不影响变压器正常运行的情况下进行，超声波法就是通过监测局部放电产生的超声波信号，电测法监测的是局部放电产生的电脉冲信号。停电监测的方法就非常容易理解了，具体方式跟前面提到的试验相似。测量局部放电量实验只能从定性角度进行监测，在定量方面还无法做到足够的准确性。 3.4 变压器振动及噪声异常若发现变压器振动及噪声异常，则要进行振动检测，噪声检测，油色谱分析，变压器阻抗电压测量，进行空载试验，测量三相空载电流和空载损耗值，以此判断变压器的铁芯硅钢片之间有无故障或磁路有无短路以及绕组短路故障等现象。 4 电力变压器故障的诊断方法 4.1 变压器漏油变压器漏油是一个对变压器安全运行造成巨大影响的事故，如果发生漏油，将直接导致变压器运行瘫痪，产生环境污染，给企业带来巨大的经济损失，影响国民经济生活。变压器漏油根据大量的经验总结，主要发生在两个位置，一个是油箱的焊接处，一个是油箱的防爆管。防爆管由于结构中存在一个玻璃膜，在变压器运行时产生震动，震动会将玻璃膜震破碎，如果不能及时发现，就会造成漏油的后果。因此后期可以通过加装调压阀来取消安装防爆管所带来的隐患。焊接处漏油往往是因为焊接质量不过关造成，因此一方面要加强焊接工艺，另一方面要加强巡检，及时发现及时处理。 4.2 变压器接头过热变压器在设计时就按照接头过热，自动熔断的机制进行设计，这是一种保护变压器不被烧坏的方式。但是为了让变压器在发生接头过热后，能继续恢复工作，可以用下面两种方法：普通链接。虽然变压器的设计是过热熔断，但是变压器工作起来难免发热，因此需要对接头的过热熔断机制接头换成普通连接，这样就能保证过热也能连接，使变压器继续工作。铜质或铝质的电线连接变压器的接头都是采用的铜材质，但是铜材质在潮湿的环境内会发生电解反应，所以同接头无法与铝接头相连接，所有可以通过给变压器加装一端铜接头一端铝接头的接线，就可以解决连接问题。 4.3 变压器铁芯多处接地根据国家标准规定，电力变压器的铁芯位置，只允许有一个位置接地，如果铁芯的接地位置超过一个，就会使铁芯停止工作，导致变压器不能正常运行。针对变压器铁芯出现多处接地的现象，可以通过对铁芯和变压器油箱上施加直流电冲击，将接地线全部烧断，为了确保接地线完全烧断，可以多次电冲击。另外就是停机，打开油箱检测，发现多余的接地线，剪除多余的接地线。

设备技术状态评定表

0类、金属切削机床完好标准(1一7项为主要项目) 1、精度性能、能满足生产工艺要求，精密机床主要精度性能达到出厂标准; 2、各传动系统运转正常，变速齐全; 3、各操作系统动作灵敏可靠; 4、润滑系统装置齐全，管道完整，油路畅通，油标醒目; 5、电气系统装置齐全，管线完整，性能灵敏，运行可靠; 6、滑动部位运转五常，各滑动部位及零件无严重拉、研、碰伤; 7、安全防护装置齐全可靠; 8、机床内外清洁、无黄袍、无油垢，无锈蚀，油质符合要求; 9、基本无滑油、漏水、漏气现象; 10、零部件完整，随机附件基本齐全，保管妥善。注：1、符合完好标准项目者填"√"，不符合者填"×"; 2、完好标准中所有项合格为一级，次要项有一项不合格其余项合格为二级，主要项有一项不合格，或次要项有两项不合格，为不完好设备。

一类：镀压剪冲设备完好标准(1一7项为主要项目) 1、出力能满足生产工艺要求； 2、各传动系统运转正常，变速齐全； 3、各操作系统动作灵敏可靠； 4、润滑系统装置齐全，管道完整，油路畅通，油标醒目，油质符合要求，基本无滑油、水、气现象; 5、电气系统装置齐全，管线完整，性能灵敏，运行可靠; 6、滑动部位运转正常，各滑动部位及零件无严重拉、研、碰伤; 7、安全防护装置齐全可靠; 8、内外清洁，外观油漆良好或有少量脱落，标牌齐全清晰，无黄袍、无油垢、无锈蚀。注：1、符合完好标准项目者填"√"，不符合者填"×"; 2、完好标准中所有项合格为一级，次要项有一项不合格其余项合格为二级，主要项有一项不合格，或次要项有两项不合格，为不完好设备。

二类：动力设备完好标准(1一5项为主要项目) 1、动力基本达到原设计要求。 2、各传动系统运转正常，各滑动面无较重锈蚀、磨损。 3、电气和控制系统、安全阀、压力表、水位计等装置齐全、灵敏可靠。 4、无超温、超压现象，基本无漏水、漏油、漏气现象; 5、润滑装置齐全，管道完整，油路畅通，油标醒目，油质符合要求。 6、附机和零件、部件齐全，内外整洁。注：1、符合完好标准项目者填"√"，不符合者填"×"; 2、完好标准申所有项合格为一级，次要项有一项不合格其余项合格为二级，主要项有一项不合格，或次要项有两项不合格，为不完好设备。 3、工业锅炉、空气压缩设备完好标准参看"铁路设备管理手册"附件二十四。

TE过程及故障诊断方法研究

摘要化工生产过程是复杂的动态系统,该生产过程一般是在高温高压、低温真空、有毒或腐蚀性等极端条件下进行的,生产系统和设备一旦发生故障，将会造成经济损失，甚至造成人员伤亡和环境污染。利用故障诊断技术提高系统的可靠性和安全性，已经引起了企业和学术界的高度重视，并在该研究领域取得了丰富的研究成果。本文主要对田纳西－伊斯曼过程(Tennessee - Eastman Process,TEP)进行了模拟与仿真研究。首先在查阅文献基础上对故障诊断方法进行了概述。并对TE过程中的五大操作单元进行了研究。其中包括反应器、冷凝器、汽/液分离器、压缩机及汽提塔五大操作单元。在此基础上，对主元分析的故障诊断法的原理和算法进行了研究，并以TE过程为背景,调用其化工过程数据，编写MATLAB程序实现T2图、Q图以及贡献图，采用主元分析法对TE过程进行了仿真实验研究，证明主元分析方法的有效性。关键词：TE过程;故障诊断;模拟;T2统计;Q统计

Abstract The chemical production process is a complex dynamic system .The process is generally carried out under the extreme environment which may have high temperature, high pressure,low-temperature vacuum ,poison or corrosiveness etc.. When the industrial production devices result in fault,it will bring economical loss or even cause human injuries and environmental problems .Improving the dependability and security depending on fault diagnosis technology is paid attention by companies and researchers ,lots of achievements have been obtained in fault diagnosis field. This thesis mainly imitate and studied the Tennessee - Eastman process(Tennessee - Eastman Process, TEP). Then described that five big operation elements in TE process. In which including reactor, condenser, steam, fluid separator, compressor and stripper five big operation unit.Method has carried out classification on TE process and the malfunction diagnose.In this foundation，studied the principal component analysis method. Taking the TE process as an application background ,we programmed the MATLAB algorithm of PCA, drawed the T2 statistic 、Q statistic and contribution map ,proved the validity of the method. Keywords: TE pross; Fault diagnosis; imitate; T2statistic; Qstatistic

电力变压器故障诊断方法

电力变压器故障诊断方法概述传统的电力变压器故障诊断方法存在各自的局限性：中性点电流法所依据的参数模型理论是一种理想情况，实际试验中，冲击电压发生器放电离散性(导致冲击波波形和持续时间差异性)、变压器复杂的内部结构(表现为绕组间的局部放电)、电磁和噪声强干扰都严重影响示伤电流波形；传递函数法虽然解决了上述问题，但其单一的频域判断技术在很大程度依赖试验人员的经验，对于细微的差别，是变压器内部绕组的局部放电还是击穿会有不同解释，更无法实现故障的识别。本文提出了一种新的基于联合时频分析的故障判别方法，其判别步骤是： 1)根据试验数据，计算在50％冲击电压下变压器的传递函数，即建立该被试变压器在冲击电压下的输入输出模型； 2)基于该模型计算100％冲击电压下基准示伤电流，这是一个理论值； 3)计算基准示伤电流与实测示伤电流的差异示伤电流信号； 4)应用联合时频理论分析差异示伤电流信号，得到与故障类型对应的三维时频分布图，试验人员可查询时频分布图对故障类型作识别或者由计算机自动识别。图1反映了上述三种方法的不同框架。 2 基于联合时频技术的电力变压器诊断方法理论分析传统的信号分析方法一般从时域或频域分析中确定或随机信号的参数，这些参数没有充分的描述信号的物理情况，如信号的频谱含量在时间上的演变。联合时频分析正是这种描述并研究信号的时变频谱的分析理论，可以从信号对应的时频分布图中捕获常规分析方法中不能发现的特征。联合时频分析算法的任务是对信号ε(t)构造一个联合时频函数，能够同时在时域和频域上描述信号的各类密度，如能量密度。为了实现上述目标，首先寻找一个联合密度函数P(t，f)来表示信号在时间t和频率f上的强度，在理想的情况下它应该满足时间与频率的边缘条件：上式表明把某一特定时间的所有频率的能量分布加起来，可以得到瞬时能量；如果把某一特定频率的能量分布在全部时间加起来，得到能量密度频谱。由此可以满足总能量要求：

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究杜育红

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究杜育红发表时间：2018-12-24T17:03:13.040Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：杜育红杜爽[导读] 摘要：负责转换电网能量以及传输电网能量的电力变压器，在整个电力传输系统中占据着很重要的地位。沈阳昊诚电气有限公司辽宁沈阳 110027 摘要：负责转换电网能量以及传输电网能量的电力变压器，在整个电力传输系统中占据着很重要的地位。不难发现，电力变压器的稳定性能和可靠性会影响到电力输送网的稳定性以及安全性。所以，在对输电系统进行建设的时候就必须要选择那些质量好的变压器，除此之外还要保证定期对变压器进行检查、修复工作，只有这样才能够保证电力变压器正常工作。在本文中，在使用电力变压器所需的状态参数作为评估基础的同时，还描述了经常使用的几种方法，最后，描述了几种诊断变压器故障的方法，希望可以提供一些帮助。关键词：变压器；故障诊断；研究方法；状态评估我国的电网处于飞速发展的状态，因此就有着越来越多先进的变压器被引用到电网的工作中，比如说：大容量变压器。电力变压器在电力系统中饰演着十分重要的角色，无论是在运输方面还是安装方面可能对变压器造成破坏。这就会对电力系统带来一定的损害，这就会导致不能及时供电，进而给人民的经济财产安全带来一定的损失。因此，要想保证变压器具有一定足够的可靠性，就必须要做好相应的维护工作。一、电力变压器评估所需的状态参数只有在分析和研究了电力变压器的状态参量，分析和判断了其中的数据之后，才能得知变压器的使用寿命，之后所进行的工作才能保证电力变压器可以处于正常运行的工作状态。但是这些内容仅仅依靠几个单一的参量是不能达到理想状态的，因此这就会用到多个状态参量，进而得出科学的分析，下面是几个方面的分析内容： 1.1电气试验项目电力变压器的电气试验项目主要包括但不限于以下参数：电阻变压器的电阻、吸热比、泄露电流等，电力变压器的电气以及绝缘特性依次由这些参数反映出来。此外，电力变压器有16个项实验项目，主要包括：非纯瓷套管的试验、相位检查、绕组连同套管的交流耐压试验、噪音测量等等。 1.2油气中溶解的气体在使用电力变压器时，会用到一个系统---神经网络非放射性系统，它主要通过借助油中气体的体积分数来完成对电力变压器状态参数的一个统计，这样做是因为可以借助油中的气体来观察电力变压器的工作状态。 1.3其他参量除评估状态的参数外，还有一些其他可以反应电力变压器的数据，这些数据也可以评估出变压器的工作情况。比如说，通过检修电力变压器得来的数据，除此之外还有电力变压器在运行时的各种资料，工作的环境等等。这里所说的运行的资料主要有电力变压器在工作时体现出的温度、变压器的载荷情况等等。工作环境主要有温度、湿度以及环境的污染程度，在部件的运行状态则主要包括其是否可以正常使用。二、评估电力变压器状态几种研究方法要想保证可以有评估电力变压器时有全面的结果，就要对评估状态有一定的专业判断，通常会借助以下几种方法来完成评估： 2.1分析油中的色谱图确定工作状态通过这种方法，我们可以分析电力变压器是否有局部受热过多或者放电问题出现，这种方法美中不足的就是不能够反映出因为绕组出现问题而导致局部受热过多或者放电的问题。但是，这种方法有着比直接测量的方法更为准确的测量结果。 2.2分析水分来确定工作状态这种方法主要用来检测储油柜或者油箱中的水分，除了这种方法，还可以采用检测纸绝缘的方法来检测其中油箱中的水分。 2.3分析检测温度来确定工作状态在对油箱表面或者套管的温度进行检测时可以使用温度计，同样还可以借助红外测温仪来进行测量，这种方法较前两种方法更为简单，并且获取的数据也相对有效，电力变压器的温度会受到绕组线圈电阻和铁心电流的影响，其温度也会通过这两点表现出来。 2.4分析和检测变压器的位移和形变，确定工作状态有两种方法可以检测电力变压器的位移和形变。一是停电时，对绕组的阻抗值参数进行检测，进而大致估计绕组发生形变的范围是多少；二是采用故障录波的方法，这种方法是通过测量在出口处出现短路时会持续的时间以及电流的变化情况，进而确定电力变压器的位移和形变。 2.5分析测量局部放电的实验变压器测量局部放电的实验主要会用到两种方法：一是带电检测，二是停电检测。前者会用到超声法以及电测法，这两种方法在使用时均不会影响电力变压器的运行，超声波法用到的是超声波信号，而电测法用到的则是电脉冲信号；后者就是在断电时进行检测，具体内容同前面所说的是类似的。这种方法只是从定性的角度展开了研究分析，在定量方面还没有足够的准确性。三、诊断电力变压器故障的方法 3.1变压器漏油变压器漏油不仅仅会给企业造成一定的损失，而且还会对周围的环境造成污染，这就会防止变压器的正常工作，漏油的主要原因如下：一是焊接处发生漏油，这种情况需要对焊接点进行重新焊接工作，如果焊接位置是两个面的，为了方便焊接，可以将焊接板处理成纺锤的形状，如果焊接位置是三个面的，可以将其焊接成三角形的；其次是防爆管漏油，防爆管主要用来保护变压器，但是因为其特殊的材料，很容易出现破裂的情况。如果发生这种情况可以拆下防爆管，并可以修改电力变压器泄压阀。 3.2变压器铁心多处接地的情况按照要求，变压器要保证只有一处接地，否则会致使变压器出现故障。因此，可以采用直流电流冲击法断开铁丝上的接地线，并且在铁心和燃料箱之间连接直流电，之后对其进行冲击就可以烧断其接地线，或者打开油箱查看接地线。 3.3接头过热产生

设备技术状态鉴定

设备技术状态的评价是指把设备使用过程中的技术性能、生产能力、生产效率及有关技术质量标准与设备原给定值作比较，并用定量表示的方法反映其磨损程度的大小，以此为依据分析存在的差异，以提高设备技术状态的管理水平。这里主要讨论设备整机技术状态的评价方法，常用的有： ①设备完好状态的评定； ②设备综合精度的评定； ③设备工程能力指数的评定。上述的三种评定方法从不同角度反映设备技术状态，分别具有不同的内涵，可以根据管理的目的个别采用，也可以同时采用几种方法进行复合评价。 1．设备完好状态的评定设备技术状态标准，可分为设备工作能力标准（绝对标准）和设备技术状态完好标准（相对标准）。设备的工作能力包括功能和参数，如精度、性能、粗糙度、功率、效率、速度、出力等的允许范围以及精度指数和工程能力指数等，这些反映在规定的设备技术条件中。设备的技术条件是考核设备设计、制造质量的绝对标准，并在设备完工检验合格后，载人设备出厂精度检验单和说明书中。设备技术状态完好标准则是为了统计考核设备在使用中的情况，如设备的精度、性能与完好状态、设备加工产品的质量以及设备管理维修的效果而制定的。设备完好状态的评定就是基于设备技术状态完好标准的评价。目前，各行业已对各类设备制订出具体的完好标准。 (1)设备技术状态的完好标准的基本要求 ①设备性能良好：机械设备精度、性能能满足相应水平产品的生产工艺要求；动力设备功能达到原设计或法定运行标准；运转无超温、超压和其他超额定负荷现象。 ②设备运转正常：零部件齐全，磨损、蚀耗程度不超过规定技术标准；操纵和控制系统，计量仪器、仪表、液压、气压、润滑和冷却系统，工作正常可靠。 ③消耗原材料、燃料、油料、动能等正常，基本无漏油、漏水、漏气（汽）、漏电现象，外表清洁整齐。 ④设备的安全防护、制动、联锁装置齐全，性能可靠。对完好设备作出定量分析和评价的具体标准，由行业主管部门根据上述要求结合设备特点制定，作为各行业检查设备完好的统一尺度。（2）设备完好率这是企业设备管理、使用、维修、保养工作及设备技术状态的综合反映。设备完好状态的具体考核指标是企业拥有主要生产设备的完好率Φ, 设备完好率必须是每月检查台数和合格台数的实际反映，不能以局部抽查数反映全部设备的完好率。当企业或车间的设备完好率已达到规定的目标，比如说Φ≥85％，必须经常检查该单位是否能保持这个设备完好率的水平。抽查完好设备的方法是在已报的完好设备中随机抽查一部分，完好设备的抽查合格率β表示为：抽查合格率达到规定指标时（一般为β≥90％），才能认可所报的完好率。设备技术状态完好标准是中国在20世纪70年代末设备管理整顿期间提出的一项主要评价和考核指标。设备完好标准的根本缺点是非定量性质，由若干完好设备统计的完好率也就失去了可比价值。从设备工程的角度看，设备技术状态的变化过程是随时间而变化的随机过程。就一个企业来说，设备的完好状态也是不断变化的，目前，该指标仍可使用，但在具体操作中，应对完好标准的定性条款加以改进，减少主观因素的影响；或对指标的计算公式加

故障诊断技术研究及其应用

故障诊断技术研究及其应用 1 引言以故障为研究对象是新一代系统可靠性理论研究的重要特色，也是过程系统自动化技术从实验室走向工程的重要一环。最近二十多年来，以故障检测、故障定位、故障分离、故障辨识、故障模式识别、故障决策和容错处理为主要内容的故障诊断与处理技术，已成为机械设备维护、控制系统系统可靠性研究、复杂系统系统自动化、遥科学、复杂过程的异变分析、工程监控和容错信号处理等领域重点关注和广泛研究的问题。诊断(Diagnostics)一词源于希腊文，含义为鉴别与判断，是指在对各种迹象和症状进行综合分析的基础上对研究对象及其所处状态进行鉴别和判断的一项技术活动[1]。故障诊断学则是专门以考察和判断对象或系统是否存在缺陷或其运行过程中是否出现异常现象为主要研究对象的一门综合性技术学科。它是诊断技术与具体工程学科相结合的产物，是一门新兴交叉学科。故障诊断与处理技术，作为一门新兴技术学科，可划分为如下三个不同的研究层次： (1) 以设备或部件为研究对象，重点分析和诊断设备的缺陷、部件的缺损或机械运转失灵，这通常属于设备故障诊断的研究范畴； (2) 以系统为研究对象，重点检测和分析系统的功能不完善、功能异常或不能够完成预期功能，这属于系统故障检测与诊断的研究范畴； (3) 以系统运行过程为研究对象，考察运行过程出现的异常变化或系统状态的非预期改变，这属于过程故障诊断的研究范畴。概而言之，故障诊断研究的是对象故障或其功能异常、动作失败等问题，寻求发现故障和甄别故障的理论与方法。无论是设备故障诊断、系统故障诊断还是过程故障诊断，都有着广泛的研究对象、实在的问题背景和丰富的研究内容。本文将从故障诊断与处理技术的研究内容、典型方法和应用情况等三个方面，对故障诊断及相关技术的发展状况做一综述，同时简要指出本研究方向的若干前沿。 2 故障诊断与处理的主要研究内容故障诊断与处理是一项系统工程，它包括故障分析、故障建模、故障检测、故障推断、故障决策和故障处理等五个方面的研究内容。 2.1 故障分析故障是对象或系统的病态或非常态。要诊断故障，首先必须对故障与带故障的设备、系统、过程都有细致分析和深入研究，明确可能产生故障的环节，故障传播途径，了解故障的典型形式、表现方式、典型特征以及故障频度或发生几率，结合对象的物理背景了解故障产生的机理、故障关联性和故障危害性。常用的故障分析方法有对象和故障环节的机理分析法、模拟法、数值仿真或系统仿真法和借助数学模型的理论分析法等。 2.2 故障建模模型分析是现代分析的基本方法，对复杂对象的故障诊断同样具有重要应用价值。为了定量或定性地分析故障、诊断故障和处理故障，建立故障的模型和带故障对象的模型是十分

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究程智鹏

电力变压器状态评估及故障诊断方法研究程智鹏发表时间：2018-03-09T11:15:07.613Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：程智鹏[导读] 摘要：电力变压器在电力传输系统中占据重要地位，其工作是负责电网中的能量转换和能量传输，所以电力输送网能否具有良好的稳定性和安全性很大程度上取决于电力变压器是否稳定可靠。（国网冀北电力有限公司检修分公司北京市 102488）摘要：电力变压器在电力传输系统中占据重要地位，其工作是负责电网中的能量转换和能量传输，所以电力输送网能否具有良好的稳定性和安全性很大程度上取决于电力变压器是否稳定可靠。因此实际的输电系统建设中，需要选择质量比较可靠的变压器，另外还需要随时对变压器的运行状态做好监控和评估工作，对变压器产生的故障做好随时修复的准备，从而确保变压器能够稳定工作。文章论述了几种电力变压器故障的诊断方法，望能给读者提供一些参考。关键词：电力变压器；状态评估；故障诊断以往电力企业都会采用定期检修和预防性试验等方法对电力变压器故障进行预防，这样虽然能够提前预防到故障的发生并加以阻止，但是采取这种检修模式会增加变压器的停电次数，以至于影响电力系统的稳定和可靠运行。如果采取状态评估和故障诊断方法进行变压器检修，就可以使这些问题得到解决。因此，有必要对电力变压器状态评估和故障诊断方法进行研究，以便促进电力企业的发展。一电力变压器状态评估研究现状电力变压器状态评估是状态检修的基础，对运行中的电力变压器健康状态进行有效地评估是当今国内外研究的热点问题之一。目前的评估方法多集中在定性评估，没有更细致地进行相对优劣的划分，一直没有可靠准确的状态评估体系，不利于状态检修工作的实施。目前国内外对该方面研究已经取得了一定的成果，但也存在一定的不足。如以模糊学习矢量量化网络作为变压器状态评估的决策支持系统，用一个模糊分类将DGA数据划分为不同的子类，对每个类分别用一个模糊学习矢量量化网络进行训练，以提高评估的正确率。这样效果优于以前的模糊诊断和BP神经网络法，但评估结果的可靠性和有效性有所降低。二电力变压器状态评估 2.1评估的状态参量想要对电力变压器的状态进行评估，首先要评估变压器的状态参量，这样能够对变压器的使用寿命有一个初步的了解，还能对变压器能否正常运行做出科学的分析。分析状态参量首先需要对电力变压器电阻、介质损耗和泄露电流等电气参数进行评估。获取这些参数需要进行变压器的电气试验，根据实验结果分析参数，才能得到变压器的电气性能和绝缘性能。由于变压器油中的气体可以进行变压器运行状态信息的反映，所以需要对变压器油中各气体体积分数进行计算，通常采取神经网络映射功能计算的方法，去了解变压器运行状态。 2.2评估的具体方法想要全面评估变压器状态，还需要采取适当的方法。例如色谱图分析法可以对变压器油中气体的色谱图进行分析，从而发现变压器是否存在局部过热或者放电现象，继而了解变压器的运行状态。相较于直接测量变压器电阻，采用色谱图分析法可以更准确的判断变压器是否出现局部放电等问题。但是有一点需要注意，这个方法无法判断因绕组变形而产生的局部放电或过热问题。测量变压器纸绝缘中水分含量可以采用检测储油柜和油箱的水分含量来间接达到目的，以便于测量变压器铁芯及绕组的绝缘电阻。还可以采取电测法接收来自铁芯引下线的电脉冲信号，或者采用超声法接收油箱上的超声波信号去判断变压器是否出现了局部放电。三电力变压器故障诊断方法 3.1漏油故障诊断电力变压器在运行的过程中很容易出现漏油故障，一旦出现该故障，不仅会给输电单位带来经济损失，还会影响变压器运行的稳定性和安全性，并且给周围环境带去一些污染。常见的变压器漏油故障主要有两种，即防爆管漏油故障和油箱漏油故障。其中防爆管漏油是因为其内部玻璃膜结构受震动而出现破裂。防爆管本身的作用是进行变压器油箱的保护，如不及时更换破裂的玻璃膜将导致其中纸绝缘受潮，继而导致漏油故障发生。处理该故障需拆除防爆管，改装变压器压力释放阀门，这样才能解决问题。油箱漏油故障则一般来源于焊接处漏油，需要采用适合尺寸的铁板进行漏油点的焊接修补。 3.2铁芯接地故障诊断变压器运行时电磁能量的传递主要依赖于铁芯和绕组，所以需要确保铁芯的质量，以便为变压器的稳定运行提供保障。然而实际上变压器铁芯总是会出现多点接地故障，从而影响到变压器稳定运行。依规范变压器铁芯只能有一个部位接地，一旦多点接地就会出现故障。检测中通常反应为铁芯绝缘电阻不合格，故障诊断时采用直流电刺激的方法即可，就是先将铁芯上的接地线全部拆除，然后利用直流电对铁芯和油箱之间器件进行刺激，多次刺激后多余的接地线将会被烧掉。此外还可以直接打开油箱进行故障检测并根据检测结果进行多余接地线的拆除。 3.3接头过热故障诊断接头过热故障在电力变压器运行时很容易发生，一旦多次产生便会导致接头被烧断，继而影响变压器的正常运行。诊断接头过热故障时首先要分析变压器接头材质，通常铜、铝制成的电线都会受到周围环境的影响，而变压器接头一般为铜质，一旦周围环境湿度较大，与铝制电线接触就容易产生化学反应导致接头过热。采用专用接头进行连接可以解决这一问题，同时采用普通连接方式，使得连接处为一个平面，并保持一定清洁度，这样能够有效避免接头过热故障的发生。结束语总之，电力变压器在运行过程中会出现很多复杂的障碍，如果能有效地评估变压器的运行状态，就能及时的避免一些障碍的发生，这就可以减少输电单位的经济损失，还能保证消费者稳定安全的用电。电力变压器状态评估和故障诊断的方法还有很多，这就需要电力工程人员结合先进的理论知识，在实践中不断探索。参考文献 [1]石金光.电网远程运维管理系统的设计与实现[D].吉林大学，2017. [2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆大学，2013. [3]郑娜.电力变压器状态评估和故障诊断的研究[D].华北电力大学（河北），2015.

(完整版)设备技术状态评定表

设备技术状态评定表（0类）附表A 0类、金属切削机床完好标准(1一7项为主要项目) 1、精度性能、能满足生产工艺要求，精密机床主要精度性能达到出厂标准; 2、各传动系统运转正常，变速齐全; 3、各操作系统动作灵敏可靠; 4、润滑系统装置齐全，管道完整，油路畅通，油标醒目; 5、电气系统装置齐全，管线完整，性能灵敏，运行可靠; 6、滑动部位运转五常，各滑动部位及零件无严重拉、研、碰伤; 7、安全防护装置齐全可靠; 8、机床内外清洁、无黄袍、无油垢，无锈蚀，油质符合要求; 9、基本无滑油、漏水、漏气现象; 10、零部件完整，随机附件基本齐全，保管妥善。注：1、符合完好标准项目者填"√"，不符合者填"×"; 2、完好标准中所有项合格为一级，次要项有一项不合格其余项合格为二级，主要项有一项不合格，或次要项有两项不合格，为不完好设备。

设备技术状态评定表（一类）附表B 一类：镀压剪冲设备完好标准(1一7项为主要项目) 1、出力能满足生产工艺要求； 2、各传动系统运转正常，变速齐全； 3、各操作系统动作灵敏可靠； 4、润滑系统装置齐全，管道完整，油路畅通，油标醒目，油质符合要求，基本无滑油、水、气现象; 5、电气系统装置齐全，管线完整，性能灵敏，运行可靠; 6、滑动部位运转正常，各滑动部位及零件无严重拉、研、碰伤; 7、安全防护装置齐全可靠; 8、内外清洁，外观油漆良好或有少量脱落，标牌齐全清晰，无黄袍、无油垢、无锈蚀。注：1、符合完好标准项目者填"√"，不符合者填"×"; 2、完好标准中所有项合格为一级，次要项有一项不合格其余项合格为二级，主要项有一项不合格，或次要项有两项不合格，为不完好设备。

智能故障诊断方法研究与仿真

物理与电子信息工程学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书 1、本人郑重地承诺所呈交的毕业设计（论文），是在指导教师老师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。 2、本人在毕业论文（设计）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。 3、本人承诺在毕业论文（设计）选题和研究过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。 4、在毕业论文（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。毕业论文（设计）作者签名：班级：学号：年月日

目录摘要................................................................................................................................................ II Abstract .......................................................................................................................................... II 1 引言 (1) 1.1 课题背景与意义 (1) 1.2 相关研究综述 (1) 1.3 本课题的主要研究内容 (2) 1.4 论文组织结构 (2) 2 粒子滤波算法理论分析 (3) 2.1 蒙特卡洛方法 (3) 2.2 贝叶斯定理 (5) 2.3 粒子滤波算法 (5) 3 基于粒子滤波的故障诊断分析 (10) 3.1 故障诊断的基本原理 (10) 3.1.1 故障诊断的发展现状 (10) 3.1.2 故障诊断的定义与分析方法 (10) 3.1.3 故障诊断的方法分类 (11) 3.2 基于粒子滤波的故障诊断方法 (12) 3.3 粒子滤波算法故障诊断仿真结果 (14) 4 结论与展望 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附件1 程序代码 (17)