宋俊鋒 孔祥軍

引言：電力變壓器是在電力傳送過程中具有保障安全的重要機(jī)械。就目前的情況來看，我國的許多電路中的變壓器已經(jīng)使用了很長時(shí)間，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重的時(shí)候則會(huì)發(fā)生安全事故。因此在電力變壓器的使用過程中，要注意日常的維護(hù)，還要對其進(jìn)行經(jīng)常性的故障診斷，便面事故的發(fā)生。本文主要闡述了在變壓器的使用過程中如何電力變壓器進(jìn)行故障診斷以及對其實(shí)現(xiàn)科學(xué)綜合評價(jià)。

在現(xiàn)代的社會(huì)生活中，人們對于電的使用越來越重視，如果出現(xiàn)停止供電或者電網(wǎng)遭到破壞的情況，人們的生活不僅會(huì)受到影響，而且對于一些企業(yè)也會(huì)受到巨大的損失。因此，要對電路中存在的安全隱患進(jìn)行排查、預(yù)測和診斷。而電力變壓器作為電路中重要的一個(gè)樞紐，對保護(hù)整個(gè)電路的安全具有非常重要的作用，所以對變壓器實(shí)施故障診斷和預(yù)測是一個(gè)很關(guān)鍵的問題。

一、電力變壓器的診斷方式

1.通過對特殊氣體的分析

在當(dāng)前使用的電力變壓器中，較為常見的便是油浸式電力變壓器，這種電力變壓器在使用的過程中由于受到熱力和電力的作用，會(huì)出現(xiàn)一些老化的現(xiàn)象，而一些材料在老化的過程中會(huì)產(chǎn)生一些特殊氣體，例如甲烷、氫氣等具有危險(xiǎn)性的氣體，這些氣體在油中經(jīng)過不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)和變化，逐漸溶解在油中，而這些氣體的組成成分和含量的直接導(dǎo)致電力變壓器出現(xiàn)的故障的種類以及程度大小的不同。在使用這種方式進(jìn)行電力變壓器故障的診斷時(shí)要收集有效的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。另外還要遵循多個(gè)原則，首先在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集時(shí)要充分的結(jié)合電力變壓器的型號(hào)以及其他各個(gè)方面的特點(diǎn)，綜合分析這些原因?qū)?shù)據(jù)分析的影響，以達(dá)到結(jié)果的準(zhǔn)確。其次則是采集的數(shù)據(jù)要具有代表性，如果電力變壓器在平常的使用過程中過熱的故障會(huì)經(jīng)常發(fā)生，那么就應(yīng)該對這樣的數(shù)據(jù)多收集。最后則是收集的數(shù)據(jù)要緊湊，去除一些不必要的數(shù)據(jù)，來減少工作量。

2.利用故障分層的方式進(jìn)行故障的診斷

這種方式是電力變壓器故障診斷中最常使用的方式，它基本的工作流程是將電力變壓器的最容易出現(xiàn)的問題作為研究目標(biāo)，經(jīng)過不斷的數(shù)據(jù)收集和分析，對這個(gè)問題出現(xiàn)的原因做出總結(jié)，然后針對每一個(gè)原因進(jìn)行更加深入的研究，直至找到最原始的、最根本的原因，達(dá)到故障分析診斷以及故障預(yù)測等多方面的目的。但要采用是在實(shí)際的情況中，故障有時(shí)候是由多方面的原因造成的，因此在這種情況之下，很難對造成故障的原因進(jìn)行更加準(zhǔn)確的確定，所以要采用概率對故障進(jìn)行描述。故障分層的檢測方式也存在一定的局限性，它對系統(tǒng)特別依賴，如果一旦使用此方法便很難改變其檢測方式，在另一方面，要使用這種方式進(jìn)行檢測常常需要做好多工作，在很大程度上會(huì)降低診斷的效率。

3.利用專家系統(tǒng)

這并不是單純的計(jì)算機(jī)進(jìn)行診斷的方式，而是綜合了人的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)制定出來的一套相對智能的故障診斷系統(tǒng)。在電力變壓器使用的過程中，如果發(fā)生故障，那么這個(gè)專家系統(tǒng)便可以對現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，并根據(jù)這個(gè)變壓器的故障歷史縮小范圍針對某一個(gè)部位進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)之上結(jié)合專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，對故障迅速的做出判斷。在較為復(fù)雜的電路系統(tǒng)中，這是一種較為有效的方式。這種方式具有智能的效果，它具有一定的自我知識(shí)，能夠?qū)栴}進(jìn)行推理，具有靈活性。但是在使用的過程中，還要注意對其中知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的補(bǔ)充，使其不斷適用當(dāng)前電力變壓器的故障診斷。

4.利用模糊推理的原理

模糊推理是根據(jù)已有的規(guī)則和經(jīng)驗(yàn)，對不明確、較為模糊的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，以此來達(dá)到故障分析的目的。采集的數(shù)據(jù)往往一部分是真實(shí)的，因此可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對模糊的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯推理。在電力變壓器出現(xiàn)故障的過程中，由于波動(dòng)比較大，采集的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)一些誤差，這種方式能夠最大程度的減小誤差所帶來的失誤。

5.利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

這是根據(jù)人的大腦模擬形成的一種故障分析系統(tǒng)。在這一個(gè)系統(tǒng)中存在著大量的神經(jīng)元，通過各個(gè)神經(jīng)元之間的聯(lián)系形成了一個(gè)復(fù)雜龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。ANN是這個(gè)系統(tǒng)中對人腦神經(jīng)細(xì)胞模仿的一部分，它與人腦神經(jīng)細(xì)胞一樣具有一定的學(xué)習(xí)、分析等能力。ANN的工作結(jié)果是通過神經(jīng)元之間的相互作用和聯(lián)系來完成的。ANN是一個(gè)規(guī)模很大的結(jié)構(gòu)，它能夠有效、高容量的存儲(chǔ)信息，并且能夠較好的對這些信息實(shí)現(xiàn)適用和組織。由于這種故障診斷方式相比于其他的診斷方式具有多個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，因此在電力變壓器故障診斷方面應(yīng)用的比較廣泛。此外，由于ANN自身存在的自學(xué)能力，使它存儲(chǔ)的知識(shí)中不僅含有專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，而且還存儲(chǔ)著專家也不知道的隱藏知識(shí)，這使得它具有更高效率和更好的質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)電力變壓器的故障診斷。

二、電力變壓器狀態(tài)綜合評價(jià)系統(tǒng)的探究

1.建立良好的狀態(tài)評價(jià)系統(tǒng)

對電力變壓器建立良好的狀態(tài)評價(jià)系統(tǒng)要建立在多個(gè)方面之上，首先便是對電路中存在的問題以及受到的不良影響進(jìn)行分析。在進(jìn)行變電器的采購時(shí)，要結(jié)合多方面的情況和可能會(huì)突然出現(xiàn)的特殊事件，使所使用的變壓器對外在的影響具有一定的承受能力，避免出現(xiàn)事故。其次則是對整個(gè)變壓器的材料進(jìn)行分析，制造材料上的問題往往存在一個(gè)規(guī)律，既具有家族性的特點(diǎn)。這些材料問題的造成通常是由于一項(xiàng)制作工藝或者是設(shè)計(jì)以及原材料的選擇等多個(gè)方面造成的，因此在對元件的問題進(jìn)行分析之后還要對其家族的其他元件進(jìn)行相同的問題分析。最后則是變壓器其他的狀態(tài)信息。例如在采購變壓器時(shí)要對變壓器的基本信息有一個(gè)詳細(xì)的記錄，這樣在進(jìn)行檢查和診斷的時(shí)候能夠更加準(zhǔn)確和有效。此外還要對變壓器的檢修記錄進(jìn)行登記，當(dāng)變壓器在此出現(xiàn)問題時(shí)有利于問題的診斷。

2.對變壓器的狀態(tài)量進(jìn)行評價(jià)

變壓器狀態(tài)量的變化對于變壓器的綜合評價(jià)也具有一定的作用。變壓器的狀態(tài)量能夠直接表達(dá)出變壓器的有效信息。狀態(tài)量的不同對電力變壓器的評價(jià)結(jié)果也不盡相同。但是變壓器的狀態(tài)量也存在區(qū)別，可以根據(jù)狀態(tài)量對評價(jià)結(jié)果的影響程度對狀態(tài)量進(jìn)行分類，然后根據(jù)不同的狀態(tài)量對電力變壓器進(jìn)行綜合的評價(jià)。

隨著人們以及一些企業(yè)對電量需求的增加，我國正在向大容量的電路發(fā)展方向邁進(jìn)。所以在電路的安全以及電力變壓器等安全和技術(shù)方面的要求也越來越高。而電力變壓器對維護(hù)整個(gè)電路的安全以及電力的有效運(yùn)輸具有重要的作用，因此避免電力變壓器出現(xiàn)故障，降低變壓器出現(xiàn)故障的幾率。同時(shí)還要建立有效的電力變壓器狀態(tài)的綜合評價(jià)系統(tǒng)來對電力變壓器進(jìn)行綜合的分析。

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（作者單位：國網(wǎng)棗莊供電公司）