1判斷電力變壓器的內(nèi)部故障，保證了變壓器的安全運(yùn)行。

　　1引言變壓器是電力系統(tǒng)中比較重要的設(shè)備，它承擔(dān)著電壓變換，電能分配與傳輸?shù)闹厝危溥\(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。為了保證電力變壓器的正常穩(wěn)定的運(yùn)行，必須比較大限度的防止和減少變壓器故障，因此及時(shí)而準(zhǔn)確的檢測(cè)和診斷出變壓器的故障是極其重要的。

　　2變壓器故障的類(lèi)型及其產(chǎn)生的原因油浸式變壓器的故障常被分為內(nèi)部故障和外部故障兩種形文重點(diǎn)分析其內(nèi)部故障。內(nèi)部故障從性質(zhì)上講分為過(guò)熱故障和放電故障兩大類(lèi)。

　　2.1過(guò)熱故障過(guò)熱故障通常為變壓器內(nèi)部的局部過(guò)熱溫度升高。根據(jù)嚴(yán)重程度，過(guò)熱故障又分為輕度過(guò)熱般低于150，低溫過(guò)熱150，300.中溫過(guò)熱30017001高溫過(guò)熱般高57001種情況。過(guò)熱與變壓器正常運(yùn)行下的發(fā)熱是有區(qū)別的，正常運(yùn)行時(shí)的溫度發(fā)熱源來(lái)自于繞組和鐵芯，即銅損和鐵損。據(jù)相關(guān)資料介紹在電力變壓器內(nèi)部故障方面，過(guò)熱故障占60還多，危害性嚴(yán)重。存在于固體絕緣中的過(guò)熱性故障會(huì)引起絕緣的劣化和熱解，對(duì)絕緣危害較大。另外過(guò)熱性故障還包641括接點(diǎn)接觸不良磁路故障導(dǎo)體故障等，例如分接開(kāi)關(guān)接觸不良鐵芯多點(diǎn)接地局部短路漏磁環(huán)流緊固件松動(dòng)以及像硅膠進(jìn)入本體而引起局部油道堵塞致使局部散熱不良都可能會(huì)引起過(guò)熱性故障。因而綜合變壓器各方面考慮，產(chǎn)生過(guò)熱性故障的主要原因5有1油箱底部有金屬異物，由于強(qiáng)油循環(huán)逐漸造成鐵芯多點(diǎn)接地。2油箱底部有金屬肩，由于電場(chǎng)作用形成動(dòng)態(tài)式小橋通路，造成鐵芯兩點(diǎn)接地。3變壓器制造結(jié)構(gòu)缺陷引起的渦流。4制造或維修中引線焊接觸及分接開(kāi)關(guān)接觸不良或匝間絕緣破損引起的局部過(guò)熱。

　　2.2放電故障根據(jù)放電的能量密度大小，變壓器的放電故障常分為局部放電火花放電高能量放電種類(lèi)型。局部放電是在電壓作用下，絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣隙，油膜或?qū)w的邊緣發(fā)生非貫穿性放電現(xiàn)象根據(jù)絕緣介質(zhì)不同，可將局部放電分為氣泡局部放電和油中局部放電。當(dāng)油中存在氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔，金屬部件或?qū)w之間接觸不良以及變壓器內(nèi)部某些位置有尖角毛刺漆瘤等都可能會(huì)引起局部放電。火花放電時(shí)其放電能量密度較大，變壓器發(fā)生火花放電故障的主要原因是油中雜質(zhì)的影響，雜質(zhì)主要有水分纖維質(zhì)主要是受潮的纖維等構(gòu)成，在極間距離小雜質(zhì)足夠多的地方，則在工頻電壓作用的雜質(zhì)在電極間形成的導(dǎo)電小橋可能連通兩個(gè)電極，而發(fā)生火花放電。另個(gè)原因是高壓電力設(shè)備中某金屬部件由于結(jié)構(gòu)上的原因或運(yùn)輸過(guò)程和運(yùn)行中造成接觸不良而斷開(kāi)，處于高壓與低壓電極間并按其阻抗形成分壓，而在這金屬部件上產(chǎn)生的懸浮電位引起火花放電。電弧放電是高能放電，常以匝層間絕緣擊穿為多，其次為引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開(kāi)關(guān)飛弧等故障。電弧故障由于放電能量密度大，產(chǎn)氣急劇，常以電子崩形式?jīng)_擊電介質(zhì)，使絕緣紙穿孔，燒焦或炭化，使金屬材料變形或館化燒毀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備燒毀，甚至?xí)l(fā)生爆炸事故。這種事故般事先難以預(yù)測(cè)，也無(wú)明顯征兆，常以突發(fā)形式暴露出來(lái)。

　　就這種放電形式而言，局部放電是其他兩種放電的前兆，火花放電電弧放電則是局部放電發(fā)展的種必然結(jié)果。變壓器內(nèi)部出現(xiàn)放電故障時(shí)，往往是種類(lèi)型伴隨另種類(lèi)型，或幾種類(lèi)型同時(shí)出現(xiàn)。

　　3變壓器內(nèi)部故障的檢測(cè)與判別151在變壓器故障診斷中應(yīng)綜合各種有效的檢測(cè)手段和方法，對(duì)得到的各種檢測(cè)結(jié)果要進(jìn)行綜合分析與評(píng)判。目前還沒(méi)有種對(duì)任何故障檢測(cè)都行之有效的方法，只有通過(guò)各種有效的途徑和利用各種有效的技術(shù)手段，才能取得較好的診斷結(jié)果。

　　油浸式變壓器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，由于各種原因產(chǎn)生的局部過(guò)熱和多次開(kāi)斷形成的電弧，以及其他結(jié)構(gòu)材料的劣化，勢(shì)必會(huì)使絕緣油老化和分解產(chǎn)生少量的低分子烴類(lèi)氣體。故采用變壓器油中溶解氣體分析技術(shù)對(duì)于發(fā)現(xiàn)內(nèi)部潛伏性的故障是很有效在不同的故障情況下，氣體成分及比值都不同。過(guò)熱故障時(shí)，特征氣體是，14和021兩者之和般占總烴的80以上，且隨著故障點(diǎn)溫度的升高，4所占的比值增加。當(dāng)過(guò)熱涉及固體絕緣時(shí)，還產(chǎn)生002，同時(shí)當(dāng)總烴含量超過(guò)正常值時(shí)，電路故障與磁路故障的產(chǎn)生氣體也有差異，如果是電路故障往往有心，且含量較高工2札6比值也較高，并且4產(chǎn)氣速率往往高于4.磁路故障般無(wú)02隊(duì)，或者很少只占?xì)錈N總量的2以下，而且出4隊(duì)的比值較小，般在6以4，總量的390，且在絕人多敵情況124含量高十在火花放電中，般總烴含；太24在總所丁比例可達(dá)2590，022約占20以下，出占?xì)錈N總量的30以上。當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)，般總烴不高，其主要成分是2，其次是，14與總烴之比大于90.由于化學(xué)測(cè)法對(duì)局部放電靈敏度不高，故比較好采用電測(cè)法和超聲定位技術(shù)。放電故障如果涉及到固體絕緣，還會(huì)產(chǎn)生和02.從總體來(lái)看放電性故障比過(guò)熱性故障產(chǎn)氣速率高151.

　　4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷中的應(yīng)用2，3，4目前隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)模糊理論在故障診斷中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上變壓器故障診斷的方法和手段也豐富了許多，尤其是油中氣體含量分析結(jié)果結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)變壓器診斷取得了很好的效果，并且診斷的準(zhǔn)確性也得到了很大的提高。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的8尸網(wǎng)絡(luò)具有良好的模式分類(lèi)能力而且發(fā)展比較成熟，故采用8網(wǎng)絡(luò)根據(jù)變壓器油中的溶解氣體的組成成分來(lái)對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷。

　　4.；1網(wǎng)絡(luò)模型及其學(xué)習(xí)算法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型有多種，而職網(wǎng)絡(luò)具有較好的模式分類(lèi)能力，故適合于故障診斷的模式識(shí)別。8網(wǎng)絡(luò)由輸入層輸出層和中間隱層構(gòu)成若使8網(wǎng)絡(luò)對(duì)變壓器故障模向傳播輸出和反向傳播調(diào)整兩部分組成在正向傳播過(guò)程中，輸入信號(hào)由輸入層經(jīng)隱層單元處理后，傳向輸出層；如果在輸出層得不到期望的輸出或者說(shuō)與教師信號(hào)相差較大，則輸出信號(hào)整和修正各層神經(jīng)元間的連接權(quán)值賈，使誤差逐步達(dá)到比較小。

　　如上個(gè)具有層的8網(wǎng)絡(luò)，輸入層為，其節(jié)點(diǎn)數(shù)為，輸出層為其節(jié)點(diǎn)數(shù)為中間隱層3其節(jié)點(diǎn)數(shù)為信節(jié)點(diǎn)到17點(diǎn)的迮怕杈值為4節(jié)點(diǎn)到層節(jié)點(diǎn)1的迮接權(quán)值為，0；是中間隱層的閾值，必是輸出節(jié)點(diǎn)的閾值。貝第，樣本，第次迭代時(shí)，中間隱含層第個(gè)神經(jīng)元的輸出誤差；Sn第，樣本。第次迭代輸出層第。個(gè)沖經(jīng)I迭代次數(shù)使其對(duì)變壓器故障能夠做出準(zhǔn)確判斷，如下4.2特征氣體的模糊化處理其中是那，1函數(shù)，艮口如果希望輸出值與實(shí)際輸出值之間的誤差大于規(guī)定的誤差值時(shí)，則需要對(duì)各連接權(quán)值進(jìn)行修正，直到修正后的權(quán)值和閾值滿(mǎn)心，要求。修正權(quán)值公式；1下序號(hào)故障性質(zhì)特征氣體的特點(diǎn)般過(guò)熱性故障嚴(yán)重過(guò)熱性故障局部放電火花放電電弧放電其中，分別心+以總烴心出和出轉(zhuǎn)化后得5001嚴(yán)重過(guò)熱性故障5001局部放電火花放電電弧放電。

　　4.3利用羅杰斯比值法判斷故障性質(zhì)對(duì)于2酬不能直接用羅杰斯比值法的比值范圍作為輸入，因而可利用下面?zhèn)€規(guī)則對(duì)其處理后作為網(wǎng)絡(luò)輸入i，CHVH2aii，=a5a1CHVH2IOi1= 20輸出為1時(shí)明有局部放電，輸出為，時(shí)無(wú)此故障2，2輸出為1時(shí)明電弧放電貫穿性放電，輸出為0時(shí)2031出1時(shí)，1弧放電；1貫穿性放電，輸出為，時(shí)無(wú)此故障；204輸出為1時(shí)明低溫過(guò)熱15，輸出為，時(shí)無(wú)此故障；輸出為，時(shí)及無(wú)此故障；207輸出為1時(shí)明線圈有環(huán)流，輸出為，時(shí)無(wú)此故障同時(shí)還需要指出，由于8網(wǎng)絡(luò)3型激活函數(shù)的作用，輸出點(diǎn)的狀態(tài)實(shí)際不可能達(dá)到，或因此為了提高故障判斷的準(zhǔn)確性須對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出值相應(yīng)的處理lANNJO1得出結(jié)論發(fā)生弧放電2得出結(jié)論發(fā)生貫穿性成電；綜合判斷決策為電弧貫穿性放電。實(shí)際檢查為次線圈對(duì)鐵芯放電，線，有貫通行損傷。

　　由此我們可以看到利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊數(shù)學(xué)結(jié)合變壓器油中的特征氣體含量而建立的網(wǎng)絡(luò)模型通過(guò)各方面的信息綜合可以對(duì)變壓器故障做出有效判斷。

　　5結(jié)論絡(luò)在變壓器故障診斷中的應(yīng)用。而且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊理論以及專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)合對(duì)變壓器診斷可以大大的提高了診斷的準(zhǔn)確度。

　　現(xiàn)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷中大多采用了3網(wǎng)絡(luò)，但是它存在兩個(gè)問(wèn)，是收斂速度慢；是目標(biāo)函數(shù)存在多個(gè)局部比較小點(diǎn)。因而在采取8網(wǎng)絡(luò)時(shí)還要考慮加入動(dòng)量項(xiàng)和全局優(yōu)化的方法來(lái)克服這兩個(gè)問(wèn)。

　　6參考文獻(xiàn)1王大忠，徐文，周澤存。模糊理論，專(zhuān)家系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電力變壓器故障診斷中的應(yīng)用口扒中國(guó)電機(jī)工程學(xué)ffi，1996，165394丁曉群，周玲，袁宇波。再論人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電力變壓器故障含斷高電漢技術(shù)。，7.2332122.26.

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