电力系统中电力变压器状态在线监测与故障诊断方法

2014-12-11左学荣

中国科技纵横 2014年15期

关键词：故障诊断变压器传感器

左学荣

(焦作煤业(集团)有限责任公司供电工程分公司,河南焦作 454000)

电力系统中电力变压器状态在线监测与故障诊断方法

左学荣

(焦作煤业(集团)有限责任公司供电工程分公司,河南焦作 454000)

随着我国社会水平的提升,经济步伐的推进,我国的电力产业也在这个过程中得到了良好的发展,其中电力变压器是电力系统中非常关键的一项设备,其运行的稳定与否将直接关系到电力的传输。而为了能够对电力变压器进行更好的实时监测,就需要我们能够以一种更好的方式对其进行在线监测以及故障的及时诊断。

电力系统电力变压器状态线监测故障诊断

1 引言

在我国电力系统中，电力变压器是其中非常核心的一项设备，只有其可靠、安全的运行才能够使整个电力系统的供电行为能够得到保证。而如果电力变压器在运行的过程中出现故障，那么就会直接对整个电力系统造成非常大的危害，也会对整个电力用户以及电力企业造成极大的经济损失。对于目前来说，电力变压器故障出现的情况同其负荷的容量、运行环境以及绝缘方面都具有一定的联系，而仅仅通过一定事前预防的维修方式则不能够较为及时的发现故障，这种情况的存在就使得我们应当能够对变压器进行在线监测，从而能够在变压器工作的过程中能够及时的发现问题。

2 变压器在线监测系统设计

对于变压器来说，其在线监测的项目主要有分接开关、局部放电以及负荷电压、功率、电流等等参数的监测。通过这一系列项目的在线监测则能够较为有效的对变压器进行一个全方位的监测，从而获得同变压器现实运行状态相对符合的信息。而通过这部分信息的特点，同时结合变压器自身智能诊断系统的应用则能够有效的对变压器实时的运行状态进行系统的监测，其硬件结构如图1所示。

通过图1可知，此系统是由很多个通道的传感器数据所采集的，并且能够通过传感器信号对相关数据进行预处理，并能够对实际现场进行监视，同时也能够通过上位机监测系统网络数据通讯模块以及核心处理器C8051F020的外围电路组成。而在该系统中，则能够通过实时数据的传播采集来将这部分传感器的微水含量、传感器的温度以及其他多路气敏传感器在实际运行过程中所采集到的信号经过一系列滤波以及放大工作后传送到系统的转换接口之中，并由一系列转换之后将最终的数字量存储到单片机存储器之中。而当接收到此部分数据之后，则会对这部分数据进行简单的故障诊断以及初步的判断，并能够将这部分处理的结构直接传输到显示屏上进行显示。

3 变压器故障诊断

变压器由于自身制造工艺较为复杂以及其所在运行环境不是特别稳定等特点而使其具有相对复杂的故障机理，其最为明显的表现就是在同一种故障模式中，也会存在很多种不同的故障特征，而这种故障特征之所以出现也是由于很多种故障模式经过一系列共同的作用而形成的。通过信息融合技术，则能够较为有效的将不同信息源所传达出来的数据以及信息进行一定的综合处理，从而能够通过此种方式来获得不同的故障特征量，并且能够在此过程中来获取对于同一对象的变压器的信息，并将其进行良好的融合应用，最终使得变压其能够更为可靠、准确的进行在线监测以及诊断工作。而对于其信息融合来说，而主要分为以下几种融合方式。

图1 变压器状态在线监测系统硬件结构

3.1 数据层融合

如果想使这种数据层的融合效果更好，那么就需要保证其中传感器必须同数据层之间是相互匹配的，并能够在匹配的基础上使双方能够保证数据层面的关联，并最终使其能够保证相同目标的融合工作。而在数据融合方式方面，则存在加权平均法、算数平均法以及曲面拟合法。

3.2 特征层数据融合

特征层的数据在整个系统中处于中间的地位，其能够从信息源的信息中来选取符合自身需求的特征信息并对其进行一系列的综合处理以及分析，而对于所提取的特征信息来说则是原始部分信息的统计量以及标示量等等，之后再按照一定的特征信息提取对其中数据源进行一定的综合分析以及分类处理。而在这个过程中，其所使用的融合方式也正是对于模式进行识别的技术，并且能够在实际融合开始之前通过一定的传感器变换来将不同的传感器中储存的数据进行的统一，并在数据配准之后对其进行一定的关联处理。

3.3 决策层数据融合

决策层中的数据则属于系统的最高级别，其也正是这三级不同层数据的最终融合结果。对于每个传感器而言，其对于所监测的目标都是进行最初的预处理、特征提取以及最终识别等等来完成对于所监测目标的判断，而当完成这种初步判断之后，才能够通过一定的关联处理来依据相应的方式来获取最终的决断，而这种最终的决断则能够为最终指挥控制的系列决策提供最终的依据。