变压器故障类型诊断的实用方法

2016-05-26白俊平刘燕军常军素吴晓飞萧淑霞顾晓红河北机电职业技术学院电气工程系冀中能源股份有限公司电力部河北邢台054000

山东工业技术 2016年2期

关键词：粗糙集故障诊断变压器

白俊平,刘燕军,常军素,吴晓飞,萧淑霞,顾晓红（.河北机电职业技术学院电气工程系; .冀中能源股份有限公司电力部,河北邢台 054000）

变压器故障类型诊断的实用方法

白俊平1,刘燕军1,常军素2,吴晓飞1,萧淑霞1,顾晓红1
（1.河北机电职业技术学院电气工程系; 2.冀中能源股份有限公司电力部,河北邢台 054000）

摘要：粗糙集理论具有对知识的约简能力，利用粗糙集对原始数据实施条件属性的简化，再用得到精简后的规则集测试样本数据，结果表明结合粗糙集与模糊理论进行的变压器诊断故障算法精度高。

关键词：变压器；粗糙集；故障诊断

0 引言

电力变压器的可靠运行，是电力系统安全与稳定的前提。事实上，电力变压器在运行过程中会出现这样和那样的故障，而且这些事故和故障具有模糊性，使得准确地判断电力变压器故障及类型显得非常困难，本文提出结合粗糙集与模糊理论进行变压器故障诊断的方法。

1 故障诊断的结构方框图

故障诊断的结构方框图如图1。

2 变压器的故障诊断过程

（1）原始数据的预处理。在变压器故障征兆数据中，对可能有的噪声数据、冗余数据、不完全数据清理、选择、规约和数据质量分析；

（2）获得决策系统。对变压器的属性数据集中的具有连续属性的值进行离散，来满足粗糙集的要求；

（3）决策表的约简。用决策逻辑去除每个决策规则的不必要因子，消去每条规则中冗余属性数值，从而获得简化决策表；

（4）获取规则的模糊化处理。利用模糊集理论进行最小属性集边界的模糊处理，获得最后的决策规则；

（5）诊断结果验证。上述诊断方法的准确性用测试数据来验证6种故障（Ⅰ低温过热、Ⅱ高能量放、Ⅲ中温过热、Ⅳ高温过热、Ⅴ局部放电电、Ⅵ低能放电）诊断结果。

3 变压器故障类型诊断的实例分析

抽取电力变压器的内部故障特征气体具有代表性的历史比值数据确立电力变压器故障诊断的原始决策表，实现连续属性的离散化，然后结合粗糙集及模糊理论获得最终的变压器故障诊断规则。对获得的决策规则利用某电力公司测试样本进行测试。为了方便比较，与此同时也用传统的三比值法来诊断，诊断结果如表1所示。

13　 31　 7.2　 8.3　 1.7　 18　低能放电　200　无编码　低能放电14　 185　 235　 18.1　 236　 31.6　电弧放电兼过热　122无编码　高温过热15　 165.6 　 28.21　 6.71　 12.2　 0.31　温度607℃　112无编码　无故障16　 891　 728　 244　 1815　 22.2　铁芯多点接地　002无编码　高温过热17　 7.3　 5.6　 3.2　 2.5　 3.21　无故障　100　无编码　无故障18　 790　 391　 171　 561　 12.2　高温过热　002无编码　高温过热19　 152　 26　 3.6　 63　 90.1　围屏放电　102　高能放电高能放电20　 25.5　 297　 0　 69.2　 8.60　放电兼过热　122无编码　高温过热21　 301　 491　 181　 361　 93　中温过热　121无编码　中温过热22　 4660　 3501　 5041　 2122　 2560.5电弧放电　101　低能放电火花放电23　 172　 335　 171　 815　 37.1　高温过热　022　高温过热高温过热24　 125　 106　 12　 156　 224.2　高能放电　102　高能放电高能放电25　 221　 340　 41　 481　 14.3　高温过热　022　高温过热高温过热

诊断结果证明，结合粗糙集和模糊理论构建改进三比值法的故障判断的核值表诊断25个样本，与经典的三比值法诊断25个样本(见表1)比较，明显看出本文提出的方法诊断精度较高。