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)中最重要的設(shè)備，它承擔(dān)著電壓變換，電能分配與傳輸?shù)闹厝?，其運(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，必須最大限度的防止和減少變壓器故障，因此及時(shí)而準(zhǔn)確的檢測和診斷出變壓器的故障是極其重要的。

　　2變壓器故障的類型及其產(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)上講分為過熱故障和放電故障兩大類。

　　2.1過熱故障過熱故障通常為變壓器內(nèi)部的局部過熱溫度升高。根據(jù)嚴(yán)重程度，過熱故障又分為輕度過熱般低于150，低溫過熱150，300.中溫過熱30017001高溫過熱般高57001種情況。過熱與變壓器正常運(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，過熱故障占60還多，危害性嚴(yán)重。存在于固體絕緣中的過熱性故障會引起絕緣的劣化和熱解，對絕緣危害較大。另外過熱性故障還包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引起過熱性故障。因而綜合變壓器各方面考慮，產(chǎn)生過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，由于電場作用形成動態(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關(guān)接觸不良或匝間絕緣破損引起的局部過熱。

　　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引起局部放電?；鸹ǚ烹姇r(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)輸過程和運(yùn)行中造成接觸不良而斷開，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，也無明顯征兆，常以突發(fā)形式暴露出來。

　　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)，往往是種類型伴隨另種類型，或幾種類型同時(shí)出現(xiàn)。

　　3變壓器內(nèi)部故障的檢測與判別151在變壓器故障診斷中應(yīng)綜合各種有效的檢測手段和方法，對得到的各種檢測結(jié)果要進(jìn)行綜合分析與評判。目前還沒有種對任何故障檢測都行之有效的方法，只有通過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)過長期運(yùn)行，由于各種原因產(chǎn)生的局部過熱和多次開斷形成的電弧，以及其他結(jié)構(gòu)材料的劣化，勢必會使絕緣油老化和分解產(chǎn)生少量的低分子烴類氣體。故采用變壓器油中溶解氣體分析技術(shù)對于發(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)測法對局部放電靈敏度不高，故最好采用電測法和超聲定位技術(shù)。放電故障如果涉及到固體絕緣，還會產(chǎn)生和02.從總體來看放電性故障比過熱性故障產(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對變壓器故障進(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能力，故適合于故障診斷的模式識別。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程中，輸入信號由輸入層經(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與教師信號相差較大，則輸出信號整和修正各層神經(jīng)元間的連接權(quán)值賈，使誤差逐步達(dá)到最小。

　　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)，則需要對各連接權(quán)值進(jìn)行修正，直到修正后的權(quán)值和閾值滿心，要求。修正權(quán)值公式；1下序號故障性質(zhì)特征氣體的特點(diǎn)般過熱性故障嚴(yán)重過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)無此故障；204輸出為1時(shí)明低溫過熱15，輸出為，時(shí)無此故障；輸出為，時(shí)及無此故障；207輸出為1時(shí)明線圈有環(huán)流，輸出為，時(shí)無此故障同時(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)模型通過各方面的信息綜合可以對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)與模糊理論以及專家系統(tǒng)結(jié)合對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，是收斂速度慢；是目標(biāo)函數(shù)存在多個(gè)局部最小點(diǎn)。因而在采取8網(wǎng)絡(luò)時(shí)還要考慮加入動量項(xiàng)和全局優(yōu)化的方法來克服這兩個(gè)問。

　　6參考文獻(xiàn)1王大忠，徐文，周澤存。模糊理論，專家系統(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.