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1、变压器油温异常原因与诊断方法的研究【摘要】变压器油温异常一方面加快绝缘老化，缩短变压器的使用寿命，另一方面乂可能存在大的安全隐患有可能引发事故。提出了以油色谱为主结合有关电气试验、红外测温来分析油温异常原因和部位的综合诊断方法。其中三比值法够能判断属于不同类型过热，但是三比值法的编码不全，不能诊断多重故障的缺陷。可拓理论，将其与三比值法相结合，可以克服这一局限，大大提高了诊断的精度。【关键词】油温异常;三比值法;可拓集;诊断引言电力变压器油温在第十三届国际大电网会议就已被列为变压器重点问题之一来研究。如果变压器温度过高，不仅影响变压器的寿命，而且还可
2、能带来事故。了解油温界常产生的原因和诊断是有必耍的。目前广泛研究的可拓学，采用形式化设计从定性和定量两个角度同时考虑解决问题的规律和方法。可拓学的理论支柱是物元理论和可拓集合理论，物元理论将对象形式化，可拓集合理论对问题进行定性和定量分析。此方法不需要确定人工参数，诊断精度高，可正确诊断多重故障。1・变压器油温界常原因目前广大变压器油温异常的原因有多种，大致分为冷却装置故障，过负荷，室内通风不良，过热故障[1-2]o图1是对常规变压器由外界因索而引起的油温异常的原因进行概括。图1变压器外界因索而引起的油温异常2.油温的异常诊断2.1观察周围的环境[3
3、-4]观察变压器室的环境（特别是夏天高温环境下），如果室内空气对外循环不畅通，热量聚集室内不能通过对流排到室外，通风不畅可能是变压器油温升高的原因。可以全部打开室内排风扇，安装排风风机或者改变排风风机的位置来改善通风环境。2.2看是否过负荷查看变压器长期运行的有功负荷、无功负荷以及电流均值的跟踪记录表，看是否长期超过了额定值，如果超过额定值，过负荷可能是油温异常的原因。减小变压器运行负荷，油温止常，那么过负荷是油温异常的原因。2.3热故障和冷却装置异常的诊断以油色谱为主结合冇关电气试验、红外测温來分析变压器过热性故障的性质、原因和部位的综合诊断方法。
4、在油色谱中采用特征气体含量比较法、产气速率法判断是否存在过热。如果存在过热故障，用三比值法判断是什么类型的过热故障。当变压器内部发生过热故障时，变压器导电冋路与非导电回路的温度较接近，在油中产生故障气体组分的特征较相似，利用特征气体含量比较法、产气速率法和三比值法只能判断变压器的故障程度或发热点的温度范围，而无法判断故障是在导电回路还是在非导电回路。这时需要采用色谱回归分析法来判断。3.变压器故障的可拓诊断方法2.1物元理论物元R的定义为R二(N,c,v)0其中N定义为该物元的名称;c为物元的特性;v为特性c的取值;N,c,v称为物元R的三要素。有时
5、要用到多维物元模型［5-6］:R二(N,C,V)。其中N同上,C二［cl,c2,...cn］为特征向量，V二［VI,V2,・・Vn］为相应取值向量，多维物元定义为：Ri为R的子物元。3.2三比值法的物元模型首先通过下列两表表来获得编码所対应的取值区间和编码组合対应的故障类型。表1三比值编码规则气体比值范围比值范围的编码C2II2/C2II4CII/4H2C21I4/C21I6<O.10101〜1100〜312123222表2三比值判断故障性质列表序号故障性质比值编码范須C2H2/C2H4CH/4H2C2H4/C2H61无故障0002低能局部放电
6、0103高能局部放电1104低能量的放电1,201,25高能量的放电1026低温过热<150°C0017低温过热150〜300°C0208中温过热300~700°C0219高温过热>700°C022由上述两表列出三比值法的物元模型Ri为第i种故障的物元，Ni为第i种故障名称cl,c2,c3分别对应三个比值C2H2/C2H4,CH/4H2,C2H4/C2H6,vil,vi2,vi3三个比值中各比值在第i种故障的标准区间:即可具体可以得到九种物元模型［7］。3.3用可拓集诊断变压器故障的步骤为可确认变压器故障，则必须首先确定油色谱样本的各气体
7、含量是否超标，然后依照以下步骤可以初步定位于故障。步骤1：作出9种故障的物元模型：步骤2：作出待检测的油色谱样木的物元模型：vtj为样本比值。步骤3：根据前面所述，求出vtj对vij可拓相关函数值：步骤4：求待检测的油色谱样本对第i种故障的可拓相关函数：步骤5：归一化：步骤6：确定故障类型：若向量的第k个分量最大（等于1）则变压器有第k种故障，若笫二个最大的分量j很接近1,k,j两种故障。2.结论变压器油温界常诊断较复杂，故障类型与部位密切相关，不同故障点反映出不同的故障类型。本文提出了一种新型基于三比值法的故障诊断的可拓集法。该方法克服传统三比值法
8、的编码不全，不能诊断多重故障的缺陷，大大提高了诊断的精度。本方法不需要确定人工参数，也无需花费大量时间进行学
