【正文】 ,1)等時間間隔序列預(yù)測算法 GM(1,1)模型首先要對原始數(shù)列進行一次累加生成，然后用灰指數(shù)函數(shù)進行擬合并取得預(yù)測結(jié)果，最后通過累減還原得到最終的預(yù)測值 [30]。 灰色理論使用數(shù)據(jù)處理的方法增強原始隨機序列的規(guī)律性，從而建立相應(yīng)的動態(tài)模型，對原始數(shù)據(jù)的處理方法主要有累加生成、累減生成兩種 [29]。在建模時，認為原始數(shù)列是逐步增長或減少的，通過對原始數(shù)列應(yīng)用累加生成，對新序列建立微分方程模型和解析分析以及累減生成還原就 可以得到預(yù)測數(shù)列，從而達到預(yù)測原始序列的目的 [28]。但由于現(xiàn)場情況的多樣性，其準確率受到一定程度的影響 [27]。 我國目前推薦采用改良的三比值法作為判斷變壓器故障類型的 主要方法。另外故障產(chǎn)氣速率和故障時產(chǎn)氣特征性也是故障診斷的的依據(jù) [24]。 表 變壓器油中溶解氣體分析 故障類型 產(chǎn)生的組要氣體組分 產(chǎn)生的次要氣體組分 過熱 油 CH C2H4 H C2H6 油和絕緣紙 CH C2H CO、 CO2 H C2H6 油中有電弧 油 H C2H2 CH C2H C2H6 油和絕緣紙 H C2H CO、 CO2 CH C2H C2H6 油、絕緣紙中局部放電 H CH CO C2H CO2 油中局部放電 H CH C2H2 C2H6 油中 火花放電 C2H H2 進水受潮或油中氣泡 H2 18 變壓器故障診斷的依據(jù) 查對特征氣體含量是否超過注意值。 ⑶ 局部放電，特征氣體氫組分最多 (占總烴的 85％ 以上 )，其次是 CH4，當放電能量高時會產(chǎn)生少量乙炔。如由線圈匝間、層間絕緣擊穿，過電壓引起的內(nèi)部閃絡(luò)，引線斷裂的閃弧，分接開關(guān)的飛弧等，故障氣體產(chǎn)生劇烈，產(chǎn)氣量大，故障氣體往往來不及溶解于油而聚集到氣體繼電器引起瓦斯保護動作。 產(chǎn)生熱性故障的原因有：導(dǎo)線過電流；鐵芯局部短路、多點接地、形成環(huán)流；分接開關(guān)接觸不良、接線焊接不良、電磁屏蔽不良、使漏磁集中；油道堵塞，影響散熱等。油、紙等絕緣介質(zhì)降解過程所產(chǎn)生的氣體能溶解于變壓器油中，也能釋放到油面上，每種氣體在一定的溫度、壓力下達到溶解和釋放的動平衡，最終將達到溶解的飽和或接近飽和狀態(tài) [19]。為后文基于油中氣體的三比值故障診斷法以及故障預(yù)測奠定了良好的理論基礎(chǔ)和工作準備。旱季應(yīng)檢測接地電阻，其值不應(yīng)超過 5Ω。 采取有針對性的防范措施， 定期進行檢測與維護， 加大變壓器巡視檢查力度，準確、及時發(fā)生存在的隱患，就可以排除安全隱患，保障變壓器的正常、穩(wěn)定工作和電力系統(tǒng)的安全運行 [15]。 結(jié)論 變壓器作為電網(wǎng)中的一個重要設(shè)備，從投入工作就要求它不間斷的工作，其運行關(guān)系著電力供應(yīng)的穩(wěn)定性；因此，實踐中有差動、避雷器等多重保護。變壓器引線是靠套管支撐和絕緣的，若套管上端帽罩封閉不嚴而進水，引線主絕緣受潮而擊穿，就會造成內(nèi)部閃絡(luò)，發(fā)生故障。因鐵芯等各個金屬構(gòu)件距離繞組的空間不等，金屬構(gòu)件之間有電位差的存在，當這種電位差達到一定限度時．就會擊穿其間的絕緣，產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，影響變壓器內(nèi)絕緣等性能。 13 變壓器的維護故障 不正當?shù)木S護也會引起變壓器故障。安裝過流保護監(jiān)視裝置，可以對變壓器進行實時的測量檢測報告；并把結(jié)果送入電力系統(tǒng)中作為安全運行的指標。 變壓器線路涌流故障 線路涌流，是應(yīng)該被列入首要的故障因素。 變壓器雷擊故障 我們對于雷擊導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障的研究比較少，因為很多時候不是直接的雷擊事故就會把沖擊故障歸為“線路涌流”。長時間的運行，會使變壓器中某些膠珠、膠墊老 化龜裂而引起滲油，導(dǎo)致絕緣受潮后性能下降，放電短路，燒毀變壓器。 在變壓器的運轉(zhuǎn) 過程中，絕緣油在較高溫度下運行，可能會溶解大量空氣，并與氧氣作用生成各種酸性氧化物，從而使得絕緣受到腐蝕，同時，還會增加絕緣油的介質(zhì)損耗，降低絕緣油的品質(zhì)，引發(fā)變壓器內(nèi)閃絡(luò)，導(dǎo)致?lián)舸┦鹿省；蛘哂捎谕獠抗收蠜_擊力導(dǎo)致絕緣破損進而發(fā)生故障。 變壓器過載故障 隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，用電負荷在增多，發(fā)電廠、用電部門在不斷的持續(xù)緩慢提升負荷。變壓器二 次側(cè)短路也是造成變壓器損壞最多的故障。 ⑵ 有載分接開關(guān)故障 有載分接開關(guān)在頻繁的切換操作過程中，會產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致油中產(chǎn)生乙炔等可燃性氣體，此時切換開關(guān)將會造成油內(nèi)滲進入變壓器主體油中，造成主體油箱內(nèi)可燃性氣體含量的異常增加，威脅變壓器的可靠運行。 制定一定的保障制度，降低老化的速度可以增加變壓器的使用年限 [11]。 為保障變壓器正常運行，應(yīng)避免鐵芯多點接地，實踐中將鐵芯與外殼進行可靠地連接，以保證鐵芯與外殼的等電位。 鐵芯多點接地故障 變壓器鐵芯出現(xiàn)兩點以上的接地，稱為多點接地；導(dǎo)致產(chǎn)生渦流，鐵芯過熱，絕緣油劣化變質(zhì)，嚴重時還會將鐵芯燒毀，接地線燒斷。 ⑷ 指示發(fā)生誤報，在變壓器的運行中，遠裝置溫度指示異常，但現(xiàn)場 中溫度指示正常，且無其它故障。 當變壓器油溫過高時，應(yīng)對以上原因逐一檢查，做出準確判斷，及時處理。應(yīng)立即停運并進行檢查； ⑷ 使用大容量動力設(shè)備時，其負荷會發(fā)生較大變化，變壓器也會發(fā)出很大聲音，諧波分量使變壓器內(nèi)瞬間發(fā)出咯咯的間歇性聲音。絕緣套管發(fā)生閃絡(luò)放電，高低壓引線間發(fā)生多路等，變壓器的 引線發(fā)生故障，如：絕緣損壞或擊穿、內(nèi)部斷線、繞組匝間層間出現(xiàn)短路以及繞組發(fā)生變形等情況。最常見的故障是繞組故障，如 繞組變形、繞組和鐵芯壓緊松動等機械故障； 其中絕緣老化和層間絕緣損壞的是最多的；其次是套管損壞、分接開關(guān)失靈、絕緣油劣化，鐵芯和其他零件的故障較少。這種變臺占地多，但拆裝、運輸方便。高壓線 電桿上只裝設(shè)高壓跌落式熔斷器，與另兩根電桿組成的臺架供安裝變壓器使用。適用于安裝 50kVA 及以下變壓器。 ⑵ 變壓器的室外布置 變壓器的室外布置根據(jù)其容量的大小、裝設(shè)地區(qū)的不同以及吊運是否方 便 .通常有桿架式、臺墩式和落地式三種安裝方式。 ⑴ 變壓器的室內(nèi)布置 室內(nèi)布置就是把變壓器裝設(shè)在室內(nèi)，將高壓線路經(jīng)穿墻套管或用高壓電纜引入，經(jīng)高壓開關(guān)柜接至變壓器，它的低壓側(cè)經(jīng)低壓開關(guān)柜或開關(guān)板送出。 變壓器的安裝方式 正確安裝變壓器是保證變壓器安全運行的重要條件之一。鐵芯和繞組通過絕緣組裝和引線組裝組成變壓器的器身，將器身裝在 油箱外殼內(nèi) , 浸上變壓器用絕緣油 , 再配置上各種附 7 件裝置 , 就構(gòu)成了油浸電力變壓器。 ⑺ 按照中性點絕緣水平分類為：全絕緣變壓器、分級絕緣變壓器。 ⑶ 按照電源輸出相數(shù)分類為：單相變壓器、三相變壓器。在電力傳輸中，變壓器具有極為重要的作用。 6 第 2 章 變壓器故障分析 目前電力系統(tǒng)中運用的各種變壓器原理相同，均為電磁感應(yīng)；但因各種需要，它們的結(jié)構(gòu)組成并不完全相同。 本文在對灰色理論預(yù)測原理進行分析的基礎(chǔ)上，將灰色預(yù)測理論引入到電力變壓器絕緣故障預(yù)測工作中，建立起適用于電力變壓器故障預(yù)測的預(yù)測模型以及編寫相應(yīng)的 matlab程序進行數(shù)據(jù)預(yù)測處理；并基于變壓器油中氣體數(shù)據(jù)以及三比值故障診斷法對變壓器故障進行預(yù)測 [8]。 5 馬爾可夫預(yù)測法 馬爾可夫預(yù)測法是 一種特殊的市場預(yù)測方法，主要用于市場占有率的預(yù)測和銷售期望利潤的預(yù)測，是一種預(yù)測事件發(fā)生概率的方法。目前已有將遺傳算 法應(yīng)用于變壓器故障預(yù)測研究的相關(guān)文獻報道。任何一種單一預(yù)測方法都只利用了部分有用信息，同時也拋棄了其它有用的信息；組合預(yù)測將不同預(yù)測模型按一定方式進行綜合，可以盡可能利用全部的信息，達到改善預(yù)測性能的目的。它將一切隨機變量看作是在一定范圍內(nèi)變化的灰色變量，利 4 用數(shù)據(jù)處理方法 (數(shù)據(jù)生成與還原 )，將雜亂無章的原始數(shù)據(jù)整理成規(guī)律性較強的生成數(shù)據(jù)來加以研究。電力變壓器油中溶解氣體的濃度變化受負荷大小、油溫、氣壓、故障性質(zhì)及其發(fā)展快慢等因素的影響，電力運行部門很難得到較豐富的能夠用于專家預(yù)測系統(tǒng)建模的有效歷史數(shù)據(jù)，因此到目前 為止還沒有看到專家系統(tǒng)應(yīng)用于電力變壓器油中溶解氣體濃度預(yù)測的獻或報道。 目前，在電氣工程領(lǐng)域，模糊預(yù)測法主要用于電力負荷等方面的預(yù)測，模糊數(shù)學理論主要用于變壓器故障診斷。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的缺點是要求有足夠多的歷史數(shù)據(jù)，樣本選擇困難，算法復(fù)雜，需要相當長時間的原始資料積累和模型修正，才能確定歷史數(shù)據(jù)到預(yù)測值間的關(guān)系。這種方法對短期預(yù)測效果較好，但不適合于作中長期預(yù)測。 基于回歸分析法的預(yù)測技術(shù) 回 歸預(yù)測根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，尋找自變量與因變量之間的回歸方程式，確定模型參數(shù)，據(jù)此做出預(yù)測。 其中選擇適當?shù)念A(yù)測方法是保證預(yù)測精度的關(guān)鍵。 變壓器故障預(yù)測研究現(xiàn)狀 目前所構(gòu)造的變壓器故障診斷系統(tǒng)都是判斷有無故障，或出現(xiàn)故障后診斷是何部位以及何種原因引起的故障 [3]。但是，由于目前變壓器油色譜在線監(jiān)測離實現(xiàn)變壓器的全面狀態(tài)檢修尚有差距，不可能隨時獲得準確的油中氣體濃度。 長期以來我國對變壓器的檢修策略主要采用以時間為標準的定期維修。 1 第 1 章 緒論 本章在闡明變壓器故障預(yù)測的意義的基礎(chǔ)上，綜合介紹了一系列常用的預(yù)測 方法，并提出論文的主要研究方法及其思路。s fault nowadays, but continuous period of gas sampling data is less, so I use the data of year 1984 and year 1993. In addition, most forms of the selected data shows an increasing, while the gray theory has better prediction results for increasing numbers than other model, and gray theory has less raw data needed to calculate pay a single method to predict the characteristics of high precision, so I chose the gray theory to forecast oil gas data. Through the establishment of gray prediction model, and bined with three ratios fault diagnosis method to establish a transformer failure prediction model based on dissolved gas data. Finally, the predicted results are pared with the actual situation, obtained the inadequacies of design results and propose the further research directions. Key words: transformer。s reliability and user39。 通過建立灰色預(yù)測模型，并結(jié)合三比值故障判斷法，建立基于油中溶解氣體數(shù)據(jù)的變壓器故障預(yù)測模型。 因此，對變壓器故障預(yù)測進行研究具有重要的理論意義和工程實用。本學位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。 大學本科畢業(yè)論文 基于變壓器缺陷數(shù)據(jù)的故障預(yù)測研究 BACHELOR39。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。對電力變壓器的故障進行有效的預(yù)測，既可給維護人員提供必要的參考以避免維修不足或過度維修，又可以保證供電的可靠性和用戶的人生安全。另外，所選數(shù)據(jù)大多數(shù)呈現(xiàn)遞增形式，灰色理論 對遞增數(shù)列有較好的預(yù)測效果，而且灰色理論具有所需原始數(shù)據(jù)少、計算方法交單、預(yù)測精度高的特點，所以選擇灰色理論進行油中氣體數(shù)據(jù)的預(yù)測。s states during operation directly affect the stability, safety and reliability of the whole power system． The failures of transformers can result in serious issues, such as service disruptions and severe economic losses． Therefore, effective fault prediction on the power transformer can provide maintenance personnel with the necessary reference to avoid undermaintenance or excessive maintenance， and can guarantee the power supply39。s date to diagnosis the transformer39。 致 謝 ............................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。電力系統(tǒng)規(guī)模和變壓器單機容量也隨之不斷增大，變壓器故障對國民經(jīng)濟造成的