【正文】 28 w_best=w。 for i=0 : m x2(i+1)=(x0(1)u/a)*exp(a*(t(i+1)t(1)))+u/a。 beta=inv(A39。 x1(i)=s。 t0(1)=1。 GM(1,1)算法 殘差檢驗 由于故障預測是對變 壓器未來狀態(tài)參數(shù)的估算，它與客觀實際總是存在著一定的差距，即存在預測誤差。 ② 累減生成 考慮到累加生成的數(shù)列并不是原始序列，對所求的結(jié)果還需要經(jīng)過累減生成進行還原。 灰色系繞理論把一切隨機量都看成灰色數(shù)，對灰色數(shù)的處理不是找概率分布或?qū)で蠼y(tǒng)計規(guī)律，而是利用數(shù)據(jù)處理的辦法去尋找數(shù)據(jù)間的規(guī)律。 國際電工委員會 (IEC)和我國國標推薦使用 C2H2/C2H CH4/H C2H4/C2H6這三個比值大小來判斷變壓器存在的故障情況，這種方法稱為三比值法 [25]。 根據(jù)以上分析 ，可歸納變壓器故障與產(chǎn)氣特征的一般規(guī)律，如表 [21]。 17 放電故障 ⑴ 高能量放電，又稱電弧放電。正常運行中變壓器油中溶解氣體含量很少，主要成分是氧和氮。 ⑵ 經(jīng)常維護： ① 保持瓷套管及絕緣子的清潔，定期檢查瓷套管外部無裂紋、破損、臟污及放電痕跡，瓷套根部有無放電痕跡； ② 在油冷卻系統(tǒng)中，檢查散熱器有無滲漏、生銹、污垢淤積以及限制油流動的機械損傷； ③ 保證電氣連接的緊固可靠； ④ 定期檢查分接開關，檢驗觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉(zhuǎn)動靈活性等； ⑤ 每三年應對變壓器線圈、套管以及避雷器進行介質(zhì)損壞的檢測； ⑥ 每年檢驗避雷器接地的可靠性。 變壓器連接松動故障 這類事故包括了在電氣 連接方面的制造工藝以及保養(yǎng)情況，最為突出的問題就是不同性質(zhì)金屬之間不當?shù)呐浜?，但是這種情況在慢慢的減少，另一個問題就是螺栓連接間的緊固不恰當， 連接松動也可以包括在維護不足一類中 [14]。 變壓器正常運行時，繞組四周會存在交變的磁場，在電磁感應作用下，外殼與鐵芯之間、鐵芯與低壓繞組之間以及低壓繞組與高壓繞組之間會存在寄生電容，帶電繞組正是通過其耦合作用，使得鐵芯對地產(chǎn)生懸浮電位。因此須在大電流沖擊保護充分性方面給與更多的關注。在變壓器的檢查維護中，對變壓器套管滲油問題要得到及時的解決，否則造成事故的可能性極大。它可以將繞組和鐵芯等產(chǎn)生出來的熱量傳遞至變壓器的冷卻裝置，因而是良好的散熱媒介，此外還可以在繞組之間、繞組與鐵芯和箱體之間起到絕緣介質(zhì)的作用。而當電壓過高超過變壓器承受幅度，就會造成變壓器故障。 分接開關 故障 ⑴ 無載分接開關故障 變壓器漏油時，分接開關會在空氣中裸露，從而會引發(fā)分接開關的絕緣受潮，容易導致放電短路的發(fā)生，引起變壓器的損壞。在串聯(lián)電阻前，要對鐵芯接地回路的環(huán)流及開路電壓分別進行測量，計算對應串電阻的阻值。 ⑶ 絕緣油顏色發(fā)生顯著變化，絕緣油在運行中可能與空氣接觸，并吸收空氣中水分，導致絕緣性能下降；油常在高溫環(huán)境中運行，與氧接觸產(chǎn)生酸性氧化物，腐蝕金屬或絕緣，增加介質(zhì)損耗，降低絕緣，引發(fā)閃絡使外殼或繞組被擊穿。發(fā)出“咕嚕咕嚕”水沸騰的聲音。 變壓器故障主要發(fā)生在繞組、鐵芯、套管、分接開關和油箱等部位。 三桿變臺由高壓線電桿和另外兩根電桿組成。室內(nèi)通道應寬敞，以滿足安裝上規(guī)定的要求?？砂唇M配件用途分類為六大部分或稱六大裝置 , 即散熱裝置、調(diào)壓裝置、引出裝置、保護裝置、測量裝置和起吊運輸裝置。 ⑹ 按照鐵心結(jié)構(gòu)分類為：芯式變壓器、殼式變壓器。 在電力系統(tǒng)中，為了將大功率的電能運送到遠距離的用戶區(qū)，需要采用升壓變壓器將發(fā)出的電壓逐級升高到 220kV~500kV，以減少線路損耗；在電能輸送到用戶地區(qū)后，再用降壓變壓器逐級降低到配電電壓，供動力設備、照明使用。 本文的主要工作 本文在基于目前 大型電力變壓器故障預測方法總結(jié)分析上，選擇利用灰色理論預測方法進行變壓器故障預測。遺傳算法的主要特點是群體搜索策略和群體中個體間的信息交換，搜索不依賴梯度等高階信息，同時還具有算法簡單、通用性強等特點?；疑A測將系統(tǒng)行為特征量的變化過程看作為一個灰色過程，利用灰色系統(tǒng)理論的微分方程模型進行預測。目前，模糊理論在自動控制、信息處理、天氣預報、地震研究、人工智能等方面得到了廣泛的應用，顯示了廣闊的應用前景。 基于時間序列分析法的預測技術 時間序列分析法，就是把預測對象的歷史數(shù)據(jù)按一定時間間隔排列，構(gòu)成隨時間變化的統(tǒng)計序列，建立相應的數(shù)據(jù)隨時間變化的模型，并將該模型外推到未來進行預測。 預測是使用現(xiàn)代科學技術手 段根據(jù)歷史資料和現(xiàn)實情況，依據(jù)一定方式、方法，通過定性和定量的主觀估測和科學計算，研究某一事物當前已知因素與未來某些可確定因素之間的關系、尋求事物的發(fā)展規(guī)律，推知其未來發(fā)展的趨勢，為當前制定規(guī)劃、進行決策提供依據(jù)。對變壓器進行油色譜在線監(jiān)測是變壓器狀態(tài)監(jiān)測的重要基礎。 致 謝 .............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。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。對電力變壓器的故障進行有效的預測，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。 大學本科畢業(yè)論文 基于變壓器缺陷數(shù)據(jù)的故障預測研究 BACHELOR39。 因此，對變壓器故障預測進行研究具有重要的理論意義和工程實用。s reliability and user39。 1 第 1 章 緒論 本章在闡明變壓器故障預測的意義的基礎上，綜合介紹了一系列常用的預測 方法，并提出論文的主要研究方法及其思路。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。 其中選擇適當?shù)念A測方法是保證預測精度的關鍵。這種方法對短期預測效果較好，但不適合于作中長期預測。 目前，在電氣工程領域，模糊預測法主要用于電力負荷等方面的預測，模糊數(shù)學理論主要用于變壓器故障診斷。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。目前已有將遺傳算 法應用于變壓器故障預測研究的相關文獻報道。 本文在對灰色理論預測原理進行分析的基礎上，將灰色預測理論引入到電力變壓器絕緣故障預測工作中，建立起適用于電力變壓器故障預測的預測模型以及編寫相應的 matlab程序進行數(shù)據(jù)預測處理；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測 [8]。在電力傳輸中，變壓器具有極為重要的作用。 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。 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。 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。高壓線 電桿上只裝設高壓跌落式熔斷器，與另兩根電桿組成的臺架供安裝變壓器使用。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、分接開關失靈、絕緣油劣化，鐵芯和其他零件的故障較少。應立即停運并進行檢查； ⑷ 使用大容量動力設備時，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。 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。 為保障變壓器正常運行，應避免鐵芯多點接地，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。 ⑵ 有載分接開關故障 有載分接開關在頻繁的切換操作過程中，會產(chǎn)生電弧，導致油中產(chǎn)生乙炔等可燃性氣體，此時切換開關將會造成油內(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。 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。 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，導致?lián)舸┦鹿省? 變壓器雷擊故障 我們對于雷擊導致變壓器發(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”。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。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。 結(jié)論 變壓器作為電網(wǎng)中的一個重要設備，從投入工作就要求它不間斷的工作，其運行關系著電力供應的穩(wěn)定性；因此，實踐中有差動、避雷器等多重保護。旱季應檢測接地電阻，其值不應超過 5Ω。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]。如由線圈匝間、層間絕緣擊穿，過電壓引起的內(nèi)部閃絡，引線斷裂的閃弧，分接開關的飛弧等，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。 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。 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。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 可以得到預測數(shù)列，從而達到預測原始序列的目的 [28]。 設所得的累加生成數(shù)列為 ))(,),2(),1(( )1()1()1()1( nxxxX ?? ， 經(jīng)累減生成得 到的還原序列為 ，))(,),2(),1(( )0()0()0()0( nxxxX ?? 則： )1()()( )1()1()0( ??? kxkxkx GM(1,1)等時間間隔序列預測算法 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)進行擬合并取得預測結(jié)果，最后通過累減還原得到最終的預測值 [30]。衡量一個預測模型是否合適、預測結(jié)果是否可信，必須經(jīng)過精度檢驗 [32]。 s=0。 end %求出 x1 27 for i=1 : (n1)。*A)*A39。 end %求出原始數(shù)列 x0的預測值數(shù)列 x3。 x3_best=x3。 if e_esse_ess_best e_ess_best=e_ess。 m=length(x0)。 end D=C39。 %求出時間間隔 t0 end %由數(shù)列 x1生成矩陣 C和 A； for i=2:n s=s+x0(i)*t(i)。 end t0=[]。 設原始數(shù)列為： ? ?)(,),(),()( )0(2)0(1)0()0( ni kxkxkxkx ?? 對其進行一次累加得到累加生成序列： ? ?)(,),(),()( )1(2)1(1)1()1( ni kxkxkxkx ?? 其中： ?? ?? ij jji kkxkx 1 )0()1( )()( 對累加生成序列建立白化微分方程： utaxdt tdx ?? )()( )1()1( 規(guī)定： 1kt?