【正文】 它的附屬設備的總稱。 ⑻ 按照導線材料分類為：銅導線變壓器、鋁導線變壓器。 本文主要展開以下幾個方面的研究工作： ⑴ 總 結 并深入學習 變壓器類型、變壓器各類故障及其診斷技術 相關知識； ⑵ 學 習 變壓器故障預測技術； ⑶ 對 灰色系統(tǒng)預測方法做深入的研究； ⑷ 建 立變壓器故障 灰色預測模型 。自建立以來，灰色理論在社會、經(jīng)濟、 生態(tài)等領域得到了迅速發(fā)展 [6]。 一般來說，若影響預測對象變化各因素不發(fā)生突變，利用時間序列方法能得到較好的預測結果；若這些因素發(fā)生突變，時間序列法的預測結果將受到一定的影響。根據(jù)已有歷史數(shù)據(jù)可對變壓器油中溶解氣體濃度隨時進行估計，快速而全面地評估變壓器的絕緣狀況， 提前對變壓器的絕緣狀況做出診斷，以此為依據(jù)對變壓器進行跟蹤和安排檢修等工作，避免和減少事故，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行 。s safety as well． So, it has great theoretical significance and engineering practical value to research on the prediction of the faults in power transformer． In this paper, we research on the projection of the widely used oilimmersed transformer39。S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITY Research on the predicting of Power Transformer’s fault based on defect data College ： Subject ： Name ： Director ： June 20xx I 鄭 重 聲 明 本人 呈交的學位論文，是在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。 關鍵詞： 變壓器；故障預測；灰色理論 III ABSTRACT As the most important substation equipment, power transformer plays all important role in the power system． It39。 目前，我國正在積極探索和實踐狀態(tài)檢修制度。其主要特點是： ⑴ 技術比較成熟，預測過程簡單； ⑵ 將預測對象影響因素分解，考察各因素變化，預測對象未來的數(shù)量狀態(tài)； ⑶ 回歸模型誤差較大，外推特性差； ⑷ 回歸分析法要求樣本量大且要求樣本有較好的分 布規(guī)律?；疑到y(tǒng)指的是信息部分已知，部分未知，即信息不完全的系統(tǒng)。 小結 從上面的闡述能夠知道，目前的預測方法，并非都適合于變壓器故障預測，只有較少的幾種預測方法在變壓器故障預測中得到了運用，而這幾種方法中，每一種方法都有獨當一面的能力，具有美好的應用前景；每種方法本身又都有或多或少的缺陷，從而衍生出大量的優(yōu)化改進和組合模型，使得這些預測方法更加的豐富，日趨完善 [7]。 ⑸ 按照調(diào)壓方 式分類為：無載調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。 將變壓器放置在室內(nèi)運行，具有清潔、安全等優(yōu)點，但配電室必須達到 1 級耐火標準，具有良好的通風條件，門窗耐火，并能防止小動物及雨水侵入。 變壓器故障分析 變壓器在長時間運行過程中，由于各種 內(nèi)因外因的影響，難免發(fā)生故障。 ⑵ 冷裝置發(fā)生故障，也會導致變壓器溫度升高；如冷卻裝置沒有投入運行，應立即投入運行；冷卻裝置發(fā)生故障，要及時進行處理，排除故障。 放電對絕緣有兩種破壞作用：一種是由于放電質(zhì)點直接轟擊絕緣，使局部絕緣受到破壞，并使絕緣擊穿；另一種是放電產(chǎn)生的熱、臭氧、氧化氮等活性氣體的化學作用，使局部絕緣受到腐蝕，介質(zhì)損耗增大，導致熱擊穿。 絕緣油劣化 絕緣油在變壓器的正常運行中起著重要作用。 這類故障對變壓器的損害最為嚴重的原因是電流、電壓過大。 變壓器破壞及故意損壞 這類故障主要是人為的外在 破壞行為 ，常常發(fā)生在線路末端直接連接用戶的變壓器，不過這種破壞是很不常見的。當變壓器內(nèi)部發(fā)生熱故障、放電性故障或者油、紙老化時均會產(chǎn)生各種氣體；油中溶解氣體的組分和含量可以作為反映油浸式電力變壓器內(nèi)部絕緣故障的特征量。另外，水分在電場作用下發(fā)生電解作用，水與鐵又會發(fā)生電化學反應，都可產(chǎn)生大量氫氣。 21 第 4 章 灰色 GM(1,1)預測方法 灰色預測簡介 灰色預測方法是利用有限的、不完全確切的、表示系統(tǒng)行為特征的原始數(shù)據(jù)序列作生成變換后建立微分方程 , 推求或預測系統(tǒng)特征的全貌或發(fā)展趨勢的方法。 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? 時 ， )()( 1)0(1)1( kxkx ? 25 則響應函數(shù)為： aueaukxkx kkai i ??????? ?? ?? )(1)0()1*( 1)()(， ni ,2,1 ?? 還原后模型表達式為： ? ? )(1)0(11)0*( 11 )(11)( kkakaii ii eaukxekkx ????? ?????? ???? ? 上述模型中參數(shù) a和 u可由下式得到， ? ? ? ? NTTT YBBBua 1, ?? 其中： B=???????????????111)()()(32??nkykyky，???????????????)()()()0(3)0(2)0(nNkxkxkxY ? 此處 )( 1?iky 為 )()1( tx 在區(qū)間 ? ?1, ?ii kk 的背景值， 且滿足： ???? 1 )()( )1(1 iikkidttxky 用 )()1()()( )1(1)1(1 iii kxkxky ?? ??? ?? ，來逼近 )( 1?iky ，其中 ? ?1,0?? ，利用matlab中的 for循環(huán)不斷更改 ? 取值，使殘差最小即可計算出最適合的 ? 值。 %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)。 m=length(x0)。 x3_best=x3。*A)*A39。 s=0。 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果，最后通過累減還原得到最終的預測值 [30]。 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。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。旱季應檢測接地電阻，其值不應超過 5Ω。因鐵芯等各個金屬構件距離繞組的空間不等，金屬構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。 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”。 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。 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。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。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。 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。在電力傳輸中，變壓器具有極為重要的作用。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。 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。 其中選擇適當?shù)念A測方法是保證預測精度的關鍵。 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。 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。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。 致 謝 .............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 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)。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。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。 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?？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。 三桿變臺由高壓線電桿和另外兩根電桿組成。發(fā)出“咕嚕咕嚕”水沸騰的聲音。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。而當電壓過高超過變壓器承受幅度，就會造成變壓器故障。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。 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。 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。 17 放電故障 ⑴ 高能量放電，又稱電弧放電。 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]。 ② 累減生成 考慮到累加生成的數(shù)列并不是原始序列，對所求的結果還需要經(jīng)過累減生成進行還原。 t0(1)=1。 beta=inv(A39。 28 w_best=w。 for i=0 : m x2(i+1)=(x0(1)u/a)*exp(a*(t(i+1)t(1)))+u/a。 x1(i)=s。 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。 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。 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]。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。 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