【正文】 建造的標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)；③保護(hù)變壓器不受雷擊及外部損壞危險(xiǎn)[[17] [D].廣東工業(yè)大學(xué),2008.]。采取有針對(duì)性的防范措施，定期進(jìn)行檢測(cè)與維護(hù)，加大變壓器巡視檢查力度，準(zhǔn)確、及時(shí)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(yùn)行[[15] [J].硅谷,2012,(7).]。只有保證變壓器安全正常的運(yùn)行，才能保證電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)地運(yùn)行。 結(jié)論變壓器作為電網(wǎng)中的一個(gè)重要設(shè)備，從投入工作就要求它不間斷的工作，其運(yùn)行關(guān)系著電力供應(yīng)的穩(wěn)定性；因此，實(shí)踐中有差動(dòng)、避雷器等多重保護(hù)。 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(guò)這種破壞是很不常見(jiàn)的。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(yán)而進(jìn)水，引線主絕緣受潮而擊穿，就會(huì)造成內(nèi)部閃絡(luò)，發(fā)生故障。變壓器的設(shè)計(jì)和建造標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與安裝地點(diǎn)相配套。因鐵芯等各個(gè)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(dāng)這種電位差達(dá)到一定限度時(shí)．就會(huì)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。 磁路故障變壓器磁路故障主要是變壓器鐵芯組故障引起的。 變壓器的維護(hù)故障不正當(dāng)?shù)木S護(hù)也會(huì)引起變壓器故障。例如匝間絕緣裕度不夠、出線端松動(dòng)或無(wú)支撐、墊塊松動(dòng)、焊接不良、鐵芯絕緣不良、抗短路強(qiáng)度不足以及油箱中留有異物。安裝過(guò)流保護(hù)監(jiān)視裝置，可以對(duì)變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量檢測(cè)報(bào)告；并把結(jié)果送入電力系統(tǒng)中作為安全運(yùn)行的指標(biāo)。 這類故障對(duì)變壓器的損害最為嚴(yán)重的原因是電流、電壓過(guò)大。 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。另一種則是避雷器接地引下線長(zhǎng)度太長(zhǎng)；此時(shí)，如果某一陡度電流通過(guò)，避雷器的殘壓與接地引下線上的壓降相疊加，作用于變壓器繞組，從而破壞變壓器絕緣。 變壓器雷擊故障我們對(duì)于雷擊導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障的研究比較少，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候不是直接的雷擊事故就會(huì)把沖擊故障歸為“線路涌流”。空氣中有導(dǎo)電性能的金屬塵埃附吸在套管表面上，在變壓器套管滲油情況下，會(huì)導(dǎo)致變壓器套管吸附塵埃，若遇上雨雪潮濕天氣，就可能會(huì)造成套管閃烙放電。長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，會(huì)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。 滲油及套管閃烙滲油是變壓器最為常見(jiàn)的外表異?，F(xiàn)象。在變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，絕緣油在較高溫度下運(yùn)行，可能會(huì)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(shí)，還會(huì)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?絕緣油劣化絕緣油在變壓器的正常運(yùn)行中起著重要作用?；蛘哂捎谕獠抗收蠜_擊力導(dǎo)致絕緣破損進(jìn)而發(fā)生故障。過(guò)載條件下，過(guò)高的溫度導(dǎo)致了變壓器的絕緣紙板過(guò)早的老化，使得整個(gè)絕緣強(qiáng)度下降。 變壓器過(guò)載故障隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，用電負(fù)荷在增多，發(fā)電廠、用電部門在不斷的持續(xù)緩慢提升負(fù)荷。變壓器的絕緣長(zhǎng)期耐受工作電壓，同時(shí)還必須能夠承受一定幅度的過(guò)電壓，這樣才能保證電力系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。變壓器二次側(cè)短路也是造成變壓器損壞最多的故障。 短路引起的故障變壓器短路故障主要是變壓器出口短路，以及內(nèi)部引線或繞組間對(duì)地短路及相與相之間發(fā)生的短路而導(dǎo)致的故障。⑵有載分接開(kāi)關(guān)故障有載分接開(kāi)關(guān)在頻繁的切換操作過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致油中產(chǎn)生乙炔等可燃性氣體，此時(shí)切換開(kāi)關(guān)將會(huì)造成油內(nèi)滲進(jìn)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(yùn)行。放電對(duì)絕緣有兩種破壞作用：一種是由于放電質(zhì)點(diǎn)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(xué)作用，使局部絕緣受到腐蝕，介質(zhì)損耗增大，導(dǎo)致熱擊穿。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] [J].內(nèi)江科技，2011,(3):128130.]。變壓器正常運(yùn)行中，絕緣材料也在不斷的損耗，當(dāng)使用達(dá)到一定的年限時(shí)，絕緣材料就會(huì)嚴(yán)重老化，出現(xiàn)發(fā)黑、枯焦等情況；而在超負(fù)荷運(yùn)行等條件下，其絕緣將加速老化，只要繞組稍受震蕩或略受摩擦，絕緣即可完全變形甚至損壞，導(dǎo)致匝間或?qū)娱g短路。為保障變壓器正常運(yùn)行，應(yīng)避免鐵芯多點(diǎn)接地，實(shí)踐中將鐵芯與外殼進(jìn)行可靠地連接，以保證鐵芯與外殼的等電位。如果系統(tǒng)暫時(shí)不能停電，可采用臨時(shí)串聯(lián)電阻的方法，為外引鐵芯接地回路上串聯(lián)電阻，對(duì)環(huán)流的增加進(jìn)行限制，防止故障再發(fā)生惡化。 鐵芯多點(diǎn)接地故障變壓器鐵芯出現(xiàn)兩點(diǎn)以上的接地，稱為多點(diǎn)接地；導(dǎo)致產(chǎn)生渦流，鐵芯過(guò)熱，絕緣油劣化變質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)將鐵芯燒毀，接地線燒斷。 變壓器油枕故障油枕油位已注滿時(shí)，呼吸器出現(xiàn)變壓器油向外噴流，但是其它裝置表現(xiàn)均為正常，停止變壓器的運(yùn)行，對(duì)變壓器進(jìn)行電氣試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常。⑷指示發(fā)生誤報(bào)，在變壓器的運(yùn)行中，遠(yuǎn)裝置溫度指示異常，但現(xiàn)場(chǎng)中溫度指示正常，且無(wú)其它故障。⑵冷裝置發(fā)生故障，也會(huì)導(dǎo)致變壓器溫度升高；如冷卻裝置沒(méi)有投入運(yùn)行，應(yīng)立即投入運(yùn)行；冷卻裝置發(fā)生故障，要及時(shí)進(jìn)行處理，排除故障。當(dāng)變壓器油溫過(guò)高時(shí)，應(yīng)對(duì)以上原因逐一檢查，做出準(zhǔn)確判斷，及時(shí)處理。 變壓器溫度發(fā)生異常變壓器過(guò)熱對(duì)其本身有很大的危害，溫度升高使絕緣體的機(jī)械強(qiáng)度和耐壓度降低甚至損壞絕緣體，導(dǎo)致變壓器使用壽命縮短。應(yīng)立即停運(yùn)并進(jìn)行檢查；⑷使用大容量動(dòng)力設(shè)備時(shí)，其負(fù)荷會(huì)發(fā)生較大變化，變壓器也會(huì)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。下面就舉例分析一下電力變壓器實(shí)際運(yùn)行中的各種故障以及解決方案： 變壓器聲音發(fā)生異常⑴當(dāng)壓緊鐵芯或夾件的螺絲釘松動(dòng)時(shí)，儀表指示正常，其絕緣油的油位、溫度與顏色也會(huì)沒(méi)有明顯的變化，但聲音嘈雜而大，應(yīng)立即停運(yùn)并進(jìn)行檢查；⑵變壓器的內(nèi)部接觸不良或機(jī)體絕緣擊穿，變壓器表現(xiàn)出“ 噼啪”或“吱吱”的聲音，且響聲隨故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近發(fā)生變化，應(yīng)立即停運(yùn)并進(jìn)行檢查；⑶變壓器匝間短路或分接開(kāi)關(guān)接觸不良，局部點(diǎn)溫度較高，導(dǎo)致附近零件嚴(yán)重發(fā)熱使油氣化。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。內(nèi)部故障會(huì)引起火災(zāi)甚至使油箱爆炸，使變壓器發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。最常見(jiàn)的故障是繞組故障，如繞組變形、繞組和鐵芯壓緊松動(dòng)等機(jī)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(kāi)關(guān)失靈、絕緣油劣化，鐵芯和其他零件的故障較少。 變壓器故障分析變壓器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，由于各種內(nèi)因外因的影響，難免發(fā)生故障。這種變臺(tái)占地多，但拆裝、運(yùn)輸方便。其特點(diǎn)是高壓線的終端桿可兼作低壓線路的始端桿、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)牢固、造價(jià)較低。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(tái)架供安裝變壓器使用。雙桿變臺(tái)是在離地 ～3m 的兩根桿上安裝，在臺(tái)架上方2m 處裝設(shè)母線架，高壓引線接在母線架上，桿上還裝橫擔(dān)并安裝室外跌落熔斷器、避雷器和引線。適用于安裝50kVA及以下變壓器。①桿架式，桿架式變臺(tái)又分為單桿變臺(tái)、雙桿變臺(tái)和三桿變臺(tái)三種。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、臺(tái)墩式和落地式三種安裝方式。將變壓器放置在室內(nèi)運(yùn)行，具有清潔、安全等優(yōu)點(diǎn)，但配電室必須達(dá)到1級(jí)耐火標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的通風(fēng)條件，門窗耐火，并能防止小動(dòng)物及雨水侵入。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(kāi)關(guān)柜接至變壓器，它的低壓側(cè)經(jīng)低壓開(kāi)關(guān)柜或開(kāi)關(guān)板送出。但概括起來(lái)可分為室內(nèi)、室外兩大類。 變壓器的安裝方式正確安裝變壓器是保證變壓器安全運(yùn)行的重要條件之一。變壓器附件, 按變壓器容量及電壓等級(jí)的不同有不同的設(shè)置,變壓器采用的組配件數(shù)量很多。鐵芯和繞組通過(guò)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, 再配置上各種附件裝置, 就構(gòu)成了油浸電力變壓器。⑼按照防潮方式分類為：開(kāi)啟式變壓器、密封式變壓器、全密封式變壓器。⑺按照中性點(diǎn)絕緣水平分類為：全絕緣變壓器、分級(jí)絕緣變壓器。⑸按照調(diào)壓方式分類為：無(wú)載調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。⑶按照電源輸出相數(shù)分類為：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器。⑴按照用途分類為：電力變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器、試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓變壓器、電抗器、互感器、特殊用途變壓器。在電力傳輸中，變壓器具有極為重要的作用。 變壓器介紹 變壓器原理變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，將一種交流電壓的電能轉(zhuǎn)換成同一頻率的另一種交流電壓的電能。第2章 變壓器故障分析目前電力系統(tǒng)中運(yùn)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。 ⑸用實(shí)例證明本文提出的預(yù)測(cè)模型的有效性。本文在對(duì)灰色理論預(yù)測(cè)原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，將灰色預(yù)測(cè)理論引入到電力變壓器絕緣故障預(yù)測(cè)工作中，建立起適用于電力變壓器故障預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)模型以及編寫相應(yīng)的matlab程序進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)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(duì)變壓器故障進(jìn)行預(yù)測(cè)[[8] Guardado ., Naredo .. Comparative study of neural network efficiency in power transformers diagnosis using dissolved gas analysis [J]. IEEE Trans. Power Delivery, 2001, 16(4):643—647．]。 小結(jié)從上面的闡述能夠知道，目前的預(yù)測(cè)方法，并非都適合于變壓器故障預(yù)測(cè)，只有較少的幾種預(yù)測(cè)方法在變壓器故障預(yù)測(cè)中得到了運(yùn)用，而這幾種方法中，每一種方法都有獨(dú)當(dāng)一面的能力，具有美好的應(yīng)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(jìn)和組合模型，使得這些預(yù)測(cè)方法更加的豐富，日趨完善[[7] 王有元，[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,(7):5557.]。 馬爾可夫預(yù)測(cè)法馬爾可夫預(yù)測(cè)法是一種特殊的市場(chǎng)預(yù)測(cè)方法，主要用于市場(chǎng)占有率的預(yù)測(cè)和銷售期望利潤(rùn)的預(yù)測(cè)，是一種預(yù)測(cè)事件發(fā)生概率的方法。 混沌理論混沌理論是一種兼具質(zhì)性思考與量化分析的方法，用以探討動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中無(wú)法用單一的數(shù)據(jù)關(guān)系，而必須用整體、連續(xù)的數(shù)據(jù)關(guān)系才能加以解釋及預(yù)測(cè)的行為。目前已有將遺傳算法應(yīng)用于變壓器故障預(yù)測(cè)研究的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。 遺傳算法遺傳算法最早起源于60年代對(duì)自然和人工自適應(yīng)系統(tǒng)的研究，是建立在達(dá)爾文的生物進(jìn)化論和孟德?tīng)柕倪z傳學(xué)說(shuō)基礎(chǔ)上的算法，它模仿了生物的遺傳、進(jìn)化原理，并引用了隨機(jī)統(tǒng)計(jì)理論，是一種自適應(yīng)全局優(yōu)化概率搜索算法。任何一種單一預(yù)測(cè)方法都只利用了部分有用信息，同時(shí)也拋棄了其它有用的信息；組合預(yù)測(cè)將不同預(yù)測(cè)模型按一定方式進(jìn)行綜合，可以盡可能利用全部的信息，達(dá)到改善預(yù)測(cè)性能的目的。近年來(lái)，灰色預(yù)測(cè)模型尤其是GM(1，1)模型及其改進(jìn)模型在電力變壓器故障預(yù)測(cè)方面也了一些研究成果。它將一切隨機(jī)變量看作是在一定范圍內(nèi)變化的灰色變量，利用數(shù)據(jù)處理方法(數(shù)據(jù)生成與還原)，將雜亂無(wú)章的原始數(shù)據(jù)整理成規(guī)律性較強(qiáng)的生成數(shù)據(jù)來(lái)加以研究?；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)。電力變壓器油中溶解氣體的濃度變化受負(fù)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(yùn)行部門很難得到較豐富的能夠用于專家預(yù)測(cè)系統(tǒng)建模的有效歷史數(shù)據(jù)，因此到目前為止還沒(méi)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(cè)的獻(xiàn)或報(bào)道。 基于專家系統(tǒng)的預(yù)測(cè)技術(shù)專家系統(tǒng)是一個(gè)用基于知識(shí)的程序設(shè)計(jì)方法建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它擁有某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并能像專家那樣運(yùn)用這些知識(shí)，通過(guò)推理，在那個(gè)領(lǐng)域做出智能決策。目前，在電氣工程領(lǐng)域，模糊預(yù)測(cè)法主要用于電力負(fù)荷等方面的預(yù)測(cè)，模糊數(shù)學(xué)理論主要用于變壓器故障診斷。 基于模糊理論的預(yù)測(cè)技術(shù)模糊理論是用精確的理論方法來(lái)處理過(guò)去無(wú)法用經(jīng)典理論描述的模糊事物，它能夠解決精確理論所不能解決的在人腦中大量存在的非確定性語(yǔ)義及模糊概念的問(wèn)題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)