Abstract: at this stage, the development of science and technology is rapid, and the development of modernization has made great progress.?In the operation and development of power industry, in order to ensure the safety and stability of power system operation, the transformer should be regularly overhauled and overhauled to ensure the stability of power transformer operation.?Taking the use characteristics of oil immersed power transformer as an example, this paper summarizes the determination of state maintenance and fault diagnosis methods to effectively avoid the restrictive problems existing in the operation of oil immersed power transformer. Through the analysis of internal and external faults, the equipment operation state maintenance is carried out to improve the stability of oil immersed power transformer operation and promote the development of power industry.
关键词：电力变压器；故障诊断技术；研究
1电力变压器故障诊断和维护的问题
目前各地关于变压器的诊断和维护方法存在很多问题，对于不需要维修的电力变压器，或只有一个小问题且变压器内部没有故障可以正常工作的变压器，维修人员仍然关闭电源进行维护。更有甚者对内部部件进行随机更换，这会产生大量的财务资源、资料和其他不必要的浪费。变压器经常修理就需要对变压器进行多次拆卸，这增加了新设备出现故障的可能性。在维护期间，内部部件暴露在空气中，导致灰尘和湿气与变压器的绝缘芯接触，进而降低变压器的绝缘能力。对于真正需要检查的电力变压器，由于它们没有达到所需的检查日期，或者因为没有及时修复，问题将变得日益严重，最终变压器出现故障。这不仅增加变压器供断电时间的增加，造成供电系统不稳定，还会对电力公司和社会产生严重影响，导致维护困难和维护、维修费用的增加。可以看出，传统的变压器故障诊断和维护方式已经不能满足电力公司的发展需求。改善变压器的预测维护模式将是电力公司的主要着手事项。
2合考虑电力网络环境下故障发生诊断方法
单独考虑电力变压器自身环境下变压器发生故障诊断方法，仅仅研究了单一个体（变压器）的运行情况，未从电力网络环境全局角度考虑电力变压器可能故障情况，不具完备性。因此，还要从电网环境全局角度进行变压器故障诊断技术的研究。由于综合考虑电力网络环境下故障诊断的技术研究理论尚在初期，因此本文中只做理论论述。
2.1潮流计算
由于电力系统在运作时，在电源的电势作用下，电流或功率会从电源源头出发，经由系统中的各元件流入负荷，最终分布在电力网络各处。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当某支路或某节点发生过载或故障时，必将造成电力系统中潮流的重新分布，其影响是全局的，会带来严重的系统后果，可能造成其余支路的电力变压器发生越限，甚至设备故障。以潮流为研究对象，结合潮流在过负荷和断线扰动下的分布特性，构建脆弱元件评估模型。节点单位过负荷扰动下，潮流转移熵越小代表其断开后对系统中元件的冲击越大，系统的潮流转移冲击分布越聚集在少数几条之路上。这时，容易造成支路越限，支路上的电力设备发生故障的概率就会大大提升，甚至导致连锁故障的发生。据此可以对电力设备故障的发生进行预判，最终形成对该节点/支路上变压器等设备故障的有效诊断。
2.2复杂网络
（1）复杂网络下对变压器关键节点的脆弱性分析。作为电网的重要节点，电力变压器在网架结构的重要性毋庸置疑，其运行状态和设备状况直接影响到电网的运行和安全，同样电网的网架结构运行状态也影响了变压器的综合评估和故障诊断。传统的电网稳态分析习惯上将电网中的变电站、发电机等设备看作网络中的等效节点。对电网的接线模式和关键设备的接线方法不予考虑，但是这些假定可能会对所得图型的有效性产生限制，并可能阻碍有效度量。建立一个尽可能与实际等效的系统拓扑模型，对系统中薄弱元件才能够全面判别。
（2）在复杂网络下对变压器安全性评估的新方法。同时对于复杂网络下变压器本体的安全性评估也同样存在许多新的方法可以适用。以威布尔分布失效概率为基础的分布函数构建网络模型，其中复杂网络模型根据参数的不同，分为小世界网络模型、随机网络模型和无标度网络模型。假定网络中变压器节点处于故障态或者稳定态两种状态。对分系统进行概率模型分析，处理考虑到不同的分系统存在差异性，故采用定量描述的方式对分系统等级进行分析，并采取威布尔分布失效概率函数对分系统进行分类。同时，网络结构和连接关系的变化将影响其故障评估的结果。
2.3随机矩阵
由于输变电设备的状态指标繁多，指标值的变化、气象环境及电网运行等因素密切相关，依照实际需求采用大数据分析技术从大量相关数据中挖掘分析、提取有效信息，从而提高评估输变电设备状态的及时性和准确性。传统的多数分析方法是采用物理原理，基于一定的假设构建数学模型，进行相关数值计算，一般只适用于简单的现象研究。电网的动态运行特点表征其属于非线性动态网络，且各元件间及元件与影响因素间存在耦合关联性。电网属于复杂现象的范畴，仍然采用物理模型，应用效果较差。以高维随机矩阵理论为基础建立的大数据模型，能很好地避免上述缺点，可实现输变电设备功能评价，监测设备异常状态。其步骤为：（1）挖掘设备状态量和性能指标间的对应关系；（2）对表征状态的时间序列数据进行表征、组合；（3）分析历史运行中各时段状态数据的谱分布、圆环率，挖掘关键性能的变化趋势情况，准实时地检测出异常设备关键性能指标。从数据的关联及演变过程的角度进行关键性能评价，拓展在电力系统中大数据技术的应用探索。
结语
电力变压器是组成电力系统的重要成分之一，其安全运行直接影响着整个电网供电的高效性、可靠性、稳定性。目前，我国已有很多投入运行多年的变压器，这些多年运行的变压器往往存在如绝缘老化等很多严重的安全隐患，发生故障的概率会随着运行年限的延长不断增大。由于现代社会生产生活对电力的高度依赖，变压器一旦发生事故将会导致该区域停电停产，有时甚至产生严重的社会经济和政治损失。因此，深入的研究电力变压器故障诊断技术，对于电力系统长期保持稳定、安全、高效的运行具有重要的理论和实际意义。
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论文作者:邵治涛
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
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