摘要：为了满足经济效益与社会效益的需要，进一步加强变压器运行的安全性与稳定性，笔者提出了一种对变压器进行状态评估的方法。通过分析变压器运行中各状态量参数，引入基于关联规则的权重计算方法，采用综合分析与变权重评分制的方法，建立起一个较为完善的变压器状态评估体系，以更为准确地评判变压器运行状态的真实工况。本文主要阐述了采用关键规则综合分析和变权重系数的电力变压器状态评估方法。
关键词：关联规则；变权重系数；电力变压器
一种基于关联分析与变权重系数的变压器状态评估方法，对变压器状态进行数据采集，对采集的数据进行分类和处理，作为评估变压器状态的依据，对变压器状态进行评估，运用关联分析方法，建立变压器的综合状态量评估体系，采用单项状态量得分计算方法、变压器整体得分计算方法，对变压器状态进行评分，提出每个单项状态量及综合状态量的常权重系数，计算出各个综合状态量的变权重系数，根据各综合状态量的得分与变权重系数，计算变压器状态的整体得分，根据变压器状态的整体得分情况判断变压器运行状态。其优点是，评估模型简单易于编程实现，不需要大量的状态评估样本，能够快速判断变压器的运行状态，真实反映变压器的运行状态和健康水平。
一、电力的发展情况
电力工业是国民经济的第一基础产业，是国民经济发展的先行行业，关系国计民生，具有战略意义。电力行业对推进社会经济发展和文明进步起到了重要的作用，不仅关系着国家经济的战略安全，而且与民生及社会稳定紧密相关。电力系统设备一旦出现故障，造成电力供应中断会对各行业正常生产和人们的日常生活造成极大影响。随着电网规模的不断扩大，对电力系统的安全性、稳定性以及经济性运行的要求也随之越来越高。因此，快捷有效经济的对电力系统设备进行检修显得至关重要。而对有效的电力系统设备检修来说，就需要一套电力设备运行安全状态的评估系统。
电力设备安全状态评估工作流程：在线数据采集、离线数据采集和数据综合分析。建立设备缺陷预警模型，对设备进行状态评估并结合PMS运行情况对设备进行分析，帮助工作人员了解设备的运行状况，及时做出调整，避免事故的发生。设备评估和决策建议体系：实时掌握设备的运行状况，并对部分异常现象提供部分建议信息，帮助工作人员更快的排除异常，保证电网安全、稳定、经济运行。系统釆用平台化的技术手段搭建，具有很好的扩展性，为以后对系统进行实时数据的接入留好接口，便于系统的扩充和完善。
二、电力设备安全状态评估系统业务功能需求调研
为了确保整体项目的开发质量、经费和进度，项目组需要在项目初期就充分的对方面需求进行了解汇总，从而分析项目重点的需求，跟踪项目需求情况，减少可能因为项目需求变更而带来的影响。本项目在开发前，进行了比较详细且认真的需求调研，从根本上保证了项目实施的可行性，适用性。调研在时间安排上贯穿项目的整个开发周期。在调研过程中，一方面与相关的方式业务专家进行了深入的了解与沟通，了解了用户现在真正所需要的系统功能，为后续的设计和开发打下了良好的业务基础。另一方面研究了国内外相关设备状态相关知识，不仅从业务功能进行了分析对比，同时也对各个系统的实现方式、实现技术进行了深入的了解，最终吸取了各个系统的优点、长处，将这些特点也融合进了电力设备安全状态评估系统中来。
三、变压器常出现的故障
（一）油流放电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在变压器油流的作用下，油中的正电荷会被带走，这样负电荷会因失去正电荷的 引力作用而变成自由态，若管壁接地，则负电荷会流向大地形成泄漏电流；若管壁对 地绝缘，负电荷会在管壁上逐渐积累形成表面电位，当绝缘油或管壁表面积聚的电荷 量达到一定程度时，就会在油中或管壁表面发生油流放电。
（二）局部放电与单项状态量。与局部放电关系最为直接的单项状态量就是局部放电量的大小。但由于局部放电 量的测量很容易受到外界的电磁环境干扰，常常会导致测量结果失真，因此需要结合 其他一些典型特征量来确定局部放电的故障情况。局部放电与油中含气量的关系也十分密切。当油中存在气泡时会导致局部放电的 发生，而这种低能量放电过程中会产生H2与CH4，进一步增大油中含气量。这样二 者互相激发，会导致局部放电量的迅速增大，局部放电故障越来越严重。在绕组直流 电阻发生改变时，常常会导致绕组纸绝缘性能的下降，在绝缘性能下降的地方，通常 又是电场场强较大的地方，此处会发生轻微的局部放电并随着绝缘的恶化逐渐变得越 来越严重，最后甚至导致绝缘的击穿。油中含水量与局部放电的关系也很密切，这是 因为当含水量增加时，局部放电起始电压会急剧下降。
（三）绕组故障与单项状态量。变压器的短路阻抗是指二次侧短路时，在一次侧加电压使二次侧流过的电流为额 定值，此时一次侧所加的电压与电流的比值。绕组空间位置的变化会引起漏电抗的变 化，从短路阻抗的差别可以较为准确地判断绕组变形故障。当变压器绕组发生变形时，其内部空间位置的变化必然伴随着电容量的变化，当 变形程度严重时电容量变化甚至会超过15%以上。当变压器发生绕组变形故障的时候，往往会伴随着绕组绝缘性能的破坏或损伤，因此绕组绝缘介损也会发生明显的变化。同时由于绕组绝缘的损伤，在故障初期会发 生局部放电等低能量放电现象，从而产生以H2为主的特征气体。而在变压器进一步 遭受雷电过电压或短路冲击电流的侵入时，这些绝缘损伤处将很可能发生绝缘击穿等 突发性损坏，此时绕组绝缘水平急剧降低，在运行时会发生电弧放电等高温放电故障。
（四）局部放电。局部放电是指绝缘材料内部局部范围在强电场的作用下发生的细微放电现象。这 种放电仅在材料的局部形成短接，并不形成贯穿性的导电通道。材料的绝缘情况与局 部放电量以及放电次数都有很大的关系，局部放电量越大、单位时间内放电次数越多，则绝缘水平下降得越快。因此，在设计高压电气设备的绝缘时，必须要考虑到绝缘材 料在长期工作电压作用下发生的局部放电不超过标准值。而对于运行中的电气设来说，也必须加强对局部放电的监测，以防止局部放电逐步发展为绝缘击穿事故。
总结
局部放电是指绝缘材料内部局部范围在强电场的作用下发生的细微放电现象。这 种放电仅在材料的局部形成短接，并不形成贯穿性的导电通道。材料的绝缘情况与局 部放电量以及放电次数都有很大的关系，局部放电量越大、单位时间内放电次数越多，则绝缘水平下降得越快。因此，在设计高压电气设备的绝缘时，必须要考虑到绝缘材 料在长期工作电压作用下发生的局部放电不超过标准值。而对于运行中的电气设备来 说，也必须加强对局部放电的监测，以防止局部放电逐步发展为绝缘击穿事故。将变权重理论应用于综合状态量的权重确定中，基于每个综合状态量都可 以准确反映变压器某一方面的故障，引入变权重系数的概念，可以避免在使用常权重 系数时某一综合状态量由于权重系数过小而不能反映变压器的真实健康状态。
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论文作者:徐斌,张伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：状态论文; 局部论文; 变压器论文; 权重论文; 绕组论文; 系数论文; 发生论文; 《电力设备》2017年第36期论文;