[发明专利]基于区间数学理论的电力变压器故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力主设备故障诊断技术领域，特别涉及基于区间数学理论的电力变压器故 障诊断方法。

技术背景

电力变压器故障诊断一直得到学术界与工程界的广泛重视。基于专家系统、模糊理论、 神经网络等人工智能技术的油浸电力变压器故障综合诊断被广泛地研究，但以上的这些方法 往往都需要大量的统计信息与先验知识，因而计算、训练复杂，而实际变压器故障的复杂性 与运行环境的恶劣又造成了故障知识不完备或检测信息缺失，使得它们在诊断能力、适用性 和知识获取方面还不尽人意，在实际的使用中存在一定问题。变压器油三比值法由于可以发 现变压器中的潜伏故障，作为变压器故障诊断的主要手段而广泛应用。

基于IEC三比值法的变压器绝缘故障诊断方法是经过脱气后，采用色谱分析变压器油样 中各气体组分含量，通过计算CH₄/C₂H₄、CH₄/H₂、C₂H₄/C₂H₆，将选用的五种特征气体构成 三对比值，在相同情况下将这些比值以不同的编码表示。根据测试结果计算得出编码，并把 三对比值换算成相应的编码组，查找出对应的故障类型和故障性质。

目前用于变压器故障诊断的各种规程和导则中，一般只给出了一个判断故障边界的描述， 难以表述故障和各个特征量之间的客观规律。采用三比值法来判断变压器绝缘故障类型时， 给出的气体比值的边界点0.1、1、3是根据大量的统计数据得到的，边界点的取值具有一定 的发散性和模糊性。当气体的比值在边界点附近时，数据的细小变化容易使编码发生很大的 变化，从而引起误判绝缘故障类型。由于故障形态与故障类型的复杂关系以及故障分类的模 糊性，三比值法往往难以胜任，尤其是在编码的边界处，模糊性增大，三比值法的误差也随 之加大。

发明内容

本发明的目的在于弥补传统三比值方法的不足，更好的描述边界点统计上的分散特性， 以更准确地诊断变压器的故障，提供一种具有很好的实用性、推广性和自适应性的基于区间 数学理论的电力变压器故障诊断方法。

本发明采用的技术方案是：一种基于区间数学理论的电力变压器故障诊断方法，包括下 列步骤：

(1)使用气密性好的注射器进样，对怀疑有故障的设备，至少应两次进样，取其平均值；

(2)所采集的油样在油气分离室中进行超声波和真空脱气分离后，利用气相色谱仪进行 组分和含量的分析，分析对象为氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔以及一氧化碳和二氧化碳；

(3)通过计算甲烷CH₄/乙烯C₂H₄、甲烷CH₄/氢H₂、乙烯C₂H₄/乙烷C₂H₆，将选用的 五种特征气体构成三对比值，在相同情况下将这些比值以不同的编码表示，用[0.08，0.12]、 [0.9，1.1]、[2.9，3.1]三个区间作为标准区间，将油中气体组分三比值的气体区间进行划分， 形成用区间代替点的三比值法编码规则；

(4)取多次实验测得的气体含量三比值最值形成各比值的区间数；

(5)利用提出的可信度度量函数描述的区间数大小比较方法，将多次实验测得的气体含 量三比值区间与基准区间数进行大小比较，结合第三步所述编码规则，把三对比值换算成相 应的编码，确定对应的故障类型和故障性质。