試驗變壓器故障診斷管理系統的研究與開發
引 言
安全、、經濟地供電，是對現代電力系統運行的3大要求，其中以安全性zui為重要．供電系統的關鍵設備大型電力變壓器在*運行過程中，因受外界環境各種因素的影響，不可避免地會逐漸老化，以致喪失其本身的設計功能，如未能及時發現并采取適當的修復措施，則缺陷會不斷發展，從而引發運行事故．因此，必須運用一定的管理方法和手段對運行中的變壓器進行管理和監控．這是電力行業安全生產的重要任務．
目前對電力變壓器采取的檢修策略是以定期檢修為主．一般根據定期的時間間隔進行預防性維修，其周期按照國家制定的規程和制造廠*的方案確定，這樣的維修方案通常過度保守，并與設備實際運行狀態沒有內在，因此可能發生以下情況：在不需要維修的時候進行了維修，從而加快了設備損壞老化的進程；在急需維修的時候又因固定不變的維修周期而延誤了維修，造成設備的損壞乃至發生嚴重的事故．
上述任何情況都將導致不必要的維修成本．
因此，有必要對電力變壓器狀態監測和故障診斷技術進行深入研究，以利盡快提高運行人員的診斷管理水平．
基于以上原因，我們在上海市科技啟明星計劃資助下，研制出“電力變壓器故障診斷管理系統”，并在豐富、完善原有專家系統的基礎上進行了應用技術的開發．
1 電力變壓器故障分析機理簡述
1．1 油中氣體色譜分析法（dga）
ieee認為對變壓器故障早期診斷的*方法是油中氣體分析法．正常情況下充油電氣設備內的絕緣油機的有機絕緣材料，在熱電作用下會逐漸老化和分解，產生少量的大部分溶于油中的各種低分子烴co2和co等．
當變壓器內部存在潛伏性過熱或放電故障時，就會加快產氣的速度．一般說來，對于不同性質的故障，絕緣物分解產生的氣體不同；而對于同一性質的故障，由于程度不同，所產生的氣體數量也不同．
故障氣體的組成和含量與故障的類型、嚴重程度有密切．對氣體分析數據的解釋有多種，目前zui常用的判斷方法包括靜態的特征氣體法、比值法（比值法中尤以羅杰斯法zui為常用，我國采用類似的三比值法）、大衛三角形法和動態產氣速率法（包括產氣速率法和相對產氣速率法）．
1．2 絕緣預防試驗診斷法
大型變壓器經過*使用，會正常老化，特別是在發生故障后，其繞組的直流電阻、絕緣電阻及吸收比、介質損耗角正切值和直流泄露電流都會發生變化，與出廠數據有很大差別［1］．為此，可采用本次測試數據與試驗規程數據比較、與上次測試數據比較，以及與不同相數據比較的方法來判斷變壓器內部故障的性質、程度、部位等，從而為變壓器的綜合診斷提供依據．
1．3 繞組變形試驗診斷
變壓器在長途運輸中受到沖撞或者在運行中遭受到短路電流的沖擊，均有可能使繞組發生變形或位移．變壓器繞組變形或者位移后，其絕緣距離會發生改變，固體絕緣受到損傷，這些均有可能導致突發性絕緣事故；繞組機械性能的下降，有可能承受不住電動力作用而發生損壞事故．
目前，頻響法（fra）是檢測變壓器繞組是否變形的主要方法．其方法為：用平時實測的繞組頻率響應曲線與變壓器在正常狀態（出廠）時預先錄制的頻率響應曲線進行比較，根據其是否發生變化，就可以判斷繞組是否遭受沖擊及繞組的變形情況，并初步給出是否進行吊罩檢查等建議及一些預防性措施．
1．4 老化鑒定試驗
糠醛是絕緣紙經過熱降解、氧化降解及水降解等一系列復雜化學反應后生成的zui終產物之一．在運行溫度下，溶解于油中的糠醛含量與絕緣紙的平均聚合度之間有較明確的對應關系．因此，油中糠醛含量能反映包括深層絕緣紙在內的紙絕緣的總體劣化程度．應用的液相色譜法檢測絕緣油中的糠醛含量來判斷絕緣紙的劣化程度是鑒定變壓器老化狀態的主要手段，必要時再測量紙樣的聚合度和抗張拉力．其主要方法是通過分析糠醛含量來估算絕緣紙的老化程度，通過計算糠醛的產氣速率來推斷絕緣的剩余壽命．
當然，電力變壓器的狀態檢測與故障診斷方法還包括各種常規的外部特征檢查（油溫、油位、聲音、當前運行狀況等）、絕緣油特性檢查（酸值、電阻率、含水量、表面張力、介質損耗及擊穿電壓等）、局部放電試驗、油流帶電試驗等方法．
2 電力變壓器故障診斷管理系統
2．1 變壓器故障診斷專家系統
知識庫是專家系統的重要組成部分，存儲從變壓器專家那兒得到的領域知識（包括經典的共性理論知識、規程和現場領域專家經驗、個性知識等）．一個完善的專家系統必須盡可能多地充實必要的領域知識．由于電力變壓器故障診斷管理系統（tfdes）采用模塊結構，因此，有利于知識庫的擴充和維護．
tfdes數據庫可分為3個部分，即：模塊數據庫、變壓器特征參數數據庫和變壓器基準數據庫．模塊數據庫是一上下文樹，用以存放專家系統當前的已知工作，以及用戶提供的事實和由推理得到的中間結論．在診斷過程中它是動態更新的，因而有利于實現采集數據與歷史數據之間的縱向比較．模塊數據庫主要包括油中氣體分析數據庫、絕緣油特性實驗數據庫、老化試驗數據庫、絕緣預防性試驗數據庫和繞組頻譜試驗數據庫．其主要用途有以下兩種：一是對變壓器的歷史資料存檔；二是對變壓器特性數據進行橫向比較及變化趨勢分析，以提高運行人員的運行、維護和診斷水平．變壓器特征參數數據庫實現變壓器信息的計算機管理（tmis）．變壓器基準數據庫實現絕緣預防實驗的縱向比較，同時也可以根據實際情況作動態更新．
推理機是專家系統的核心部分，它能根據所獲得的知識智能地推理出結論．tfdes采用反向推理機制和深度優先搜索策略進行推理．知識的獲取與維護主要通過變壓器診斷專家與知識工程師交流，利用模塊化的結構來豐富完善知識庫．在tfdes中，除了盡可能豐富協調診斷模塊外，在油色譜分析知識庫維護中，我們還建立了基于特征氣體法和三比值法的人工神經網絡（ann）［3］，這就大大提高了專家系統的自學習能力．
數據管理的任務主要是對所建數據庫進行維護（包括數據庫的建立、修改、添加、刪除、檢索、分類、排序、格式打印等）、各試驗數據的縱橫向比較與曲線模擬分析、歷史狀態的分類存檔等．
解釋機制的功能是解釋系統的推理過程、zui終結果，以及給出建議、回答用戶的問題，并為現場人員的培訓和專家經驗的傳授提供方便．
人機接口負責把用戶輸入的信息轉換為系統內部的表示形式，然后把這些內部信息表示形式交給相應的模塊處理．這次我們設計的tfdes人機接口是用delphi編譯的，因而建立了友好的人機界面，用戶只需輕點鼠標，輸入有關信息和基本數據即可，大大方便了用戶操作．
pssbj高壓試驗變壓器
產品概述:
pssbj交流高壓試驗變壓器是在同類產品ydj（g）型高壓試驗變壓器的基礎上，按試驗變壓器國家標準dl/t848.2-2004要求，經改進后生產的一種新型產品，本系列產品具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全、使用方便等特點。實用于電力、工礦、科研等部門，對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進行工頻耐壓試驗，是高壓試驗中*的儀器。
訂貨須知:
訂貨時須注明試驗變壓器和相關配套產品的名稱、規格型號、數量等。用戶對產品有其它特殊要求的（新增功能），請提供詳細說明及圖紙。以便我們更快、更好的為您提供滿意的設備。
我公司可根據用戶的需要在保持試驗變壓器原高壓輸出的基礎上，增加一個5 ~ 25kv的中壓輸出端，即雙套管輸出。此中壓輸出端電壓可供高壓電機做交流耐壓試驗。新增的功能，為用戶節省了一筆購買兩套試驗變壓器的費用。
友情提醒：買儀器要買直接生產廠家，產品質量及售后服務有保證。
pssbj-jz交（直）流高壓試驗變壓器
產品概述
pssbj-jz交（直）流高壓試驗變壓器是在同類產品ydj（g）型高壓試驗變壓器的基礎上，按試驗變壓器國家標準dl/t848.2—2004要求，經改進后生產的一種新型產品，本系列產品具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全、使用方便等特點。實用于電力、工礦、科研等部門，對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進行工頻耐壓試驗和直流泄漏試驗，是高壓試驗中*的儀器。
訂貨須知
訂貨時須注明試驗變壓器和相關配套產品的名稱、規格型號、數量等。用戶對產品有其它特殊要求的（新增功能），請提供詳細說明及圖紙。以便我們更快、更好的為您提供滿意的設備。
我公司可根據用戶的需要在保持試驗變壓器原高壓輸出的基礎上，增加一個5 ~ 25kv的中壓輸出端，即雙套管輸出。此中壓輸出端電壓可供高壓電機做交流耐壓試驗。新增的功能，為用戶節省了一筆購買兩套試驗變壓器的費用。
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目前對電力變壓器采取的檢修策略是以定期檢修為主．一般根據定期的時間間隔進行預防性維修，其周期按照國家制定的規程和制造廠*的方案確定，這樣的維修方案通常過度保守，并與設備實際運行狀態沒有內在，因此可能發生以下情況：在不需要維修的時候進行了維修，從而加快了設備損壞老化的進程；在急需維修的時候又因固定不變的維修周期而延誤了維修，造成設備的損壞乃至發生嚴重的事故．
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1．2 絕緣預防試驗診斷法
大型變壓器經過*使用，會正常老化，特別是在發生故障后，其繞組的直流電阻、絕緣電阻及吸收比、介質損耗角正切值和直流泄露電流都會發生變化，與出廠數據有很大差別［1］．為此，可采用本次測試數據與試驗規程數據比較、與上次測試數據比較，以及與不同相數據比較的方法來判斷變壓器內部故障的性質、程度、部位等，從而為變壓器的綜合診斷提供依據．
1．3 繞組變形試驗診斷
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當然，電力變壓器的狀態檢測與故障診斷方法還包括各種常規的外部特征檢查（油溫、油位、聲音、當前運行狀況等）、絕緣油特性檢查（酸值、電阻率、含水量、表面張力、介質損耗及擊穿電壓等）、局部放電試驗、油流帶電試驗等方法．
2 電力變壓器故障診斷管理系統
2．1 變壓器故障診斷專家系統
知識庫是專家系統的重要組成部分，存儲從變壓器專家那兒得到的領域知識（包括經典的共性理論知識、規程和現場領域專家經驗、個性知識等）．一個完善的專家系統必須盡可能多地充實必要的領域知識．由于電力變壓器故障診斷管理系統（tfdes）采用模塊結構，因此，有利于知識庫的擴充和維護．
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