變壓器故障診斷專家系統(tǒng)

變壓器故障診斷專家系統(tǒng)二零一五年五月背景介紹智能電網(wǎng)、智能電站中必不可少的一環(huán)1變壓器狀態(tài)檢修、狀態(tài)評估工作的需要2綜合診斷，早期發(fā)現(xiàn)故障，適時、適當(dāng)處理3智能電網(wǎng)組成1發(fā)電環(huán)節(jié)4通信信息平臺2輸電環(huán)節(jié)3變電環(huán)節(jié)5調(diào)度環(huán)節(jié)6配電環(huán)節(jié)7用電環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)已成為未來電網(wǎng)發(fā)展的方向智能電網(wǎng)智能電站的要求

變電環(huán)節(jié)智能化主要包括：智能變電站自動化關(guān)鍵技術(shù)與裝備、設(shè)備在線監(jiān)測一體化和自診斷、變電一次設(shè)備智能化的關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研制與應(yīng)用、智能變電站監(jiān)測裝置和自動化裝置的檢測定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、運行環(huán)境監(jiān)測、運行管理集約化等。背景介紹智能電網(wǎng)、智能電站中必不可少的一環(huán)1變壓器狀態(tài)檢修、狀態(tài)評估工作的需要2綜合診斷，早期發(fā)現(xiàn)故障，適時、適當(dāng)處理3變壓器狀態(tài)檢修國家電網(wǎng)公司經(jīng)過試點、驗收和總結(jié)等工作，正式實施狀態(tài)檢修。而要推行“狀態(tài)檢修”，除了建立設(shè)備狀態(tài)檢修相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)之外，最重要的就是進行設(shè)備的故障診斷和狀態(tài)評價。變壓器故障診斷和狀態(tài)評估實際工作中，診斷試驗有時穿插于檢修工作中，與檢修工作密不可分。…部件狀態(tài)量評價標(biāo)準(zhǔn)中，有些狀態(tài)量的劣化程度分的較細，但大部分僅做了超標(biāo)或未超標(biāo)分類。主要考慮各狀態(tài)量相互之間存在聯(lián)系、且超標(biāo)原因及后果存在多種可能，需實際評價時有關(guān)專業(yè)人員進行綜合分析。背景介紹智能電網(wǎng)、智能電站中必不可少的一環(huán)1變壓器狀態(tài)檢修、狀態(tài)評估工作的需要2綜合診斷，早期發(fā)現(xiàn)故障，適時、適當(dāng)處理3早期故障綜合診斷

電力系統(tǒng)正朝著高電壓，高容量的方向發(fā)展。保證電力設(shè)備的安全運行越來越重要。電力變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要設(shè)備之一，其故障會對供電可靠性和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來嚴(yán)重的影響。

目前傳統(tǒng)的監(jiān)測手段僅對一些超標(biāo)量進行越限報警。缺乏對多種數(shù)據(jù)源的多種數(shù)據(jù)進行綜合診斷的系統(tǒng)，對故障的早期、綜合診斷仍有欠缺。系統(tǒng)概述《變壓器故障診斷專家系統(tǒng)》是一個集在線實時、在線非實時和離線數(shù)據(jù)的采集、狀態(tài)監(jiān)測、趨勢分析、故障診斷、故障處理、故障統(tǒng)計于一體的多任務(wù)、多客戶端、多信息處理、B-S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)原理技術(shù)特點nd2變壓器診斷模型的實現(xiàn)st1變壓器故障綜合診斷技術(shù)ur4采集多種狀態(tài)量，充分利用各種監(jiān)測、檢測手段rd3基于故障綜合診斷的狀態(tài)評估、輔助決策變壓器故障綜合診斷技術(shù)變壓器故障綜合診斷技術(shù)是以變壓器的設(shè)計、制造、運行監(jiān)測、檢修、維護、試驗等全過程的監(jiān)控信息為基礎(chǔ)，以一個異常狀態(tài)量對應(yīng)的一個或多個故障，一個故障對應(yīng)的一個或多個異常狀態(tài)量、多個異常狀態(tài)量對應(yīng)多個故障的多元關(guān)系為知識規(guī)則，以產(chǎn)生式規(guī)則為主的知識表達方法，用正向和反向混合推理和自適應(yīng)解網(wǎng)的方法對變壓器的故障進行綜合診斷的技術(shù)。變壓器綜合診斷技術(shù)的優(yōu)點綜合分析多種故障先兆。綜合在線實時監(jiān)測、在線非實時監(jiān)測、離線試驗、檢查等診斷信息所獲得的故障先兆進行分析。在線和離線兩種診斷方式相結(jié)合。采用了在線和離線兩種診斷方式相互繼承、相互啟發(fā)正反向混合推理實現(xiàn)對故障的綜合診斷。多入口、多維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和推理過程中自適應(yīng)解網(wǎng)功能。故障發(fā)生和發(fā)展具有不確定性和復(fù)雜性。給專家系統(tǒng)的推理、診斷帶來很大的困難。本系統(tǒng)采用的這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和推理過程中的自適應(yīng)解網(wǎng)功能，可以做到不漏判或錯判，早期發(fā)現(xiàn)故障，科學(xué)處理故障。變壓器綜合診斷技術(shù)——實例

繞組匝間短路故障的發(fā)生可能導(dǎo)致油中溶解氣體分析、頂層油溫、直流電阻、電壓比試驗、空載損耗不合格等多種狀態(tài)量異常，出口短路有可能引發(fā)匝間短路（征兆）。但由于各狀態(tài)量檢測手段不同，其靈敏度也不同，這些異常狀態(tài)量的出現(xiàn)順序也有很大的隨機性，即首先出現(xiàn)的原發(fā)性征兆可能不同，過程性征兆出現(xiàn)的次序也不相同。本系統(tǒng)中一個故障的多種征兆均可觸發(fā)推理機運行，不論先發(fā)現(xiàn)哪個征兆，均可抓住這個苗頭實現(xiàn)故障的早期發(fā)現(xiàn)。而隨后發(fā)現(xiàn)的其它征兆將與原發(fā)性征兆聯(lián)合，使診斷得以不斷進行，直至確診故障。圖（1）圖（2）變壓器綜合診斷技術(shù)——實例變壓器綜合診斷技術(shù)——實例圖（1）、（2）、（3）對油中溶解氣體的分析，是較為成熟、可靠、被普遍應(yīng)用的檢測手段，以其為入口征兆，聯(lián)合其它征兆逐步進行診斷。圖（3）變壓器綜合診斷技術(shù)——實例圖（4）如果是在線監(jiān)測、運行巡檢發(fā)現(xiàn)了油中溶解氣體含量超過注意值、頂層油溫異常等非直接征兆，也可以作為診斷入口，逐步判斷出變壓器存在繞組匝間短路故障。在線監(jiān)測油色譜，也可以較為及時的發(fā)現(xiàn)故障。變壓器綜合診斷技術(shù)——實例頂層油溫異常也是繞組匝間短路故障的入口征兆。圖（5）空載試驗不合格也作為繞組匝間短路故障的入口征兆之一。圖（6）變壓器綜合診斷技術(shù)——實例繞組電壓比試驗不合格導(dǎo)致繞組匝間短路故障。與基值比較繞組直流電阻小并超過規(guī)定導(dǎo)致繞組匝間短路故障。變壓器出口短路也會誘發(fā)出繞組匝間短路故障。圖（7）圖（8）圖（9）變壓鍋器綜合診栽斷技術(shù)——實例由以宗上可貍知：不論怖從哪單種征怠兆表米現(xiàn)出巨來，監(jiān)均可蓮作為雨故障你征兆暈觸發(fā)噸推理迅樹，污通過叔不同紋的過鳳程征潛兆最勞終都輛會診望斷出扁繞組舟匝間委短路拋故障休。本系弟統(tǒng)的冤目標(biāo)蘿不僅識是確絮診故越障，勺也是催為了匆消除烘故障躍或避景免故話障的頸進一貌步發(fā)估展。召根據(jù)惱獲得伏的征護兆組鑒合、朝嚴(yán)重貓程度稱評價戰(zhàn)等，共給出何診斷市意見衫、進搜一步屢獲取闖相關(guān)明征兆株的方估法、鋼運行筒中應(yīng)到采取舅的措許施及稼故障南處理撿的檢昨修方楊案等界。技術(shù)特湯點nd2變壓器診斷模型的實現(xiàn)st1變壓器故障綜合診斷技術(shù)ur4采集多種狀態(tài)量，充分利用各種監(jiān)測、檢測手段rd3基于故障綜合診斷的狀態(tài)評估、輔助決策變壓器診斷模烏型的實平現(xiàn)以變藝壓器耳設(shè)計舌、制獻造、炒運行陷、檢賓修、挑試驗購等多室學(xué)科賴?yán)碚撊~為基話礎(chǔ)，仍結(jié)合傭多年蹤蝶來大菜型變惡壓器病事故液統(tǒng)計追、分勸析、對家族繪病史密、預(yù)值防對蠢策研毯究分床析的蟻結(jié)果萬，對喂變壓柜器繞刮組、屑鐵芯熊、套起管、豎調(diào)壓縱開關(guān)朵、冷類卻系擊統(tǒng)等麗各類駛故障拐的機新理、納發(fā)生羞的原山因、揚發(fā)展螺規(guī)律格、故撓障征虛兆、點故障申后果嬌及預(yù)掀防對除策進杜行深嗎入的慮分析戒研究膏，建立普了73個變壓瞞器故障纏模式的撲綜合診鍋斷模型。技術(shù)油特點nd2變壓器診斷模型的實現(xiàn)st1變壓器故障綜合診斷技術(shù)ur4采集多種狀態(tài)量，充分利用各種監(jiān)測、檢測手段rd3基于故障綜合診斷的狀態(tài)評估、輔助決策基于故筑障診斷穿的狀態(tài)伐評估域、輔助送決策系統(tǒng)基煩于狀態(tài)概檢修技爹術(shù)標(biāo)準(zhǔn)靜和管理嫩標(biāo)準(zhǔn)要協(xié)求，提孝供了變普壓器故叮障綜合揀診斷新蔽方法。通過故抄障綜合分診斷，槳對故障遼的部位朵、嚴(yán)重勾程度及河發(fā)展趨紫勢做出斬判斷，粗按照設(shè)輕備故障竊的不同蟻級別對量設(shè)備進場行正確隸評價，辰在故障笑診斷和憑狀態(tài)評紫價的基街礎(chǔ)上給叔出檢修禮輔助決著策。技術(shù)特受點nd2變壓器診斷模型的實現(xiàn)st1變壓器故障綜合診斷技術(shù)ur4采集多種狀態(tài)量，充分利用各種監(jiān)測、檢測手段rd3基于故障綜合診斷的狀態(tài)評估、輔助決策采集多鴿種狀態(tài)熱量，充分利易用各種泉監(jiān)測、檢測翻手段實時參還數(shù)在線賊監(jiān)測運行效巡檢定期納巡視油樣州分析負(fù)荷、翅溫度中性驕點直析流油色顆譜局放鐵芯住接地套管飾介損……頂層油救溫繞組塑溫度油位振動、疤噪聲紅外局放……油色譜油常規(guī)油全項1234停電試壯驗繞組慶直流編電阻繞組盟絕緣蓬電阻繞組電割容、介賊質(zhì)損耗鐵芯絕鉛緣電阻套管眾試驗…默…故障診斷主要功清能狀態(tài)評估維修管理數(shù)值設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)維護趨勢分析系統(tǒng)幫助狀態(tài)監(jiān)撞測—狀態(tài)寨展示狀態(tài)展強示：顯示變指壓器結(jié)引構(gòu)示意忌圖，形橡象、逼算真的反您映變壓滴器主要紫結(jié)構(gòu)特循點，俗同時也全可表現(xiàn)各出變壓踩器的健摟康狀態(tài)簽。狀態(tài)監(jiān)惹測—三維慎結(jié)構(gòu)三維看結(jié)構(gòu)誕：以動畫蝦的形式窗生動的氧演示變紀(jì)壓器及麗其附件幸的結(jié)構(gòu)刊特點，游可拿以從申前、后漆、左、蟲右多角飽度展示兆，并可棒以拆除奪、安裝箭部件。旁右圖為廁拆裝后恥的變壓熱器結(jié)構(gòu)匠圖。狀態(tài)監(jiān)沫測—在線善監(jiān)測在線帶監(jiān)測：將實遍時參宅數(shù)、慈在線叨監(jiān)測態(tài)系統(tǒng)唯、運球行巡綁檢、蓋定期每巡視結(jié)、檢傅修試謊驗等錯不同現(xiàn)來源府、不此同性缺質(zhì)的禽數(shù)據(jù)覆集成給于一劉個平鵝臺，緊根據(jù)供狀態(tài)裙檢修袖試驗刺規(guī)程在等監(jiān)搜控狀牲態(tài)量故變化軋，實之現(xiàn)異卻常狀榜態(tài)量聾及時你預(yù)警聽。狀態(tài)范監(jiān)測—色譜分致析色譜分玻析：色譜分候析是油遇浸變壓罵器的主船要監(jiān)測江手段，捕試驗數(shù)浩據(jù)錄入雖系統(tǒng)，珠建立數(shù)沾據(jù)檔案敬，便于儀分析。狀態(tài)穿監(jiān)測—特征骨氣體故障診斷主要議功能狀態(tài)評估維修管理數(shù)值設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)維護趨勢分析系統(tǒng)幫助趨勢粱分析趨勢鬧分析慶：可以愛進行搬單臺攻、多沈臺變身壓器歉歷史睬不同瘦時期吵隨時戒間變琴化趨號勢的經(jīng)比較構(gòu)分析咐。具奏有設(shè)置畜、工比況標(biāo)圈注、豆導(dǎo)出桑、模鑄版等功貸能。故障診斷主要功搖能狀態(tài)評估維修管理數(shù)值設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)維護趨勢分析系統(tǒng)幫助故障虜診斷故障樹5故障模式2故障征兆3異常查詢4故障診斷1故障診喚斷故障診段斷：對變采壓器辯故障次做出閣診斷鏟，提爹出運濾行應(yīng)遺對措受施、泳檢修漲策略箭。用程戶還訂能查段看診霧斷進晃程。故障診霞斷診斷撓進程棗：在確劑診故被障后預(yù)，提看出處遷理方京案，辟不僅來要消脹除當(dāng)照前故怒障，糠還應(yīng)擊針對腹性的盈檢查刪有無樓誘發(fā)貪故障商和被之誘發(fā)型故障橫，避也免故脾障的魔重復(fù)謝發(fā)生旦。故障嚼診斷故障樹5故障模式2故障征兆3異常查詢4故障診斷1故障洪診斷—故障模冰式故障模棵式：將系政統(tǒng)中孩所能嶺診斷橫出的國故障去全部鉗列出蓄，分栽為導(dǎo)斗電回皇路、折導(dǎo)磁殖回路懂、框絕緣票介質(zhì)敞、冷撞卻系繡統(tǒng)、愛保護魔類設(shè)占備系華統(tǒng)和撓密封碗包容砌系統(tǒng)梯七部挑分。故障貓診斷故障樹5故障模式2故障征兆3異常查詢4故障診斷1故障頑診斷—故障可征兆故障征寇兆：對主誕變壓哀器進煩行故纏障診戒斷的毯原發(fā)沒性先漁兆內(nèi)穩(wěn)容，撥系統(tǒng)推所有念診斷潛出的植故障拌都是誼由這紗些原吼發(fā)性店先兆期引出供的。故障診頸斷故障樹5故障模式2故障征兆3異常查詢4故障診斷1故障診擇斷—異常查篩詢異常查阿詢：可以桿組合零不同茫的查昂詢條忽件、樂不同消時間娛段進早行查謎詢。故障杏診斷故障樹5故障模式2故障征兆3異常查詢4故障診斷1故障診滋斷—故障樹故障題樹：反映故凝障與故舍障之間斯的關(guān)系掠，可以臣協(xié)助故防障的診亡斷、分偶析和預(yù)衫防。故障診斷主要功霸能狀態(tài)評估維修管理數(shù)值設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)維護趨勢分析系統(tǒng)幫助維修管賄理“維修領(lǐng)管理”伍用于試啊驗數(shù)據(jù)于“查詢黑錄入”判、“部毫件管理協(xié)”。查詢錄譯入用于阻錄入列、查候詢各貸變壓塌器檢紫修試偉驗數(shù)斃據(jù)，刪如直穿流電焰阻、堡絕緣鐘電阻攏、繞艦組介釣損、畏套管抖介損透等。哄具有儀計算響數(shù)據(jù)挎自動桿生成陸、越剩限報謠警等扶功能凡，還軍可進詞行變臨化趨替勢、逗縱橫陶比分窩析等肥。部件育管理用于為磁運行系唉統(tǒng)配置株變壓器效及變壓勁器各部暗件的配俯置，進航行設(shè)備芬變更，轉(zhuǎn)記錄相徒關(guān)銘牌頑信息較，如套執(zhí)管的電粘容量、油介損，叮變壓器蹤蝶油重、紛油比民重。為身系統(tǒng)自瞞動獲取我數(shù)據(jù)，簽進行相附關(guān)計算劇提供或支持?！熬S組修管帳理”浩為設(shè)捕備管輸理、間試驗熊數(shù)據(jù)猾管理頓提供傘了極閘大的要方便教。維修織管理—查詢勸、錄頭入維修管凱理—數(shù)據(jù)錄蜓入維修哀管理—縱橫比蠢分析故障診斷主要畏功能狀態(tài)評估維修管理數(shù)值設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)維護趨勢分析系統(tǒng)幫助狀態(tài)捎評估健康越狀態(tài)將主散變壓守器的倘健康俘狀態(tài)熄匯總鞭起來針，各紫變壓夜器健遮康狀服態(tài)來油自故鄉(xiāng)豐障診揚斷的際嚴(yán)重進程度忙：嚴(yán)魯重、側(cè)異常薄、注貼意、步一般別，并生分別負(fù)用紅禾色、殼橘紅狡、黃算色、匪白色粘表示外，正喇常狀振態(tài)用特綠色休表示能。根漁據(jù)嚴(yán)剖重程闖度，噸提出紋相應(yīng)鬼的檢考修策踩略。異常舉統(tǒng)計提供己多樣物性的論統(tǒng)計該、分俱