一种基于多元物理场耦合的变压器故障演化评估模型

变压器作为电力系统的重要设备,其故障预防和寿命管理对提升电力系统运行的可靠性具有重要意义。为实现变压器设备故障状态的高效评估,文中从变压器故障机理的关联性和复杂性特征出发,建立了基于多元物理场耦合与模糊数理论的变压器故障演化评估模型。首先,基于变压器故障的关联性特征,建立变压器故障演化网络图。其次,考虑到变压器故障机理复杂以及监测数据有限,采用COMSOL软件进行多元物理场耦合仿真;同时结合模糊数理论,建立变压器故障演化概率计算模型。最后,引入风险熵表征变压器故障演化的不确定性,提出变压器故障演化路径最大概率表达式,并将其转化为线性规划问题,进而得到不同初始风险因素下变压器最大概率故障演化路径。算例分析表明:模型计算结果能够反映变压器故障统计数据特征,可为变压器的状态评估提供参考。     

基于参数辨识的变压器绕组故障诊断方法的研究

变压器外部故障时,变压器内部绕组的匝数及漏磁通所经磁路均未变化,变压器绕组发生故障时,变压器漏电感肯定会发生变化。通过测量变压器的短路电抗并计算分析,可以判断变压器的绕组故障。参数辨识法诊断变压器绕组故障,即是通过测量变压器三相电压和电流量,采用递推最小二乘法,辨识变压器绕组漏抗,从而判断变压器绕组是否故障。     

快速切除220 kV变压器死区故障的继电保护方案

由变压器电源侧后备保护动作或联跳变压器其他侧断路器的方法,来切除220kV变压器某侧断路器与变压器差动保护电流互感器(TA)之间发生的死区故障,切除故障时间较长;由于是变压器出口故障,容易造成变压器损坏。分析了220kV变压器各侧死区故障的故障特征和有关的继电保护动作特征,借鉴现运行的母线差动保护中母联断路器死区故障保护和线路断路器死区故障保护的原理,提出了4种快速切除220kV变压器各侧死区故障的保护方案,并研究了变压器死区故障保护短延时的合理取值。     

基于三比值法的典型变压器故障案例分析

预防变压器故障是重要技术难题,特别是预防变压器重瓦斯故障。变压器内部故障可以通过分析变压器油中溶解气体组分来判断。本文利用三比值法分析一台110kV变压器故障,判断故障原因并提出相应对策,避免了故障扩大化;分析一台220kV变压器重瓦斯故障原因,揭示了绝缘设计裕度不足及大修不彻底留下的安全隐患。本文分析过程可为油浸式变压器故障诊断提供参考。     

某220kV主变绕组短路故障分析及预防措施

为了降低变压器绕组短路故障占变压器故障比例及其对电网安全运行的影响,以一起220 kV主变短路故障为案例,分析查找了造成变压器故障绕组短路的原因,主要有变压器绕组抗短路能力差、短路电流冲击及变压器质量问题。提出了应从提高变压器自身抗短路能力、限制短路电流和改善变压器运行环境入手,采取有效预防措施,以减少短路故障的发生或降低该故障造成的影响。     

变压器常见故障的查找方法

变压器在运行过程中经常会出现故障.当变压器发生故障时,电路系统将无法正常工作.当变压器在使用过程中发生故障时,应该根据故障发生的现象,对变压器的具体故障找出原因,并判断故障所在.     

1990～1999年220 kV及以上变压器保护运行情况

主要介绍1990～1999年变压器的发展、故障情况、故障率及变压器保护运行情况和存在的问题。 1 1990～1999年220 kV及以上变压器发展、故障及故障率的统计 1.1 220 kV及以上变压器发展状况 220 kV及以上变压器在1990年是1 402台,年故障率为1.71故障次数/百台*年。到 1999年220 kV及以上变压器由1 402台发展到2 896台,增加1 494台,增加1倍多,年故障率为0.83故障次数/百台*年。220 kV变压器由1990年的1 302台发展到1999年的2 526台,增加了1 269台,增加将近1倍。330 kV变压器由1990年的34台发展到1999年的10 2台,10年增加了68台,增加2倍。500 kV变压器由1990年66台发展到1999年的223台,10年增加157台,增加2倍多。 1.2 1990～1999年220 kV及以上年故障率统计 220 kV变压器10年内变压器平均年故障率为1.43故障次数/百台*年;330 kV变压器 10 年内变压器平均年故障率为2.95故障次数/百台*年;500 kV变压器10年内变压器平均年故障率为1.98故障次数/百台*年。详细统计情况见表1～3。 1.3 变压器故障类型统计 220 kV及以上变压器10年内共发生889次故障(其中内部故障319次,外部故障570次)。220 kV变压器10年内共发生769次故障(其中内部故障274次,外部故障495次)。330 kV变压器 10年内共发生67次故障(其中内部故障19次,外部故障48次)。500 kV变压器10年内共发生 53次故障(其中内部故障26次,外部故障27次)。详细情况见表4。 1.4 1990～1999年220 kV及以上变压器故障类型分析 1.4.1 220 kV及以上变压器故障总体分析 220 kV及以上变压器共发生内部故障319次,其故障类型： a. 匝间故障65次,占变压器本体故障的20.38%。 b. 铁芯及其他故障99次,占变压器本体故障的31.03%。 c. 内部引线故障36次,占变压器本体故障的11.29%。 d. 相间故障54次,占变压器本体故障的16.93%。 e. 套管故障65次,占变压器本体故障的20.38%。 220 kV及以上变压器共发生外部故障570次,其故障类型： a. 单相接地268次,占变压器外部故障的47.02%。 b. 两相接地69次,占变压器外部故障的12.11%。 c. 两相短路69次,占变压器外部故障的12.11%。 d. 三相短路78次,占变压器外部故障的13.68%。 e. 接地故障57次,占变压器外部故障的10.00%。 f. 分接开关故障29次,占变压器外部故障的5.09%。     

变压器二次绕组故障诊断方法分析

针对某变电站一起变压器二次绕组故障的案例,从保护动作、故障发生的原因、绕组损毁情况、试验方法的选择和判断,分析了故障变压器运行期间油色谱的变化趋势、变压器故障后各项目试验数据,结合变压器解体检查,认为单相空载试验,是变压器故障后诊断变压器绕组是否存在股(匝)间短路故障的有效方法。     

电力变压器铁心绝缘故障的诊断及处理

变压器铁心绝缘故障在变压器故障中占有相当大的比例。笔者对变压器铁心接地原理、铁心接地故障的诊断,采用直流冲击放电法处理240MVA变压器铁心接地故障实例作了介绍。     

提高气相色谱分析方法诊断变压器故障正确率

介绍特征气体产生途径和判断变压器故障的方法,并通过实例阐述变压器运行中色谱试验异常判断过程。介绍变压器在非故障时产生特征气体的几种原因及相应对策,以便减少诊断变压器故障时的干扰源,进而提高了判断变压器故障的正确率。对运行维护人员准确诊断变压器内部故障具有一定帮助。     

计及高压隔离开关设备的UHVDC系统FTA评估

根据特高压直流输电(UHVDC)系统实际结构建立了横向和纵向故障树分析(FTA)模型,分析了2种模型的差异,基于此构造计及高压隔离开关设备的UHVDC系统FTA模型。采用模块分解法、改进的最小路集(MPS)法解决FTA的非确定多项式(NP)问题。求取了UHVDC可靠性指标。算例分析结果表明:采用所提方法后,FTA的计算量明显降低;与横向建模相比,纵向建模时双极故障、1/2单极运行的概率和故障频率较低、持续时间较短,等效停运小时数较低,能量可用率较高;隔离开关对系统双极故障、单极停运影响最明显,接地开关对其他运行方式影响最明显;旁路开关对1/2双极运行和3/4双极运行有影响;直流转换开关仅对双极故障有明显的影响。     

基于子系统划分的直流输电系统可靠性模型

提出了一种基于子系统划分的直流输电系统可靠性分析方法,运用故障树分析法(FTA)和时间频率法(FD)建立起直流输电系统可靠性评估模型.提出基于有效的直流可靠性基础数据统计的直流停运模型,方法普适性较高,可更好服务于可靠性数据的统计和共享.模型建立的故障树下行至主要元件层面且解决统计中存在重叠和缺漏因素,更加适用于工程应用.模型和方法可计及各子系统和主要元件对停运的影响,可以借此探索提高可靠性的措施,为寻求设备和子系统经济技术最优配置方案提供有效基础参数,并为解决"维数灾"提供组合模型.     

基于FTA法的变压器故障分析

针对引起变压器故障的原因,采用FTA法,对大型电力变压器的各种故障进行分析,并对变压器各分系统的故障原因进行了统计计算。分析表明,变压器线圈的故障率和故障概率为最大,分接开关的故障率也较高。将FTA法应用于电力变压器可靠度分析,结果显示,变压器的工作可靠度可从0.6提高到0.9,平均无故障率时间可从25年提高到30年以上。研究结论可为大型电力变压器的设计、制造和检修提供理论依据。     

大型电力变压器故障树的构建及分析

故障树是表现一个系统各种故障间逻辑关系的有力工具，然而电力变压器的结构及故障复杂，给故障分析工作带来困难。本文提出以故障模式及影响分析(FMEA)为基础的故障树分析方法，并应用于大型电力变压器。通过FMEA的支持，不仅有助于构建复杂系统的故障树，还可为树的定量分析提供必要的底事件概率数据，为复杂系统的可靠性分析提供一种有效的方法。     

基于粒子群优化支持向量机的变压器故障诊断

为了克服了人工神经网络(ANN)中存在的过拟合、收敛速度慢、容易陷入局部极值等缺点,提出了基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的变压器故障诊断方法,即将粒子群优化算法(PSO)用于SVM参数优化。PSO是一种智能群体搜索方法,它源于对鸟类捕食行为的研究。这种方法不仅具有很强的全局搜索能力,而且容易实现,适合于SVM参数优化。变压器故障诊断实例分析结果证明,PSO-SVM的诊断精度高于IEC三比值法、BP神经网络、普通的SVM,PSO-SVM适用于电力变压器故障诊断。     

故障树定量分析及其交互方式的实现

在分析制作故障树分析软件原因的基础上,分析了作为交互软件内核的故障树分析理论,详细研究了相应的算法及实现。与此同时,以MATLAB7.0作为软件设计的工具,分析了面向对象的图形用户界面(GUI)设计的功能和特点。进而将主程序和界面程序以控件形式结合,形成了功能较为完备的FTA软件。实际设计和运用表明,基于MATLAB7.0的FTA软件具有界面交互友好、读写格式清晰、显示结果规范的优点。     

FTA在光纤保护通道可靠性分析中的应用

随着光缆在电力系统中的大量应用,光纤保护通道的可靠性逐渐引起电力系统的重视。故障树分析法(FTA)可以通过构建故障树对系统的可靠性进行分析和预测。文章介绍了故障树的基本原理及可靠性的基本概念,建立了实际光纤保护通道的故障树。通过Relex公司生产的RelexStudio软件仿真,得到了光纤保护通道的有效性和通道中各个部件的重要度,并对不同保护通道的可靠性做了比较。     

基于故障模式与后果分析及故障树法的电子式电流互感器可靠性分析

可靠性分析是电子式互感器研制中的关键环节。在与电磁式电流互感器的可靠性进行对比分析的基础上,分别采用故障模式与后果分析法(failure modes and effects analysis,FMEA)和故障树分析法对一种电子式电流互感器的可靠性进行了研究,建立了完善的FMEA表格和故障树。求取了故障树的所有最小割集,并对该电子式电流互感器的可靠性进行了定性分析。通过电子式电流互感器研制与试验过程中的实例分析,验证了该可靠性分析方法的有效性。     

基于FTA法的配电变压器运行状态评估

为了对电力变压器故障原因和检修提供数据支持,提出了一种基于FTA法的配电变压器的运行状态评估分析方法。应用最小割集建立故障树,给出了配电变压器运行状态可靠性评估的计算公式,并结合具体算例对配电变压器故障状态进行了评估分析,找出了配电变压器运行的薄弱环节、取得了较好的计算结果,并对该算例的配电变压器检修给出了相应的维修建议。     

故障树分析法在变电站通信系统可靠性分析中的应用

随着测控技术的电子化和信息化的发展,变电站通信系统的可靠性直接关系着变电站自动化水平.故障树作为系统失效分析和预测系统故障发生概率的有力工具,可应用于变电站通信系统的可靠性分析与预测.文章介绍了故障树分析法的基本原理及其定性和定量分析方法.结合变电站通信系统的特点,建立了变电站通信系统的失效模型,采用最小割集分析法进行了定性分析,以确定影响变电站通信系统失效的主要因素,针对变电站通信系统的常见拓扑结构定量分析了其有效度,说明了不同拓扑结构对通信系统可靠性的影响.应用故障树分析法,可以提高变电站通信系统的可靠性分析水平,并可作为新建变电站通信系统可靠性分析的理论依据.