运行风险评估中的变压器时变停运模型(二)基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型

建立了用于电力系统运行风险评估的变压器时变停运模型。首先,根据变压器事故停运的特性,将其状态划分为运行状态、内部潜伏性故障状态和外部附件故障状态。然后,建立了基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型。该模型既能够反映变压器内部故障和外部故障在修复时间上的区别,又能够反映变压器内部潜伏性故障在维修前后故障率的变化。最后,利用数值算例验证了所提出的模型的科学性。     

基于信息融合的变压器故障在线检测

基于信息融合技术,给出了一种变压器故障的在线检测方法。通过建立不同的变压器模型对变压器的运行状态进行估计,根据估计状态构造故障检测函数进行突变性故障在线检测。针对某些潜伏性故障引起的参数漂移问题,利用信息融合方法对绕组参数进行在线估计。仿真结果表明,该方法能够有效地进行突变性故障的检测,同时能够检测出导致变压器绕组参数漂移的潜伏性故障。     

表征内部潜伏性故障的变压器时变停运模型研究

变压器在运行过程中,绝缘油中会有溶解气体产生。由经验可知,油中气体的含量可反映变压器健康状态,而产气速率则反映了该状态下器身内部潜伏性故障的发展程度。据此原理,建立适用于电力系统风险评估的变压器时变停运模型。模型首先根据气体含量进行变压器状态划分,并考虑实时修复的影响建立多状态马尔科夫模型,得出故障率基值。同时,基于产气速率建立时变停运指数模型,既体现变压器实时运行特性,又准确反映了变压器内部潜伏性故障的发展情况。通过算例分析对模型进行了验证,该模型为系统风险评估提供了基础。     

计及维护操作影响的变压器内部潜伏性故障率预测模型

为了量化维护操作对变压器故障率的实际影响,文中通过深度挖掘短时间尺度下变压器油色谱监测数据,建立了一个基于实时运行工况的变压器内部潜伏性故障率预测模型。对传统马尔科夫故障率模型的建模过程进行了分析,指出该模型中的自变量状态持续时间无法响应维护操作影响,提出对状态持续时间参数进行修正;具体步骤为利用R型聚类-主成分分析算法提取关键溶解气体种类;通过径向基函数神经网络建立了关键溶解气体含量与修正状态持续时间之间的映射关系;推导变压器内部潜伏性故障率关于修正状态持续时间的解析表达式。结果表明,与马尔科夫故障率模型相比,所建立的模型具备表征维护操作影响与变压器实际故障率的能力。     

考虑绝缘老化和油色谱监测数据的变压器动态故障率模型

为深入研究变压器内部潜伏性故障率与绝缘老化的定量关系,提出考虑绝缘老化和油色谱监测数据的变压器动态故障率模型。文中首先分析绕组热点温度和绝缘纸含水量对绝缘老化的综合加速作用,并根据变压器绝缘寿命和状态转移速率的负相关关系,求出能够综合反映变压器健康状况和运行工况的时变状态转移速率。然后考虑变压器修复的影响,并基于马尔科夫状态转移过程,求出变压器运行在各状态下故障率的时域公式。最后与传统马尔科夫模型作比较,结果表明该文模型不但能够反映内部潜伏性故障的发展过程,而且可以量化维修对变压器故障率的影响,以此给变压器维修策略的选择与制定奠定科学的理论基础。     

基于油色谱在线监测的变压器状态预警

分析了不同类型的数据变化与变压器内部潜伏性故障的关系。建立了变压器状态预警模型,并制定了相应的状态检修策略,提高了变压器的运行可靠性。     

基于油色谱监测数据的变压器动态可靠性分析

动态可靠性是电力变压器进行短期风险评估、检修决策等的依据.文中首先分析能反映变压器可靠性的因素,选择油中溶解气体分析(DGA)数据中特征气体含量、气体总量产气速率、设备役龄为关键影响因素.然后采用最小二乘支持向量机作为动态可靠性模型,进行变压器动态故障率预测.最后用算例分析了影响因素和模型的合理性,并与采用马尔可夫状态空间模型计算的故障率结果进行了比较.结果表明,设备役龄是影响变压器内部潜伏性故障率的重要因素,最小二乘支持向量机方法作为变压器动态可靠性模型具有计算速度快、监测信息的识别度高的优点.     

基于半Markov过程的变压器故障率分析

设备的故障率曲线是制定维修策略的重要指标之一。为了合理估计变压器的故障率,提出了基于半Markov过程的分析模型。模型中考虑了变压器的热老化过程和随机故障过程。热老化过程根据绝缘纸平均聚合度的取值范围划分为4个状态,状态间的转移时间假设服从Weibull分布,Weibull分布的尺度参数由经验公式获得;随机故障过程考虑了由雷击和短路冲击引起的2个随机故障状态,老化状态和随机故障状态之间的转移时间假设服从指数分布,转移率由故障统计数据获得。对模型中Weibull分布的形状参数进行适当取值后,可获得符合实际统计结果的变压器故障率曲线,说明综合考虑热老化和随机故障过程的半Markov变压器故障模型能够较好地反映实际变压器的故障机制。     

变压器铁心多点接地导致高温过热故障分析

绝缘油中特征气体对于发现变压器潜伏性故障具有重要意义。本文通过油色谱分析发现了一起变压器过热故障,进而结合电气试验,验证变压器内部存在过热故障。依据油色谱和铁心对地绝缘电阻的结果,进行了变压器吊芯大修,确定故障原因为施工过程中遗留异物引起铁心多点接地造成高温过热,避免了故障的进一步发展及扩大。对此类型故障进行了理论分析和经验总结,能够有效的减少变压器的故障率。     

主变压器潜伏性故障的检测与分析

针对变压器潜伏性故障发生原因的复杂性,提出了用气相色谱检测,综合分析变压器潜伏性故障的方法。根据产生的特征气体,再以三比值法进行色谱分析,电气试验综合测试,及时发现变压器内部存在的潜伏性故障,为检修人员对变压器内部情况作出判断和进行处理提供可靠的依据。     

Parameter Estimation for Power Transformer Models from Time-Domain Data

The existence of power system harmonics has been realized for many years. With the advent of new technologies and more solid state loads, power system harmonics are certain to increase both in amplitude and frequency bandwidth. Signal propagation in power systems depends on transformer impedances. Transformer impedances, on the other hand, are functions of signal frequency as well as input voltage and loading condition. Present power transformer models with single-valued parameters obtained from tests cannot adequately represent the transformer in the presence of harmonics. Accurate modeling of transformers must account for changes in signal frequencies and loading conditions as they occur. This paper presents algorithms for estimation of the parameters of a structurally known transformer model. These algorithms use time-domain data and continuously update the estimates, thereby accounting for changes in operating conditions. The techniques presented here can be applied to three-phase and single-phase N-winding transformers. The results of model identification for a single-phase two-winding transformer is given. The data acquisition system used and the problem of identification in a noisy environment are discussed. The simulated response of the identified model is compared with the transformer actual response.     

变压器电流与容量的估算

介绍了用经验系数来估算变压器额定容量和电流的口诀。分析了电力变压器电流和负荷功率、单相变压器容量、行灯变压器一次侧电流估算公式的推导过程。指出了将实践经验与理论知识有机结合,有利于普及变压器电流与容量的速算法在变压器安装、运行和维护中的应用。     

变压器铁心剩磁估量

实现同步关合技术的关键是有效预估变压器分闸后铁心中的剩磁,提出了一种变压器铁心剩磁估量方法,依据变压器空载合闸后在变压器一次侧检测到的电压电流数据和空载合闸角,寻找变压器的铁心饱和时刻,估量变压器分闸后铁心中的剩磁。通过实验室物理模型就变压器空载合闸进行了数百次实验,依据变压器铁心饱和后的电压电流数据和空载合闸角对变压器铁心剩磁给予了估量。基于变压器铁心剩磁估量的结果,获取了变压器分闸角与变压器铁心剩磁的关系特性。     

运行状态下变压器谐波损耗的估算

通过系统功率流的分析提出了一种变压器谐波损耗的快速估算方法。     

变压器感应试验容性电流估算

介绍了变压器感应试验容性电流的估算原理,并依据实例详细分析了变压器感应试验容性电流的计算方法,用于试验方案的准备与大型变压器的感应试验。     

变压器用丁腈橡胶密封垫使用寿命推断

对变压器用丁腈橡胶密封垫做了压缩永久变形试验,给出了压缩永久变形和时间的关系曲线.通过分析,推断了丁腈橡胶密封垫的使用寿命.     

特高压变压器运输冲击加速度控制与安全裕度评估

运输是特高压变压器的主要问题之一。特高压变压器运输是对极限运输条件的考验,运输冲击不仅会导致变压器损坏,而且更为严重的是将极大地危及运输安全。为此,对特高压变压器运输的冲击加速度控制以及安全裕度评估进行了深入探讨。从不同角度提出冲击加速度控制指标并指出其实质;提出用于运输安全裕度评估的几种主要安全系数,旨在为运输实践中的安全意识和安全措施直观评价建立量化分析基础;建议特高压变压器运输采用专用冲撞记录仪,增加实时预警等特殊功能,对运输过程中的惯性冲击力实施监控,以确保运输安全。     

基于倾斜摄影测量技术的变电站土方量计算研究

无人机倾斜摄影具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点。随着无人机的普及,倾斜摄影测量理论的成熟,三维设计开始逐渐取代基于传统地形图的二维设计。本文结合福建省某500 kV变电站工程,从数据获取、模型建立、土方设计三个阶段,研究了无人机倾斜摄影模型在变电站土方量设计中的应用。通过研究发现,三维设计有着高效率、高精度、成果直观等二维设计所不可比拟的优势。     

绝缘电阻试验判断变压器绝缘的判据探讨

理论和实测分析认为 ,大型变压器绝缘状况应用绝缘电阻、吸收比和极化指数 3个测量值的不同情况综合判断 ,某一单项测量结果不合格不决定整个绝缘合格的判断 ,绝缘电阻值很高而吸收比不合格的情况正是绝缘状况良好的依据。最后提出了用绝缘电阻、吸收比和极化指数综合分析大型变压器绝缘状况的参考性判据