[發明專利]一種基于特征量集的變壓器故障診斷方法

有效

• 申請號: 202010127741.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111272222B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 馮玎;畢勝;林圣;趙麗平
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G06F17/18
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍;卓仲陽

本發明公開了一種基于特征量集的變壓器故障診斷方法，涉及電力設備領域；具體步驟為：1、數據統計與處理：收集變壓器故障數據，將故障分為10類，統計數據中每個故障類型與特征量異常發生的情況；2、計算故障類型與特征量異常時的條件概率值；3、構建變壓器貝葉斯診斷網絡；4、根據統計現場數據，將特征量值作為網絡輸入，得到每個故障類型的后驗概率值，將最大后驗概率值所對應的故障作為最終診斷的故障類型。本發明擴展了特征量集的變壓器故障診斷的方法，其結果準確，可靠，能在維持設備可靠性的前提下，提高變壓器故障診斷的經濟性、科學性、合理性。

技術領域

本發明屬于變壓器故障診斷分析領域，具體涉及一種基于特征量集的變壓器故障診斷方法。

背景技術

目前，現場對于變壓器故障診斷主要是根據色譜數據進行三比值法判斷大致的故障類型，之后根據故障類型進行相關的試驗，結合各項試驗數據，現場工作人員通過經驗判斷故障發生的情況。人工經驗判斷具有一定的主觀性和不確定性，同時對于不常見的試驗數據異常往往還需要多個現場工作人員進行討論判斷，針對于較為復雜的情況往往還需對變壓器進行拆機放油，檢修人員進入到變壓器內部進行逐一的排查，耗時耗力，其時間成本和經濟成本都比較高。

變壓器內部故障的發生是一個漸變的過程，往往變壓器故障發生的初期是一些特征量的異常，在此階段變壓器往往還能運行；當達到某一臨界點時，變壓器故障嚴重導致不穩定運行甚至停止運行。為了避免變壓器故障所導致的損失，在變壓器發生特征量異常時，及時的檢測并診斷出故障為現場檢修人員準確提供變壓器發生的故障類型，可快速的解決故障，從而避免了因故障以及故障擴大化所帶來的巨大損失。

變壓器故障發生時其所包含的特征量種類繁多且具有模糊性和不完備性，每個特征量的異常與故障類型并非一一對應，根據單一的特征量去判斷故障類型，其準確性較低。因此，結合多種特征量在運行時的信息可以全面分析變壓器運行狀態，以提高變壓器故障診斷的準確性。目前所采用的特征量信息主要有鐵心接地電流、三比值編碼呈過熱性特征、繞組直流電阻的三相不平衡系數、變壓器本體油中含水量、三比值編碼呈放電性故障特征、繞組變比偏差、局部放電、和繞組的吸收比9種特征量，其中為變壓器中的一氧化碳濃度，為變壓器中的二氧化碳濃度。現場所能檢測到更多的變壓器的運行時的特征量，對于一些檢測出來的特征量，這些特征量更加能夠反映出變壓器異常運行時的故障類型，在現有特征量的基礎上，通過添加鐵心絕緣電阻、介損正切值tg、油氣強度、工頻耐壓和泄露電流現場所頻發的5種特征量對于提高診斷變壓器的故障類型十分必要，通過將原始的特征量集與新添加的特征量集共同考慮，可以結合現場情況更加全面的分析變壓器異常運行時所可能的故障類型，得出準確的故障類型診斷結果。根據變壓器故障發生機理統計計算故障類型與特征量之間的因果關系和條件概率，構建貝葉斯網絡。通過現場所收集到的部分特征量輸入到貝葉斯網絡，所診斷出的故障類型的準確度更高。

發明內容

本發明的目的是克服現有變壓器故障診斷方面的不足之處，提高變壓器故障診斷的經濟性、科學性、合理性。為此，本發明提供了一種基于特征量集的變壓器故障診斷方法。

本發明的一種基于特征量集的變壓器故障診斷方法，包括以下步驟：

步驟A、變壓器故障類型與特征量數據獲取與預處理：

A1、統計當變壓器出現故障d_i，i＝1,2,3…10時，14種特征量數據，記為

其中d_i＝1代表變壓器發生了第i類故障，其中N_i為S_i的矩陣行數，代表d_i＝1時，統計第i類故障類型下統計數據的組數；分別代表第i類故障下的第1-14種特征量的第n組統計數據。

若在統計第i類故障下第n組數據時，存在第12種特征，則令否則令同理，存在第13種特征，則令否則令存在第14種特征，則令否則令