CN208488118U - 一种变压器智能集成故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种变压器智能集成故障诊断系统，包括状态监测模块、数据库模块、故障智能诊断模块和决策器，所述状态监测模块包括依次连接的传感器、滤波电路、A/D转换电路、数据采集与处理模块、运行状态分析模块；故障智能诊断模块包括改良三比值模块、线性分类器模块和模糊诊断模块，所述故障智能诊断模块连接所述决策器。本实用新型不仅可以判断出变压器是否存在故障，并采用改良三比值法、线性分类器和模糊诊断法相结合的方式判断出变压器故障类型，能有效利用各种诊断方法的优势，具有集成诊断准确率高、误判和漏判少、诊断能力强的优势，具有较高的实用性和可靠性，实现较容易，适合推广使用。

Description

一种变压器智能集成故障诊断系统

技术领域

本实用新型属于变压器及故障诊断领域，具体涉及一种变压器智能集成故障诊断系统。

背景技术

电力变压器的安全可靠运行对电力系统的稳定、经济运行具有重大意义。油中溶解气体分析（DGA）技术是诊断电力变压器早期潜伏性故障的重要方法。在判断变压器存在故障后，通常采用IEC三比值法或改良三比值法判断故障类型，三比值法一直是利用DGA结果对变压器进行故障诊断的最基本方法。但该方法在实践应用中存在缺编码、比值编码边界过于绝对化等问题，不利于推广使用。

三比值法诊断准确率低，容易出现误判和漏判的情况。智能集成故障诊断的目的是能够充分利用多种智能方法的优势，以便满足复杂过程对诊断系统的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变压器智能集成故障诊断系统，能有效利用各种诊断方法的优势，具有集成诊断准确率高、误判和漏判少、诊断能力强的优势，且实现较容易，适合推广使用。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种变压器智能集成故障诊断系统，包括状态监测模块、数据库模块、故障智能诊断模块和决策器，其特征在于：

状态监测模块包括依次连接的传感器、滤波电路、A/D 转换电路、数据采集与处理模块、运行状态分析模块；

故障智能诊断模块包括改良三比值模块、线性分类器模块和模糊诊断模块，所述故障智能诊断模块连接所述决策器。

进一步，所述状态监测模块包括有离线检测和/或在线检测的检测方式。

进一步，所述离线检测为绕组直流电阻检测，绝缘电阻及吸收比、极化指数检测，绝缘介质损耗检测，铁芯绝缘电阻检测中的一种或者几种检测方式。

进一步，所述在线检测为油色谱在线监测，油中氢气浓度在线监测，铁芯多点接地利用电气方法在线监测和变压器局部放电在线监测，箱体温度分布和接头过热利用红外测温方法在线监测中的一种或者几种检测方式。

进一步，所述数据采集与处理模块包括数据采集单元和数据处理单元。

进一步所述数据采集单元为光谱仪或色谱仪。

进一步，所述数据处理单元包括处理器，它对数据进行预处理后输入给所述运行状态分析模块。

进一步，所述运行状态分析模块使用核主元分析的方式，用于分析变压器的运行状态是否存在故障。

进一步，所述运行状态分析模块还包括系统管理、数据库管理和显示器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1） 本实用新型不仅可以判断出变压器是否存在故障，并采用改良三比值法、线性分类器和模糊诊断法相结合的方式判断出变压器故障类型，能有效利用各种诊断方法的优势，具有集成诊断准确率高、误判和漏判少、诊断能力强的优势，具有较高的实用性和可靠性，实现较容易，适合推广使用；

2） 采用多信息综合监测手段，通过安装在变压器上的各种高性能传感器，连续地获取变压器的油色谱分析信息、噪声、温度、电流等动态数据信息。结合故障多种智能诊断方法做出综合智能诊断。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种变压器智能集成故障诊断系统，包括状态监测模块、数据库模块、故障智能诊断模块、决策器、系统管理、数据库管理和显示器。

状态监测模块包括依次连接的传感器、滤波电路、A/D 转换电路、数据采集与处理模块、运行状态分析模块。状态监测模块的检测方式为离线检测和/或在线检测。其中，离线检测为绕组直流电阻检测，绝缘电阻及吸收比、极化指数检测，绝缘介质损耗检测，铁芯绝缘电阻检测中的一种或者几种检测方式。在线检测为油色谱在线监测，油中氢气浓度在线监测，铁芯多点接地利用电气方法在线监测和变压器局部放电在线监测，箱体温度分布和接头过热利用红外测温方法在线监测中的一种或者几种检测方式。本新型采用多信息综合监测手段，通过安装在变压器上的各种高性能传感器，连续地获取变压器的油色谱分析信息、噪声、温度、电流等动态数据信息，结合故障多种智能诊断方法做出综合智能诊断。

数据采集与处理模块包括数据采集单元和数据处理单元。数据采集单元为光谱仪或色谱仪。数据处理单元包括处理器，它对数据进行预处理后输入给所述运行状态分析模块。所述运行状态分析模块使用核主元分析的方式，用于分析变压器的运行状态是否存在故障。

故障智能诊断模块用于变压器故障类型，它包括改良三比值模块、线性分类器模块和模糊诊断模块，故障智能诊断模块连接所述决策器。三比值模块采用三比值法，其原理是根据充油电气设备内油、绝缘，在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从特征气体中构成三对比值，以不同的编码表示，然后查表对应得出故障类型和故障的大体部位。模糊诊断模块采用模糊诊断方式，其核心是通过故障征兆的隶属度求出各种故障类型的隶属度。线性分类器模块采用线性分类器故障诊断方式，它是一种模式识别的诊断。使用改良三比值模块、线性分类器模块和模糊诊断模块的集成诊断法模型，能有效利用各种诊断方法的优势：三比值法诊断稳定，对于远离比值临界值的样本诊断正确率较高；模糊隶属度函数可以很好地描述数学统计上的分散性现象，克服比值临界值绝对化；线性分类器方法具有较好的模式识别能力，并能有效弥补单一诊断的不足，提高故障诊断率。该集成多种方法的智能诊断模块能有效利用各种诊断方法的优势，取长补短，准确率高、误判和漏判少、诊断能力强，且实现较容易，适合推广使用。

根据状态监测模块获得的各类在线和离线信息，智能诊断模块结合被监测变压器自身的结构特性、参数及运行环境，考虑变压器的运行历史以及一些由于外部条件变化而产生的故障，决策器根据诊断判据对变压器已发生或可能发生的故障进行判断，确定故障的性质、类别、程度、部位、原因、故障发生和发展的趋势甚至后果，便于实施针对变压器不同故障进行管控其故障继续发展或维修的对策。

决策器的决策规则：①“少数服从多数”的原则；②各诊断结果不一致或比值法无编码情况，以诊断正确率高的方法的诊断结果为最终诊断结果。即：以诊断先验概率高的方法的结果为准。

Claims (9)

1.一种变压器智能集成故障诊断系统，包括状态监测模块、数据库模块、故障智能诊断模块和决策器，其特征在于：

状态监测模块包括依次连接的传感器、滤波电路、A/D 转换电路、数据采集与处理模块、运行状态分析模块；

故障智能诊断模块包括改良三比值模块、线性分类器模块和模糊诊断模块，所述故障智能诊断模块连接所述决策器。

2.根据权利要求1所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述状态监测模块包括有离线检测和/或在线检测的检测方式。

3.根据权利要求2所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述离线检测为绕组直流电阻检测，绝缘电阻及吸收比、极化指数检测，绝缘介质损耗检测，铁芯绝缘电阻检测中的一种或者几种检测方式。

4.根据权利要求2所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述在线检测为油色谱在线监测，油中氢气浓度在线监测，铁芯多点接地利用电气方法在线监测和变压器局部放电在线监测，箱体温度分布和接头过热利用红外测温方法在线监测中的一种或者几种检测方式。

5.根据权利要求1所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述数据采集与处理模块包括数据采集单元和数据处理单元。

6.根据权利要求5所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述数据采集单元为光谱仪或色谱仪。

7.根据权利要求6所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述数据处理单元包括处理器，它对数据进行预处理后输入给所述运行状态分析模块。

8.根据权利要求7所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述运行状态分析模块使用核主元分析的方式，用于分析变压器的运行状态是否存在故障。

9.根据权利要求7或8所述的一种变压器智能集成故障诊断系统，其特征在于：所述运行状态分析模块还包括系统管理、数据库管理和显示器。