[发明专利]变压器溶解气体谐波回归分析的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及变压器管理和故障监控系统的领域。更具体地讲，本发 明涉及用于确定一时间间隔期间的气体生成率的溶解气体(dissolved gas)分析(DGA)。

背景技术

电力传输是向消费者送电的过程。通常，术语“电力传输”指的是 从一个地方到另一个地方批量地传送电力，例如，在发电厂和居住区附 近的变电站之间批量传送电力。由于涉及到大量电力，通常以高压(100 kV或以上)进行电力传输。在变电站使用变压器把电压逐步降低至较低 的电压从而分配给商业用户和居民用户。电力公用事业工业使用的其它 电力传送设备包括但不限于抽头变换器(tap changer)、断路器、电 闸、电容器、电抗器等。

电力传送设备经常填充有流体，该流体通常为矿物油型(mineral oil origin)，其通常用作电介质、绝缘体和传热剂。在正常使用期间， 该流体经受缓慢降解而产生在油中积聚的气体。当在变压器内存在电气 故障时，更加快速地产生这些气体。变压器内可能的若干故障状况中的 每一个故障状况产生某些关键气体(key gas)和这些气体的分布模式。 因此，通过确定变压器流体中存在的各种气体和它们的量可以弄清 (ascertain)引起这些气体的故障状况的特征。

溶解气体分析(DGA)是广泛使用的用于监控填充液体的电力传送设 备中这些气体的积聚和生成率的预测维护技术，以便估量这样的设备的 操作。在线溶解气体分析系统能够提供对多种气体的分析，所述多种气 体例如氢气(H₂)、氧气(O₂)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、 乙炔(C₂H₂)、乙烯(C₂H₄)和乙烷(C₂H₆)。可以周期地(例如每四个小时) 从正被监控的每个变压器进行采样。如果达到个别气体的预定义阈值或 者如果达到个别气体的变化率，则希望将这个采样率例如增大到每小时 一次。在管理许多变压器的公用事业公司中，该采样率产生过多的数据 样本，其中每一个都要进行分析。

传统的在线溶解气体分析系统基于直接把测量的量与阈值(常量) 和阈值(常量)气体生成率进行比较。虽然这使得电力生产者和分配者能 够弄清某些测量的量何时落到阈值之外，但这个方法产生设备失灵的假 警报。已有的溶解气体分析技术不能够区分由故障和初期故障引起的气 体生成率与由填充液体的电力传送设备的周期性负荷引起的可接受的 气体生成率。

发明内容

因此，本发明的优点在于：提供了一种用于分析由监控装置监控的 填充液体的电力设备的工作状况的方法和系统。

本发明的另一优点在于：提供了一种能够在排除了周期性影响的情 况下确定稳定状态气体生成率的方法和系统。

本发明的另一优点在于：提供了一种能够准确预测未来气体生成率 的方法和系统。

本发明的以上和其它优点由一种分析由监控装置监控的电力设备 的状况的方法以一种形式来实现。该方法要求：从监控装置接收与一时 间段期间的电力设备的操作相关的数据元素，并根据数据元素识别对电 力设备的操作有响应(responsive)的周期性特性。该方法还要求：区 分趋势与周期性特性，响应于该趋势确定电力设备的状况，并把该状况 呈现给用户。

本发明的以上和其它优点由一种包含可执行代码的计算机可读存 储介质以另一形式来实现，该可执行代码用于指示处理器分析由组织维 护并由溶解气体监控装置监控的变压器的状况。所述可执行代码指示处 理器执行操作，所述操作包括：从监控装置接收与一时间段期间的变压 器的操作相关的数据元素，该数据元素包括变压器中的一定容量的变压 器油中的溶解气体的当前值。根据数据元素识别对电力设备的操作有响 应的周期性特性。通过从该时间段期间的数据元素中消除周期性特性以 揭示趋势来区分该趋势与周期性特性。根据趋势确定溶解气体的气体生 成率。气体生成率识别变压器的状况，并且该状况被呈现给用户。

附图说明

通过参考结合附图考虑的详细说明和权利要求书，可以得出本发明 的更全面理解，其中各个附图中相似的附图标记指代类似的项目，并且：