[发明专利]一种配电变压器故障风险监测方法及系统

说明书

本发明提供了一种配电变压器故障风险监测方法及系统，属于变压器技术领域。通过构建一套完备的故障分析监测方法及系统，克服了由于配电变压器种类、型号、部署环境呈现出多样化特征，且各类型配电变压器技术参数、运行原理不同，单一模型无法解决所有问题的技术问题。采用由配电网变压器、设备故障根因库、分析及预测模块、断路器、线路等模块及设备组成的方法及系统，有效的完成整体配电变压器故障风险监测。

技术领域

本发明属于变压器技术领域，涉及一种配电变压器故障风险监测方法及系统。

背景技术

电力变压器是电力系统的枢纽设备,在电力系统中承担着电压变换、电能分配和转移的重任,变压器的正常运行是电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证,其运行可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。电压等级越高,容量越大,电力变压器的故障率也就越高。而且由于电力变压器故障的复杂性和多样性,如果发生故障,影响的范围都比较大,同时引起这些故障的原因却非常复杂且不明显,要准确地判断电力变压器故障类型及故障发生部位相当困难,检修时间和难度都会大大提高。

目前，现有技术对变压器的评估方法很多，大多以预防性试验为主。CN201410605718.3公开了一种基于蝴蝶节模型的变压器故障风险评估方法等。然而，现有技术的分析方法只是对设备状态数据进行采集，在发生故障后对配电变压器进行检修，对于设备的定期监测与提前检修预防故障风险并没有相对应的方法，导致检修成本增加、供电服务质量较差。缺乏针对配电变压器的状态监测、故障诊断、需检修的时间、内容、方式进行分析的方法。由于缺乏完整且合理的闭环体系对配电变压器的风险预测、检修计划的制定、检修结果的反馈、后续状态的跟踪这一系列生命周期的活动进行综合管理，使得现有的设备状态指标或检修数据只是零散的存放在系统数据库中，无法建立起合理的分析与管理体系。

发明内容

为了弥补现有技术中存在的不足，克服现有技术缺乏针对配电变压器的状态监测、故障诊断、需检修的时间、内容、方式分析技术不足，本发明提供一种配电变压器故障风险监测方法及系统，以解决现有技术不足。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种配电变压器故障风险监测系统整体架构主要由配电网变压器、设备故障根因库、分析及预测模块(包含数据输入模块、知识模块、故障预测模块与分析结果输出模块)、断路器、线路等设备组成，整个系统满足功率需求。一种配电变压器故障风险监测方法，该方法的步骤如下(如图1所示)：

步骤一：开始程序启动；

步骤二：获取当前在线变压器运行状态；

步骤三：数据输入，已发生故障的设备信息进行收集汇总；

进一步的，构建所需的6大类数据输入数据源：设备基础数据、设备试验报告数据、设备在线监测数据、设备运行数据、故障分析报告、设备状态评价导则。

将输变电在线监测系统中某一台当前的油色谱数据输入模型，并通过油色谱数据计算三比值。三比值法是电力行业推荐的作为判断充油电气设备故障类型的主要方法。三比值法是用5种气体的3对比值以不同的编码表示。

步骤四：分解各类型设备的不同故障关键影响因素，构建设备故障根因库；

首先，输入同一批次设备每一天(该频率可任意设定，只需小于在线监测频率即可)的油色谱数据，并计算出每一天的三比值。之后，剔除可以依据设备状态评价导则直接判断出已经发生故障的那些日期的三比值，最后用聚类算法对剩余的三比值数据进行聚类分析。

接下来，根据聚类分析的结果确定出能够判断配电变压器将要发生故障的三比值的阈值，而这一问题等同于找出每一类中三比值的最大值和最小值。