电力变压器运行状态数据监测处理策略分析

电力变压器运行状态数据监测处理策略分析

李彦昌

山东省滨州市山东魏桥铝电有限公司山东省邹平市 256200

摘要：电力系统在不断朝向高容量,高电压发展,但是由于停电事故造成的巨大经济与设备损失同样不可估量.因此为确保电力设备运行安全性与稳定性,必须实时监测评估设备运行状态.尤其是电力变压器,需全面正确及时评估变压器设备损坏程度,积极采取有效预防性措施,避免停电事故造成不必要的损失.本文主要对电力变压器运行状态数据监测处理策略进行了详细分析。

关键词：电力变压器；运行状态；数据监测处理；策略分析

在电力系统逐渐实现高电压与大容量的趋势下，停电事故为日常生产生活造成的影响与损失不可估量，因此保障电力设施设备运行安全性与稳定性已经成为必然趋势。迫切要求面向电力设备运行状态进行全面实时监测与评估，有效分析评估设备损坏程度，采取有效预防措施，以防发生不必要的停电事故。在电力系统中，电力变压器发挥着核心作用，其运行状态与电力系统整体安全稳定息息相关，所以通过对变压器运行状态数据监测进行详细分析，充分掌握变压器运行状态，以便于早期评估预测电力变压器运行状态。
一、电力变压器状态监测数据处理的基本过程

1.1数据处理方案

电力变压器的状态监测数据及变压器在使用过程中的各类书序，包括色谱监测、局部放电监测等多个方面。此时，通过对状态监测数据的收集，建立数据模型和知识库，将已有的相关信息转变整合为可以参考的规则储存在数据库当中，并根据需求进行调用，可以对状态数据进行最准确的分析和推理，以便于对其运行状态进行合理评价，可以结合评价结果制定设备的检修与维护方案。

1.2设备状态评估

设备状态评估工作是检修工作的重点。按照《油浸式变压器状态检修导则》等标准的相关要求，由于电力变压器数量较大，且容易处于不同的工作状态之下，通过人工来进行状态评估工作的难度相对较大，此时也需要更加深入地研究变压器状态评价的具体模式。

1.3状态检修

状态检修工作是根据数据处理和状态评估的结果采取的行动方案，参考规则可以按照上文提到的《导则》来执行，针对变压器当时对应的状态来制定合理的检修规则。

1.4决策工作

进行检测数据处理的方案类型较多，按照《导则》的说明，可以对决策指标进行综合规划，最终确定电力变压器使用过程中的真实状态，合理制定检修方案，也是检修工作需要达成的最终目标，保障设备的安全与稳定运行[1]。

二、电力变压器运行状态数据监测处理策略分析

2.1数据分析结构模型
  电力变压器的状态在线监测和故障诊断主要利用变压器的在线气相色谱分析数据，根据变压器的容量、型号等背景数据整合外部检测结果，通过专家系统监控变压器的运行状态，获得数据，从而方便操作人员提出合理的建议和改进方案。整体模型分为数据处理模块、设备状态分析模块、故障分析模块、绕组故障研究模块等，而系统数据库分为动态数据库和变压器数据库，可以在诊断过程中进行动态变化，并进行水平比较和趋势分析，以提高监控水平。在监测数据处理系统中，设备的运行状态和使用环境不同，实际技术要求也不同，但由于监测数据处理的性质，其结构和模块相对固定。在不同的环境下，系统以规则的结构扩展和发展。具体地说，数据库服务器预处理收集的数据，然后希望引擎提供系统要求的数据，工作模块展开分析，负责数据库的数据集成和分类。此时，变压器状态监测数据可以通过特殊服务器实现，无论是参数还是特定模式，设计都可以，数据挖掘结果可以对相应的技术人员进行后续分析。
2.2基于贝叶斯网络的建模方法
  (1)在将强物理现象转变为变压器“状态”的此次研究中，本文将各种变压器的运行故障事件与候选的危险因素相结合进行了评估，实际上，由于这些危险事件的发生本身不确定，因此，基于引进贝叶斯网络技术，可以采用有限的状态集方法，通过与在线状态监测数据相结合，将压力、温度等物理现象与“状态”相结合。(2)构建贝叶斯网络，在此次研究中组合贝叶斯方法的关键步骤是确定影响系统状态的各种变量。通常，这些变量指示符是相对低级别的设备数据，失败风险传播到各种子系统，最终引发各种类型的风险事件。建模过程中，收集各种低级组件的历史数据，并分析各种可能的故障指标，以构建完整的贝叶斯网络。定义节点之间的边界以确定网络结构关系，通过系统逻辑图(如FT或ET)标识网络结构，并标识更详细的逻辑关系。结合网络结构和网络变量、运行和维护经验，通过条件概率表定义不同边缘和节点之间的关系。(3)为了进一步提高数据处理结果，在贝叶斯网络中评估各个节点，可以通过叶贝丝网络值直接监视节点度量，并将这些节点划分为不同的故障数据，从而获得变压器运行的更多详细信息。在此基础上，计算不同传感器反馈的变压器数据，并将数值分配给不同方案。其中，信息度量定义为衡量可靠信息量的度量标准。这里的实质内容是从同一变压器中持续提取其中的关键指标，将指标转换为信息测量函数，从而创建配置关联。

2.3变压器更新和经济运行
  设备更新的目的不单是消除看得见的磨损，更是消除看不见的磨损。只有不断更新设备，才能有效实现变压器经济运行。不同类型生产设备的技术特性不同，更新周期自然也就不同，更新周期的计算方法有两种：按照设备物理磨耗规定的自然寿命进行更新；将机械设备的经济寿命年限作为更新周期。崭新的变压器将会使有功功率和无功功率发生变化，变化主要是指有功功率与无功功率的充分利用，这是不可避免的。但是增加成本，回收年限问题随之而来。变压器最好在快要到更新周期的时候更新，不要非等到变压器损坏时才更新。变压器生产制造厂对不同型号和容量的变压器使用年限和更新周期都有规定，通常为二十年的使用寿命，用户可以据此更新变压器，更好地保证变压器经济运行。
2.4状态检修分析
  配电变压器是电力系统运行的关键，在实际运行过程中，极易受各种因素的影响，导致配电变压器出现故障问题，威胁变压器运行的整体质量，为了有效地解决这一问题，电力企业需要做好配电变压器运行检查和维护工作，掌握变压器的实际运行状态，并根据实际情况合理地调整变压器，针对变压器故障采取合理的处理措施，提高配电变压器运行的整体质量。所谓状态检修即诊断检修电气设备，以计划检修为基础制定的新型检修理念，以设备工况为前提，基于监测评估手段，明确评估设备使用周期，快速辨别故障早期症状，然后根据诊断结果科学合理安排后续具体工作项目。工人可通过浏览器直接访问站点，用户向服务器发送请求之后，可及时启动服务程序，向用户传输所需信息。用户进入系统，与其交互过程中，可熟练掌握电力变压器基础理论资料与额定参数等，并在系统中查询基础实验数据，从而了解故障特征与数据分析结果，据此制定科学有效的维护管理建议，从而确保电力变压器运行稳定性与安全性，在提供技术保障的基础上，优化变压器整体性能。

结语
  电力系统逐渐朝着高容量、高电压的方向而发展，但各类停电事故带来的经济损失和设备损失同样巨大。为了保障电力设备的安全运行，就需要对其设备的运行状态进行监测与评价，分析和判断设备的损坏程度，以便于采取针对性的预防措施，减少停电事故产生的可能性。
  参考文献
  [1]张博.电力变压器状态监测数据的降噪处理方法的研究[D].华北电力大学,2019.
  [2]张良,张英.电力变压器状态监测数据处理方法[J].轻工科技,2017,33(11):60-62+68.[3]张倩.基于GPRS的配电变压器状态远程监测系统设计与实现[D].黑龙江大学,2017.

[4]石鑫,朱永利.电力变压器状态监测数据聚类研究[J].电力信息与通信技术,2015(11):82-85.