变电设备故障诊断系统研究及应用

变电设备故障诊断系统研究及应用

姜运春

国网呼伦贝尔供电公司  内蒙古呼伦贝尔市  021000

摘要:为了提高变电运维设备运行的安全性,保障变电站的安全运行,文章提出变电运维设备故障处理方法｡将传感器､智能监控组件､展示界面､监控设备等在线装置通过接口与设备连接,建立设备之间的通信,实时监测变电运维设备运行情况;采集设备故障数据,通过数据筛查､集成､格式转换,实现对数据的处理;根据采集的变电运维设备故障数据,建立变电运维设备检修基础数据语料库,匹配变电运维设备处理后的运行数据与智能图谱专业知识,输出匹配结果,将其作为处理故障的可靠方法｡

关键词:变电运维设备;运行监测;数据采集;智能图谱;故障处理

所有的电力系统都是24h不间断运行的,虽然偶尔会采用停机检测的方法来完成,但是获取的数据和信息不够健全,因此在设备故障的维修方面无法取得根治的效果｡变电设备在线监测的目的在于从源头上来直接搜集各类动态信息,不仅能够在相关的技术措施上取得足够的创新,同时在设备的综合优化方面给出了更多的参考和指导｡

1变压器常见故障

1.1绕组故障

变压器出现绕组故障以后,主要是因为变压器内部的绕组出现了位移的故障或者是出现了短路的故障所造成的｡绕组的短路故障在判断过程中需要对内部的结构进行分析,以此为基础能够划分为4种不同类型的短路故障,主要是包括层间短路故障､股间短路故障､匝间短路故障､并间短路故障｡针对绕组故障进行大量的调查与测试以后,发现该类型的故障最主要的原因还是与变压器的制造工艺水平存在密切的关系｡由于部分变压器的制造工艺表现出低水平的特点,因此在绕组结构的设计方面难以取得高度精密化的成绩,最终在变压器的长期高压运行下造成了绕组故障的现象｡绕组故障在变电器的故障类型中是主要的类型,会造成变压器的运行温度表现出大幅度的提升问题,在部分严重的情况下还会造成轻重瓦斯的动作,对变压器造成的破坏､对变电系统造成的破坏都非常的严重｡

1.2铁芯故障

变电器的故障类型比较多,铁芯故障也是比较常见的故障类型｡铁芯故障主要是表现为2种类型｡第一种类型是铁芯故障:由于铁芯在运行的过程中出现了接地的问题,导致变压器的日常稳定运行出现了严重的阻碍,在静电感应的作用之下,铁芯会造成悬浮的问题,这会直接导致铁芯朝向大地释放一定的数量点,最终造成严重的故障现象｡第二种类型是铁芯故障:铁芯的运行过程中同样表现出接地的问题,但是有可能是多点接地的问题,此时会与变电器之间形成一个特殊的闭合回路｡在这样的运行情况下,二者会遭受到主磁通的影响,电流的温度方面也会表现出大幅度地提升,变压器内部的气体根本得不到科学的释放效果,最终造成了瓦斯动作的情况｡铁芯故障所造成的破坏力非常惊人,所以在故障的识别､故障的监测力度上要进一步的提升｡

1.3分接开关故障

变电设备的故障对于设备造成的破坏比较严重,分接开关故障的出现并不是偶然的现象,这种故障主要是通过两种类型来表现的,具体表现为有载分接开关故障､无载分接开关故障｡在两种故障当中,有载分接开关故障是最为常见的类型｡该故障会造成不同的事故,主要是集中在过度电阻击穿事故以及烧断故障方面｡针对故障的原因进行分析过程中,发现主要是因为变压器的密封方面不够优良,或者是在密封圈的长期应用以后出现了严重的老化现象｡

2变电运维设备的故障处理方法

2.1变电运维设备运行监测

为了有效处理变电运维设备故障,在设计故障处理方法前,需要获取变电运维设备的运行数据,提出针对变电运维设备的运行监测方案｡在监测过程中,将传感器､智能监控组件､展示界面､监控设备等在线装置通过接口与设备连接,确保多设备处于良好交互状态后,建立设备之间的通信｡通过此种方式,实现对变电运维设备运行的实时监测｡

为了实现变电运维设备运行监测数据的实时传输,建立变电运维设备的交互传输信道｡此信道主要用于传输变电运维设备在运行中的结构化数据与非结构化数据｡在监测过程中,根据不同型号变电运维设备的额定输出电流与额定输出电压,录入设备在运行中的端口输出电流与电压｡在接口位置进行数据系统的更新,设定监测参数｡在启动监测装置前,对相关设备的技术参数进行调试,通过此种方式,实现对变电运维设备运行的实时监测｡

2.2设备故障数据采集与处理

完成对变电运维设备运行监测的设计后,在通信接口采集设备故障数据,采集过程如下:

式中:d为设备故障数据采集过程;ω为数据反射中心波长展示条件;N为有效通信周期;sn为应变传感器自身运行产生的数据｡采集设备故障数据后,考虑到在此种条件下获取的数据中可能存在大量冗余数据､噪声数据､干扰数据与脏数据,利用此类数据进行变电运维设备故障处理会导致错误决策,需要处理变电运维设备故障数据,筛选数据集合,为故障处理提供决策依据｡

在此基础上,按照不同数据的类别,对数据进行归类划分,实现对数据的集成,此过程如下式所示:

式中:DS为数据集成过程;Di为数据类别;VC为数据副本存储方式;NS为节点聚类任务量｡为了进一步实现对数据的处理,可在上述内容的基础上进行数据存储格式的转换｡

2.3基于智能图谱匹配的变电运维设备故障排查与检修

完成上述步骤后,根据采集的变电运维设备故障数据,建立变电运维设备检修基础数据语料库｡筛查语料库中的结构化数据､半结构化数据,对前者进行数据整合与实体匹配,对后者数据进行实体抽取､关系抽取､属性抽取｡在匹配过程中,录入第三方数据,根据多渠道来源的变电运维设备数据构建变电运维设备故障本体,通过融合设备常态化条件下运行产生数据与设备专业知识,建立变电运维设备知识图谱｡在此基础上,将变电运维设备处理后的运行数据导入图谱,对设备运行健康状态进行匹配｡输出匹配结果,将图谱匹配的结果作为变电运维设备故障处理结果,完成变电运维设备的故障处理｡

3变电设备在线监测的要点

电力系统的塑造､优化与变电设备存在密切的关系,变电设备在线监测的技术应用实现了各类数据､信息实时获取的目标,同时能够在很多故障的解决过程中取得更好的效果｡变电设备在线监测的体系在未来需进一步健全,尤其是掌握好监测过程中的各类影响因素作用｡变电设备的内部联系比较紧密,一种故障发生以后很有可能引起另一种故障,这对于电力系统的安全性､稳定性必定造成特别大的破坏｡变电设备在线监测的过程中,要求对所有的故障在线监测方式做出全面的创新,加强大数据分析技术的运用,该项技术在充分掌握以后能够对已经获取的数据做出整理､分析,对于可能发生的故障,或者是发生概率较高的故障做出正确的判断｡变电设备在线监测的计算机数据､系统､平台建设需进一步加强,只有在信息化的监测措施上取得更好的进步,才能为电力行业的发展做出卓越的贡献｡

4结语

我国在变电设备在线监测方面是高度关注,变电设备故障正在不断的下降｡但是,变电设备在线监测的优化依然要考虑到不同区域电力系统的高度差异性,尤其是掌握好偏远山区变电设备的不足,通过变电设备在线监测来获取更多的信息,在各类变电基础设施上进一步加强,由此能够在变电设备在线监测的体系上进一步健全,推动电力事业向前发展｡

参考文献

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[3]张梦阳,苏志良.冶金企业电气系统变电运维安全管理与设备检修维护[J].冶金管理,2021(7):60-61.