电气设备在线监测及其故障诊断

是纯净水的概率(gàilǜ)90%7瓶液体：毒药、工业废水、海水、污水、河水(héshuǐ)、生活用水、纯净水第一页，共16页。是纯净水的概率(gàilǜ)90%污水(wūshuǐ)纯净水毒药(dúyào)第二页，共16页。五、模糊(móhu)诊断设备(shèbèi)无故障运行设备带故障(gùzhàng)运行渐变设备上所出现的故障征兆也是一个从无到有、从弱到强的逐渐发展过程。所以对其进行描述和判断采用模糊推理的方法是非常有效的。第三页，共16页。模糊诊断的方法是通过(tōngguò)所出现的某些征兆的隶属度，来推测各种故障原因的隶属度。根据设备特征推断设备的状态

故障征兆(zhēngzhào)Kj，j=1,2,…,n

模糊向量K(K1,K2,…,Kn)

故障原因Di，i=1,2,…,m

模糊向量D(D1,D2,…,Dm)第四页，共16页。可认为在故障(gùzhàng)征兆和故障(gùzhàng)原因之间具有模糊关系R:D=KR这就是故障诊断的模糊关系方程，体现着诊断专家的经验(jīngyàn)知识。○第五页，共16页。诊断矩阵确定如何准确地构造(gòuzào)诊断矩阵R是模糊诊断的核心问题。由专家经验(jīngyàn)设定初始值。在实际诊断过程中，根据(gēnjù)经验积累对权值进行修正。集中多名专家分析故障集与征兆集的关系，建立每一种故障与个征兆的联系rij，j=1,···,n。当rij=0时，代表征兆与故障无关。rij越大，则故障原因与征兆之间的关联性就越强。专家的意见出现矛盾；诊断对象的应用环境和结构特点发生变化。第六页，共16页。模糊(móhu)算子

i=1mi=1m第七页，共16页。例:X=Y=1+2+3+4,A与B的关系(guānxì)是近似相等。关系(guānxì)矩阵R=1/[(1,1)+(2,2)+(3,3)+(4,4)]+0.4/[(1,2)+(2,1)+(2,3)+(3,2)+(3,4)+(4,3).

如果(rúguǒ)A较小,A=1/1+0.6/2,则B可见(kějiàn)B也较小。第八页，共16页。这一模糊推理(tuīlǐ)的演绎过程可表达为：

A和B近似相等 前提一 A较小 前提二 B也较小 推理(tuīlǐ)结论

第九页，共16页。分析诊断对象、确定(quèdìng)征兆集和故障集建立(jiànlì)诊断矩阵，确定诊断算法输入(shūrù)特征向量计算D=K

○

R选择诊断原则最大隶属度原则输出诊断结果阈值原则择近原则建立诊断系统诊断第十页，共16页。电气(diànqì)故障诊断实例根据(gēnjù)现场运行经验，可归纳出电力变压器的14种故障征兆和11中故障原因. 电气故障诊断的目的就是尝试根据(gēnjù)检测到的故障征兆推测导致故障状态的真实原因。第十一页，共16页。故障征兆K1重瓦斯保护动作。K2轻瓦斯保护动作。K3DGA结果严重超标。K4铁心绝缘电阻过低。K5变压器负载正常，但上层油温超过80

C。K6电气试验异常。K7变压器绕组直流电阻相间差别过大。K8甲烷、乙烯迅速增长，但CO和CO2增长较少。K9总烃、乙炔含量明显增长。K10甲烷、氢明显增长。K11仅氢气含量明显升高。K12内部出现较明显的局部放电K13油中微水含量高。K14套管介质损耗明显升高。第十二页，共16页。故障原因D1匝间短路，过电压导致击穿放电D2铁心多点接地。D3绕组过热。D4分接开关接触不良或引线接触不良。D5悬浮电位放电。D6油流带电。D7进水受朝。D8绝缘纸浸渍不良，导致局部放电。D9套管受潮D10沿围屏发生树枝状放电D11漏磁过热。第十三页，共16页。K1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11K12K13K14D1CBCDBCD2DCADCD3DDDCD4DDCABDCCD5DCDCD6DCCD7BAD8CBABD9AD10CBBAAD11CCD模糊关系(guānxì)矩阵[注]字母表示因果关系的强弱(qiánɡruò)：A-密切（0.9）；B-较密切（0.7）；C-有关系（0.5）；D-有点关系（0.3）；空格为零。第十四页，共16页。故障实例：某电力变压器发生轻、重瓦斯继电器保护动作，总烃、乙炔(yǐquē)含量显著增加，并在局部放电检测中发现存在较大的局部放电量。故障(gùzhàng)特征向量：k1=1,k2=1,k9=0.9,k12=0.9,其余kj=0。D1D2D3D4D5D6D8