變壓器故障診斷的油色譜分析方法綜述論文

1、摘 要對(duì)變壓器故障診斷的油色譜分析方法進(jìn)行了綜述，首先分析了變壓器的常見(jiàn)故障，給出了變壓器運(yùn)行狀態(tài)的主要測(cè)試與檢測(cè)手段，然后著重介紹了一種變壓器故障的綜合檢測(cè)判斷方法油色譜分析法。其中重點(diǎn)討論了基于專家系統(tǒng)的故障診斷方法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障分析方法。并進(jìn)一步探討了基于油色譜分析進(jìn)行變壓器故障診斷的前景以及需要解決的問(wèn)題。本次課題使用VC軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)三比值法實(shí)現(xiàn)變壓器的油色譜分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了三比值方法的可行性。關(guān)鍵詞：變壓器；油色譜分析；故障診斷；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；三比值法緒論變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備之一，它一旦發(fā)生故障，將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果。油中溶解氣體分析是診斷油浸式大型電力變壓器潛伏

2、性故障的最有效的方法之一。采用故障特征氣體在線監(jiān)測(cè)手段可以克服傳統(tǒng)離線試驗(yàn)周期長(zhǎng)，從取樣、測(cè)結(jié)果，提供完整的趨勢(shì)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，確定變壓器的維護(hù)周期，進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修具有決定性性作用。1.1概述變壓器油中溶解氣體檢測(cè)包括單組分氣體（H2）、總可燃?xì)怏w（TCG）、多組分氣體以及對(duì)故障診斷有利的全組分氣體的監(jiān)測(cè)。目前采用的全組分在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有在線色譜技術(shù)以及傅立葉紅外光譜技術(shù)。其中，在線色譜技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較成熟，實(shí)用化程度較高。國(guó)外最早在20世紀(jì)80年代初由日本關(guān)西電力和三菱電機(jī)公司采用色譜分離技術(shù)研制出“變壓器油中氣體自動(dòng)分析裝置”，并投入現(xiàn)場(chǎng)使用。我國(guó)從20世紀(jì)90年代初

3、開(kāi)始研制在線色譜監(jiān)測(cè)裝置，經(jīng)過(guò)多年的探索與實(shí)踐，已逐步走向應(yīng)用化階段。近年來(lái)，由于變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步和電力行業(yè)狀態(tài)檢修的迫切需要，各種變壓器油中氣體在線色譜監(jiān)測(cè)儀不斷涌現(xiàn),國(guó)內(nèi)關(guān)于這方面的報(bào)道很多。盡管其可檢測(cè)的氣體種類和體積分?jǐn)?shù)范圍參差不齊、檢測(cè)方法也各有千秋，但其最佳檢測(cè)指標(biāo)卻不斷提高并向?qū)嶒?yàn)室氣相色譜逼近。在線色譜監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及方面廣，現(xiàn)場(chǎng)條件苛刻，近年來(lái)一直處于發(fā)展完善之中。電力變壓器是電力系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，在碧娜電站中，主變壓器能否安全可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。要使祝變壓器安全運(yùn)行，提高供電可靠率，除了應(yīng)選用技術(shù)過(guò)硬、產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)好的變壓器以外，關(guān)鍵要不斷提高主變壓器的

4、運(yùn)行、維護(hù)、檢修水平。而故障診斷技術(shù)則為此提供了一種有效的手段。采用氣相色譜法分析判斷變壓器故障，是從運(yùn)行中的變壓器中取油樣，對(duì)油樣中所溶解的氣體進(jìn)行分離和分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)判斷變壓器的運(yùn)行狀態(tài)和故障類別。在變壓器全部項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目中，首先把油中溶解氣體色譜分析放在了第一位。同時(shí)在規(guī)定判斷故障時(shí)可供選用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，也將油中氣體分析判斷異常作為首選。而且，在判斷故障的六項(xiàng)供選項(xiàng)目中，僅判斷絕緣受潮可不考慮油中溶解氣體的分析，其余君吧油中溶解氣體的分析列入檢查故障的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中。由此可見(jiàn)，油中溶解氣體色譜分析，在變壓器的安全運(yùn)行和故障判斷中占有相當(dāng)重要的地位。在變壓器故障的診斷檢測(cè)技術(shù)中，用油

5、中可燃性特征氣體的成分和含量來(lái)分析診斷變壓器內(nèi)部故障的方法，由于其靈敏有效，在供電生產(chǎn)實(shí)際中愈加受到關(guān)注和應(yīng)用。特別是在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，采用該方法能夠發(fā)現(xiàn)其潛伏性的早期故障，可避免和減少變壓器損壞故障的發(fā)生，是目前所有電氣試驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法替代的。這是由于有些故障不發(fā)展到一定的程度，其電氣特性就不會(huì)發(fā)生任何質(zhì)的變化，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的電氣量也就不能充分體現(xiàn)。但由于變壓器油中可燃性特征氣體的來(lái)源較為復(fù)雜，氣相色譜法也有一定的局限性，如很難判斷故障的準(zhǔn)確部位和部件，甚至還會(huì)由于誤判而造成不必要的檢修。因此，氣相色譜分析法判斷故障，必須和電氣試驗(yàn)項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行綜合分析判斷，才能準(zhǔn)確地對(duì)故障做定性和定量的識(shí)別

6、。1.2常見(jiàn)變壓器故障分析1）導(dǎo)電回路過(guò)熱故障 主要有引線不良（包括將軍帽接線裝置過(guò)熱）、線圈導(dǎo)線接頭焊接質(zhì)量差以及虛焊、過(guò)負(fù)荷運(yùn)行等都會(huì)引起導(dǎo)線回路局部過(guò)熱。 2）絕緣水平下降 主要有變壓器進(jìn)水受潮（包括將軍帽密封不良進(jìn)水）、變壓器油油質(zhì)差（如介損偏大、有微生物、含水量高等），變壓器內(nèi)部局部過(guò)熱也會(huì)造成絕緣損壞以及絕緣材料的熱解。變壓器所用的電氣材料包括絕緣材料、導(dǎo)體（金屬）材料兩大類。變壓器的絕緣材料主要是絕緣油和絕緣紙，故障下產(chǎn)生的氣體也主要來(lái)源于油和紙的熱分解。絕緣油是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等碳?xì)浠衔锝M成的混合物。絕緣紙的成分是纖維素，主要是由糖和多糖類單體構(gòu)成的高分子碳水化合物。絕

7、緣油熱分解時(shí)，因分子鏈的斷裂反應(yīng)產(chǎn)生低分子烴類氣體。絕緣油大約在300左右就開(kāi)始熱分解，但如果延長(zhǎng)加熱時(shí)間或存在某些催化劑時(shí)，則在120150也會(huì)產(chǎn)生熱分解。絕緣紙熱分解時(shí)，因分子鏈反應(yīng)將產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳及少量低分子烴類氣體。絕緣紙的熱分解的溫度也是300左右，但如果長(zhǎng)時(shí)間加熱，在120150也會(huì)分解而產(chǎn)生碳酸氣。其他絕緣物質(zhì)的熱分解物大體和絕緣油相似，但各有特點(diǎn)。金屬材料在絕緣物的熱分解過(guò)程中會(huì)起到熱分解作用，當(dāng)有水分存在時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生氫氣。3）產(chǎn)氣故障 常見(jiàn)的產(chǎn)氣故障有過(guò)熱和放電兩種類型。放電故障可分為局部放電和其他形式的放電故障來(lái)年各種類型。過(guò)熱故障的主要原因有：導(dǎo)體故障；磁路故障；

8、接點(diǎn)接觸不良。熱點(diǎn)溫度的高低、產(chǎn)氣組分的相對(duì)濃度特征有所不同，熱點(diǎn)與局部放電，電弧放電時(shí)的產(chǎn)氣組份濃度特征也不相同。4）調(diào)壓開(kāi)關(guān)故障 調(diào)壓開(kāi)關(guān)主觸頭沒(méi)有到位，調(diào)壓開(kāi)關(guān)抽頭引線松動(dòng)，調(diào)壓開(kāi)關(guān)觸頭燒毛，調(diào)壓開(kāi)關(guān)觸頭壓力不夠，還有有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)中的切換開(kāi)關(guān)接觸不良， 切換開(kāi)關(guān)觸頭燒毛，過(guò)度電阻斷線、調(diào)壓時(shí)滑檔等，另外還有滲油，即切換開(kāi)關(guān)中油滲到本體中引起本體油色譜異常等。5）變壓器繞組變形 由于運(yùn)輸過(guò)程中不注意或沒(méi)有采取安全措施使繞組發(fā)生位移。由于抗短路能力差，當(dāng)發(fā)生出口短路時(shí)變壓器繞組變形或散架，嚴(yán)重時(shí)造成變壓器燒毀。6）變壓器滲油缺陷（包括冷卻器滲油）。7）電容套管故障 主要是進(jìn)水受潮、油介損不好

9、或整體介損不好，制造質(zhì)量比較差內(nèi)部存在嚴(yán)重的局部放電（運(yùn)行中油色譜異常），運(yùn)行中因接地不良等造成套管絕緣不良或絕緣損壞等事故發(fā)生。 以上變壓器的常見(jiàn)故障有很多種測(cè)試和監(jiān)視手段，這些手段有的能夠測(cè)試出部分故障，有的可以綜合判斷運(yùn)行狀態(tài)及故障點(diǎn)、故障原因。1.3變壓器運(yùn)行狀態(tài)的主要測(cè)試與監(jiān)測(cè)手段1）直流電阻的測(cè)量、 直流電阻雖然是一個(gè)測(cè)試方法比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，但它能夠比較直觀地確認(rèn)繞組、引線、調(diào)壓開(kāi)關(guān)等導(dǎo)電回路是否正常。它能發(fā)現(xiàn)繞組導(dǎo)線的焊接質(zhì)量，引線接頭是否擰緊接觸是否良好，調(diào)壓觸頭接觸是否良好等。2）油色譜分析 通過(guò)油色譜分析可以判斷變壓器內(nèi)部是否存在著過(guò)熱性故障（導(dǎo)電回路、鐵芯多點(diǎn)接地引起過(guò)熱

10、等）嚴(yán)重的局部放電、電弧放電故障等，這是一個(gè)綜合判斷變壓器運(yùn)行狀態(tài)的重要手段之一。3）絕緣性能測(cè)試 通過(guò)絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、介損、電容量（包括電容套管）、泄露測(cè)試等試驗(yàn)可掌握變壓器的繞組絕緣水平和鐵芯對(duì)其絕緣。通過(guò)油介損、油簡(jiǎn)化測(cè)試可反映絕緣介質(zhì)的好壞。4）遠(yuǎn)紅外測(cè)溫 通過(guò)紅外線測(cè)溫可以隨時(shí)掌握各出線引線接觸是否良好。5）有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)特性測(cè)試 通過(guò)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)切換時(shí)間、周期、切換的波形測(cè)量可以掌握變壓器的有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)性能是否良好。6）繞組變形測(cè)試和低電壓短路阻抗的測(cè)試 可以掌握變壓器出口短路后變壓器繞組是否發(fā)生變形和位移。 以上方法各有特點(diǎn)，其中油色譜分析師一種綜合的判斷方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，

11、我國(guó)電網(wǎng)中有50%以上的故障變壓器是通過(guò)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢出的。由于這一檢測(cè)技術(shù)能夠在無(wú)需停電的情況下進(jìn)行，不受外界電場(chǎng)和磁場(chǎng)因素的影響，因此可以在線對(duì)變壓器內(nèi)部絕緣狀況進(jìn)行診斷，有利于狀態(tài)維護(hù)的發(fā)展。油色譜分析可以在變壓器運(yùn)行中隨時(shí)取樣分析，也可以采用在線絕緣的油色譜裝置（也是有源的）全面分析。這種方法從運(yùn)行的角度看應(yīng)該是一種比較理想的主要監(jiān)測(cè)分析方法。第二章 基于油色譜分析方法的變壓器故障診斷技術(shù)電力變壓器運(yùn)行時(shí)，往往會(huì)存在一些潛在故障。而如何通過(guò)變壓器的外部數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)并診斷其內(nèi)部故障將會(huì)在本章中介紹。2.1診斷依據(jù) 利用氣相色譜分析技術(shù)，檢測(cè)絕緣油中氣體含量以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器潛在故障的監(jiān)測(cè)診斷

12、，在我國(guó)鐵路系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，并已有多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。其原理為：運(yùn)用中的變壓器，正常情況下絕緣油在熱和電的作用下，會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的低分子烴類及一氧化碳、二氧化碳和氫氣等氣體并多數(shù)溶解在油中，一旦變壓器產(chǎn)生過(guò)熱或放電故障時(shí)，就會(huì)加快這些氣體的產(chǎn)氣速率，隨著故障的發(fā)展，氣體的數(shù)量隨溫度的上而急劇增加。用一定方式脫出溶解在油中的混合氣體，采用色譜分離原理是混合物中各組分在兩相之間進(jìn)行分配，其中一相是不動(dòng)的，組成固定相，另一相則是推動(dòng)混合物經(jīng)過(guò)固定相的流體，成為流動(dòng)相。當(dāng)流動(dòng)相中所含有的混合物經(jīng)過(guò)固定相時(shí)，就會(huì)與固定相發(fā)生作用，根據(jù)不同組分在固定相中的滯留時(shí)間長(zhǎng)短，以達(dá)到混合物中各組分的分

13、離，進(jìn)而根據(jù)各組分的增長(zhǎng)趨勢(shì)定量分析，已確定變壓器工作是否正常。因此，在變壓器運(yùn)行過(guò)程中定期分析溶解于油中的氣體成分，能夠早期發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的潛在故障。2.2油中溶解氣體的產(chǎn)生 充油變壓器的絕緣材料主要是絕緣油、油浸紙，精煉后的新絕緣油中不含低分子烴類氣體，絕緣油由于電熱分解，會(huì)產(chǎn)生可燃和非可燃的各種氣體，一般多達(dá)20種左右，其中對(duì)判斷故障有價(jià)值的氣體有：甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氫氣等。變壓器新投入運(yùn)行時(shí)，除能檢測(cè)出大量的氮和氧之外，還有少量的一般在幾十（含量110）的一氧化碳和幾百（含量110）的二氧化碳，有的還有少量的幾個(gè)或幾十個(gè)（含量110）的烴類氣體，但沒(méi)有乙炔。當(dāng)

14、運(yùn)行一段時(shí)間后由于變壓器中的絕緣材料、殘存水分與鋼材的反應(yīng)而產(chǎn)生一氧化碳和氫氣逐步釋放于油中，當(dāng)這種氣體達(dá)到一定極限含量之后，還會(huì)出現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì)。在正常溫度運(yùn)行下油和固體絕緣正常老化過(guò)程中，產(chǎn)生的氣體主要是一氧化碳、二氧化碳，在油紙絕緣中存在局部放電時(shí)，油裂解產(chǎn)生的氣體主要是氫和甲烷，在故障溫度略高于正常溫度時(shí)，油裂解的產(chǎn)物主要是甲烷，隨著溫度的升高，乙炔和乙烷的產(chǎn)生逐步變成主要特征，在溫度高于1000時(shí)，或產(chǎn)生電?。?000以上）的作用下，油分解產(chǎn)物中含有較多的乙炔，如果故障涉及到固體絕緣材料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較多的一氧化碳和二氧化碳。 這里需要說(shuō)明的是，有時(shí)內(nèi)部變壓器并不存在故障，但由于某種原

15、因可能造成油中溶解氣體的升高，造成的原因有的是前次故障排除后油中故障氣體沒(méi)有完全除凈，也有的是油箱曾做過(guò)帶油補(bǔ)焊，致使油中融入氣體以及其它等原因，這就要使分析研究人員對(duì)該變壓器的運(yùn)用維修狀態(tài)有一個(gè)全面的掌握，不至于錯(cuò)判而造成損失。2.3色譜分析方法研究的重要性進(jìn)行變壓器油中氣體分析需要解決一下四個(gè)問(wèn)題。油中氣體的分離。在這項(xiàng)工作的研究初期，國(guó)內(nèi)外的有關(guān)技術(shù)人員大多采用真空法。到20世紀(jì)末，國(guó)內(nèi)大多數(shù)單位都改為采用振蕩脫氣法。從理論上來(lái)說(shuō)，真空脫氣法影噶是最好的油中氣體分離方法，但是在實(shí)際操作中卻遇到一個(gè)難題，那就是如何確定和檢測(cè)脫氣系統(tǒng)的實(shí)際真空度、系統(tǒng)漏氣的程度，以及如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在漏氣

16、的程度。如果這些問(wèn)題不能解決，就很難保證分析結(jié)果的可靠性。色譜分析方法的研究。即如何將油中混合氣體中的乙炔、乙烯、甲烷、氫氣、乙烷、一氧化碳和二氧化碳等七種氣體分開(kāi)。這是油中氣體分析的最關(guān)鍵、最核心的問(wèn)題。色譜分析譜圖的自動(dòng)處理和色譜數(shù)據(jù)和圖譜的保存管理。如何利用油中氣體色譜分析結(jié)果，需回答以下問(wèn)題：變壓器運(yùn)行狀態(tài)是否正常？如果不正常，那么存在什么種類故障？故障程度怎樣？故障部位大致在哪里？故障發(fā)展趨勢(shì)怎樣？故障危險(xiǎn)性評(píng)估。如何處理？2.4三比值方法“三比值法”是檢測(cè)變壓器運(yùn)行狀態(tài)的重要方法。充油的電力設(shè)備（如變壓器、電抗器、電流互感器、充油套管和充油電纜等）的絕緣主要是由礦物質(zhì)油和浸在油中的

17、有機(jī)絕緣材料（如電纜紙、絕緣紙板等）所組成。其中礦物絕緣油幾變壓器油，是石油的一種分餾產(chǎn)物，其主要成分是烷烴、環(huán)烷族飽和烴、芳香族不飽和烴等化合物。有機(jī)絕緣材料主要是由纖維素構(gòu)成。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，由于油和固體絕緣會(huì)逐漸老化、變質(zhì)，會(huì)分解除少量的氣體（主要有氫、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳和二氧化碳等七種氣體）。當(dāng)電力設(shè)備內(nèi)部發(fā)生過(guò)熱性故障、放電性故障或受潮情況時(shí)，這些氣體的產(chǎn)量會(huì)迅速增加。 三比值法就是選用以上5種特征氣體（氫、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔）構(gòu)成三對(duì)比值，在相同的情況下把這些比值以不同的編碼表示，根據(jù)測(cè)試結(jié)果把三對(duì)比值換算成對(duì)應(yīng)的編碼組，然后查表對(duì)應(yīng)得出故障類型和故障的大體部位

18、的方法。 變壓器運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)內(nèi)部故障原因往往不是單一的，一般存在熱點(diǎn)的同時(shí)還有局部放電，而且故障是在不斷發(fā)展和轉(zhuǎn)化的。在判斷設(shè)備有無(wú)故障及其嚴(yán)重程度時(shí)，要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的歷史記錄和設(shè)備特點(diǎn)以及外部環(huán)境等因素進(jìn)行綜合判斷。故障產(chǎn)氣與正常產(chǎn)氣在技術(shù)上是不可分離的。經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)懷疑設(shè)備固體材料老化時(shí)，一般CO2 /CO大于7；當(dāng)懷疑故障涉及到固體材料時(shí)，CO2 /CO可能小于3；當(dāng)懷疑絕緣紙或紙板過(guò)度老化時(shí)，應(yīng)適當(dāng)測(cè)試油中糠醛含量，或測(cè)試紙樣聚合度。在線檢測(cè)可隨時(shí)檢測(cè)油中溶解氣體含量，對(duì)保證主網(wǎng)安全運(yùn)行有重大意義。但在線監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)警報(bào)時(shí)，必須由實(shí)驗(yàn)室色譜儀分析其組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再做進(jìn)一步判斷。有載調(diào)壓

19、操作產(chǎn)生氣體與低能量放電相符，當(dāng)主油箱C2H2/H2大于23時(shí)，可能是有載調(diào)壓污染主油箱，可利用比較主油箱、有載調(diào)壓郵箱和儲(chǔ)油罐油中溶解氣體來(lái)確定，或通過(guò)油柱靜壓調(diào)實(shí)驗(yàn)法和氣體試漏法來(lái)檢漏。對(duì)變壓器故障部位的準(zhǔn)確判斷，有賴于對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)的全面掌握，并結(jié)合歷年色譜數(shù)據(jù)和其他試驗(yàn)（直阻、絕緣、變比、泄露、空載等）進(jìn)行比較，色譜分析與判斷的技術(shù)應(yīng)借鑒新方法結(jié)合使用。三比值法基于測(cè)量的準(zhǔn)確度，是一種比較簡(jiǎn)便易行的判斷方法。日本電氣協(xié)同研究會(huì)提出的電協(xié)研發(fā)和湖北電力研究所提出的改良電協(xié)研發(fā)都是對(duì)它的補(bǔ)充。2.5基于專家系統(tǒng)的故障診斷方法 人工智能的出現(xiàn)為變壓器故障診斷提供了良好的新途徑。判斷故

20、障類型、故障點(diǎn)、故障狀況需要大量的經(jīng)驗(yàn)，而專家系統(tǒng)正好適合解決這類問(wèn)題。該領(lǐng)域最早使用的專家系統(tǒng)是Riese的TOGA系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)也有根據(jù)油色譜分析和電氣試驗(yàn)作為主要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源的一套電力變壓器故障診斷專家系統(tǒng)。這方面還有采用正反混合推理的研究及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例。但是，專家系統(tǒng)所采用的判斷規(guī)則和專家?guī)熘薪?jīng)驗(yàn)的準(zhǔn)確度卻成為專家系統(tǒng)的“瓶頸”。即專家?guī)煨枰粩嗟匦拚蛿U(kuò)充。許文等將模糊數(shù)學(xué)理論和專家系統(tǒng)相結(jié)合，形成模糊推理知識(shí)庫(kù)，應(yīng)用于變壓器故障診斷。2.6基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有自組織、自學(xué)習(xí)的能力，它不包含具體的診斷規(guī)則，而是將診斷規(guī)則隱含于權(quán)值矩陣中，通過(guò)對(duì)故障矩陣樣本的自學(xué)習(xí)

21、來(lái)自動(dòng)修正和擴(kuò)充對(duì)故障的判斷能力。目前，變壓器故障診斷中使用最多的是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。Zhang等人為具有單隱層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類效果最優(yōu)，它具有最小運(yùn)算量，同時(shí)完全滿足故障現(xiàn)象和故障原因之間的非線性映射。但是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)容易收斂到局部最優(yōu)解，為了解決這個(gè)問(wèn)題，已提出了幾種結(jié)合其他方法的學(xué)習(xí)算法。其中有結(jié)合遺傳算法的多層前饋網(wǎng)絡(luò)，其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的初始權(quán)值是全解空間中的最優(yōu)解。而另一種在學(xué)習(xí)算法中加入隨機(jī)擾動(dòng)的方法也是取得了較好的效果。國(guó)內(nèi)也有研究實(shí)例，應(yīng)鴻等就利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了油色譜分析故障診斷的模型，對(duì)比了用不同激勵(lì)函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂性。并采用基于局部特征量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立了相應(yīng)的壓縮模型，用以診斷傳統(tǒng)的三比值法無(wú)法診斷的故障。王財(cái)勝提出了以七種氣體含量所占的相對(duì)百分比和四比值為輸入矢量的兩種輸入方法。錢政等將范例推理引入到電力變壓器的故障診斷，修改BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得出范例檢索算法，還在決策樹(shù)的基礎(chǔ)上，建立組合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，提出一種基于多元統(tǒng)計(jì)分析的訓(xùn)練樣本及輸入矢量選擇方法。Li等提出一種用于信號(hào)分類識(shí)別的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)權(quán)值由小波函數(shù)集充當(dāng)。在學(xué)習(xí)過(guò)程