一、数据挖掘技术的应用

　　变压器故障诊断是建立在专家知识和经验基础上的决策支持过程.专家知识能为诊断提供判断依据,但在其获取和使用过程中也有如下不足:

　　1)由于变压器及其故障机理十分复杂,专家知识难免有所遗漏和偏差.

　　2)同时在专家知识的吸收利用过程中,知识的有效性将被削弱.首先工程师能否从领域专家那里获得足够和正确的知识;其次将所有知识以计算机能够理解的形式来表示和存储知识存在一些难点.

　　3)各个变压器特性有所差别,一般化的知识运用于不同的变压器存在不合理性.因此,在诊断过程中如何有效地获得并使用知识成了当前研究的重要课题;而数据挖掘技术正是这一领域的重要手段之一.数据挖掘是由数据到知识的融合,也称作数据库中的知识发现,是一个从数据库中抽取隐含的.以前未知的.潜在有用信息的过程.被开采出来的知识,能够用于信息管理.查询处理.决策支持.过程控制.以及许多其他应用.数据采掘所要发现的典型知识包括相关规则.分类规则.分簇规则和序列模式等.在变压器诊断过程中,能获得大量的变压器状态数据和故障样本,利用数据挖掘技术将这些数据中的隐含知识进行提取,反馈利用于诊断中,将大大提高诊断的确诊率.因为不但诊断规则得到充实,而且能更适应变压器个体之间具有实际意义上的差别,因此将数据挖掘技术应用于变压器故障诊断将是未来该领域的重要研究方向.

　　1.变压器油质劣化因素及其对策

　　1.1变压器油劣化因素

　　(1)设备条件。变压器设备设计制造采用小间隰，运行中易出现热点，不仅促使固体绝缘材料老化，也加速油的老化。一般温度从60一70℃起，每增加10°C油氧化速度约增加一倍。另外，设备的严密性不够，漏进水分，会促进油的老化，选用固体绝缘材料不当，与油的相溶性不好，也会促进油的老化，所以设备设计和选用绝缘材料都对油的使用寿命有影响。

　　(2)运行条件。变压器.电抗器等充油电气设备如在正常条件下运行，一般油品都应有一定的氧化安定性，但当设备超负荷运行或出现局部过热，油温增高时，油的老化相应加速。

　　(3)污染问题。新油注入设备时，都要通过真空精密过滤.脱气.脱水和除去杂质。当清洁干燥油注入设备后，油的介质损耗因数有时会增大，甚至超过运行中规定2%的最低限值。

　　(4)运行中维护。运行中油的维护很重要，目前变压器大部分不是全密封，如果呼吸器内的干燥剂失效不能及时更换，将潮气带人油内，油内抗吸附剂失效后，未能及时补加，会促使油的氧化变质。

　　1.2对策

　　综上所述。影响变压器油质劣化的因素是多方面的。既有人的因素，也有设备因素，但归根结底是人的因素。只要充分认识油质对设备安全.经济运行的重要关系，增强责任感和事业心，那么不论设备问题，还是管理问题都会迎刃而解，就油质对策，在此不妨提出几点看法：

　　(1)积极推广应用新技术，彻底改变变压器因密封不严而产生漏油的弊端;

　　(2)加强管理，完善油务监督;

　　(3)充分发挥油处理设备的作用;

　　(4)完善新油的入库检验制度和变压器油的保管.发放(领用制度)规定;

　　(5)加强变压器油务监督管理。

　　为使变压器油运行良好，这就要求变压器油具有较高的闪点.击穿电压.界面张力.水溶性酸PH值，同时保持较低的水分.介质损耗因数.酸值，同时还要求变压器油透明.无杂质或悬浮物，月前变K器用油的牌号以25号居多，其技术标准和运行要求如下表所示

　　2.故障在线检测与诊断

　　在线监测技术中，由各种传感器所采集的信号，经过必要的转换和处理后，统一送进数据处理系统进行分析，综合分析判断后输出结果。如发现异常，可警

　　报或进行相应的操作，也可以与上一级检测中心相连[1]，如图1一1所示。

　　2.1在线检测的原理与方法

　　由于温度对油中微水含量的变化状态及传感器测量过程的影响，所以为了精确地在线测量由衷的油中的微水含量，需要将温度传感器和温度传感器安装在变压器的油流回路中，同时对温度和温度信号采样，以便真实的反应油中的微水含量。

　　对变压器中微水含量实施在线监测时，传感器是其中非常关键的部分，用于油中微水含量在线监测的传感器需要承受变压器苛刻的运行环境，这包括100℃的顶层最高温度和140℃的最热点温度，与传统的醋酸纤维系湿敏材料相比，聚酰亚胺是一种耐热性非常好的湿敏材料，由于其具有一个高度芳香化结构，在-200℃～+400℃都有稳定的物理.化学性质，具有较强的抗化学腐蚀性，能很好地适应变压器的热油环境。聚酰亚胺的分子结构中含有酰亚胺环，具有一定的吸湿性，且吸水后其相对介电常数发生相应变化，利用介电常数与含水量相关的原理可制成电容式湿度传感器。这类聚酰亚胺湿度传感器有较好的长期稳定性，几乎没有湿滞，而且温度系数也很小。

　　2.1.1油气分离单元

　　油气分离单元包括：聚四氟乙烯薄膜.脱气的气室.Kopton膜.铜管.三向阀.干燥过滤器.温度控制室.色谱柱.电化学检测器.空气泵设备。

　　2.1.2气体检测单元

　　气体检测单元包括：分离混合气体的气体离柱及检测气体的传感器，控制气体分离柱工作温度的恒温箱.载气.继电器自动控制以及辅助电路设施。

　　2.1.3微机控制及诊断单元

　　微机控制及诊断单元主要由主板.接口板.电源部分以及打印输出.显示属出部分组成。

　　2.1.4实际应用情况

　　2011年3.4月对某电厂主变的高压试验及离线油化实验结果表明主变处于正常状态，下表书某电厂主变在2011年3-4月在线检测装置所测得数据：

　　表2在线检测所测得实验数据

　　注：环温：指冷却水入口温度。

　　从以上数据可以看出，所测结果比较稳定，得出的结论和变压器实际健康状况相符。

　　下表为某研究院油化取样分析与在线检测装置分析结果的对比：

　　表3油化和在线监测实验数据

　　从上表对比可以看出在线监测所测的数值和研究院油化专业人工取样所测得总烃气体的数据相差不大，比较真实的反应变压器的实际情况。当然通过对数据的对比是远远不够的，并且由于有环境.人工取样手段等的因素影响，数据也不可能完全一样，我们还将通过预防性手段及离线和在线监测数据进行比较，这样对在线检测的判断将更有依据。

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