卞建鹏& 杨静
　　（石家庄铁道大学电气与电子工程学院& 石家庄& 050043）
　　摘要：本文分别从国内外状态评估的发展进行了详细的介绍，并着重介绍了状态评估在电力变压器方面的应用。最后指出进行电力变压器状态评估具有重要的实际意义。
　　关键词：状态评估；电力变压器
　　1 引言
　　一般电力变压器状态检修工作可分为两个阶段：状态评估、检修决策。状态评估是状态决策的前提和基础，只有正确的状态评估，才能制定出合理的检修策略，而检修决策则是状态评估的目的。
　　变压器状态检修的发展与推广，促使局部放电在线监测技术、油中溶解气体分析技术、振动分析法及红外测温技术等状态监测技术迅速发展，为变压器状态评估工作的顺利开展做好了铺垫。计算机软硬件及数字信号处理水平的提高，人工神经网络、专家系统和模糊集理论等综合智能系统的出现，使变压器的状态检修经历了4个发展阶段：
　　（1）原始的状态检修阶段：只对个别的、分散的变压器状态数据进行简单的处理，并根据经验综合分析，从而大致判断出变压器故障并制定出相应的检修策略。这一阶段，仍以定期检修的方式为主，状态间就只是定期检修的补充，还不能代替定期检修。
　　（2）初级状态检修阶段：首先初步分析、整理全面汇总所获得的变压器的状态数据（运行数据、预防性试验数据等），然后专家在依据自己的经验对这些状态数据进行分析、判断，最后给出变压器健康状况的说明，并以此制定检修策略。
　　（3）系统的状态检修阶段：通过在线监测装置，收集在线数据来代替部分停电试验手段，获取更为客观、实际的状态数据，并结合其他状态数据，组成数据集合；利用先进的计算机软件对数据集合进行处理，形成系统的状态数据；在计算机专家辅助判断系统的帮助下，对变压器运行状态进行综合判断，进而制定相应的检修策略。
　　（4）完善的状态检修阶段：利用完整的在线监测装置，获取完善、连续的变压器运行数据，并利用计算机系统实时处理这些状态数据；以成熟的专家评估系统对变压器的健康状态进行判断，制定出更加合理的检修对策，这个阶段是变电站综合自动化的一部分，它随着相关技术的发展而发展。
　　目前，有关变压器检修的研究与应用在国内已经全面展开，但是，在实际的应用中，变压器的检修工作还处于状态检修的第二向第三阶段过度的阶段。
　　2电力变压器状态评估方法
　　由于电力变压器的状态检修还处于起步阶段，状态评估又是状态检修的核心部分，所以基于设备自己健康状况的状态评估就显得至关重要。随着科学技术的发展，状态评估问题的顺利解决，状态检修代替计划检修是一种必然趋势，同时也将为电力行业带来巨大的便利和利益。
　　所以，现在电力变压器的状态评估成了一个重要的研究课题，随着技术的发展，各国都掀起了变压器状态评估热潮，尽管他们各自实现的思路有所区别，但是，我们还是可以根据其所用原理将其方法大致分为以下几类：
　　（1）神经网络法：此方法具有强大的自学能力和数据处理能力，它能够模拟人脑组织结构和人类认知的信息处理过程，能够映射高度非线性的输入、输出功能，可以很好地逼近状态信息到电力设备运行状态的映射，所以在电力设备状态评估中具有广泛的应用，但是，神经网络应用于状态评估存在自身固有的缺陷，主要是如何选取输入矢量和训练样本集规模过大的问题。
　　（2）证据推理法：&证据&通俗来讲就是知识和经验，针对具体的某一命题，根据相应的原则确定出证据对它的支持程度，再根据证据合成规则，计算出它们共同作于每一命题的支持程度。证据理论能够有效地综合各种知识，形成综合的评价，它是一种重要的不确定推理方法，在变压器运行状态评估中具有一定的成果。
　　（3）设备打分法：根据设备的相关资料对设备的状态进行打分评估，分值区域定为0-100分。该方法打破了&好&或&不好&的是非制，具有一定的优势；但在打分过程中，给定的分值具有一定的模糊性，区域划分也具有一定的绝对性，并且也没考虑个别因素对目标影响程度的差异，还有待于进一步完善。
　　（4）模糊综合评判方法：该方法是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个角度对被评价事物隶属等级状况进行综合性评估的一种方法，变压器状态评估是一个多因素共同作用的结果，而各种因素对整个系统的影响又带有一定的模糊性，因此模糊数学的方法具有一定的实际意义；但是，该方法隶属度的确定与领域专家的专业知识水平密切相关，有一定的缺陷。
　　（5）物元理论法：物元理论有两个支柱，一个是研究事物变化的条件、规律及可变性；另一个是建立在可拓集合的基础上的数学工具。该方法以促进事物转化、解决不相容问题为核心，从定性和定量两个角度对事物的状态进行描述。此法简单，可有效运用于实际系统中。
　　3 结论
　　分析电力变压器状态评估的背景和意义，指出了状态评估在状态检修体制中的优点。在介绍状态检修发展历程的基础上，概括性地描述了变压器状态评估的研究现状和方法。
　　基金资助项目：国家自然科学基金（）；河北省高校青年拔尖人才计划项目（BJ2014054）。
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[导读]导读: 从变压器容量的计算，供电方式及运行模式的选择等方面着手，选择出了合理，经济的运行方案，达到预期目的。
关键字 变压器
　　我院原有一台630KVA变压器，向全院供电。随着实训中心的
导读: 从变压器容量的计算，供电方式及运行模式的选择等方面着手，选择出了合理，经济的运行方案，达到预期目的。
关键字 变压器& 供电系统& 无功补偿&& 　　我院原有一台630KVA变压器，向全院供电。随着实训中心的数控，车工、铣和磨工车间的改建及食堂、阅览室的扩建，用电量有了较了较大的增加。由于原有变压器已不能满足供电要求，因此，需对供电系统进行改造。从变压器容量的计算，供电方式及运行模式的选择等方面着手，选择出了合理，经济的运行方案，达到预期目的。
1负荷计算结果
我院的总装机容量为2252KW。采用利用系数法计算得出如下数据:有功功率计算值PJS=838KW无功功率计算值QJS=786KVAR视在功率计算值SJS=1148KVA总的功率因数COSф1=0.73。
2无功功率的补偿数据
从上面的数字不难看出,该系统的无功功率比较，系统的总功率因数COSф只有0.73，这是不能满足要求的。根据上海市电网的管理规定，功率因数必须在0.9以上，因此，须进行无功补偿。按功率因数为0.9计算，则可方便地确定补偿的容量。不妨取：COSф2=0.9则TANф2=0.484即可确定无功功率的补偿量为：QJS-PJSTANф2=786-838*0.484=398Kvar实际取无功补偿的容量为400Kvar,则补偿后的计算负荷就变为：如果再取胜同时系数为0.8，则实际计算负荷为922*0.8=737kva。这个数值可以作为我们选择变压器的依据。
3变压器经济运行容量的确定
有了上面的计算，变压器容量的选择似科无须讨论了，其实不然，我们在选定方案之前，就要三种意见，有人主张选用1000KVA的变压器，也有人提出选用容量为800KVA的变压器。对此，进行了如下的论证和计算，最后选定了两台630KVA变压器供电的方案。
3.1变压器的负荷率与效率的关系
变压器的一个重要经济运行指标,就是变压器的效率。变压器的效率不仅和制造参数有关，还和变压器的负荷率紧密相关。根据效率(&)的定义,应有下式成立：&=输出/(输出+损失)*100%。
从上式可以看出，变压器的效率是随着负荷率的变化而变化的。
3.2容量选择论证
由上面的计算不难知道，我院变压器的总容量应在800KVA左右即可满足要求。但是，并不能做到经济运行，那么选多大容量合适呢?假设我们希望变压器的负荷率为60%，根据负荷率的公式有：
M=*100%=60%则S=1228KVA
根据国家标准变压器的容量应选用
所以，变压器的实际负荷率为
M=*100%=59%
刚好满足经济运行的要求,结论是变压器的容量应选用1250KVA，这样也兼顾到了今后的发展。
4供电方案选择
变压器的容量确定后，问题就集中在&是安装一台1250KVA变压器，还是安装两台630KVA变压器&上面，根据学校白天，夜间负荷不均，假期长的特点，进行了如下计算，最终确定了方案。
4.1变压器能耗比较
选用的产品为S9节能型全封闭变压器，以下就以此为依据进行计算。变压器的损耗包括空载损耗WI和负载损耗WE两部分。其空载损耗只取决于变压器的材料和制造工艺，与负荷无关；而负载损耗却和负荷率M的平方成正比，基于这一点，我们来看一看上述两种方案的能耗计算。
4.1.1采用一台1250KVA变压器时的能耗如果采用一台变压器，只要有一处用电，变压器就要运行，其工作时间是每年365天，因此，其能耗计算如下：从设备手册中查得1250KVA变压器的损失额定值为
所以，W=W1+We*M2=2+11.8*(59%)2=6.10KW
一年365天中所耗电能为：
N=6.10*365*24=53436KW.h
4.1.2采用两台630KVA变压器时的能耗当变压器满载时，其损耗主要是负载损耗，空载损耗可以忽略不计，在轻载或空载时，由于空载损耗是不变的，故其比重就大大上升了。为了减少空载损耗的影响，我们可以采取分时段交替运行方略，即在负荷轻的时段(PM21:00~AM8:00)或假期，由一台变压器集中供电，而在重负荷时段由两台变压器独立供电，以减少空载损耗的比重。姑且不谈每天的分时段运行，仅就学校的三个月法定假期运行计算。由于采用两台变压器供电,每年3月的假期总共5315H是单台变压器工作的，因此，可计算出其损耗如下：从设备手册中查得，630KVA变压器的损耗额定值为：
如果负荷率也近似取59%的话，那么，一台630KVA变压器的损耗为：
W=Wi+We*M2=1.2+6*(59%)2=3.2KW
则两台变压器的损耗为：W=3.2*2=6.4KW
因此，可以计算出一年中两台变压器的能耗为：
N=6.4*365*240-3.2*KW.H
如下，关闭滤油机出油管阀门，启动油泵，压力表压力指示应升高，如果压力没有升高，可能是电机转向错误，则应调换电机电源进线。
4.2工作运行
在线滤油装置应每15天手动投入运行或在分接开关动作后投入运行一定时间。
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