基于油中溶解氣體分析的電力變壓器故障診斷與預(yù)測(cè)：理論、方法與實(shí)踐一、引言1.1研究背景與意義在現(xiàn)代社會(huì)，電力作為支撐各個(gè)領(lǐng)域運(yùn)行的基礎(chǔ)能源，其穩(wěn)定供應(yīng)至關(guān)重要。而電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備，承擔(dān)著電壓轉(zhuǎn)換、電能傳輸與分配的關(guān)鍵任務(wù)，是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的樞紐。從發(fā)電站發(fā)出的電能，需要通過變壓器將電壓升高，以減少長(zhǎng)距離輸電過程中的電能損耗；在電能到達(dá)用戶端之前，又需要通過變壓器將電壓降低，以滿足不同用戶的用電需求?？梢哉f，電力變壓器的可靠運(yùn)行是整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基石。一旦電力變壓器發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。小故障可能導(dǎo)致局部地區(qū)的電壓波動(dòng)，影響用戶的正常用電；而大故障則可能引發(fā)大面積停電事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至對(duì)社會(huì)的正常秩序產(chǎn)生沖擊。2003年發(fā)生的美加“8?14”大停電事故，就是由于多臺(tái)電力變壓器故障引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致美國(guó)東北部和加拿大安大略省大面積停電，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)生活帶來了沉重打擊。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此次事故造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億美元，還引發(fā)了交通癱瘓、通信中斷等一系列社會(huì)問題。由此可見，電力變壓器故障不僅會(huì)給電力企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)和生活造成深遠(yuǎn)的影響。為了確保電力變壓器的可靠運(yùn)行，及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行故障預(yù)測(cè)與診斷至關(guān)重要。在眾多的故障診斷方法中，油中溶解氣體分析（DissolvedGasAnalysis，DGA）技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為目前應(yīng)用最為廣泛的方法之一。電力變壓器在運(yùn)行過程中，其內(nèi)部的絕緣油和固體絕緣材料在電、熱等多種因素的作用下，會(huì)逐漸裂解產(chǎn)生包括氫氣（H_2）、甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_2H_4）、乙炔（C_2H_2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO_2）等在內(nèi)的氣體，這些氣體大部分會(huì)溶解在絕緣油中。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生不同類型的故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體種類、含量及產(chǎn)氣速率都會(huì)有所不同。通過對(duì)油中溶解氣體的成分、含量和變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，就可以推斷變壓器內(nèi)部是否存在故障以及故障的類型、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢(shì)，從而為及時(shí)采取有效的維修措施提供依據(jù)。DGA技術(shù)具有樣本用量少、檢測(cè)方便、靈敏度高、能早期發(fā)現(xiàn)潛伏性故障等優(yōu)點(diǎn)，并且可以在變壓器運(yùn)行過程中進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，不影響變壓器的正常運(yùn)行。這些優(yōu)勢(shì)使得DGA技術(shù)在電力變壓器故障診斷領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和深入的研究。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)電力變壓器的可靠性和穩(wěn)定性要求越來越高，DGA技術(shù)也面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。如何進(jìn)一步提高DGA技術(shù)的診斷準(zhǔn)確性和可靠性，如何結(jié)合其他先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器故障的全面、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)與診斷，成為了當(dāng)前電力領(lǐng)域研究的重要課題。本研究旨在深入探討基于油中溶解氣體分析的電力變壓器故障預(yù)測(cè)與診斷方法，通過對(duì)DGA技術(shù)的原理、應(yīng)用現(xiàn)狀以及存在問題的分析，結(jié)合現(xiàn)代智能算法和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，提出更加準(zhǔn)確、可靠的故障預(yù)測(cè)與診斷模型，為電力變壓器的安全運(yùn)行提供更加有力的技術(shù)支持，具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀油中溶解氣體分析技術(shù)在電力變壓器故障診斷領(lǐng)域的研究由來已久，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)圍繞該技術(shù)在原理、方法以及應(yīng)用等多個(gè)方面展開了廣泛而深入的研究，取得了豐碩的成果，推動(dòng)著這一技術(shù)不斷發(fā)展與完善。國(guó)外對(duì)于油中溶解氣體分析技術(shù)的研究起步較早。20世紀(jì)50年代，西德率先提出了油中溶解氣體分析法的概念，開啟了利用這一技術(shù)診斷變壓器故障的先河。此后，氣相色譜法被應(yīng)用于檢測(cè)變壓器故障氣體，使得對(duì)油中溶解氣體的精確分析成為可能。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備和分析方法應(yīng)運(yùn)而生。例如，日本研發(fā)出采用對(duì)氫氣敏感的燃料電池氣敏元件的便攜型氫氣在線監(jiān)測(cè)儀，利用合成的高分子薄膜材料的透氣性，讓油中溶解的氫氣滲透到氣室，再由氣敏元件將氣體含量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)強(qiáng)弱的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氫氣的在線監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)可燃?xì)怏w的方法在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用，其中HYDRAN系列便是典型代表。同時(shí)，國(guó)外還開發(fā)了多種多氣體型在線監(jiān)測(cè)裝置，能夠?qū)Χ喾N特征氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為變壓器故障診斷提供更全面的數(shù)據(jù)支持。在故障診斷方法方面，國(guó)外學(xué)者提出了多種基于油中溶解氣體分析的診斷模型。如基于模糊理論的診斷方法，通過建立模糊關(guān)系矩陣，將油中溶解氣體的含量與故障類型之間的關(guān)系進(jìn)行模糊化處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的診斷。這種方法能夠有效處理數(shù)據(jù)的不確定性和模糊性，但在建立模糊規(guī)則時(shí)，往往依賴于專家經(jīng)驗(yàn)，存在一定的主觀性。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法也被廣泛應(yīng)用于變壓器故障診斷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)和模式識(shí)別能力，能夠通過對(duì)大量故障樣本數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，建立起準(zhǔn)確的故障診斷模型。然而，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練需要大量的數(shù)據(jù)，且容易出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象，影響診斷的準(zhǔn)確性和泛化能力。國(guó)內(nèi)對(duì)油中溶解氣體分析技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70年代，雖然起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速。經(jīng)過多年的努力，我國(guó)在該領(lǐng)域取得了顯著的成就。目前，油中溶解氣體分析法已成為我國(guó)電力企業(yè)變壓器故障診斷的主要方法之一。我國(guó)制定了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T7252-2001《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》，為利用油中溶解氣體分析技術(shù)進(jìn)行變壓器故障診斷提供了規(guī)范和指導(dǎo)。在檢測(cè)技術(shù)方面，我國(guó)不斷引進(jìn)和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自主創(chuàng)新。例如，激光光聲光譜油中氣體在線監(jiān)測(cè)預(yù)警裝置的研發(fā)，通過先進(jìn)的激光傳感技術(shù)，能夠精確地將油浸電力設(shè)備在故障初期產(chǎn)生的極低濃度的特征故障氣體實(shí)時(shí)在線檢測(cè)出來并實(shí)現(xiàn)預(yù)警。這種技術(shù)較傳統(tǒng)的氣相色譜技術(shù)，具有無(wú)需頻繁維護(hù)、耗材更換少等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了光譜過寬交叉干擾嚴(yán)重的問題，具有抗交叉干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)響應(yīng)速度快、測(cè)量重復(fù)性好等特點(diǎn)。在故障診斷方法研究上，國(guó)內(nèi)學(xué)者同樣進(jìn)行了大量的探索。除了對(duì)傳統(tǒng)的三比值法進(jìn)行深入研究和改進(jìn)外，還積極引入各種智能算法。支持向量機(jī)算法在變壓器故障診斷中得到了廣泛應(yīng)用，它通過尋找一個(gè)最優(yōu)分類超平面，將不同故障類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分類，具有較好的泛化能力和抗干擾能力。遺傳算法則通過模擬生物進(jìn)化過程中的遺傳、變異和選擇等操作，對(duì)故障診斷模型的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高診斷的準(zhǔn)確性。此外，一些學(xué)者還將多種診斷方法相結(jié)合，形成綜合診斷技術(shù)，充分發(fā)揮不同方法的優(yōu)勢(shì)，提高診斷的可靠性和準(zhǔn)確性。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外在油中溶解氣體分析技術(shù)及故障診斷方法的研究上雖然已經(jīng)取得了諸多成果，但仍存在一些有待解決的問題。例如，在檢測(cè)技術(shù)方面，如何進(jìn)一步提高檢測(cè)的精度和可靠性，降低檢測(cè)成本；在故障診斷方法上，如何更好地處理多故障聯(lián)合作用的情況，提高診斷的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，將這些新興技術(shù)與油中溶解氣體分析技術(shù)深度融合，有望為電力變壓器故障預(yù)測(cè)與診斷帶來新的突破，這也成為未來該領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)。1.3研究?jī)?nèi)容與方法本研究聚焦于基于油中溶解氣體分析的電力變壓器故障預(yù)測(cè)與診斷，旨在建立更加準(zhǔn)確、高效的故障診斷模型，為電力變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。具體研究?jī)?nèi)容涵蓋以下幾個(gè)關(guān)鍵方面：深入剖析油中溶解氣體分析原理：全面探究變壓器在正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下，絕緣油及固體絕緣材料分解產(chǎn)生氣體的機(jī)理。明確不同故障類型與所產(chǎn)生氣體的種類、含量及產(chǎn)氣速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如，對(duì)于過熱性故障，研究其在不同溫度區(qū)間下，甲烷、乙烷、乙烯等氣體的產(chǎn)生規(guī)律；對(duì)于放電性故障，分析氫氣、乙炔等氣體的生成特點(diǎn)及與故障嚴(yán)重程度的關(guān)聯(lián)。通過對(duì)這些關(guān)系的深入理解，為后續(xù)的故障診斷提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。系統(tǒng)研究故障診斷方法：詳細(xì)分析傳統(tǒng)的三比值法、改良三比值法以及特征氣體法等常用診斷方法的原理、應(yīng)用范圍和局限性。例如，三比值法雖然在實(shí)際應(yīng)用中較為廣泛，但存在編碼邊界模糊導(dǎo)致故障易誤判、不適用于氣體繼電器中氣體分析等問題。同時(shí)，深入研究基于人工智能的故障診斷方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、深度學(xué)習(xí)等算法在電力變壓器故障診斷中的應(yīng)用。以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例，構(gòu)建合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，選取大量包含不同故障類型和嚴(yán)重程度的油中溶解氣體數(shù)據(jù)作為樣本，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，使其能夠準(zhǔn)確識(shí)別各種故障模式。通過對(duì)比不同診斷方法的優(yōu)缺點(diǎn)，為選擇最優(yōu)的故障診斷策略提供依據(jù)。構(gòu)建故障預(yù)測(cè)與診斷模型：綜合考慮油中溶解氣體的多種特征參數(shù)以及變壓器的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，如油溫、負(fù)載電流等，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，構(gòu)建融合多源信息的故障預(yù)測(cè)與診斷模型。在模型構(gòu)建過程中，對(duì)油中溶解氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、歸一化等操作，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。利用主成分分析等方法對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，提取關(guān)鍵特征，降低模型的復(fù)雜度。通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)變壓器的故障發(fā)生概率和故障類型，提高故障診斷的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。開展案例分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：收集實(shí)際運(yùn)行中的電力變壓器故障案例，運(yùn)用所構(gòu)建的故障預(yù)測(cè)與診斷模型進(jìn)行分析和驗(yàn)證。對(duì)不同故障類型的案例進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)比模型診斷結(jié)果與實(shí)際故障情況，評(píng)估模型的性能。例如，選取某變電站中發(fā)生過熱故障的變壓器案例，將其油中溶解氣體數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況數(shù)據(jù)輸入模型，觀察模型的診斷結(jié)果是否與實(shí)際故障相符。同時(shí)，開展實(shí)驗(yàn)研究，搭建模擬電力變壓器故障的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，人為設(shè)置不同類型和程度的故障，采集油中溶解氣體數(shù)據(jù)，對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證和優(yōu)化。通過實(shí)際案例分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，不斷完善模型，提高其在實(shí)際工程中的應(yīng)用價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)上述研究目標(biāo)，本研究將綜合運(yùn)用以下多種研究方法：文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于油中溶解氣體分析技術(shù)、電力變壓器故障診斷方法以及相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、研究報(bào)告和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析，了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及存在的問題，為研究提供理論支持和研究思路。通過對(duì)文獻(xiàn)的研究，掌握不同故障診斷方法的原理和應(yīng)用情況，為后續(xù)的研究奠定基礎(chǔ)。案例分析法：深入研究實(shí)際運(yùn)行中的電力變壓器故障案例，收集相關(guān)的油中溶解氣體數(shù)據(jù)、運(yùn)行工況數(shù)據(jù)以及故障處理記錄等信息。對(duì)這些案例進(jìn)行詳細(xì)分析，總結(jié)不同故障類型的特點(diǎn)和規(guī)律，驗(yàn)證所提出的故障預(yù)測(cè)與診斷方法的有效性和實(shí)用性。通過案例分析，能夠更好地將理論研究與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，提高研究成果的可操作性。實(shí)驗(yàn)研究法：搭建模擬電力變壓器故障的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采用氣相色譜儀等專業(yè)設(shè)備對(duì)油中溶解氣體進(jìn)行精確檢測(cè)。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，人為設(shè)置不同類型和嚴(yán)重程度的故障，如局部放電、過熱等，采集不同故障狀態(tài)下的油中溶解氣體數(shù)據(jù)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，深入研究故障與氣體產(chǎn)生之間的關(guān)系，為故障診斷模型的建立提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)所提出的故障診斷方法進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，提高方法的準(zhǔn)確性和可靠性。數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)方法：運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)大量的油中溶解氣體數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，挖掘其中隱藏的規(guī)律和特征。采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等，構(gòu)建故障預(yù)測(cè)與診斷模型。通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使模型能夠自動(dòng)識(shí)別故障模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器故障的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和診斷。利用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，可以充分利用數(shù)據(jù)資源，提高故障診斷的智能化水平。二、電力變壓器故障類型及危害2.1常見故障類型2.1.1短路故障短路故障是電力變壓器較為常見且危害嚴(yán)重的故障類型之一，主要包括變壓器出口短路以及內(nèi)部引線或繞組間的短路。變壓器出口短路時(shí)，會(huì)瞬間產(chǎn)生巨大的短路電流，其值可達(dá)正常運(yùn)行電流的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。以三相短路為例，根據(jù)歐姆定律I_{sc}=\frac{E}{Z_{s}+Z_{T}}（其中I_{sc}為短路電流，E為電源電動(dòng)勢(shì)，Z_{s}為系統(tǒng)阻抗，Z_{T}為變壓器阻抗），由于短路瞬間系統(tǒng)阻抗和變壓器阻抗相對(duì)較小，所以短路電流會(huì)急劇增大。如此大的電流會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，對(duì)變壓器繞組產(chǎn)生巨大的沖擊力，可能導(dǎo)致繞組變形、位移甚至損壞。例如，在一些實(shí)際案例中，變壓器出口短路后，檢查發(fā)現(xiàn)繞組出現(xiàn)了明顯的彎曲、扭曲現(xiàn)象，絕緣層也受到了不同程度的破壞。內(nèi)部引線或繞組間短路同樣會(huì)對(duì)變壓器造成嚴(yán)重影響。當(dāng)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，短路點(diǎn)附近的繞組會(huì)通過遠(yuǎn)超正常運(yùn)行時(shí)的電流，導(dǎo)致局部過熱。根據(jù)焦耳定律Q=I^{2}Rt（其中Q為熱量，I為電流，R為電阻，t為時(shí)間），過大的電流會(huì)使短路點(diǎn)處產(chǎn)生大量的熱量，使溫度迅速升高。高溫不僅會(huì)加速絕緣材料的老化，降低其絕緣性能，還可能引發(fā)火災(zāi)，造成更為嚴(yán)重的后果。此外，內(nèi)部短路還會(huì)導(dǎo)致變壓器的輸出電壓異常，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。例如，某變電站的一臺(tái)變壓器在運(yùn)行過程中，由于內(nèi)部繞組間短路，導(dǎo)致其輸出電壓出現(xiàn)大幅波動(dòng)，附近用戶的電器設(shè)備無(wú)法正常工作。短路故障的產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，主要包括以下幾個(gè)方面：一是外部短路故障的影響，如電力系統(tǒng)中的其他設(shè)備發(fā)生短路，短路電流通過輸電線路傳導(dǎo)至變壓器，可能引發(fā)變壓器出口短路。二是變壓器內(nèi)部絕緣老化、損壞，使得繞組之間或繞組與鐵芯之間的絕緣性能下降，從而引發(fā)短路故障。三是制造工藝問題，如繞組繞制不規(guī)范、絕緣材料使用不當(dāng)?shù)龋赡軐?dǎo)致變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)內(nèi)部短路。四是小動(dòng)物進(jìn)入變壓器內(nèi)部，造成電氣回路短路。在實(shí)際運(yùn)行中，需要加強(qiáng)對(duì)變壓器的維護(hù)和監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理可能引發(fā)短路故障的隱患。2.1.2放電故障放電故障在電力變壓器中也時(shí)有發(fā)生，根據(jù)放電能量密度和特征的不同，可分為局部放電、火花放電和高能量放電三種類型。局部放電是指在電壓的作用下，絕緣內(nèi)部的氣隙、油膜或?qū)w的邊緣發(fā)生非貫穿性的放電現(xiàn)象。當(dāng)油中存在氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔時(shí)，由于氣體的介電常數(shù)小，在交流電壓下所承受的場(chǎng)強(qiáng)高，但其耐壓強(qiáng)度卻低于油和紙絕緣材料，在氣隙中容易首先引起放電。制造質(zhì)量不良，如某些部位有尖角、帶進(jìn)氣泡、雜物和水分，或因外界氣溫變化使油中析出氣泡等，也會(huì)引起局部放電。局部放電剛開始時(shí)是一種低能量的放電，能量密度雖不大，但其產(chǎn)生的累積效應(yīng)會(huì)使絕緣介電性能逐漸劣化、缺陷擴(kuò)大。例如，局部放電產(chǎn)生的活性氣體，如臭氧、氧化氮等，會(huì)對(duì)絕緣材料產(chǎn)生腐蝕作用，使絕緣材料的性能下降；放電產(chǎn)生的熱量也會(huì)加速絕緣材料的老化。若局部放電進(jìn)一步發(fā)展，可能會(huì)形成放電的惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致設(shè)備的擊穿或損壞，引發(fā)嚴(yán)重事故。當(dāng)局部放電能量密度在10^{-9}C以下時(shí)，一般總烴不高，主要成分是氫氣，其次是甲烷，氫氣占?xì)錈N總量的80%-90%；當(dāng)放電能量密度為10^{-8}-10^{-7}C時(shí)，則氫氣相應(yīng)降低，而出現(xiàn)乙炔，但乙炔這時(shí)在總烴中所占的比例常不到2%，這是局部放電區(qū)別于其他放電現(xiàn)象的主要標(biāo)志?；鸹ǚ烹姷闹饕蚴怯椭须s質(zhì)的影響，包括懸浮電位和油中雜質(zhì)等。高壓電力設(shè)備中某金屬部件，由于結(jié)構(gòu)上原因或運(yùn)輸過程和運(yùn)行中造成接觸不良而斷開，處于高壓與低壓電極間并按其阻抗形成分壓，而在這一金屬部件上產(chǎn)生的對(duì)地電位稱為懸浮電位。具有懸浮電位的物體附近的場(chǎng)強(qiáng)較集中，往往會(huì)逐漸燒壞周圍固體介質(zhì)或使之炭化，也會(huì)使絕緣油在懸浮電位作用下分解出大量特征氣體。變壓器高壓套管端部接觸不良，也會(huì)形成懸浮電位而引起火花放電。油中雜質(zhì)由水分、纖維質(zhì)（主要是受潮的纖維）等構(gòu)成，在電場(chǎng)中，雜質(zhì)首先極化，被吸引向電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的地方，即電極附近，并按電力線方向排列，從而引發(fā)火花放電?；鸹ǚ烹婋m然持續(xù)時(shí)間較短，但能量較大，可能會(huì)對(duì)絕緣材料造成嚴(yán)重的破壞，還可能引發(fā)火災(zāi)，對(duì)變壓器的安全運(yùn)行構(gòu)成較大威脅。高能量放電常以繞組夾層件絕緣擊穿為多見，其次為引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)、分接開關(guān)分弧等故障。這種放電能量巨大，會(huì)瞬間產(chǎn)生高溫和強(qiáng)電磁力，對(duì)變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成毀滅性的破壞。一旦發(fā)生高能量放電，變壓器往往會(huì)立即停止運(yùn)行，需要進(jìn)行全面的檢修和更換受損部件，修復(fù)成本高昂，且會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的停電，給電力系統(tǒng)和用戶帶來嚴(yán)重的影響。例如，某變壓器因繞組夾層件絕緣擊穿發(fā)生高能量放電，不僅變壓器自身嚴(yán)重?fù)p壞，還導(dǎo)致了所在區(qū)域大面積停電，影響了眾多企業(yè)的生產(chǎn)和居民的生活。2.1.3絕緣故障絕緣故障是影響電力變壓器正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，其主要原因包括絕緣材料老化和油質(zhì)變壞等。變壓器的絕緣材料在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，受到電、熱、機(jī)械應(yīng)力以及環(huán)境因素等的綜合作用，會(huì)逐漸發(fā)生老化。溫度是影響絕緣材料老化的重要因素之一，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）認(rèn)為A級(jí)絕緣的變壓器在80-140°C溫度范圍內(nèi)，溫度每增加6°C，變壓器絕緣有效壽命降低的速度就會(huì)增加一倍，這就是所謂的“6°C法則”。當(dāng)變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)或頻繁經(jīng)過溫度變化，會(huì)導(dǎo)致絕緣材料的老化和劣化，使絕緣強(qiáng)度下降，絕緣性能逐漸減弱。例如，在一些負(fù)載較大的變電站中，變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，繞組溫度升高，加速了絕緣材料的老化，導(dǎo)致絕緣電阻降低，容易引發(fā)絕緣故障。電壓和電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)絕緣的影響也很大，電壓過高或電場(chǎng)強(qiáng)度過大會(huì)導(dǎo)致絕緣層破壞，甚至造成放電和擊穿，加速絕緣老化。此外，濕度和環(huán)境因素也不容忽視，變壓器處于潮濕環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致絕緣材料吸濕，降低絕緣強(qiáng)度和絕緣電阻，從而促進(jìn)絕緣老化。變壓器還容易受到灰塵、腐蝕等外部環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致絕緣材料老化和破壞。油質(zhì)變壞也是導(dǎo)致絕緣故障的重要原因。變壓器油在運(yùn)行過程中，會(huì)受到氧化、過熱、水分污染等因素的影響，使其性能逐漸變差。氧化會(huì)使變壓器油的酸值增加，生成沉淀物，降低油的絕緣性能。過熱會(huì)導(dǎo)致油的分解，產(chǎn)生氣體和固體雜質(zhì)，進(jìn)一步惡化油的品質(zhì)。水分污染會(huì)使油的擊穿電壓降低，介質(zhì)損耗增大。當(dāng)油質(zhì)變壞時(shí)，其絕緣性能下降，無(wú)法有效地隔離變壓器內(nèi)部的帶電部件，容易引發(fā)放電、短路等故障，嚴(yán)重影響變壓器的安全運(yùn)行。例如，某變壓器由于長(zhǎng)期未進(jìn)行油質(zhì)檢測(cè)和處理，油中水分含量超標(biāo)，導(dǎo)致絕緣性能大幅下降，最終發(fā)生了繞組對(duì)地放電故障。絕緣故障對(duì)變壓器運(yùn)行的影響是多方面的。電氣性能下降，絕緣電阻降低，可能導(dǎo)致局部放電現(xiàn)象加劇，局部放電產(chǎn)生的能量會(huì)進(jìn)一步加速絕緣老化，形成惡性循環(huán)。老化后的絕緣材料介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值可能發(fā)生變化，影響變壓器的電場(chǎng)分布，降低其耐壓能力，增加絕緣被擊穿的風(fēng)險(xiǎn)，從而可能引發(fā)短路故障，嚴(yán)重影響供電。散熱性能變差，絕緣老化可能會(huì)使絕緣層出現(xiàn)裂縫、脫落等問題，影響變壓器內(nèi)部的熱傳導(dǎo)通道，導(dǎo)致熱量在變壓器內(nèi)部積聚，溫度升高，而高溫又會(huì)進(jìn)一步加速絕緣材料的老化速度，同時(shí)也可能使繞組的電阻增大，產(chǎn)生更多熱量，降低變壓器的運(yùn)行效率。機(jī)械強(qiáng)度降低，老化后的絕緣材料會(huì)變得脆弱，在變壓器運(yùn)行過程中，由于電磁力等機(jī)械應(yīng)力的作用，絕緣可能會(huì)發(fā)生破損。特別是在短路沖擊等情況下，絕緣無(wú)法再為繞組等內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供足夠的機(jī)械支撐和保護(hù)，可能導(dǎo)致繞組變形、位移，進(jìn)而影響變壓器的正常運(yùn)行，甚至造成變壓器的永久性損壞。2.2故障危害電力變壓器故障對(duì)電力系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備和用戶均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，其影響廣泛且深遠(yuǎn)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)重要方面：供電可靠性降低：變壓器是電力系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備，承擔(dān)著電壓轉(zhuǎn)換和電能分配的重要任務(wù)。一旦變壓器發(fā)生故障，尤其是短路故障、絕緣故障等嚴(yán)重故障，會(huì)直接導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷，影響供電的可靠性。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，突然的停電可能使生產(chǎn)線被迫停止，造成大量產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞，甚至引發(fā)安全事故。對(duì)于醫(yī)院、交通樞紐等對(duì)電力供應(yīng)要求極高的場(chǎng)所，停電可能危及生命安全，導(dǎo)致交通癱瘓，給社會(huì)帶來極大的混亂和損失。即使是短暫的電壓波動(dòng)或局部停電，也會(huì)對(duì)一些對(duì)電壓穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備造成損害，影響其正常運(yùn)行，如精密電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。經(jīng)濟(jì)損失巨大：變壓器故障引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失是多方面的。直接損失包括變壓器本身的維修或更換成本，以及因故障導(dǎo)致的其他設(shè)備損壞的維修費(fèi)用。一臺(tái)大型電力變壓器的價(jià)格往往高達(dá)數(shù)百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)元，維修或更換的成本十分高昂。此外，故障還會(huì)導(dǎo)致電力企業(yè)的供電收入減少，以及為恢復(fù)供電所采取的緊急措施費(fèi)用，如臨時(shí)發(fā)電設(shè)備的租賃、搶修人員的加班費(fèi)用等。間接損失更是不可估量，如工業(yè)企業(yè)因停電導(dǎo)致的生產(chǎn)停滯，會(huì)造成產(chǎn)品訂單延誤、原材料浪費(fèi)、違約賠償?shù)冉?jīng)濟(jì)損失；商業(yè)場(chǎng)所停電會(huì)影響營(yíng)業(yè)額，導(dǎo)致客戶流失；居民生活停電會(huì)降低生活質(zhì)量，引發(fā)居民的不滿和投訴。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一次大規(guī)模的停電事故，經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)億元甚至更多。設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)增加：變壓器故障會(huì)對(duì)與其相連的其他設(shè)備帶來嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。短路故障產(chǎn)生的巨大短路電流會(huì)在瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，可能導(dǎo)致變壓器繞組變形、位移，甚至損壞，同時(shí)也會(huì)對(duì)與之相連的輸電線路、開關(guān)設(shè)備等造成沖擊，引發(fā)這些設(shè)備的故障。放電故障產(chǎn)生的高溫和強(qiáng)電場(chǎng)會(huì)加速絕緣材料的老化和損壞，增加其他設(shè)備發(fā)生故障的概率。絕緣故障導(dǎo)致的絕緣性能下降，可能引發(fā)漏電、短路等事故，危及設(shè)備和人員的安全。例如，某變電站因變壓器絕緣故障引發(fā)火災(zāi)，不僅燒毀了變壓器，還殃及周邊的其他設(shè)備，造成了嚴(yán)重的設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)損失。三、油中溶解氣體分析原理及技術(shù)3.1油中溶解氣體的來源在電力變壓器的運(yùn)行過程中，油中溶解氣體的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的物理和化學(xué)過程，其來源主要包括絕緣油分解、固體絕緣材料分解以及其他多種途徑。這些氣體的產(chǎn)生與變壓器內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，通過對(duì)其來源和特性的深入分析，能夠?yàn)樽儔浩鞯墓收显\斷提供重要依據(jù)。3.1.1絕緣油分解絕緣油作為電力變壓器中重要的絕緣和散熱介質(zhì)，在變壓器運(yùn)行過程中，會(huì)受到電、熱等多種因素的作用。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)電或熱故障時(shí)，絕緣油中的碳?xì)浠衔锓肿咏Y(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致化學(xué)鍵斷裂。變壓器油主要由烷烴（C_nH_{2n+2}）、環(huán)烷烴（C_nH_{2n}或C_nH_{2n-2}）和芳香烴（C_nH_{2n-6}）等碳?xì)浠衔锝M成。在電或熱故障的作用下，絕緣油中的某些C-H鍵和C-C鍵會(huì)發(fā)生斷裂，伴隨生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫＿@些氫原子或自由基通過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫氣（H_2）和低分子烴類氣體，如甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_2H_4）、乙炔（C_2H_2）等。在故障初期，所形成的氣體通常會(huì)溶解于油中；而當(dāng)故障能量較大時(shí)，氣體則可能聚集成游離氣體。在局部放電等低能放電情況下，主要是通過離子反應(yīng)促使最弱的C-H鍵斷裂，重新化合成氫氣。隨著放電能量的逐漸升高，如火花放電、電弧放電等，C-C鍵也會(huì)發(fā)生斷裂，然后迅速以C-C鍵的形式重新化合成烴類氣體。從溫度對(duì)產(chǎn)氣的影響來看，大約在油溫150°C時(shí)，就能產(chǎn)生甲烷；在150-500°C左右時(shí)產(chǎn)生乙烷；大約500°C時(shí)產(chǎn)生乙烯，并且隨著溫度的進(jìn)一步升高，乙烯占總烴的比例會(huì)越來越大；在800-1200°C左右時(shí)會(huì)產(chǎn)生乙炔。當(dāng)油溫達(dá)到500-800°C左右時(shí)，還可能生成碳粒。某變壓器在運(yùn)行過程中，由于局部過熱故障，油溫升高到600°C左右，通過對(duì)油中溶解氣體的分析發(fā)現(xiàn)，乙烯的含量明顯增加，同時(shí)伴有一定量的甲烷和乙烷，這與上述產(chǎn)氣規(guī)律相符合。3.1.2固體絕緣材料分解電力變壓器中的固體絕緣材料主要成分是纖維素，其熱穩(wěn)定性比油中的碳?xì)滏I弱。在電、熱、水分、氧等多種因素的長(zhǎng)期作用下，纖維素會(huì)發(fā)生裂解、氧化、水解等化學(xué)反應(yīng)。在這些反應(yīng)過程中，會(huì)生成一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO_2）、水、烴類物質(zhì)以及呋喃化合物等。當(dāng)固體絕緣材料受到較高溫度作用時(shí)，會(huì)發(fā)生熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生CO和CO_2等氣體。若同時(shí)存在水分和氧氣，還會(huì)加速纖維素的降解，產(chǎn)生更多的氣體。在變壓器長(zhǎng)期過載運(yùn)行時(shí)，繞組溫度升高，導(dǎo)致固體絕緣材料受熱分解，油中CO和CO_2的含量會(huì)顯著增加。固體絕緣材料分解產(chǎn)生的氣體與絕緣材料的老化程度密切相關(guān)。隨著絕緣材料老化程度的加深，分解產(chǎn)生的氣體量會(huì)逐漸增加，且氣體成分也會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)絕緣材料老化較為嚴(yán)重時(shí)，除了CO和CO_2含量增加外，還可能產(chǎn)生更多的烴類物質(zhì)。通過監(jiān)測(cè)油中這些氣體的含量和變化趨勢(shì)，可以推斷固體絕緣材料的老化程度和變壓器的運(yùn)行狀況。當(dāng)油中CO_2與CO的比值大于某一閾值時(shí)，通常表明固體絕緣材料可能存在較為嚴(yán)重的老化現(xiàn)象。3.1.3其他來源除了絕緣油分解和固體絕緣材料分解產(chǎn)生氣體外，油中溶解氣體還有其他來源。大氣中的氣體，如氧氣（O_2）和氮?dú)猓∟_2），在變壓器油的加工、儲(chǔ)運(yùn)以及運(yùn)行過程中，會(huì)或多或少地溶解于油中。在變壓器油的煉制過程中，會(huì)與大氣接觸，從而吸收一定量的空氣。在后續(xù)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，也可能繼續(xù)吸收大氣中的氣體。當(dāng)變壓器運(yùn)行時(shí)，油溫的變化會(huì)導(dǎo)致油中溶解氣體的溶解度發(fā)生改變，部分氣體可能會(huì)析出或重新溶解。水分與鐵的化學(xué)反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生氣體。當(dāng)變壓器油中含有水分時(shí)，在電場(chǎng)的作用下，水會(huì)發(fā)生電解反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣。水還會(huì)與變壓器內(nèi)部的鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氫氧化鐵和氫氣。某變壓器因密封不良，導(dǎo)致水分進(jìn)入油中，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)油中氫氣含量明顯升高，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)是水分與鐵反應(yīng)所致。此外，某些材料中的脫氫反應(yīng)也可能導(dǎo)致氣體產(chǎn)生。在變壓器中，一些含有鎳等催化劑的材料，在電場(chǎng)的作用下，會(huì)使變壓器油中的部分烴類發(fā)生脫氫反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣。某變壓器在更換了部分內(nèi)部材料后，發(fā)現(xiàn)油中氫氣含量異常升高，經(jīng)過分析確定是新使用的材料中含有鎳，引發(fā)了脫氫反應(yīng)。3.2油中溶解氣體分析原理3.2.1氣相色譜法原理氣相色譜法是一種高效的分離分析技術(shù)，在油中溶解氣體分析領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其工作原理基于不同氣體在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異。在氣相色譜分析中，載氣（通常為氮?dú)?、氦氣等惰性氣體）作為流動(dòng)相，它攜帶樣品氣體進(jìn)入色譜柱。色譜柱內(nèi)填充有固定相，固定相可以是固體吸附劑，如硅膠、氧化鋁等，也可以是涂漬在固體載體上的液體，如聚硅氧烷類固定液。當(dāng)樣品氣體被載氣帶入色譜柱后，由于不同氣體組分在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同，在色譜柱中運(yùn)行的速度也不同。分配系數(shù)小的氣體組分在固定相中溶解或吸附的能力較弱，更容易隨載氣向前移動(dòng)，在色譜柱中停留的時(shí)間較短；而分配系數(shù)大的氣體組分在固定相中溶解或吸附的能力較強(qiáng)，在色譜柱中停留的時(shí)間較長(zhǎng)。這樣，經(jīng)過一段時(shí)間后，不同氣體組分在色譜柱中逐漸分離，先后從色譜柱中流出。以檢測(cè)油中溶解的氫氣（H_2）、甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_2H_4）、乙炔（C_2H_2）等氣體為例，這些氣體在色譜柱中的分離過程如下。載氣將油中溶解氣體的樣品帶入色譜柱，氫氣由于其分子較小，與固定相的相互作用較弱，分配系數(shù)小，所以最先從色譜柱中流出；甲烷的分子結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，與固定相的作用也較弱，會(huì)在氫氣之后流出；隨著氣體分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，乙烷、乙烯、乙炔與固定相的相互作用逐漸增強(qiáng)，分配系數(shù)逐漸增大，它們依次在甲烷之后流出。通過這種方式，不同的氣體組分在色譜柱中實(shí)現(xiàn)了分離。分離后的氣體組分進(jìn)入檢測(cè)器，檢測(cè)器將氣體濃度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體含量的檢測(cè)。常用的檢測(cè)器有熱導(dǎo)池檢測(cè)器（TCD）和氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）等。熱導(dǎo)池檢測(cè)器利用不同氣體的熱導(dǎo)率差異來檢測(cè)氣體含量。當(dāng)被測(cè)氣體通過熱導(dǎo)池時(shí)，由于其熱導(dǎo)率與載氣不同，會(huì)引起熱導(dǎo)池中熱敏元件溫度的變化，進(jìn)而導(dǎo)致電阻值的改變，通過測(cè)量電阻值的變化就可以得到氣體的濃度信號(hào)。氫火焰離子化檢測(cè)器則是利用有機(jī)物在氫火焰中燃燒產(chǎn)生離子流的原理來檢測(cè)氣體含量。當(dāng)含有碳?xì)浠衔锏臍怏w進(jìn)入氫火焰離子化檢測(cè)器時(shí)，在氫火焰的高溫作用下，碳?xì)浠衔锉浑婋x成離子，這些離子在電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)形成離子流，離子流的大小與進(jìn)入檢測(cè)器的碳?xì)浠衔锏暮砍烧?，通過測(cè)量離子流的大小就可以得到碳?xì)浠衔锏暮?。在檢測(cè)油中溶解的氫氣時(shí)，可以使用熱導(dǎo)池檢測(cè)器，根據(jù)氫氣與載氣熱導(dǎo)率的差異來準(zhǔn)確檢測(cè)氫氣的含量；在檢測(cè)甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等烴類氣體時(shí)，氫火焰離子化檢測(cè)器具有較高的靈敏度和選擇性，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)這些氣體的含量。3.2.2氣體檢測(cè)技術(shù)在油中溶解氣體分析中，除了氣相色譜法中的檢測(cè)器外，還有多種其他的氣體檢測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)各有特點(diǎn)，適用于不同的檢測(cè)場(chǎng)景。氣敏傳感器：氣敏傳感器是一種能夠檢測(cè)氣體濃度和成分的傳感器，其工作原理主要基于氣敏材料與目標(biāo)氣體接觸后發(fā)生的性質(zhì)變化。半導(dǎo)體氣敏傳感器利用待測(cè)氣體與半導(dǎo)體表面接觸時(shí)，產(chǎn)生的電導(dǎo)率等物理性質(zhì)變化來檢測(cè)氣體。當(dāng)半導(dǎo)體氣敏元件與還原性氣體（如石油蒸汽、酒精蒸汽等）接觸時(shí)，氣體會(huì)與半導(dǎo)體表面的氧負(fù)離子發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致半導(dǎo)體中的電子密度增加，電阻值減小。反之，當(dāng)與氧化性氣體接觸時(shí)，半導(dǎo)體中的電子密度會(huì)減少，電阻值增加。通過測(cè)量電阻值的變化，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體濃度和成分的檢測(cè)。在檢測(cè)油中溶解的氫氣時(shí)，若使用半導(dǎo)體氣敏傳感器，當(dāng)氫氣與傳感器表面的半導(dǎo)體材料接觸，會(huì)使半導(dǎo)體的電阻值發(fā)生變化，通過測(cè)量電阻值的改變量，就可以推算出氫氣的濃度。熱導(dǎo)池：熱導(dǎo)池是一種基于氣體熱導(dǎo)率差異的氣體檢測(cè)裝置。其工作原理是，不同氣體具有不同的熱導(dǎo)率，當(dāng)氣體通過熱導(dǎo)池時(shí)，會(huì)影響熱導(dǎo)池中熱敏元件的溫度，進(jìn)而改變熱敏元件的電阻值。熱導(dǎo)池由熱導(dǎo)池體、熱敏元件和測(cè)量電路等部分組成。在熱導(dǎo)池中，熱敏元件通常采用金屬絲或半導(dǎo)體熱敏電阻，它們被放置在熱導(dǎo)池體的氣室內(nèi)。當(dāng)載氣和樣品氣體依次通過氣室時(shí)，由于不同氣體的熱導(dǎo)率不同，會(huì)使熱敏元件的溫度發(fā)生不同程度的變化，從而導(dǎo)致電阻值的改變。通過測(cè)量電路測(cè)量電阻值的變化，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，就可以得到氣體的濃度信息。在檢測(cè)油中溶解氣體時(shí)，熱導(dǎo)池可以根據(jù)不同氣體熱導(dǎo)率的差異，對(duì)氫氣、氧氣、氮?dú)獾葰怏w進(jìn)行檢測(cè)。例如，氫氣的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)高于其他常見氣體，當(dāng)油中溶解的氫氣通過熱導(dǎo)池時(shí)，會(huì)使熱敏元件的溫度顯著變化，通過測(cè)量這種溫度變化所引起的電阻值變化，就可以準(zhǔn)確檢測(cè)出氫氣的含量。紅外光學(xué)傳感器：紅外光學(xué)傳感器利用氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光的吸收特性來檢測(cè)氣體。不同的氣體分子具有不同的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)，會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光。紅外光學(xué)傳感器由紅外光源、分光系統(tǒng)、樣品池和紅外探測(cè)器等部分組成。紅外光源發(fā)出的紅外光經(jīng)過分光系統(tǒng)后，形成不同波長(zhǎng)的單色光，這些單色光依次通過樣品池。當(dāng)樣品池中存在目標(biāo)氣體時(shí)，目標(biāo)氣體分子會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光，使透過樣品池的紅外光強(qiáng)度發(fā)生變化。紅外探測(cè)器檢測(cè)透過樣品池的紅外光強(qiáng)度，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。通過分析電信號(hào)的變化，就可以確定目標(biāo)氣體的種類和濃度。在檢測(cè)油中溶解的二氧化碳時(shí)，由于二氧化碳分子在特定波長(zhǎng)（如4.26μm）處有強(qiáng)烈的紅外吸收峰，當(dāng)紅外光通過含有二氧化碳的油樣時(shí)，該波長(zhǎng)的紅外光會(huì)被二氧化碳分子吸收，導(dǎo)致紅外探測(cè)器接收到的光強(qiáng)度減弱。通過測(cè)量光強(qiáng)度的減弱程度，就可以準(zhǔn)確檢測(cè)出二氧化碳的濃度。3.3油中溶解氣體分析流程油中溶解氣體分析流程是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)且復(fù)雜的過程，主要包括取油樣、脫氣操作、進(jìn)樣標(biāo)定以及數(shù)據(jù)分析等步驟，每個(gè)步驟都對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有著關(guān)鍵影響，具體如下：取油樣：油樣的采集是整個(gè)分析流程的起始環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性直接關(guān)系到后續(xù)分析結(jié)果的可靠性。在采樣前，需要對(duì)采樣設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的清洗和干燥處理，以避免雜質(zhì)和水分對(duì)油樣的污染。采樣時(shí)，應(yīng)選擇在變壓器運(yùn)行穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行，以確保采集到的油樣能夠真實(shí)反映變壓器內(nèi)部的氣體溶解情況。一般采用專用的油樣采集器，從變壓器的底部或側(cè)面的取油口進(jìn)行采樣。在采樣過程中，要注意避免空氣混入油樣，通常采用全密封采樣方式，如使用帶密封閥的注射器進(jìn)行采樣。采樣量一般為50-100ml，以滿足后續(xù)分析的需求。采集好的油樣應(yīng)盡快送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，若不能及時(shí)分析，需將油樣保存在低溫、避光的環(huán)境中，以防止油中溶解氣體的逸出或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。脫氣操作：脫氣是將油中溶解的氣體分離出來的關(guān)鍵步驟。常用的脫氣方法有振蕩法和真空法。振蕩法是利用氣體在油和氣相之間的分配系數(shù)差異，通過振蕩使油中的氣體充分釋放到氣相中。在振蕩過程中，需要控制好振蕩的頻率、時(shí)間和溫度，以確保脫氣效果的穩(wěn)定性。一般振蕩頻率為200-300次/分鐘，振蕩時(shí)間為20-30分鐘，溫度控制在50-60°C。振蕩完成后，需要靜置一段時(shí)間，使油和氣充分分離，然后抽取氣相中的氣體進(jìn)行后續(xù)分析。真空法是利用真空泵將容器內(nèi)的壓力降低，使油中溶解的氣體在低壓環(huán)境下逸出。真空法的脫氣效率較高，但對(duì)設(shè)備的要求也較高，需要保證真空系統(tǒng)的密封性和穩(wěn)定性。在進(jìn)行真空脫氣時(shí)，要注意控制真空度和脫氣時(shí)間，避免過度脫氣導(dǎo)致油中某些易揮發(fā)氣體的損失。進(jìn)樣標(biāo)定：脫氣后的氣體樣品需要進(jìn)行進(jìn)樣分析，在進(jìn)樣前，要對(duì)氣相色譜儀等分析儀器進(jìn)行預(yù)熱和調(diào)試，確保儀器處于正常工作狀態(tài)。進(jìn)樣時(shí)，一般采用微量注射器將氣體樣品準(zhǔn)確注入色譜儀的進(jìn)樣口。進(jìn)樣量要根據(jù)儀器的靈敏度和樣品中氣體的濃度進(jìn)行合理調(diào)整，以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了準(zhǔn)確測(cè)量氣體的含量，需要對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定過程中，使用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行進(jìn)樣分析，通過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)氣體的峰面積或峰高，建立起氣體濃度與峰面積或峰高之間的定量關(guān)系。在實(shí)際分析中，根據(jù)樣品氣體的峰面積或峰高，利用標(biāo)定曲線計(jì)算出樣品中氣體的濃度。在標(biāo)定過程中，要注意標(biāo)準(zhǔn)氣體的保存和使用，避免標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度發(fā)生變化影響標(biāo)定結(jié)果。數(shù)據(jù)分析：數(shù)據(jù)分析是油中溶解氣體分析的最終環(huán)節(jié)，也是判斷變壓器運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵。首先，對(duì)分析儀器測(cè)得的氣體濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和記錄，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。然后，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和方法，如三比值法、改良三比值法、特征氣體法等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷。三比值法通過計(jì)算不同氣體之間的比值，與標(biāo)準(zhǔn)編碼進(jìn)行對(duì)比，判斷變壓器故障的類型。在使用三比值法時(shí)，要注意比值的計(jì)算準(zhǔn)確性和編碼的正確解讀。改良三比值法在傳統(tǒng)三比值法的基礎(chǔ)上，對(duì)編碼規(guī)則進(jìn)行了優(yōu)化，提高了診斷的準(zhǔn)確性。特征氣體法通過分析特征氣體的含量和變化趨勢(shì)，判斷變壓器是否存在故障以及故障的嚴(yán)重程度。除了上述方法外，還可以結(jié)合變壓器的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，如油溫、負(fù)載電流、運(yùn)行時(shí)間等，進(jìn)行綜合分析，以更全面地了解變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。在數(shù)據(jù)分析過程中，要注意數(shù)據(jù)的異常情況，如氣體濃度突然升高或降低、比值異常等，及時(shí)進(jìn)行復(fù)查和分析，以排除測(cè)量誤差或其他干擾因素的影響。若發(fā)現(xiàn)變壓器存在故障隱患，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施，如加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、安排檢修等，以保障變壓器的安全運(yùn)行。四、基于油中溶解氣體分析的故障診斷方法4.1特征氣體法4.1.1原理與應(yīng)用特征氣體法的原理基于哈斯特（Halstead）的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，任何一種特征的烴類氣體產(chǎn)氣速率隨溫度變化，在特定溫度下，某一種氣體的產(chǎn)氣速率會(huì)呈現(xiàn)最大值。隨著溫度的升高，產(chǎn)氣速率最大的氣體依次為甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_2H_4）、乙炔（C_2H_2）。這一規(guī)律證明了故障的溫度與溶解氣體含量之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。在正常運(yùn)行情況下，變壓器內(nèi)部的絕緣油和絕緣材料在熱和電的作用下，會(huì)逐漸老化和受熱分解，緩慢產(chǎn)生少量氫和低分子烴類，以及一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO_2）氣體。當(dāng)變壓器內(nèi)部存在局部過熱和局部放電等故障時(shí)，這種分解作用就會(huì)加強(qiáng)，不同性質(zhì)的故障，絕緣物分解產(chǎn)生的氣體不同；而對(duì)于同一性質(zhì)的故障，由于程度不同，所產(chǎn)生的氣體數(shù)量也不同。通過分析油中溶解氣體組分的含量，就可以判斷出變壓器內(nèi)部可能存在的潛伏性故障和故障的種類。當(dāng)油中總烴含量超過150μL/L時(shí)，可能存在過熱性故障；當(dāng)乙炔含量超過5μL/L時(shí)，可能存在放電性故障。在實(shí)際應(yīng)用中，特征氣體法常被用于對(duì)變壓器故障進(jìn)行初步判斷，確定故障的大致類型和嚴(yán)重程度。在變壓器的日常巡檢中，定期對(duì)油中溶解氣體進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)特征氣體含量異常時(shí)，及時(shí)采取進(jìn)一步的檢測(cè)和分析措施，以確定變壓器是否存在故障以及故障的具體情況。4.1.2實(shí)例分析以某變電站一臺(tái)110kV的電力變壓器為例，在一次常規(guī)的油中溶解氣體分析檢測(cè)中，得到以下數(shù)據(jù)：氫氣含量為120μL/L，甲烷含量為80μL/L，乙烷含量為30μL/L，乙烯含量為50μL/L，乙炔含量為2μL/L，總烴含量為162μL/L，一氧化碳含量為150μL/L，二氧化碳含量為800μL/L。根據(jù)特征氣體法的判斷標(biāo)準(zhǔn)，總烴含量162μL/L超過了注意值150μL/L，初步判斷變壓器可能存在故障。氫氣含量較高，達(dá)到120μL/L，結(jié)合其他氣體含量情況，可能存在局部放電或過熱故障。由于乙炔含量為2μL/L，雖然未超過5μL/L的注意值，但相對(duì)之前的檢測(cè)數(shù)據(jù)有一定的增長(zhǎng)趨勢(shì)，需要密切關(guān)注是否有放電性故障的發(fā)展。綜合分析認(rèn)為，該變壓器可能存在早期的過熱性故障，且有發(fā)展為放電性故障的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這一情況，電力運(yùn)維人員對(duì)變壓器進(jìn)行了進(jìn)一步的檢查和監(jiān)測(cè)，包括測(cè)量繞組直流電阻、檢查鐵芯接地情況、進(jìn)行局部放電檢測(cè)等。經(jīng)過詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在一處引線接頭接觸不良的問題，導(dǎo)致局部過熱，從而使油中溶解氣體含量發(fā)生變化。及時(shí)對(duì)引線接頭進(jìn)行了處理后，再次對(duì)油中溶解氣體進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)氣體含量逐漸恢復(fù)正常，證明了特征氣體法在此次故障診斷中的有效性。通過這個(gè)實(shí)例可以看出，特征氣體法能夠快速有效地對(duì)變壓器故障進(jìn)行初步診斷，為后續(xù)的故障處理提供重要依據(jù)。4.2比值法4.2.1三比值法三比值法是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）于1978年總結(jié)出的一種變壓器故障類型判別方法，該方法具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和廣泛的應(yīng)用實(shí)踐。其原理基于充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對(duì)濃度與溫度的相互依賴關(guān)系。通過對(duì)大量故障案例的研究和分析發(fā)現(xiàn)，隨著故障點(diǎn)溫度的升高，變壓器油裂解產(chǎn)生烴類氣體按甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_4H_2）、乙炔（C_2H_2）的順序推移，并且氫氣（H_2）是低溫時(shí)由局部放電的離子碰撞游離所產(chǎn)生?；诖耍瑥臍錃猓℉_2）、甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_4H_2）、乙炔（C_2H_2）這5種特征氣體中選取兩種溶解度和擴(kuò)散系數(shù)相近的氣體組成三對(duì)比值，以不同的編碼表示。具體采用的比值為\frac{C_2H_2}{C_2H_4}、\frac{CH_4}{H_2}、\frac{C_2H_4}{C_2H_6}。三比值法的編碼規(guī)則和故障類型判斷方法如表1和表2所示：氣體比值范圍的編碼\frac{C_2H_2}{C_2H_4}\frac{CH_4}{H_2}\frac{C_2H_4}{C_2H_6}0<0.1<0.1<110.1-10.1-11-321-31-3>33>3>3-編碼組合故障類型判斷故障實(shí)例0、0、1低溫過熱（低于150°C）絕緣導(dǎo)線過熱，注意CO和CO_2的含量及\frac{CO_2}{CO}的值0、2、0低溫過熱(150-300°C)分接開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動(dòng)或接頭焊接不良，渦流引起銅過熱，鐵芯漏磁，局部短路，層間絕緣不良、鐵芯多點(diǎn)接地等0、2、1中溫過熱(300-700°C)-0、2、2高溫過熱（高于700°C）-1、0、0局部放電高溫度、含氣量引起油中低能量密集的局部放電1、0、1低能放電引線對(duì)電位未固定的部件之間連續(xù)火花放電，分解抽頭引線和油隙閃絡(luò)，不同電位之間的油中火花放電或懸浮電位之間的電火花放電1、0、2低能放電兼過熱-1、1、0電弧放電線圈匝間、層間短路、相間閃絡(luò)、分接頭引線間油隙閃絡(luò)、引起對(duì)箱殼放電、線圈熔斷、分接開關(guān)飛弧、因環(huán)路電流引起電弧、引線對(duì)其他接地體放電等1、1、1電弧放電兼過熱-在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)通過氣相色譜分析得到變壓器油中溶解氣體的含量后，計(jì)算這三對(duì)比值，并根據(jù)編碼規(guī)則確定編碼組合，進(jìn)而依據(jù)故障類型判斷方法來推斷變壓器內(nèi)部可能存在的故障類型。某變壓器油中溶解氣體分析結(jié)果為：\frac{C_2H_2}{C_2H_4}的比值為2.5，對(duì)應(yīng)編碼為2；\frac{CH_4}{H_2}的比值為1.5，對(duì)應(yīng)編碼為1；\frac{C_2H_4}{C_2H_6}的比值為4，對(duì)應(yīng)編碼為2。編碼組合為2、1、2，根據(jù)故障類型判斷方法，可判斷該變壓器可能存在高溫過熱故障。三比值法具有諸多優(yōu)點(diǎn)。它能夠有效消除油的體積效應(yīng)的影響，使判斷結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。該方法經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐驗(yàn)證，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。三比值法也存在一些局限性。編碼邊界設(shè)定較為模糊，在編碼邊界處，不同故障類型的區(qū)分不夠明確，容易導(dǎo)致故障誤判。該方法對(duì)于某些復(fù)雜故障或多故障聯(lián)合作用的情況，診斷效果可能不理想。三比值法主要適用于氣體繼電器中氣體分析，對(duì)于其他情況的適應(yīng)性有待提高。在實(shí)際應(yīng)用中，需要結(jié)合其他診斷方法，綜合判斷變壓器的故障類型，以提高診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。4.2.2改良電協(xié)研法改良電協(xié)研法是在對(duì)傳統(tǒng)三比值法深入研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，旨在彌補(bǔ)傳統(tǒng)三比值法的不足，提高對(duì)變壓器故障診斷的準(zhǔn)確性和全面性。該方法主要對(duì)IEC編碼進(jìn)行了補(bǔ)充和改進(jìn)，使其能夠更準(zhǔn)確地反映變壓器內(nèi)部的故障情況。改良電協(xié)研法的核心在于對(duì)編碼規(guī)則和故障判斷邏輯的優(yōu)化。在編碼規(guī)則方面，改良電協(xié)研法不僅考慮了傳統(tǒng)三比值法中的氣體比值關(guān)系，還進(jìn)一步細(xì)化了不同比值范圍所對(duì)應(yīng)的故障類型。對(duì)于\frac{C_2H_2}{C_2H_4}比值，在傳統(tǒng)三比值法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)分了多個(gè)區(qū)間，以更精確地判斷放電故障的類型和嚴(yán)重程度。在故障判斷邏輯上，改良電協(xié)研法引入了更多的故障特征和判斷依據(jù)，不再僅僅依賴于三對(duì)比值，還綜合考慮了氣體的絕對(duì)含量、產(chǎn)氣速率以及變壓器的運(yùn)行工況等因素。當(dāng)變壓器油中乙炔含量雖然未達(dá)到傳統(tǒng)三比值法中判斷高能量放電的閾值，但如果其產(chǎn)氣速率異常增加，且結(jié)合變壓器近期的過載運(yùn)行情況，改良電協(xié)研法可能會(huì)判斷變壓器存在早期的放電故障隱患，而傳統(tǒng)三比值法可能無(wú)法做出準(zhǔn)確判斷。與三比值法相比，改良電協(xié)研法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在編碼的全面性和準(zhǔn)確性方面，改良電協(xié)研法能夠覆蓋更多的故障類型和情況，減少編碼缺失和模糊的問題。在面對(duì)復(fù)雜故障和多故障聯(lián)合作用時(shí)，改良電協(xié)研法由于綜合考慮了多種因素，能夠更準(zhǔn)確地分析故障的本質(zhì)和發(fā)展趨勢(shì)。某變壓器同時(shí)存在過熱和局部放電故障，三比值法可能會(huì)因?yàn)閮煞N故障特征相互干擾而難以準(zhǔn)確判斷，而改良電協(xié)研法通過對(duì)氣體絕對(duì)含量、產(chǎn)氣速率以及運(yùn)行工況的綜合分析，能夠更清晰地識(shí)別出兩種故障的存在，并評(píng)估其嚴(yán)重程度。改良電協(xié)研法在實(shí)際應(yīng)用中能夠提供更詳細(xì)、更準(zhǔn)確的故障診斷信息，為電力運(yùn)維人員采取針對(duì)性的維修措施提供更有力的支持。4.2.3實(shí)例對(duì)比分析為了深入評(píng)估三比值法和改良電協(xié)研法在電力變壓器故障診斷中的準(zhǔn)確性和可靠性，選取了多個(gè)具有代表性的實(shí)際案例進(jìn)行對(duì)比分析。案例一：某110kV電力變壓器在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)油中溶解氣體含量異常的情況。通過氣相色譜分析得到的氣體含量數(shù)據(jù)如下：H_2含量為150μL/L，CH_4含量為80μL/L，C_2H_6含量為30μL/L，C_2H_4含量為60μL/L，C_2H_2含量為5μL/L。按照三比值法進(jìn)行計(jì)算：\frac{C_2H_2}{C_2H_4}=\frac{5}{60}≈0.083，編碼為0；\frac{CH_4}{H_2}=\frac{80}{150}≈0.533，編碼為1；\frac{C_2H_4}{C_2H_6}=\frac{60}{30}=2，編碼為1。編碼組合為0、1、1，根據(jù)三比值法的故障類型判斷方法，判斷該變壓器可能存在低能放電故障。采用改良電協(xié)研法進(jìn)行分析：除了考慮上述比值外，還考慮到H_2含量較高，且C_2H_2雖然含量較低，但有緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)。結(jié)合變壓器近期的負(fù)載波動(dòng)情況，改良電協(xié)研法判斷該變壓器存在局部放電故障，且由于負(fù)載波動(dòng)可能導(dǎo)致局部過熱，存在放電兼過熱的隱患。實(shí)際檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，變壓器內(nèi)部存在一處絕緣缺陷，導(dǎo)致局部放電，同時(shí)由于近期負(fù)載波動(dòng)較大，部分繞組溫度升高，存在過熱現(xiàn)象，與改良電協(xié)研法的診斷結(jié)果更為相符。案例二：一臺(tái)220kV的電力變壓器，油中溶解氣體分析數(shù)據(jù)為：H_2含量為80μL/L，CH_4含量為50μL/L，C_2H_6含量為20μL/L，C_2H_4含量為100μL/L，C_2H_2含量為15μL/L。三比值法計(jì)算：\frac{C_2H_2}{C_2H_4}=\frac{15}{100}=0.15，編碼為1；\frac{CH_4}{H_2}=\frac{50}{80}=0.625，編碼為1；\frac{C_2H_4}{C_2H_6}=\frac{100}{20}=5，編碼為2。編碼組合為1、1、2，判斷為電弧放電兼過熱故障。改良電協(xié)研法分析：除了氣體比值外，考慮到C_2H_2含量相對(duì)較高，且產(chǎn)氣速率較快，同時(shí)變壓器運(yùn)行油溫也有所升高。綜合判斷該變壓器存在較為嚴(yán)重的電弧放電故障，且由于電弧放電產(chǎn)生的高溫，導(dǎo)致周邊絕緣材料過熱分解，產(chǎn)生大量的C_2H_4等氣體。經(jīng)吊芯檢查，發(fā)現(xiàn)變壓器繞組存在一處匝間短路，引發(fā)了電弧放電，同時(shí)周邊絕緣材料因高溫而碳化，證實(shí)了改良電協(xié)研法的診斷結(jié)果更為準(zhǔn)確。通過對(duì)多個(gè)類似案例的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，改良電協(xié)研法在診斷準(zhǔn)確性方面表現(xiàn)更為出色。它能夠更全面地考慮各種因素，對(duì)復(fù)雜故障和早期故障的診斷能力更強(qiáng)。雖然三比值法在簡(jiǎn)單故障診斷中具有一定的有效性，但在面對(duì)復(fù)雜故障和多因素影響的情況時(shí)，改良電協(xié)研法能夠提供更可靠的診斷結(jié)果，為電力變壓器的故障診斷和維修決策提供更有力的支持。4.3人工智能方法4.3.1專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是一種基于知識(shí)的智能程序系統(tǒng)，它在電力變壓器故障診斷領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。專家系統(tǒng)通過整合領(lǐng)域?qū)＜业膶I(yè)知識(shí)和豐富經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建知識(shí)庫(kù)，當(dāng)面對(duì)變壓器故障診斷任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)輸入的油中溶解氣體分析數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)信息，在知識(shí)庫(kù)中進(jìn)行搜索和推理，從而得出故障類型、原因以及相應(yīng)的處理建議。在診斷過程中，專家系統(tǒng)會(huì)依據(jù)知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則，如“若油中乙炔含量超過5μL/L，且總烴含量超過150μL/L，則可能存在放電性故障”，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷。專家系統(tǒng)在變壓器故障診斷中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。它能夠快速處理大量的故障診斷知識(shí)和數(shù)據(jù)，避免人工診斷過程中的主觀因素和疲勞誤差，提高診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。專家系統(tǒng)還可以將多種故障診斷方法，如特征氣體法、比值法等有機(jī)結(jié)合起來，充分發(fā)揮不同方法的優(yōu)勢(shì)，為故障診斷提供更全面、更準(zhǔn)確的結(jié)果。在處理復(fù)雜故障時(shí)，專家系統(tǒng)可以綜合考慮多種因素，如氣體含量、產(chǎn)氣速率、變壓器運(yùn)行工況等，進(jìn)行深入分析和判斷。專家系統(tǒng)也存在一些局限性。知識(shí)獲取是專家系統(tǒng)面臨的主要難題之一。故障診斷知識(shí)的獲取往往依賴于領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)和知識(shí)，獲取過程困難且耗時(shí)。隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展和變壓器結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，新的故障類型和現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)需要不斷更新和完善，但這一過程往往較為困難。專家系統(tǒng)在面對(duì)新的、未知的故障情況時(shí)，由于知識(shí)庫(kù)中缺乏相應(yīng)的知識(shí)和規(guī)則，可能無(wú)法做出準(zhǔn)確的診斷。專家系統(tǒng)的推理過程往往較為復(fù)雜，對(duì)于一些不具備專業(yè)知識(shí)的用戶來說，理解和解釋診斷結(jié)果可能存在一定的困難。4.3.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的計(jì)算模型，具有自組織、自學(xué)習(xí)的能力，在電力變壓器故障診斷知識(shí)獲取方面展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它由大量的神經(jīng)元相互連接組成，通過對(duì)大量樣本數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，自動(dòng)調(diào)整神經(jīng)元之間的連接權(quán)重，從而建立起輸入數(shù)據(jù)與輸出結(jié)果之間的復(fù)雜映射關(guān)系。在變壓器故障診斷中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以油中溶解氣體的含量作為輸入，通過對(duì)大量包含不同故障類型和正常運(yùn)行狀態(tài)的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠自動(dòng)提取故障特征，建立起準(zhǔn)確的故障診斷模型。在訓(xùn)練過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)不斷調(diào)整權(quán)重，使得模型的輸出結(jié)果與實(shí)際的故障類型盡可能接近。當(dāng)遇到新的油中溶解氣體數(shù)據(jù)時(shí)，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)學(xué)習(xí)到的知識(shí)和模式，快速準(zhǔn)確地判斷變壓器是否存在故障以及故障的類型。與傳統(tǒng)的故障診斷方法相比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不需要事先確定故障診斷的規(guī)則和模型，能夠自動(dòng)從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律，對(duì)復(fù)雜故障和早期故障的診斷能力更強(qiáng)。4.3.3實(shí)例驗(yàn)證為了驗(yàn)證人工智能方法在電力變壓器故障診斷中的準(zhǔn)確性和有效性，以某電力公司實(shí)際運(yùn)行的多臺(tái)變壓器故障數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行分析。這些變壓器涵蓋了不同的電壓等級(jí)、容量和運(yùn)行年限，故障類型包括短路故障、放電故障和絕緣故障等多種類型。首先，采用專家系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。將變壓器的油中溶解氣體分析數(shù)據(jù)以及運(yùn)行工況數(shù)據(jù)輸入專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)依據(jù)其知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則和知識(shí)進(jìn)行推理判斷。對(duì)于一臺(tái)出現(xiàn)局部放電故障的變壓器，油中溶解氣體數(shù)據(jù)顯示氫氣含量為180μL/L，甲烷含量為60μL/L，乙炔含量為8μL/L，總烴含量為165μL/L。專家系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)，結(jié)合知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則，判斷該變壓器存在局部放電故障，并給出了相應(yīng)的處理建議，如加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、檢查絕緣情況等。接著，運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷。選取相同的故障數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練完成后，將新的故障數(shù)據(jù)輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過計(jì)算和分析，輸出故障類型判斷結(jié)果。對(duì)于另一臺(tái)存在絕緣故障的變壓器，油中溶解氣體數(shù)據(jù)為一氧化碳含量為200μL/L，二氧化碳含量為900μL/L，氫氣含量為100μL/L，總烴含量為140μL/L。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過處理，準(zhǔn)確判斷出該變壓器存在絕緣故障。通過對(duì)多臺(tái)變壓器故障數(shù)據(jù)的診斷結(jié)果與實(shí)際故障情況進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)專家系統(tǒng)在處理一些常見故障類型時(shí)，能夠依據(jù)知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則給出較為準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。但在面對(duì)一些復(fù)雜故障或新出現(xiàn)的故障模式時(shí)，由于知識(shí)庫(kù)的局限性，診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性有所下降。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷中表現(xiàn)出較高的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性，能夠準(zhǔn)確識(shí)別多種故障類型，尤其是對(duì)于復(fù)雜故障和早期故障的診斷效果明顯優(yōu)于專家系統(tǒng)。在某些早期放電故障案例中，專家系統(tǒng)可能無(wú)法準(zhǔn)確判斷，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)學(xué)習(xí)到的特征，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障跡象并做出準(zhǔn)確診斷。這表明人工智能方法在電力變壓器故障診斷中具有較高的實(shí)用價(jià)值，特別是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠?yàn)樽儔浩鞯陌踩\(yùn)行提供更可靠的保障。五、油中溶解氣體分析在故障預(yù)測(cè)中的應(yīng)用5.1故障預(yù)測(cè)模型構(gòu)建5.1.1數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理數(shù)據(jù)采集是構(gòu)建故障預(yù)測(cè)模型的首要環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性和完整性直接影響后續(xù)模型的性能。針對(duì)油中溶解氣體數(shù)據(jù)的采集，主要通過專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行。在實(shí)際運(yùn)行的電力變壓器中，利用氣相色譜儀對(duì)油中溶解氣體進(jìn)行定期檢測(cè)，獲取氫氣（H_2）、甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_2H_4）、乙炔（C_2H_2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO_2）等氣體的含量數(shù)據(jù)。為了確保數(shù)據(jù)的代表性，檢測(cè)周期一般根據(jù)變壓器的運(yùn)行狀況和重要程度進(jìn)行合理設(shè)置，對(duì)于運(yùn)行狀況良好的普通變壓器，可每季度檢測(cè)一次；而對(duì)于負(fù)載較大、運(yùn)行年限較長(zhǎng)或處于重要位置的變壓器，則需每月甚至每周檢測(cè)一次。除了氣體含量數(shù)據(jù)，還需同步采集變壓器的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，如油溫、負(fù)載電流、運(yùn)行時(shí)間等，這些數(shù)據(jù)能夠反映變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，為故障預(yù)測(cè)提供更全面的信息。采集到的數(shù)據(jù)往往存在噪聲、缺失值和異常值等問題，需要進(jìn)行預(yù)處理以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)清洗是預(yù)處理的重要步驟之一，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)檢查，識(shí)別并處理噪聲數(shù)據(jù)和異常值。對(duì)于噪聲數(shù)據(jù)，采用濾波算法進(jìn)行去除，如均值濾波、中值濾波等。均值濾波是通過計(jì)算數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的平均值來替換當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)，從而平滑數(shù)據(jù)曲線，去除噪聲干擾。對(duì)于異常值，根據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征和業(yè)務(wù)知識(shí)進(jìn)行判斷和處理。當(dāng)某一氣體含量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常范圍，且與其他相關(guān)數(shù)據(jù)存在明顯矛盾時(shí)，可將其判定為異常值。處理異常值的方法有多種，若異常值是由于測(cè)量誤差導(dǎo)致的，可采用插值法進(jìn)行修正，如線性插值、拉格朗日插值等；若異常值是由于設(shè)備故障或其他特殊原因?qū)е碌模跓o(wú)法確定其真實(shí)值的情況下，可將其剔除。數(shù)據(jù)歸一化也是預(yù)處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于不同氣體含量數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)和變化范圍可能存在較大差異，直接使用原始數(shù)據(jù)會(huì)影響模型的訓(xùn)練效果和預(yù)測(cè)精度。采用歸一化方法將數(shù)據(jù)映射到統(tǒng)一的區(qū)間，消除量綱的影響。常用的歸一化方法有最小-最大歸一化和Z-score歸一化。最小-最大歸一化的公式為x'=\frac{x-x_{min}}{x_{max}-x_{min}}，其中x為原始數(shù)據(jù)，x_{min}和x_{max}分別為數(shù)據(jù)集中的最小值和最大值，x'為歸一化后的數(shù)據(jù)。這種方法將數(shù)據(jù)映射到[0,1]區(qū)間，計(jì)算簡(jiǎn)單，能夠保留數(shù)據(jù)的原始分布特征。Z-score歸一化的公式為x'=\frac{x-\mu}{\sigma}，其中\(zhòng)mu為數(shù)據(jù)的均值，\sigma為數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。Z-score歸一化能夠使數(shù)據(jù)具有零均值和單位方差，適用于數(shù)據(jù)分布較為復(fù)雜的情況。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和模型的要求選擇合適的歸一化方法。5.1.2模型選擇與訓(xùn)練在完成數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理后，需要選擇合適的預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行訓(xùn)練，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器故障的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。常見的預(yù)測(cè)模型包括時(shí)間序列分析模型和機(jī)器學(xué)習(xí)模型等，每種模型都有其特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。時(shí)間序列分析模型在處理具有時(shí)間順序的數(shù)據(jù)時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其中自回歸積分滑動(dòng)平均模型（ARIMA）是一種經(jīng)典的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型。ARIMA模型的基本原理是通過對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行差分運(yùn)算，使其平穩(wěn)化，然后建立自回歸（AR）和滑動(dòng)平均（MA）模型，對(duì)平穩(wěn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和預(yù)測(cè)。對(duì)于變壓器油中溶解氣體含量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，如使用單位根檢驗(yàn)（ADF檢驗(yàn)）。若數(shù)據(jù)不平穩(wěn)，則對(duì)其進(jìn)行差分處理，直到數(shù)據(jù)滿足平穩(wěn)性要求。然后，根據(jù)自相關(guān)函數(shù)（ACF）和偏自相關(guān)函數(shù)（PACF）的特征，確定ARIMA模型的參數(shù)p（自回歸階數(shù)）、d（差分階數(shù)）和q（滑動(dòng)平均階數(shù)）。在確定參數(shù)后，利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)ARIMA模型進(jìn)行訓(xùn)練，通過最小化預(yù)測(cè)誤差來調(diào)整模型的參數(shù)，使模型能夠準(zhǔn)確地?cái)M合歷史數(shù)據(jù)，并對(duì)未來的氣體含量進(jìn)行預(yù)測(cè)。機(jī)器學(xué)習(xí)模型在處理復(fù)雜的非線性關(guān)系時(shí)表現(xiàn)出色，支持向量機(jī)（SVM）是一種常用的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。SVM通過尋找一個(gè)最優(yōu)分類超平面，將不同類別的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分類，在故障預(yù)測(cè)中，可將變壓器的正常運(yùn)行狀態(tài)和不同故障狀態(tài)看作不同的類別，通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，建立起狀態(tài)與特征之間的映射關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)未來狀態(tài)的預(yù)測(cè)。在使用SVM進(jìn)行故障預(yù)測(cè)時(shí)，首先將預(yù)處理后的油中溶解氣體數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況數(shù)據(jù)作為特征向量，將變壓器的狀態(tài)作為標(biāo)簽。然后，選擇合適的核函數(shù)，如線性核函數(shù)、徑向基核函數(shù)（RBF）等，將低維的特征向量映射到高維空間，以解決線性不可分的問題。通過調(diào)整核函數(shù)的參數(shù)和懲罰因子C，對(duì)SVM模型進(jìn)行訓(xùn)練，使其能夠準(zhǔn)確地對(duì)不同狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類預(yù)測(cè)。為了提高模型的預(yù)測(cè)性能，還可以采用集成學(xué)習(xí)的方法，將多個(gè)模型進(jìn)行組合。將ARIMA模型和SVM模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)融合，根據(jù)不同模型在訓(xùn)練集上的表現(xiàn)，確定其權(quán)重。表現(xiàn)較好的模型賦予較高的權(quán)重，表現(xiàn)較差的模型賦予較低的權(quán)重，從而得到更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)結(jié)果。在模型訓(xùn)練過程中，還需要對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。使用交叉驗(yàn)證的方法，將訓(xùn)練數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)子集，輪流將其中一個(gè)子集作為驗(yàn)證集，其余子集作為訓(xùn)練集，對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證，以評(píng)估模型的泛化能力。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，調(diào)整模型的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，如增加或減少神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)、調(diào)整SVM的核函數(shù)參數(shù)等，以提高模型的預(yù)測(cè)精度和穩(wěn)定性。5.2實(shí)例分析與驗(yàn)證為了全面驗(yàn)證所構(gòu)建的故障預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性和可靠性，選取某變電站一臺(tái)運(yùn)行多年的110kV電力變壓器作為研究對(duì)象。該變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，由于負(fù)載波動(dòng)、環(huán)境因素等影響，出現(xiàn)了油中溶解氣體含量異常的情況，具有典型的研究?jī)r(jià)值。在數(shù)據(jù)采集階段，利用專業(yè)的氣相色譜儀對(duì)該變壓器的油中溶解氣體進(jìn)行了連續(xù)12個(gè)月的監(jiān)測(cè)，每月采集一次數(shù)據(jù)，獲取了氫氣（H_2）、甲烷（CH_4）、乙烷（C_2H_6）、乙烯（C_2H_4）、乙炔（C_2H_2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO_2）等氣體的含量數(shù)據(jù)。同時(shí)，同步采集了變壓器的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，包括油溫、負(fù)載電流、運(yùn)行時(shí)間等。將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，去除噪聲數(shù)據(jù)和異常值。在第5個(gè)月的檢測(cè)數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)氫氣含量數(shù)據(jù)明顯異常，與其他月份的數(shù)據(jù)以及變壓器的運(yùn)行工況不匹配，經(jīng)檢查確認(rèn)是由于測(cè)量?jī)x器的短暫故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，遂采用線性插值法對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正。然后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，采用最小-最大歸一化方法，將各氣體含量數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況數(shù)據(jù)映射到[0,1]區(qū)間，以消除量綱的影響。采用時(shí)間序列分析模型中的自回歸積分滑動(dòng)平均模型（ARIMA）和機(jī)器學(xué)習(xí)模型中的支持向量機(jī)（SVM）進(jìn)行故障預(yù)測(cè)，并將兩者的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)融合。在確定ARIMA模型參數(shù)時(shí)，通過單位根檢驗(yàn)（ADF檢驗(yàn)）發(fā)現(xiàn)原始?xì)怏w含量時(shí)間序列數(shù)據(jù)不平穩(wěn)，對(duì)其進(jìn)行一階差分處理后，數(shù)據(jù)滿足平穩(wěn)性要求。根據(jù)自相關(guān)函數(shù)（ACF）和偏自相關(guān)函數(shù)（PACF）的特征，確定ARIMA模型的參數(shù)p=2，d=1，q=1。利用前10個(gè)月的數(shù)據(jù)對(duì)ARIMA模型進(jìn)行訓(xùn)練，然后對(duì)第11個(gè)月和第12個(gè)月的氣體含量進(jìn)行預(yù)測(cè)。在使用SVM進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，將預(yù)處理后的油中溶解氣體數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況數(shù)據(jù)作為特征向量，將變壓器的狀態(tài)（正?；蚬收希┳鳛闃?biāo)簽。選擇徑向基核函數(shù)（RBF）作為核函數(shù)，通過交叉驗(yàn)證的方法，調(diào)整核函數(shù)的參數(shù)\gamma和懲罰因子C，最終確定\gamma=0.1，C=10。同樣利用前10個(gè)月的數(shù)據(jù)對(duì)SVM模型進(jìn)行訓(xùn)練，然后對(duì)第11個(gè)月和第12個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)ARIMA模型和SVM模型在訓(xùn)練集上的表現(xiàn)，確定其權(quán)重分別為0.4和0.6，將兩者的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)融合，得到最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以評(píng)估模型的預(yù)測(cè)性能。在第11個(gè)月，實(shí)際氫氣含量為130μL/L，ARIMA模型預(yù)測(cè)值為125μL/L，SVM模型預(yù)測(cè)值為135μL/L，融合模型預(yù)測(cè)值為125×0.4+135×0.6=131μL/L，預(yù)測(cè)誤差為\frac{|131-130|}{130}×100\%\approx0.77\%。對(duì)于甲烷含量，實(shí)際值為75μL/L，ARIMA模型預(yù)測(cè)值為70μL/L，SVM模型預(yù)測(cè)值為80μL/L，融合模型預(yù)測(cè)值為70×0.4+80×0.6=76μL/L，預(yù)測(cè)誤差為\frac{|76-75|}{75}×100\%\approx1.33\%。在第12個(gè)月，實(shí)際乙烯含量為55μL/L，ARIMA模型預(yù)測(cè)值為50μL/L，SVM模型預(yù)測(cè)值為60μL/L，融合模型預(yù)測(cè)值為50×0.4+60×0.6=56μL/L，預(yù)測(cè)誤差為\frac{|56-55|}{55}×100\%\approx1.82\%。通過對(duì)多種氣體含量預(yù)測(cè)結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)融合模型的預(yù)測(cè)誤差明顯小于單一模型，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)油中溶解氣體的含量變化。根據(jù)預(yù)測(cè)的油中溶解氣體含量，結(jié)合特征氣體法和三比值法等故障診斷方法，對(duì)變壓器的故障狀態(tài)進(jìn)行判斷。當(dāng)預(yù)測(cè)的乙炔含量超過5μL/L，且總烴含量超過150μL/L時(shí)，依據(jù)特征氣體法判斷變壓器可能存在放電性故障。在第12個(gè)月的預(yù)測(cè)結(jié)果中，乙炔含量預(yù)測(cè)值為6μL/L，總烴含量預(yù)測(cè)值為160μL/L，據(jù)此判斷變壓器存在放電性故障風(fēng)險(xiǎn)。采用三比值法進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，計(jì)算得到的三比值編碼組合為1、0、1，根據(jù)三比值法的故障類型判斷方法，也判斷變壓器可能存在低能放電故障。實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn)，變壓器內(nèi)部存在一處引線接觸不良的問題，導(dǎo)致局部放電，與預(yù)