電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)及其故障診斷(共18頁(yè)).ppt

1、五、模糊診斷五、模糊診斷設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行設(shè)備帶故障運(yùn)行設(shè)備帶故障運(yùn)行 設(shè)備上所出現(xiàn)的故障征兆也是一個(gè)從無(wú)到有、設(shè)備上所出現(xiàn)的故障征兆也是一個(gè)從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)的逐漸開(kāi)展過(guò)程。所以對(duì)其進(jìn)行描述和從弱到強(qiáng)的逐漸開(kāi)展過(guò)程。所以對(duì)其進(jìn)行描述和判斷采用模糊推理的方法是非常有效的。判斷采用模糊推理的方法是非常有效的。 模糊診斷的方法是通過(guò)所出現(xiàn)的某些征兆的模糊診斷的方法是通過(guò)所出現(xiàn)的某些征兆的隸屬度，來(lái)推測(cè)各種故障原因的隸屬度。隸屬度，來(lái)推測(cè)各種故障原因的隸屬度。根據(jù)設(shè)備特征根據(jù)設(shè)備特征 推斷設(shè)備的狀態(tài)推斷設(shè)備的狀態(tài) 故障征兆故障征兆 Kj，j = 1, 2, , n 模糊向量模糊向量 K(

2、K1, K2, , Kn) 故障原因故障原因 Di，i = 1, 2, , m 模糊向量模糊向量 D ( D1, D2, , Dm) 可認(rèn)為在故障征兆和故障原因之間具有模糊可認(rèn)為在故障征兆和故障原因之間具有模糊關(guān)系關(guān)系R: D=K R這就是故障診斷的模糊關(guān)系方程，表達(dá)著診斷專(zhuān)這就是故障診斷的模糊關(guān)系方程，表達(dá)著診斷專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。nmijmnmmnnrrrrrrrrrrR )(212222111211診斷矩陣確定診斷矩陣確定 如何準(zhǔn)確地構(gòu)造診斷矩陣如何準(zhǔn)確地構(gòu)造診斷矩陣R是模糊診斷的核心問(wèn)題。是模糊診斷的核心問(wèn)題。n 由專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)設(shè)定初始值。由專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)設(shè)定初始值。在實(shí)際診斷過(guò)程中，

3、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)權(quán)值進(jìn)行修正。在實(shí)際診斷過(guò)程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)權(quán)值進(jìn)行修正。集中多名專(zhuān)家分析故障集與征兆集的關(guān)系，建立每集中多名專(zhuān)家分析故障集與征兆集的關(guān)系，建立每一種故障與個(gè)征兆的聯(lián)系一種故障與個(gè)征兆的聯(lián)系rij，j=1,n。當(dāng)當(dāng)rij=0時(shí)，代表征兆與故障無(wú)關(guān)。時(shí)，代表征兆與故障無(wú)關(guān)。rij越大，那么故越大，那么故障原因與征兆之間的關(guān)聯(lián)性就越強(qiáng)。障原因與征兆之間的關(guān)聯(lián)性就越強(qiáng)。專(zhuān)家的意見(jiàn)出現(xiàn)矛盾；專(zhuān)家的意見(jiàn)出現(xiàn)矛盾；診斷對(duì)象的應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)發(fā)生變化。診斷對(duì)象的應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)發(fā)生變化。模糊算子模糊算子 ),()()(yxRxKyD )(),(maxmin)(ijijrxy imim例例

4、: X=Y=1+2+3+4, A與與B的關(guān)系是近似相等。的關(guān)系是近似相等。關(guān)系矩陣關(guān)系矩陣R=1/(1,1)+(2,2)+ (3, 3)+(4,4)+0.4/(1,2)+(2,1)+(2,3)+(3,2)+(3,4)+(4,3). 0 , 4 . 0 , 6 . 0 , 114 . 0004 . 014 . 004 . 014 . 0004 . 010 , 0 , 6 . 0 , 1 RAB如果如果A較小較小,A=1/1+0.6/2, 那么那么B可見(jiàn)可見(jiàn)B也較小。也較小。這一模糊推理的演繹過(guò)程可表達(dá)為：這一模糊推理的演繹過(guò)程可表達(dá)為： A和和B近似相等近似相等前提一前提一A較小較小前提二前提二

5、B也較小也較小推理結(jié)論推理結(jié)論 分析診斷對(duì)象、確定征兆集和故障集分析診斷對(duì)象、確定征兆集和故障集建立診斷矩陣，確定診斷算法建立診斷矩陣，確定診斷算法輸入特征向量輸入特征向量計(jì)算計(jì)算 D=K R最大隸屬度原那么最大隸屬度原那么輸出診斷結(jié)果輸出診斷結(jié)果閾值原那么閾值原那么擇近原那么擇近原那么電氣故障診斷實(shí)例電氣故障診斷實(shí)例 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可歸納出電力變壓器的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可歸納出電力變壓器的14種故障征兆和種故障征兆和11中故障原因中故障原因. 電氣故障診斷的目的就是嘗試根據(jù)檢測(cè)到的電氣故障診斷的目的就是嘗試根據(jù)檢測(cè)到的故障征兆推測(cè)導(dǎo)致故障狀態(tài)的真實(shí)原因。故障征兆推測(cè)導(dǎo)致故障狀態(tài)的真實(shí)原因

6、。故障征兆故障征兆K1重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。K2輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。K3DGA結(jié)果嚴(yán)重超標(biāo)。結(jié)果嚴(yán)重超標(biāo)。K4鐵心絕緣電阻過(guò)低。鐵心絕緣電阻過(guò)低。K5變壓器負(fù)載正常，但上層油溫超過(guò)變壓器負(fù)載正常，但上層油溫超過(guò)80 C。K6電氣試驗(yàn)異常。電氣試驗(yàn)異常。K7變壓器繞組直流電阻相間差別過(guò)大。變壓器繞組直流電阻相間差別過(guò)大。K8甲烷、乙烯迅速增長(zhǎng)，但甲烷、乙烯迅速增長(zhǎng)，但CO和和CO2增長(zhǎng)較少。增長(zhǎng)較少。K9總烴、乙炔含量明顯增長(zhǎng)。總烴、乙炔含量明顯增長(zhǎng)。K10甲烷、氫明顯增長(zhǎng)。甲烷、氫明顯增長(zhǎng)。K11僅氫氣含量明顯升高。僅氫氣含量明顯升高。K12內(nèi)部出現(xiàn)較明顯的局部放電內(nèi)部出

7、現(xiàn)較明顯的局部放電K13油中微水含量高。油中微水含量高。K14套管介質(zhì)損耗明顯升高。套管介質(zhì)損耗明顯升高。故障原因故障原因D1匝間短路，過(guò)電壓導(dǎo)致?lián)舸┓烹娫验g短路，過(guò)電壓導(dǎo)致?lián)舸┓烹奃2鐵心多點(diǎn)接地。鐵心多點(diǎn)接地。D3繞組過(guò)熱。繞組過(guò)熱。D4分接開(kāi)關(guān)接觸不良或引線(xiàn)接觸不良。分接開(kāi)關(guān)接觸不良或引線(xiàn)接觸不良。D5懸浮電位放電。懸浮電位放電。D6油流帶電。油流帶電。D7進(jìn)水受朝。進(jìn)水受朝。D8絕緣紙浸漬不良，導(dǎo)致局部放電。絕緣紙浸漬不良，導(dǎo)致局部放電。D9套管受潮套管受潮 D10沿圍屏發(fā)生樹(shù)枝狀放電沿圍屏發(fā)生樹(shù)枝狀放電D11漏磁過(guò)熱。漏磁過(guò)熱。K1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11K12K

8、13K14D1CBCDBCD2DCADCD3DDDCD4DDCABDCCD5DCDCD6DCCD7BAD8CBABD9AD10CBBAAD11CCD模糊關(guān)系矩陣模糊關(guān)系矩陣注注 字母表示因果關(guān)系的強(qiáng)弱：字母表示因果關(guān)系的強(qiáng)弱：A-密切密切 0.9 ； B-較密切較密切0.7； C-有關(guān)系有關(guān)系0.5；D-有點(diǎn)關(guān)系有點(diǎn)關(guān)系0.3；空格為零。；空格為零。故障實(shí)例故障實(shí)例：某電力變壓器發(fā)生輕、重瓦斯繼電器保護(hù)動(dòng)作，：某電力變壓器發(fā)生輕、重瓦斯繼電器保護(hù)動(dòng)作，總烴、乙炔含量顯著增加，并在局部放電檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)存在較總烴、乙炔含量顯著增加，并在局部放電檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)存在較大的局部放電量。大的局部放電量。故障特征向量：故障特征向量： k1=1, k2=1, k9=0.9, k12=0.9, 其余其余 kj=0 。D1D2D3D4D5D6D8D10D11K1CDDCK2BDDDDDBCK9BDBAK12CCCBAB相應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣相應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣根據(jù)模糊運(yùn)算規(guī)那么：根據(jù)模糊運(yùn)算規(guī)那么： D1=0.7, D2=0.5, D3=0.5, D4=0.7, D5=0.5, D6=0.3, D8=0.5, D10=0.9, D