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开 题 报 告

论文题目： 电力变压器状态检修技术分析研究 学院：电气工程学院____ 学号： _ 姓名： _____

一、论文选题的目的和意义

选题目的：随着国民经济的快速发展和人民生活水平的大幅提高，生活用电的剧增，通过对电力变压器状态检修技术的分析研究，可掌握变压器的状态信息及评估设备的状态变化趋势和故障趋势，准确而及时地进行状态检修，提高电力变压器的安全性、可靠性，降低维修成本，保证供电质量。

选题意义：电力变压器实行状态检修是先进的科学管理方法，原有电力变压器的运行检修已难以适应高安全、优质、可靠、经济性电网的发展要求，实现状态检修，可以减少检修的盲目性，降低运行维护费用，提高资金利用率，提高电力变压器运行可靠性及设备寿命，减轻工人劳动强度，实现减员增效，提高企业社会效益和经济效益。

二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势

从国内外的研究情况来看, 对变压器的状态检修工作的研究已经受到国内的广泛关注, 也取得了一定的成果, 但总的来说, 较多的集中在对电气或机械方面的具体参量进行监测, 还缺乏一种有效的方法来表征变压器运行状态和各种试验、运行参数之间的关系。国内外对变压器状态评估中的故障诊断研究较多, 对变压器故障预测的研究却很少。在故障预测方面, 应用神经网络法预测变压器油的介质损耗因数, 从而预测变压器油的热老化故障；以灰色系统理论为基础, 研究了电气绝缘故障诊断的灰色预测模型新模式及其应用。在故障诊断方面, 常用以溶解气体分析为主结合其他电气试验结果的综合诊断方法对变压器进行故障诊断。近年各种智能技术如人工神经网络、概率推理、判决树、信息融合、Petri 网络等被引入变压器故障诊断中,取得了较好的效果。然而, 由于变压器的复杂性、测试手段的局限性及知识的精确性, 各种方法表现出不同的优缺点, 同时, 这些故障诊断和预测方法都基于某一因素或某几个因素去做出判断, 并未全面

综合考虑变压器的运行工况、预试状态、缺陷、检修、家族质量史、在线检测等状态信息, 目前利用综合信息对变压器进行状态评估的研究还远未达到实用要求。近年，电力变压器及电气设备的状态评估受到了很大的重视, 但在我国仍处在学术讨论范围中, 没有达到实用的要求。造成这种状况的原因是多方面的, 除管理维护、质量监督、设计标准等方面的问题外, 反映在评估技术上的问题主要有:评估时没有把各类设备一并考虑。预试及检修均要求设备退出运行, 而设备一般不易单独退出运行, 通常一个间隔的设备必须同时退出运行,因此电气设备的维护是相互关联和相互影响的；历史数据与在线数据的数值化管理欠缺；缺乏行之有效的诊断理论与方法, 仅提供数据, 且知识贫乏, 不能建立各种监测信息之间的关联关系, 无法解释测量结果正常的波动, 很难做出准确的变压器状态评估。

三、论文的主攻方向、主要内容、研究方法及技术路线

主攻方向：第一，从设备的检修模式看电力变压器状态检修。设备的检修维护有3种模式：应急维修、预防性维修和状态维修。应急维修是早期的维修方式，对电力变压器的消缺性维修属于应急维修；预防性维修主要针对企业的关键部位的贵重设备，这些设备一旦出现故障，会严重影响安全生产，因此对这些设备要定期安排大修小修，尽可能将故障隐患在出现之前加以排除。目前电力变压器周期性大修属于预防性维修；状态维修针对那些不能定期停机的关键设备，可采用传感器收集各关键部位的运行状态参数，根据这些参数判断设备的性能趋势，决定是否停机检修，这样可以减少很多不必要的计划检修。

第二，从设备故障的发展规律看电力变压器的状态检修。设备维修的目的主要是降低设备的故障率，提高设备的安全性及可靠性。设备的故障发展规律即设备故障率随时间变化的曲线分为中期、初期、老年期。初期又称调整期，这个期间故障率较低，发生故障的原因是设计的错误和工艺不完善而引起的。这个时期的主要任务是找出不可靠的原因，使故障率趋于稳定。中期又称偶然故障期，这个期间故障率低且为常数，故障的产生是随机的。老年期又称耗损故障期，在此期间元件已经老化，寿命趋于衰竭，因而故障率上升。若能在这个时期到来之前维修设备，可以将故障率降下来。

第三，从电力变压器的检测手段看电力变压器状态检修。电力变压器在线监

测是状态检修的基础，没有在线监测的状态检修是不严密的状态检修。由于传感器和计算机技术的发展，使得在线监测系统在变压器方面的应用成为可能，目前电力变压器的状态监测技术日趋完善，主要有：变压器的早期故障检测和寿命评估的传感技术；电力变压器的离线检测技术及故障监测。

第四，从变压器全过程管理来看变压器状态检修。电力变压器从设计制造到运输安装、运行维护全过程都要形成一系列的信息数据。这些数据信息反映了电力变压器各个阶段的状态，可作为变压器进行状态检修及退出电网运行的判据。设计制造阶段的数据包括了目前制造业的各种国家技术标准，用户的技术要求，及制造过程中用户监造数据和出厂试验数据。运输安装阶段包括了运输过程中三维记录仪的数据记录等，现场安装过程的记录及安装后的交接试验数据，以上的数据信息形成了变压器投运的状态信息数据。

主要内容：以电力变压器状态检修技术为核心，掌握变压器的状态信息及评估设备的状态变化趋势和故障趋势，准确而及时地进行状态检修。从在线检测技术的主要技术手段，故障诊断，故障预测，状态评估分析为关键内容。

研究方法：以选题目的和选题意义为基本出发点，以理论为基础，收集资料初步研究，对问题进行初步研究和阐述，查找解决问题的有关理论、文献，充分占有掌握资料，以便为总体计划研究方向做好诊断性评估。拟定总体计划，制定具体计划，结合实例，以经验总结法为依托，注意经验的先进性，与时俱进，全面考察总结的对象，充分占有原始的事实资料，做到有点有面，点面结合防止以偏概全，妥善进行理论分析，分类阅读有关文献得出一般性结论或者发现问题，寻找新思路，和案例研究法相结合。

技术路线：利用MATLAB对电力变压器状态进行信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量完成以下主要工作：数值分析，数值和符号计算，工程与科学绘图，控制系统的设计与仿真，数字图像处理技术，数字信号处理技术，以图形形象表示结果，并理论结合现代智能技术进行电力变压器状态检修技术分析研究。

四、论文工作进度安排