電力變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷

1緒論1.1課題提出的意義及本文的研究工作電力變壓器是電力系統(tǒng)重要的變電設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響系統(tǒng)的安全性，隨著超高壓和特高壓輸變電技術(shù)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)容量加大和覆蓋面增廣，它的故障可能對(duì)電力系統(tǒng)和用戶(hù)造成重大的危害和影響。一直以來(lái)，電力運(yùn)行人員對(duì)電力變壓器采用定期檢修方式來(lái)保證電力變壓器的安全運(yùn)行。定期檢修在理論上存在一定的不合理性，它是一種盲目性的檢修方式，主要以預(yù)防性試驗(yàn)為主，雖然這種檢修方式相對(duì)于故障檢修方式有很大的進(jìn)步。但是，定期檢修并沒(méi)有考慮到電力設(shè)備的初始狀態(tài)量變化情況，導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)“該修沒(méi)修〃的嚴(yán)重后果。本文主要研究了電力變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷方法，分析了變壓器常見(jiàn)故障，以及它們的表現(xiàn)特征，并進(jìn)行故障分類(lèi)和總結(jié)。然后采用常用的基于變壓器油中溶解氣體分析方法對(duì)變壓器內(nèi)部故障進(jìn)行診斷分析，主要采用了改良三比值方法，對(duì)改良三比值方法進(jìn)行了分析和討論。針對(duì)三比值編碼單一精確易造成的誤判、漏判，根據(jù)改良三比值法的模糊隸屬度函數(shù)，引入了MATLAB中模糊邏輯工具箱用于刻畫(huà)各對(duì)比值的隸屬度。通過(guò)區(qū)間模糊化，更合理地確定編碼組合，對(duì)故障判斷更有利，編碼的模糊化處理在三比值的基礎(chǔ)上更進(jìn)了一步，具有實(shí)際意義。2電力變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷電力變壓器擔(dān)負(fù)著電能的傳輸、分配及電壓的變換等多種功能，為電力部門(mén)提供服務(wù)，是電力系統(tǒng)的最關(guān)鍵的電力設(shè)備之一。電力系統(tǒng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的重要保證是變壓器處于正常運(yùn)行。根據(jù)聲音、溫度及其它現(xiàn)象，對(duì)變壓器進(jìn)行直觀觀察，是運(yùn)行人員做出的初步判斷。在實(shí)際診斷過(guò)程中準(zhǔn)確的故障診斷需要多來(lái)源信息的支持即對(duì)診斷的要求越高，越需要各方面更全面的信息。同時(shí)離線與在線，時(shí)間與空間上存在的差異以及不同試驗(yàn)對(duì)不同故障的靈敏度各不相同，使變壓器的故障診斷信息表現(xiàn)出多層次性。所以只有從多方面獲得關(guān)于同一對(duì)象的多維信息，并加以融合處理，才能對(duì)設(shè)備進(jìn)行更可靠更準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)與診斷?，F(xiàn)有的預(yù)防性試驗(yàn)方法不能有效地發(fā)現(xiàn)變壓器在運(yùn)行條件下的內(nèi)部潛伏性故障，而通過(guò)氣體繼電器又不能知道氣體組分及每種組分的含量，還往往給出一種假相，不能真正反映出現(xiàn)的故障。實(shí)測(cè)和研究表明，采用油中溶解氣體的氣相色譜法，根據(jù)變壓器的內(nèi)部析出的氣體可以分析變壓器的潛伏性故障，特別是對(duì)過(guò)熱性、電弧性和絕緣破壞性故障等，不管故障發(fā)生在變壓器的什么部位，都能很好的反映出來(lái)。油中溶解氣體分析法是目前檢測(cè)變壓器內(nèi)部故障的常用方法，是監(jiān)督與保障設(shè)備安全運(yùn)行的一個(gè)重要手段。2.1變壓器運(yùn)行中有故障的特征聲音異常變壓器在正常運(yùn)行中會(huì)發(fā)出輕微的、均勻的、連續(xù)的“嗡嗡”聲，這是運(yùn)行中電氣設(shè)備的一種固有特性。若產(chǎn)生的聲音不均勻或有特殊的響聲，則應(yīng)視為異?，F(xiàn)象。有下列情況：變壓器聲音比平時(shí)增大，但均勻，則異常原因可能為電網(wǎng)發(fā)生過(guò)電壓或變壓器過(guò)負(fù)荷。變壓器有雜音，則異常原因可能為內(nèi)部夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動(dòng)。變壓器有放電聲，則異常原因可能為變壓器內(nèi)部發(fā)生故障。變壓器有水沸騰聲，則異常原因可能為繞組發(fā)生短路故障或分接開(kāi)關(guān)因接觸不良引起嚴(yán)重過(guò)熱。油溫異常運(yùn)行中變壓器的鐵損和銅損轉(zhuǎn)化為熱量，若在同樣條件下，變壓器上層油溫比平時(shí)高出10°C以上，或負(fù)載不變而溫度不斷上升（冷卻裝置運(yùn)行正常），則為溫度出現(xiàn)異常。異常的原因有：（1） 變壓器內(nèi)部有故障如繞組匝間或?qū)娱g短路，繞組對(duì)周?chē)烹姡瑑?nèi)部引線接頭發(fā)熱及鐵芯多點(diǎn)接地等。（2） 冷卻裝置不正常。如潛油泵停運(yùn)，風(fēng)扇，散熱器損壞等。油位異常變壓器運(yùn)行中溫度的變化會(huì)使油體積發(fā)生變化，從而引起油位的上下移動(dòng)。常見(jiàn)的油位異常有：（1）假油位假油位指的是當(dāng)變壓器溫度變化正常時(shí)，變壓器油表管內(nèi)的油位變化不正?；虿蛔?。產(chǎn)生的原因是：（a）油標(biāo)管堵塞（b）油枕呼吸器堵塞（c）防爆管通氣孔堵塞（d）變壓器油枕內(nèi)存在一定量的空氣。⑵油面過(guò)低。產(chǎn)生的原因有：（a）變壓器嚴(yán)重滲漏油（b）工作人員放油后，因疏忽，未作充分補(bǔ)充（c）氣溫過(guò)低且油量不足。外表異常（1） 防爆管、防爆膜破裂，原因可能是內(nèi)部故障引起。（2） 套管閃絡(luò)放電，原因可能有：（a）套管表面過(guò)臟（b）套管制作工藝不良（c）系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)部過(guò)電壓或雷電沖擊過(guò)電壓。（3） 油滲透主要原因是油箱與零部件連接處密封不良，焊接或鑄件存在缺陷，運(yùn)行中額外重荷或受到振動(dòng)等。2.2變壓器常見(jiàn)故障過(guò)熱故障過(guò)熱故障通常為變壓器內(nèi)部的局部過(guò)熱、溫度升高。根據(jù)嚴(yán)重程度，過(guò)熱故障又分為輕度過(guò)熱（一般低于150C）、低溫過(guò)熱（150-300C）、中溫過(guò)熱（300C-700C）、高溫過(guò)熱（一般高于700C）四種情況。過(guò)熱與變壓器正常運(yùn)行下的發(fā)熱是有區(qū)別的，正常運(yùn)行時(shí)的溫度發(fā)熱源來(lái)自十繞組和鐵芯，即銅損和鐵損。電力變壓器內(nèi)部故障方面，過(guò)熱故障占60%還多，危害性嚴(yán)重。存在于固體絕緣中的過(guò)熱性故障會(huì)引起絕緣的劣化和熱解，對(duì)絕緣危害較大。另外過(guò)熱性故障還包括接點(diǎn)接觸不良、磁路故障、導(dǎo)體故障等，例如：分接升關(guān)接觸不良、鐵芯多點(diǎn)接地、局部短路、漏磁環(huán)流、緊固件松動(dòng)以及像硅膠進(jìn)入本體而引起局部油道堵塞致使局部散熱不良都可能會(huì)引起過(guò)熱性故障。因而綜合變壓器各方面考慮，產(chǎn)生過(guò)熱性故障的主要原因有：油箱底部有金屬異物，由于強(qiáng)油循環(huán)逐漸造成鐵芯多點(diǎn)接地。油箱底部有金屬屑，由于電場(chǎng)作用形成動(dòng)態(tài)式“小橋”通路，造成鐵芯兩點(diǎn)接地。變壓器制造結(jié)構(gòu)缺陷引起的渦流。制造或檢修中引線焊接觸及分接開(kāi)關(guān)接觸不良或匝間絕緣破損引起的局部過(guò)熱。放電故障通常，按放電的能量密度將變壓器內(nèi)部的放電故障分為局部放電、火花放電和電弧放電三類(lèi)。局部放電故障當(dāng)變壓器油紙絕緣中含有氣隙時(shí)，由于氣體的介電系數(shù)小而擊穿場(chǎng)強(qiáng)比油和紙都低，在運(yùn)行電壓作用下，因此變壓器絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部而發(fā)生非貫穿性局部放電現(xiàn)象，放電的部位通常在固體絕緣內(nèi)的空穴、電極尖端或油中沿固體絕緣的表面等。一般氣隙剛放電時(shí)放電量不超過(guò)幾百皮庫(kù)，但氣隙放電發(fā)展到油中也出現(xiàn)局部放電時(shí)，放電量可達(dá)到幾千到幾十萬(wàn)皮庫(kù)，往往引起絕緣紙層損壞而逐漸發(fā)展到嚴(yán)重事故。火花放電故障火花放電一般是低能量放電，即一種間隙性放電故障。當(dāng)變壓器內(nèi)部某些金屬部件接觸不良并處于高、低壓電極之間部位時(shí)，因阻抗分壓而在該金屬部件上產(chǎn)生對(duì)地的懸浮電位。調(diào)壓繞組在分接開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換極性的短暫時(shí)間，套管均壓球和無(wú)載分接頭開(kāi)關(guān)等高電位處，鐵心疊片磁屏蔽及緊固螺栓與地連接松動(dòng)脫落等低電位處，以及高壓套管端部接觸不良時(shí)等均會(huì)形成懸浮電位而引起火花放電。電弧放電故障電弧放電又稱(chēng)高能放電。電弧放電以線圈匝、層間擊穿為多見(jiàn)，其次是引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開(kāi)關(guān)飛弧等故障模式。其特點(diǎn)是產(chǎn)氣急劇而且量大，尤其是匝、層間絕緣故障，因無(wú)先兆現(xiàn)象，一般難以預(yù)測(cè)，最終以突發(fā)性事故暴露出來(lái)。2.3常用的變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)由于變壓器受結(jié)構(gòu)，運(yùn)行工況，氣候環(huán)境因素的影響，并且變壓器受強(qiáng)電流，電磁場(chǎng)力作用，以及內(nèi)部非常復(fù)雜的物理，化學(xué)作用，使得變壓器的故障表現(xiàn)形式非常多樣化，提取故障的特征非常難。常用的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法主要有：1、 油中關(guān)鍵氣體在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵氣體是指當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，出現(xiàn)某種特有的氣體成份或是引起原有的氣體成份的溶度的大量增加。通過(guò)分析特征氣體，就可以初步判斷變壓器發(fā)生的故障類(lèi)型。通過(guò)在軟件中對(duì)關(guān)鍵氣體的檢測(cè)或是規(guī)定其極限，可以及時(shí)掌管變壓器的運(yùn)行狀態(tài)信息。2、 局部放電監(jiān)測(cè)和定位當(dāng)變壓器有制造缺陷時(shí)，如接觸不良等，在變壓器內(nèi)部就會(huì)有局部放電現(xiàn)象產(chǎn)生，同時(shí)，如果油或是紙中有氣泡也會(huì)有局部放電產(chǎn)生。局部放電分為低能量的火花放電和高能量的電弧放電。3、 變壓器繞組變形監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行的工況條件是非常惡劣的，往往承受著高負(fù)載的電流沖擊，特別是發(fā)生短路時(shí)，線圈內(nèi)部承受著強(qiáng)大的電流應(yīng)力，容易引起繞組的變形，通過(guò)對(duì)繞組變形的分析可以發(fā)現(xiàn)變壓器是否存在故障。繞組變形分析主要運(yùn)用傳遞函數(shù)方法。4、 變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測(cè)變壓器在運(yùn)行中只允許一點(diǎn)接地，如果發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)，會(huì)形成環(huán)流，使變壓器油溫升高。5、 泄漏電流和電容量的測(cè)量變壓器是磁電共生系統(tǒng)，當(dāng)其工作在正常狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)是平衡的，通過(guò)測(cè)定泄漏電流和電容量也能提示出變壓器系統(tǒng)是不是有故障發(fā)生。2.4變壓器油中溶解氣體分析的診斷依據(jù)目前高壓變壓器幾乎都是用油來(lái)絕緣和散熱，變壓器油與油中的固體有機(jī)絕緣材料（紙和紙板等）在運(yùn)行電壓下因電、熱、氧化和局部電弧等多種因素作用會(huì)逐漸變質(zhì)，裂解成低分子氣體，由于含有不同化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔镉兄煌臒岱€(wěn)定性，所以絕緣油隨著故障點(diǎn)溫度的升高依次裂解生成烷烴、烯烴和炔烴，每一種烴類(lèi)氣體最大產(chǎn)氣率都有一個(gè)特定的溫度范圍，故絕緣油在各不相同的故障性質(zhì)下產(chǎn)生不同成分、不同含量的烴類(lèi)氣體。由此可見(jiàn)，油中溶解氣體的組分和含量在一定程度上反映出變壓器絕緣老化或故障的程度，可以作為反映電氣設(shè)備電氣異常的特征量。變壓器不同故障類(lèi)型產(chǎn)生的主要?dú)怏w和次要?dú)怏w見(jiàn)表2-1。

表2-1充油電力變壓器不同故障類(lèi)型產(chǎn)生的氣體故障類(lèi)型主要?dú)怏w成分次要?dú)怏w成分油過(guò)熱CH4C2H2H2 C2H6油和紙過(guò)熱CH4C2H4COCO2H2 C2H6油紙絕緣中局部放電H2C2H4COCO2C2H2C業(yè)CO2油中火花放電C2H2 H2油中電弧C2H2 H2CH4C2H4C2H6油和紙中電弧C2H2H2COCO2CH4C2H4C2H6進(jìn)水受潮或油中起泡H 2 根據(jù)不同故障類(lèi)型（表2-1）產(chǎn)生的油中特征氣體組分，只能粗略地判斷電力變壓器內(nèi)部是否可能有早期的故障存在，不能確定故障的性質(zhì)和狀態(tài)。因此國(guó)內(nèi)外通常以油中溶解氣體組分含量來(lái)診斷充油電力變壓器的故障性質(zhì)。目前普遍被采用改良三比值法作為判斷變壓器等充油電氣設(shè)備故障性質(zhì)的主要方法。三比值法的編碼規(guī)則和判斷方法如表2-2和表2-3所小。表2-2改良三比值法的編碼規(guī)則特征氣體比值比之范圍編碼說(shuō)明CH/CH22 24CH4/H2CH/CH24 26<0.1010例如：C2H2/C2H4=1~3編碼1CH4/H2=1~3編碼2=0.1~<1100=1~<3121>3222

編碼組合故障類(lèi)型判別故障實(shí)例C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6001輕微過(guò)熱導(dǎo)線絕緣過(guò)熱，注意CO和CO的含2量及CO2/CO比值20低溫過(guò)熱分接開(kāi)關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動(dòng)或執(zhí)焊接不良，渦流引起銅過(guò)熱，鐵芯漏磁，局部短路，層間絕緣不良，鐵芯多點(diǎn)接地21中溫過(guò)熱0,1,22高溫過(guò)熱10局部發(fā)電高濕度、高含氣量引起油中低能量密集的電局部發(fā)電20,10,1,2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，分接頭引線和油隙閃絡(luò)，不同電位之間的油中火花放電或懸浮電位之間的火花放電20,1,2低能放電兼過(guò)熱10,10,1,2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)、引線對(duì)外箱殼放電、線圈熔斷、分接開(kāi)關(guān)飛弧、環(huán)路斷流引起電弧、引線對(duì)其他接地體放電等20,1,2電弧放電兼過(guò)熱表2-3故障類(lèi)型判斷方法改良三比值法，其判斷故障的準(zhǔn)確率提高了很多。但在實(shí)際使用中顯示出以下不足：1、 比值法推薦的故障性質(zhì)比值范圍編碼不多，檢驗(yàn)此法的故障事例相當(dāng)有限2、 實(shí)際中往往出現(xiàn)沒(méi)有包括在比值范圍內(nèi)的比值組合而無(wú)法判斷3、 每一種故障對(duì)應(yīng)一組比值，對(duì)多種故障的聯(lián)合作用，可能找不到相對(duì)應(yīng)的比值組合：4、 有些情況下按三比值編碼所規(guī)定的范圍劃分所求的編碼并不準(zhǔn)確，存在著誤判的可能性。2.5三比值編碼的模糊處理變壓器日常監(jiān)測(cè)中常常需要使用各種規(guī)程或?qū)t進(jìn)行電氣設(shè)備故障或狀態(tài)判斷。由于電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，其故障現(xiàn)象、故障原因及故障機(jī)理之間存在大量的不確定性，故障類(lèi)型與編碼的關(guān)系本身是模糊的，往往一種故障狀態(tài)可能引起多種故障特征，而一種故障特征也在不同程度上反映多種故障狀態(tài)。一般只給出一個(gè)判定邊界的描述，難以確切反映故障與表現(xiàn)特征之間的客觀規(guī)律。這種“判定邊界的描述”以確定的數(shù)值形式給出。如：油中溶解氣體分析法是目前檢測(cè)變壓器運(yùn)行狀態(tài)及預(yù)測(cè)內(nèi)部故障的常用方法，是監(jiān)督與保障設(shè)備安全運(yùn)行的一個(gè)重要手段。用三比值法判斷故障時(shí)編碼與故障類(lèi)型之間是嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，由此而確定的編碼一一故障矩陣，是一個(gè)由元素1和0組成的普通關(guān)系矩陣，其中“1”表示該編碼屬于該類(lèi)故障，“O”表示該編碼不屬于該類(lèi)故障。但在日常監(jiān)測(cè)中經(jīng)?？梢钥吹竭@樣的情況：得到的數(shù)據(jù)剛好就落在比值碼的分界點(diǎn)0.1、1、3等得附近，如果考慮工程誤差，就可能得到完全不同的另外一個(gè)編碼，讓人難以選擇。2.5.1模糊集合與隸屬函數(shù)在傳統(tǒng)的邏輯中，一個(gè)命題被定義為可判斷其真假的陳述語(yǔ)句。其真值可用真或假完全描述，當(dāng)真值用數(shù)值表示時(shí)，用1表示真，用0表示假。在現(xiàn)實(shí)生活中有很多命題也被定義成陳述語(yǔ)句。比如：發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度可能過(guò)熱?！斑^(guò)熱”這個(gè)詞就是個(gè)模糊的概念，沒(méi)有一個(gè)明確的分界點(diǎn)。所以它不是普通集合，不能簡(jiǎn)單用0或者1來(lái)描述，而最好用一個(gè)數(shù)來(lái)反映它隸屬于該模糊概念或模糊集合的程度。論域U的模糊子集A可以由隸屬函數(shù)來(lái)表征匕(x)，其中匕(x)在閉區(qū)間[0，1]中取值，匕(x)的大小反映了乂對(duì)于模糊集合A的隸屬程度。對(duì)于模糊集合的運(yùn)算也可以完全通過(guò)隸屬函數(shù)來(lái)完成。

2.5.2MATLAB模糊工具包實(shí)現(xiàn)變壓器比值編碼模糊化變壓器故障早期診斷的最佳方法是油中氣體分析法，在比值法的氣體區(qū)間劃分中，分界點(diǎn)0.1、1、3是根據(jù)變壓器大量的故障事例，并經(jīng)過(guò)調(diào)查、分析、采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法得出的，臨界點(diǎn)的值是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，這種統(tǒng)計(jì)方法不可避免地舍棄了一些次要因素，必然會(huì)降低判斷準(zhǔn)確度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文將三比值法中精確的區(qū)間邊界模糊化，根據(jù)比值區(qū)間分別求取隸屬函數(shù)，再找出不同范圍的最大隸屬度，確定三比值編碼，從而確定故障原因，三比值法中H，CH，CH，TOC\o"1-5"\h\z2 4 26CH，CH五種氣體組成的CH/CH，CH/H，CH/CH三個(gè)比值。每個(gè)比值同它24 22 22 24 4 2 24 26的各個(gè)確定編碼區(qū)間的關(guān)系可以用特征函數(shù)來(lái)表示。以CH/CH為例，設(shè)Z=CH/CH，Z0(z)，Z1(z)，Z2(z)分別表示編碼為0，2624 26 2426兀(。,1)兀(。,1)其余zG[l,3)其余其余麟)?￡Z0(z)，Z-(z)，Z2(z)分別表示編碼為0、1、2對(duì)應(yīng)模糊化編碼區(qū)間的隸屬函數(shù)。由于三比值編碼邊界分別是一個(gè)下降沿，一個(gè)日型，一個(gè)上升沿，在結(jié)合前人總結(jié)經(jīng)驗(yàn)以及MATLAB中所提提供的隸屬度函數(shù)，選用MATLAB模糊邏輯工具箱中所提供的Z型及S型隸屬度函數(shù)，它們表示如下：Z型隸屬度函數(shù)：y=zmf(x，[ab])S型隸屬度函數(shù)y=smf(x，[ab])n型隸屬度函數(shù)：為Z型和S型的組合a、b、a1、b1分別是邊界模糊化的范圍，根據(jù)前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)可分別將[O.1、1、3]模糊化為[(0.08-0.12)、(0.8-1.2)、(2.8-3.2)]。由此可得的隸屬度函數(shù)如下： 々(司二廠shapedEf(xJ0.8,1.2])smf(冬』0.8,L2])0<Xsl.2'1 1.2<x<2..8 .zmf(x,?&3.2])2..8wx.3.2(2r)=s-shapcdmf(xJ2.8,3*2])同理可得其余兩種比值編碼的隸屬度函數(shù)如下。令u=CH/CH、w=CH/CH,

22 24 24 26可得到隸屬度函數(shù)分別為：uO=z-shapedmf(u,[0.080*12])；smf(x,[0.08,0*12])0<x王0.12wl--1 0.12<x<2.8rzmf(x,[2.8S.2])Z8mx玄3.2u2=^-shapedmf(uf[2.83.2])；w30=znif(w,[0,81.2])；■叫(孟[0.&L2])0<xwL2wl-h1 1.2<x<2.8 .zmf(x,[2*8,3.2])2.8sxs3.2w32^smf(w,[2.832])；模糊化處理圖分別如下:圖2-1CH/CH編碼0的模糊化處理24 26圖2-2CH/CH編碼1的模糊化處理24 26圖2-3CH/CH編碼2的模糊化處理24 26編碼模糊化處理后，編碼依舊，增加一個(gè)隸屬度^,這樣每個(gè)編碼可用兩個(gè)元素來(lái)表示：（編碼，隸屬度），每個(gè)編碼并不絕對(duì)等于0,1，2,而是某種程度上等于0，1，2。原有的精確三比值法推理規(guī)則形式上要作某些修改。假設(shè)al、a2、a3分別表示CH/CH、CH/H、CH/CH的比值編碼，p表示結(jié)論。精確三22 24 4 2 24 26比值法的推理規(guī)則形式為：IFalANDa2ANDa3THENBp模糊化后的三比值法分類(lèi)規(guī)則的前提和結(jié)論均為模糊命題.其形式為：IF（al，p1）AND（a2，p2）AND（a3，p3）THENBp系統(tǒng)推理時(shí)可能發(fā)生幾條規(guī)則同時(shí)滿足前提條件，此時(shí)以隸屬度最大的那條規(guī)則觸發(fā)。綜合評(píng)判輸出是與各種類(lèi)型相對(duì)應(yīng)的隸屬度集合，數(shù)值越大表示屬于該故障的可能程度越大。2.5.3算例采用隸屬度表示編碼的辦法還可以避免測(cè)量誤差對(duì)編碼判斷的影響。例如：某廠柴油機(jī)電站9號(hào)變壓器因出現(xiàn)異常而進(jìn)行了氣相色譜試驗(yàn)，詳細(xì)情況見(jiàn)表2-4。表2-49號(hào)變壓器絕緣油氣相色譜試驗(yàn)報(bào)告組份H2CH4CH26CH24CH22總烴COCO2名稱(chēng)uL/LuL/LuL/LuL/LuL/L含量uL/LuL/L9號(hào)變31.603.3776.601.240.0081.21161.874188.50壓器 故障：無(wú)按照精確三比值法計(jì)算其編碼如下：CH/CH=0，編碼為0；CH/H=0.107，編碼為0；CH/CH=0.016，編碼為0；22 24 4 2 24 26按照精確三比值法判斷沒(méi)有故障。但是考慮到測(cè)量?jī)x器的誤差如±5%時(shí)，貝UCH4/H2很有可能低于0.1，這時(shí)候CH/史編碼就變成1，三比值法判斷存在局部放電。如用隸屬度表示則會(huì)更清晰，CH4/H2的編碼為（0，0.7887）、（1，0.2113）、（2,0）。

3模糊推理綜合的故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)3.1基于模糊綜合評(píng)判的故障診斷模型在變壓器的故障診斷中，單征兆診斷的結(jié)果是相互交叉、重疊的，最終的診斷結(jié)果是多征兆診斷結(jié)果的綜合，此綜合的理論就是模糊綜合決策。模糊綜合決策的模型有三個(gè)基本要素。因素集在變壓器故障診斷中，對(duì)設(shè)備的每一種故障，根據(jù)設(shè)備的各種資料和維修經(jīng)驗(yàn)可統(tǒng)計(jì)出該種故障發(fā)生時(shí)所可能表現(xiàn)出的各種征兆，設(shè)共有n種不同的征兆，則各種不同的征兆構(gòu)成的集合可表示為：U={u1，u2，…，un.)對(duì)于變壓器故障診斷，因素集即為征兆種類(lèi)集：U={ul，u2，…，un)={第一種征兆，第二種征兆，…，第n種征兆)故障集在變壓器故障診斷中，根據(jù)設(shè)備的各種資料和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可統(tǒng)計(jì)出各種故障，設(shè)共有m種故障，則故障構(gòu)成的集合可表示為：V={v1，v2，“wm}對(duì)于變壓器故障診斷，故障集即為診斷結(jié)果集：V={v1，v2，…，vm)={第一種故障，第二種故障，…，第m種故障)。單故障評(píng)判首先對(duì)故障集V中的故障vi(i=1，2，...，m)作單故障評(píng)判，確定該故障對(duì)征兆u(yù)j(j=1,2，...，n)的隸屬度(可能性程度)rij，這樣就得出第i個(gè)故障vi的單故障集ri=(ri1，ri2,…，rin)T，它是征兆集u上的模糊子集。因此，單故障評(píng)判即是如下的模糊映射：，f：u—F(K)m個(gè)故障的評(píng)價(jià)集就構(gòu)成了一個(gè)總的評(píng)價(jià)模糊矩陣R，即:3-13-1R即是征兆論域U到故障論域V的一個(gè)模糊關(guān)系，r.表示故障Vi對(duì)征兆Ui的隸屬度。(4)權(quán)重系數(shù)單故障評(píng)判較為容易，多故障的多元決策相對(duì)困難些，主要是在諸征兆Ui之間，有些征兆在總體評(píng)價(jià)中的影響程度可能大些，而另一些征兆在總體評(píng)價(jià)中的影響可能小些，但究竟大多少或者小多少，則是一個(gè)模糊擇優(yōu)問(wèn)題。因此，評(píng)價(jià)的著眼點(diǎn)可看成征兆論域U上的模糊子集C，記作：（?=堂+冬+?..+&