用于溶解气体分析的系统和方法技术方案

一种分析充油变压器中的溶解气体的方法，包括：确定表示多个溶解气体浓度的多边形的质心。确定多边形的质心所位于的故障区域，其中多个故障区域被定义在复合故障区域图中，该复合故障区域图是由杜瓦尔五边形1和2的复合。该方法基于复合故障区域图内确定的故障区域，对变压器经历的故障进行分类。分类是通过机器学习分类技术完成的。其他的实施例基于溶解气体水平对故障进行分类，而不确定表示溶解气体水平的多边形的质心。还公开了相关的系统。平的多边形的质心。还公开了相关的系统。平的多边形的质心。还公开了相关的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于溶解气体分析的系统和方法


[0001]本公开涉及用于充油变压器的故障分析。具体地，本公开涉及用于执行溶解气体分析(DGA)以对充油变压器中的故障进行分类的系统和方法。

技术介绍

[0002]一些电气设备(诸如，高压变压器)包括充油室，变压器中的油在其中用于多种功能。油可作为冷却剂和/或绝缘体，并可保护变压器中的纤维素(纸)免受化学侵蚀。这些油还有助于防止变压器内的污泥堆积。最后，油可以用作诊断工具，用于对变压器中可能发生的故障进行识别和分类。
[0003]通常，变压器中使用矿物油，如环烷油或石蜡油，通常首选环烷油，因为尽管环烷油的氧化速率大于石蜡油，但环烷油的氧化产物是可溶的，并且因此不太可能形成干扰冷却的沉淀物。合成油也可用在某些变压器中。
[0004]充油变压器在运行过程中可能会因各种原因(诸如，过压状况、超温状况、放电、或其他原因)而出现故障。当故障发生时，希望识别故障的性质和/或严重程度，以确定是否指示纠正措施，并且如果指示纠正措施，需要采取何种类型的纠正措施。
[0005]充油变压器中的故障可以通过各种方式进行分类。通常，根据故障发生时变压器所经历的状况的性质对故障进行分类。例如，可根据与故障相关联的温度、是否发生与故障相关的放电、是否发生与故障相关的电晕局部放电、是否发生电气设备内的纤维素(纸)碳化等来对故障进行分类。某些类型的故障被认为比其他类型的故障更严重，并且可能需要更立即或程度更重的纠正措施(甚至并包括关闭或更换变压器)。
[0006]当含有充满矿物油的腔室的电气设备发生故障时，可以通过检查油中各种溶解气体的相对部分来确定故障类型。此类气体有时被称为诊断气体，可包括例如H2、C2H2、C2H4、CH4、和C2H6的碳氢化合物。这些气体在油中的相对浓度可用于确定发生的故障类型，以便在需要时采取适当的纠正措施。

技术实现思路

[0007]一种分析充油变压器中的溶解气体的方法，包括：获得充油变压器中的第一数量种气体的溶解气体水平的测量值；确定第一数量种气体的相对水平；以及在第一数量的径向轴中的相应一个径向轴上绘制第一数量的点，该第一数量的点表示第一数量种气体的相对水平中的各个相对水平，第一数量的径向轴中的每个径向轴在二维坐标系中围绕原点等角度间隔，第一数量的径向轴中的每个径向轴表示第一数量种气体中的一种气体的相对水平，第一数量的点在二维坐标系内形成多边形。该方法还包括：确定多边形的质心。从二维坐标系中定义的多个故障区域中确定多边形的质心所位于的故障区域，其中，多个故障区域被定义在复合故障区域图中，该复合故障区域图是第一故障区域图和第二故障区域图的复合，该第一故障区域图定义对充油变压器内的基本电气故障进行分类的区域，其中，第一故障区域图中的区域的定义不是基于充油变压器内的纤维素的碳化，第二故障区域图定义
至少部分地基于充油变压器内的纤维素的碳化对故障进行分类的区域。该方法还包括：基于复合故障区域图中确定的故障区域对由充油变压器经历的故障进行分类。
[0008]在一些实施例中，第一数量是5，多边形包括五边形形状，第一故障区域图包括第一杜瓦尔(Duval)五边形，第二故障区域图包括第二杜瓦尔五边形。
[0009]在一些实施例中，复合故障区域图包括基于充油变压器内的纤维素的碳化和热特性两者对热故障进行分类的区域。
[0010]在一些实施例中，第一杜瓦尔五边形基于温度定义故障区域，第二杜瓦尔五边形至少部分地基于碳化定义故障区域，并且复合故障区域图基于温度和碳化的组合定义故障区域。
[0011]在一些实施例中，第一杜瓦尔五边形定义Tl、T2、和T3故障区域，第二杜瓦尔五边形定义O、C、和T3
‑
H故障区域，并且复合故障区域图定义在第一杜瓦尔五边形中的Tl、T2、和T3故障区域以及第二杜瓦尔五边形中的O、C、和T3
‑
H故障区域内毗连的故障区域。
[0012]在一些实施例中，复合故障区域图内的故障区域包括Tl
‑
O、T2
‑
O、Tl
‑
C、T2
‑
C、T3
‑
C、和T3
‑
H。
[0013]在一些实施例中，第一数量种气体包括：C2H2，其绘制在相对于二维坐标系的x轴以18度的角度延伸的第一轴上；H2，其绘制在相对于二维坐标系的x轴以90度的角度延伸的第二轴上；C2H6，其绘制在相对于二维坐标系的x轴以162度的角度延伸的第三轴上；CH4，其绘制在相对于二维坐标系的x轴以234度的角度延伸的第四轴上；以及C2H4，其绘制相对于二维坐标系的x轴以306度的角度延伸的第五轴上。
[0014]在一些实施例中，复合故障区域图内的故障区域在二维坐标系中具有以下坐标，其中，第一数量种气体的相对水平被绘制为第一数量种气体的相对百分比：
[0015]Tl
‑
O：[(
‑
35,3.1),(0,1.5),(0,
‑
3),(
‑
3.5,
‑
3.5),(
‑
6,
‑
4),(
‑
11,
‑
8),(
‑
18.8,
‑
26),(
‑
22.5,
‑
32.4),(
‑
23.5,
‑
32.4)][0016]T2
‑
O：[(
‑
21.5,
‑
32.4),(
‑
18.8,
‑
26),(
‑
22.5,
‑
32.4)][0017]Tl
‑
C：[(
‑
6,
‑
4),(
‑
11,
‑
8),(
‑
18.8,
‑
26)][0018]T2
‑
C：[(
‑
6,
‑
4),(
‑
18.8,
‑
26),(
‑
21.5,
‑
32.4),(1,
‑
32.4)][0019]T3
‑
C：[(
‑
3.5,
‑
3.5),(
‑
6,
‑
4),(1,
‑
32.4),(2.5,
‑
32.4)][0020]T3
‑
H：[(
‑
3.5,
‑
3.5),(2.5,
‑
32.4),(23.5,
‑
32.4),(24.3,
‑
30),(0,
‑
3)]。
[0021]在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分析充油变压器中的溶解气体的方法，包括：获得所述充油变压器中的第一数量种气体的溶解气体水平的测量值；确定所述第一数量种气体的相对水平；在第一数量的径向轴中相应的一个径向轴上绘制第一数量的点，所述第一数量的点表示所述第一数量种气体的相对水平中的各个相对水平，所述第一数量的径向轴中的每个径向轴在二维坐标系中围绕原点等角度间隔，所述第一数量的径向轴中的每个径向轴表示所述第一数量种气体中的一种气体的相对水平，所述第一数量的点在所述二维坐标系内形成多边形；确定所述多边形的质心；从所述二维坐标系中定义的多个故障区域确定所述多边形的质心所位于的故障区域，其中，所述多个故障区域定义在复合故障区域图中，所述复合故障区域图是第一故障区域图和第二故障区域图的复合，所述第一故障区域图定义对所述充油变压器内的基本电气故障进行分类的区域，其中，所述第一故障区域图中的区域的定义不是基于所述充油变压器内的纤维素的碳化，所述第二故障区域图定义至少部分地基于所述充油变压器内的纤维素的碳化对故障进行分类的区域；以及基于所述复合故障区域图内确定的故障区域，对由所述充油变压器经历的故障进行分类。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一数量是五，所述多边形包括五边形形状，所述第一故障区域图包括第一杜瓦尔五边形，并且所述第二故障区域图包括第二杜瓦尔五边形。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述复合故障区域图包括基于所述充油变压器内的热特性和纤维素的碳化两者对热故障进行分类的区域。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一杜瓦尔五边形基于温度定义故障区域，所述第二杜瓦尔五边形至少部分地基于碳化定义故障区域，并且所述复合故障区域图基于温度和碳化的组合定义故障区域。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一杜瓦尔五边形定义T1、T2、和T3故障区域，所述第二杜瓦尔五边形定义O、C、和T3
‑
H故障区域，并且所述复合故障区域图定义在所述第一杜瓦尔五边形中的T1、T2、和T3故障区域以及所述第二杜瓦尔五边形中的O、C、和T3
‑
H故障区域内毗连的故障区域。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述复合故障区域图内的故障区域包括T1
‑
O、T2
‑
O、T1
‑
C、T2
‑
C、T3
‑
C、和T3
‑
H。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一数量种气体包括：C2H2，所述C2H2绘制在相对于所述二维坐标系的x轴以18度的角度延伸的第一轴上；H2，所述H2绘制在相对于所述二维坐标系的x轴以90度的角度延伸的第二轴上；C2H6，所述C2H6绘制在相对于所述二维坐标系的x轴以162度的角度延伸的第三轴上；CH4，所述CH4绘制在相对于所述二维坐标系的x轴以234度的角度延伸的第四轴上；以及C2H4，所述C2H4绘制在相对于所述二维坐标系的x轴以306度的角度延伸的第五轴上。8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述第一数量种气体的相对水平被绘制为所述第一数量种气体的相对百分比的情况下，所述复合故障区域图内的故障区域在所述二维坐
标系中具有以下坐标：Tl
‑
O：[(
‑
35,3.1),(0,1.5),(0,
‑
3),(
‑
3.5,
‑
3.5),(
‑
6,
‑
4),(
‑
11,
‑
8),(
‑
18.8,
‑
26),(
‑
22.5,
‑
32.4),(
‑
23.5,
‑
32.4)]T2
‑
O：[(
‑
21.5,
‑
32.4),(
‑
18.8,
‑
26),(
‑
22.5,
‑
32.4)]Tl
‑
C：[(
‑
6,
‑
4),(
‑
11,
‑
8),(
‑
18.8,
‑
26)]T2
‑
C：[(
‑
6,
‑
4),(
‑
18.8,
‑
26),(
‑
21.5,
‑
32.4),(1,
‑
32.4)]T3
‑
C：[(
‑
3.5,...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：日立能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：