本发明涉及变压器技术领域，具体为一种基于谐波法的变压器故障诊断系统。
背景技术：
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈，它可以变换交流电压、电流和阻抗，最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成，按用途可以分为电力变压器和特殊变压器。
现阶段电力变压器的检测和诊断一般情况下都是定期进行，往往容易出现没有问题也进行停电维修，然后进行修理更换，出现问题的时候反应却很难及时，很有可能导致无病检修，有病难治这样的问题出现，故而提出一种基于谐波法的变压器故障诊断系统来解决上述所提出的问题。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于谐波法的变压器故障诊断系统，具备在线监测实时反馈的优点，解决了现阶段电力变压器的检测和诊断一般情况下都是定期进行，往往容易出现没有问题也进行停电维修，然后进行修理更换，出现问题的时候反应却很难及时，很有可能导致无病检修，有病难治的问题。
(二)技术方案
为实现上述在线监测实时反馈的目的，本发明提供如下技术方案：基于谐波法的变压器故障诊断系统，包括以下步骤：
1)在变压器的故障案例库中随机抽取若干案例，并将抽取的案例进行整理归类，建立故障诊断规则库，变压器在不同工作状态和不同的劣化程度下都会产生不同的高次谐波，变压器的工作状态和劣化情况,与高次谐波都存在直接的对应关系，采用谐波法对电气设备的健康状态进行检测，通过测量流向电气设备的电动机和变换器的电流而形成的相对谐波含量的大小来判断变换器劣化度及其原因和位置，这种方法使用户得以非接触的方式在线检测运转中的设备，从而最大程度上反映载荷状态下的各种工作参数，能够真实反应设备系统运行中的电气状态、机械状态、负载状态和功率状态，系统操作简单，配合故障诊断规则库，使用户在最短时间内自动获得电力驱动设备状态可靠的检测报告；
2)对设备的检测结果用百分数表示设备的劣化程度,共分三个阶段,分别用a、b和c表示，劣化值40％以下时劣化状态为正常(a)，劣化值41％-60％时劣化状态为轻度异常(b1)，可以正常运行约6个月，劣化值61％-80％时劣化状态为中度异常(b2)，可以正常运行约3个月，需要进行趋势管理，劣化值81％-90％时劣化状态为重度异常(b3)，可以正常运行约1个月，设备容易发生故障，需要更换零部件和做检修的准备，劣化值90以上时劣化状态为劣化(c)，存在劣化，需要及时检修；
3)谐波法设备状态数据诊断系统分为便携式和在线式两种，其中便携式诊断系统主要由便携式主机及传感器、用户端数据处理与诊断系统和远程专家数据库三部分组成，便携式主机及传感器负责设备谐波信号的采集和存储与处理，与用户端数据处理与诊断系统联机后，可以实现用户设备基础数据的录入，检测数据导入和分析，报告输出和趋势管理，并可和故障诊断规则库远程连接，实现数据上传、远程诊断和报告输出，谐波诊断设备不仅可以在线检测设备的运行状态，而且可以通过对同一台电气设备的长期跟踪检测，来预测其劣化趋势，进行有效跟踪管理；
4)根据变压器状态进行故障诊断，将变压器相关的状态量输入进谐波诊断设备内部，谐波诊断设备将受到的状态量代入故障诊断规则库中，得到变压器的设备状态类型预测值，分别比较所有变压器的设备状态类型预测值与故障案例变压器的设备状态类型实际值，对变压器的设备状态类型预测值的准确率未达到预设阈值，则对变压器故障判断分析模型进行优化。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于谐波法的变压器故障诊断系统，具备以下有益效果：
该基于谐波法的变压器故障诊断系统，通过利用谐波诊断来提高诊断的精度，谐波诊断设备不仅可以在线检测设备的运行状态，而且可以通过对同一台电气设备的长期跟踪检测，来预测其劣化趋势，进行有效跟踪管理，采用非接触检测的手段，操作简单方便，无需安装，无需停电，检测过程不会对正常的用电设备产生任何影响，采用故障诊断规则库自动生成设备状态报告，无需复杂的人工分析，改变了传统的需要专家或有经验的技术人员才能判断设备状态的近况，使得普通技术人员也能清晰了解设备状态情况，故障诊断规则库生成的检测报告不但能对设备的运行提供精准的状态报告，而且还提供异常及缺陷的原因和维修保养建议，多次检测后，可以自动生成设备运行状态的趋势分析曲线，分析设备劣化的变化趋势，预测设备的异常时间和寿命周期，实现提前发现问题并预警，避免突发事故。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：基于谐波法的变压器故障诊断系统，包括以下步骤：
1)在变压器的故障案例库中随机抽取若干案例，并将抽取的案例进行整理归类，建立故障诊断规则库，变压器在不同工作状态和不同的劣化程度下都会产生不同的高次谐波，变压器的工作状态和劣化情况,与高次谐波都存在直接的对应关系，采用谐波法对电气设备的健康状态进行检测，通过测量流向电气设备的电动机和变换器的电流而形成的相对谐波含量的大小来判断变换器劣化度及其原因和位置，这种方法使用户得以非接触的方式在线检测运转中的设备，从而最大程度上反映载荷状态下的各种工作参数，能够真实反应设备系统运行中的电气状态、机械状态、负载状态和功率状态，系统操作简单，配合故障诊断规则库，使用户在最短时间内自动获得电力驱动设备状态可靠的检测报告；
2)对变压器内部的漏油情况进行检测诊断，漏油一般而言都属于比较严重的问题，由于本身的问题存在，再加上内部结构比较紧凑，一旦有所泄漏并且可能导致其他结构受损就会产生非常严重的损害，因而为了有效的针对漏油的危险，就要从预防的方面做起，将油箱的焊接工作尽量的严密，并且尽可能地在可能出现问题的时候进行补焊，通过补丁的方式来避免进一步泄漏，对于油的运输管道以及保护油箱的防爆管，也需要在这个过程中加强防护；
3)谐波法设备状态数据诊断系统分为便携式和在线式两种，其中便携式诊断系统主要由便携式主机及传感器、用户端数据处理与诊断系统和远程专家数据库三部分组成，便携式主机及传感器负责设备谐波信号的采集和存储与处理，与用户端数据处理与诊断系统联机后，可以实现用户设备基础数据的录入，检测数据导入和分析，报告输出和趋势管理，并可和故障诊断规则库远程连接，实现数据上传、远程诊断和报告输出，谐波诊断设备不仅可以在线检测设备的运行状态，而且可以通过对同一台电气设备的长期跟踪检测，来预测其劣化趋势，进行有效跟踪管理；
4)根据变压器状态进行故障诊断，将变压器相关的状态量输入进谐波诊断设备内部，谐波诊断设备将受到的状态量代入故障诊断规则库中，得到变压器的设备状态类型预测值，分别比较所有变压器的设备状态类型预测值与故障案例变压器的设备状态类型实际值，对变压器的设备状态类型预测值的准确率未达到预设阈值，则对变压器故障判断分析模型进行优化。
加强预防上的技术手段，使变压器的各个运输部件都能进行补焊，提高运输部件的密封性。
实施例二：基于谐波法的变压器故障诊断系统，包括以下步骤：
1)在变压器的故障案例库中随机抽取若干案例，并将抽取的案例进行整理归类，建立故障诊断规则库，变压器在不同工作状态和不同的劣化程度下都会产生不同的高次谐波，变压器的工作状态和劣化情况,与高次谐波都存在直接的对应关系，采用谐波法对电气设备的健康状态进行检测，通过测量流向电气设备的电动机和变换器的电流而形成的相对谐波含量的大小来判断变换器劣化度及其原因和位置，这种方法使用户得以非接触的方式在线检测运转中的设备，从而最大程度上反映载荷状态下的各种工作参数，能够真实反应设备系统运行中的电气状态、机械状态、负载状态和功率状态，系统操作简单，配合故障诊断规则库，使用户在最短时间内自动获得电力驱动设备状态可靠的检测报告；
2)对变压器内部的接头进行检测诊断，接头过热也可能导致电力传输出现故障，严重时甚至可能导致部件的熔化从而造成整体损坏，因此也是有必要再出现故障时予以及时的解决，根据电线的具体状况，可以考虑将其捅铝质电线连接的一端换成铝制接头，并且及时的针对线路的普通连接进行有效的保养和护理，来确保能正常的使用；
3)谐波法设备状态数据诊断系统分为便携式和在线式两种，其中便携式诊断系统主要由便携式主机及传感器、用户端数据处理与诊断系统和远程专家数据库三部分组成，便携式主机及传感器负责设备谐波信号的采集和存储与处理，与用户端数据处理与诊断系统联机后，可以实现用户设备基础数据的录入，检测数据导入和分析，报告输出和趋势管理，并可和故障诊断规则库远程连接，实现数据上传、远程诊断和报告输出，谐波诊断设备不仅可以在线检测设备的运行状态，而且可以通过对同一台电气设备的长期跟踪检测，来预测其劣化趋势，进行有效跟踪管理；
4)根据变压器状态进行故障诊断，将变压器相关的状态量输入进谐波诊断设备内部，谐波诊断设备将受到的状态量代入故障诊断规则库中，得到变压器的设备状态类型预测值，分别比较所有变压器的设备状态类型预测值与故障案例变压器的设备状态类型实际值，对变压器的设备状态类型预测值的准确率未达到预设阈值，则对变压器故障判断分析模型进行优化。
对针头的劣化情况来说，对其进行追踪检测，确保针头的温度变化可以实时的得到检测，能第一时间对针头进行控制。
实施例三：基于谐波法的变压器故障诊断系统，包括以下步骤：
1)在变压器的故障案例库中随机抽取若干案例，并将抽取的案例进行整理归类，建立故障诊断规则库，变压器在不同工作状态和不同的劣化程度下都会产生不同的高次谐波，变压器的工作状态和劣化情况,与高次谐波都存在直接的对应关系，采用谐波法对电气设备的健康状态进行检测，通过测量流向电气设备的电动机和变换器的电流而形成的相对谐波含量的大小来判断变换器劣化度及其原因和位置，这种方法使用户得以非接触的方式在线检测运转中的设备，从而最大程度上反映载荷状态下的各种工作参数，能够真实反应设备系统运行中的电气状态、机械状态、负载状态和功率状态，系统操作简单，配合故障诊断规则库，使用户在最短时间内自动获得电力驱动设备状态可靠的检测报告；
2)对变压器内部的铁芯进行检测诊断，铁芯位置如果出现错位，可能导致多处接地的状况出现，而这样有漏电的危险，也可能影响到铁芯的正常运转进一步损害到变压器的运行，因而也是有必要对此种状况进行排除。在出现问题的时候，应当进行检查并且剪除多余的接地线状况，从而恢复之前相对平稳的状况，出于其他的考虑，也应当在减掉之后及时的进行绝缘处理，对于夹件支板和铁芯要保证一定的距离，从而保证线路的完整性和安全性；
3)谐波法设备状态数据诊断系统分为便携式和在线式两种，其中便携式诊断系统主要由便携式主机及传感器、用户端数据处理与诊断系统和远程专家数据库三部分组成，便携式主机及传感器负责设备谐波信号的采集和存储与处理，与用户端数据处理与诊断系统联机后，可以实现用户设备基础数据的录入，检测数据导入和分析，报告输出和趋势管理，并可和故障诊断规则库远程连接，实现数据上传、远程诊断和报告输出，谐波诊断设备不仅可以在线检测设备的运行状态，而且可以通过对同一台电气设备的长期跟踪检测，来预测其劣化趋势，进行有效跟踪管理；
4)根据变压器状态进行故障诊断，将变压器相关的状态量输入进谐波诊断设备内部，谐波诊断设备将受到的状态量代入故障诊断规则库中，得到变压器的设备状态类型预测值，分别比较所有变压器的设备状态类型预测值与故障案例变压器的设备状态类型实际值，对变压器的设备状态类型预测值的准确率未达到预设阈值，则对变压器故障判断分析模型进行优化。
实时的对变压器内的线路进行检测，防止多余的接地线，影响设备的正常运行。
本发明的有益效果是：通过利用谐波诊断来提高诊断的精度，谐波诊断设备不仅可以在线检测设备的运行状态，而且可以通过对同一台电气设备的长期跟踪检测，来预测其劣化趋势，进行有效跟踪管理，采用非接触检测的手段，操作简单方便，无需安装，无需停电，检测过程不会对正常的用电设备产生任何影响，采用故障诊断规则库自动生成设备状态报告，无需复杂的人工分析，改变了传统的需要专家或有经验的技术人员才能判断设备状态的近况，使得普通技术人员也能清晰了解设备状态情况，故障诊断规则库生成的检测报告不但能对设备的运行提供精准的状态报告，而且还提供异常及缺陷的原因和维修保养建议，多次检测后，可以自动生成设备运行状态的趋势分析曲线，分析设备劣化的变化趋势，预测设备的异常时间和寿命周期，实现提前发现问题并预警，避免突发事故，解决了现阶段电力变压器的检测和诊断一般情况下都是定期进行，往往容易出现没有问题也进行停电维修，然后进行修理更换，出现问题的时候反应却很难及时，很有可能导致无病检修，有病难治的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。