)，计算洽变值ΔΗ日reaction(CH4)、ΔΗ日reaction(C2H6)、Δ Η react ion( C2H4)、ΔΗ reaction (〔2出）、ΔΗ reaction(出）、ΔΗ reaction (CO); 2 ) W邸4的洽变值ΔH^^reacti。n ( C2H4 )为基准，计算当前观测周期的CH4、仿此、C2H4、仿此、出 和C0的相对洽变值；Γ?、Γ2、Γ3、Γ4、η、Γ6; 3) 计算当前观测周期的放电严重程度特征量Wetdc。 WETDCG=r i*c (CH4) +r 2*c (C2H6) +r 3*c (C2H4) +n*c (C2H2) +r5*c (H2) +re*c (CO) (7) 4) 由代表当前观测周期的开始和结束时的放电严重程度特征量化TDCG的归一值CCl和 CC2,表示时间间隔At计算当前观测周期的放电严重程度特征量Wetdcg的增长速率V; 5) 诊断变压器放电故障严重程度:如果当前周期的放电严重程度特征量化TDCG的增长 速率V大于第一周期的放电严重程度特征量Wetdcg的增长速率V的5倍，诊断为变压器放电故 障严重，需要对变压器停运检修。
[0012] DGA所检测的故障气体除C0外，都是变压器油裂解反应的产物。因此，产生运些故 障气体所需的能量可W根据变压器油的裂解反应的洽变值来计算。实际的变压器油的裂解 过程是十分复杂的，不可能把所有的裂解反应都考虑在内，只选取与产生故障气体相关的 最简单的化学反应方程来表征整个裂解过程。变压器油的平均碳分子数在20左右，其主要 成分是链烧控、环烧控和芳香控。其中，链烧控的分子结构最不稳定，最易分解。因此，本文 选取C20H42作为起始反应物，其裂解产生CH4、C2也、C2H4X2出、出。除上述几种故障气体夕h通 过气相色谱测得的气体还有C0、O)2,但C〇2的浓含量易受空气的影响，现有的DGA诊断方法中 都没有设及C〇2。变压器绝缘纸板的主要成分为纤维素，式(6)的反应即为构成纤维素的单 体葡萄糖分解生成C0的反应。
[0013] 各种物理化学手册中给出的生成洽是在溫度为298.15即寸生成Imol化合物的标准 生成洽，叫做标准摩尔生成洽。表1给出了本发明文所设及反应的所有生成物及反应物的标 准生成洽。W (1)式表示的化学反应为例，计算洽变值： Abreaction(CH4) = (AH°f (CH4)+AH°f (C19H38) )-ΔΗ°? (C20H42) = (-74.48-:345.9)-(-455.8)=35.42 kj/mol (8) (1)式表示的化学反应的洽变值为35.42 kj/mol，即通过该化学反应裂解生成Imol CH4所需的能量为35.42 kj。表2给出了生成六种故障气体的洽变值大小。表1列出了其余反 应洽变的相对值。
[0014] 基于此，计算修正之后的放电严重程度的特征量Wetdgg。化TDGG即为能量系数加权后 的TDCG，简称为ETDCG(Ene;rgy-wei曲ted Total Dissolved Combustible Gases)。
[0015] 本实施例中，观测时间分为两个周期，第一周期为2003/10/23至2004/1/8;第二周 期为2004/2/10至2004/3/1。各周期均个月作为1个观测周期。变压器每月例行监测的色 谱数据如表3所示。通过式(7)对每月色谱数据进行能量加权，并除W9月23日的WETDCG值进 行归一，结果如表4所示。归一值趋势发展图如图1所示。根据其增长趋势，将其根据式(8)， 第一周期肥TDCG增长速率为（1.73-1.7)/3=0.01。
[0016]同理第二周期中WETDCG增长速率求得为1.65.增长速率超过第一周期的5倍，建议 对变压器进行停运检查。
[0017]表1
表2
【主权项】
1. 一种基于能量加权的变压器放电故障严重程度诊断方法，其特征在于：由以下具体 步骤组成： 步骤1:建立C2QH42的裂解模型:C2QH42裂解产生CH4、C2H6、C2H4、C2H2、H2，以及变压器绝缘纸 板的单体葡萄糖分解生成CO的化学反应方程式如下： C20H42CH4+C19H38 (1) C20H42C2H6+C18H36 (2) C20H42C2H4+C18H38 (3) C20H42C2H2+H2+C18H38 (4) C20H42H2+C20H40 (5) l/6C6Hi2〇6CO+H2 (6) 步骤2:将观测时间段划分为一个以上周期，再将各周期划分为一个以上观测周期；连 续监测各观测周期变压器的色谱数据，计算各观测周期放电严重程度的特征量WETDCG，诊断 变压器放电故障严重程度，具体步骤为： 观测当前观测周期的特征故障气体CH4、C2H6、C2H4、C2H2、H2和C0的浓度c(CH4)、c(C2H6)、c(C2H4)、c(C2H2)、c(H2)、c(C0)，计算焓变值ΛΗ°Γ·Η〇η(Ο?4)、ΛΗ°Γ·Η〇η((：2Η6)、AH°reacticm (C2H4)νAH°reaction(C2H2)νAH〇reaction(Η2)、ΖΧΗreaction(co); 以CH4的焓变值AHQreacticm(C2H4)为基准，计算当前观测周期的CH4、C2H6、C2H4、C2H2、H2和CO的相对洽变值r1、Γ2、Γ3、Γ4、Γ5、Γ6 ; 计算当前观测周期的放电严重程度特征量WETDCC: ffETDCG=ri*c(CH4)+r2*c(C2H6)+r3*c(C2H4)+T4*c(C2H2)+r5*c(H2)+r6*c(CO) (7) 由代表当前观测周期的开始和结束时的放电严重程度特征量Wetdcg的归一值CC1和CC2， 表示时间间隔At计算当前观测周期的放电严重程度特征量WETDCC的增长速率V; 诊断变压器放电故障严重程度:如果当前周期的放电严重程度特征量WETDCC的增长速率V大于第一周期的放电严重程度特征量WETDCC的增长速率V的5倍，诊断为变压器放电故障严 重，需要对变压器停运检修。
【专利摘要】本发明公开了一种基于能量加权的变压器放电故障严重程度诊断方法，由建立C20H42的裂解模型、由各观测周期观测到的变压器的色谱数据中特征气体浓度计算各特征气体的焓变值，再由各特征气体浓度和焓变值计算放电严重程度的特征量WETDCG。如果当前周期的放电严重程度特征量WETDCG的增长速率v大于第一周期的放电严重程度特征量WETDCG的增长速率v的5倍，诊断为变压器放电故障严重，需要对变压器停运检修。本发明法基于变压器放电故障严重程度与放电能量之间的良好对应关系，利用产生故障的气体生成能量评估的故障严重程度，直接故障能量因而更加准确。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105488325
【申请号】CN201510220054
【发明人】范辉, 高骏, 高树国, 潘瑾, 陈志勇
【申请人】国家电网公司, 国网河北省电力公司电力科学研究院, 河北省电力建设调整试验所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年5月4日