[科普中国]-自动诊断系统

自动诊断系统指的是针对常见的电力变压器故障，能够实现对电力变压器故障的诊断的一套自动控制系统，具有直观、方便、可扩展性好的特点。

应用背景可靠、优质、经济供电是电力系统运行的3 大要求。电力变压器贯穿电力系统的输电、变电、配电环节，担任输送、变换和分配电力能源的职责，是电力系统中不可缺少的电气设备，一旦发生故障，将会中断电能的传输，人们的生活也必然受到影响。特别是在供电连续性要求非常高的情况下，若电力变压器发生故障，其后果无法想象。因此，研究电力变压器的故障成因，寻找适合新时代电力变压器故障诊断的方法，保证电力系统可靠、持续地提供良好的电能质量就显得尤为重要。

基于变压器自身故障的不可避免性，电力行业普遍对电力变压器实行定期检修( Time BasedMaintenance，TBM) ，即根据设备磨损和老化的统计规律，确定检修等级、检修间隔、检修项目、需用备件及材料等。定期检修是一种计划性维修方式，虽然可以有效防止设备事故的发生，但是每次检修都是在离线状态，势必会造成一些误判。1

主要故障目前，一般大型电力变压器都是油浸式电力变压器，其结构较为复杂。由于变压器构造复杂，每个构成部分均有出现不正常运行或直接故障停止运行的可能，这些不正常状态或故障会以不同的形式表现出来，比如有的会发出声音，有的会散发味道，还有的是部件呈现不同颜色等。根据这些故障征兆寻找故障原因就是所谓的故障诊断。

油浸电力变压器的故障一般分为内部故障和外部故障。操作人员大多关注内部故障，因此故障诊断的重点也是针对内部故障。内部故障就是变压器油箱内发生的各种故障，根据故障性质的不同，分为过热故障和放电故障两类。过热故障就是发热引起的故障，发热部位是变压器内部某一部位。放电故障就是由放电引起的故障，同样是在变压器内部。

需求分析功能需求电力变压器故障自动诊断系统经过实时监测变压器的运转参数，对变压器可能发生的故障进行预测，对已经发生的故障进行判断，从而实现系统的自动诊断。设计实现自动故障诊断的智能系统，使用户可以通过登录该系统，随时掌握变压器的运行状况。系统管理员和员工是该系统的最高用户。其中，管理员的权限是能够进行用户的创建、修改和删除等管理工作，需要具有一定的计算机知识和电厂管理知识; 员工是一般用户，需具备相应的计算机和电力系统常识。

安全性需求电力变压器故障自动诊断系统可以实时监测，因此数据量非常庞大。对于整个系统来说，需要完整的权限管制，以避免某些人不怀好意地攻击、篡改原始记载。同时，对于数据库中的数据需要按时备份，防止系统数据的意外丢失。此外，系统要求用户在登陆时进行身份验证。为保证数据的安全性，实行分权限用户登录。

性能需求对于系统性能的要求，就是对数据进行查询时不能有显著的延迟，且查询的时间保证在3 s之内。在无重大改动的条件下，系统能够正常运行的时间不低于5 年。计算机要具有良好的稳定性，整套系统经济优质。员工需受过较好的计算机和电力系统知识的培训。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所