充油电气设备油色谱故障诊断ANN方法的性能优化

张宝全，马雅丽,2，关睿，白诗婷，李静，胡伟涛

(1.国网河北省电力有限公司检修分公司，河北 石家庄 050070；2.华北电力大学 电力工程系，河北 保定 071003)

为了提高电气设备寿命，高压电气设备往往是以油和固体电介质(如纸和高分子材料)作为内绝缘。电气设备在运行中受到电、热、机械和环境应力的作用会逐渐老化[1]，当电气和机械性能不满足要求时将会发生故障，影响电力系统的可靠运行。因此，充油电气设备的故障诊断对于保障电力系统正常运行、提高供电质量非常重要。

绝缘电阻、泄漏电流、介电谱[2]、局部放电[3]、温度[4]、振动[5]、红外和紫外[6]、油中溶解气体分析(又称油色谱)[7-9]等是常见的充油电气设备故障检测特征量，每种方法都有自己的特点和适合应用的场合，本文主要针对油色谱法开展研究。由于不同类型和严重程度的故障导致充油电气设备油中产生的故障特征气体含量不同，采用气相色谱法检测获得油中故障特征气体含量，结合故障诊断方法即可判断设备内部发生的故障。该方法适用于诊断局部、慢性、潜在性缺陷，同时由于大型充油电气设备有取油样口，取油样时并不需要停电操作，故也适合于在线监测。

目前现场针对油色谱故障诊断最为常用的方法为比值法[10-11]，该类方法中又以国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，IEC)推荐的IEC三比值法及其改良版本应用最为广泛。考虑到溶解度和扩散系数的相似性，该方法选择3对气体(C2H2和C2H4、CH4和H2、C2H4和C2H6)的体积分数比值，根据比值确定编码，根据编码确定故障类型。……