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1、武汉大学本科毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目 基于变压器缺陷数据的故障预测研究 学院： 学号： 姓名： 一、 毕业论文（设计）题目的来源电力变压器是电力系统中的关键设备之一，它承担着电压变换、电能分配和传输的任务，并提供电力服务。在电力系统中处于枢纽地位，其运行状态直接影响着整个电力系统的稳定性、安全性和可靠性。变压器一旦发生事故，造成的直接和间接的经济损失是巨大的。长期以来我国对变压器的检修策略主要采用以时间为标准的定期维修。定期维修存在“维修过剩”和“维修不足的缺陷，造成了维修费用的巨大浪费和设备可靠性的下降。及早发现变压器的潜伏性故障及其发展趋势、有效地诊断变压器故障、并对电力
2、变压器的故障进行有效的预测，既可给维护人员提供必要的参考以避免维修不足或过度维修，又可以保证供电的可靠性和用户的人生安全。由此可见，对变压器故障预测进行研究具有重要的理论意义和工程实用。变压器进行油色谱在线监测是变压器状态监测的重要基础。但是，由于目前变压器油色谱在线监测离实现变压器的全面状态检修尚有差距，不可能随时获得准确的油中气体浓度。从某变压器现有的色谱数据出发，预测出该变压器未来时刻油中溶解气体的浓度，就能以此为依据对变压器进行跟踪和安排检修等工作，是变压器在线监测的必要补充和提前预警变压器故障的重要手段，可以避免和减少事故，保证电力系统的安全稳定运行.针对目前电力系统中常用的油浸式变
3、压器，本文提出基于油中溶解气体数据，利用灰色理论对原始数据序列进行未来数据的预测，并建立灰色预测模型；利用预测数据，基于三比值故障判断法进行故障预测，实现变压器的故障预测。二、毕业论文（设计）应完成的主要内容（1）引言。介绍毕业设计选题的背景，目的和意义；介绍变压器故障预测在国内外的研究现状以及本文的主要研究内容，明确本设计的重要意义和主要工作方向。（2）变压器故障的浅要分析。介绍各种变压器故障以及导致故障的原因和解决方案，掌握目前变压器故障的相关知识，为故障预测做好充分的理论知识准备。（3）基于油中气体数据的三比值法。详细分析介绍变压器故障诊断的三比值法，利用油中各种气体含量数据对变压器故障
4、进行诊断。三比值法是重要的油浸式变压器故障判断方法，经多年的实际运行资料表明，三比值法具有较高的判断精度。（4）灰色GM（1,1）算法。认真学习灰色预测理论的基本原理以及它的主要特点，并选择目前应用较为广泛的GM（1,1）算法建立预测模型，熟悉算法原理以及算法步骤里每一步的原理。由于世家实际工作中，受到条件限制，油色谱采样往往呈现非等时间间隔性，因此在原算法进行改进，建立非等时间间隔的灰色GM（1,1）算法。为了检测预测精度，必须进行残差检验。最后编写matlab程序为之后的GM（1,1）算法计算做好准备。（5）预测实例。本文选取刘家峡5#变(330kV)1984年和柳州来宾站1#主变（500
5、kV）1993的变压器油中溶解气体数据，进行变压器故障预测，包括基于灰色理论的数据预测，和基于三比值法的故障判断，并在最后与将结果与实际进行对比。（6）结论。通过两个实例说明，本文的基于灰色预测方法和三比值法的故障预测模型能够较好的预测出变压器故障，有一定的工程实际意义。（7）参考文献。例举毕业论文所引用的国内外参考文献。三、毕业论文（设计）的基本要求及应完成的成果形式基于变压器缺陷数据的故障预测研究这一课题与大学所学习的电机学、电气工程基础、高电压绝缘技术、高等数学等课程都有一定的关系。时这些课程中的各方面的理论知识联系到一起的一个具体应用。本课题注重与实际项目的结合，对电力系统稳定运行具有
6、重大的意义，并体现出一定的确切性、可行性、实践性、创新性和综合性；对我们将所学的理论知识与实际进行联系，并加以灵活的运用有很大的帮组。在培养自己的创造性思维和创新意识的同时，也对我们分析问题、结局问题和动手解决问题的能力有很大的提高。毕业设计应完成的成果形式：本科生毕业论文基于变压器缺陷数据的故障预测研究。四、毕业论文（设计）的进度安排第1周：查找并阅读与课题相关的国内外文献和参考资料，明确课题的大概方向，完成毕业论文任务书和开题报告的撰写。第2周：复习变压器相关知识，并认真细致了解变压器故障相关知识，了解变压器故障诊断三比值法。之后开始对论题的预测方法和预测模型具有更深一层的认识，然后选定灰
7、色理论预测方法，并开始学习灰色理论相关知识。第3周：利用选定的GM（1，1）算法建立变压器油中气体数据预测的计算步骤，掌握灰色理论的基本理念和GM计算方法和过程。第4-5周：分析变压器油中气体数据，完成相关的预测计算、精度校验，然后分析结果，并与指导老师对预测模型和预测结果相关问题进行沟通和交流，通过交流所得进行适当的改进优化。第6-7周，针对预测结果对不合理的地方与指导老师进行商讨，对预测算法进行修改，并提出自己的见解并进行设计改进，然后重复之前的预测计算，通过整理得到比较精确的预测结果。第8-9周：进行理论知识回顾分析，整理设计过程中的相关数据资料，并与老师进行交流，思考探究。第10-11
8、周：开始撰写论文，对论文的整体结构有清楚明了的认识。第12周：论文定稿，完成最终的毕业论文。第13-15周：整理资料，准备答辩的相关事宜，准备答辩。五、毕业论文（设计）应收集的资料及主要参考文献1 Piranha Kinder. Power system stability and control M. McGraws Hill，1994:8778842 裴子春.电力变压器故障预测方法研究D.西华大学,2011.3 王晶.基于灰色理论模型的变压器故障预测D.华北电力大学（河北）,2007.4 王有元，廖瑞金.基于油色谱分析的变压器故障在线预测方法J.重庆大学学报(自然科学版),2005,(7)
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10、技传播，2012,(22):131-132.9 冯川.变压器故障诊断技术研究J.硅谷,2012,(7).10 莫善区.变压器在线监控与故障诊断系统研究D.广东工业大学,2008.11 彭亮，郭建强.变压器故障的统计分析及预防方法J.科技资讯，2012，(22):78-81.12 杨启平，薛五德.变压器故障诊断技术的研究J.变压器，2002,(10).13 Pei Zichun. Research on the predicting Algorithm of Power Transformers FaultD. Xihua University,2011.14 叶品勇.基于油中溶解气体分析的变压
11、器故障预测D.南京理工大学,2007.15 张媛,喻广晴.油色谱分析技术在变压器故障分析诊断中的应用J.能源研究与管理,2011,(1).16 JKelly. Transformer fault diagnosis by dissolved gas analysisJ. IEEE Trans. Industry Application，1980, 16(6):19820317 Duval M.A review of faults detectable by gas in oil analysis in transformersJ. IEEE TransElectrical Insulation
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