干式空心电抗器是输变电系统中重要的辅助设备,在无功补偿和限制短路电流等方面有着很好的效果。由于长期承受外部异常因素影响导致其内部绝缘劣化、损坏,电抗器起火烧毁的现象时有发生,所以对电力设备进行准确有效的状态评判对输变电系统安全具有重要意义。本文从干式空心电抗器常见故障的机理特性和状态影响量的分析入手,以电抗器相关评价导则及技术标准为依据,并结合故障特性先验性仿真计算分析的方式,客观提取能够有效表征电抗器性能的状态评判指标,并找到指标量与运行状态劣化程度的关联关系,基于多指标数据信息融合的方法建立模型实现对电抗器运行状态的评估,并进一步对评估结果不胜理想的电抗器通过故障诊断环节,利用智能算法判别其可能存在的故障类型。本文主要研究内容如下:(1)分析电抗器运行时常见的故障类型及其产生的原因,并对能够表征运行状态的状态量总结,其中运行参数、运行环境和运行历史3类状态量可以从不同角度表征电抗器的状态,参考电抗器相关技术标准和评价规程导则提取运行环境和运行历史中的8个状态评判指标并确定指标数据评估域。(2)电抗器运行时的平均温升和电气参量是表征电抗器内部变化的直观反映量,利用仿真软件建立电抗器典型故障时电气参量的有限元计算模型,根据电气参量对故障的表征能力客观的提取出电流、有功功率和功率因素作为关键状态评判指标,缓解状态指标选取主观性强的问题。进一步建立故障时温度场仿真计算模型,找到电抗器运行温度由正常到过热时对应电气指标量的变化范围,即指标的评估域;找出电抗器平均温升随电流的变化规律,为评估模型中指标权重的计算提供客观依据。(3)建立电抗器运行状态评估模型。在客观合理选取运行参数、运行环境和运行历史等3个类别的12个状态指标并确定指标数据评估域的基础上,根据模糊综合评判原理融合多指标信息建立评估模型。在权重计算时结合主观经验和客观实际,利用仿真计算得出的平均温升随电流变化关系对指数标度中重要性比率参数进行优化进而计算出主观权重,并与指标重要性相关法计算出的客观权重进行综合,使得权重的计算更加符合工程实际。经过权重与隶属度的计算之后得出电抗器的运行状态的劣化等级。通过实例验证了本文评估方法的有效性和适用性。(4)采用人工蜂群和支持向量机的方法建立电抗器故障诊断模型,对上级评估模型评估结果为严重运行状态的电抗器进一步诊断其可能存在的故障类型。以电流、有功功率和功率因素等与电抗器典型故障强相关的电气指标量作为诊断模型的输入,以过电流、不同股匝间短路和同股匝间短路作为模型输出,判断出故障类型。实验表明该模型对测试集数据的分类准确率相比于传统的SVM方法准确率较高,达到89.5%。