; Мета роботи. Розробка математичної моделі комплексної оцінки ймовірності відмови апарату захисту від перенапруг з використанням апарату нечітких множин, яка ґрунтується на експертних знаннях та діагностичних даних отриманих в експлуатаційний період. Методи дослідження. Дослідження проведено з використанням методу експертного опитування , методу вагових коефіцієнтів, методу матриць попарного порівняння Сааті, методів нечіткої логіки, теорії нечітких множин, теорії техніки високих напруг, теорії теплового випромінювання. Отримані результати. Авторами була розроблена нечітка модель за якою визначається ймовірність відмови вентильного розрядника і обмежувача перенапруг з врахуванням впливу сукупності таких факторів, як стан ізоляції, стан струмопровідних нелінійних елементів, температурного стану об'єкту дослідження, кількості спрацювань апарату. На базі моделі розроблено автоматизований програмний комплекс, з використанням якого діагностувався стан обмежувача перенапруги типу 3ЕР2 276-2PF32-1NA1 фірми "SIEMENS" який експлуатується на Дніпровській ГЕС-1, ВРП-330 кВ, комірки ОПН АТ-331, та вентильний розрядник типу РВМК-750М комірки РВ 750 2АТ. Наукова новизна. Набула подальшого розвитку теорія технічного діагностування високовольтних апаратів захисту від перенапруг без відключення апаратів від мережі (онлайн) на базі нечіткої моделі визначення ймовірності відмови апарату. Від відомих модель відрізняється тим, що враховує стан ізоляції, стан струмопровідних частин, кількість спрацювань апарату, тепловий стан апарату та контактних з'єднань, та дозволяє рахувати ймовірність відмови апарату під час його експлуатації. Практична значимість. Розроблена математична модель може застосовуватися в автоматизованих програмних та програмно-апаратних комплексах для: діагностування, планування обслуговування та ремонтів, розподілу фінансових активів електроенергетичних підприємств. Результати діагностування різних захисних апаратів підтвердили адекватність розробленої моделі. Розроблена модель може бути застосована для всіх типів апаратів захисту розподільчих пристроїв високої напруги. Модель дозволяє комплексно оцінити технічний стан досліджуваного об'єкта, проінтегрував різні за своєю природою вхідні параметри (струм, опір, температура і т. п.) які впливають на технічний стан та ймовірність його відмови. Побудована модель дозволяє виводити апарат в ремонт по факту поточного стану об'єкта, а не за календарним графіком ремонтів, що дозволить заощадити матеріальний та людський ресурс, та з врахуванням державного курсу на оцінку ресурсу обладнання за фактичним станом та створення розподільчих пристроїв без постійного обслуговуючого персоналу дуже актуальна. Ключові слова: апарат захисту від перенапруг; вентильний розрядник; обмежувач перенапруг; нечітка модель; ймовірність відмови; експертне опитування.
The approach has been developed to determining the numerical value of a failure probability and to forecasting the resource of an instrument transformer cell at the time of observation. Underlying a given approach is the control over the main parameters that affect the technical condition (TC) of an instrument transformer cell in the distributing device of high voltage (DDHV). To determine a TC of the devices, a mathematical method of fuzzy modeling has been applied, which makes it possible to integrate the diagnostic parameters that are different in their nature. Building a fuzzy model involved the experience of experts in the relevant industry. The relevance of the development of a given approach is predetermined by the functional importance of a current transformer. Its performance affects the accuracy of triggering the relay protection devices, as well as the accounting of electrical energy. Precise accounting of electric energy implies minimizing its losses and shows the path to energy savings. A special feature of this approach is that it takes into consideration the influence of TC of each piece of cell equipment on the probability of its failure in general. To account for the factors of random disturbances, an expert fuzzy model is refined by the probabilistic-statistical method. An example of the DDHV instrument transformer cell in an electric-energy system has been used to substantiate the advantage of a given approach over the existing methods to control the technical condition of electrical equipment. The error in predicting the cell resource based on one parameter (thermal imaging examination) was ∆ f(D-02) =1-Q D-02 =0.364, or 36.4 %. When applying an expert-statistical model for determining the probability of a cell failure, the error was ∆f (D-02) =1-Q apost =0.034, or 3.4 %. The application of a given approach has produced a more reliable estimate of the probability of cell failure. Implementing the developed approach in the field of electrical equipment diagnosing could improve the reliability level of forecasting results. The constructed model could be applied in the automated systems that diagnose "on-line" the DDHV electric devices
Investigation of the nonequilibrium-compensation method for diagnosing the state of high-voltage devices with capacitor isolation, a description of the experience of using the method, finding the disadvantages and advantages of this diagnostic method, the development of improvements to the nonequilibrium-compensation method.Methodology. The study was carried out by the method of continuous monitoring under operating voltage ("online") for bushings of a three-phase group of shunt reactors to a voltage class of 750 kV.Findings. As a result of the study, the authors developed an improved mathematical model for the nonequilibriumcompensation method, which takes into account the influence of the operating voltage, and received the final formula for determining the unbalance current, which can significantly increase the reliability of the diagnosis. The improved model is different in that it takes into account additional parameters -a working three-phase voltage, under the influence of which is the insulation of electrical devices. The values of the phase and amplitude of the unbalance current obtained using the model will not depend on the network operating modes, such as asymmetry, for example, and, accordingly, there is no need to set the overshot alarm settings and equipment shutdowns, unlike the "classical" method, since the parameters change unbalance current will be caused only by changes in active losses in isolation or partial breakdown of the insulation design of the device.Originality. The authors developed an advanced mathematical model for the diagnosis of high voltage apparatus with capacitor isolation under operating voltage. The result of the calculation of the new model does not depend on the effects of operating voltage (such as asymmetries of amplitudes and interphase angles).Practical value. The obtained model can be used in the production of systems and devices for continuous diagnostics (monitoring) of the main insulation of high-voltage bushings at voltage classes of 110 -750 kV.
Дана публікація розглядає наукову проблему оцінки надійності функціонування розподільчих пристроїв високої напруги в умовах зростання спрацьованого ресурсу електрообладнання електроенергетичної системи України, що є невід'ємною часткою по впровадженню заходів щодо підвищення енергетичної безпеки країни. В роботі визначено основні діагностичні параметри, що впливають на технічний стан основного електрообладнання розподільчих пристроїв. Розроблено узагальнену математичну модель кількісної оцінки технічного стану, що дозволить комплексно проінтегрувати основні діагностичні параметри незалежно від фізики їхньої природи. Визначено підхід прогнозування залишкового ресурсу електрообладнання комірок, що дозволить врахувати вплив поточного технічного стану на ймовірність відмови комірки на інтервалі часу. Розроблений підхід покладений в основу методу, що визначає ризики порушення функціонування розподільчого пристрою високої напруги. Метод ґрунтується на прогнозі ймовірності відмови електрообладнання, топологічному зв'язку комірок електроустановки та аналізу ймовірних наслідків порушення роботи розподільчого пристрою. Розроблений метод може бути застосований в прогнозі надійності функціонування електричних мереж об'єднаної енергетичної системи України.Ключові слова: розподільчий пристрій, діагностичні параметри, технічний стан, ймовірність відмови, комірка.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.