Научно-технический прогресс способствовал быстрому росту сложности промышленного оборудования и выполняемых им функций, планов производства, усложнению систем управления, а также дефициту квалифицированных производственных кадров в ТЭК и других отраслях промышленности [1–4]. Однако важнейшим классом промышленного оборудования стратегических отраслей промышленности выступает электротехническое оборудование (ЭО), включая системы электроснабжения (СЭС) на базе распределительных устройств (РУ) (рис. 1), которое является основным приемником, потребителем большого количества электрической энергии и от развития, которого во многом зависит состояние российской экономики [5–8].
Сегодня отечественное промышленное оборудование для технологических установок представлено огромным многообразием видов и обладает своей значимостью, назначением и особенностями выполняемых им функций. При этом для определяющих отраслей экономики РФ, таких как нефтедобывающая, химическая, металлургическая, атомная энергетика и другие, производство основного передового и наукоемкого ЭО локализовано в стране [9–12]. Это подтверждает статистика на примере основных потребителей реактивной мощности (рис. 2).
Современное ЭО характеризуется большим числом разнотипных по характеру и степени нагрузок и взаимодействующих между собой элементов с различными уровнями их надежности, а также сложностью алгоритмов управления.
Несмотря на высокие эксплуатационные характеристики ЭО, на этапе эксплуатации они могут преждевременно выходить из строя, ухудшаются их технические характеристики, а нарушение технологических процессов ведет к огромным экономическим потерям, повышенной опасности для промышленного объекта и окружающей среды [13–16]. По статистическим данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, был проведен анализ выхода из строя ЭО нефтедобывающей отрасли за 2018–2020 гг. (табл. 1).
Результаты анализа показали, что в 2018–2020 гг. большая часть ЭО вышла из строя из-за погодных явлений и внешних сетей, что повлияло на качество электрической энергии. Кроме того, влияние на эффективность функционирования ЭО оказывает наличие информационной инфраструктуры, позволяющей оперативно получать достоверные данные о состоянии ЭО, своевременно планировать проведение профилактических мероприятий. В условиях повышенного износа ЭО, изменения показателей качества электрической энергии (ПКЭ) для снижения числа аварийных ситуаций, ущерба от простоя технологических установок необходимо проводить контроль параметров оборудования, диагностирование и прогнозирование состояния ЭО.