По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Система информационно-аналитической поддержки принятия решений по эксплуатации силовых трансформаторов

Левин В.М. заведующий кафедрой автоматизированных электроэнергетических систем, доцент, д-р техн. наук, Новосибирский государственный технический университет
Яхья А.А. аспирант кафедры автоматизированных электроэнергетических систем, Новосибирский государственный технический университет

Функциональная диагностика и оперативная оценка текущего состояния силовых маслонаполненных трансформаторов (СМТ) приобретают особую значимость и составляют один из этапов управления эксплуатацией оборудования. Его предназначение – обнаружение дефектов в СМТ на ранних стадиях развития и принятие оперативных решений о введении необходимых корректирующих воздействий. Техническая поддержка включает мониторинг функционирования оборудования под нагрузкой без снятия напряжения с использованием ограниченного набора параметров состояния, определяемых индикативными методами контроля. В статье представлены результаты инновационных решений по разработке системы оперативной оценки технического состояния СМТ. Ядром системы служат математические модели, методика получения которых основана на использовании совместно с ретроспективными данными многолетних диагностических измерений и историей эксплуатации парка однотипных трансформаторов, текущей диагностической информации по конкретной единице оборудования. Помимо базовой модели нормально работающего (бездефектного) СМТ в состав интеллектуального ядра системы входят модели идентификации параметров состояния отдельных элементов конструкции при обнаружении признаков отклонений от нормы. Для обнаружения дефектов использован обобщенный идентификатор и статистический методы, достоинствами которых являются высокая достоверность и возможность адаптации вероятностей достигнутых исходов к вновь появляющейся диагностической информации. Полученные инновационные решения позволяют сформировать систему адаптивного управления эксплуатацией СМТ, возможности которой демонстрирует и обсуждает данная статья.

Литература:

1. ГОСТ Р 56862-2016. Система управления жизненным циклом. Разработка концепции изделия и технологий. Термины и определения [Текст]. – М.: Стандартинформ, 2018. – 8 с.

2. Андреев Д.А., Назарычев А.Н. Управление жизненным циклом электроустановок при эксплуатации по техническому состоянию [Текст] / Д.А. Андреев, А.Н. Назарычев // Надежность и безопасность энергетики. – 2013. – № 3 (22). – С. 32–36.

3. Оперативная экспертная оценка технического состояния мощных силовых трансформаторов. «Димрус». Диагностические решения в энергетике [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://dimrus.ru/ manuals/tdm_diag1.pdf (дата обращения: 12.08.2019).

4. Sparling B.D., Aubin J. Power transformer life extension through better monitoring [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://site.geenergy. com/prod_serv/plants_ td/en/downloads/ powergrid_europe07.pdf (дата обращения: 12.08.2019).

5. Crossey J., Mackenzie E.A. Next generation on-line monitoring and diagnostics for power transformers [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.cigregcc.org/wpcontent/ uploads/2012/10/paper-501.pdf (дата обращения: 12.08.2019).

6. Хальясмаа А.И. Разработка системы оценки технического состояния электросетевого оборудования на основе нейро-нечеткого логического вывода / А.И. Хальясмаа. – Автореф. дисс. … канд. тех. наук. – Екатеринбург. – 2015. – 23 с.

7. Илюшин П.В. Создание системы контроля технического состояния объектов электроэнергетики и их оборудования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ti-ees.ru/fileadmin/f/ Conference/iljushin.pdf (дата обращения: 15.07.2019).

8. Дарьян Л.А. Развитие диагностического обеспечения для оценки технического состояния высоковольтного маслонаполненного электротехнического оборудования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tiees.ru/ fileadmin/f/Conference/2015/ report/daryan. pdf (дата обращения: 12.08.2019).

9. Гатауллин А.М. Система мониторинга и диагностирования высоковольтного оборудования на основе анализа статистических параметров ЧР [Текст] / А.М. Гатауллин // Изв. вузов. Сер. Проблемы энергетики. – 2013. – № 7–8. – С. 19–26.

10. Завидей В.И. Возможности применения тепловизионного контроля для диагностики технического состояния силовых трансформаторов [Текст] / В.И. Завидей, В.И. Печенкин, С.В. Каланчин // Энергоэксперт. – 2011. – № 6. – С. 64–67.

11. Левин В.М. Статистический метод распознавания дефектов в силовых трансформаторах при их техническом обслуживании по состоянию [Текст] / В.М. Левин // Промышленная энергетика. – 2013. – № 8. – С. 37–42.

12. Левин В.М. Принципы статистической идентификации в задачах мониторинга и диагностирования маслонаполненного оборудования [Текст] / В.М. Левин // Энергетика: эффективность, надежность, безопасность: материалы трудов XX Всерос. науч.-техн. конф., Томск, 2–4 дек. 2014 г. – Томск : Изд-во ТПУ, 2014. – Т. 1. – С. 98–103.

13. РД 153-34.0-46.302–00. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле [Текст]. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. – 25 с.

Система информационно-аналитической поддержки принятия решений по эксплуатации силовых трансформаторов.

СМТ представляет собой один из наиболее сложных, ответственных и дорогостоящих типов оборудования электростанций и электрических сетей, от надежной работы которого, в конечном счете, зависит надежность функционирования всей электроэнергетической системы (ЭЭС). Сложность конструкции и протекающих в СМТ процессов делают задачу обеспечения его эксплуатационной надежности достаточно сложной и не тривиальной. Особая роль в решении этой задачи отводится диагностике и оценке технического состояния трансформатора, по результатам которых должно приниматься решение о возможности дальнейшей эксплуатации или необходимости вывода в ремонт. На сегодняшний день в ЭЭС одновременно функционируют трансформаторы различных возрастных категорий, техническое состояние которых имеет существенные отличия. Эти отличия заставляют учитывать множество влияющих факторов, включая условия функционирования СМТ, при организации их долгосрочной надежной эксплуатации.

Известная концепция «управления жизненным циклом» (lifetime management) трансформатора предусматривает отнесение каждой конкретной единицы оборудования к определенному периоду жизненного цикла (приработка, базовый период, старение) и дифференциацию задач управления эксплуатационной надежностью для каждого из временных уровней [1, с. 3, 2, с. 34]. Например, начальному периоду предписаны задачи оперативной диагностики, планирования технического обслуживания и текущих ремонтов. Для базового периода характерным является определение сроков проведения капитальных ремонтов и модернизаций. На заключительном этапе жизненного цикла целесообразно определение обоснованных сроков вывода трансформатора из эксплуатации. В общем случае подобный подход представляется достаточно идеализированным, так как не учитывает в полной мере многообразия и случайного характера процессов дефектообразования и старения элементов конструкции СМТ.

Более обоснованным следует признать подход [3, с. 6], при котором задачи всех уровней принятия решений объединены в единый комплекс с выбором информативных параметров состояния трансформатора в зависимости от временного горизонта планирования его эксплуатации. Для обеспечения указанного комплекса задач управления эксплуатацией СМТ актуальной является разработка систем информационно-аналитической поддержки принятия решений на любом периоде жизни трансформатора. Разработку подобных системы активно проводят как в нашей стране, так и за рубежом [4, с. 7, 6, с. 15]. При этом используют современные информационные технологии сбора и обработки диагностической информации, методы формирования критериев оценки состояния и правил принятия эксплуатационных решений. Одна из таких систем, реализующая стратегию оперативного управления состоянием трансформаторов, представлена в данной статье.

Для Цитирования:
Левин В.М., Яхья А.А., Система информационно-аналитической поддержки принятия решений по эксплуатации силовых трансформаторов. Главный энергетик. 2019;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: