Разработка модели нечеткой логики для определения остаточного ресурса бумажной изоляции силовых масляных трансформаторов систем электроснабжения

В. В. Вахнина; Е. В. Марков; А. Г. Сорокин

doi:10.34831/EP.2024.94.26.002

Разработка модели нечеткой логики для определения остаточного ресурса бумажной изоляции силовых масляных трансформаторов систем электроснабжения

В. В. Вахнина, Е. В. Марков, А. Г. Сорокин

Аннотация

Отмечено, что надежность и качество главной системы изоляции являются одним из наиболее значимых факторов при прогнозировании состояния жизненного цикла силовых масляных трансформаторов, эксплуатируемых в системах электроснабжения. Показано, что для прогнозирования остаточного ресурса бумажной изоляции масляного трансформатора необходимо использовать методы, основанные на определении оксидов углерода и фурановых включений. Разработаны модели нечеткой логики с использованием инструмента Fuzzy logic на базе комплекса MATLAB, которые определяют срок службы бумажной изоляции на основе анализа фурановых включений и содержания диоксида углерода и монооксида углерода CO в трансформаторном масле. Показаны результаты исследований представленных образцов масла шестнадцати силовых масляных трансформаторов мощностью 40 МВ·А напряжением 110 кВ, выполненных на основе применения нечеткой модели. Определен остаточный ресурс бумажной изоляции представленных образцов.

Ключевые слова

силовые масляные трансформаторы, жизненный цикл, хроматографический анализ растворенных газов (ХАРГ), модель нечеткой логики

Полный текст:

PDF

Литература

СТО 70238424.17.220.20.007–2009. Системы и устройства диагностики состояния оборудования подстанций и ЛЭП. Условия создания. Нормы и требования.

СТО 34.01-23.1-001–2017. Объем и нормы испытаний электрооборудования.

Bakar, N. A. A review on chemical diagnosis techniques for transformer paper insulation degradation / N. A. Bakar, A. Abu-Siada, S. Islam // Australasian Universities Power Engineering Conference. AUPEC. — 2013. — P. 1 — 5.

ASTM D3612-02. Standard Test Method for Analysis of Gases Dissolved in Electrical Insulating Oil by Gas Chromatography. — ASTM Standard, 2009.

ASTM D5837-12. Standard Test Method for Furanic Compounds in Electrical Insulating Liquids by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). — ASTM Standard, 2012.

Штовба, С. Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB / С. Д. Штовба. — М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 288 с.

Алексеев, В. А. Комплексная оценка технического состояния силовых маслонаполненных трансформаторов с помощью аппарата нечёткой логики / В. А. Алексеев, А. В. Лукьянов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — 2012. — № 3. — С. 160 – 166.

Ахьёев, Дж. С. Анализ текущего состояния трансформаторов на основе экспертных оценок и нечеткой логики / Дж. С. Ахьёев, В. З. Манусов // Энергобезопасность и энергосбережение. — 2017. — № 2 (74). — С. 37 – 40.

Хальясмаа, А. И. Оценка состояния силовых трансформаторов на основе анализа данных технической диагностики / А. И. Хальясмаа, С. А. Дмитриев, С. Е. Кокин, М. В. Осотова // Вестник ЮУрГУ. — 2013. — Т. 13, № 2. — С. 114 – 120.

Bureau of Reclamation. FIST 3-31, Transformer Diagnostics / Bureau of Reclamation // Hydroelectric Research and Technical Services Group. Colorado. USA. — 2003. — P. 1 — 62.

РД 153-34.0-46.302–00. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле.

Duval, M. DGA in Non-Mineral Oils and Load Tap Changers and Improved DGA Diagnosis Criteria / M. Duval, I. Hoehlein, F. Scatiggio // Technical Brochure № 443. CIGRE. — 2010. — P. 1 – 33.

ГОСТ-11677–85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

Beauchemin, С. IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers / С. Beauchemin, D. Platts, N. A. Field // IEEE StandARCd C57.104-2019. — 2019.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.94.26.002