Разработка системы многоаспектной оценки технического состояния и обслуживания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования

Критерий скорости важен для подтверждения наличия развивающегося дефекта и оценки степени его опасности. Применение двух уровней нормирования скоростей ДЗ и ПДЗ позволит выделить объекты с наиболее быстро развивающимися, а значит более опасными дефектами для принятия незамедлительных решений. Рассчитанные ДЗ и ПДЗ трендов изменения концентраций можно использовать в системах мониторинга технического состояния маслонаполненного оборудования. Для оборудования с новыми конструктивными особенностями, по которому еще нет репрезентативного массива значений контролируемых параметров и, следовательно, нет возможности рассчитать пороговые значения, можно использовать ДЗ и ПДЗ контролируемых параметров и их трендов, полученные для оборудования с близкими конструктивными особенностями. Исследованиями установлено следующее: - огибающая распределения значений концентраций углеводородных газов и водорода описывается формулой: , (9) где A- коэффициент, задающий форму огибающей, Q – коэффициент масштабирования, x - значение концентрации анализируемого газа; - огибающая распределения значений концентраций оксидов углерода выражается формулой: . (10) - в формулах функций распределения (9 и 10) с увеличением срока службы оборудования незначительно уменьшается коэффициент А. Если по новому оборудованию со сроком службы t есть репрезентативный массив данных, то для получения ДЗ и ПДЗ углеводородных газов и водорода для оборудования со сроком службы t+Δt можно предложить найти верхнюю границу XДЗ (искомое ДЗ параметра) из выражения определенного интеграла: , (11) где X0 –предела обнаружения концентрации газа хроматографом, объемн.%; λ – значение потока повреждаемости, %. Аналогично можно вычислить ДЗ оксидов углерода по верхней границе определенного интеграла, используя формулу 10. Пятая глава посвящена критериям идентификации вида дефекта. Предложены три методики синтеза описаний класса технического состояния оборудования на основе фактов повреждения оборудования в эксплуатации и результатов АРГ: с помощью характерных соотношений пар газов и характерного набора газов, превышающих ДЗ, а также в виде графической модели. Методики состоят из этапов классификации статистических данных, синтеза образа дефектов и тестирования результатов. На этапе классификации (одинакового для всех методик) анализируется вся собранная совокупность фактов А={aRa-факт повреждения оборудования} с целью разработки априорного словаря классов состояния Ω={Ω1,..., ΩY} и априорного словаря признаков состояния X={x1,...,xN}. Полученные описания состояний оборудования классифицируются по областям состояний G={G1,...,GK}, которые содержат несколько классов состояния, различаемых по причинам и/или признакам проявления, но имеющих одинаковый характер протекающих в оборудовании процессов {GkΩkK}. Известные факты повреждений классифицируются экспертами по описаниям обнаруженных при вскрытии дефектов из актов браковок и отказов, в соответствии с разработанным словарем классов состояния {ΩyAyY}, с отслеживанием искажений информации и внесением необходимых поправок в формулировки причины, характера, степени развития повреждения. Каждый факт помечается набором меток, характеризующих: степень развития дефекта, его достоверность, а также отмечающих наличие сразу нескольких дефектов (метка “сочетание”). Далее делаются выборки фактов по исследуемому классу Ωy состояния (дефекту), взятому из априорного словаря описания классов FΩy:(ПрX={x1, xN}А)АΩy. Суть первой методики заключается в отборе соотношений пар газов характерных для данного вида дефекта и нахождении их значений позволяющих: определить границы перехода между классами технических состояний в пределах одной области состояний, а также обозначить границу перехода между областями, описывающими различные характеры дефектов. Суть второй методики состоит в определении характерного для рассматриваемого дефекта набора концентраций газов, превысивших регламентируемые для них значения, а также характерные уровня превышения этих значений. Для обеих методик в пределах выборки фактов по рассматриваемому дефекту для каждого анализируемого признака определяются границы изменения его значений, рассчитывается математическое ожидание и дисперсия для всей выборки и при отбрасывании крайних значений; определяется доля высоко-достоверных фактов; ранжирование признаков и другие операции, необходимые для конкретной методики. Определение критериев идентификации проходит в несколько итераций с различными значениями меток “развитие”, “достоверность” и “сочетание”. Например, выборка фактов с меткой ”сочетание”=1 дает синтез образа дефекта в чистом виде, а с меткой “сочетание”=2 - образ, отражающий развитие сразу двух видов дефектов. Для получения критериев распознавания классов технического состояния высоковольтных вводов на основании АРГ была собрана БД из 185 случаев фактов вскрытия вводов. Затем был составлен словарь классов технического состояния маслонаполненных вводов с учетом соответствия между видами дефектов, причинами их возникновения и описанием последствий, обнаруженных после вскрытия оборудования (таблица 6). Далее собранные факты были проанализированы совместно с экспертами, отнесены к классам технического состояния и отмечены необходимыми метками. С использованием предложенных методик для каждого вида дефекта автором были определены характерный набор газов, концентрации которых превышают регламентированные для них значения и степень этого превышения, а также характерные отношения пар газов и их значения. Результаты синтеза описаний классов технического состояния обеими методиками приведены в таблице 6. В третьей методике признаками состояния X={x1,...,xN} служат концентрации 7 газов, нормированные относительно взвешенной суммы этих газов. Сумма газов находится по формуле: , (12) где Ki – значения концентраций углеводородных газов и водорода; KCO , KCO2 – значения концентрации оксида и диоксида углерода; m – коэффициент масштабирования, зависит от типа оборудования (например, для ТТ m=0,01). Таблица 6 -Критерии распознавания вида дефекта, развивающегося в маслонаполненном высоковольтном вводе Кол-во Название класса состояния Причины возникновения Описание вида дефекта по факту вскрытия Способы идентификации Характерные газы Характерные отношения 3 Слабые ЧР Неровные края металлических деталей, диффузия технологических газов из остова Не проявляются Н2* Н2/СН4>5 37 Сильные ЧР Увлажнение масла (остова), наличие в нем мех. примесей, волокон бумаги, газов. Зазубрины металлических частей. Точечные пробои в отдельных слоях бумажной изоляции. Углеродный трекинг на краях обкладок. Н2**, СН4* Н2/СН4<4 CO/CO2≤0.3 21 Слабый разряд Смещение деталей, их плохое закрепление, вследствие чего происходит образование контуров, появление перемежающихся контактов. Частицы углерода в месте перемежающегося контакта. Нарушенная изоляция в результате электрического воздействия. СН4**и/или С2Н2**, H2*, C2H6* Н2/СН4≤1 С2Н2/С2Н4≤1 18 Сильный разряд Путь блуждающего тока, или обрыв, или повреждение измерительного вывода Цвета побежалости на металлических частях, их оплавление. Частицы углерода в масле. Разрушение бумаги при нахождении на пути тока дуги или при перегреве С2Н2**, С2Н4*,H2*, C2H6* С2Н2/С2Н4≥1.5 С2Н4/С2Н6≥3 5 Нагрев Плохие контакты в верхней части ввода, ухудшение охлаждения Изменение цвета бумажной изоляции, окисление металла. С2Н4*, Н2*, C2H6* С2Н4/С2Н6≥0.8 50 Образование желтого налета Процессы старения в трансформаторных “теплых” вводах с маслом Т-750 Налет в виде желтого мелкодисперсного осадка на фарфоровых покрышках и остове. Н2**, CO2* H2/CH4>6 CO/CO2<0,3 9 Ползущий разряд Увлажнение бумаги, или неоднородность электрического поля, или образование осадка и его увлажнение Науглероженные дорожки и “деревья” как на поверхности остова, так и внутри слоев бумаги H2**, CH4*, С2H6* C2H6/CH4>0.3 H2/CH4>6 26 Образование Х-воска Процессы старения вводов 220 кВ выключателей и ненагруженных трансформаторов с маслом ГК Отложения в виде воска между слоями изоляции. Н2**, C2H6**, CH4*, C2H2” H2/CH4>5 С2Н4/С2Н6<0,7 6 Увлажнение остова Нарушение герметичности (в герметичных), старение и прямое проникновение влаги в негерметичных вводах Вспучивание остова С2Н2**, С2H4*, CH4*,H2”, C2H6” С2Н2/С2Н4≥1 Н2/СН4≤3 13 Тепловой пробой Увлажнение, загрязнение слоев бумаги, обрыв проводников присоединения нулевой обкладки Изменение цвета бумажной изоляции. Ее разрушение: прогар слоев изоляции остова. С2Н4**и/или Н2**,СH4* C2H2”, С2Н6” С2Н4/С2Н6>0,8 С2Н2/С2Н4>1 CO/CO2>0,2 ** - газ с максимальным превышением порогового значения * - газ со значительным превышением порогового значения “ - газ с незначительным превышением порогового значения В пределах выборки рассматриваемого дефекта для каждого признака производятся следующие операции: ранжирование признака по возрастанию, определение границ диапазона значений, расчет прироста значений признака относительно предыдущего значения, сглаживание или отбрасывание крайних значений диапазона в зависимости от величины изменения признака; расчет математического ожидания и дисперсии измененной признака. Далее производится нормировка математических ожиданий 7-ми признаков относительно их суммы. Таким образом, получается образ дефекта, соответствующий определенному классу состояния объекта, описанный в 8-мерном признаковом пространстве состояний (Ωy`)={x1Ωy,...,xNΩy}. Если синтез классов состояния производится в первый раз, то далее переходят к выборке фактов, соответствующих следующему классу технического состояния, взятому из априорного словаря и синтезу образа следующего дефекта Ωy+1. Если образы дефектов уже существовали, то проводится тестирование полученного образа на непротиворечивость уже имеющимся образам. Для этого проводят проверку на соответствие полученного класса состояния своей области состояний путем вычисления средней по области меры близости по среднеквадратичному критерию, взвешенному в соответствии с образами дефектов по формуле: , (13) где y - номер класса состояния в области состояний; L – количество дефектов в области состояний; xiΩy - координата нового образа, описывающего дефект, соответствующая i-му газу; Qiy - координата образа y-го дефекта из области состояний, соответствующая i-му газу; hjy - весовой коэффициент, учитывающий информативность i-го газа для y-го дефекта. Весовые коэффициенты первоначально назначаются экспертами, исходя из характерности генерации газа для данного вида дефекта, затем уточняются с учетом значений дисперсии. При этом соблюдается условие: . (14) Если синтезированный образ имеет минимальную меру близости по своей области состояния и старому образу своего класса состояния и, кроме того, дисперсии параметров нового образа не превышают значения дисперсии, полученные при предыдущем его синтезе, то координаты и дисперсии синтезированного нового образа автоматически заносятся в библиотеку графических образов дефектов БЗ. Иначе - синтезированный образ отклоняется, результаты сравнения выдаются эксперту для анализа. Изложенный выше алгоритм синтеза образа дефекта по результатам АРГ на основе фактов повреждений оборудования реализован в ЭДИС «Альбатрос». Состояние объекта на основе результатов АРГ предложено отображать в виде 8-лепестковой диаграммы (рисунок 3), где по 7 лучам откладываются значения концентраций газов, а по восьмому лучу – их сумма в абсолютных значениях S (формула 12). Значения концентраций откладываются от окружности, показывающей границу обнаружения газов средствами измерения, которая, для удобства, принята равной 2 ppm по всем газам. Полученные при этом точки соседних радиальных лучей соединяются отрезками прямых, в результате получается образ состояния диагностируемого объекта. Порядок расположения лучей определен таким образом, что в направлении от Н2 до С2Н2 идет нарастание силы проявления дефектов электрического характера, а в направлении от СО до С2Н2 – термического характера.

Похожие:

	Реферат Разработка метода оценки физического состояния спортсменов... Разработка метода оценки физического состояния спортсменов с использованием биолюминесцентной системы светящихся бактерий		Рабочая программа учебной дисциплины б. 11 «Информационные технологии... Б. 11 «Информационные технологии и системы комплексного контроля технического состояния вагонов»
	Реферат Данная исследовательская работа проводилась с целью исследования... Исследование и разработка составов масс высоковольтного фарфора с повышенными электромеханическими характеристиками		Реферат Дипломный проект 117 с., 15 рис., 19 табл., 39 источников Цель работы – детальная разработка пункта технического обслуживания электровозов с комплексной механизацией
	Тормозные системы. Назначение тс Проверка технического состояния звуковых сигналов, электродвигателей, стеклоочистителей		Министерство экономического развития и торговли Российской Федерации... Критерий оценки транспортно-распределительной системы обслуживания товародвижения
	Разработка методов оценки напряженно-деформированного состояния морских... «Средняя общеобразовательная школа №19 с углубленным изучением отдельных предметов»		Дисциплина: тэа расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту... Тема: Разработка сроков и состава работ тр электрооборудования автомобиля газ-31029
	Разработка методики комплексной оценки состояния индустрии туризма... Специальность: 05. 13. 10 – управление в социальных и экономических системах (экономические науки)		Разработка автоматизированной системы состояния и использования земель... Работа выполнена в Московском государственном университете геодезии и картографии (миигаиК)
	Отчет по итогам самообследования по специальности 270116 „Монтаж,... Самообследование по специальности 270116 „Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий” проводилась...		Документация о закупке «Разработка технологии комплексной системы защиты от утечки конфиденциальной информации, критериев оценки и рекомендаций по выбору...
	Принципы построения систем поддержки принятия решений для оценки... Объект внимания данной работы представляет собой систему поддержки принятия решений (сппр) для оценки функционального состояния лица...		Рабочая программа дисциплины теория массового обслуживания «Теория массового обслуживания» студентам очной полной формы обучения по направлению (специальности) подготовки магистра «210700...
	Отчет о научно-исследовательской работе разработка методов макроэкономической... «Разработка методов макроэкономической оценки расходов федерального бюджета», шифр темы 0111-03-09		Организация обслуживания иностранных посетителей предприятиями питания... Целью работы является разработка рекомендаций по организации обслуживания иностранных посетителей предприятиями общественного питания...