Разработка системы многоаспектной оценки технического состояния и обслуживания высоковольтного маслонаполненного электрооборудования
Скачать 0.82 Mb.
|
На правах рукописи Давиденко Ирина Васильевна РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МНОГОАСПЕКТНОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ Специальность 05.14.12 - Техника высоких напряжений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Екатеринбург – 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждение высшего профессионального образования “ Уральский государственный технический университет -УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина”. Научный консультант: доктор технических наук, профессор, Пластун Анатолий Трофимович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Овсянников Александр Георгиевич доктор технических наук Алпатов Михаил Евгеньевич доктор технических наук, профессор Васин Владислав Петрович Ведущая организация: Московский завод “Изолятор” имени А. Баркова, г. Москва. Защита диссертации состоится 12 ноября 2009 г. в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.173.01 при Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, д. 20 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета. Автореферат разослан «____» ____________2009 года. Ученый секретарь диссертационного совета Тимофеев И.П. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В настоящее время возросли требования к эффективности, оперативности управления и организации процесса эксплуатации электрооборудования, что особенно остро чувствуется во время реформирования отрасли. В условиях конкуренции между энергокомпаниями становится более востребованной экономическая оценка тактики эксплуатации. Растет понимание экономической целесообразности качественной технической диагностики по следующим причинам: более половины парка маслонаполненного оборудования выработало расчетный ресурс и темпы старения выше темпов обновления парка; вследствие, экономии средств на техническое обслуживание (ТО) и перехода на ремонты по техническому состоянию. Актуальность данного исследования обусловлена тем, что совершенствование критериев диагностики и методов анализа диагностической информации повышает объективность оценки технического состояния высоковольтного маслонаполненного оборудования, и, следовательно, позволяет планировать и своевременно проводить необходимые операции технического обслуживания и ремонта, что делает надежнее эксплуатацию электрооборудования, продлевает ресурс его работы, экономит средства, снижает риски ущербов. В условиях реформирования отрасли обостряется дефицит высоко-квалифицированных специалистов из-за: распыления кадровых ресурсов по новым организационным структурам; нарушения системы повышения квалификации персонала; разрыва в передаче опыта между поколениями. Таким образом, создание информационных аналитических систем (ИАС), осуществляющих достоверную, многоаспектную оценку технико-экономического состояния оборудования с использованием новых методов и критериев оценки, которые повышают оперативность и качество организации ТО оборудования и способствуют обучению персонала, является актуальной задачей. В диссертации развиты критерии диагностики характеристик жидкой изоляции, так как общепризнанно, что ее параметры содержат до 60% информации о состоянии маслонаполненного оборудования. Большой вклад в диагностику оборудования по состоянию трансформаторного масла внесли отечественные ученые Липштейн Р.А., Сви П.М., Бида Е.М., Соколов В.В. Активные исследования в этом направлении продолжили Аракелян В.Г., Бережной В.Н., Васин В.П., Гречко О.Н., Курбатова А.Ф., Калачева Н.И.., Колушев Д.Н., Туркот В.А., Шуварин Д.В. Автор благодарит за информацию о повреждаемости оборудования и богатый практический опыт диагностики, которыми с ним поделились эксперты: Комаров В.И. (Свердловэнерго), Тихонов А.А. (Красноярскэнерго), Осотов В.Н., Константинов А.Г. (Свердловэнергоремонт), Устинов В.Н., Кокуркин Б.П. (завод Мосизолятор), Храмцов Н.Г. (Когалымские ЭС). Цель работы. Совершенствование системы диагностики маслонаполненного электрооборудования высокого напряжения путем создания новых методов и критериев многоаспектной оценки его технического состояния для информационно-аналитической системы, которая позволит обеспечить максимально возможное, экономически оправданное продление срока службы электрооборудования. Достижение поставленной цели связывается в диссертации с решением следующих задач: 1. Улучшить методическую базу ИАС диагностики, в том числе:
2. Обобщить и формализовать знания по оценке ТО маслонаполненного оборудования следующим образом:
- диагностику по выбранным параметрам контроля технического состояния, - составление рекомендаций по дальнейшим эксплуатационным мероприятиям, - обучение персонала и объяснение принятых решений. 3. Расширить и улучшить нормативную базу системы диагностики, в том числе:
4. Предложить новые методы анализа диагностической информации и методики получения критериев диагностики:
5. Предложить критерии оценки технико-экономических показателей парка оборудования:
разработать методику анализа причин повреждаемости оборудования на основании актов расследования отказов, описаний ремонтов. 6. Реализовать ИАС, включая все ее подсистемы, методики и алгоритмы на языке программирования; выработать наиболее эффективную технологию внедрения, сопровождения ИАС; провести аттестацию диагностических возможностей ИАС и анализ эффекта ее использования в энергокомпаниях. Предмет исследования – высоковольтное маслонаполненное электрооборудование. В качестве объекта исследований в данной работе выбраны следующие виды маслонаполненного оборудования высокого напряжения: силовые трансформаторы, вводы, трансформаторы тока и напряжения. Методы исследования - теория распознавания образов, интегральное исчисление, реляционное исчисление, предикатная логика, нейронные сети, теория вероятности, методы математической статистики, дисперсионный анализ. Научная новизна и положения, выносимые на защиту. Установлено: 1. модель базы знаний должна быть построена в виде иерархической структуры модулей, имитирующих в процессе вывода решения операции логики мышления человека по оценке технического состояния объекта и планированию действий персонала. Модули специализированны на следующих функциях: построении и трансформации пространств диагностических признаков, распознавании технического состояния и выработке рекомендаций по ТОиР оборудования. Выбор необходимых модулей, реализующих стратегию решения, должен осуществляться самой моделью, а алгоритм принятия решения для вывода общего заключения о состоянии оборудования должен основываться на совокупности оценок состояния объекта, полученных с помощью разных видов контроля; 2. диагностика технического состояния маслонаполненного оборудования высокого напряжения на основе ДЗ и ПДЗ контролируемых параметров и их трендов обеспечивает достоверность оценки только при учете степени воздействия факторов на значения контролируемых параметров и значений потоков повреждаемости оборудования, соотнесенных со сроком его эксплуатации. 3. Усовершенствованы критерии оценки состояния жидкой изоляции маслонаполненного высоковольтного оборудования по результатам АРГ и физико-химического анализа (ФХА) масла, а также их трендов для силовых трансформаторов, высоковольтных вводов, трансформаторов тока и напряжения с учетом их конструктивных особенностей, срока эксплуатации и уровня повреждаемости. 4.Предложена графическая модель описания технического состояния маслонаполненного оборудования в виде лепестковой диаграммы, построенной по результатам семи растворенных в масле газов, которая позволяет выделить область исправного состояния и показать динамику изменения состояния объекта. 5. Разработан алгоритм распознавания состояния оборудования, отличающийся: - учетом специфики каждого вида маслонаполненного оборудования путем трансформации образов типовых дефектов принимая во внимание конструктивные особенности объекта, учетом информативности признаков описания дефектов, вероятности возникновения и опасности дефектов; - снижением неоднозначности и неустойчивости распознавания посредством оценки значений меры близости групп дефектов одинакового характера. 6. Созданы три методики синтеза описания классов состояния объекта на основе статистики фактов повреждений оборудования и результатов АРГ путем анализа характерного набора газов, превышающих ДЗ, характерных соотношений пар газов, а также в виде графической модели. 7. С помощью предложенных методик получены критерии распознавания: - десяти классов технического состояния высоковольтных вводов по характерным наборам газов, превышающих ДЗ, и характерным соотношениям пар газов; - девяти классов технического состояния трансформаторов тока и три класса технического состояния трансформаторов напряжения по образам дефектов в виде лепестковой диаграммы. 8. Предложена методика планирования необходимых операций ТОиР и приоритетов их выполнения на основе трех интегральных показателей, учитывающих оценки технического состояния, риска ущербов, стоимость эксплуатации оборудования. В методике использовано пять категорий ТО, определенных с учетом соотношения категорий в условиях эксплуатации. Практическая ценность результатов работы и ее внедрение. Разрабатываемая автором с 1989 г. ИАС многоаспектной оценки технического состояния высоковольтного маслонаполненного оборудования ЭДИС «Альбатрос в настоящее время эксплуатируется в 65 филиалах 28 энергосистем, 19 филиалах 5 МЭС, 10 электрических станциях, 8 заводах в России, а также на 8 предприятиях за рубежом – в Молдавии, Украине, Латвии (всего более 110 предприятий, 200 рабочих мест). На всех предприятиях МЭС Урала, МЭС Сибири, Тюменьэнерго, Татэнерго, МРСК Центра и Поволжья, ДРСК система ЭДИС «Альбатрос» эксплуатируется как корпоративная, автоматизируя процессы сбора и анализа информации с мест, по 2-3-х уровневой схеме вертикали управления организацией техническим обслуживанием. ИАС ЭДИС «Альбатрос» позволяет построить систему автоматизированной организации ТОиР на основе раннего выявления повреждений и достаточно точной их идентификации. Разработанные автором общие требования к ИАС, которыми должны быть оснащены службы диагностики ОАО «ФСК ЕЭС»” вошли в “Концепцию диагностики электротехнического оборудования подстанций и линий электропередачи электрических сетей ОАО «ФСК ЕЭС»”, которая должна быть реализована до 2012 г. Спроектированное хранилище данных диагностической информации по маслонаполненному оборудованию используется в автоматизированной системе управления ТОиР оборудования ОАО «ФСК ЕЭС». Накопленный в БД десятка энергосистем, использующих ЭДИС «Альбатрос», массив результатов ФХА масла, а также предложенная автором методика получения ДЗ и ПДЗ контролируемых параметров использована при разработке нормативных требований к трансформаторным маслам при пересмотре РД ЭО 0444-2003. Критерии обнаружения повреждения на основании АРГ в трансформаторах тока различного типа использовались в 2006г. в ОАО «ФСК ЕЭС» при формировании целевой программы замены трансформаторов тока 110-750 кВ по техническому состоянию. Ряд МРСК (Центра и Поволжья, ДРСК и др.) включили в стандарты предприятий критерии оценки результатов АРГ силовых трансформаторов 35 кВ, измерительных трансформаторов 110-220кВ и высоковольтных вводов 110-220кВ, а также критерии оценки физико-химического анализа масла, полученные автором. В стандартах предприятий при назначении периодичности профилактического контроля учитываются характерные периоды повреждаемости маслонаполненного оборудования, определенные автором. Специалисты управлений Тюменьэнерго, ДРСК, МРСК Центра и Приволжья используют предложенную методику анализа причин повреждаемости маслонаполненного оборудования. Успешная работа по разработке и внедрению системы отмечена в 2002 г. золотой медалью “Уральских выставок” и в 2008 г. Дипломом лауреата премии “За обустройство Земли Российской”. На основе материалов, содержащихся в диссертации, подготовлен курс “Системы диагностирования высоковольтного маслонаполненного оборудования”, который читается, в течение последних 5 лет на курсах повышения квалификации работников энергосистем (г.г. Екатеринбург, Набережные-Челны, Новосибирск, Казань, Сургут, Челябинск). |
Добавить документ в свой блог или на сайт
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... |
