Аналіз законів розподілу показників ізоляції високовольтних маслонаповнених вводів герметичної та негерметичної конструкції

Автор(и)

  • Оleg Shutenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-3141-7709
  • Alexandra Zagaynova Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-8558-3211
  • Galina Serdyukova Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-1557-0260

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.140873

Ключові слова:

високовольтні вводи, показники ізоляції, статистичні критерії, дисперсійний аналіз, критерії згоди, розподіл Вейбулла

Анотація

Об'єктом дослідження є закони розподілу показників ізоляції конденсаторного типу, які отримані в ході профілактичних випробувань, як для справних, так і дефектних високовольтних вводів напругою 110 кВ герметичної і негерметичної конструкції. Одним з найбільших проблемних місць при діагностиці стану високовольтних вводів є недостатня вивченість і відсутність обґрунтування законів розподілу даних профілактичних випробувань ізоляції конденсаторного типу вводів.

В ході дослідження використовувався комплексний підхід до вирішення поставлених завдань, включаючи теорію ймовірності і статистичний аналіз, аналіз світового досвіду та логічний підхід. У перспективі передбачається поширення отриманих результатів на ввода других типів, що мають аналогічні проблеми при діагностиці стану.

Запропоновано метод статистичної обробки результатів періодичних випробувань високовольтних вводів, який дозволяє сформувати масиви з однорідними значеннями показників в умовах обмеженості вимірювальної інформації. Встановлено, що для вводів герметичної і негерметичної конструкції показники ізоляції, як для справного, так і дефектного стану, можуть бути описані розподілом Вейбулла. Отримано, що щільності розподілу для справного і дефектного стану високовольтних вводів перетинаються, а отже, не можуть бути вибрані гранично-допустимі значення параметрів ізоляції, які б не давали помилкових рішень. Пропонується гранично-допустимі значення показників ізоляції високовольтних маслонаповнених вводів визначати з використанням методів статистичних рішень і з урахуванням найбільш значущих експлуатаційних факторів. Показано, що для високовольтних вводів однієї і тієї ж конструкції має місце зміщення математичних очікувань, яке обумовлено розходженням тривалості експлуатації і різними коефіцієнтами завантаження трансформаторів. Дану обставину необхідно враховувати при коригуванні гранично-допустимих значень показників ізоляції високовольтних вводів.

Використання розроблених алгоритмів і процедур математичної статистики в задачах діагностування високовольтних вводів сприяють поліпшенню експертних оцінок і прийняття рішень.

Біографії авторів

Оleg Shutenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра передачі електричної енергії

Alexandra Zagaynova, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Асистент

Кафедра передачі електричної енергії

Galina Serdyukova, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра передачі електричної енергії

Посилання

  1. Feilat, E. A. (2013). Analysis of the Root Causes of Transformer Bushing Failures. International Journal of Computer, Electrical, Automation, Control and Information Engineering, 7, 791–796.
  2. Anglhuber, M., Velasquez, J. L. (2017). Contreras Dispersing the clouds – gain clear insight into your bushings using advanced diagnostics method. Transformer Magazine. Special Edition: Bushing, 126–132.
  3. Septyani, H. I., Arifianto, I., Purnomoadi, A. P. (2011). High voltage transformer bushing problems. Proceedings of the 2011 International Conference on Electrical Engineering and Informatics. doi: http://doi.org/10.1109/iceei.2011.6021566
  4. Metwally, I. (2011). Failures, Monitoring and New Trends of Power Transformers. IEEE Potentials, 30 (3), 36–43. doi: http://doi.org/10.1109/mpot.2011.940233
  5. Kassikhin, S. D., Sipilkin, K. G., Slavinskiy, A. Z., Ustinov, V. N., Pintal, Yu. S., Vereshhagin, M. B. (2010). Otsenka effektivnosti i tselesoobraznosti diagnostiki vysokovol'tnykh vvodov na osnove opyta ekspluatatsii. Ekaterinburg: Izdatel'skiy dom «Avtograf», 232.
  6. Rubanenko, O. Ye., Humeniuk, O. I. (2011). Vysokovoltni vvody. Konstruktsiia, ekspluatatsiia, diahnostyka i remont. Vinnytsia: VNTU, 183.
  7. Sedunin, A. M., Chalov, I. A., Sidel'nikov, L. G. (2011). Klassifikatsiya vysokovol'tnykh vvodov silovykh transformatorov i problemy ikh ekspluatatsii na predpriyatiyakh gornoy promyshlennosti. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika, 12, 24–30.
  8. L'vov, M. Yu. (2000). Kolloidno-dispersnye protsessy v vysokovol'tnykh germetichnykh vvodakh transformatorov. Elektricheskie stantsii, 4, 49–52.
  9. Snetkova, O. V. (2004). Opyt diagnostiki maslonapolnennykh vvodov 110–500 kV v OAO «Mosenergo». Elektro, 2, 39–42.
  10. Komarov, V. I., Lushin, A. N., Osotov, V. N., Prosvirnin, D. N. (2008). O vliyanii masla marki GK na nadezhnost' elektrooborudovaniya. Materialy plenarnogo zasedaniya soveta «Vysokovol'tnye vvody, «Obshhie problemy diagnostiki silovogo elektrooborudovaniya». Available at: http://www.myshared.ru/slide/58746/. Last accessed: 15.09.2016
  11. Arbuzov, R. S., Zhivodernikov, S. V., Lavrov, V. Yu., Ovsyannikov, A. G., Tarasov, A. G., Tolchin V. M. et. al.; Tolchin, V. M. (Ed.) (2012). Problemnoe oborudovanie i problemy diagnostirovaniya. Diagnostika elektricheskikh ustanovok: Materialy Sed'mogo izdaniya nauchno-prakticheskogo seminara Obshhestvennogo Soveta spetsialistov Sibiri i Vostoka po problemam diagnostiki elektricheskikh ustanovok. Khabarovsk, 61–78.
  12. Ovsyannikov, A. G., Maryushko, E. A. (2014). Problemy ekspluatatsii i diagnostirovaniya vvodov s RIP-izolyatsiey. Energoekspert, 3, 22–26.
  13. Davidenko, I. V. (2009). Opredelenie dopustimykh znacheniy kontroliruemykh parametrov maslonapolnennogo oborudovaniya na osnove massiva nablyudaemykh dannykh. Elektrichestvo, 6, 10–21.
  14. Davidenko, I. V. (2006). Issledovanie pokazateley, opisyvayushhikh rabochee sostoyanie maslonapolnennykh vvodov, metodami matematicheskoy statistiki. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region: Tekhnicheskie nauki, 15, 31–33.
  15. Zakharov, A. V. (2001). Obnaruzhenie defektov silovykh maslonapolnennykh transformatorov kak protsedura proverki statisticheskikh gipotez. Novoe v rossiyskoy energetike, 2, 19–28.
  16. Shutenko, O. V. (2017). Opredelenie znacheniy granichnykh kontsentratsiy rastvorennykh v masle gazov metodom minimal'nogo riska. Elektrichestvo, 8, 50–60.
  17. Shutenko, O. (2017). Determine the boundary value of the concentration of gases dissolved in oil of method minimum risk. 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). Kyiv, 468–472.
  18. Levin, M. N. (2013). Statisticheskiy metod raspoznavaniya defektov v silovykh transformatorakh pri ikh tekhnicheskom obsluzhivanii po sostoyaniyu. Promyshlennaya energetika, 8, 37–41.
  19. Lin, M.-J. (2015). Gaussian distribution Diagnoses in Transformer’s Insulating Oil. Joint International Mechanical, Electronic and Information Technology Conference (JIMET 2015). Chongqing, 824–830. doi: http://doi.org/10.2991/jimet-15.2015.154
  20. Mirowski, P., LeCun, Y. (2012). Statistical Machine Learning and Dissolved Gas Analysis: A Review. IEEE Transactions on Power Delivery, 27 (4), 1791–1799. doi: http://doi.org/10.1109/tpwrd.2012.2197868
  21. Felea, I., Secui, D., Oltean, M. (2011). The impact analyze of electric stress level in content of insulating oil gases in power transformers. Journal of sustainable energy, 2 (4), 7–12.
  22. Shutenko, O. V., Baklai, D. N. (2014). Analiz zakoniv rozpodilu kontsentratsii haziv, rozchynenykh v masli vysokovoltnykh transformatoriv nehermetychnoho vykonannia. Visnyk NTU «KhPI», 24 (067), 102–117.
  23. Shutenko, O. V., Baklay, D. N. (2012). Issledovanie zakonov raspredeleniya fiziko-khimicheskikh pokazateley transformatornykh masel. Vіsnik NTU «KHPІ», 23, 170–186.
  24. Shutenko, O. V., Baklay, D. N. (2013). Osobennosti statisticheskoy obrabotki rezul'tatov ekspluatatsionnykh ispytaniy pri issledovanii zakonov raspredeleniya rezul'tatov khromatograficheskogo analiza rastvorennykh v masle gazov. Vіsnik NTU «KHPІ», 60 (1033), 136–150.
  25. Gmurman, V. E. (1977). Teoriya veroyatnostey i matematicheskaya statistika. Moscow: Vysshaya Shkola, 479.
  26. Shutenko, O. V., Baklay, D. N. (2013). Planirovanie eksperimental'nykh issledovaniy v elektroenergetike. Metody obrabotki eksperimental'nykh dannykh. Kharkiv: NTU «KHPI», 268.
  27. Johnson, N. L., Leone, F. C. (1977). Statistics and Experimental Design in Engineering and the Physical Sciences. Vol. 1 (Probability & Mathematical Statistics S.). John Wiley & Sons Inc, 618.
  28. Scheffe, H. (1999). The Analysis of Variance. Wiley-Interscience, 477.
  29. Normy vyprobuvannia elektroobladnannia: SOU-N EE 20.302:2007. (2007). Prykaz Minpalyvenerho 15.01.2007. No. 13. Kyiv: OEP «HRYFRE», Ministerstvo palyva ta enerhetyky Ukrainy, 262.
  30. Tret'yak, L. N. (2004). Obrabotka rezul'tatov nablyudeniy. Orenburg: GOU OGU, 171.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-04-24

Як цитувати

Shutenko О., Zagaynova, A., & Serdyukova, G. (2018). Аналіз законів розподілу показників ізоляції високовольтних маслонаповнених вводів герметичної та негерметичної конструкції. Technology Audit and Production Reserves, 4(1(42), 30–39. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.140873

Номер

Том 4 № 1(42) (2018): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології та системи енергопостачання: Оригінальне дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Оleg Shutenko, Alexandra Zagaynova, Galina Serdyukova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.