Представлены
разработанные методы, алгоритмы и программы классификации парка трансформаторов
по предельно допустимым значениям диагностических показателей.
Ключевые слова:
трансформаторы, техническое состояние, диагностические показатели, контроль
Проблема
повышения эффективности контроля технического состояния силовых трансформаторов
и автотрансформаторов (далее трансформаторов — Тр) относится к числу наиболее
важных и трудных. Об этом свидетельствуют многочисленные публикации,
выступления на форумах, семинарах, конференциях.
Контроль
технического состояния осуществляется путем непрерывного или (и) дискретного измерения
и расчета рекомендуемых СО 34.45-51.300—97 (Объем и нормы испытания электрооборудования)
диагностических показателей (ДП) и сравнения их с предельно допустимыми
значениями (ПДЗ). Эти значения, как правило, задаются в виде нормативов. И
лишь в исключительных случаях, подчеркивая естественную взаимосвязь численных
значений ДП с конструктивными особенностями оборудования и условиями его эксплуатации,
приводится методика расчета ПДЗ.
Наглядным
примером является [1], где отмечается зависимость оценок ДП от характеризующих
трансформаторы признаков, таких как тип, назначение (блочные, для связи
распредустройств, резервные в системе собственных нужд) и др. Если учесть
признаки условий эксплуатации, способствующих росту или уменьшению
концентрации растворенных в масле газов, отмеченные в пп. 3.2 и 3.3 [1], а
также признаки, «скрытые» под приведенным указанием «и др.», можно говорить о
возможном влиянии десятков признаков и соответствии каждого измерения ДП
некоторой совокупности разновидностей признаков.
Однако, несмотря
на то, что в [1] приводится методология расчета ПДЗ (названных граничными
значениями) как оценок квантилей статистической функции распределения (СФР) для
заданного значения вероятности R=0,9(0,95) или R=0,1(0,05), усредненные нормативы ПДЗ в
энергосистемах не уточняются. И это неслучайно.
Если учесть все
отмеченные признаки и их разновидности, способные влиять на ДП, и
классифицировать ретроспективные данные по этим признакам, то в лучшем случае
будем располагать единицами данных измерения ДП. В этих условиях ни о каких L = 10÷15 интервалах группирования данных и
наличии не менее чем 50 измерений ДП [1] говорить не приходится. Если же
учесть один — два признака, то нет никакой уверенности в том, что эти признаки
основные. Приведенные в [1] усредненные ПДЗ концентраций газов в трансформаторном
масле используются на практике не только для Тр, но и для другого
маслонаполненного оборудования, хотя и известны недостатки такого подхода [2].
К чему же приводит
недостаточный учет зависимости ПДЗ от паспортных данных (конструктивных
особенностей) Тр и условий его эксплуатации? Пусть известны результаты
хроматографического анализа растворенных газов (ХАРГ) для двух типов Тр,
например двух- и трехобмоточных. При наличии однотипного дефекта активной
части Тр, концентрация растворенных в масле газов зависит во многом от объема
масла. Далее предположим, что рассматриваемый ДП по мере развития соответствующих
дефектов возрастает. Определим ПДЗ этого ДП для всей совокупности данных
измерения и обозначим его через . Затем определим ПДЗ этого ДП отдельно для каждого типа Тр.
Обозначим их как и , где индексы «2» и «3» соответствуют
двух- и трехобмоточным Тр.
Приведено
сопоставление , и вычисленных соответственно по СФР , и . В иллюстративных целях принято предположение о соответствии
этих распределений равномерному закону. Пренебрежение значимыми признаками
ведет к увеличению ПДЗ для первой группы данных (>) и к снижению их для второй (<). Иначе говоря, использование показателя в качестве ПДЗ для
трехобмоточных Тр приводит к увеличению последствий проявления дефекта, а для
двух- обмоточных — к неоправданным ограничениям режима работы.
Таким образом, разработка метода оценки ПДЗ
концентраций газов в масле по ретроспективным данным для заданных
разновидностей признаков, характеризующих индивидуальность Тр, актуальна и
имеет важное практическое значение. На практике приходится решать две задачи.
Первая из них заключается в необходимости оценки индивидуальных ПДЗ для
заданных разновидностей признаков, которые, по сути, выделяют конкретный Тр из
множества Тр энергосистемы. Вторая задача заключается в разделении парка Тр
энергосистемы на группы с одинаковыми значениями ПДЗ в каждой группе.
Заключение.
Использование
ретроспективных данных хроматографического анализа растворенных в масле газов
для оценки ПДЗ концентрации газов требует учета их зависимости от с конструктивного
исполнения и условий эксплуатации трансформаторов. Это требование впервые сформулировано
в [1] и имеет важное значение в решении проблемы повышения эффективности
контроля технического состояния трансформаторов.
При оценке
технического состояния Тр использование усредненных ПДЗ концентрации растворенных
в масле газов, полученных даже для отдельных энергосистем, без учета
конструктивных особенностей и условий эксплуатации Тр может привести к
существенному развитию дефекта и отказу. Разработанная программа классификации
Тр энергосистемы по группам с различающимися ПДЗ концентрации растворенных в
масле газов позволяет повысить объективность анализа технического состояния
Тр.
Список литературы
1. РД 153-34.0-46.302—00. Методические указания по диагностике развивающихся
дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического
анализа газов, растворенных в масле. — М., 2001.
2.Гречко О.Н., Давиденко И.В.,
Калачева Н.И. и др. Граничные значения
концентрации газов в масле трансформаторов тока с конденсаторной изоляцией. —
Электротехника, 2007, № 1.
3.Фархадзаде Э.М.,
Мурадалиев А.З., Рафиева Т.К.,
Назирова У.К. Методы статистического моделирования случайных величин по
эмпирическим распределениям. - Изв. вузов. Проблемы энергетики (Казань), 2008,
№9—10.