Применение нечеткой логики для диагностирования высоковольтного маслонаполненного электрооборудования
Введение
Актуальность темы. Маслонаполненное электрооборудование широко используется в энергетической отрасли и других отраслях промышленности. Оно состоит из трансформаторов, выключателей и других устройств, которые работают в условиях высоких токов и напряжений. Кроме того, маслонаполненное электрооборудование действует в условиях высокой влажности и температурных перепадов. Из-за этих условий возможны различные неисправности, которые могут привести к отказам в работе оборудования или даже к авариям. Одним из способов предотвращения таких ситуаций является ранняя диагностика неисправностей. Для этого можно применять различные методы, включая нечёткую логику.
Нечёткая логика – это учение, которое помогает решать задачи, которые не могут быть решены классическими методами логического вывода. Она основана на представлении знаний в виде нечётких множеств, которые могут иметь различные степени принадлежности.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………. 9
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………………. 11
1.1 Описание нечеткой логики………………………………………………. 11
1.2 Математические предпосылки использования нечёткой логики……… 13
1.3 Функция принадлежности……………………………………………....... 14
1.4 Применение нечеткой логики применительно маслонаполненного электрооборудования…………………………………………………………. 18
2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ……………….. 19
2.1 Методы диагностирования маслонаполненного электрооборудования…………………………………………………………. 19
2.1.1 Анализ масла……………………………………………………………. 28
2.1.2 Электрические испытания……………………………………………… 34
2.1.3 Диагностирования под рабочим напряжением……………………...... 41
2.2 Использование нечёткой логики для анализа состояния масла в электрооборудовании…………………………………………………………. 48
2.3 Анализ практических исследований…………………………………...... 51
3. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДАВАНИЯ СОСТОЯНИЯ МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ………………………………………………... 53
3.1 Применение нечёткой логики для анализа состояния масла в силовом трансформаторе……………………………………………………………….. 53
3.2 Анализ результатов……………………………………………………...... 56
4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ……………...... 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….. 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ...……………………….. 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Федеральный закон от 26 марта 2003 г. №35-ФЗ «Об электроэнергетике» (с изменениями и дополнениями). (Электронный ресурс). Режим доступа: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/250011/ (Дата обращения 02.06.2023)
Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с дополнениями по состоянию на 1 февраля 2015 г. – М: Кнорус, 2015 г. – 506 с. (электронный ресурс). Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/74423.html - ЭБС «IPRbooks». (Дата обновления 02.06.2023)
Михеев, Г.М. Электростанции и электрические сети. Диагностика и контроль электрооборудования /Г.М. Михеев. – Саратов: Профобразование, 2017. – 297с. – ISBN 978-5-4488-0089-4.
Михеев, Г.М. Трансформаторное масло: Учеб. пособие / Г.М. Михеев; Г.М. Михеев; М-во образования Рос. Федерации. Чуваш. гос. ун-т им. И.Н. Ульянова. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2003. – ISBN 5-7677-0731-6.
Алексеев Б.А. Объём и нормы испытаний электрооборудования/Под общ. Ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.М. Мамиконянца. 6-е изд., с изм. и доп. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003, – 256 с.
Алексеев, Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов [Текст] / Б.А. Алексеев. – М.: НЦ ЭНАС, 2002. – 216 с.
Баталыгин, С.Н. Комплексное обследование силовых трансформаторов /С.Н. Баталыгин, Г.М. Михеев, В.М. Шевцов // Кибернетика электрических систем: Материалы XXVI сессии Всероссийского семинара "Диагностика энергооборудования", Новочеркасск, 21–24 сентября 2004 года / Ответственный редактор А.С. Засыпкин. Том Часть 1. – Новочеркасск: Южно-Российский государственный технический университет, 2004. – С. 14-16.
Пегат А. Нечеткое моделирование и управление / А. Пегат; пер. с англ. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. – 798 с.
В процессе эксплуатации маслонаполненного оборудования запитое в него масло под действием различных факторов изменяет свой химические и электрофизические свойства, что обычно определяют понятием "старение". В результате старения ухудшаются электроизоляционные свойства масла, продукты старения масла в виде осадка накапливаются на активных частях оборудования (обмотках и магнитопроводах), затрудняя отвод тепла от них, ускоряя старение целлюлозной изоляции и ухудшая ее электроизоляционные свойства. Главным фактором, обуславливающим старение масла, являются окислительные превращения входящих в его состав углеводородов, смолистых и сернистых продуктов. Комплекс показателей, характеризующих качество масла, в отечественной практике включает в себя "сокращенный" и "полный" анализ.