Рисунок 16 - Диаграмма дефектов электрооборудования
Рисунок 17 - Распределение дефектов по распределительным устройствам (средние значения)
Рисунок 18 - Упорядоченная диаграмма дефектов электрооборудования
Рисунок 19 - Максимальное, минимальное и среднее число дефектов
Рисунок 20 - Распределение дефектов по РУ
Таблица 6 - Распределение дефектов по дистанциям электроснабжения
Дистанция
электроснабжения
|
0.4 кВ
|
6-10 кВ
|
27.5 кВ
|
35 кВ
|
110-220 кВ
|
Суммарное число дефектов
|
ЭЧ-1
|
25
|
36
|
15
|
1
|
19
|
96
|
ЭЧ-2
|
18
|
7
|
15
|
6
|
29
|
75
|
ЭЧ-5
|
46
|
15
|
9
|
6
|
17
|
93
|
ЭЧ-6
|
48
|
1
|
23
|
3
|
29
|
104
|
ЭЧ-7
|
12
|
0
|
26
|
1
|
10
|
49
|
ЭЧ-8
|
11
|
1
|
29
|
0
|
1
|
42
|
ЭЧ-9
|
10
|
6
|
9
|
0
|
6
|
31
|
Итого
|
170
|
66
|
126
|
17
|
111
|
490
|
Рисунок 21 - Распределение дефектов по дистанциям электроснабжения
Рисунок 22 - Распределение дефектов по дистанциям электроснабжения
Таблица 7 - Среднее количество дефектов, приходящихся на одну ТП
Дистанция
электроснабжения
|
Суммарное число дефектов
|
Число подстанций
|
Среднее количество дефектов, приходящихся на одну ТП
|
ЭЧ-1
|
96
|
8
|
12
|
ЭЧ-2
|
75
|
8
|
9
|
ЭЧ-5
|
93
|
19
|
5
|
ЭЧ-6
|
104
|
7
|
15
|
ЭЧ-7
|
49
|
6
|
8
|
ЭЧ-8
|
42
|
8
|
5
|
ЭЧ-9
|
31
|
9
|
3
|
Итого
|
490
|
65
|
8
|
Рисунок 23 - Среднее количество дефектов, приходящихся на одну ТП
Рисунок 24 - Распределение дефектов по дистанциям электроснабжения
Из анализа представленных материалов можно сделать следующие заключения:
1) Выявленные в результате ТВО дефекты неравномерно распределяются по распределительным устройствам. Наибольшее число дефектов обнаружено в РУ 0.4, 27.5 и 110-220 кВ.
2) Распределение дефектов по дистанциям электроснабжения также является неравномерным. Наиболее информативным параметром в данном случае является среднее число дефектов, приходящихся на одну ТП в границах дистанции электроснабжения. Из таблицы 7 и рисунка 4 следует, что наибольшие значения этого параметра имеют место в ЭЧ-6 (15 дефектов на одну ТП) и ЭЧ-1 (12 дефектов на одну ТП).
3.1 Анализ результатов тепловизионного контроля силовых трансформаторов
а) Радиаторы
Неисправностями радиаторов, в значительной мере влияющих на тепловое состояние трансформатора могут являться:
- дефекты плоских кранов, связанное с выжиманием внутрь резиновых прокладок, что не обеспечивает полное открытие крана, увеличивает гидравлическое сопротивление потоку масла и ухудшает теплоотдачу радиатора;
- наличие воздушной "подушки" в коллекторе радиатора;
- закупорка внутренней полости трубы радиатора, нарушение ее целости, загрязнение поверхностей труб или их межтрубного пространства.
При тепловизионном контроле радиаторов проводится анализ распределения температуры по высоте труб радиатора, по отдельным трубам, равномерности нагрева коллектора, температуры нагрева узлов соединения радиаторов с баком трансформатора.
Локальные перепады температуры в коллекторе могут быть обусловлены наличием в нем воздушной подушки.
При не полностью открытом плоском кране температуры на поверхности труб радиатора будут понижены по сравнению с таковыми на других радиаторах. Чрезмерное охлаждение вентиляторами нижних частей радиатора может привести к увеличению вязкости масла на входе в охлаждающие каналы обмоток и ухудшению условий их охлаждения. У многоходовых радиаторов желательно оценивать характер изменения температуры по поверхности труб по ходу движения масла.
б) Маслонасосы
Наиболее частыми причинами поваленного нагрева маслонасоса могут являться витковые замыкания в обмотке электродвигателя, дефекты подшипников, задевание рабочего колеса насоса за корпус последнего и т.п. Общий повышенный нагрев корпуса маслонасоса может быть связан с неэффективной работой охладителя за счет ограниченного теплосъема с его поверхности. Оценка состояния маслонасосов осуществляется путем сравнительного анализа значений измеренных температур на корпусе маслонасоса и поверхности маслопроводов с привязкой их к режиму работы трансформатора и внешним температурным воздействиям.
В отдельных случаях для углубленного анализа состояния работающего маслонасоса полезно знать его ток потребления, осуществлять акустические измерения на его корпусе с помощью ультразвукового дефектоскопа.
в) Вентиляторы
Локальные нагревы электродвигателей вентиляторов могут быть обусловлены дефектами подшипников, температура нагрева которых не должна превышать 80°С или витковыми замыканиями в обмотках.
Повышенные (по сравнению с другими электродвигателями) нагревы электродвигателя могут быть связаны работой его с перегрузкой в результате чрезмерного угла атаки крыльчатки, большим аэродинамическим сопротивлением входа воздуха в охладитель, забор воздуха из невентилируемой зоны, подверженной постороннему тепловому воздействию и тому подобное.
В сомнительных случаях, в качестве дополнительных критериев рекомендуется проверять зазор между крыльчатками вентиляторов и диффузорами по всему периметру, который должен быть равномерным и не превышать 1,5% диаметра рабочего колеса. Вибрация электродвигателя, измеренная в трех точках не должна превышать 0,06 мм. В противном случае рекомендуется проверить биение крыльчаток в осевом направлении. Если позволяет конструкция охладителя, может быть осуществлено измерение разности температур воздуха на входе и выходе вентиляторов охладителей и проведен их сравнительный анализ.
г) Охладители
Применительно к системам охлаждения трансформаторов различают проверку работоспособности охладителей и оценку их эффективности. Работоспособность систем охлаждения с помощью тепловизора может определяться как no-узловой проверкой отдельных элементов (маслонасосы, вентиляторы, радиаторы), так и системы в целом и производится при нагрузке определяемой режимом работы трансформатора на период его тепловизионного обследования.
Для проверки работоспособности охладителей определяется с помощью тепловизора температура масла на входе и выходе из охладителей (на поверхностях труб примыкающих к стенке бака трансформатора). По результатам измерений, определяется значение ∆Тохл (разница температуры масла на входе и выходе из охладителя) для каждого из охладителей и осуществляется их сравнительный анализ.
Оценка эффективности работы охладителей требует сопоставления измеренных значений ∆Тохл с расчетными параметрами, заложенными заводом в процессе проектирования трансформатора.
д) Поверхности бака трансформатора
Сроки проведения тепловизионного обследования баков трансформаторов регламентированы Объемами и Нормами испытаний электрооборудования, но могут быть существенно сокращены при получении неудовлетворительных результатов при измерении тока и потерь холостого хода, напряжения короткого замыкания, выявления аномальных нагревов стенок бака или болтов крепления разъема колокола и тому подобное.
Если перед проведением тепловизионного обследования, трансформатор работал с малой нагрузкой, он должен быть предварительно нагрет до температуры верхних слоев масла 50-60 °С, что необходимо для снятия изоляционных характеристик. Нагрев трансформатора достигается за счет временного отключения вентиляторов дутья при работающих насосах циркуляции масла. При тепловизионном обследовании проверяются:
- равномерность распределения температуры по поверхности бака как со стороны обмотки ВН, так и НН;
- работоспособность охладителей, путем измерения температур на входе и выходе масла;
- фиксируются возможные очаги аномальных нагревов: на поддоне, в разъеме колокола, в местах установки адаптеров вводов, разъемов люков, маслонасосах, вентиляторов;
- сопоставляются значения температур верхних слоев масла, измеренных термосигнализатором и тепловизором;
- сопоставляются уровни масла в маслорасширителе с уровнем масла во вводах;
- по возможности проверяется распределение температуры вдоль маслопроводов, соединяющих бак трансформатора с маслорасширителем (наличие протока масла через газовое реле, отсечный клапан).
По выявленным тепловым аномалиям, проводится анализ возможных причин их вызывающих и намечается объем дополнительных проверок и измерений. Желательно всю информацию о результатах тепловизионного обследования и иных испытаниях, а также результаты осмотра, выявленные неисправности и эксплуатационные данные закладывать в компьютерный банк данных по каждому из исполнений трансформаторов.
4. Применение экспертных систем для обработки результатов диагностирования силовых трансформаторов
4.1 Основные понятия и определения
4.1.1 Назначения и основные свойства экспертных систем
В системах искусственного интеллекта и в экспертных системах, в частности, решаются, как правило, неформализованные задачи, то есть ЭС и системы ИИ не отвергают и не заменяют традиционного подхода к разработке программ, ориентированного на решение формализованных задач (например, проблем обработки данных, проектирования или научных расчетов). Просто вместо последовательного программирования с заранее создаваемыми программами (процедурное программирование) искусственный интеллект предполагает динамическое формирование программы из накопленных в памяти компьютера фактов, навыков и правил, которые машина применяет в конкретной ситуации.
ЭС используются для решения так называемых неформализованных задач, общим для которых является то, что:
задачи не могут быть заданы в числовой форме;
цели нельзя выразить в терминах точно определённой целевой функции;
не существует алгоритмического решения задачи;
если алгоритмическое решение есть, то его нельзя использовать из-за
ограниченности ресурсов (время, память).
Неформализованные задачи обычно обладают следующими характеристиками:
ошибочность, неоднозначность, неполнота и противоречивость исходных данных;
ошибочность, неоднозначность, неполнота и противоречивость знаний о проблемной области1 и о решаемой задаче;
большая размерность пространства решения, то есть перебор при поиске решения весьма велик;
динамически изменяющиеся данные и знания.
Большой интерес к экспертным системам вызван, по крайней мере, тремя причинами:
они ориентированы на решение большого круга задач в неформализованных областях, то есть на приложения, которые до недавнего времени считались мало доступными для вычислительной техники;
экспертные системы предназначены для работы специалистов, не имеющих навыков программирования, что дает возможность резко расширить сферу использования вычислительной техники;
экспертные системы решают практические задачи, получая при этом результаты, сравнимые с результатами, которые получил бы человек-эксперт.
На рисунке 25 отражено положение, которое экспертные системы занимают среди систем искусственного интеллекта.
Программы искусственного интеллекта – демонстрируют интеллектуальное поведение умелым применением эвристик.
Системы, основанные на знаниях – делают знания предметной области явными и отделяют их от остальной части системы.
Экспертная система - это программное средство, использующее экспертные знания для обеспечения высокоэффективного решения неформализованных задач в узкой предметной области. Основу ЭС составляет база знаний (БЗ) о предметной области, которая накапливается в процессе построения и эксплуатации ЭС. Накопление и организация знаний - важнейшее свойство всех ЭС.
|
