ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНИХ ЗНАЧЕНЬ КОНЦЕНТРАЦІЙ ГАЗІВ З УРАХУВАННЯМ ТИПУ ЗАХИСТУ МАСЛА ВИСОКОВОЛЬТНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-4-3Ключові слова:
аналіз розчинених у маслі газів, вміст газів в трансформаторах з різним типом захисту масла, рівні концентрацій, газ з максимальним змістом, граничні значення концентрацій газів, розпо-діл Вейбулла, функції щільності розподілу, метод мінімального ризику, метод Нелдера-МідаАнотація
Мета роботи. Розробка методу для визначення граничних значень концентрацій газів, з урахуванням особливостей вмісту газів в обладнанні з різним типом захисту масла..
Методи дослідження. Статистичний аналіз, перевірка гіпотези про передбачуваний розподіл експериментальних значень, методи статистичних рішень, метод мінімального ризику, метод Нелдера-Міда.
Отримані результати. Наведено результати порівняльного аналізу вмісту газів в трансформаторах герметичного і негерметичного виконання. Встановлено, що концентрації газів, розчинених в маслі справних автотрансформаторах 330 кВ герметичній конструкції, можуть бути описані розподілом Вейбулла. Запропоновано метод визначення граничних значень концентрацій газів, заснований на мінімізації функції середнього ризику. Виконаний аналіз значень середніх ризиків, з використанням отриманих автором граничних значень і типових концентрацій газів, що регламентуються відомими стандартами показав, високу достовірність запропонованого методу.
Наукова новизна. Запропоновано метод для визначення граничних концентрацій розчинених в маслі газів, які забезпечують мінімальне значення середнього ризику, при діагностиці стану трансформаторів за значеннями концентрацій розчинених в маслі газів. Даний метод відрізняється тим, що граничні значення концентрації газів виходять шляхом мінімізації функції середнього ризику для багатовимірних розподілів методом Нелдера-Міда.
Практична цінність. Запропонований метод дозволяє визначати граничні значення концентрацій газів з урахуванням особливостей вмісту газів в обладнанні, його конструктивним виконанням, умовами експлуатації, сортом трансформаторних масел і рядом інших чинників. Отримані при цьому значення граничних концентрацій забезпечують мінімальні значення ризику, в порівнянні зі значеннями ризику, що супроводжується використанням типових значень концентрацій газів, які регламентуються діючими стандартами.
Посилання
[1] IEC Publication 60599, Interpretation of the analysis of gases in transformer and other oil med electrical equipment in &,Geneva,Switzerland, 1999.
[2] IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers, IEEE StandARCd C57.104-2008, Feb.2009.
[3] Dornenburg, E., Strittmater, W. (1974). Monitoring Oil Cooling Transformers by Gas Analysis, Brown Boveri Review, 61, 238-274.
[4] SOU-N EE 46.501: Dіagnostika maslonapovnenogo transformatornogo obladnannja za rezul'tatami hromatografіchnogo analіzu vіl'nih gazіv, vіdіbranih iz gazovogo rele, i gazіv, rozchinenih uі zoljacіjnomu maslі [SOU-N EE 46.501: Diagnosis oil-filled transformer equipment based on the results of chromatographic analysis of free gas with gas relay selected, i gases dissolved in insulating oil]. Kiїv, 2007, 92 p. (in Ukrainian).
[5] RD 153-34.0-46.302-00: Metodicheskie ukazanija po diagnostike razvivajushhihsja defektov transformatornogo oborudovanija po rezul'tatam hromatograficheskogo analiza gazov, rastvorennyh v masle. [RD 153-34.0-46.302-00: Guidelines for the diagnosis of developing defects in transformer equipment based on the results of the chromatographic analysis of gases dissolved in oil]. Moskva: NC JeNAS, 2001, 28 p. (in Russian).
[6] Abramov, V.B., Bojarchukov, G.M Jablonskij, R.V. (2009). Otlichitel'nye osobennosti gazoobrazovanija v transformatornom masle germetichnogo i negermetichnogo vysokovol'tnogo oborudovanija. [Distinctive features of gas formation in transformer oil of hermetic and non-hermetic high-voltage equipment]. Novini energetiki, 9, 17-32. (in Russian).
[7] Bojarchukov, G.M. (2010). Prakticheskie problemy ocenki sostojanija vysokovol'tnogo oboru-dovanija po soderzhaniju gazov v transformatornom masle. [Practical problems in assessing the state of high-voltage equipment for the gas content in transformer oil]. Novini energetiki, 7, 23–33. (in Russian).
[8] Abramov, V.B. (2012). Osobennosti kontrolja maslonapolnennogo oborudovanija po rezul'tatam hromatograficheskogo analiza rastvorennyh v masle gazov. [Features of the control of oil-filled equipment based on the results of chromatographic analysis of gases dissolved in oil]. Jelektricheskie seti i sistemy, 4, 77–79. (in Russian).
[9] Bojarchukov, G.M. (2012). Diagnostika sostojanija negermetichnogo vysokovol'tnogo oborudovanija po soderzhaniju gazov v transformatornom masle. [Diagnosis of the state of high-voltage equipmenta non-hermetic execution for the content of gases in transformer oil]. Energetika ta elektrifіkacіja, 7, 24-28. (in Russian).
[10] Shutenko, O.V. (2017). Analiz osobennostej gazosoderzhanija masel v bezdefektnyh transformatorah negermetichnogo ispolnenija. [Analysis of peculiarities of gas content of oils in defect-free transformers ofuntight construction]. Vіsnik Nacіonal'nogo tehnіchnogo unіversitetu «Harkіvs'kij polіtehnіchnij іnstitut».Zbіrnik naukovih prac'. Serіja: Tehnіka ta elektrofіzika visokih naprug, 38 (1260), 84-97. (in Russian).
[11] Davidenko, I.V. (2009). Opredelenie dopustimyh znachenij kontroliruemyh parametrov maslonapolnennogo oborudovanija na osnove massiva nabljudaemyh dannyh [Determination of admissible values of controlled parameters of oil-filled equipment on the basis of an array of observable data]. Jelektrichestvo, 6, 81–82. (in Russian).
[12] Shutenko, O., Proskurnia, O., Abramov, V. (2018). Comparative analysis of risks which are accompanied by the use of typical and boundary gases concentrations for the diagnostics of high voltage transformers Energetika, 64, 3, 137-145, DOI: https://doi.org/10.6001/energetika.v64i3.3806 .
[13] Mirowski, P., LeCun. (2012). Statistical machine learning and dissolved gas analysis: a review. IEEE Transactions on Power Delivery , 27, 4, 1791-1799.
[14] Zaharov, A.V. (2001). Obnaruzhenie defektov silovyh maslonapolnennyh transformatorov kak procedura proverki statisticheskih gipotez [Detection of defects in oil-filled power transformers as a procedure for testing statistical hypotheses].Novoye v rossiiskoi energetike, 2, 19-28 (in Russian).
[15] 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.
[16] Levin, M.N. (2013). Statisticheskij metod raspoznavanija defektov v silovyh transformatorah pri ih tehnicheskom obsluzhivanii po sostojaniju [Statistical method of defect recognition in power transformers for their maintenance according to their state]. Promyshlennaja jenergetika, 8, 37-41. (in Russian).
[17] Shutenko, O.V. (2017). Opredelenie znachenij granichnyh koncentracij rastvorennyh v masle gazov metodom minimal'nogo riska [Determination of the values of the boundary concentrations of gases dissolved in oil by the minimum risk method]. Jelektrichestvo, 8, 50–60 (in Russian) doi: http://10.2 4160 /0013-5380-2017-8-50-60
[18] Shutenko, Oleg. (2017). Determine the boundary value of the concentration of gases dissolved in oil of method minimum risk. IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering, 2017, 468-472. DOI: 10.1109/UKRCON.2017.8100533.
[19] Shutenko, O.V., Baklaj, D.N. (2013). Osobennosti statisticheskoj obrabotki rezul'tatov jekspluatacionnyh ispytanij pri issledovanii zakonov raspredelenija rezul'tatov hromatograficheskogo analiza rastvorennyh v masle gazov [Features of statistical processing of the results of operational tests in the study of the laws of the distribution of the results of chromatographic analysis of gases dissolved in oil].Vіsnik Nacіonal'nogo tehnіchnogo unіversitetu «Harkіvs'kij polіtehnіchnij іnstitut».Zbіrnik naukovih prac'. Serіja: Tehnіka ta elektrofіzika visokih naprug, 60 (1033), 136-150. (in Russian).
[20] Shutenko, O.V., Baklaj D.N. (2013). Planirovaniye eksperimental'nykh issledovaniy v jelektrojenergetike. Metody obrabotki jeksperimental'nyh. Kharkiv: NTU "KhPI", 268.
[21] Lin, M.-J. (2015). Gaussian distribution Diagnoses in Transformer’s Insulating Oil. Joint International Mechanical, Electronic and Information Technology Conference (JIMET 2015).Chongqing, 2015, 824-830. doi: http://doi.org/10.2991/jimet-15.2015.154.
[22] Piotrowski, T. (2014). Probability distributions of gases dissolved in oil of failed power transformers . High Voltage Engineering and Application (ICHVE), International Conference on. – IEEE, 2014, 1-4. DOI 10.1109/ICHVE.2014.7035482.
[23] Birger, I.A. (1978). Tehnicheskaja diagnostika. M. Mashinostroenie, 240.
[24] Chernorutskii, I.G. (2005). Metody prinyatiya reshenii.St. Petersburg, Publ. «BKhV-Peterburg», 416.
[25] Alekseev, B.A. (2002). Kontrol' sostojanija (diagnostika) krupnyh silovyh transformatorov. M. NC JeNAS, 216.
[26] Saranya, S., Mageswari, U., Roy, N., Sudha, R. (2013) Comparative study of various dissolved gas analysis methods to diagnose transformer faults. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), 3, 3, 592-595.
[27] Gray I. A. R. (2013). A Guide Transformer Oil Analysis, Transformer Chemistry Services. <htpp://www.satcs.co.za/ Transformer Oil Analysis.pdf> (2/2013).
[28] DiGiorgio, J.B. (2005). Dissolved gas analysis of mineral oil insulating fluids. DGA Expert System: A Leader in Quality, Value and Experience, 1, 1-17.
[29] Raisan, A., Yaacob, M.M., Alsaedi, M.A. (2015). Faults diagnosis and assessment of transformer insulation oil quality: intelligent methods based on dissolved gas analysis a-review. International Journal of Engineering & Technology, 4, 1, 54-60.
[30] Poiss, G. (2016). Development of DGA indicator for estimating risk level of power transformers. Electric Power Engineering (EPE), 2016 17th International Scientific Conference on, 2016 IEEE, 1-4.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 O. V. Shutenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
