АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЯ КРИТЕРИЕВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ АРГ, В ИСПРАВНЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ НЕГЕРМЕТИЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

O. V. Shutenko

Аннотация


Цель работы. Исследовать характер динамики изменения критериев используемых для интерпретации результатов АРГ, в исправных высоковольтных трансформаторах, негерметичного исполнения.

Методы исследования. Теория временных рядов, регрессионный анализ, теория распознавания образов, метод контрольных уровней, метрические методы распознавания, диагностика по расстоянию до эталона.

Полученные результаты. По результатам исследований установлено, что в нормально работающих исправных трансформаторах, значения всех без исключения диагностических признаков, используемых для интерпретации результатов АРГ, изменяются случайным образом. Аварийные воздействия со стороны электрической сети, приводят к кратковременному появлению систематической составляющей в зависимостях концентраций и скоростей нарастания газов от продолжительности эксплуатации, и к кратковременной стабилизации значений отношений пар газов на уровне соответствующему данному энергетическому воздействию, а также к схожести графических образов.

Научная новизна. Выполненный анализ показал, что в трансформаторах негерметичного исполнения возникновение и развитие дефекта сопровождается не только изменением численных значений диагностических критериев, что известно и используется при диагностике, но и к существенному изменению характера зависимостей диагностических критериев от времени.

Практическая ценность. Полученные результаты дают возможность обнаружения развивающихся дефектов в негерметичных трансформаторах, на ранней стадии их развития, еще до того как значения концентраций газов превысят граничные значения, что позволит избежать разрушения изоляции, а также распознавать рост концентраций растворенных в масле газов, обусловленный влиянием аварийных режимов работы электрических сетей.


Ключевые слова


анализ растворенных в масле газов; концентрации газов; скорости нарастания; отношения газов; графические образы; динамика изменения; регрессионный анализ; контрольные уровни; диагностическое расстояние

Полный текст:

PDF

Литература


IEC Publication 60599, Interpretation of the analysis of gases in transformer and other oil med electrical equipment in &, Geneva, Switzerland, 1999.

IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers, IEEE StandARCd C57.104-2008, Feb.2009.

Dornenburg, E., Strittmater, W. (1974). Monitoring Oil Cooling Transformers by Gas Analysis, Brown Boveri Review, 61, 238-274.

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).

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).

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).

Davidenko I.V. (2009) Kriterii ocenki tehnicheskogo sostojanija maslonapolnennyh vvodov i izmeritel'nyh transformatorov po skorosti rosta koncentracij rastvorennyh gazov. [Criteria for assessing the technical condition of oil-filled bushings and measuring transformers in terms of the growth rate of concentrations of dissolved gases]. Sb. dokladov nauchno-prakticheskoj konferencii specialistov Sibiri i Vostoka “Diagnostika jelektricheskih ustanovok”. Novosibirsk: GCRO, 57-68. (in Russian).

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: 10.2 4160 /0013-5380-2017-8-50-60

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).

Davidenko I.V. (2009) Novye sposoby identifikacija vida defektov maslonapolnennyh vvodov [New ways to identify the type of defects of oil-filled bushings]. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Problemy Jenergetiki, 1-2, 130–134. (in Russian).

Duval M., Lamarre L. (2014). The duval pentagon - a new complementary tool for the interpretation of dissolved gas analysis in transformers. IEEE Electrical Insulation Magazine, 30, 6, 9-12. DOI: 10.1109/MEI.2014.6943428.

Ahmed M.R., Geliel M.A., Khalil A. (2013) Power transformer fault diagnosis using fuzzy logic technique based on dissolved gas analysis. Control & Automation (MED), 21st Mediterranean Conference on IEEE, 584-589. DOI: 10.1109/MED. 2013.6608781.

Dhote N.K., Helonde J.B. (2012). Diagnosis of power transformer faults based on five fuzzy ratio method. WSEAS Transaction on Power System, 3, 3, 114-125. doi: http: // 10.1109/IPEC.2005.206897.

Liu, C.H., Lin, T.B., Wang, S.Y. (2015). Integrated power transformer diagnosis using hybrid fuzzy dissolved gas analysis. IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, 10, 6, 689-698. DOI: 10.1002/tee.22148.

Siddique M.A.A., Mehfuz S. (2015). Artificial neural networks based incipient fault diagnosis for power transformers. India Conference (INDICON), 2015 Annual IEEE, IEEE, 1-6. DOI: 10.1109/indicon.2015.7443174.

Liu C.H., Yao L.T., Lin, T.B., & Wang, S.Y. (2013). Innovated Fault Diagnosis for Power Transformer Using Hybrid Fuzzy Dissolved Gas Analysis. Applied Mechanics and Materials, 284-287, 1082-1086. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.284-287.1082.

Bondarenko V.E., Shutenko O.V. (2017). Razrabotka nechetkoj nejronnoj seti dlja interpretacii rezul'tatov analiza rastvorennyh v masle gazov [Development of fuzzy neural network for interpretation of analysis results of dissolved gases in oil]. Elektrotehnіka і Elektromehanіka, 2, 49–56. (in Russian). DOI: 10.20998/2074-272X.2017.2.08.

Lindgren S.R. Transformer condition assessment experiences using automated on-line dissolved gas analysis. /S.R. Lindgren // CIGRE Reports, A2-202.

Sparling, B.D., Jacques, A. (2007) Power transformer life extension through better monitoring. // Proc. PowerGrid Europe, Spain.

Shutenko O.V. (2010). Metod obnaruzhenija razvivajushhihsja defektov vysokovol'tnyh transformatorov po rezul'tatam hromatograficheskogo analiza rastvorennyh v masle gazov [The method for detecting developing defects of high-voltage transformers based on the results of chromatographic analysis of gases dissolved in oil]. Jelektricheskie seti i sistemy, 3. 38–45. (in Russian).

Shutenko O.V., Abramov V.B. (2017) Ocenka vlijanija dlitel'nosti jekspluatacii na znachenija koncentracij gazov v negermetichnyh transformatorah [Estimation of the influence of operating time on the values of gas concentrations in transformers of non-germetic execution]. Jelektro. Jelektrotehnika, jelektrojenergetika, jelektrotehnicheskaja promyshlennost, 2, 36–45. (in Russian).

Shutenko O.V. (2017). Osobennosti dinamiki izmenenija kriteriev ispol'zuemyh dlja interpretacii rezul'tatov ARG v silovyh transformatorah s raznymi tipami defektov [Features of dynamics of change of criteria used for interpretation of DGA results in power transformers with different types of defects]. Novoe v Rossijskoj jelektrojenergetike, 9, 30-49. (in Russian).

Dzhonson N. (1981). Statistika i planirovanie jeksperimenta v tehnike i nauke.M. Mir, 520.

Birger I.A. (1978). Tehnicheskaja diagnostika. M. Mashinostroenie, 240.

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).

Malyushevska, A., Dmitrishin, A., & Toporov, S. (2015). Research of influence of heightened temperatures on the operational characteristics of transformer oil t-1500 in film insulation systems. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 21-25. DOI: 10.15588/1607-6761-2015-1-4


Пристатейная библиография ГОСТ


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., and Strittmater W. Monitoring Oil Cooling Transformers by Gas Analysis/ E. Dornenburg, W. Strittmater // Brown Boveri Review, vol. 61, pp. 238-274, 1974.

4. СОУ-Н ЕЕ 46.501:2006: Діагностика маслонаповненого трансформаторного обладнання за результатами хроматографічного аналізу вільних газів, відібраних iз газового реле, i газів, розчинених у ізоляційному маслі .– Київ. – 2007.

5. РД 153-34.0-46.302-00: Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле. – Офиц. изд. М.: НЦ ЭНАС, 2001;

6. Давиденко И.В. Определение допустимых значений контролируемых параметров маслонаполненного оборудования на основе массива наблюдаемых данных /И.В Давиденко // Электричество. – 2009. – № 6.–С. 81–82.

7. Давиденко И.В. Критерии оценки технического состояния маслонаполненных вводов и измерительных трансформаторов по скорости роста концентраций растворенных газов. Сб. докладов научно-практической конференции специалистов Сибири и Востока “Диагностика электрических установок”. Новосибирск: ГЦРО. –2009.– С.57-68.

8. Шутенко О.В. Определение значений граничных концентраций растворенных в масле газов методом минимального риска /О.В. Шутенко // Электричество – Москва. – 2017. – № 8. – C. 50–60 DOI: 10.24160/0013-5380-2017-8-50-60.

9. Абрамов В.Б. Особенности контроля маслонаполненного электрооборудования по результатам хроматографического анализа растворенных в масле газов / В.Б. Абрамов // Электрические сети и системы. – 2012. – №4. – C. 77–79.

10. Давиденко И.В. Новые способы идентификация вида дефектов маслонаполненных вводов /И.В Давиденко // Известия высших учебных заведений. Проблемы Энергетики.–2009. – № 1-2. С. – 130–134.

11. Duval M., Lamarre L. The Duval pentagon-a new complementary tool for the interpretation of dissolved gas analysis in transformers / M. Duval, L. Lamarre // IEEE Electrical Insulation Magazine. – 2014. – vol. 30. – Issue 6. – pp. 9-12 doi: 10.1109/MEI.2014.6943428.

12. Ahmed M.R., Geliel M.A., Khalil A. Power transformer fault diagnosis using fuzzy logic technique based on dissolved gas analysis / M.R. Ahmed, M.A. Geliel, A.Khalil //Control & Automation (MED), 2013 21st Mediterranean Conference on. – IEEE, 2013. – pp. 584-589 DOI: 10.1109/MED.2013.6608781.

13. Dhote N.K., Helonde J.B. Diagnosis of power transformer faults based on five fuzzy ratio method / N.K. Dhote, J.B. Helonde //WSEAS Transaction on Power System – 2012. – Issue 3. – no.3. – pp. 114-125 DOI: 10.1109/IPEC.2005.206897.

14. Chih-Hsuan Liu, Tung-Bin Lin, Shun-Yuan Wang. Integrated power transformer diagnosis using hybrid fuzzy dissolved gas analysis /Liu Chih-Hsuan, Lin Tung-Bin, Wang Shun-Yuan // IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering. – 2015. – Vol. 10. – №.6. – pp. 689-698. DOI: 10.1002/tee.22148.

15. Siddique M.A.A., Mehfuz S. Artificial neural networks based incipient fault diagnosis for power transformers /M.A.A. Siddique, S. Mehfuz //India Conference (INDICON), 2015 Annual IEEE. – IEEE, 2015. – pp. 1-6. DOI: 10.1109/indicon.2015.7443174.

16. Liu C.H., Yao L.T., Lin, T.B., Wang, S.Y. Innovated Fault Diagnosis for Power Transformer Using Hybrid Fuzzy Dissolved Gas Analysis / C.H. Liu, L.T. Yao, T.B. Lin, S.Y. Wang, //Applied Mechanics and Materials. – 2013. – Vols. 284-287. – pp. 1082-1086. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.284-287.1082.

17. Бондаренко В.Е., Шутенко О.В. Разработка нечеткой нейронной сети для интерпретации результатов анализа растворенных в масле газов / В.Е. Бондаренко, О.В. Шутенко // Електротехніка і Електромеханіка. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2017. –№2. – C. 49–56 DOI: 10.20998/2074-272X.2017.2.08.

18. Lindgren S.R. Transformer condition assessment experiences using automated on-line dissolved gas analysis. /S.R. Lindgren // CIGRE Reports, A2-202.

19. Sparling, Brian D., and Jacques Aubin. Power transformer life extension through better monitoring. // Proc. PowerGrid Europe, Spain, 2007.

20. Шутенко О.В. Метод обнаружения развивающихся дефектов высоковольтных трансформаторов по результатам хроматографического анализа растворенных в масле газов /О.В. Шутенко // Электрические сети и системы – Київ.–2010–№ 3. – C. 38–45.

21. Шутенко О.В., Абрамов В.Б. Оценка влияния длительности эксплуатации на значения концентраций газов в негерметичных трансформаторах  / О.В. Шутенко, В.Б. Абрамов // "Электро" Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность – 2017. – № 2. – C. 36–45.

22. Шутенко О.В. Особенности динамики изменения критериев используемых для интерпретации результатов АРГ в силовых трансформаторах с разными типами дефектов // О.В. Шутенко / Новое в Российской электроэнергетике – Москва. – 2017. – № 9. – C. 30-49.

23. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / Н. Джонсон, Ф. Лион. – М.: Мир, 1981. – 520 с.

24. Биргер И.А. Техническая диагностика /И.А. Биргер – М.:. Машиностроение. – 1978. – 240 с.

25. Боярчуков Г.М. Практические проблемы оценки состояния высоковольтного оборудования по содержанию газов в трансформаторном масле /Г.М. Боярчуков // Новини енергетики. – 2010. – № 7. – C. 23–33.

26. Малюшевська А. П. Дослідження впливу підвищених температур на експлуатаційні властивості трансформаторного масла Т-1500 в плівкових ізоляційних системах/ А. П. Малюшевська, С. О. Топоров, А. Я. Дмитрішин // Електротехніка та електроенергетика. – 2015. – №1. – С. 21–25. DOI: 10.15588/1607-6761-2015-1-4





DOI: https://doi.org/10.15588/1607-6761-2017-2-8

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Copyright (c) 2018 O.V. Shutenko

Creative Commons License
Эта работа лицензирована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Адрес редакции журнала:
Редакция журнала «E&E», Запорожский национальный технический университет, 
ул. Жуковского, 64, г. Запорожье, 69063, Украина. 
Телефон: 0 (61) 769-82-96 – редакционно-издательский отдел
E-mail: rvv@zntu.edu.ua