<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2022-24-5-97-109</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-2418</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTROTECHNICAL COMPLEXES AND SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Диагностика трансформаторов электротехнических комплексов с использованием бесконтактных лазерных виброметров</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Diagnosis of transformers of electrical complexes using non-contact laser vibrometers</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Низамиев</surname><given-names>М. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nizamiev</surname><given-names>M. F.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Низамиев Марат Фирденатович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Marat F. Nizamiev</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Басенко</surname><given-names>В. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Basenko</surname><given-names>V. R.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Басенко Василий Романович – ассистент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vasily R. Basenko  </p><p>Kazan</p></bio><email xlink:type="simple">vasiliybas123@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ившин</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ivshin</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Ившин Игорь Владимирович – д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Электроснабжение промышленных предприятий» </p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Igor V. Ivshin </p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Владимиров</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vladimirov</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владимиров Олег Вячеславович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Oleg V. Vladimirov </p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хуснутдинов</surname><given-names>А. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khusnutdinov</surname><given-names>A. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Хуснутдинов Азат Назипович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Электротехнические комплексы и системы»</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Azat N. Khusnutdinov </p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Андреев</surname><given-names>Н. К.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Andreev</surname><given-names>N. K.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Андреев Николай Кузьмич – д-р. техн. наук, профессор кафедры «Приборостроение и мехатроника»</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Nikolay K. Andreev</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Казанский государственный энергетический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kazan State Power Engineering University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>12</month><year>2022</year></pub-date><volume>24</volume><issue>5</issue><fpage>97</fpage><lpage>109</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Низамиев М.Ф., Басенко В.Р., Ившин И.В., Владимиров О.В., Хуснутдинов А.Н., Андреев Н.К., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Низамиев М.Ф., Басенко В.Р., Ившин И.В., Владимиров О.В., Хуснутдинов А.Н., Андреев Н.К.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nizamiev M.F., Basenko V.R., Ivshin I.V., Vladimirov O.V., Khusnutdinov A.N., Andreev N.K.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/2418">https://www.energyret.ru/jour/article/view/2418</self-uri><abstract><p>ЦЕЛЬ. Цель данной работы – усовершенствование метода вибрационного контроля активной части силового трансформатора путем фрактального анализа вибрационного его сигнала. Фрактальный анализ амплитудно-временной характеристики позволит количественно оценить степень «изрезанности» вибрационного сигнала трансофрматора. Для количественной оценки введен коэффициент фрактального анализа (КФА) на основе определения фрактальной размерности по методу Хаусдорфа-Безиковича. Для апробации разработанного метода применен бесконтактный лазерный измерительнодиагностический комплекс (ИДК) с разработанным программным обеспечением на основе LabVIEW, ImageJ и Python. Проведены экспериментальные исследования технического состояния трансформатора ТСЗ 16 на основе разработанного метода с применением бесконтактного ИДК, определен КФА обмоток и магнитопровода исследуемого трансформатора, определен уровень технического состояния для контролируемых элементов трансформатора.МЕТОДЫ. Вибрационный метод контроля позволяет осуществлять контроль силового трансформатора во время его работы под напряжением, что позволяет перейти от плановой системы ремонтов трансформаторов к системе вывода в ремонт по текущему техническому состоянию.РЕЗУЛЬТАТЫ. Усовершенствованный метод вибрационного контроля апробирован с помощью разработанного бесконтактного ИДК, определен уровень технического состояния силового трансформатора под напряжением.ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Усовершенствованный метод вибрационного контроля позволяет определять уровень технического состояния силового трансформатора под напряжением с возможностью автоматического получения решения о техническом состоянии, а также использовать статистические методы обработки и анализа полученных с трансформатора сигналов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>TARGET. The purpose of this work is to improve the method of vibration control of the active part of a power transformer by fractal analysis of its vibration signal. Fractal analysis of the magnitude-time characteristics of the quantitative assessment of the degree of "jagged" vibration signal of the transformer. For a quantitative assessment, the coefficient of fractal analysis (FAC) was introduced based on the determination of the fractal dimension by the Hausdorff-Besikovich method. To test the developed method of application, a non-contact laser measuring diagnostic complex (MDC) with developed software based on LabVIEW, ImageJ and Python. Experimental studies of the technical condition of the transformer TSZ 16 were carried out on the basis of the developed method using a non-contact LCIK, the CFA of the windings and the magnetic circuit of a single transformer was determined, the level of technical condition for the impulse elements of the transformer was determined.METHODS. The vibration control method makes it possible to control a power transformer during its operation under voltage, which makes it possible to switch from a planned system of transformer repairs to a system for taking repairs according to the current technical condition.RESULTS. The improved method of vibration control was tested using the developed noncontact LCIK, the level of technical condition of the power transformer under voltage was determined.CONCLUSION. An improved method of vibration control makes it possible to determine the level of technical condition of an energized power transformer with the possibility of automatically obtaining a decision on the technical condition, as well as to use statistical methods for processing and analyzing signals received from the transformer.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>фрактальный анализ</kwd><kwd>бесконтактный лазерный измерительнодиагностический комплекс</kwd><kwd>силовой трансформатор</kwd><kwd>параметры вибрации</kwd><kwd>контроль технического состояния</kwd><kwd>программное обеспечение LabVIEW</kwd><kwd>программное обеспечение ImageJ</kwd><kwd>лазерный виброметр</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>fractal analysis</kwd><kwd>non-contact laser control and measuring complex</kwd><kwd>power transformer</kwd><kwd>vibration parameters</kwd><kwd>technical condition control</kwd><kwd>LabVIEW software</kwd><kwd>ImageJ software</kwd><kwd>laser vibrometer</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Басенко В.Р., Владимиров О.В., Ившин И.В., Низамиев М.Ф. Бесконтактный лазерный контрольно-измерительный комплекс для определения уровня прессовки обмоток и магнитопровода силового трансформатора // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021. Т. 23. № 3. С. 155-168.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Basenko VR, Vladimirov OV, Ivshin IV, Nizamiev MF. Non-contact laser control and measuring complex for determining the level of pressing of windings and magnetic circuit of a power transformer. News of higher educational institutions. ENERGY PROBLEMS. 2021;23(3):155-168.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Басенко В.Р., Низамиев М.Ф. Анализ вибрационных сигналов силового трансформатора с применением лазерного измерительно-диагностического комплекса / «ЭНЕРГИЯ-2020» - Пятнадцатая всероссийская (седьмая международная) научнотехническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. 2020. Сборник материалов конференции, том №. С.26</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Basenko VR, Nizamiyev MF. Analysis of vibration signals of a power transformer using a laser measuring and diagnostic complex. «ENERGY-2020». Fifteenth All-Russian (seventh international) scientific and technical conference of students, graduate students and young scientists. Collection of conference materials. 2020;3:26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гавриленко А.В., Долин А.П. Система контроля качества прессовки обмоток и стали трансформаторов по замерам вибрации, контроль состояния маслонасосов / Димрус Пермь: 2015. С. 60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilenko AV, Dolin AP. Quality control system for pressing the windings and steel of transformers by measuring vibration, monitoring the state of oil pumps. Dimrus. Perm: 2015. P. 60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Низамиев М.Ф., Ившин И.В. Контроль технического состояния электротехнического оборудования / Энергетическая безопасность. Сборник научных статей III Международного конгресса. 2020. С. 297-300</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nizamiev MF, Ivshin IV. Control of the technical condition of electrical equipmen. Energy security. Collection of scientific articles of the III International Congress. 2020. P. 297- 300</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Низамиев М.Ф., Ившин И.В., Максимов В.В., Билалов Ф.Ф. Измерительнодиагностический комплекс для контроля технического состояния электротехнического оборудования // Электрика. 2015. С.18–25</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nizamiev MF, Ivshin IV, Maksimov VV, Bilalov FF. Measuring and diagnostic complex for monitoring the technical condition of electrical equipment. Electrica. 2015. P.18– 25</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лазарев И. В. Осевые усилия в элементах активной части силового трансформатора при запрессовке обмоток, изменении температуры и влагосодержания изоляционных материалов / Динамика и прочность машин. 2014. С.12-18</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lazarev IV. Axial forces in the elements of the active part of a power transformer when pressing windings, changing the temperature and moisture content of insulating materials. Dynamics and Strength of Machines. 2014. P.12-18</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ivshin I.V., Nizamiev M.F., Vladimirov O.V., Dolomanyk L.V. Vibration Method for Monitoring the Technical Condition of Support-Rod Insulators Using Non-Contact Laser Vibrometry Methods / 14-th International Scientific Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE) – 44894 Proceedings. V. 1, Part 5, Novosibirsk 2018. P. 320-325.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivshin IV, Nizamiev MF, Vladimirov OV, et al. Vibration Method for Monitoring the Technical Condition of Support-Rod Insulators Using Non-Contact Laser Vibrometry Methods. 14-th International Scientific Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE)-44894 Proceedings. 2018;1(5): 320-325. Novosibirsk 2018.P. 320-325.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ivshin I.V., Nizamiev M.F., Vladimirov O.V., Gibadullin R.R., Denisova N.V. The Method of Non-Contact Vibration Control of Energy Device Detail State Based on the Use of Informativ Frequencies of Own Vibrations Related to Certain Types of Defects / Ad Alta. Journal of Interdisciplinary Research, Volum 8, Issue 1, Special Issue III., 2018. P. 322-333.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivshin IV, Nizamiev MF, Vladimirov OV, et al. The Method of Non-Contact Vibration Control of Energy Device Detail State Based on the Use of Informativ Frequencies of Own Vibrations Related to Certain Types of Defects. Ad Alta. Journal of Interdisciplinary Research. 2018;8(1): 322-333. Special Issue III.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Басенко В.Р., Низамиев М.Ф. Анализ вибрационных сигналов силового трансформатора с применением лазерного измерительно-диагностического комплекса // «ЭНЕРГИЯ-2020». 2020. С.26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Basenko VR, Nizamiev MF. Analysis of vibration signals of a power transformer using a laser measuring and diagnostic complex. «ENERGY-2020». 2020. P.26</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рыбаков Л.М.. Методы и способы оценки состояния силовых трансформаторов в ходе эксплуатации / Вестник Чувашской ГСХА, №2, 2018, С.108-111</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rybakov LM . Methods and methods for assessing the state of power transformers during operation. Bulletin of the Chuvash State Agricultural Academy. 2018;2:108-111.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Низамиев М.Ф. Анализ методов исследования виброакустических характеристик деталей сложной формы и технических средств обработки сигналов сложной формы. 2014. №Т.1 С. 151-152.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nizamiev MF. Analysis of methods for studying the vibroacoustic characteristics of parts of complex shape and technical means of processing signals of complex shape. 2014;1:151-152.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нгуен Тиен, Гильфанов К.Х. Тепловое моделирование маслонаполненного силового трансформатора ТМ-160/10 // Известие вузов. Проблемы энергетики № 5 Казань: КГЭУ, 2019, С. 141-151.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nguyen Tien, Gilfanov K.Kh. Thermal modeling of the TM-160/10 oil-filled power transformer. Izvestiya vuzov. Energy Problems. 2019;5:141-151.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kurtz C., Ford G., Vainberg M. Managing aged transformers // Transmission &amp; Distribution World. 2005, July. Р. 36–45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kurtz C, Ford G, Vainberg M. Managing aged transformers. Transmission &amp; Distribution World. 2005, July. P. 36–45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Metwally I.A. Failures, monitoring, and new trends of power transformers // IEEE potentials. 2011, May/June. Р. 36–43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Metwally IA. Failures, monitoring, and new trends of power transformers. IEEE potentials. 2011, May / June. P. 36–43.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Theil G. Parameter evaluation for extended Markov models applied to condition- and reliability-centered maintenance planning strategies / Proc. 9th Int. Conf. on Probab. Methods Applied to Power Syst., KTH, Stockholm, Sweden. 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Theil G. Parameter evaluation for extended Markov models applied to conditionand reliability-centered maintenance planning strategies. Proc. 9th Int. Conf. on Probab. Methods Applied to Power Syst., KTH, Stockholm, Sweden. 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грачева Е.И., О.В. Наумов, Федотов Е.А. Влияние нагрузочной способности силовых трансформаторов на их эксплуатационные характеристики // Известие вузов. Проблемы энергетики № 7-8. Казань: КГЭУ, 2017, С. 71-77</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gracheva EI, Naumov OV, Fedotov EA. Influence of the load capacity of power transformers on their operational characteristics. Izvestiya vuzov. Energy Problems. 2017;7:71- 77</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мустафин Р.Г., Ярыш Р.Ф. Дифференциальный способ обнаружения витковых замыканий в трехфазном трансформаторе // Известия высших учебных заведений.. Проблемы энергетики. 2020. № 3. С. 78-89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mustafin RG, Yarysh RF. Differential method for detecting turn short circuits in a three-phase transformer. Izvestiya vuzov. Energy Problems. 2020;3:78-89.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
