probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2024-26-6-132-146probener-3229Research ArticleЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАELECTRICITYРазработка алгоритма автоматизированного расчета индекса технического состояния элегазовых выключателей 110 кВDevelopment of an algorithm for automated calculation of the technical condition index of 110 kV gas-insulated circuit breakersБалобановР. Н.BalobanovR. N.

Балобанов Руслан Николаевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Электрические станции им В.К. Шибанова»

г. Казань

Ruslan N. Balobanov

Kazan

rassel_ipek@mail.ruЛатыповаА. А.LatypovaA. A.

Латыпова Алсу Алмазовна – инженер ПТО

г. Казань

Alsu A. Latypova

Kazan

alsuu_es@mail.ruКазанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian FederationФилиал АО «Татэнерго» Казанская ТЭЦ-2РоссияBranch of JSC «Tatenergo» Kazan CHPP-2Russian Federation202413012025266132146Copyright © Балобанов Р.Н., Латыпова А.А., 20242024Балобанов Р.Н., Латыпова А.А.Balobanov R.N., Latypova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/3229

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в разработке алгоритма автоматизированного расчета индекса технического состояния (ИТС) для элегазовых выключателей напряжением 110 кВ согласно методики расчета ИТС, разработанной Минэнерго России. ЦЕЛЬ. Провести анализ погрешностей, возникающих при расчете ИТС. Рассмотреть проблемы, возникающие при расчете ИТС и предложить пути решения данной проблемы. Выполнить ручной расчет индекса технического состояния элегазового выключателя ВЭБ-110 по утвержденной методике. Разработать рабочую версию алгоритма автоматизированного расчета индекса технического состояния (ИТС) для элегазовых выключателей напряжением 110 кВ согласно методики расчета ИТС, разработанной Минэнерго России. Провести расчет ИТС выключателя ВЭБ-110 с помощью созданного алгоритма.. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод моделирования методики расчета ИТС, реализованный в среде программирования Delphi7. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, рассмотрены особенности расчета ИТС для разных видов выключателей. Определены погрешности, возникающие при ручном расчете ИТС. Произведен ручной расчет ИТС и расчет ИТС с помощью разработанного алгоритма для элегазового выключателя ВЭБ- 110, проведен сравнительный анализ результатов расчета. В данной статье смоделирован рабочий алгоритм автоматизированного расчета ИТС для элегазовых выключателей типа ВЭБ-110. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование алгоритма автоматизированного расчета ИТС дает возможность значительно уменьшить (практически исключить) погрешности, возникающие при ручном расчете. Также сильно сокращается время расчета и появляется возможность более оперативного получения данных о состоянии выключателей. Разработанный алгоритм рекомендует управляющее воздействие на оборудование исходя из его состояния, тем самым облегчая планирование ремонтов, технических обслуживаний оборудования. Исходя из рассчитанного значения ИТС, осуществляется ранжирование выключателей по первоочередности включения в план технического обслуживания и ремонта (ТОиР).

RELEVANCE of the study is to develop an algorithm for automated calculation of the technical condition index (TCI) for 110 kV gas-insulated circuit breakers according to the TCI calculation method developed by the Ministry of Energy of Russia. THE PURPOSE. To analyze the errors arising at calculation of TCI. To consider the problems arising at calculation of TCI and to offer ways of the decision of the given problem. To perform manual calculation of the technical condition index of the VEB-110 gas-insulated circuit breaker according to the approved methodology. Develop a working version of the algorithm for automated calculation of the technical condition index (TCI) for 110 kV gas-insulated circuit breakers according to the TCI calculation methodology developed by the Ministry of Energy of Russia. To carry out TCI calculation of VEB-110 circuit breaker with the help of the created algorithm. METHODS. The method of modeling of the TCI calculation method implemented in the Delphi7 programming environment was used to solve the task. RESULTS. The article describes the relevance of the topic, considers the peculiarities of TCI calculation for different types of circuit breakers. Manual TCI calculation and TCI calculation with the help of the developed algorithm for VEB-110 gas-insulated circuit breaker are made, the comparative analysis of the calculation results is carried out. In this paper the working algorithm of automated calculation of ITS for gas-insulated circuit breakers of VEB-110 type is modeled. CONCLUSION. The use of the algorithm of the automated calculation of TCI gives an opportunity to reduce (practically to exclude) the errors arising at manual calculation. Also the calculation time is greatly reduced and there is a possibility of more operative obtaining of data on the state of circuit breakers. The developed algorithm recommends the control action on the equipment based on its condition, thus facilitating the planning of repairs, maintenance of equipment. Based on the calculated TCI value, the circuit breakers are ranked according to the priority of inclusion in the maintenance plan.

легазовый выключательиндекс технического состоянияфункциональный узелсостояние оборудованияавтоматизация процессаgas-insulated circuit breakertechnical condition indexfunctional unitequipment conditionprocess automationReferencesЛатыпова, А. А. Разработка алгоритма автоматизированного расчета индекса технического состояния элегазовых выключателей 110 КВ / А. А. Латыпова // Научная деятельность в условиях цифровизации: теоретический и практический аспекты : Сборник статей Международной научно- практической конференции, Екатеринбург, 01 июня 2024 года. – Уфа: ООО "Аэтерна", 2024. – С. 46- 49.Latypova, A. A. Razrabotka algoritma avtomatizirovannogo rascheta indeksa tekhnicheskogo sostoianiia elegazovykh vykliuchatelei 110 KV / A. A. Latypova // Nauchnaia deiatelnost v usloviiakh tsifrovizatsii: teoreticheskii i prakticheskii aspekty : Sbornik statei Mezhdunarodnoi nauchno- prakticheskoi konferentsii, Ekaterinburg, 01 iiunia 2024 goda. – Ufa: OOO "Aeterna", 2024. – S. 46-49.Zhang Y., Wang L., Chen J., et al. Overview of SF6 Circuit Breakers: Development, Diagnosis, and Challenges // IEEE Transactions on Power Delivery. 2019. Vol. 34, No. 2. P. 800–812.Zhang Y., Wang L., Chen J., et al. Overview of SF6 Circuit Breakers: Development, Diagnosis, and Challenges // IEEE Transactions on Power Delivery. 2019. Vol. 34, No. 2. P. 800–812.Gomes P., Silva R., Santos M., et al. Condition Monitoring of SF6 Circuit Breakers: Parameter Analysis and Practical Implementations // Journal of Electrical Engineering. 2020. Vol. 71, No. 3. P. 245– 256.Gomes P., Silva R., Santos M., et al. Condition Monitoring of SF6 Circuit Breakers: Parameter Analysis and Practical Implementations // Journal of Electrical Engineering. 2020. Vol. 71, No. 3. P. 245–256.Назарычев, А. Н. Совершенствование методики определения индекса технического состояния электрооборудования / А. Н. Назарычев, Д. А. Андреев // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики : в 2-х книгах, Ташкент, 23–27 сентября 2019 года / Ответственный редактор Воропай Н.И.. Том Книга 1, Выпуск 70. – Ташкент: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, 2019. – С. 316-326. – EDN LKPEPR.Nazarychev, A. N. Sovershenstvovanie metodiki opredeleniya indeksa tekhnicheskogo sostoyaniya elektrooborudovaniya / A. N. Nazarychev, D. A. Andreev // Metodicheskie voprosy issledovaniya nadezhnosti bol'shih sistem energetiki : v 2-h knigah, Tashkent, 23–27 sentyabrya 2019 goda / Otvetstvennyj redaktor Voropaj N.I.. Tom Kniga 1, Vypusk 70. – Tashkent: Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe uchrezhdenie nauki Institut sistem energetiki im. L.A. Melent'eva Sibirskogo otdeleniya Rossijskoj akademii nauk, 2019. – S. 316-326. – EDN LKPEPR.Jiang X., Li H., Wu Z., et al. Integration of Multiple Sensors for Condition Assessment of High- Voltage Circuit Breakers // Electric Power Systems Research. 2021. Vol. 193. Article ID 106923.Jiang X., Li H., Wu Z., et al. Integration of Multiple Sensors for Condition Assessment of High-Voltage Circuit Breakers // Electric Power Systems Research. 2021. Vol. 193. Article ID 106923.Мезин С.В., Благочиннов А.В., Милитонян Ш.М., Агринская С.А. Разработка нового подхода к оценке технического состояния оборудования для целей создания экспертных систем // Вестник МЭИ. 2023. № 4. С. 146—154. DOI: 10.24160/ 1993-6982-2023-4-146-154Mezin S.V., Blagochinnov A.V., Militonyan SH.M., Agrinskaya S.A. Razrabotka novogo podhoda k ocenke tekhnicheskogo sostoyaniya oborudovaniya dlya celej sozdaniya ekspertnyh sistem // Vestnik MEI. 2023. № 4. S. 146—154. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-4-146-154Хальясмаа, А. И. Разработка системы оценки технического состояния электросетевого оборудования на основе нейро-нечеткого логического вывода: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02 / А. И. Хальясмаа. – Екатеринбург : [б. и.], 2015. – 24 с.Hal'yasmaa, A. I. Razrabotka sistemy ocenki tekhnicheskogo sostoyaniya elektrosetevogo oborudovaniya na osnove nejro-nechetkogo logicheskogo vyvoda: avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.14.02 / A. I. Hal'yasmaa. – Ekaterinburg : [b. i.], 2015. – 24 s.Лукьянов, М. Р. Алгоритм программно-технического комплекса для расчета индекса технического состояния электрооборудования и выбора управляющего воздействия / М. Р. Лукьянов // НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ студентов и УЧАЩИХСЯ: сборник статей Международной научно-практической конференции в 2 частях, Пенза, 30 мая 2021 года. Том Часть 1. – Пенза: Наука и Просвещение, 2021. – С. 41-44. – EDN AUFHQI.Luk'yanov, M. R. Algoritm programmno-tekhnicheskogo kompleksa dlya rascheta indeksa tekhnicheskogo sostoyaniya elektrooborudovaniya i vybora upravlyayushchego vozdejstviya / M. R. Luk'yanov // NAUCHNYE ISSLEDOVANIYA studentov i UCHASHCHIHSYA: sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii v 2 chastyah, Penza, 30 maya 2021 goda. Tom CHast' 1. – Penza: Nauka i Prosveshchenie, 2021. – S. 41-44. – EDN AUFHQI.Liu H., Zhao Y., Wei X., et al. Machine Learning Applications in Condition Monitoring of High Voltage Equipment // IEEE Access. 2018. Vol. 6. P. 41401–41411.Liu H., Zhao Y., Wei X., et al. Machine Learning Applications in Condition Monitoring of High Voltage Equipment // IEEE Access. 2018. Vol. 6. P. 41401–41411.Fernandez R., Torres D., Alvarez S., et al. IoT-based Monitoring and Diagnostics for High Voltage Equipment: A Case Study on SF6 Breakers // Energy Informatics. 2022. Vol. 5, No. 1. Article ID 9.Fernandez R., Torres D., Alvarez S., et al. IoT-based Monitoring and Diagnostics for High Voltage Equipment: A Case Study on SF6 Breakers // Energy Informatics. 2022. Vol. 5, No. 1. Article ID 9.Zhang, Xihai & Zhang, Fangfang & Junhe, Wan & Kou, Lei & Ke, Wende. (2022). Review on Evolution of Intelligent Algorithms for Transformer Condition Assessment. Frontiers in Energy Research. 10. 10.3389/fenrg.2022.904109.Zhang, Xihai & Zhang, Fangfang & Junhe, Wan & Kou, Lei & Ke, Wende. (2022). Review on Evolution of Intelligent Algorithms for Transformer Condition Assessment. Frontiers in Energy Research. 10. 10.3389/fenrg.2022.904109.Сташко Василий Иванович, Белицын Игорь Владимирович, Побединский Георгий Александрович АКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ ОБЪЕКТОВ // European research. 2020. №1 (37).Stashko Vasilij Ivanovich, Belicyn Igor' Vladimirovich, Pobedinskij Georgij Aleksandrovich AKTUAL'NYE TEKHNOLOGII CIFROVIZACII ELEKTROSETEVYH OB"EKTOV // European research. 2020. №1 (37).Mendoza J., Fernandez P., Morales A., et al. Automated Monitoring Systems for High-Voltage SF6 Breakers // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020. Vol. 129. Article ID 109911.Mendoza J., Fernandez P., Morales A., et al. Automated Monitoring Systems for High- Voltage SF6 Breakers // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020. Vol. 129. Article ID 109911.Chen L., Zhou Q., Huang B., et al. Smart Diagnostic Techniques for Extending the Life of HV Circuit Breakers // IEEE Transactions on Smart Grid. 2021. Vol. 12, No. 4. P. 3612–3623.Chen L., Zhou Q., Huang B., et al. Smart Diagnostic Techniques for Extending the Life of HV Circuit Breakers // IEEE Transactions on Smart Grid. 2021. Vol. 12, No. 4. P. 3612–3623.Kuryanov V.N., Sultanov M.M., Kuryanova E.V., Skopova E.M. Mathematical Model of the Processes of Restoration of Power Equipment in Power Systems by Criterion of the Index of Technical Condition. J. Phys.: Conf. Series. 2020;1683:040241.Kuryanov V.N., Sultanov M.M., Kuryanova E.V., Skopova E.M. Mathematical Model of the Processes of Restoration of Power Equipment in Power Systems by Criterion of the Index of Technical Condition. J. Phys.: Conf. Series. 2020;1683:040241.Виноградов А. В., Лансберг А. А. АНАЛИЗ ПАРКА И ОЦЕНКА КОММУТАЦИОННОГО РЕСУРСА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 10 КВ ФИЛИАЛА ПАО "РОССЕТИ ЦЕНТР" - "ОРЕЛЭНЕРГО" // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2022. №5.Vinogradov A. V., Lansberg A. A. ANALIZ PARKA I OCENKA KOMMUTACIONNOGO RESURSA VYKLYUCHATELEJ 10 KV FILIALA PAO "ROSSETI CENTR" - "ORELENERGO" // Izvestiya vuzov. Problemy energetiki. 2022. №5.Балобанов Руслан Николаевич, Булатова Венера Михайловна, Крючков Никита Сергеевич, Шафиков Ильмир Ильдарович ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА СИЛОВЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2024. №4.Balobanov Ruslan Nikolaevich, Bulatova Venera Mihajlovna, Kryuchkov Nikita Sergeevich, SHafikov Il'mir Il'darovich OPTIMIZACIYA SISTEM MONITORINGA SILOVYH KABEL'NYH LINIJ // Izvestiya vuzov. Problemy energetiki. 2024. №4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.