Разработка алгоритма автоматизированного расчета индекса технического состояния элегазовых выключателей 110 кВ

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).

1. Латыпова, 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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/ 1993-6982-2023-4-146-154

7. Хальясмаа, 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. Сташко Василий Иванович, Белицын Игорь Владимирович, Побединский Георгий Александрович АКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ ОБЪЕКТОВ // European research. 2020. №1 (37).

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. Балобанов Руслан Николаевич, Булатова Венера Михайловна, Крючков Никита Сергеевич, Шафиков Ильмир Ильдарович ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА СИЛОВЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2024. №4.