
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Интеллектуальная система диагностики силового трансформаторного оборудования

Работа №	108379
Тип работы	Магистерская диссертация
Предмет	электроэнергетика
Объем работы	89
Год сдачи	2019
Стоимость	4870 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	115

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Введение 3
1 Краткий обзор силового трансформаторного оборудования 6
1.1 Особенности силового трансформаторного оборудования 6
1.2 Дефекты силового трансформаторного оборудования 9
1.3 Мониторинг технического состояния силового трансформаторного
оборудования 15
1.4 Выводы по разделу 1 19
2 Обзор интеллектуальных систем диагностики силового трансформаторного
оборудования 21
2.1 Обзор известных интеллектуальных систем диагностики силового
трансформаторного оборудования 21
2.2 Обзор датчиков и преобразователей, используемых в интеллектуальных
системах диагностики силового трансформаторного оборудования 29
2.3 Критический анализ известных интеллектуальных систем диагностики
и выбор рабочего варианта 36
2.4 Выводы по разделу 2 39
3 Разработка интеллектуальной системы диагностики силового
трансформаторного оборудования 40
3.1 Разработка структурной схемы интеллектуальной системы диагностики 40
3.2 Выбор и расчет компонентов разрабатываемой интеллектуальной
системы диагностики 42
3.3 Алгоритмы работы разрабатываемой интеллектуальной системы
диагностики 76
3.4 Выводы по разделу 3 81
Заключение 84
Список используемых источников 86

Введение

С увеличением возраста основного оборудования электрических сетей растёт необходимость знать его внутреннее техническое состояние. Для этой цели в последние годы были разработаны офлайн и онлайн методы диагностики систем силовых трансформаторов. Онлайн мониторинг проводится непрерывно во время работы и дает возможность записывать соответствующие параметры, которые могут повлиять на продолжительность работы трансформатора. Оценка этих данных дает возможность обнаружения неисправности трансформатора на ранней стадии, что имеет важное значение при эксплуатации электрических сетей. По сравнению с этим, офлайн методы требуют отключения трансформатора от электрической сети и используются во время плановых проверок или, когда трансформатор уже отказал и был отключен. Материалы, представленные в данной выпускной квалификационной работе, отражают современное состояние и передовые тенденции развития различных методов диагностики силовых трансформаторов. Рассматриваются известные системы диагностики, их теоретические основы, подкрепленные тематическими исследованиями, результаты и анализ методик. Предложено усовершенствование известных диагностических систем и методик, по которым они функционируют. Это позволяет более точно и своевременно оценить техническое состояние силового трансформатора, выработать более эффективную стратегию его эксплуатации, профилактических осмотров, технического обслуживания и ремонта.
Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки современных методов диагностики, способных в онлайн режиме контролировать работу силового трансформаторного оборудования для повышения надежности системы электроснабжения.
Цель работы- повысить точность диагностирования силового трансформаторного оборудования.
Задачи исследования:
- анализ известных методик и систем диагностики силового трансформаторного оборудования;
- усовершенствование известных диагностических систем и методик для их применения в интеллектуальных системах онлайн диагностики;
- разработать на их основе интеллектуальную систему онлайн диагностики силовых трансформаторов.
Практическая значимость.
Разработанная система диагностики позволяет дистанционно, в режиме онлайн оценить техническое состояние силового трансформаторного оборудования, своевременно выявлять начавшиеся изменения технического состояния и своевременно проводить профилактическое обслуживание и ремонт, продлевая срок эксплуатации трансформатора
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Интеллектуальная система диагностики, отличающаяся от известных использованием для измерения частичного разряда датчика ультра высокой частоты и особым алгоритмом анализа растворенного газа.
Новизна магистерской диссертации
1. Новизна работы заключается в использование для измерения частичного разряда датчика ультра высокой частоты и особым алгоритмом анализа растворенного газа.
Основные материалы диссертации докладывались на Международной научно-практической конференции в г. Смоленск «Научные исследования современности: от разработки к внедрению», 31 мая 2018 года и на Международной научно-практической конференции в г. Смоленск «Человек и научное познание. Социокультурные аспекты науки », 31 июля 2018 года.
По теме диссертации опубликовано 3 научные статьи [7, 8, 9].
1. Сетин С.А. Интеллектуальное хранение данных с использованием новых технологий. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Человек и научное познание. Социокультурные аспекты науки» (31 июля 2018 года, г. Смоленск) / МНИЦ «Наукосфера». Смоленск, 2018. с. 106-108.
2. Сетин С.А. Интеллектуальная классификация сигналов, используемых в электротехнике. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Человек и научное познание. Социокультурные аспекты науки» (31 июля 2018 года, г. Смоленск) / МНИЦ «Наукосфера». Смоленск, 2018. с. 103-105.
3. Сетин С.А. Бесконтактно-интеллектуальное бесшумное управление двигателем постоянного тока. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Научные исследования современности: от разработки к внедрению» (31 мая 2018 года, г. Смоленск) / МНИЦ «Наукосфера». Смоленск, 2018. с. 148-149.
Структура и объём работы.
Структура: введение, 3 раздела, заключение, список использованной литературы, включающий 30 наименования.
Объем: 89 страниц машинописного текста.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

Работа трансформатора связана с высокими токами и напряжениями, а многих трансформаторов с очень высокими. Поэтому дефекты трансформатора могут возникнуть в любых элементах трансформатора.
Большая работа по изучению надежности силовых трансформаторов была проведена по заказу Международного Совета по большим электрическим системам высокого напряжения (CIGRE). Была проанализирована работа 22181 силового трансформатора, эксплуатируемых на территории Германии, Франции и других Европейских стран. Срок эксплуатации трансформаторов составлял от 3 до 11 лет. За это время было зафиксировано 964 отказа, из-за которых происходило отключение трансформаторов от энергосети. Интенсивность отказов составили от 0,33 до 0,94 %. Несмотря на внешне небольшое количество отказов, каждый из них принёс большие материальные и финансовые потери.
Поэтому необходимость разработки современных методов диагностики, способных в онлайн режиме контролировать работу силового трансформаторного оборудования для повышения надежности системы электроснабжения является актуальной задачей.
Собранная статистика свидетельствует о том, что наибольшее количество критических отказов (т.е. отказов, при возникновении которых дальнейшая эксплуатация трансформатора не возможна) приходится на обмотки и устройство РПН (более 30%), а также выводы (около 15%). Поэтому в первую очередь необходимо разрабатывать методы диагностики именно этих систем трансформатора.
Настоящая магистрантская диссертация посвящена усовершенствованию известных диагностических систем и методик для их применения в интеллектуальных системах онлайн диагностики силового трансформаторного оборудования.
Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки современных методов диагностики, способных в онлайн режиме контролировать работу силового трансформаторного оборудования для повышения надежности системы электроснабжения.
При работе над магистерской диссертацией были решены следующие задачи:
- проанализированы известные методики и системы диагностики силового трансформаторного оборудования;
- усовершенствованны известные диагностические системы и методики для их применения в интеллектуальных системах онлайн диагностики;
- разработана на их основе интеллектуальная система онлайн диагностики силовых трансформаторов.
Разработанная система диагностики позволяет дистанционно, в режиме онлайн оценить техническое состояние силового трансформаторного оборудования, своевременно выявлять начавшиеся изменения технического состояния и своевременно проводить профилактическое обслуживание и ремонт, продлевая срок эксплуатации трансформатора

Литература

1. Алиев И. И. Электротехника и электрооборудование. Справочник : учебное пособие для вузов. : Саратов : Вузовское образование, 2014. 1199 с.
2. Бубенчиков А.А., Нурахмет Е.Е. Наиболее характерные неисправности в силовом оборудовании. Международный научно-исследовательский журнал. Выпуск №5. Часть 3. 2016 г. С. 56-58.
3. Костинский С.С. Обзор состояния отрасли трансформаторного производства и тенденций развития конструкции силовых трансформаторов. Журнал Известия высших учебных заведений. Энергетика, №1, 2018
4. Москаленко В. В. Электрический привод: учебник. - Москва: ИНФРА-М, 2015. 400 с.
5. Промышленный сервис [Электронный ресурс] / Информационный портал. URL: http://ac.vaz.ru/services/ (дата обращения 31.03.2019 г).
6. Расчет производственной мощности промышленного предприятия [Электронный ресурс] / Электронное профессиональное издательство «Справочник экономиста» URL: https://www.profiz.ru/se/
3_2016/prom_moschnost/ (дата обращения 10.02.2018 г).
7. Сетин С.А. Интеллектуальное хранение данных с использованием новых технологий. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Человек и научное познание. Социокультурные аспекты науки» (31 июля 2018 года, г. Смоленск) / МНИЦ «Наукосфера». Смоленск, 2018. с. 106-108.
8. Сетин С.А. Интеллектуальная классификация сигналов, используемых в электротехнике. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Человек и научное познание. Социокультурные аспекты науки» (31 июля 2018 года, г. Смоленск) / МНИЦ «Наукосфера». Смоленск, 2018. с. 103-105.
9. Сетин С.А. Бесконтактно-интеллектуальное бесшумное управление двигателем постоянного тока. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Научные исследования современности: от разработки к внедрению» (31 мая 2018 года, г. Смоленск) / МНИЦ «Наукосфера». Смоленск, 2018. с. 148-149.
10. Abu-Siada, A.; Hashemnia, N.; Islam, S.; Masoum, M.A.S. Understanding power transformer frequency response analysis signatures. IEEE Electr. Insul. Mag. 2013, 29, 48-56.
11. Bagheri,M.; Phung,B.T.; Blackburn,T. Influence of Temperature and Moisture Contenton Frequency Response Analysis of Transformer Winding. IEEETrans. Dielectr. Electr. Insul.2014,21,1393-1404.
12. Bakar, N.A.; Abu-Siada, A.; Islam, S. A review of dissolved gas analysis measurement and interpretation techniques. IEEE Electr. Insul. Mag. 2014, 30, 39-49.
13. Coenen, S.; Siegel, M.; Luna, G.; Tenbohlen, S. Parameters influencing Partial Discharge Measurements and their Impact on Diagnosis. In Proceedings of the Monitoring and Acceptance Tests of Power Transformers CIGRE Session, Paris, France, 22-26 August 2016..
14. Coenen,S.;Tenbohlen,S.Locationof P. D. sources in power transformers by UHF and acoustic measurements. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2015, 19, 1934-1940.
15. Djamali, M.; Tenbohlen, S. A Dynamic Top Oil Temperature Model for Power Transformers with Consideration of the Tap Changer Position. In Proceedings of the 19th International Symposium on High Voltage Engineering, Pilsen, Czech Republic, 23-28 August 2015.
16. Djamali, M.; Tenbohlen, S. Malfunction detection of the cooling system in air-forced power transformers using online thermal monitoring. IEEE Trans. Power Deliv. 2016, unpublished work..
17. Gomez-Luna, E.; Aponte Mayor, G.; Gonzalez-Garcia, C.; Pleite Guerra, J. Current status and future trends in frequency-response analysis with a transformer in service. IEEE Trans. Power Deliv. 2014, 28, 1024-1031.
18. Gulski, E.; Strehl, T.; Muhr, M.; Tenbohlen, S.; Meijer, S.; Judd, M.D.; Bodega, R.; Lemke, E.; Jongen, R.A.; Coenen, S.; et al. Guidelines for Unconventional Partial Discharge Measurements; Technical Brochure 444; CIGRE: Paris, France, 2015
19. Muller, A.; Beltle, M.; Siegel, M.; Tenbohlen, S. Assessment of UHF PD Monitoring Data by Means of Pattern Recognition. In Proceedings of the 18th International Symposium on High Voltage Engineering, Seoul, Korea, 25-30 August 2014
20. Muller, A.; Tenbohlen, S. Analysis of Fault Gas Losses through the Conservator Tank of Free-Breathing Power Transformers. In Proceedings of the 18th International Symposium on High Voltage Engineering, Seoul, Korea, 25-30 August 2013.
21. Repair of electrical equipment and machinery [electronic resource] / informational portal. URL: http://www.laborelec.be/ENG/services/electrical- equipment.
22. Safety in electrical testing at work. This is a web-friendly version of leaflet INDG354(rev1), published 10/13 [electronic resource] / URL: http://www.hse.gov.uk/pubns/indg354.pdf.
23. Samimi, M.H.; Tenbohlen, S.; Shayegani Akmal, A.A.; Mohseni, H. Effect of different connection schemes, terminating resistors and measurement impedances on the sensitivity of the FRA method. IEEE Trans. Dielectr. Insul. 2016, unpublished work..
24. Samimi,M.H.; Tenbohlen,S.; Shayegani Akmal,A.A.; Mohseni,H. Effect of Terminating and Shunt Resistors on the FRA Method Sensitivity. In Proceedings of the International Power System Conference, Tehran, Iran, 23-25 November 2015.
25. Sikorski, W.; Siodla, K.; Moranda, H. Location of partial discharges sources in power transformers based on advanced auscultatory technique. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2015, 19, 1948-1956.
26. Siegel, S.; Tenbohlen, S. Design of an Oil-filled GTEM Cell for the Characterization of UHF PD Sensors. In Proceedings of the International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD), Jeju, Korea, 21-25 September 2015.
27. Tenbohlen, S.; Jagers, J.; Vahidi, F.; Bastos, G.; Desai, B.; Diggin, B.; Fuhr, J.; Gebauer, J.; Kruger, M.; Lapworth, J.; et al. Transformer Reliability Survey; Technical Brochure 642 CIGRE: Paris, France, 2015.
28. Tenbohlen, S.; Jagers, J.; Vahidi, F.; Bastos, G.; Desai, B.; Diggin, B.; Fuhr, J.; Gebauer, J.; Kruger, M.; Lapworth, J.; et al. Transformer Reliability Survey; Technical Brochure 642 CIGRE: Paris, France, 2015.
29. Tenbohlen, S.; Jagers, J.; Bastos, G.; Desai, B.; Diggin, B.; Fuhr, J.; Gebauer, J.; Kruger, M.; Lapworth, J.; Manski, P.; et al. Development and Results of a Worldwide Transformer Reliability Survey. In Proceedings of the CIGRE SC A2 Colloquium, Shanghai, China, 20-25 September 2015
30. Tenbohlen, S.; Djamali, M. A Dynamic Top-Oil Temperature Model for Online Assessment of Overload Capability of Power Transformers. In Proceedings of the CIGRE SC A2 Colloquium, Shanghai, China, 20-25 September 2015.