Диагностика электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой для повышения эффективности их функционирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Свистунов Николай Андреевич

• Свистунов Николай Андреевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Свистунов Николай Андреевич

Введение

Глава 1. Анализ конструктивных схем, методов моделирования, расчёта параметров, диагностики и прогнозирования технического состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой

1.1. Анализ методов диагностики и контроля электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций

1.2. Анализ конструктивных схем электротехнических систем диагностики состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой

1.3. Анализ устройств контроля и управления режимами работы силовых подстанций под нагрузкой

1.3.1 Анализ устройства управления режимами питания электрооборудования силовых подстанций под нагрузкой

1.3.2 Анализ регулирования режима охлаждения электрооборудования силовой электрической подстанции

1.4. Цель и задачи исследования

1.5. Выводы

Глава 2. Определение структуры функциональных связей

электротехнических устройств и уровня показателей надёжности функционирования комплексной системы диагностики, контроля и управления режимами работы силовых подстанций под нагрузкой

2.1. Моделирование процессов старения, происходящих в токоведущих частях электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой

2.2. Моделирование объекта с распределённым параметром для определения формирования температурной среды при эксплуатации электрооборудования силовых подстанций

2.3. Методы расчёта параметров элементов системы генерации

2.4. Разработка структуры функциональных связей комплексной системы диагностики, контроля и управления электрооборудованием и электротехническими устройствами силовых подстанций под

нагрузкой

2.5. Методика прогнозирования остаточного ресурса электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций

2.6. Определение уровня надёжности и условий реализуемости комплексной системы диагностики, контроля и управления электрооборудованием и электротехническими устройствами силовых подстанций под нагрузкой

2.7. Расчёт показателей надёжности

2.8. Выводы

Глава 3. Разработка новых технических решений для повышения

эффективности функционирования систем диагностики технического состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой и управления режимами их работы

3.1. Разработка новых технических решений

3.2. Математическое описание взаимодействия элементов комплексной системы диагностики, контроля и управления электрооборудованием и электротехническими устройствами силовых подстанций под нагрузкой

3.3. Определение рациональных конструктивных и режимных параметров комплексной системы диагностики, контроля и управления

электрооборудованием и электротехническими устройствами силовых

подстанций под нагрузкой

3.4. Разработка параметрического ряда системы генерации

3.5. Выводы

Глава 4. Экспериментальные исследования комплексной системы

диагностики, контроля и управления электрооборудованием и электротехническими устройствами силовых подстанций под нагрузкой

4.1. Планирование эксперимента

4.2. Стенды и аппаратура исследований

4.3. Экспериментальные исследования

4.4. Выводы

Заключение

Библиографический список

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диагностика электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой для повышения эффективности их функционирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы: Нарастание объема износа электрооборудования и отсутствие возможности его восстановления вводит современную электроэнергетику в зону повышенного риска, технологических отказов и аварий не только электрооборудования, но и систем автоматического регулирования, релейной защиты и противоаварийного управления, т.е. электротехнических устройств. Экономическая необходимость решения возникших проблем привела к разработке и реализации ряда научно -технических программ, в которых эксплуатация, ремонтное обслуживание и реновация изношенного электрооборудования и электротехнических устройств выделяются в приоритетное направление развития электроэнергетического комплекса.

Большой износ электрооборудования и электротехнических устройств, эксплуатируемых на силовых подстанциях, требует решения вопроса их диагностики под нагрузкой для повышения эффективности функционирования, а также продления срока службы и безаварийной эффективной их работы за счёт формирования требуемых режимов работы силовых подстанций.

Данный вопрос рассматривался в научных работах Степанова В.М., Борисова П.А., Андреева К.А., Иванова Д.А., Судавного А.С., где они подтверждают актуальность данного научного направления, однако их методики не учитывали в комплексе возможности непрерывного контроля технического состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой без выведения их оборудования из работы, а так же не предлагали комплексного подхода не только к диагностическому параметру, но и эффективному управлению режимами работы электрооборудования и электротехнических устройств, входящих в систему силовых подстанций, обеспечивающими увеличение их срока службы.

В рамках государственной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» утверждённой распоряжением Правительства Российской Федерации от 28.07.2017 № 1632р происходит цифровизация и автоматизация электросетевого комплекса, что предъявляет к решению выше указанной научной задачи дополнительные требования по совместимости с используемыми принципами и технологиями.

Цель работы - диагностика электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой, обеспечивающая продление их срока службы путём управления температурным режимом работы силовых подстанций за счёт прогнозирования формирования остаточного ресурса на основе комплексного диагностического параметра - тангенса угла диэлектрических потерь, учитывающего характеристики переходных процессов и режимов их работы для повышения надёжности и эффективности функционирования силовых подстанций.

Для достижения поставленной цели сформированы и должны быть решены следующие задачи исследования:

1. Анализ конструктивных схем устройств и методов диагностирования технического состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой.

2. Обоснование тангенса угла диэлектрических потерь как комплексного параметра диагностики и прогнозирования формирования остаточного ресурса электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций.

3. Определение зависимости для расчёта комплексного диагностического параметра - тангенса угла диэлектрических потерь, учитывающего характеристики переходных процессов и режимов работы для повышения надёжности и эффективности функционирования силовых подстанций.

4. Разработка и исследование математической модели объекта с распределёнными параметрами для определения формирования температурной среды при эксплуатации электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций.

5. Определение условий реализуемости конструкционной и функциональной надёжности электрооборудования, электротехнических устройств диагностики, контроля и управления режимами работы силовых подстанций под нагрузкой, обеспечивающих рациональные режимы работы электрооборудования и электротехнических устройств, а также их техническое состояние.

6. Разработка новых технических решений по повышению надёжности и эффективности функционирования электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций.

7. Разработка методики прогнозирования формирования остаточного ресурса электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций с целью обеспечения своевременного планово -предупредительного ремонта на основе диагностики технического состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой и эффективного управления их режимами работы.

8. Численные и экспериментальные исследования технического состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций и режимов их работы при применении новых технических решений.

Идея работы заключается в достижении требуемого уровня надёжности и эффективности функционирования электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций, за счёт диагностики и эффективного управления их режимами работы и охлаждения на основе комплексного диагностического параметра - тангенса угла диэлектрических потерь, обеспечивающего формирование остаточного ресурса

электрооборудования и электротехнических устройств и прогнозирование планово-предупредительного ремонта.

Объект исследования - электрооборудование и электротехнические устройства диагностики и управления режимами работы силовых подстанций под нагрузкой, их функциональные связи и параметры.

Предметом исследования являются физические процессы, протекающие в электрооборудовании и электротехнических устройствах силовых подстанций, влияющие на формирование остаточного.

Методы исследования - для решения поставленных задач использовались методы электромеханики и теоретических основ электротехники, численные методы, методы математической статистики, теория измерения физических величин, теория надёжности технических систем, методы диагностики под нагрузкой, экстраполяционные методы прогнозирования, планирование эксперимента, методы оптимизации. Проверка теоретических результатов осуществлялась путём численных и натурных экспериментов

Автор защищает:

1. Закономерности формирования остаточного ресурса электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций и характеризующий его комплексный диагностический параметр - тангенса угла диэлектрических потерь.

2. Методика определения функциональных связей электрооборудования и электротехнических устройств диагностики под нагрузкой и управления режимами работы силовых подстанций.

3. Способ управления режимами работы и охлаждения электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций, основанный на прогнозировании формирование их срока службы.

4. Условия реализуемости конструкционной и функциональной надёжности электрооборудования, электротехнических устройств

диагностики под нагрузкой и управления режимами работы силовых подстанций, обеспечивающих рациональные режимы работы электрооборудования и электротехнических устройств и формирование требуемого срока службы.

Научная новизна заключается в определении рациональных параметров и закономерностей формирования управляющих воздействий электротехнических устройств диагностики и управления режимами работы силовых подстанций под нагрузкой, обеспечивающих требуемый уровень надёжности и эффективности функционирования электрооборудования и электротехнических устройств за счёт установленных закономерностей формирования их срока службы и прогнозирования планово-предупредительного ремонта.

Она представлена следующими результатами:

1. Получены зависимости для расчёта рациональных параметров электротехнических устройств контроля и управления режимами работы силовых подстанций.

2. Установлены способы формирования закономерностей управляющих воздействий в электротехнических устройствах контроля и управления режимами работы силовых подстанций под нагрузкой, учитывающие комплексный диагностический параметр технического состояния - тангенс угла диэлектрических потерь и характеристики переходных процессов.

3. Разработана методика прогнозирования технического состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций, учитывающих физические процессы, протекающие в них и влияющие на формирование остаточного ресурса с учётом их технических особенностей.

4. Обоснованы структура и рациональные параметры системы диагностики технического состояния электрооборудования и

электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой и управления режимами их работы.

5. Разработаны новые технические решения электротехнических устройств, обеспечивающие непрерывного контроль и управление режимами работы электрооборудования силовых подстанций в условиях эксплуатации за счёт регулирования режима охлаждения электрооборудования силовых подстанций.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы обеспечены обоснованными допущениями, адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, расхождения между которыми не превышают 15%, что допустимо в инженерных расчётах.

Практическое значение. Разработаны новые технические решения по обеспечению непрерывного контроля и управления режимами работы и регулированию режима охлаждения электрооборудования силовых подстанций в условиях эксплуатации, а также методика прогнозирования планово-предупредительного ремонта, учитывающие в комплексе физические процессы, протекающие в электротехнических устройствах и внешние факторы, влияющие на формирование остаточного ресурса с учётом их технических особенностей.

Реализация результатов работы.

Основные научно-практические результаты диссертационной работы использованы в НИОКР Тульского государственного университета № 1121802 ООО «СМП Центр» - «Повышение эффективности диагностики технического состояния силовых подстанций под нагрузкой» и № 1122001 АО «Тулэнергоремонт» - «Повышение эффективности функционирования системы резервирования возбуждения генераторов электрической энергии для тепловых электростанций».

Результаты работы использованы в учебных курсах «Электропитающие сети и системы», «Электроснабжение промышленных предприятий», «Электроэнергетика», «Специальные методы анализа параметров устройств автоматического управления и релейной защиты в электроэнергетике» и «Релейная защита и системная автоматика» на кафедре «Электроэнергетика» Тульского государственного университета.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях:

Международной научно-технической конференции

«Энергосбережение-2016» в рамках XIV Московского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» (г. Москва, 2016 г.), Международной научно-технической конференции «Энергосбережение-2017» в рамках XV Московского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» (г. Москва, 2017 г.), Международной научно -технической конференции «Энергосбережение-2018» в рамках XVI Московского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» (г. Москва, 2018 г.), Международной научно-технической конференции «Энергосбережение-2019» в рамках XVII Московского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» (г. Москва, 2019 г.), Международной научно-технической конференции «Энергосбережение-2020» в рамках XVIII Московского международного энергетического форума «ТЭК России в XXI веке» (г. Москва, 2020 г.).

Публикации. Основные научные результаты диссертационной работы опубликованы в 10 статях в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получены 2 патента РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников из 103 наименований, содержит 50 рисунков и 5 таблиц. Общий объём - 132 страниц.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ, МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ, РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ, ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ СИЛОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПОД НАГРУЗКОЙ

1.1 Анализ методов диагностики и контроля электрооборудования и электротехнических устройств

силовых подстанций

Одной из основных причин сбоев в работе объектов электросетевого комплекса является превышение нормативного срока эксплуатации электрооборудования. По оценкам экспертов, пик развития отечественных электросистем пришелся на 1950-1970 годы. На сегодняшний день значительная доля оборудования используется более 50 лет, и за это время оно уже выработало свой ресурс. Однако в условиях ограниченного финансирования нет возможности одновременно вывести из эксплуатации все морально устаревшие и физически изношенные установки и заменить их высокотехнологичными современными аналогами. По этой причине, начиная с 1990 года, существенно сократились темпы реконструкции и модернизации действующего электрооборудования, а также нового строительства объектов электросетевого комплекса. В результате материально-техническая база заметно устарела. По состоянию на 01.01.2016 доля основного электрооборудования подстанций, находящегося в эксплуатации более 25 лет, в разрезе классов напряжения составила: - электрооборудование 220 кВ и выше - 34%; -электрооборудование 110 кВ - 75%; - электрооборудование 35 кВ - 81%; - электрооборудование 6-20 кВ - 62% [2]. Кроме того, к электротехническим устройствам на силовой подстанции относятся: силовые трансформаторы, измерительные трансформаторы тока и напряжения,

шунтирующие реакторы, разъединители, выключатели и ограничители перенапряжения.

Исходя из экономической необходимости решения данной научной задачи эксплуатацию, ремонтное обслуживание и реновацию изношенного электрооборудования и электротехническим устройств выделяют как приоритетное направление развития электроэнергетического комплекса. Для этого необходимо не только предупредить аварию, но и определить остаточный ресурс оборудования для планирования его замены и ремонта.

Одним из главных факторов, влияющих на формирование остаточного ресурса электрооборудования и электротехнических устройств силовых электрических подстанций, является износ его токоведущих частей.

Износ токоведущих частей электрооборудования происходит под

действием четырех основных факторов: тепловых, электрических,

механических и окружающей среды. С повышением температуры

уменьшается механическая прочность и коэффициент теплопередачи, при

тепловом расширении ослабляется структура, возникают внутренние

термомеханические напряжения, которые особенно велики в жестко

связанных изоляционных системах со значительно отличающимися

коэффициентами теплового расширения. В процессе износа в изоляции

токоведущих частей могут накапливаться продукты ее распада, приводящие к

появлению газовых пузырей и проводящих примесей, которые снижают ее

пробивное напряжение. Электрические воздействия на токоведущие части

определяются уровнем напряжения оборудования. Наибольшее влияние на

износ оказывают коммутационные и атмосферные перенапряжения, которые

приводят к неравномерному распределению напряжения вдоль токоведущих

частей и могут вызвать их пробой. Неравномерное распределение напряжения

характерно и для обмоток электрических устройств, питаемых от

преобразователей частоты с поворотно-импульсной модуляцией. Условия

работы электрооборудования ухудшаются вследствие атмосферных

воздействий, в частности влаги, вредных химических примесей и температуры

13

окружающей среды. Наличие влаги в изоляции токоведущих частей существенно уменьшает её механическую прочность, усиливает процессы ионизации, ускоряет ее химическое старение.

Механические воздействия появляются из-за вибрации оборудования, протекания переменных токов по его обмоткам, приводящим к возникновению знакопеременных электродинамических усилий, а также из-за центробежных сил в подвижных частях. Причем механические усилия, действующие на токоведущие части электрооборудования в аварийных режимах (как правило, в режимах короткого замыкания) могут в сотни раз превосходить усилия, действующие в нормальных режимах.

В результате этих воздействий может происходить пробой изоляции токоведущих частей, а на частях электрооборудования, не находящихся в нормальных условиях под напряжением, могут появляться высокие электрические потенциалы. Устранение этого вида износа, как правило, требует капитального ремонта электромеханического оборудования и электротехническим устройств.

Приведенная классификация износов является в известной мере условной, так как все четыре фактора износа нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, на механический износ токоведущих частей сильное влияние оказывают плотность тока, температура и влажность окружающей среды; на электрический износ изоляции сильное влияние оказывают механические факторы (вибрация, термомеханические усилия, абразивный износ) [3].

Таким образом, для оценки формирования остаточного ресурса необходим комплексный диагностический параметр, позволяющий учитывать вышеперечисленные факторы.

В качестве этого параметра рассмотрим тангенс угла диэлектрических потерь. Диэлектрическими потерями называют энергию, рассеиваемую в электроизоляционном материале под воздействием на него электрического поля.

Способность диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле обычно характеризуют углом диэлектрических потерь, а также тангенсом угла диэлектрических потерь. При испытании диэлектрик рассматривается как диэлектрик конденсатора, у которого измеряется емкость и угол 5, дополняющий до 90° угол сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи. Этот угол называется углом диэлектрических потерь.

При переменном напряжении в изоляции протекает ток, опережающий по фазе приложенное напряжение на угол ф (рис. 1.1.1), меньший 90 град. эл.

Рис. 1.1.1. Векторная диаграмма токов через диэлектрик с потерями: и — напряжение на диэлектрике; I — полный ток через диэлектрик; 1а,1с — соответственно активная и емкостная составляющие полного тока; ф—угол фазного сдвига между приложенным напряжением и полным током; д — угол между полным током и его емкостной

составляющей

Отношение активной составляющей тока 1а к емкостной составляющей 1с называется тангенсом угла диэлектрических потерь и выражается в процентах:

tg 5 = ^100% (1. 1)

1г

В идеальном диэлектрике без потерь угол 5=0 и, соответственно, tg 5=0. Увлажнение и другие дефекты изоляции вызывают увеличение активной составляющей тока диэлектрических потерь и tg5. Поскольку при этом

активная составляющая растет значительно быстрее, чем емкостная, показатель tg 5 отражает изменение состояния изоляции и потери в ней. При малом объеме изоляции удается обнаружить развитые местные и сосредоточенные дефекты [4].

Рост тангенс угла диэлектрических потерь tg5 можно объяснить следующим образом: продукты старения образуют новые носители заряда путём диссоциации на ионы или образования коллоидных заряженных частиц. Увеличение концентрации носителей заряда соответствует росту проводимости электроизоляции токоведущих частей, а значит и росту tg5. Tg5 как параметр, характеризующий степень старения, имеет следующие особенности:

- высокую чувствительность к текущему физико-химическому состоянию электроизоляции токоведущих частей;

- при старении электроизоляции токоведущих частей создаётся своего рода петля положительной обратной связи: чем больше tg5, тем выше температура электроизоляции, тем, соответственно, больше скорость старения, что, в свою очередь, ещё больше увеличивает tg5.

- увеличивается при повышении температуры окружающей среды.

Так как tg 5 является расчётным параметром и зависит от температуры,

для продления срока службы электрооборудования и электротехнических устройств необходимо контролировать как параметры электропитания системы, так и температуру рабочей среды. Температура рабочей среды силовой подстанции складывается из тепла выделяемого электрооборудованием и температуры окружающей среды, а также является распределённым параметром. Таким образом, при регулировании режима охлаждения подстанцию следует рассматривать как объект с распределённым параметром.

В качестве оборудования для диагностики технического состояния

целесообразно использовать анализатор диэлектрических потерь и ёмкости.

Однако, это устройство не позволяет быстро и эффективно локализовать повреждения

16

электрооборудования, поэтому в комплексе с ним необходимо использовать регистратор частичных разрядов.

Частичный разряд — это электрический разряд, который шунтирует лишь часть изоляции между электродами, находящимися под разными потенциалами [81].

Частичный разряд является следствием локальной концентрации напряженности электрического поля в теле или на поверхности электроизоляции токоведущих частей электрооборудования, превышающей её электрическую прочность. Под действием переменного напряжения происходит поляризация диэлектриков и на поверхности включения формируется слой связанных с молекулами диэлектрика зарядов, образуется напряженность поля включения. В определённый момент, когда напряжённость поля включения превышает или ровна электрической прочности диэлектрика в локальном объёме происходит разряд.

При образовании разряда его энергия тратится на работу по расширению канала разряда (до 20%), на потери нерезонансного излучения (до 15%), на теплоотвод (до 5 %) на и на ионизацию (до 3 %), следовательно, более половины энергии разряда будут передаваться поверхностям включения или окружающему диэлектрику при бомбардировке её электронами и ионами. [5]

Быстропротекающий процесс расширения канала разряда вызывает ударную волну, которая также вызывает разрушение поверхностного слоя диэлектриков и образованию микротрещин в механически напряжённых участках изоляции токоведущих частей.

Расчёт и экспериментальные исследования температуры в канале разряда [99] показывают, что она может достигать 700-1000К. При этой температуре происходит деградация диэлектриков, особенно органических. Таким образом, даже при малом объёме включения, образуемый там разряд способен разрушить диэлектрик.

Увеличение числа включений приводит к образованию множества

разрядов, при этом диапазон амплитудных значений регистрируемых

17

сигналов может достигать четырёх порядков. Следовательно, ЧР могут иметь различную разрушительную способность, определяемую максимальным значением импульсного тока ЧР и частотой ЧР.

Появление ЧР сопровождается следующими физическими явлениями:

- протекание импульсного тока в искусственных цепях, где имеются объекты с ЧР

- электромагнитное излучение в окружающее пространство

-ударные волны

-разложение диэлектрика на молекулярные группы в зоне образования

ЧР

-световое излучение в окружающее пространство

-нагрев локальных объёмов изоляции с ЧР

Регулирование электропитания системы, режимов работы электрооборудования и электротехнических устройств, а также температуры рабочей среды следует осуществлять за счёт диагностики режимных параметров и контроля температуры окружающей среды подстанции.

1.2 Анализ конструктивных схем электротехнических систем диагностики состояния электрооборудования и электротехнических устройств силовых

подстанций под нагрузкой

Для реализации измерения ЧР выбираются те схемы и виды подключений,

которые необходимы для исследуемого устройства. Так для трансформаторов и

реакторов - это подключение к измерительным выводам высокого и среднего

напряжения, для шунтирующих реакторов это подключение к измерительным

выводам высокого напряжения и к электростатическим экранам, масляные

выключатели контролируются путём подключения к выводам измерительных

обмоток вводов высокого напряжения. Устройство контроля частичных разрядов в

трансформаторах тока подключается к выводам нулевых обкладок, для контроля

частичных разрядов в кабелях устройство присоединяется к линейным выводам и к

18

экрану заземления. Но данные существующие средства контроля не обладают необходимой универсальностью и требуют отдельного подхода для работы с каждым контролируемым устройством, а также не обладают возможностью оперативного изменения конфигурации схемы регистрации частичных разрядов: для работы с высоковольтными аппаратами без ёмкостных делителей и для работы с аппаратами в которых ёмкостные делители предусмотрены конструкцией.

Все эти недостатки приводят к довольно низкой скорости диагностики электрооборудования и электротехнических устройств силовой подстанции под нагрузкой и необходимости привлечения высококвалифицированного персонала для производства переключений и изменении конфигурации схем, а также невозможности в ряде случаев, изменения схем без вывода оборудования из работы. Следовательно, требуется подобрать систему диагностики частичных разрядов, которая будет учитывать конфигурацию контролируемых устройств, позволяя производить диагностику без вывода электротехнических устройств из работы и не требующую трудоёмкости при подключении.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Свистунов Николай Андреевич, 2020 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Образцов Ю.В., Глейзер С.Е., Шувалов М.Ю. Влияние диэлектрических потерь на тепловое старение маслонаполненных кабелей - Электротехника, 1983, №12.

2. Положение ПАО «Россети» «О единой технической политике в электросетевом комплексе».

3. Износ электрических машин. [Электронный ресурс ] https://leg.co.ua/info/elektricheskie-mashiny/iznos-elektricheskih-mashin.html

4. Тангенс угла диэлектрических потерь, измерение показателя диэлектрических потерь. [Электронный ресурс ] http://electricalschool.info/main/naladka/666-tangens-ugla-dijelektricheskikh-poter.html

5. Андреев К.А. Повышение эффективности функционирования диагностики электротехнических элементов силовых трансформаторов под нагрузкой . Дис. к-та техн. наук 05.09.03. Тула 2015.

6. Анализатор диэлектрических потерь и емкости (Deltamaxx). [Электронный ресурс] http://diiris.com/oborudovanie/oborudovanie-dlya-off-line-testov/analizator-tangensa-ugla-poter-i-emkosti/

7. Генералов И. М. Автореферат диссертации. Повышение энергетической эффективности индукционной установки средней частоты для плавки ферромагнитной стали - Москва, 2017. - 20 с.

8. Дилигенская А.Н., 8. Данилушкин И.А. Математическое моделирование систем с распределенными параметрами: учеб. Пособие / Самара: Самарский государственный технический университет, 2012. - 65 с.: ил.

9. Моделирование систем. [Электронный ресурс] http ://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/diagnostika-transformatorov-i-shuntiruyusc hih-reaktorov.htmlhttp://stratum.ac.ru/education/textbooks/modelir/lection17.html

10. Степанов В.М., Судавный А.С. Устройство непрерывного контроля сигнала частичных разрядов и обнаружения их очага на силовой подстанции в условиях эксплуатации: Патент на полезную модель № 178 348 приоритет от 01.08.2017г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 30.03.2018г.

11. Судавный А.С. Автореферат диссертации. Повышение эффективности функционирования электротехнических систем силовых подстанций при обеспечении их диагностики под нагрузкой - Тула, 2018. - 20 с.

12. Степанов В.М., Свистунов Н.А., Михальченко С.Н. Сравнительный анализ тиристорного преобразователя частоты с видоизменяемой топологией / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. №11. С. 35-38.

13. Пахомов С.Н. Автореферат диссертации. Повышение эффективности функционирования электромеханических и электротехнических систем автономных источников электроэнергии для собственных нужд газораспределительных объектов материалов - Тула, 2018. - 20 с.

14. Степанов В.М., Авдошин В.С., Карпунин Д.А. Устройство возбуждения генератора и контроля качества генерируемой электрической энергии вентильно-реактивным генератором: Патент на изобретение № 2690673 приоритет от 15.10.2018г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 05.06.2019г.

15. Международный стандарт МЭК 60287 Кабели электрические. Расчёт номинальной токовой нагрузки. Часть 1-1: Уравнения для расчёта номинальной токовой нагрузки (100%-ный коэффициент нагрузки) и расчёт потерь. Общие положения; часть 2-2: Тепловое сопротивление - расчёт теплового сопротивления.

16. Овсиенко В.Л., Пешков И.Б., Шувалов М.Ю. Оценка остаточного ресурса маслонаполненных кабельных линий путём математического моделирования процесса старения их электрической изоляции - Известия Академии электрических наук РФ, 2018, №12.

17. Расчет параметров накопителей электрической энергии на транспорте [Электронный ресурс] https://studref.com/369115/tehnika/raschet_parametrov_nakopiteley_elektrichesko y_energii_transporte

18. Бычков М.Г. Основы теории, управление и проектирование вентильно-индукторного электропривода. Автореферат дис. доктора техн. наук. М., 1999.-38 с.

19. Mas'ud, A.A.; Stewart, B.G.; McMeekin, S.G. Application of an ensemble neural network for classifying partial discharge patterns. Electr. Power Syst. Res. 2014, 110, 154-162

20. Majidi, M.; Fadali, M.S.; Etezadi-Amoli, M.; Oskuoee, M. Partial discharge pattern recognition via sparse representation and ANN. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2015, 22, 1061-1070.

22. Мустафаев Р.И., Набиев М.А., Гулиев З.А, Гаджибалаев Н.М. К аппроксимации кривой намагничивания // Электричество. - 2004. - № 5. - С. 4750.

23.Мышенков В.И., Мышенков Е.В. Численные методы. Численное реше-ние обыкновенных дифференциальных уравнений. Ч.2, Московский государственный университет леса, М.: 2005, 109 с.

24. Ваганов М.А., Казаков В.И., Москалец О.Д. Системный подход в теории оптических спектральных измерений // Датчики и Системы. - М., Изд-во Сенсидат-Плюс, 2016. - Т.1. - С.10-15.

25. Степанов В.М., Свистунов Н.А. Устройство непрерывного контроля и управления режимами работы электрооборудования силовой электрической подстанции в условиях эксплуатации: пат. 196100 Российская Федерация. 2020., Бюл. № 5

26. Степанов В.М., Свистунов Н.А. Устройство регулирования режима охлаждения электрооборудования силовой электрической подстанции: пат. 2428285 Российская Федерация. 2020., Бюл. № 22

27. Борисов П.А. Автореферат диссертации. Повышение эффективности функционирования электротехнических устройств контроля технического состояния кабельных линий при их трассировке - Тула, 2015. - 20 с.

28. В.М. Степанов, П.А. Борисов. Влияние электромагнитного поля кабельной линии с СПЭ-изоляцией на рост триингов в собственной изоляции//Известия ТулГУ. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. Вып.8. - С.175-180.

29. А.В. Коржов. Влияние электрического и магнитного полей силовых кабельных линий напряжением 6 (10)кВ на интенсивность частичных разрядов в изоляции при различных режимах эксплуатации. «Наука и техника» №1 (332), 2012.

30. П.А. Борисов. Модель электротехнического комплекса диагностики технического состояния силовых кабельных линий//Известия ТулГУ. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. Вып.12. Ч.2. - С. 171-176.

31. П.А. Борисов. Водные триинги и принцип определения участков кабельной линии содержащих водные триинги при трассировке кабельных линий//Известия ТулГУ. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. Вып.12. Ч.2. - С.176-183.

32. Нгуен МаньТуан. Автореферат диссертации. Повышение эффективности функционирования электромеханических систем шахтных вентиляторных установок с реактивно-вентильными электродвигателями - Тула, 2016. - 20 с.

33. Miller T.J.E. Switched reluctance motors and their control - Magna physics publishing and Clarendon press. Oxford, 1993.

34. Stephenson J.M., Blake R.J., "The Cha racteristics, Design and Applications of Switched Reluctance Motors and Drives", Seminar 5, PCIM93, ND, June 1993.

35. Измерение магнитного поля соленоидов датчиком Холла: [Электронный ресурс] / URL: http://lycu1580.mskobr.ru/files/6_issl_mag_p_sol_dat_hol.pdf (дата обращения: 27.05.2017).

36. Степанов В.М., Свистунов Н.А. Обобщенная структура устройства непрерывного контроля и управления режимами работы электрооборудования силовой электрической подстанции в условиях эксплуатации / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. №11. С. 20-22.37. Андриевский Б.Р. Избранные главы теории автоматического управле-ния с примерами на языке МайаЬ/Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков -СПб.: Наука, 2000. - 475 с.

38. Бабко Л.В. и др. Теория автоматического управления в примерах и за-дачах с применением МайаЬ, Учебное пособие / Сост. Бабко Л. В., Ва-сильев В. П.

39. Дьяконов B.П. Matlab 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основные применения. Полное руководство пользователя. М.: СОЛОН-Пресс, - 2002. - 768 с.

40. Ключев В. И. Теория электропривода: Учеб. для вузов - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2001 - 704 с.

41. Степанов В.М., Слатинова М.Н. О надежностях схемы электроснабжения и аварийности в электросетях 0,4-6-10 кВ на примере города Тулы // Сб. ст., Известия ТулГУ. Электроснабжение, электрооборудование и энергоснабжение. Тула, из-во ТулГУ, 2004. С. 266-268.

42. Шинкаренко Г.В. Использование рабочего напряжения для измерения диэлектрических характеристик трансформаторов тока и вводов // Электрические станции.- 2000.-№3- С.58.

43.Шинкаренко Г.В. Контроль опорных трансформаторов тока и вводов силовых трансформаторов под рабочим напряжением в энергосистемах Украины // Электрические станции.- 2001.-№5.-С.55.

44. Степанов В.М., Свистунов Н.А. Диагностика и управление режимами работы электромеханических и электротехнических систем автономных источников электроэнергии для собственных нужд газораспределительных объектов / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2018. №12. С. 96-99.

45. Свистунов Н.А. Анализ методов диагностики технического состояния электротехнических устройств, основанные на обнаружении и измерении уровня частичных разрядов / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2018. .№12. С. 100-102.

46. Свистунов Н.А., Зеленков А.Н. Обоснование расчетного значения нагрузки фазы трансформатора тока / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2018. .№12. С. 103-105.

47. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования / В.П. Вдовико.- Новосибирск:Наука, 2007.-155 с.

48. Ба Бораик Абдулрахман Мохаммед. Контроль состояния изоляции обмоток статоров турбогенераторов методом частичных разрядов. Дис. к-та техн. наук 05.11.13, Казань, 2017г.

49. А.В. Лыкин. Электрические системы и сети. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002.-248 с.

50. Справочник по проектированию электрических сетей. Под редакцией Д.Л. Файбисовича.-2-е изд., перераб. и доп.- М.:Изд-воНЦ ЭНАС,2006.-320с.

51. Аракелян А.К., Афанасьев А.А. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод: В 2 кн. Кн. 1: Вентильные электриче-ские машины. - М. Энергоатомиздат, 1997. - 509 с.

52. Аракелян А.К., Афанасьев А.А. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод: В 2 кн. Кн. 2: Регулируемый электро-привод с вентильным двигателем. - М.: Энергоатомиздат, 1997. - 498 с.

53. Афанасьев А.А. Линейные преобразования переменных в теории вен-тильно-индукторного двигателя // Электричество. 2004. - № 4. - С. 27 - 35.

54. Бабак А.Г., Ваткин В.А., Пестерин В.А., Чихпяев В.А. Применение ре -активного индукторного двигателя для привода движения электропо-грузчика // Электроника и электрооборудование транспорта. 2004. - № 2.-С. 26-27.

55. Бычков М.Г. Основы теории, управление и проектирование вентильно -индукторного электропривода. Автореферат дис. доктора техн. наук. М., 1999.-38 с.

56. Голландцев Ю.А. Особенности проектирования микропроцессорных систем управления электрическими машинами. Сб. «Микропроцессор-ные системы управления технологическими процессами». Л.: ЛДНТП. 1985.

57. Голландцев Ю.А. Вентильный индукторно-реактивный двигатель, Электроприбор, 2003.

58. Степанов В. М. Обоснование технологических и конструктивных параметров гидрофицированных крепей на основе обеспечения надежности их работы. Дис. д-ра техн. наук 05.05.06. Тула 1994.

59. Гумилевский С.В. Повышение эффективности функционирования электромеханических устройств с управляемым реактором для мощных асинхронных электроприводов. Дис. кандидата техн. наук. Тула, 2013. - 89 с.

60. Гумилевский С.В. Повышение эффективности функционирования электромеханических устройств с управляемым реактором для мощных асинхронных электроприводов. Дис. кандидата техн. наук. Тула, 2013. - 89 с.

61. Зацепина В.И. Зависимости показателей безотказности систем электроснабжения при возмущающих факторах // Энергообеспечение и строительство: сб. материалов III междунар. выставки - Интернет-конф., -Орел, 2009. - Т. 1. - С. 42-46.

62. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учеб. Для вузов. - М.: Высш. Шк., 2001. -327 с.

63. Кузнецов В.П., Лукьянец С.В., Крупская М.А. Теория автоматическо-го управления. Конспект лекций. В 2 ч. Ч. 1 : Линейные непрерывные системы : учеб.-метод. Пособие. - Минск : БГУИР, 2007. - 132 с.

64. Степанов В.М., Маркова Т.А., Серёгин И.Н. Различные подходы к оп-ти -мизации сложных электромеханических систем. Изд-во ТулГУ. 2005. 172 с.

65. Шпиганович А.А. Автореферат диссертации. Надежности систем электроснабжения на базе информационно-аналитического анализа их функционирования - Липецк, 2015. - 40 с.

66.Тимонин Ю.Н. Автореферат диссертации. Обоснование рациональных параметров энергосберегающих электромеханических систем охлаждения силовых трансформаторов для повышения надежности их работы- Тула, 2012. - 20 с.

67. Bing Jiang. Mobile monitoring of underground cable systems. MSEE. Univercity of Washington, 2003.

68.AbdelsalamMohamedElhaffar. Power transmission line fault location based on current travelling waves. Doctoral dissertation. Helsinki Univercity of technology, Espoo, 2008.

69.Беляев, А.В. Оценка остаточного ресурса электрооборудования с помощью экспертных систем / А.В. Беляев, Д.А. Климов // Юбилейный сборник научных трудов к 100-летию со дня рождения профессора Черкасского Владимира Михайловича - Иваново, 2005.

70.Гиберт, Д. П. Надежность электрической изоляции/ Д. П. Гиберт - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. - 61 с.

71. Объем и нормы испытаний электрооборудования/Под общ. ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, [с изм. и доп.] - М.: НЦ ЭНАС, 2002.

72. РАО ЕЭС РФ «Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ», РД 153-34.0-20.363-99.

73. Рыбалко B.B. Оценка качества системы технического обслуживания энергетических объектов / Exponenta. Pro №3. 2003. - С. 58 - 61.

74. Бесекерский В.А., Попов Е.П. - Теория систем автоматического управления. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - Спб, Изд-во «Профессия», 2004. - 752 с.

75. Федосов Е.М. Частичные разряды в элементах электротехнических комплексов: дис. ... канд. технич. наук / Е.М. Федосов. - Уфа, 2009. - 136 с.

76. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink.

77.П.В. Лычев, В.Т. Федин. Электрические системы и сети. Решение практических задач. Учебное пособие . Минск: Дизайн Про, 1997.-191 с.

78.Л.А. Бессонов. Теоретические основы электротехники. М.: Высш. Школа, 1978.-528 с.

79. Харлов Н.Н. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Учебное пособие. Томск. Издательство ТПУ, 2007.

80.Жежеленко В.В., Шидловский А.К., Пивняк Г.Г., Саенко Ю.В., Нойбергер Н.А. Электромагнитная совместимость потребителей. Москва. Машиностроение, 2012.

81.ГОСТ 20074-83 Электрооборудование и электроустановки. Метод измерения характеристик частичных разрядов.

82. Электротехнический справочник: Том1/ под ред. П.Г. Грудинского, М.Г. Чиликина.- М.: Энергия, 1971. -880 с.

83.ГОСТ 10518-88. Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость.

84. А.В. Коржов. Влияние электрического и магнитного полей силовых кабельных линий напряжением 6 (10) кВ на интенсивность частичных разрядов в изоляции при различных режимах эксплуатации. «Наука и техника» №1 (332), 2012.

85.В.А. Веников. Электрические системы. Электрические сети. М.: Высш. шк.,1998.- 511 с.

86.Анализ и прогноз развития больших технических систем / Под ред. С.А. Саркисяна.-М. :Наука, 1983. 280 с.

87. Бешелев С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич.-М.:Статистика, 1980.-264 с.

88.Гиберт Д.П. Надёжность электрической изоляции/ Д.П. Гиберт-Пермь: Издательство Перм. гос. техн. ун -та, 2006.-61 с.

89.Гонтарь Ю.Г. Влияние напряженности электрического поля на разрушение поверхностного слоя изоляционной конструкции / Ю.Г. Гонтарь, Д.В. Лавинский // Электротехника и электромеханика.- 2013.- №4.-С. 40-43.

90.Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике.- М.: Высшая школа, 2001-400с.

91. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций -М.:Энергоатомиздат, 1989 - 608 с.

92.Объем и нормы испытаний электрооборудования / Под общ.ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, [с изм. и доп.] - М.: НЦ ЭНАС, 2002.

93.Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАННА, 2001

94.Dissado L.A. Understanding electrical treeing in solids: from experiment to theory // Proc. of IEEE 7th Int. Conf. on Solid Dielectrics. - 2001. - P. 15-26.

95.Partial discharges due to electrical treeing in polymers: phase - resolved and time-sequence observation and analysis / Suwarno, Y. Suzuoki, F. Komori, T. Mizutani // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1996. - Vol.29. - P.2922-2931.

96. Правила устройства электроустановок. Передача электроэнергии. 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. - 160 с.

97.Правила устройств электроустановок 6-е издание пер. и доп. с изм., Москва, Главгосэнергонадзор, 1998 г.

98.Рабочая книга по прогнозированию / Под.ред. И. В. Бестужева-Лады. М.: Мысль, - 1982. - 430 с.

99.Методические указания по диагностике силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих реакторов и их вводов МУ 0634-2006 . Концерн «РОСЭНЕРГОАТОМ». [Электронный ресурс] http://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/diagnostika-transformatorov-i-shuntiruyuschih-reaktorov.html

100. Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. Изд-1е/ Высшая школа. 1970 г, 270 с.

101. Свистунов Н.А. Принципы построения систем релейной защиты и автоматики на основе микропроцессорных устройств / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 12-3. С. 92-95.

102. Свистунов Н.А. Выбор измерительных трансформаторов тока, используемых дифференциальной релейной защитой / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 12-1. С. 113-117.

103. Степанов В.М., Свистунов Н.А. Анализ конструктивных схем дифференциальной защиты силовых трансформаторов от короткого замыкания / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 12-1. С. 104-109.