CC BY
45
УДК 621.316.925.1
Мохов А.А.
магистрант кафедры электроэнергетики и электротехники Череповецкого государственного университета
Россия, г. Череповец Научный руководитель: Кочнев Н.В. доцент кафедры электроэнергетики и электротехники Череповецкого государственного университета
Россия, г. Череповец
ДИАГНОСТИКА И МОНИТОРИНГ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ КАК ОСНОВА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ ОБОРУДОВАНИЯ
Аннотация
В статье рассматриваются задачи актуальности технического состояния и эффективности эксплуатации энергооборудования, данная тема подразумевает комплексный подход к мониторингу и диагностике электрических сетей, представлен микропроцессорный терминал БМРЗ-152, с помощью которого имеется возможность выполнить прогнозирование отказов оборудования.
Ключевые слова:
диагностика, мониторинг, прогнозирование, электрические сети, неисправность, блок микропроцессорный релейной защиты.
Alexander A. Mokhov
master's student of the Department of electric power and electrical engineering
Cherepovets state University Russia, Cherepovets Nikolay V. Kochnev research supervisor, associate Professor of the Department of electric power and electrical engineering
Cherepovets state University Russia, Cherepovets
DIAGNOSTICS AND MONITORING OF ELECTRICAL NETWORKS AS A BASIS FOR PREDICTING EQUIPMENT FAILURES
Abstract
^e article discusses the tasks, the relevance of the technical condition and the efficiency of operation of power equipment, this topic implies a comprehensive approach to monitoring and diagnostics of electrical networks, the BMRZ-152 microprocessor terminal is presented, with which it is possible to predict equipment failures.
Keywords:
diagnostics, monitoring, forecasting, electrical networks, malfunction, microprocessor relay protection unit.
В современных условиях высокого использования электросетевого оборудования оценка его технического состояния является обязательным и неотъемлемым требованием любой организации его надежной эксплуатации. Для планирования загрузки оборудования, ремонтов и его безопасной эксплуатации весьма актуально производить своевременный анализ состояния оборудования, разрабатывать рациональную систему ремонтов, при этом учитывая условия эксплуатации, возможные
нештатные ситуации на основе предшествующих неисправностей и прогнозирования отказов.
С увеличением возраста основного оборудования электрических сетей возрастает и потребность в знании его внутреннего состояния. С этой целью в последние годы были разработаны методы и системы автономной и оперативной диагностики и мониторинга. Онлайн-мониторинг используется непрерывно во время эксплуатации и дает возможность регистрировать соответствующие параметры, которые могут повлиять на срок службы. Оценка этих данных дает возможность раннего обнаружения встречных неисправностей. В статье представлены актуальные задачи анализа и оценки технического состояния оборудования, устройство, с помощью которого имеется возможность диагностики электрооборудования для дальнейшего прогнозирования отказов.
Автоматический мониторинг уязвимости электрооборудования имеет важные практические соображения. В отличие от хорошо изученной оптимизационной задачи восстановления электроснабжения, выполняемой после возникновения неисправности, задача анализа восстановления высокоприоритетного объекта при возможных аварийных состояниях является задачей решения, которая должна периодически решаться по мере изменения условий нагрузки в сети. Результат этой проблемы решения может быть использован для оповещения о неисправности состояния сети тогда, как некоторые неисправности могут привести к необратимому отключению линии.
В настоящее время существуют различные способы и методы мониторинга и диагностики состояния электрической сети, основу которых составляет запись осциллограмм с разными частотами дискретизации. Достижение результатов происходит благодаря мониторингу и анализу режимов работы электрической сети и состояния энергооборудования, а также адаптивного изменения диагностируемых параметров и создания событий.
На данный момент и в России, и за рубежом уже имеются системы контроля и диагностики оборудования, которые автоматически выполняют определенные операции по мониторингу состояния параметров электросети в производственных процессах или на конкретных энергообъектах [1]. Актуально усовершенствование уже существующих и создание новых, более эффективных методов и комплексов мер оценки технического состояния оборудования для своевременного ремонта и предотвращения аварийных ситуаций, основным направлением которых является прогнозирование [2-4].
Предлагается рассмотреть оборудование БМРЗ-152 (рис.1) и модель для мониторинга и диагностики параметров электрических сетей, с помощью которой можно идентифицировать отказ, проанализировать данные и выполнить прогноз на ближайший период времени.
Интеллектуальные устройства серии БМРЗ-152 (рис.1) предназначены для выполнения функций релейной защиты и автоматики различных присоединений, они эффективны при решении любых задач, являются максимально приспособляемым и практичными. БМРЗ-152 обладает такими преимуществами, как: высокий уровень надежности, многофункциональность, высокотехнологичность программных и аппаратных средств.
Рисунок 1 - БМРЗ -152
БМРЗ-152 имеет 4 блока основных функций:
1. Функции защиты
2. Функции автоматики и управления выключателем
3. Функции сигнализации
4. Вспомогательные функции
Возможности блока позволяют проектным и пусконаладочным организациям на основе логических сигналов типовых и фиксированных функциональных схем защит и автоматики учитывать индивидуальные особенности проекта защищаемого присоединения.
Программное обеспечение, созданное предприятием-изготовителем, является базовым функциональным программным обеспечением, в нем реализуются функции защит и автоматики, сигнализации, сервисные функции и функции диагностики блока.
Устройство БМРЗ производит осциллографирование аварийных режимов и моментов запуска защит, считываются осциллограммы с помощью USB-кабеля. Данная функция дает возможность определить параметры защищаемых присоединений, изменить расчет уставок защит при необходимости.
В данном устройстве есть возможность создать дополнительные функциональные схемы с учетом индивидуальных особенностей объекта, они входят в состав программного модуля конфигурации. Для их создания используется программный комплекс "Конфигуратор - МТ". Программный модуль конфигурации включает в себя:
- уставки защит и автоматики;
- дополнительные функциональные схемы ПМК;
- настройки связи блока с АСУ/ПЭВМ;
- настройки функций синхронизации времени блока;
- настройки таблицы подключений блока;
- настройки таблицы назначений блока.
Устройства БМРЗ-152 имеют легкую модификацию ПО для присоединения к какому-либо проекту, сохраняя заводскую гарантию, все ключевые и ответственные функции защиты и автоматики не доступны для изменения.
Итак, с помощью использования БМРЗ-152 возможно достижение высокого уровня надежности функционирования РЗА энергообъектов и всей системы электросетей, высокой бесперебойности электроснабжения, уменьшить эксплуатационные затраты, сформировать базу входных параметров для диагностики оборудования электрических сетей, дальнейшего прогнозирования и предупреждения нештатных ситуаций.
Методы и модели прогнозирования отказов оборудования многообразны, они отличаются набором входных данных, их объемом и формой предоставления результатов. С помощью базы данных осциллограмм задача прогнозирования является вполне реализуемой и в результате всего комплекса мероприятий появляется возможность своевременного выявления неисправностей и предотвращения аварий.
Список использованной литературы:
1. Дудин, А. В. Особенности применения микропроцессорных блоков релейной защиты для реализации основной защиты силового трансформатора / А. В. Дудин, В. А.Агеев, К. А. Душутин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: сб. статей. - Саранск, 2017. - С. 311-318.
2. Кожевников, А.В. Применение методов машинного обучения в рамках прогнозирования состояния электромеханических систем прокатного производства / А.В. Кожевников, И.С. Илатовский, О.И. Соловьева // Вестник Череповецкого государственного университета. - 2017. - №1. - С. 33-39.
3. Михеев, Г.М. Электростанции и электрические сети. Диагностика и контроль электрооборудования / Г.М. Михеев. - Саратов: Профобразование, 2019. - 297 c.
4. Официальный сайт Научно-Технического центра «Механотроника» [Электронный ресурс], - URL https: //www .mtrele.ru/
© Мохов А.А., 2021
