Визначення спрацьованого ресурсу елегазового вимикача типу h g f 100/2 b, cgecalsthom за нечіткою моделлю Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ДК 621.311

Доморощин С. В.1, Махлш П. В.2

Инженер ГВВ ПАТ «Укргiдроенерго» флп Днпровська ГЕС-1, Запорiжжя, УкраТна 2Канд. техн. наук, доцент кафедри ЕПП ЗНТУ, Запорiжжя, УкраТна

ВИЗНАЧЕННЯ СПРАЦЬОВАНОГО РЕСУРСУ ЕЛЕГАЗОВОГО ВИМИКАЧА ТИПУ H G F 100/2 BJ CGECALSTHOM ЗА НЕЧ1ТКОЮ

МОДЕЛЛЮ

Мета роботи. Розроблення нечткоТ моделi елегазового вимикача типу HGF100/2 B,CGECALSTHOM для визначення загального спрацьованого ресурсу.

Методи достдження До^дження проведено шляхом експертного опитування, за яким побудована нечтка модель елегазового вимикача для визначення загального спрацьованого ресурсу. Дана модель реалiзована в пакетi MATLABFuzzyLogicToolbox з використанням математичного апарату нечтких множин та нечткоТ логжи.

Отримаш результаты. Авторами була розроблена нечтка модель за якою отримано чисельне значення загального спрацьованого ресурсу елегазового вимикача з врахуванням впливу сукупностi таких факторiв як стан мехашчно! та комутацтноТ системи, дугогасильного середовища, стану iзоляцií.

Наукова новизна. Авторами розроблено нову нечтку модель елегазового вимикача для визначення загального спрацьованого ресурсу, яка використовуе тформащю доступну для вимiрювання або спостереження.

Практична значимгсть. Дана модель застосована для елегазового вимикача типу GECALSTHOMHGF 100/2Вякий експлуатуеться на Днтровськт ГЕС-1, ВРП - 330 кВ, комiрки Л-211/1.Розроблена нечтка модель оцтки техтчного стану елегазового вимикача може застосовуватись для вах вимикачiв даного типу.

КлючовI слова: елегазовий вимикач, нечтка модель, спрацьований ресурс, техтчний стан, експертне опи-тування.

ВСТУП

Забезпечення надшно! роботи електричних станцш, щдстанцш та систем електропостачання промислових щдприемств значною мiрою визначаеться безвщмовною роботою вимикачiв високо! напруги. Вимикачi - основш комутацшш апарати в електричних установках, !хньою особливютю е необхвдшсть надшного виконання ними сво!х функцш як у включеному так i у вщключеному станах, а також постшна готовшсть до миттевого виконання комутацшних операцш, включаючи аваршш ситуаций У загальнш пошкоджуваносл елеменлв розпод-шьчих електроустановок доля вимикач1в складае, за рiзни-ми оцiнками ввд 30 % до 50 % [1, 2].

Найчастше пошкоджуються наступш вузли елегазо-вих вимикачiв:

- привщ;

- дугогасильна камера;

- ущшьнення;

- опiрно-стрижнева iзоляцiя та вводи.

Таким чином, для оцшювання ризику виникнення пошкоджуваностi елегазових вимикачiв в електроенер-гетичнiй системi (ЕЕС) з урахуванням найбiльш вiрогiд-них сценарпв !х розвитку необхвдно мати адекватш мо-делi для визначення !хнього технiчного стану (ТС).

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ1

Оцiнка ТС електрообладнання виконуеться в наступ-них умовах:

- ввдсуттсть адекватного математичного опису ди-намiчних процесiв, що проходять в об'ектi у формi

© Доморощин С. В., Махлш П. В., 2016 DOI 10.15588/1607-6761-2016-2-8

72 ISSN 1607-6761. Електротехшк

змшних стану, яш дають повну характеристику його пра-цездатносп;

- рiзнорiднiсть вхвдно! шформаци (кiлькiснi та яшсш значення змiнних стану об'екта);

- обмежена шльшсть змiнних стану об'екта, яш дос-тупнi вимiрюванню та спостереженню при необхiдностi оцiнки ТС об'екта без виведення в ремонт;

- недостатшсть ретроспективних даних вщ експлуа-тацй' обладнання.

Iснуючi на сьогодншнш день методи оцiнки спрацьованого ресурсу та iмовiрностi вщмови рiзних типiв електрообладнання мають сво! переваги та недолiки. Так, наприклад, оцiнка ТС високовольтних вимикачiв яка виконуеться на основi даних щодо спрацювання його ко-мутацiйного ресурсу, механiчний ресурс високовольтних вимикачiв не розглядае, осшльки приймаеться, що його спрацювання ввдбуваеться рiвномiрно на протязi всього нормативного ресурсу. Оцшка комутацiйного ресурсу в цих роботах виконуеться на основi залежностi фактичного спрацьованого ресурсу вщ величини струму КЗ, яка будуеться з урахуванням хiмiчних процеав, що ввдбуваються у вимикачi при ввдключенш струмiв КЗ за законом Ван'т-Гоффа - Арренiуса. Перевагою такого методу оцшки ТС вимикача е врахування шдивщуальних характеристик кожно! окремо! одиницi обладнання, не-долiком - те що це врахування виконуеться лише за одним дiагностичним параметром. До того ж, достовiрну оцшку спрацьованого ресурсу високовольтного вимикача за щею методикою можна отримати лише за наяв-носп ретроспективних даних щодо ввдключень вимика-чем струмiв КЗ за весь перюд експлуатацп, що, як пока-

зуе практика, не завжди можливе. £ методики в яких авторами виконуеться оцiнка як комутацшного так i меха-шчного спрацьованого ресурсу вимикача. В них зазна-чено, що практичний iнтерес представляють сшвввдно-шення мехашчно1 та комутацшно! зносостiйкостi вими-качiв рiзних титв, зроблено висновок про недостатню систематизацш даних щодо зносостiйкостi вимикачiв та невизначешсть функцiональних залежностей мiж ними та рекомендовано накопичення та узагальнення даних щодо зносостшкосп вимикачiв рiзних титв [3].

Ц об'ективно iснуючi умови функцюнування елект-рообладнання роблять доцвдьним використання нечiтких моделей для наближено! оцiнки стану об'екта, як1 дозво-ляють в единiй формi представляти рiзнорiдну та обме-жену шформацш про об'ект, включаючи i суб'ективну оцiнку експертiв.Експертнi методи базуються на експер-тних оцiнках груп спещатспв. Основною перевагою ще1 групи методiв е швидке отримання результатiв за мшмальних витрат. Точнiсть оцiнок залежить ввд квдькосп експерпв, гхньо! кватфтацд та суб'ективiзму, постановки експертизи та обробки й! результатiв [4].

В робот ставиться задача розроблення нечiткоl мо-делi елегазового вимикача типу HGF 100/2 B,CGECALSTHOM для визначення загального спрацьованого ресурсу.

2 МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ СПРАЦЬОВАНОГО РЕСУРСУ ЕЛЕГАЗОВОГО ВИМИКАЧА

За ввдсутносл адекватних фiзико-математичних моделей обладнання, для достовiрноl оцiнки та прогнозу-вання технiчного стану електроустаткування та його впли-ву на режим шдсистеми електроенергетично! системи доцiльне застосування методiв нечiткоl логiки. Особли-вий штерес представляе побудова та обгрунтування не-чiтких моделей для оцшки ТС та ймовiрностi ввдмови високовольтних вимикачiв, зокрема елегазових (осквдь-ки вони дуже масово впроваджуються в ЕЕС Украши та ll подсистемах), за даними, як1 можна отримати як з виво-дом так i без виводу вимикача в ремонт[4].

Нечiтка модель F об' екта щдсистеми ЕЕС мае наступ-ну структуру:

- функци приналежносп (ФП) вхвдних i вихвдних змшних -fP);

- база нечiтких правил виду «ЯКЩО - ТО» з вагови-ми коефiцiентами W - R(W );

- мехашзм нечiткого виводу, який реал1зуе логiчнi операци i використовуе правила виду «ЯКЩО - ТО» для ввдображення вхвдних нечiтких змiнних в нечiтку вихвдну змiнну - M;

- метод дефазифжаци - D.

Тодi нечигса вихвдна множина станiв об'екта S визна-чаеться iз сшвввдношення:

S=F(f(P), R(W), M, D,A). (1)

На ушверсальних множинах вхiдних i = 1 k i вихвдно1 змшно1

змiнних Xi = \xi, xi

Yi =

[yt, yi J

визначаються лiнгвiстичнi змштА та S ввдпо-

В1ДНО.

Введемо множини значень лшгвютичних змшних:

- А = \Лц, Аг2, • ••, А^у = £ - терм множини вхвдних лшгвютичних змшних;

- £ = 5*2, •••, Sn} - терм множини вихвдно! лшгвютично! змшно!.

В загальному випадку терми вхвдних змшних можуть мати р1зне значения 1 р1зну к1льк1сть. Ддапазони змши терм1в визначаються початковим 1 граничним значенням реального змшного параметра, а також на основ1 знань про об'ект. Стушнь приналежпосп значень вхвдно! або вихвдно! змшно! до т1е! чи шшо! терм-множини визна-чаеться ФП _ДР). 1хня побудова е одним з основних пи-тань в теори нечггких множин , ввд правильносп вирь шення якого залежить достов1ртсть розв'язування задача ФП зручно задавати в параметричнш форм1. В цьому випадку задача побудови ФП зводиться до визначення Н параметр1в [5]. 1снують таю основш типи ФП:

- трикутна (рисунок 2.1, а):

|(x, a, b, c) =

x - a

b - a c - x

b > x > a, c > x > b,

c - b 0, x < a, x > c

(2)

- трапещевидна (рисунок 2.1, б):

|(x, a, b, c, d ) =

, b > x > a,

b - a 1, c > x > b,

d - x

d > x > c,

d - c 0, x < a, x > d

(3)

- Гаусова (рисунок 2.1, в):

|(x, b, c) =

exp

f-(x - b)2 ^

2c 2

(4)

xa

При побудовi ФП, якщо вiдомi лише iнтервальнi значения (початкове та допустиме), прийиятною апрокси-мащею е лiиiйиа. В цьому випадку параметр, що розгля-даеться, можна характеризувати трикутиою або трапец-iевидиою ФП.

Для визначения параметрiв ФП можна застосувати наступи щдходи:

1) Використання експертних оцiнок. Нехай е т екс-пертiв, частииа яких ( п ) на питання про приналежиiсть х £ Xнечитай множинi А. вДдповДдае позитивно. 1нша

частииа експертДв (П2 = т - щ) вДдповДдае на це питання негативно. Стутнь прииалежносп х нечiткiй множииi А. в цьому випадку визначаеться або шляхом статистично! обробки результатДв опитування групи експертДв

(тА, (х) = пх1 т ) або визначаеться за методом парних поршнянь Саатi [6]. Перевагами методу СаатД у поршнянш з iншими методами парних порiвнянь (наприклад, Уея, Коггера та Ю) е достаттсть мш1мально1 кшькосп експер-тно! шформаци, зручна для сприйняття експертами шкала парних порiвнянь та висока ступiнь узгодженостД оцД-нок експертДв рДзно1 квалДфшаци.

2) Використання стандартних вiдмiток на шкалi ба-жаиостД Харрiиггона. Цд вДдштки отримаиi на основi ста-тистичного аиалiзу великого масиву даних та мають ун-iверсальне застосування [7], тому !х можна використо-вувати при оцшцД дiапазоиу термiв нечiтких змДнних (таблиця 1).

При побудовД ФП за методом Саап для кожно! пари елементДв ушверсально1 множини експерт викоиуе оцД-нку переваги одного елементу над Дншим по вДдношен-ию до властивостей нечто множини за шкалою парних порДвиянь Саап [6]. Цд парнi порiвияния записуються у

виглядД матрицi Л = [я. ], де - рiвень переваги /-того

Таблиця 1 - Шкала штервалш бажаиостi Харршгтона

елементу над_/-тим, Хц =1/ Хц.

Ч =1.

№ БажанДсть Чисельне значения

1 Дуже висока 0,8-1,0

2 Висока 0,64-0,8

3 Середня 0,36-0,64

4 Низька 0,2-0,36

5 Дуже низька 0,0-0,2

Ступеш приналежиостi приймають рДвиими вДдповД-дним координатам власного вектора

№ = (м^,...,)Т матрицi парних поршнянь л .Влас-ний вектор визначаеться з наступно1 системи рДвиянь:

(Л-ХЕ)№ = 0,

п

I ^=1.

1=1

(5)

де Х - найбДльше власне число матрицi л ; Е - одинич-на матриця розмДрностД (п х п).

ДефазифДкацДю виконаио на основД методу центру ваги або центру площ [5]. Приблизна модифiкацiя центру ваги:

S=-

т

(^

1=1

(6)

Отримаиа за допомогою описано1 нечто моделi величина S к1льк1сно характеризуе ТС електрообладиаи-ия Д представляе собою величину загального спрацьова-ного ресурсу, яка використовуеться для оцДнки ДмовДр-ностД вддмови об'екта з урахуваниям його фактичного ТС. Наведена в загальному виглядД нечДтка модель об'екта базуеться на використаинД правил нечДткого логДч-ного висновку.

3 ПРИКЛАД ТА РЕЗУЛЬТАТИ

Для визначення ТС елегазового вимикача за нечДткою моделлю, його представлено як агрегат, який мае наступи вузли:

- механДчиу систему (привдд, тяга, траверза, шток, рухомД контакти);

- комутацшиу систему (дугогасильна камера, контактна система);

- дугогасильне середовище (елегазова камера);

1

1 МЩ \ \ \ \ \ \ 1 1 1

/ / / 7 / / / / / / / ■

а ь с 'х и а ъ с с! 'х Ъ Ь а) б) в)

Рисунок 1 - Типи ФП (а - трикутна, б - трапещевидна, в - Гаусова)

- iзоляцiю (отрт iзолятори, високовольтт вводи, iзо-лятори дугогасильно! камери).

ТС кожного вузла характеризуеться деяким параметром, значення якого визначае рiвень працездатностi (ресурс) даного вузла. Для визначення ресурсу розглядува-них вузлiв елегазового вимикача найбiльше щдходять так параметри:

- квдьшсть механiчних циктв «включення-ввдключен-ня»;

- юльшсть вiдключень струмiв КЗ та !хт величини;

- тиск елегазу;

- рiвень забрудненосп та пошкодженостi iзоляторiв.

Для використання обраних параметрiв при розв'я-

занш задачi оцiнки загального ТС елегазового вимикача за нечигсою моделлю обрано наступнi вхвдш лiнгвiстичнi змiннi:

- А = «Спрацьований механiчний ресурс»;

- А2 = «Спрацьований комутацшний ресурс»;

- А3 = «Тиск елегазу»;

- А4 = «Стан iзоляторiв».

Для кожно! лшгвютично! змшно! введет наступт нечiткi терми:

- А L = «Припрацювальний», M = «Допустимий», Bl = «Ввдпрацьований»;

- А2:Ь2 = «Припрацювальний», M2 = «Допустимий», B2 = «Ввдпрацьований»;

- А^3 = «Нормальний», L3 = «Низький»;

- А'М = «Задовшьний», В4 = «Незадовтний».

Вихвдну множину станiв елегазового вимикача S описано лшгвютичною змiнною «Загальний спрацьований ресурс вимикача». Терми вихвдно! змшно! та !хш штер-вали визначено за стандартними вiдмiтками вербально-числово! шкали Харрiнгтона:

- VB = «Дуже високий спрацьований ресурс» (0,8; 1,0];

- B = «Високий спрацьований ресурс» (0,64; 0,8];

- M = «Середнш спрацьований ресурс» (0,36; 0,64];

- L = «Низький спрацьований ресурс» (0,2; 0,36];

- VL = «Дуже низький спрацьований ресурс»[0,0;0,2].

База правил для оцшки ТС елегазового вимикача фор-муеться на основ! експертних знань характеристик та процесш дослвджувапого об'екта. В данш модел1 вона представляе собою наб1р !з 36 продукцшних правил на-ступного типу:

«ЯКЩО мехатчний ресурс вимикача А ,М1 ,В} ТА комутацшний ресурс вимикача А2 =^2,Ы2 ,В2}ТА тиск елегазу А3 ={Ы3Р}ТА стан 1золятор1в А4 ={N,3}, ТО загальний спрацьований ресурс вимикача >={¥В,В,М^,1Ъ}».

Сформована база правил для оцшки ТС елегазового вимикача наведена в таблиц! 2.

Для реал1зацп нечеткого виводу застосовано алгоритм Мамдаш, який, у пор1внянш з шшими алгоритмами нечггкого виводу (Сугено, Ларсена), найкраще пвдхо-дить за наявност1 бази правил, складено! з як1сно вира-жених продукцшних правил [5]. Дефазифжацш вико-нано на основ! методу приблизно! модиф!кац!! центру ваги, який дозволяе врахувати результати вс!х !мплшацш вих!дних терм!в, отриманих при виконанш процедури неч!ткого виводу [8].

Структурна схема розроблено! неч!тко! модел! для оцшки ТС елегазового вимикача представлена на рисунку 2.

Таблиця 2 - База правил для оцшки ТС елегазового вимикача

а4 N4 B4

Аз

Ls A2 L2 M2 B2 A2 L2 M2 B2

A, A,

L, M B VB L, B VB VB

Mi B B VB M, VB VB VB

Bi VB VB VB B, VB VB VB

N3 A2 L2 M2 B2 A2 L2 M2 B2

A, A,

L, VL L B L, M B VB

M, L M B M, B VB VB

Bi B B VB B, VB VB VB

Рисунок 2 - Нечгжа модель для оцшки ТС елегазового вимикача: ,Кмех-значення спрацьованого мехатчного ресурсу вимикача; ^ком-значення спрацьованого комутацшного ресурсу вимикача; Рпов-значення тиску елегазу; /.5о/-оцшка стану iзоляторiв вимикача; ,РЯмех-лшгвгстична змшна«Спрацьований механiчний ресурс»; .РК^-лшгвгстична змшна«Спрацьований комутацшний ресурс»; ,РРпов-лшгвютична змшна«Тиск елегазу»; F^.so/-лiнгвiстична змшна«Стан iзоляторiв»; FS -лiнгвiстична змшна«Загальний спрацьований ресурс»; S -значення загального спрацьованого ресурсу вимикача

Для отримання достовiрноl оцiнки ТС елегазового вимикача за розробленою нечеткою моделлю, необхвдио виконати настройку параметрiв ФП термiв 11 вхвдних та вихвдиих змiнних. Слад зазначити , що настройку нечто моделi необхвдио виконати за ввдсутносп репрезентативно! статистично! вибiрки, яка б з високою мiрою достов-iрностi дозволила б встановити зв'язки м1ж ТС локальних вузлiв вимикача та його загальним станом. В цих умовах для побудови ФП використано експертш оцiнки.Для по-будови ФП нечетких термiв вхвдиих лiнгвiстичних змiнних

А,

А , А , Л4 було проведено опитування 9 експертiв як1

мають досввд роботи в таких компашях як ПАТ «Укргвд-роенерго», ДП НЕК «Укренрго» ДнЕС, ВАТ «Запор1ж-жяобленерго».Результати обробки експертних опиту-вань приведенi в таблицi 3.

Таблиця 3 - Результати обробки експертних оцшок

За (5) визначаемо ступеш приналежностi нечiтким термам значень вхвдних лiнгвiстичних змiнних. Результати зведеш в таблицi 4-7.

За аналтичними виразами (2-3) будуемо ФП нечетких термiв вхвдиих лiнгвiстичних змiнних. ФП нечетких термiв вихвдно! змшно! «Загальний спрацьований ресурс вимикача^) визначаеться на штервалах Харрiнгтона. ФП нечетких термiв лiнгвiстичних змiнних представлет на рисунках 3-7.

На ПС 330 кВ Дншровсько! ГЕС-1 в експлуатаци зна-ходяться 3 елегазових вимикача тип GECALSTHOMHGF 100/2В яш мають наступнi показники за якими буде охарактеризовано техшчний стан. Цi показники приведенi в таблиц 8.

А1 = «Спрацьований мехашчний ресурс»

Км, в.о. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

L1 = «Припрацювальний» 9 6 0 0 0 0

М1 = «Допустимий» 0 3 9 9 6 0

В1 = «Вщпрацьований» 0 0 0 0 3 9

А2 = «Спрацьований комутацшний ресурс»

Кк, в.о. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Ll = «Припрацювальний» 9 9 0 0 0 0

М1 = «Допустимий» 0 0 9 9 7 0

В2 = «Вщпрацьований» 0 0 0 0 2 9

А3 = «Тиск елегазу»

Р, атм 3,6 3,8 4,0 4,1 4,2

L3 = «Низький» 9 6 3 0 0

Ы3 = «Нормальний» 0 3 6 9 9

А4 = «Стан 1золятор1в»

is, МОм 2000 2500 3000 4000 5000

N4 =«Задовшьний» 0 2 7 9 9

В4 =«Незадовшьний» 9 7 2 0 0

Таблиця 4 - Ступеш приналежносп нечiтким термам значень вхвдно! величини «Спрацьований механiчний ресурс»

Км 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Цприпрац(км) 1 0,333 0 0 0 0

Цдопуст(км) 0 0,667 1 1 0,333 0

Цыдпрац(Км) 0 0 0 0 0,667 1

Таблиця 5 - Ступеш приналежносп нечгжим термам значень вхщно! величини «Спрацьований комутацшний ресурс»

Таблиця 6 - Ступеш приналежносп нечiтким термам значень вхщно! величини «Тиск елегазу»

Р 3,6 3,8 4,0 4,1 4,2

Цнизький(Р) 1 1 0,5 0 0

Цнормальний(Р) 0 0 0,5 1 1

Таблиця 7 - Ступеш приналежносп нечгжим термам значень вхвдно! величини «Стан iзоляторiв»

Кк 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Цприпрац(кк) 1 1 0 0 0 0

Цдопуст(кк) 0 0 1 1 0,224 0

Цвщпрац(Кк) 0 0 0 0 0,776 1

is 2000 2500 3000 4000 5000

Цзадов1льний(^ ) 0 0,285 0,776 1 1

Цнезадов1льн(^ ) 1 0,715 0,224 0 0

Таблиця 8 - Показники техшчного стану елегазових вимикачiв GECALSTHOMHGF 100/2В,С

Диспетчер ське найменування Рж введення в експлуатащю Фаза .э £ * а га 2 га ь ц со . И р =3 сн ц 2 '¿2 и .3 я Тиск елегазу, бар. Э || н а т О

А 397 8 4,2 >10000

Л-211/2 11.08.1998р. В 393 8 4,3 >10000

С 387 8 4,2 >10000

А 398 9 4,15 >10000

Л-211/1 05.12.1998р. В 399 9 4,1 >10000

С 406 9 4,05 >10000

А 418 3 4,0 >10000

Л-229/1 11.08.1998р. В 417 3 4,1 >10000

С 420 3 4,1 >10000

Clot points:

topiTdWTihip function plots

0 0.1 02 0.3 D4 05 0.6 0,7 P.t 0.3 1

input yariebte "спрац-мех-рес-

Рисунок 3 - ФП TepMiB лiнгвiстичноï 3mîhhoï «Спрацьований мехашчний ресурс»

Рисунок 4 - ФП терм1в лшгвютичнл 3mîhhoï «Спрацьований комутацшний ресурс»

plot points:

Membership function plots

Э® 3:7 Ш 33 4 4.1 4.S

input variable "TUCK-enerajy"

Рисунок 5 - ФП терм1в лшгвютичнл змiнноï «Тиск елегазу»

В якосп прикладу, за розробленою нечiткою модел-лю виконаемо оцшку ТС елегазового вимикача комiрки Л-211/1 який виконав найбiльшу шльшсть ввдключень струмiв КЗ яш перевищують значення 20 кА. Згiдно з технiчною документацiею для елегазових вимикач1в типу GECALSTHOMHGF 100/2В,С допустимо вадключати 1КЗ>20 кА не бiльше 50 разiв, квдьюсть механiчних циклiв ВВ (включения - выключения) не бiльше 3000 разiв. За перевищення цих показнишв потрiбна повна перевiрка стану вимикача iз вскриттям дугогасильних камер, тобто вщновлення його ресурсу.

Значення дiагностичних параметрiв, що характеризу-ють ТС його основних вузлiв:

- спрацьований мехашчний ресурс RM=0,135 в.о.;

- спрацьований комутацiйний ресурс RK=0,18 в.о.;

- тиск елегазу Р=4,1 бар.;

- стан iзоляторiв R >10000 МОм.

А 1зол

Оцшка загального спрацьованого ресурсу виконуеть-

ся за допомогою пакету MATLABFuzzyLogicToolbox, яка представлена на рисунку 8.

Згвдно з правилами нечи^ого виводу визначаеться нечита множина вих1дно1 величини шляхом iмплiкацiï (вiдтинаиия трапецiй ввд вхвдних ФП) та агрегування от-риманих трапецiй. Дефазифiкацiю вихвдно1 нечiткоï величини виконано за методом центру ваги (6):

Ih (s) ■

S =

i=1

I h/ (s)

i=1

= 0,356.

Розроблена нечпта модель для оцiнки загального спрацьованого ресурсу е гнучкою i може бути застосо-вано i для шших елегазових вимикачiв з корегуванням дiагностичних параметрiв.

Рисунок 6 - ФП термш лiигвiстичиоï змiииоï «Стан iзоляторiв»

Рисунок 7 - ФП термш лшгвютичщл змiииоï «Загальний спрацьований ресурс вимикача»

s

ВИСНОВКИ

Розроблена нечетка модель для оцшки загального ТС елегазового вимикача типу GECALSTHOMHGF 100/2В,С комiрки Л-211/1 ПС 330 кВ Днiпровськоï ГЕС-1, яка доз-воляе виконати комплексну оцiнку стану вимикача вико-ристовуючи доступну для вимiрюваиня та спостережен-ня iнформацiю, яка носить як шльшсний та яшсний характер. Обрат вузли, для спостереження даагностичних па-раметр1в, як мають визначальний вплив на загальний спрацьований ресурс елегазового вимикача. Розроблена нечетка модель е ввдкритою та адаптивною для до додатково1 вхiдноï при бiльш детальному аиалiзi ТС вимикача.

Настройка параметрiв ФП вхвдних лшгвютичних змiнних, для достовiрноï оцшки ТС елегазового вимикача за розробленою нечеткою моделлю, базувалась на опитуванш експертiв як мають достатню квалiфiкацiю та опит роботи щоб охарактеризувати стани локальних вузлiв на яш умовно було подiлено дослвджуване облад-наиия. Вибiр експертiв в шлькосл 9 осiб обумовлений використанням 9 бально1' шкали Саатi вимiру ступеня значущостi переваги однихдумок над шшими. За цiею шкалою складалися матрицi парних порiвиянь Саатi яш додатково враховують суб'ективнiсть думок та наймен-ше залежиi ввд ршня квалiфiкацiï опитуваиих респоидеитiв. Це е додатковим запоб1жником ввд недостовiрноï оцшки загального спрацьованого ресурсу елегазового вимика-

ча. Можна стверджувати що розроблена нечетка модель для оцшки загального ТС елегазового вимикача типу GECALSTHOMHGF 100/2В,С е в достатнш мiрi достовiр-ною та може використовуватись для елегазових вими-качiв даного типу.

СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ

1. Абдурахманов А. М. Влияние продолжительности эксплуатации на отказы выключателей в высоковольтных электрических сетях / А. М. Абдурахманов, М. Ш. Мисриханов, А. В. Шунтов // Электрические станции. 2007. №7.-.С. 59-63.

2. Абдурахманов А. М. Об особенностях структуры параметра потока отказов выключателя / А. М. Абдурахманов, М. Ш. Мисриханов, Б. Н. Неклепаев // Электрические станции. 2005. №5.-.С. 54-57.

3. Летвшов В. В. Оцшка ризику порушення стшкосл двигунового наваитаження при ввдмовах електрооб-ладнаиия в пiдсистемi ЕЕС : дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : (05.14.02 - електричш станци, мереж1 та системи) / Летвшов В. В. ; МОНМС Украни, НТУУ «КП1». - К., 2012. - С. 26-29.

4. Костерев М. В. Питання побудови нечетких моделей оцшки техшчного стану об'екпв електричних систем / М. В. Костерев, G. I. Бардк. - К. : НТУУ «КП1», 2010. - 131 с.

CWUbMtTilGe »Ü.1S5 ■ Û 1 £ гись.гчс lâoy * * 1 СТЫ^МПАКрй ■ 5в+ЙН ЭШШМ -il ЗВ

Рисунок 8 - Оцшка загального спрацьованого ресурсу елегазового вимикача типу GECALSTHOMHGF 100/2В,С комрки Л-

211/1 ПС 330 кВ Дншровсько! ГЕС-1

5. Штовба С. Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB / С. Д. Штовба. - М.: Горячая линия - телеком, 2007. - 288 с.

6. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / Т. Саати - М.: Радио и связь, 1993. - 278 с.

7. Ременников В. Б. Управленческие решения / В. Б. Ременников. МинскЮнити, 2005. - 144 с.

8. Леоненков А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и FuzzyTECH/ А. В. Леоненков. - СпБ.: БХВ - Петербург, 2005. - 736 с.

Доморощин С. В.1, Махлин П. В.2

'Инженер ГИИ ПАО «Укргидроэнерго» филиала Днепровская ГЭС-1, Запорожье, Украина

2Канд. техн. наук, доцент кафедрыЭПП ЗНТУ, Запорожье, Украина

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫРАБОТАННОГО РЕСУРСА ЭЛЕГАЗОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯТИПА H G F 100/2 B,CGECALSTHOM ПО НЕЧЕТКОЙ МОДЕЛИ

Цель работы. Разработка нечеткой модели элегазового выключателя типа HGF100/2 B,CGECALSTHOM для определения общего выработанного ресурса.

Методы исследования. Исследование проведено путем экспертного опроса, по которому построена нечеткая модель элегазового выключателя для определения общего выработанного ресурса. Данная модель реализована в пакете MATLABFuzzyLogicToolbox с использованием математического аппарата нечетких множеств и нечеткой логики.

Одержанные результаты. Авторами была разработана нечеткая модель по которой получено численное значение общего выработанного ресурса элегазового выключателя с учетом влияния совокупности таких факторов как состояние механической и коммутационной системы, дугогасящей среды, состояния изоляции.

Научная новизна. Авторами разработана новая нечеткая модель элегазового выключателя для определения общего выработанного ресурса, которая использует информацию доступную для измерения или наблюдения.

Практическая ценность. Данная модель применена для элегазового выключателя типа GEC ALSTHOM HGF 100/2Вэксплуатируемого на Днепровской ГЭС-1, ОРУ-330 кВ, ячейки Л-211/1. Разработанная нечеткая модель оценки технического состояния элегазового выключателя может применяться для всех выключателей данного типа.

Ключевые слова: элегазовый выключатель, нечеткая модель, выработанный ресурс, техническое состояние, экспертный опрос.

Domoroshchyn S.V.1, Makhlin P. V.2

'Engineer Group of Tests and Measurements of Dnipro HPS-1, Zaporizhzhia, Ukraine

2PhD, Associate Professor Department of Industrial Power Supply of Zaporizhzhia National Technical University, Zaporizhzhia, Ukraine

THE DEVELOPED RESOURCE DEFINITION OF GAS-INSULATED SWITCH TYPE H G F 100/2 B, C GEC ALSTHOM FOR A FUZZY MODEL

The purpose of the work is the development offuzzy model gas-insulated switch type HGF 100/2 B, C GEC ALSTHOM to determine the total mined-out resource.

Research methods. The study was conducted through expert interviews, that became the basis for the construction of the fuzzy model of gas-insulated circuit breaker to determine the total mined-out resource. This model is implemented in MATLAB Fuzzy Logic Toolbox using the mathematical apparatus of fuzzy sets and fuzzy logic.

The obtained results. The authors developed the fuzzy model which obtained the numerical value ofthe total resource developed gas-insulated circuit breaker with the influence ofaggregate factors such as the condition ofmechanical and switching systems, the state of arc suppression medium and isolation.

Scientific novelty. The authors developed the new fuzzy model ofgas-insulated circuit breaker to determine the total developed resource, which uses the information available for measurement or observation.

Practical significance. This model is usedfor gas-insulated switch type GEC ALSTHOM HGF 100/2C operated on the Dnipro HPS-1, 0DD-330 kV, cell L -211/1. The developed fuzzy model of assessment of the gas-insulated switch technical condition can be applied to all switches of this type.

Keywords: gas-insulated switch, the fuzzy model developed resource, technical condition, expert survey.

REFERENCES

1. Abdurakhmanov A. M., Misrikhanov M. Sh., Shuntov A. V. Vliyanie prodolzhitel'nosti ekspluatatsii na otkazy v yklyuchateley v vysokovol'tnykh elektricheskikh setyakh, Elektricheskie stantsii, 2007, No 7, S. 59-63.

2. Abdurakhmanov A. M., Misrikhanov M. Sh., Neklepayev B. N. Ob osobenostyakh struktury parametra potokov otkaza vyklyuchatelya, Elektricheskiye stantsii, 2007, No 7, S. 54-57.

3. Litvinov V. V. Otsinka ryzyku porushennia stiikosti dvygunovogo navantazhennia pry vidmovakh elektroobladnannia v pidsystemi EES: dys. nazdobuttianauk. stupeniakand. tekhn. nauk, MONMSUkrainy, NTUU «KPI», Kyiv, 2012, pp. 26-29.

4. Kosteriev M. V., Bardik Ye. I. Pytannia pobudovy nechitkykh modelei otsinky tekhnichnogo stanu obiektiv elektrychnykh system. Kyiv, NTUU «KPI2010», 131 s.

5. Shtovba S. D. Proektirovaniye nechetkikh sistem sredstvami MATLAB. Moscow, Goryachayaliniya, 2007, 288 s.

6. Saati T. Prinyatiye resheniy. Metod analiza iyerarkhiy. Moscow, Radio i svyaz', 1993, 278 s.

7. Remennikov V. B. Upravlencheskiyeresheniya. Minsk, Yuniti, 2005, 144 s.

8. Leonenkov A. V. Nechetkoye modelirovaniye vsrede MATLAB h FuzzyTECH. SpB, Peterburg, 2005, 736 s.