DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.1.10

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ И РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ОСНОВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВВОДОВ РАЗЛИЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ

O. V. Shutenko, A. A. Zagaynova, G. N. Serdyukova

Анотація


Целью статьи является анализ влияния условий, режимов эксплуатации и конструкции высоковольтных вводов на значения тангенса угла диэлектрических потерь основной изоляции конденсаторного типа высоковольтных вводов. Для анализа используется модель двухфакторного перекрестного дисперсионного анализа, которая позволяет одновременно выполнить оценку влияния двух факторов и оценить эффект их взаимодействия. В используемой модели предполагается неаддитивность эффектов изменения уровней факторов, т.е разность математических ожиданий между любыми двумя уровнями одного фактора не одинакова при любых уровнях другого. Проверка гипотезы о значимости влияния факторов и их взаимодействий выполняется с помощью критерия Фишера. Данный метод был реализован в виде авторской программы «двухфакторный дисперсионный анализ». В качестве исходных данных были использованы результаты периодического контроля состояния высоковольтных вводов напряжением 110, 220 и 330 кВ с изоляцией разного типа. Используя модель двухфакторного перекрестного дисперсионного анализа, установлено, что на интенсивность старения основной изоляции вводов оказывают влияние как условия эксплуатации, так и особенности конструктивного исполнения вводов. Новые положения, по сравнению с известными решениями, состоят в том, что предельно допустимые значения диагностических признаков высоковольтных вводов следует нормировать с учетом таких факторов, как номинальное напряжение, тип защиты и тип изоляции, загрузка вводов и состав потребителей. Полученные результаты могут быть алгоритмически реализованы в виде отдельного модуля информационно-аналитической системы (ИАС) для диагностики состояния высоковольтного маслонаполненного оборудования.

Ключові слова


высоковольтный ввод; изоляция; двухфакторный перекрестный дисперсионный анализ; показатели изоляции; тангенс угла диэлектрических потерь

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. SOU-N EE 20.302: 2007. Normy vyprobuvannja elektroobladnannja [Norms of testing of electrical equipment]. Kyiv, Ministry of Fuel and Energy of Ukraine, 262 p. (Ukr).

2. Shutenko О., Zagaynova A., Serdyukova G. Analysis of distribution laws of insulation indicators of high-voltage oil-fillled bushings of hermetic and non-hermetic execution. Technology audit and production reserves, 2018, vol.4, no.1(42), pp. 30-39. doi: 10.15587/2312-8372.2018.140873.

3. Feilat E.A. Analysis of the Root Causes of Transformer Bushing Failures. International Journal of Computer, Electrical, Automation, Control and Information Engineering, 2013, vol.7, no.6, pp. 791-796.

4. Anglhuber M., Juan L. Contreras Velásquez. Dispersing the clouds – gain clear insight into your bushings using advanced diagnostics method. Transformer Magazine. Special Edition: Bushing, 2017, pp. 126-132.

5. Septyani H.I., Arifianto I., Purnomoadi A.P. High voltage transformer bushing problems. Proceedings of the 2011 International Conference on Electrical Engineering and Informatics, Jul. 2011. doi: 10.1109/iceei.2011.6021566.

6. Metwally I. Failures, Monitoring and New Trends of Power Transformers. IEEE Potentials, 2011, vol.30, no.3, pp. 36-43. doi: 10.1109/mpot.2011.940233.

7. Rubanenko А.E., Gumenyuk A.I. Vysokovoltni vvody. Konstruktsiia, ekspluatatsiia, diahnostyka i remont [High-voltage bushings. Design, operation, diagnostics and repair].Vinnitsa: VNTU Publ., 2011. 183 p. (Ukr).

8. IEC – 60137, Edition 7.0 2017-06. International Electro-technical Commission Standard for Insulated bushings for alternating voltages above 1000 V.

9. IEEE Std C57.19.01: Performance Characteristics and Dimensions for Outdoor Apparatus Bushings, 2000.

10. Andrienko P.D., Sakhno A.A., Konogray S.P., Spitsa A.G., Skrupskaya L.S. Features of monitoring the technical condition of the main insulation of high-voltage bushings and current transformers. Electrical engineering and power engineering, 2014, no.1, pp. 43-48. (Rus). doi: 10.15588/1607-6761-2014-1-7.

11. Anikeeva M.A., Arbuzov R.S., Zhivodernikov S.V., Lazareva E.A., Ovsyannikov A.G., Panov M.A. Diagnostic signs for rejection of high-voltage bushings with oil-paper insulation. ELEKTRO. Electrical engineering, power industry, electrical industry, 2009, no.1, pp. 22-25. (Rus).

12. Lvov M.Yu. Colloid-dispersed processes in high-voltage sealed bushings of transformers. Electric stations, 2000, no.4, pp. 49-52. (Rus).

13. Snetkova O.V. Experience of diagnostics of 110-500 kV oil-filled bushings in Mosenergo. ELEKTRO. Electrical engineering, power industry, electrical industry, 2004, no.2, pp. 39-42. (Rus).

14. Osotov V.N. Errors in measuring dielectric characteristics and assessing the state of high-voltage bushings. Proceedings of the 10th annual conference «Methods and means of insulation control of high-voltage equipment».Perm: Dimrus Publ., 2013. (Rus).

15. Zahaynova O.A. Analysis of the influence of different factors on the aging of the insulation capacitor type high-voltage input. Energy saving. Power engineering. Energy audit, 2015, no.10(141), pp. 17-25. (Rus).

16. Scheffe G. Dispersionnyi analiz [Dispersion analysis].Moscow, Nauka Publ., 1980. 512 p. (Rus).

17. Johnson N. Statistika i planirovanie eksperimenta v tekhnike i nauke [Statistics and Experiment Planning in Engineering and Science].Moscow: Mir Publ., 1981. 520 p. (Rus).

18. Davidenko I.V. Investigation of indicators describing the operational state of oil-filled bushings, using mathematical statistics. University news. North-Caucasian region. Technical sciences series, 2006, no.15, pp. 31-33. (Rus).

19. Gmurman V.E. Teoriia veroiatnostei i matematicheskaia statistika [Theory of Probability and Mathematical Statistics].Moscow, High school Publ., 1977. 479 p. (Rus).

20. Shutenko O.V. Evaluation of the influence of operating conditions on the intensity of aging of transformer oils. Bulletin of NTU «KhPI», 2010, no.1. pp. 171-179. (Rus).

21. Shutenko O.V., Abramov V.B., Baklay D.N. Analysis of factors affecting the homogeneity of arrays of concentrations of gases dissolved in oil. Energetic and electrification, 2013, no.6, pp. 39-50. (Rus).

22. Davydenko A.P. Organizatsiia i planirovanie nauchnykh issledovanii, patentovedenie [Organization and planning of scientific research, patent science]. Kharkiv, NTU «KhPI» Publ., 2004. 320 p. (Rus).

23. Shutenko O.V., Baklay D.N. Planirovanie eksperimental'nykh issledovanii v elektroenergetike. Metody obrabotki eksperimental'nykh dannykh [Planning of experimental research in the electric power industry. Methods for processing experimental data]. Kharkiv, NTU «KhPI» Publ., 2013. 268 p. (Rus).

24. Svi P.M. Kontrol' izoliatsii oborudovaniia vysokogo napriazheniia [Insulation control of high voltage equipment].Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988. 128 p. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Норми випробування електрообладнання: СОУ-Н ЕЕ 20.302:2007. – К.: ОЕП «ГРИФРЕ» : Міністерство палива та енергетики України, 2007. – 262 с.
2.     Shutenko О., Zagaynova A., Serdyukova G. Analysis of distribution laws of insulation indicators of high-voltage oil-fillled bushings of hermetic and non-hermetic execution // Technology audit and production reserves. – 2018. – vol.4. – no.1(42). – pp. 30-39. doi: 10.15587/2312-8372.2018.140873.
3.     Feilat E.A. Analysis of the Root Causes of Transformer Bushing Failures // International Journal of Computer, Electrical, Automation, Control and Information Engineering. – 2013. – vol.7. – no.6. – pp. 791-796.
4.     Anglhuber M., Juan L. Contreras Velásquez. Dispersing the clouds – gain clear insight into your bushings using advanced diagnostics method // Transformer Magazine. Special Edition: Bushing. – 2017. – pp. 126-132.
5.     Septyani H.I., Arifianto I., Purnomoadi A.P. High voltage transformer bushing problems // Proceedings of the 2011 International Conference on Electrical Engineering and Informatics, Jul. 2011. doi: 10.1109/iceei.2011.6021566.
6.     Metwally I. Failures, Monitoring and New Trends of Power Transformers // IEEE Potentials. – 2011. – vol.30. – no.3. – pp. 36-43. doi: 10.1109/mpot.2011.940233.
7.     Рубаненко О.Є., Гуменюк О.І. Високовольтні вводи. Конструкція, експлуатація, діагностика і ремонт: монографія. – Вінниця: ВНТУ.– 2011. – 183 с.
8.     IEC – 60137, Edition 7.0 2017-06, International Electro-technical Commission Standard for Insulated bushings for Alternating Voltages Above 1000 V.
9.     IEEE Std C57.19.01: Performance Characteristics and Dimensions for Outdoor Apparatus Bushings, 2000.
10.  Андриенко П.Д., Сахно А.А., Конограй С.П., Спица А.Г., Скрупская Л.С. Особенности мониторинга технического состояния основной изоляции высоковольтных вводов и трансформаторов тока // Електротехніка та електроенергетика. – 2014. – №1. – С. 43-48. doi: 10.15588/1607-6761-2014-1-7.
11.  Аникеева М.А., Арбузов Р.С., Живодерников С.В., Лазарева Е.А., Овсянников А.Г., Панов М.А. Диагностические признаки для отбраковки вводов высокого напряжения с бумажно-масляной изоляцией // ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – 2009. – №1. – С. 22-25.
12.  Львов М.Ю. Коллоидно-дисперсные процессы в высоковольтных герметичных вводах трансформаторов // Электрические станции. – 2000. – №4. – С. 49-52.
13.  Снеткова О.В. Опыт диагностики маслонаполненных вводов 110-500 кВ в ОАО «Мосэнерго» // ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – 2004. – №2. – С. 39-42.
14.  Осотов В.Н. Ошибки при измерении диэлектрических характеристик и оценке состояния высоковольтных вводов: Материалы 10-ой ежегодной конференции «Методы и средства контроля изоляции высоковольтного оборудования». – Пермь: ООО «Димрус», 2013.
15.  Загайнова А.А. Анализ влияния различных факторов на интенсивность старения изоляции конденсаторного типа высоковольтных вводов // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2015. – №10(141). – С. 17-25.
16.  Шеффер Г. Дисперсионный анализ. – М.: Наука, 1980. – 512 с.
17.  Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. – М.: Мир, 1981. – 520 с.
18.  Давиденко И.В. Исследование показателей, описывающих рабочее состояние маслонаполненных вводов, методами математической статистики // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки.– 2006. – №15. – C. 31-33.
19.  Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высш. шк., 1977. – 479 с.
20.  Шутенко О.В. Оценка влияния условий эксплуатации на интенсивность старения трансформаторных масел // Вісник НТУ «ХПІ». – 2010. – №1. – C. 171-179.
21.  Шутенко О.В., Абрамов В.Б., Баклай Д.Н. Анализ факторов, влияющих на однородность массивов концентраций растворенных в масле газов // Енергетика та електрифікація. – 2013. – №6. – C. 39-50.
22.  Давыденко А.П. Организация и планирование научных исследований, патентоведение. – Харків: НТУ «ХПІ».– 2004. – 320 с.
23.  Шутенко О.В., Баклай Д.Н. Планирование экспериментальных исследований в электроэнергетике. Методы обработки экспериментальных данных. – Харьков: НТУ «ХПИ». – 2013. – 268 с.
24.  Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат. – 1988. – 128 с.




Copyright (c) 2019 O. V. Shutenko, A. A. Zagaynova, G. N. Serdyukova


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)