автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Организация мониторинга, экспертной диагностики и прогнозирования технического состояния силовых трансформаторов электроснабжения промышленных предприятий

На правах рукописи

БЕРЕГОВСКИХ Анатолий Владимирович

ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА, ЭКСПЕРТНОЙ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность: 05.02.22 — «Организация производства (энергетика)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

БЕРЕГОВСКИХ Анатолий Владимирович

Ж

ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА, ЭКСПЕРТНОЙ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность: 05.02.22 — «Организация производства (энергетика)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Норильском индустриальном институте

Научный руководитель -

д.т.н., профессор кафедры ТЭиЭП Сазыкин В. Г.

Официальные оппоненты -

д.т.н., профессор Максименко Н Л.

к-т.н., доцент Тарасенко ЕЛ.

Ведущая организация •

Заполярный филиал ОАО «Горная металлургическая компания «Норильский Никель», Управление главного энергетика

Защита состоится <цтО» декабря 2006 г. в » часов на заседании диссертационного совета K212.17S.01 при Норильском индустриальном институте по адресу: 663300, Красноярский край, г. Норильск, ул. 50 лет Октября, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Норильского индустриального института.

Автореферат разослан «/^>> ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета к.т.н., доцент

М.А. Труш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность работы. Организационная структура промышленного предприятия представляет собой сложную динамическую систему, состоящую из взаимосвязанных и функционально обособленных подсистем, стремящихся к постоянному развитию и совершенствованию в соответствии со своими основными целями и задачами. Центральной подсистемой такой системы является основное производство с инфраструктурой, обеспечивающей его комплексом работ и услуг, направленных на обеспечение эффективного функционирования предприятия. Энергетическое хозяйство предприятия должно организовывать снабжение технологического оборудования и машин всеми видами потребляемых энергоресурсов и электроэнергии.

Силовые трансформаторы (СТ) являются связующим звеном между электростанцией и электрическими сетями предприятия, в значительной мере определяющим надежность работы энергосистемы и подачи электроэнергии. Внезапный выход из строя трансформатора причиняет особенно большой ущерб, так как при этом убытки связаны не только с необходимостью восстановления трансформатора, но и, прежде всего, с перерывом в производстве. Однако, в настоящее время угрожающими темпами растет износ производственных основных фондов практически на всех промышленных предприятиях. Доля электрооборудования (ЭО), выработавшего свой ресурс, составляет от 30% и более, а для силовых трансформаторов доходит до 70%. Нарастание объема изношенного оборудования и отсутствие возможности его восстановления вводит энергетическое обеспечение в зону повышенного риска, технологических отказов и аварий не только электрооборудования, систем автоматического регулирования, релейной защиты и противоаварий-ного управления, но и технологического оборудования промышленных предприятий. В тоже время функционирование ЭО за рамками своего жизненного цикла имеет технические, методологические, экономические н другие особенности. Специфичность повреждений изношенных СТ, повышенная чувствительность к факторам износа, увеличение скорости развития повреждений в СТ — все это приводит к повышению фактора риска повреждения ИЭО в процессе его эксплуатации, а также к затруднению в прогнозировании продолжительности безаварийной работы ИЭО при существующих формах технического обслуживания, реализованных в виде системы планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Система технического обслуживания и ремонта силовых трансформаторов по текущему состоянию электрооборудования (ТОР СЭО) является наиболее эффективной, однако требует детальной проработки и совершенствования организации технического обслуживания и ремонтов ИЭО. Средства мониторинга и диагностики состояния ЭО, а также применение экспертных систем в организации производственных процессов позволяют изменить стратегию организации периодически проводимых профилактических работ

на более эффективную систему обслуживания, зависящую от состояния объекта.

Переход от системы ППР к системе технического обслуживания и ремонтов по состоянию электрооборудования требует также реструктуризации подразделений предприятия. Существующие формы организации ремонтных работ промышленных предприятий направлены в основном на проведение ППР, поэтому необходимы совершенствование структуры отдела главного энергетика и организация новой производственной единицы — подразделения технической диагностики,

В современных условиях прослеживается тенденция соизмерять затраты и прибыль от любых технических мероприятий, поэтому замена существующей системы предупредительно-плановых ремонтов на более эффективную систему с учетом контроля и ранней диагностики будет иметь значительный экономический эффект.

Целью работы является организация мониторинга, экспертной диагностики и прогнозирования технического состояния силовых трансформаторов путем разработки методов для эффективного функционирования при совершенствовании структуры энергохозяйства на предприятиях машиностроения,

В соответствии с поставленной целью необходимо решение следующих задач:

1. Определить основные направления организации и совершенствования энергохозяйства предприятий машиностроения.

2. Выявить наиболее информативные диагностические факторы, влияющие на техническое состояние и срок дальнейшей эксплуатации высоковольтных силовых трансформаторов.

3. Формализовать нечеткие факторы состояния СТ и их отношения;

4. Определить достоверность экспертных заключений в системе принятия решений в условиях нечеткой среды.

5. Разработать прототип экспертной системы для мониторинга, диагностики и прогнозирования состояния высоковольтных силовых трансформаторов при выявления развивающихся дефектов или опасных режимов работы до того, как они вызовут повреждение, для продления срока службы СГ машиностроительных предприятий,

6. Разработать структуру подразделения технической диагностики в производственной схеме отдела главного энергетика предприятия для перехода от системы ТОР ППР к техническому обслуживанию электрооборудования по его состоянию.

Методы исследования. В работе использовались положения системного анализа, теории вероятности, нечетких множеств, методы математической статистики, диагностики, методы планирования активного эксперимента, математическое и компьютерное моделирование.

Обоснованность н достоверность научных положений и выводов подтверждается корректным использованием математического аппарата и результатами лабораторных и эксплуатационных испытаний. Достаточное условие основано не на противоречии выдвинутых положений известным и достоверно изученным закономерностям, выдвигаемые научные положения аргументированы известными научными положениями, истинность которых доказана или самоочевидна.

На защиту выносятся полученные лично автором следующие научные положения:

1) обоснование информативности основных диагностических факторов технического состояния СТ;

2) разработанные модели и методы формализации неопределенной информации с помощью теории нечетких множеств;

3) методика определения достоверности принимаемого экспертного заключения при информационной поддержке принятия решения;

4) методика доопределения типовых ситуаций до принятия экспертного заключения;

5) предложенная производственная структура подразделения технической диагностики с использованием экспертной поддержки принятия решений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) выявлены наиболее информативные факторы, влияющие на возникновение частичных разрядов в изоляции силовых трансформаторов, как основного диагностического признака технического состояния СТ;

2) проведена классификация типовых ситуаций, в соответствии с которой возможны проектирование и разработка систем автоматизированной диагностики СТ;

3) разработана методика формирования экспертных заключений и определение степени достоверности на основе нечеткомножественных правил и выводов;

4) разработан прототип экспертной системы поддержки принятия решений по результатам мониторинга для прогнозирования технического состояния силовых трансформаторов;

5) разработана структура подразделения технической диагностики в отделе главного энергетика предприятия для организации обслуживания и ремонтов ИЗО предприятий машиностроения.

Практическая ценность работы. Разработанный прототип экспертной системы мониторинга и диагностики технического состояния силовых трансформаторов, предложена структура подразделения технической диагностики в производственной схеме отдела главного энергетика, позволяющая перейти от существующей формы обслуживания ЭО, реализованной в виде ППР, к системе обслуживания по состоянию. Данная диагностическая структура позволяет осуществлять прогноз технического состояния силовых

трансформаторов на следующий временной интервал, а соответственно позволяет продлить срок эксплуатации изношенного электрооборудования.

Реализация полученных результатов. Полученные в работе результаты исследований доведены до инженерных решений, практических рекомендаций и конкретного внедрения. Подразделение технической диагностики, как отдельная производственная структура, образовано в управлении главного энергетика ОАО «Норильскгазпром», являющемся основным поставщиком ЗФ «ГМК «Норильский Никель», на базе участка по наладке, испытаниям и измерениям электротехнической лаборатории.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Норильского индустриального института в дисциплинах специальностей 100400 «Электроснабжение (по отраслям)» и 071900 «Информационные системы в энергетике».

Апробация работы. Основные результаты работы и материалы исследований докладывались на:

• Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Молодые исследователи — регионам» (Вологда, 2005);

• VII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку» (Майкоп, 2005);

• Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2006);

• Всероссийской научио-практнческой конференции аспирантов и молодых ученых (Екатеринбург, 2006);

• III Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» (Челябинск, 2006);

• Региональной научно-технической конференции «(Молодые ученые Норильского промышленного района — Российскому северу» (2005-2006).

Также материалы диссертации докладывались и получили одобрение на ежегодных научно-технических конференциях Норильского индустриального института (2003-2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ общим объемом 1,9 печатных листов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дана общая характеристика проблемы, обоснована актуальность выбранной темы, определены цель и задачи исследования, указывается научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе проведен анализ организационной структуры отдела главного энергетика машиностроительного предприятия, а также современного технического состояния парка силовых трансформаторов как в отечественной, так и зарубежной энергетике. Выявлено, что большая часть силового оборудования энергосистем и промышленных предприятий уже отработала определенный стандартом минимальный срок службы — 25 лет, а техническое перевооружение трансформаторов в силу сложившихся условий идет крайне медленно. Поэтому основные усилия энергопредпрнятий будут направлены на продление срока службы установленного изношенного электрооборудования (ИЭО).

Существующая система технического обслуживания и ремонта электрооборудования (ТОР ЭО), реализуемая в виде предупредительно-плановых ремонтов (ППР), не всегда является технически и экономически целесообразной. Отключение для профилактики и плановых ремонтов исправного электрооборудования приводит к неоправданным затратам. В промежутке между ППР не выявляются скрытые и развивающиеся дефекты, приводящие к необходимости проведения более дорогих и продолжительных аварийных ремонтов. Система ТОР ЭО не учитывает всех технических аспектов эксплуатации изношенного электрооборудования и нуждается в детальной проработке и совершенствовании. Мощным средством достижения этой цели является диагностика и непрерывный контроль состояния трансформаторов. Непрерывный контроль способствует также изменению стратегии периодически проводимых профилактических работ на более эффективную систему профилактики с мероприятиями, зависящими от состояния объекта.

Анализ отказов силовых трансформаторов позволил сформулировать задачи диагностики: выявление опасного ухудшения изоляционных свойств и начальных повреждений изоляции обмоток, отводов и узла РПН; обнаружение перегревов токоведущих соединений и изоляции отводов, контактов РПН; обнаружение механических деформаций обмоток и ослабление их прессовки; выявление дефектов во вводах и предупреждение пробоя их изоляции; выявление местных перегревов в остове, его креплениях в баке и -электромагнитных шунтах; предупреждение механических повреждений устройств РПН.

Системы непрерывного контроля состояния силовых трансформаторов одновременно измеряют и контролируют несколько параметров: температуру, уровень и характер шума, частичные разряды в силовых трансформаторах электрическими и акустическими методами и т.д. Метод измерения частичных разрядов (ЧР), как основного показателя состояния изоляции, общепринят и является наиболее прогрессивным, хотя и требует дальнейших исследований и накопления научных знаний.

Наличие частичных разрядов является одним из важных показателей текущего состояния электрооборудования. По величине кажущихся зарядов ЧР и их интенсивности можно судить о местоположении н предполагаемой

неисправности электрооборудования. Проведенный анализ позволил выделить основные факторы, влияющие на появление ЧР, - это уровень, частота и тип приложенного напряжения, вид диэлектрика (изоляции), количество газов, растворенных в масле, влагосодержание изоляции, температура диэлектрика, давление, техническое состояние оборудования, эксплуатационные факторы.

В сложившейся ситуации уже невозможно оперировать старыми организационными формами, которые не удовлетворяют условиям эффективного функционирования производственной структуры, поэтому необходима разработка новой схемы организации отдела главного энергетика, которая будет опираться не только на производственные, технологические факторы, но и на научные методы организационного проектирования.

Во второй главе рассмотрены принципы организации и механизмы проведения экспериментальных исследований факторов, влияющих на техническое состояние силовых трансформаторов, а также их взаимного влияния друг на друга. При проведении эксперимента учтены следующие условия; управляемость и однозначность факторов, Также учтены требования, которые предъявляются к совокупности факторов: требование совместимости и независимости факторов, требование отсутствия корреляции между факторами. В результате исследований выделены наиболее информативные факторы, удовлетворяющие требованиям теории планирования эксперимента: влагосодержание, газосодержание, температура, срок службы.

Экспериментальные исследования показали, что механизм пробоя увлажненных жидкостей зависит от содержания и состояния в них воды. Вода, содержащаяся в жидком диэлектрике в свободном виде, может быть в эмульсионном состоянии, когда образуются сферические капли воды. В электрическом поле сферические водяные включения втягиваются в пространство между электродами и деформируются. При деформации образуются эллипсоиды вращения, которые поляризуются, притягиваются друг к другу и, сливаясь, замыкают электроды «мостиками» с малым электрическим сопротивлением, по которым и происходит разряд. Этим процессом объясняется уменьшение Еп? трансформаторного масла при его увлажнении. В увлажненном трансформаторном масле Ецр следующим образом зависит от температуры. При температурах, близких к 0°С, содержащаяся в масле вода находится в эмульсионном состоянии и Епр имеет минимальное значение. С увеличением температуры вода переходит в растворенное состояние, т.е. отдельная ее фракция в свободном состоянии исчезает.

При температуре, большей 70°С, в трансформаторном масле начинается процесс кипения легких его фракций, н количество газов в нем увеличивается, снижая Ецр. Проведенные эксперименты позволяют графически изобразить зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла от влагосодержаиия и температуры (рис. 1, 2), а также определить интервалы значений переменных в нечеткомножественном виде.

ода о*> ога ода оли оде Рис. 1. Зависимость электрической прочности масла от влагосодержания

-ю -а ю й ю ш Рис. 2. Зависимость электрической прочности масла от температуры

В результате измерения характеристик частичных разрядов из полученных экспериментальным путем осциллограмм видно; на ранних стадиях частичные разряды проявляются с небольшой частотой в несколько герц; частичные разряды сопровождаются импульсными изменениями тока и напряжения; при ЧР в обмотках происходит изменение высших гармонических составляющих в широком спектре; частичные разряды в отдельных фазах проявляются в токах н напряжениях соответствующих фаз (рис. 3,4).

гЗЭх^Тх

Рис. 3. Частичные разряды при межвитковом пробое изоляции

Рис. 4. Частичные разряды при обрыве заземляющей шины

Для локализации повреждений в СТ использована тепловизионная диагностика, которая основана на том, что наличие некоторых видов дефектов высоковольтного оборудования вызывает изменение температуры поверхности дефектных элементов и, как следствие, изменение интенсивности собственного инфракрасного (ИК) излучения, а также отраженного н прошедшего излучения других тел, которое может быть зарегистрировано теп-ловизионными приборами. Наличие дефекта выявляется сравнением темпе-

ратуры аналогичных участков поверхности аппаратов, работающих в одинаковых условиях нагрева и охлаждения.

Опыт проведения ИК-диагностики силовых трансформаторов показал, что с ее помощью можно выявить следующие неисправности (рис. 5,6):

- возникновение магнитных полей рассеивания в трансформаторе за счет нарушения изоляции отдельных элементов магнитолровода;

• нарушение в работе охлаждающих систем и оценка их эффективности;

• изменение внутренней циркуляции масла в баке трансформатора (образование застойных зон) в результате шламообразования, конструктивных просчетов, разбухания или смешения изоляции обмоток (особенно у трансформаторов с большим сроком службы);

• нагревы внутренних контактных соединений обмоток НИ с выводами трансформатора;

- внтковое замыкание в обмотках встроенных ТТ;

- ухудшение контактной системы некоторых исполнений РПН и т.п.

Рис. 5. Тепловизорное обследование проходных изоляторов 0,4 кВ

Рис. б. Тепловизорное обследование проходных изоляторов б кВ

Очевидно, что возможности ИК-диашостнки применительно к силовым трансформаторам недостаточно изучены. Сложности заключаются в том, что, во-первых, тепловыделения при возникновении локальных дефектов в трансформаторе "заглушаются" естественными тепловыми потоками от обмоток и магнитопровода, а, во-вторых, работа охлаждающих устройств, способствующая ускоренной циркуляции масла, как бы сглаживает температуры, возникающие в месте дефекта. Также поверхности бака трансформаторов, термосифонных фильтров, систем охлаждения необходимо очистить от грязи, масла, закрасить ржавчину, т.е. создать условия для обеспечения одинаковой излучательной способности поверхностей трансформатора. Однако, использование одновременно нескольких методов диагностики позволяет более точно определить развивающиеся дефекты и локализовать их.

В процессе старения изоляция СТ претерпевает ряд физико-химических изменений. При этом выделяются продукты разложения - твердые, жидкие и газообразные вещества. В числе газов, растворенных в масле нормаль-

но работающих силовых трансформаторов, имеются метан (СНД этан (С^Н«), этилен (С2Н4), ацетилен (С^Нг), пропан (С3НВ) н пропилен (С3Н«).

При разрушении изоляции, связанном с наличием повреждений, интенсивность процессов газовыделения резко повышается; может измениться также состав газов и их соотношение. Повреждения в трансформаторе могут иметь различный характер. Типичными их проявлениями являются: дуговой разряд, маломощные искровые разряды в масле, ЧР, местные перегревы.

Проведенные лабораторные эксперименты позволяют каждому виду дефекта сопоставить определенный набор газов, выделяющихся при разрушении изоляции (табл. 1).

Таблица 1

Виды дефектов Газы

сн< ОНб СЛ СгН! СО со»

Разрушение масла электриче-

скими разрядами:

дуговыми а б г б а г г

Кировыми а в г в а г г

частичными л в г г вСп) г г

Разрушение пропитанной мас-

лом бумаги электрическими

разрядами:

дуговыми а б г б а б в'

икровыми а в г в а в в

частичными а в г г вОО в в

Местные перегревы в масле при

температурах:

ДОЗОСРС г б а в - г г

от ЗОО^С до 70СРС в 6.В г & г г г

свыше 700°С в б. в г а 6.В г г

Местный перегрев пропитанной

маслом бумага при температу- г б в в - 6.В а

рах 300°С

Примечание, а - основной газ дня данного дефекта; б • характерный газ с высоким содержанием; в - характерный газ с малым содержанием; г * нехарактерный газ; д • только при высокой ллот-ности выделяемой энергии._

Проведенные экспериментальные исследования позволяют выявить функциональные особенности и сформулировать экспертные правила для построения алгоритма формализации нечеткой информации, поступающей на центральный процессор экспертной системы.

В третьей главе рассмотрены принципы математического и компьютерного моделирования диагностических факторов и вывода экспертного заключения на основе теории нечетких множеств. В отличие от традиционной математики, требующей на каждом шаге моделирования точных и однозначных формулировок закономерностей, нечеткая логика позволяет оперировать с «размытой», нечеткой информацией, лингвистическими переменными, когда постулируется лишь минимальный набор закономерностей.

Технические характеристики состояния силового трансформатора, являющиеся «входной» информацией экспертной системы, используемой для автоматизированного формирования принимаемого решения, представлены в виде нечетких чисел (Ь-К)-тяпа, которые предполагают более простую интерпретацию бинарных операций.

Для унимодального НЧ (Ь-11)-типа функция принадлежности переменной л универсуму X имеет вид

О, если х й а; х-а

-, если а<х^а\

а)

—-, если а < х <

Р~а

О, если х2.р.

Процесс принятия решений при организации мониторинга, экспертной диагностики и прогнозирования технического состояния силовых трансформаторов включает формирование задачи принятия решений и само принятие решений. Задача принятия решений (выбор экспертного заключения) содержательно может бьгть сформулирована следующим образом: имеется множество факторов, функции принадлежности которых можно установить, и множество вариантов решения (экспертных заключений), которые каким-то известным образом связаны с факторами. Требуется построить модель выбора экспертного заключения с максимальной достоверностью принимаемого решения. Формально задачу принятия решений в условиях нечеткой информации на основе теории нечетких множеств можно охарактеризовать кортежем

(5, Ф. О, Л/,, Мг), (2)

где 5 = Ф = представляют собой конечные множества экспертных

заключений (ситуаций) и диагностических факторов.

Нечеткое отображение определяет соответствующее распределение истинности факторов

Гф'.&^Ш. (3)

где {Д,} - множество значений лингвистической переменной «достоверность», которая определяется кортежем

{Д,Т(Д\¥Д,0Д,МД), (4)

где Д - наименование (название) лингвистической переменной (лингвистическая переменная и ее название обозначены одним и тем же символом); Т{Д) - терм-множество переменной Д, т.е. множество ее значений (термов), представляющее собой наименования нечетких переменных, областью определения каждой из которых является универсальное множество

Уд - [0,1]; Од - синтаксическое правило, описывающее процесс образования из множества Т(д) новых значений лингвистической переменной Д; Мд - семантическое правило, которое ставит в соответствие каждому новому значению, образуемому процедурой Од, его смысл, т.е. формирует соответствующее нечеткое множество.

Значения лингвистической переменной «достоверность» являются

нечеткими переменными и определяются кортежем где Д, -

название нечеткой переменной (нечеткая переменная и ее название обозначены одним и тем же символом); Д,ш - нечеткое множество на Уд,

описывающее ограничение на возможные числовые значения нечеткой пере* менной Д, [ограничение на Д, обозначены сокращенно: или Д(од) ];

Рд - степень принадлежности базовой переменной од ограничению Д(Д,)

или множеству Д,; V - знак объединения элементов множества. Отображения б и имеют вид

фс = ОЦф;}>И,ЖЮ; (5)

Г0:фс^Д(фс), (6)

где фс - сложное свидетельство, образующееся из сочетания значений первичных факторов ф1 с помощью связок И, ИЛИ. Отображение Го, используя операцию импликации, определяет достоверность сложного свидетельства фс.

Нечеткое отображение определяет соответствующее распределение достоверности перехода (импликации) от множества факторов к множеству ситуаций и имеет вид

(7)

В формуле (2) ставится задача построения следующих нечетких отображений:

Мг.й/ф.у+Ш М2:Д(5ф/фе)»30, 1>

где Д{5(фс) - множество установленных опытным экспериментальным путем ситуаций 5 = {5",} в результате обработки диагностируемой информации (факторов) ф„; 5в = ), )} - нечеткое множество предпочтительных

экспертных заключений; величина ц5д (¡¡,) е [0,1] характеризует степень уверенности эксперта в предпочтительности данного заключения по сравнению с другими гипотезами. Отображение М1 находится при известных С, Р^, отображение М^ определяется как результат сравнения (ранжирования) нечетких чисел (нечетких достоверностей полученных ситуаций).

Методика определения «достоверности» принимаемого решения, исходя из рассмотренного выше, разделена на несколько этапов:

1. Нахождение достоверности сложного свидетельства, т.е. построение отображения Га с учетом Еф, С.

2. Нахождение достоверности перехода (импликации) от множества свидетельств к множеству гипотез, т.е. построение отображения /¡до

3. Определение нечетких установленных экспериментальным путем ситуаций, т.е. построение отображения М).

4. Ранжирование экспертных заключений по их достоверности, т.е. построение отображения М2.

Данный подход позволяет достаточно полно использовать знания и опыт высококвалифицированного специалиста в алгоритме принятия решений, что делает экспертную систему диагностики и мониторинга состояния силовых трансформаторов интеллектуальной и позволяет ей принимать эффективные решения на основе предложенных моделей. Достоверность — значение функции принадлежности каждого фактора, оценивается результатом пересечения двух НЧ по критерию Вальда. Критерий Вальда - это, согласно теории нечетких множеств, максиминная операция, позволяющая найти детерминированное значение с наибольшей степенью принадлежности как к НЧ описания фактора, так и к НЧ описания текущего значения фактора. В результате использования нечеткомиожественного вывода степень достоверности — значение функции принадлежности, находится в диапазоне

Рис. 7. Определение функции принадлежности нечеткого числа

Обобщение некоторых положений теории вероятности (формула Байеса, формула для расчета вероятности суммы независимых событий) на нечеткую среду позволило рассчитывать апостериорные меры доверия к гипотезе в условиях физических и лингвистических неопределенностей.

Четвертая глава посвящена организации предлагаемого подразделения технического обслуживания и диагностики в структуре предприятия, для оптимизации процесса технического обслуживания и ремонтов высоковольтных силовых трансформаторов и другого электрооборудования про-

мышленных предприятий. В зависимости от масштаба и характера производства структура Управления главного энергетика на предприятии может иметь следующий вид (рис. 8).

Рис. 8. Производственная структура управления главного энергетика

Разработанная экспертная система диагностики и мониторинга состояния силовых трансформаторов осуществляет интеллектуальную поддержку мониторинга и сигнализации предельных состояний и режимов, диагностики и перевода силовых трансформаторов на техническое обслуживание по состоянию.

Экспертная система позволяет: осуществлять сбор информации на работающем электрооборудовании; выдавать результаты ее обработки в удобной форме, передавать эту информацию в базу данных; обращаться в справочно-информационный массив; ставить предварительный диагноз; принимать решения о дальнейших диагностических и технических операциях и определять достоверность принимаемого решения (рис. 9).

Аппаратную основу комплекса составляют: инфракрасный термограф "ИРТИС-200"; ультразвуковой дефектоскоп "ULTRA Probe 2000"; хро-мотографический комплекс "МХ-ТМ" для проведения анализов и определения параметров масла; переносный виброметр "Корсар +"; персональный IBM-совместимый компьютер.

Программная среда находится под управлением операционной системы Windows и выполняет функции преобразования и обработки данных, поступающих от средств диагностирования, и вывода результатов в виде, удобном для восприятия.

Принцип действия ЭС основан на предложенном нечетком логическом выводе из продукционных правил и на следующих положениях:

1. В качестве наиболее информативно ценных факторов (Ф) использованы: влагосодержание масла (1Ф); температура масла (2Ф); суммарная концентрация растворенных в масле характерных газов (ЗФ); скорость нарастания концентрации в масле водорода (4Ф).

Рис. 9. Структурная схема экспертной системы

2. Шкала абсцисс факторов допустимых значений 1Ф-4Ф имеет относительный диапазон 0-100.

3. На шкале абсцисс каждого фактора выделены по две точки, разделяющие шкалу на три примерно равные части. Подобное деление обусловлено, во-первых, непрерывным характером изменения функции принадлежности каждого фактора цф и, во-вторых, стремлением оптимизировать число возможных сочетаний значений Ф на полученных отрезках деления;

1Ф = 1Ф1,1Ф2,1ФЗ; 2Ф = 2Ф1,2Ф2,2ФЗ;

ЗФ ■* ЗФ1, ЗФ2, ЗФЗ; 4Ф = 4Ф1,4Ф2,4ФЗ.

4. Каждый отрезок формализуется двумя унимодальными нечеткими числами (НЧ) с убывающей правой и левой частью в соответствии с положениями теории нечетких множеств.

5. База знаний ЭС заполнена 81 типовой ситуацией, каждая из которых получена на основе возможного логического сочетания значений, разделенных на отрезки факторов:

5У=1Ф1 и2Ф\ и ЗФ1 и 4Ф1, й=1Ф2 и 2Ф1 и 3 Ф1 и 4Ф1,..., Ба1=\Фг и 2ФЗ и ЗФЗ и 4ФЗ.

6. В результате экспертного опроса и исследований, проведенных с трансформаторным ЭО, 81 типовая ситуация оказалась сгруппированной в 12 классов З'-З12. При этом каждый класс возможного состояния трансформаторного ЭО содержит от 3 до 30 типовых ситуаций.

Для получения предварительного заключения о возможном состоянии трансформаторного ЭО (названия класса ситуации) нужно ввести текущие значения каждого из факторов, которое попадает в один из трех диапазонов Ф1-ФЗ, В некоторых случаях для принятия точного решения требуется наличие дополнительной информации, такой как, например, концентрация характерных газов, уровень частичных разрядов, сопротивление короткого замыкания, величина 1$$, число сквозных коротких замыканий и др.

Уточнение возможного состояния трансформаторного ЭО осуществляется, согласно методике доопределения типовых ситуаций, по семантической сети с помощью дополнительной информации в диалоговом режиме ЭС с пользователем (рис. 10). Например, в случае, соответствующем типовой ситуации класса 5% управляющее решение этого класса будет таким: «Наличие дуговых, искровых или частичных разрядов». Этой информации недостаточно для принятия четкого решения по дальнейшему обслуживанию оборудования. Для принятия окончательного управляющего решения требуется дополнительная информация по концентрации характерных газов и уровню частичных разрядов.

Рис. 10. Использование дополнительной информации для принятия решения

В результате проведенных исследований выявлена заинтересованность электроэнергетики в развитии и совершенствовании системы диагностического обслуживания. В качестве оптимальных затрат на диагностику признается финансирование в размерах до 10-15% стоимости оборудования.

Выполненные расчеты показали, что затраты на диагностику в пределах 4-5% стоимости оборудования оправданы практически для всех видов оборудования, Финансирование ТД должно осуществляться из расчета затрат в размере до 10-15% его стоимости, отнесенных в прямой пропорции к сроку эксплуатации оборудования по нормам амортизационных отчислений. Финансирование подразделений диагностики на предприятиях должно осуществляться из фонда диагностики, образуемого аналогично фондам, обеспечивающим опе-ративио-ремонгное обслуживание, поскольку в трансформаторном парке предприятий промышленного комплекса в настоящее время около 70% силовых масляных трансформаторов с высшим напряжением 110 — 10 - б кВ отработали нормативный срок службы /#(25 лет).

При замене работающих трансформаторов новыми потребуются дополнительные капиталовложения, включающие затраты Зд на демонтаж существующих трансформаторов и Зм на приобретение и монтаж новых трансформаторов, отличающихся сниженными (по сравнению с установленными трансформаторами) потерями мощности холостого хода.

Бели износ изоляции трансформатора, установленный на основе анализа его нагрузки, имевших место перегрузок и воздействий сквозных токов короткого замыкания, а также по результатам проведенной технической диагностики трансформатора, ниже нормативного, то допустимо продолжение его эксплуатации в течение некоторого времени . Здесь имеет место эконо-

временном вероятном увеличении параметра потока отказов, расходов на техническое обслуживание и ремонты трансформатора, а также увеличенные потери мощности холостого хода ДРх по сравнению с потерями мощности холостого хода ДР^ у новых трансформаторов. В состав издержек И\ входят: увеличенные по сравнению с предыдущим периодом расходы на капитальные и текущие ремонты, расходы на техническое обслуживание, увеличенная стоимость недоогпущенной электроэнергии потребителям. Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе в течение времени его эксплуатации I' после нормативного срока службы остается неизменной и более высокой, чем у нового трансформатора такой же мощности.

Целесообразность продолжения эксплуатации отслуживших свой нормативный срок службы трансформаторов рассмотрен на основе сравнения дисконтированных затрат, состоящих из капиталовложений и издержек на эксплуатацию ИЭО.

Таким образом, в резервированной сети при неизменной или возрастающей стоимости силового трансформатора в течение срока его службы и отсутствии недоотпуска электроэнергии потребителям при аварийных отключениях оправданно продолжение эксплуатации отработавшего свой нормативный срок трансформатора.

мня дополнительных капитальных вложений в размере

Продолжение эксплуатации силовых трансформаторов, работающих в нерезервированной сети, после истечения нормативного срока службы нецелесообразно, учитывая, что стоимость трансформатора возрастает во времени. Выполненные расчеты показали, что при доле ущерба от недоотпуска электроэнергии, равной 0,5 и более, эффективна замена отработавшего свой срок трансформатора. При значениях 5 й 03 целесообразно продолжение эксплуатации работающего трансформатора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертационной работе решены сформулированные задачи, основные результаты работы состоят в следующем:

1. Исследованы организационная структура промышленного пред* приятия и состояние энергохозяйства, как неотъемлемой части инфраструктуры производства, выявлены основные проблемы функционирования изношенного электрооборудования. Сформулированы цель и задачи исследования, выбраны объект и предмет исследования,

2. Исследования процессов, протекающих в различных функциональных узлах СТ показали, что для построения их моделей недостаточно традиционного математического аппарата, поэтому принципы принятия решения и определения достоверности экспертного заключения при информационной поддержке основаны на положениях теории нечетких множеств.

3. Разработанные модели и методы формализации нечеткой информации и методика определения экспертного заключения позволяют давать заключение о техническом состоянии силовых трансформаторов с достоверностью в диапазоне 0,66 £ /лф й 1.

4. На основе предложенных моделей разработан исследовательский прототип информационной системы мониторинга, экспертной диагностики и прогнозирования технического состояния силовых трансформаторов.

5. Расчет экономической эффективности при продлении срока эксплуатации изношенных силовых трансформаторов на основе анализа и сравнения капиталовложений и дисконтированных затрат на обслуживание либо замену оборудования показывает, что выполняется условие эффективности продолжения эксплуатации, отработавшего свой нормативный срок службы трансформатора, работающего в резервированной сети.

6. Рассмотрены вопросы организации подразделения технической диагностики в производственной структуре отдела главного энергетика предприятия и взаимодействия данного подразделения с основными производственными структурами промышленного предприятия.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях.

1. Береговских, A3. Экспертная система для диагностики и мониторинга состояния силовых трансформаторов [Текст] / A.B. Береговских, В.Г. Сазы-кин, A.A. Степанов // Электроэнергетика, автоматизация производства, технологические машины; сб.науч.тр. / Норильский н иду стр. ин-т. — Норильск, 2005. — С.28-32.

2. Береговских, A.B. Экспертная диагностика и мониторинг эксплуатационной надежности силовых трансформаторов [Текст] / A3. Береговских // Молодые исследователи - регионам: материалы Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов. В 2-х т.— Вологда: ВоГТУ, 2005. — С.59-61.

3. Береговских, A.B. Исследование технических аспектов диагностики силовых трансформаторов [Текст] / A3. Береговских, В.Г. Сазыкин // VII Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку». — Майкоп: нзд-во ООО «Качество», 2005. — С. 17-18.

4. Береговских, A.B. Экспертная диагностика силовых трансформаторов [Текст] / A.B. Береговских // Наука. Технологии. Инновации: Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых в 7-ми частях. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. Часть 7. - С. 90-92.

5. Береговских, A.B. Экспертная диагностика и мониторинг эксплуатационной надежности силовых трансформаторов [Текст] / A.B. Береговских, В.Г. Сазыкин // Всероссийская конференция аспирантов и молодых ученых. — Екатеринбург, 2006.-С. 19-21.

6. Береговских, A.B. Исследования факторов, влияющих на техническое состояние силовых трансформаторов [Текст] / A.B. Береговских // Молодое ученые Норильского промышленного района - Российскому Северу: сб.науч.тр. 4.1 /Норильский индустр. ин-т, - Норильск, 2006. —С. 146-149.

7. Береговских A3. Экспресс-диагностика и мониторинг состояния трансформаторного электрооборудования газодобывающих комплексов [Текст] / A.B. Береговских, В.Г. Сазыкин // Проблемы энергетики. — Казань, 2006. -.№¡7-8. — С. 93-96.

8. Береговских, A3. Организация безопасной эксплуатации силовых трансформаторов газовых промыслов [Текст] / A.B. Береговских, В.Г. Сазыкин // материалы III Всероссийской научно-практической конференции -«Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии». — Челябинск, 2006. — С. 89-91.

9. Береговских, A.B. Организация мониторинга, экспертной диагностики и прогнозирования технического состояния силовых трансформаторов предприятий машиностроения [Текст] / A.B. Береговских // Московский гос. горный ун-т. Москва, 2006.4с. в ГИАБ / 24.10.2006. №534/12-06.

БЕРЕГОВСКИХ Анатолий Владимирович

ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА, ЭКСПЕРТНОЙ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность: 05.02.22 — «Организация производства (энергетика)» '

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 10.11.2006 г.

Формат 60x84 1/16, Бум. Для копир.-мн.ап. Гарнитура Times New Roman Печать плоская. Усл. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ №794

Отпечатано в отделе ТСОиП ГОУВПО «НИИ» 663310, Норильск, ул. 50 лет Октября, 7

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Современное состояние энерюхозяйства промышленных предприятий

1.2. Существующие формы техническою обслуживания и ремонта электрооборудования.

1.3. Техническая диа1 ностика и мониторинг электрооборудования.

1.4. Системы непрерывно! о контроля состояния и диа! носiики С Г.

1.4.1. Способы выявления дефектов в системах кон троля.

1.4.2. Ал1 оритмы обработки диагностируемой информации.

1.5. Факторы, влияющие на возникновение ЧР.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.

2.1. Основные положения 1еории планирования эксперимента.

2.2. Методика исследования диэлектрических свойств и характеристик июляционных жидкостей силовых трансформаторов.

2.3. Методика определения влаюсодержания трансформаторно1 о масла

2.4. Исследование ЧР в лабораторной модели силовою трансформатора, находяще1 ося в СЭС.

2.4.1. Устройсию для ишерения характеристик часшчных разрядов.

2.4.2.11роверка и i радуировка измерительно! о устройства.

2.5. Исследование характеристик внутренних повреждений СТ методом теиловизорно1 о наблюдения.

2.6. Методика определения развивающихся дефекюв СТ но результатам хромаю!рафического анализа iазов, растворенных в масле.

2.7. Выводы.

ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕС1В В МОДЕЛИРОВАНИИ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ВЫВОДА РЕШЕНИЯ.

3.1. Основные положения геории нечетких множесш.

3.2. Нечеткие числа, уравнения и аппроксимация лишниаических значений.

3.3. Принципы построения нечетких алгоритмов вывода решений.

3.4. Определение достоверности экспершых заключений в системе принятия решений в условиях нечеткой среды.

3.5. Выводы.

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОНСЛУЖИВЛ11ИЯ В ОТДЕЛЕ ГЛАВ1ЮГО Э11ЕРГЕ ГИКА.

4.1. Структура отдела главною энер!етика промышленной) предприятия

4.2. Ор1анизация подразделения диагносжки в сгрукчуре оiдела 1лавною энер1егика промышленною нредприяшя.

4.3. Ор1анизация экспертной диапюстики силовых трансформаюров промышленных предприягий.

4.4. Технико-экономическое обоснование целесообразности продления срока эксплуатации и шошенных С Г.

4.5. Выводы.

Актуальнойь рабшм. Организационная сфуктура промышленною предприятия представляет собой сложную динамическую сис1ему, сосюящую из взаимосвязанных и функционально обособленных подсисюм, стремящихся к постоянному развитию и совершенствованию в соответствии со своими основными целями и задачами. Центральной подсистемой такой системы является основное производство с инфраструктурой, обеспечивающей ею комплексом работ и услуг, направленных на обеспечение эффективною функционирования предприятия. Энерютическое хозяйство предприяшя должно оршнизопывать снабжение техноло1ическою оборудования и машин всеми видами потребляемых энерюресурсов и элекфоэнерг ии.

Силовые трансформаторы (СТ) являются связующим звеном между электростанцией и электрическими сетями предприятия, в значительной мере определяющим надежность работы энергосис1емы и подачи элекфоэнерг ии. Внезапный выход из строя фансформатора причиняе1 особенно большой ущерб, так как при эюм убьики связаны не только с необходимое гыо восстановления трансформа юра, но и, прежде всею, с перерывом в производстве. Однако, в настоящее время yiрожающими темпами растет ишос производственных основных фондов практически на всех промышленных предприятиях. Доля элекфо-оборудования (ЭО), выработавшею свой ресурс, составляет от 30% и более, а для силовых трансформаторов доходит до 70%. Нарастание объема изношенною оборудования и отсутствие возможности ею восстановления вводит энерге-шческое обеспечение в зону повышенною риска, техноло1ических отказов и аварий не только электрооборудования, систем автоматического регулирования, релейной защиты и иротивоаварийною управления, но и tcxhojioi ическою оборудования промышленных предприятий. В тоже время функционирование ЭО за рамками своею жизненною цикла имеег гехнические, методологические, экономические и другие особенности. Специфичность повреждений изношенных СТ, повышенная чувствительность к факторам износа, увеличение скорости развития повреждений в СТ - все это приводит к повышению фактора риска повреждения ИЭО в процессе ею эксплуатции, а также к затруднению в протезировании продолжительности безаварийной работы ИЭО при cymeci-вующих формах техническою обслуживания, реализованных в виде системы планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Система техническою обслуживания и ремонта силовых фансформа'о-ров но текущему состоянию электрооборудования (ТОР СЭО) являе1ся наиболее эффективной, однако требует детальной проработки и совершенствования ор1анизации техническою обслуживания и ремонтов ИЭО. Средства монию-риша и диагностики состояния ЭО, а также применение экспертных систем в оркшизации производственных процессов позволяют изменить с грате! ию ор-1аншации периодически проводимых профилактических рабог на более эффективную систему обслуживания, зависящую от состояния объекта.

Переход от системы ППР к системе техническою обслуживания и ремонтов но состоянию электрооборудования требует также реструктуризации иод-разделений предприятия. Сущеетующие формы ортнизации ремонтных работ промышленных предприятий направлены в основном на проведение IIIIP, поэтому необходимы совершенствование структуры отдела главною энерютика и ор1анизация новой производственной единицы - подразделения технической диатоаики.

13 современных условиях прослеживается 1енденция соизмерят!» затраты и прибыль от любых технических мероприятий, поэтому замена существующей системы предунредигелыю-плановых ремонтов на более эффективную систему с учетом контроля и ранней диашостики будет иметь значительный экономический эффек!.

Целью работы является ор1анизация мониториша, экспертной диашостики и прогнозирования техническою состояния силовых трансформаторов путем разработки методов для эффективного функционирования при совершенствовании структуры энерюхозяйства на промышленных предприятиях.

В соответствии с поставленной целью необходимо решение следующих задач:

1. Определить основные направления организации и совершенствования jnepiохозяйспш промышленных предприятий.

2. Выяви п. наиболее информативные диатосшческие факторы, влияющие на техническое состояние и срок дальнейшей эксплуатации высоковолы-ных силовых трансформаторов.

3. Формализовать нечеткие факторы состояния СТ и их отношения;

4. Определить достоверность экспертных заключений в системе принятия решений в условиях нечеткой среды.

5. Разработать прототип экспертной системы для мониюриша, диагностики и fipoiнозирования сосюяния высоковольтных силовых трансформаторов при выявлении развивающихся дефектов или опасных режимов работы до тою, как они вызову I повреждение, для продления срока службы С Г промышленных предприятий.

6. Разработать сфуктуру подразделения технической диагностики в производственной схеме отдела главною энергетика предприятия для перехода от системы TOP III IP к техническому обслуживанию электрооборудования но ею состоянию.

MeIоды исследования. В работе использовались положения системною анализа, теории вероятности, нечетких множеств, меюды математической статистики, диатостики, методы планирования активною эксперимента, математическое и компьютерное моделирование.

Обоснованное!i> и достоверное!!, научных положений и выводов подтверждается корректным использованием математического аппарата и результатами лабораторных и эксплуатационных испытаний. Достаточное условие основано не на противоречии выдвинутых положений известным и достоверно изученным закономерностям, выдвигаемые научные положения аргументированы известными научными положениями, исгинносгь которых доказана или самоочевидна.

Па защиту выноси ich полученные лично автором следующие научные положения:

1) обоснование информативности основных диапюсшческих факюров техническо1 о состояния С Г;

2) разработанные модели и методы формализации неопределенной информации с помощью теории нечетких множеств;

3) меюдика определения достоверности принимаемою экспертного заключения при информационной поддержке принятия решения;

4) методика доопределения типовых ситуаций до принятия экспертного заключения;

5) предложенная производственная структура подразделения технической диагностики с использованием экспертной поддержки приняшя решений.

Научна» новизна работы заключается в следующем:

1) выявлены наиболее информативные факторы, влияющие на возникновение часгичных разрядов в изоляции силовых трансформаторов, как основною диапюстическою признака техническою сосюяния СТ;

2) проведена классификация типовых ситуаций, в соответствии с ко юрой возможны проектирование и разработка систем автоматизированной диагностики СТ;

3) разработана меюдика формирования экспертных заключений и определение степени достоверности на основе нечет комножесг венных правил и выводов;

4) разработан прототип экспертной системы поддержки принятия решений по результатам мониторинга для прогнозирования техническою состояния силовых трансформаторов;

5) разработана структура подразделения технической диагностики в отделе главною энергетика предприятия для организации обслуживания и ремонтов ИЗО промышленных предприятий.

Практическая ценность рабспы. Разработан прототип экспертной системы мониторинга и диагностики техническою сосюяния силовых трансформа горой, предложена структура подразделения 1ехнической диагностики в производственной схеме огдела главною энергетика, позволяющая перейти ог существующей формы обслуживания ЭО, реализованной в виде III IP, к сисгеме обслуживания по состоянию. Данная диагносгическая cipyKiypa позволяет осуществлять пропкн техническою состояния силовых грансформагоров на следующий временной интервал, а соответственно позволяет продлить срок эксплуатации изношенною электрооборудования.

Реализация полученных резулыаиж. Полученные в работе резулыагы исследований доведены до инженерных решений, практических рекомендаций и конкретною внедрения. Подразделение технической диагностики, как отдельная производственная структура, образовано в управлении главною энергетика ОАО «Порильскгазпром», являющемся основным поставщиком ЗФ ОАО «ГМК «Норильский Никель», на базе учаегка по наладке, испытаниям и из;.е-рениям электротехнической лаборатории.

Материалы диссертационной рабогы используются в учебном процессе Норильскою индустриального института в дисциплинах специальностей 100400 «Электроснабжение (по отраслям)» и 071900 «Информационные системы в энергегике».

Апробация рабои.к Основные результаты рабогы и материалы исследований докладывались на:

• Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Молодые исследователи - per ионам» (Вологда, 2005);

• VII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку» (Майкоп, 2005);

• Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2006);

• Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых (Екатеринбург, 2006);

• III Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) «Безопасность жизнедеятельности в гретьем гысячелепш» (Челябинск, 2006);

• Региональной научно-технической конференции «Молодые ученые Норильскою нромышленною района - Российскому северу» (2005-2006).

Также материалы диссертации докладывались и получили одобрение на ежеюдных научно-технических конференциях Норильскою индустриальной) инсгшута (2003-2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 pa6oi общим объемом 1,9 печатных листов.

Структура и объем рабопл. Диссертационная работа состоит из введения, четыреч ишв, заключения, списка литературы и приложений.

4.5. Выводы

1. В результате рассмотрения типовой структуры и обязанностей отдела ьчавною энергетика, связанных с осуществлением системы ТОР СЭО, необходимо проведение технической диагностики и мониторинга состояния ЭО в непрерывном режиме либо с заданной периодичностью для определения необходимых сроков и количества ремонтов ЭО.

2. В соответствии с новыми функциями в отделе главною энергетика требуется создание подразделения технической диагностики с целью контроля параметров функционирования ЭО и их оптимизации, прогнозирования срока службы оборудования.

3. В связи с поставленными задачами подразделение технической диагностики проводит комплекс мероприятий по контролю техническою состояния силовых трансформаторов, прогнозированию дальнейшею срока эксплуатации, оптимизации режимов работы С Г.

4. Для формирования заключения по техническому состоянию силовых трансформаторов при отсутствии достаточной информации, а также при нечетких и неполных данных, ор1анизуется экспертная диагностика для поддержки припиши решений.

5. В структуру экспертной системы входят следующие компоненты: средства диагностики, база знаний, алгоритмы обработки полученной информации, алгоритмы принятия оптимальных решений.

6. Для принятия точного решения в случаях с неполной информацией в экспертной системе разработан алгоритм доопределения экспертного заключения по семантической цепи в диалоговом режиме с пользователем.

7. Результатами проведенных технико-экономических расчетов подтверждена целесообразность продления срока службы изношенных силовых трансформаторов в резервированной се г и при неизменной или возрастающей стоимости силовою трансформатора в течение ею эксплуатации.

114