автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка электромагнитного спектрального метода оценки поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов



Направо писи

005047941

б^:

САМОРОДОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ ПОВРЕЖДЕННОСТИ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫХ МАШИННЫХ АГРЕГАТОВ

Специальность 05.26.03 — «Пожарная и промышленная безопасность» (нефтегазовая отрасль)

I 7 ЯН В 2013

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2012

005047941

Работа выполнена на кафедре « Технологические машины и оборудование» ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Баширов Мусса Гумерович

Официальные оппоненты: Ураксеев Марат Абдуллович

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»/ кафедра «Информационно-измерительная техника», профессор

Абдрахманов Наиль Хадитович

кандидат технических наук, Ассоциация «Башкирская Ассоциация Экспертов», генеральный директор

Ведущая организация: ООО «НТЦ Промбезопасность-Оренбург»,

(г. Оренбург)

Защита диссертации состоится «15» февраля 2013 года в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Автореферат диссертации разослан «27» декабря 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Ризванов Риф Гарифович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Безопасность технологических процессов на предприятиях нефтегазовой отрасли во многом определяется техническим состоянием машинных агрегатов, которые используются для транспортировки взрыво- и пожароопасных сред. Условия эксплуатации и конструктивные особенности взрывозащшценных машинных агрегатов нефтегазовых производств не позволяют решить задачу достоверной оценки их технического состояния применением традиционных методов и технических средств оценки технического состояния. Для решения этой задачи необходимы новые методы и средства, позволяющие осуществлять удаленный контроль технического состояния машинных агрегатов без их остановки и нарушения технологического процесса, предотвратить аварийные ситуации, связанные с утечкой транспортируемых взрыво- и пожароопасных сред.

Основную долю машинных агрегатов нефтегазовых производств составляют машинные агрегаты с электрическим приводом. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных научными коллективами Уфимского государственного нефтяного технического университета, Дальневосточного государственного университета путей сообщения и Архангельского государственного технического университета, позволили выявить наличие взаимосвязи между техническим состоянием машинных агрегатов и параметрами генерируемых двигателем электропривода высших гармонических составляющих токов и напряжений. Исследованию изменения топографии электромагнитного поля двигателя электропривода машинных агрегатов и параметров гармонических составляющих фазных токов и напряжений в процессе накопления поврежденности в элементах электрической и механической части машинных агрегатов посвящены работы ряда зарубежных и российских ученых, таких как Altug S., Bayir R., Копылов И.П., Баширов М.Г., Петухов B.C., Суворов И.Ф., Шикунов В.Н., Заварихин Д.А, Прахов И.В. и др. Несмотря'на достигнутые результаты, в настоящее время отсутствуют средства, адаптированные к использованию в условиях пожаро- и взрывоопасных сред, позволяющие оценить техническое состояние машинных агрегатов с электрическим приводом. Влияние конструкшвных особенностей взрывозащищенных машинных агрегатов, наличия охлаждающих агентов, условий эксплуатации на изменение параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений в процессе накопления поврежденности на сегодняшний день изучено недостаточно. В связи с этим исследования, направленные на разработку новых методов, позволяющих оценить техническое состояние взрывозащищенных машинных агрегатов и за счет этого повысить

надежность и безопасность технологических процессов нефтегазовых производств, являются актуальными, представляют несомненный научный и практический интерес как для отдельных предприятий, так и для отрасли в целом. Это отражено в паспорте специальности 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность», одним из приоритетных направлений которой является разработка методов оценки и прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации технических устройств сложных технических систем опасных производственных объектов.

Целью работы является разработка электромагнитного спектрального метода оценки технического состояния взрывозащшценных машинных агрегатов, основанного на анализе взаимосвязи уровня поврежденности машинных агрегатов с параметрами высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, для повышения безопасности технологических процессов нефтегазовых производств.

Реализация цепи диссертационной работы осуществлялась путем постановки и решения следующих основных задач:

- анализ влияния технического состояния взрывозащшценных машинных агрегатов на безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли;

- исследование закономерностей изменения параметров гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, в процессе накопления поврежденности в элементах взрывозащшценных машинных агрегатов;

- выявление наиболее информативных гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, для оценки поврежденносга отдельных элементов взрывозащшценных машинных агрегатов;

- разработка интегрального параметра поврежденности, отражающего изменение совокупности параметров гармонических составляющих токов и напряжений в процессе накопления поврежденности взрывозащтценных машинных агрегатов;

- исследование динамики изменения интегрального параметра в процессе накопления поврежденности и установление значений, соответствующих предельным значениям уровня поврежденности машинных агрегатов;

- разработка метода фильтрации высших гармонических составляющих токов и напряжений, поступающих в машинный агрегат из электрической сети;

- разработка метода и программно-аппаратного комплекса для оценки уровня поврежденности взрывозащшценных машинных агрегатов и предотвращения аварийных ситуаций на предприятиях нефтегазовой отрасли в связи с их отказом.

Научная новизна

1 Установлено, что для количественной оценки уровня поврежденности взрыво-защшценных машинных агрегатов наиболее информативными являются параметры третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода машинного агрегата.

2 Установлено, что параметры одиннадцатой гармонической составляющей токов и напряжений двигателя электропривода характеризуют температуру статора двигателя электропривода и могут быть использованы для оценки безопасности эксплуатации взрывозащшценных машинных агрегатов при заданной группе взрывоопасных смесей.

3 Предложен интегральный параметр поврежденности Б, формируемый из совокупности параметров гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, для оценки поврежденности машинного агрегата в целом.

4 Разработаны метод и алгоритм количественной оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов, позволяющие предотвратить аварийные ситуации на предприятиях нефтегазовой отрасли из-за их внезапного отказа, основанные на использовании интегрального параметра поврежденности и метода фильтрации неинформативных высших гармонических составляющих токов и напряжений, поступающих из электрической сети.

На защиту выносятся

1 Экспериментально полученные зависимости параметров третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, от уровня поврежденности взрывозащшценных машинных агрегатов.

2 Метод количественной оценки уровня поврежденности взрьтозагцищенных машинных: агрегатов, основанный на анализе параметров гармонических составляющих токов и напряжений электропривода.

3 Метод фильтрации высших гармонических составляющих токов и напряжений, основанный на спектральном анализе падения напряжения на добавочных сопротивлениях, включенных в каждую фазу последовательно с двигателем электропривода машинного агрегата.

Практическая ценность

Разработанный метод оценки технического состояния машинных агрегатов с электрическим приводом принят к использованию в ОАО «Газпром нефтехим Салават»,

ООО «Башэлеюроремонт-Салават» и используется в учебном процессе в филиале ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате.

Апробация работы

Основные положения диссертахщонной работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Инновации и наукоемкие технологии в обеспечении промышленной, пожарной и экологической безопасности опасных производственных объектов» (г. Уфа, 2009); Всероссийском конкурсе инновационных проектов «Обеспечение промышленной и экологической безопасности на взрывопожа-роопасных и химически опасных производственных объектах» (г. Уфа, 2009); Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2009,

2010); 16-ой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2010); Международной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (г. Уфа, 2010, 2011); Всероссийской научной конференции «Экологические проблемы нефтедобычи» (г. Уфа, 2010); Всероссийском консультационно-методическом семинаре «Повышение надежности эксплуатации насосного и компрессорного оборудования нефтегазоперерабатывающих и нефтехимических производств» (г. Салават, 2010), Международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработжа» (г. Уфа,

2011); Международной научно-практической интернет-конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Украина, 2011); Международной научно-методической конференции «Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля - фундамент подготовки специалистов будущего» (г. Салават,

2012); Межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука. Технология. Производство» (г. Салават, 2012); Всероссийской молодежной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии - нефтегазовому региону» (г. Тюмень, 2012) и др.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 35 работ, в том числе б публикаций в ведущих научных рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК РФ, патент РФ на изобретение.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 130 наименований, изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок и 15 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, сформулированы цель и основные задачи исследования.

В первой главе рассмотрены проблемы обеспечения промышленной безопасности технологических процессов нефтегазовой отрасли при отказах взрывозащищенных машинных агрегатов. Приведена классификация неисправностей взрывозащищенных машинных агрегатов, проведен анализ статистических данных, отражающих влияние отказов машинных агрегатов на промышленную и пожарную безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой области. Рассмотрены конструктивные особенности взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом. Обслуживание и ремонт взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом требует дополнительных навыков и специализированных технических средств оценки технического состояния, которые должны учитывать особенности условий эксплуатации и конструкции взрывозащищенного оборудования, такие как массивность корпуса, наличие охлаждающего агента, отсутствие доступа к токоведущим частям электропривода.

В работе рассмотрены используемые в промышленности методы оценки технического состояния взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом, такие как магнитный, электрический, вихрегоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический, метод проникающих веществ и другие. Вопросам определения технического состояния машинных агрегатов посвящены работы Клюева В.В., Болотина В.В., Биргера И.А. и ряда других авторов. Но, несмотря на достигнутые успехи, необходимо признать отсутствие на сегодняшний день на предприятиях нефтегазовой отрасли комплексной системы оценки технического состояния взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом, позволяющей обнаруживать дефекты на ранней стадии развития и отслеживать тенденции их развития для предотвращения внезапного отказа агрегатов.

На сегодняшний день одним из перспективных методов оценки технического состояния взрывозащищенных машинных агрегатов является электромагнитный спектральный метод, основанный на анализе взаимосвязи параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, с техническим состоянием и режимами работы взрывозагцшценного машинного агрегата.

В отличие от вибрационного метода оценки технического состояния, спектральный метод позволяет исключить преобразование механических колебаний в электрический сигнал, определять как механические, так и электрические повреждения, осуществлять удаленный контроль технического состояния взрывозащищенных машинных агрегатов,

работающих; в труднодоступных местах взрывопожароопасных нефтегазовых производств. Несмотря на перечисленные достоинства спектрального метода оценки технического состояния, для доведения его до широкого практического промышленного применения необходимо решить ряд важных задач, связанных' с определением источника высших гармонических составляющих независимо от точки подключения технических средств измерения, с выделением информативных параметров из широкого спектра гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, распознаванием технического состояния, режимов работы и характерных повреждений взрывозащшценных машинных агрегатов по значениям параметров гармонических составляющих токов и напряжений.

Во второй главе рассмотрены физические процессы и явления, протекающие в машинных агрегатах. Рассмотрены с&емы замещения, математические модели и характеристика элементов электропривода взрывозащшценного машинного агрегата.

Дня получения передаточной функции машинного агрегата с электрическим приводом составлены электрические схемы замещения кабеля с распределенными параметрами и Т-образная схема замещения электродвигателя с учетом магнитных потерь (рисунок 1). Схема замещения двигателя с исполнительным органом представлена параметрами обмоток статора и ротора, магнитной цепи и сопротивлением нагрузки на валу электродвигателя Кг, учитывающим изменение активной мощности, передаваемой в исполнительный орган при различных режимах работы машинного агрегата.

Рисунок 1 - Электрические схемы замещения элементов машинного агрегата

Из теории электрических машин известно, что решение уравнений для напряжения и тока в произвольной точке х линии имеет вид:

а) кабельная линия

б) электропривод с исполнительным органом

и=и1с!1ух-112в8Ьух , 1 = 11сЬух--^-зЬух ,

(1)

К0+]тЬ0

В 1О0+]соС0' (3)

у = ^(К0+]саЬ0У<Э0 + -}аС01 (4)

где и, — напряжение в начале линии, I, — ток в начале линии, — волновое сопротивление кабеля, у — постоянная распространения сигнала в кабельной линии.

Для оценки степени искажения формы кривых токов и напряжений определенными гармоническими составляющими использовались коэффициенты п-ых гармонических составляющих тока Кь и напряжения Киг1 , которые определяются в соответствии с ГОСТ 13109-97 по формулам:

Кш=^--100%, (5)

К1п=^-100%, (6)

•Ц

где И] - действующее значение фазного напряжения первой гармоники, II - действующее значение фазного тока первой гармоники, ип — действующее значение фазного напряжения п-ой гармоники, 1п — действующее значение фазного тока п-ой гармоники.

Для идентификации технического состояния машинных агрегатов наибольшее применение нашли метрические, статистические, динамические методы распознавания, а также метод искусственных нейронных сетей.

Метрические методы распознавания образов основаны на количественной оценке близости двух состояний объекта, где мерой близости считается расстояние между точками, изображающими состояние объекта в пространстве признаков.

Статистические методы основаны на построении многомерных корреляционных моделей, связывающих параметры объекта диагностирования с сигналами измерительного преобразователя, по результатам экспериментальных исследований.

Динамические методы основаны на представлении связи между входными и выходными сигналами объекта с помощью, передаточной функции, определяемой как отношение выходного сигнала к входному, преобразованных по Лапласу.

Метод искусственных нейронных сетей основан на использовании элементов, функциональные возможности которых аналогичны большинству элементарных функций биологического нейрона. Важным преимуществом использования нейронных сетей в задачах распознавания состояния объекта является обучаемость. При-

менение искусствешгых нейронных сетей в задачах оценки технического состояния машинных агрегатов находит все больший интерес, т.к. нейронные сети позволяют сократить аппарат распознавания образов, а использование метода планирования эксперимента позволяет уменьшить оптимальное количество обучающих экспериментов без изменения достоверности результатов.

В третьей главе рассмотрены вопросы разработки экспериментальной установки, метрологического обеспечения результатов измерений, методики экспериментальных исследований. Приведены результаты исследования изменения параметров гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, в процессе накопления поврежденности взрывозащшценных машинных агрегатов. В качестве объектов исследования выбраны взрывозащшцен-иые насосные агрегаты с асинхронными электродвигателями. Для измерения параметров гармонических составляющих токов и напряжений использовали измерители показателей качества электроэнергии Ресурс-ОТ2М и Энерготестер ПКЭ. Произведен сравнительный анализ полученных результатов с показаниями серийно выпускаемых приборов, используемых в промышленности для оценки технического состояния машинных агрегатов с электрическим приводом, таких как ИДО-05, ИДП-03, Квант II-Л, ВМ-300, 2801БМ. Для проведения экспериментальных исследований в соответствии с требованиями ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00 и ПУЭ разработаны экспериментальные установки на предприятиях ОАО «Газпром нефтехим Салават», ООО «Башэлектроремонт-Салават» и в филиале ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате. Схема и внешний вид экспериментальных установок изображены на рисунках 2, 3 и 4.

0-

0-

С 0-

ЗР

0.1

к

Щ ~0~

Персанальный компьютер

"с

■е

Анализатор показателей качестВа электроэнергии

0 0 0 Выдоды для иммитации межфазных и межбиткабых пойреждении

Рисунок 2 - Схема экспериментальной установки для исследования режимов работы и характера повреждений взрывозащшценных машинных агрегатов

а) в ОАО «Газпром нефтехим Салават» б) в ООО «Башэлекгроремонт-Салават»

Рисунок 3 - Экспериментальные установки в производственных условия«

Рисунок 4 - Экспериментальная установка для исследования и моделирования влияния дефектов на гармонический состав токов и напряжений в филиале ФГБОУ ВПО УГНТУ в городе Салавате

Метрологическое обеспечение результатов измерений осуществлялось согласно ГОСТ 14014-91, ГОСТ 22261-94, ТУ4222-009-53718944-05, паспортов измерителей показателей качества электроэнергии Ресурс-иГ2М и Энерготестер ПКЭ. При анализе результатов измерений параметров гармонических составляющих устанавливался нижний предел, определяемый погрешностью средств измерений, равный 0,05 % для коэффициента п-ой гармонической составляющей напряжения Кип и для коэффициента п-ой гармонической составляющей тока Кгп. Значения Кип и К^, меньшие указанных пределов, округлялись до нуля.

Методика проведения экспериментальных исследований разработана в соответствии с ПТЭЭП, ГОСТ 13109-97, ГОСТ 11828-86, РД 34.45-51.300-97 и включает в себя следующие этапы: подготовка экспериментальной установки к работе в исследуемом режиме; подключение приборов для измерения параметров машинных агрегатов; задание пределов измерений параметров; пуск машинного агрегата в работу; регистрация параметров машинного агрегата; остановка машинного агрегата; сохранение экспериментальных данных; фильтрация высших гармонических составляющих, генерируемых сетью; анализ и обработка экспериментальных данных.

Для определения места расположения источников гармонических составляющих токов и напряжений разработан метод, который заключается в определении источника гармонических составляющих на основании спектрального анализа падения напряжения на добавочном сопротивлении. В каждую фазу питающей линии включаются добавочные сопротивления малого номинального значения Ид, и измеряются фазные напряжения до и после этих сопротивлений. Полученные данные фильтруются по следующему правилу: если амплитуда п-ой гармонической составляющей и„ до' добавочного сопротивления Кд меньше, чем. после него, то источником п-ой гармонической: составляющей ип напряжения является двигатель электропривода машинного агрегата; если напряжение п - ой гармонической составляющей и„ до добавочного сопротивления больше, чем после него, то источником п-ой гармонической составляющей и„ напряжения является сеть.

Для проверки разработанного метода фильтрации в приложении ЗшшИпк пакета программ МаЙШаЬ была составлена Модель, состоящая из источника питания, кабельной линии, добавочных сопротивлений, электродвигателя с исполнительным органом и анализаторов высших гармонических составляющих токов и напряжений. ' Результаты моделирования подтвердили, что предложенный метод позволяет осуществлять эффективную фильтрацию высших гармонических составляющих токов и напряжений, поступающих в электропривод машинного агрегата из сети.

Исследование взаимосвязи параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, с режимами работы и характерными повреждениями взрывозащищенных машинных агрегатов состоит из двух этапов.

На первом этапе были проведены однофакторные эксперименты при физическом моделировании, таких характерных повреждений и режимов работы, как: меж-

витковые и межфазные замыкания обмоток ротора электродвигателя; замыкание обмоток ротора электродвигателя на землю; повреждение стержней ротора; двухфазный режим работы; неисправности подшипников двигателя и исполнительного органа; режим перегрузки и недогрузки машинных агрегатов; параллельное и угловое смещение валов электродвигателя и исполнительного органа; статическая и моментная неуравновешенность ротора электродвигателя; плохое крепление электродвигателя к фундаментной плите; пониженное сопротивление изоляции; повышенная температура обмотки статора. Сопротивления изоляции обмотки статора электродвигателя уменьшалось путем увлажнения до значения 0,05 МОм. Сопротивления изоляции контролировали при помощи прибора 2801 Ш. В таблицах 1 и 2 представлены экспериментально полученные значения параметров 1, 3, 5, 7, 9 и 11 гармонических составляющих токов и напряжений, соответствующие исправному, неисправному и предельному состоянию сопротивления изоляции обмотки статора электродвигателя АИМ 100 S4 насоса 1П 12,5/12,5. Динамика изменения параметров гармонических составляющих токов и напряжений представлена на рисунке 5.

Таблица 1 - Значения параметров 3, 5, 7, 9 и 11 гармоник токов и напряжений, соответствующие исправному, неисправному и предельному состоянию сопротивления

изоляции обмотки статора электродвигателя АИМ 100 S4 насоса 1П 12,5/12,5

Rro, МОм 0,05 0,5 400

Состояние Предельное Неисправное Исправное

Фаза А В С А В С А В С

Кв 1,61 1,68 1,64 0,79 0,80 0,69 0 0 0

ки 2,24 2,34 2,19 0,99 0,93 0,92 0 0 0

К17 3,83 3,76 3,82 2,85 3,01 2,78 2,35 2,48 2,17

Кв 0,31 0,26 0,20 0,21 0,21 0,15 0,16 0,17 ОД 1

Кш 0,20 0,15 0,20 0,15 0,11 0,17 0,11 0,08 0,13

K« 0,22 • 0,29 0,23 0,15 0,14 0,11 0 0 0

Кш 0,35 0,38 0,28 0,19 0,19 0,14 0 0 0

Кш 0,98 0,66 0,52 0,61 0,54 0,43 0,46 0,44 0,35

Кш 0,17 0,09 0,13 0,11 0,06 0,10 0,09 0,05 0,08

Кип 0,22 0,10 0,03 0,13 0,09 0,03 0,1 0,07 0,02

фшз 125,25 95,25 145,06 89,8 87,12 90,690 0 0 0

<PlU5 47,87 38,98 59,01 52,05 44,75 42,59 0 0 0

<Рют 68,42 68,77 69,94 75,89 72,14 79,54 77,67 75,12 79,26

фШ9 39,45 31,31 41,68 81,99 73,62 77,72 82,54 88,94 119,34

фШ11 40,35 -21,43 49,14 162,04 -77,98 95,04 88,21 149,71 100,38

Таблица 2 - Значения токов и напряжений первой гармоники, соответствующие исправному, неисправному и предельному состоянию сопротивления изоляции обмотки статора электродвигателя АИМ 100 S4 насоса 1П 12,5/12,5

Состояние Сопротивление изоляции, МОм Напряжение, В Ток, А

А В С А В С

Предельное 0,05 230,914 230,333 230,848 4,648 4,548 4,617

Неисправное 0,2 230,565 229,979 230,341 4,624 4,530 4,572

Неисправное 0,5 230,770 230,605 231,079 4,592 4,533 4,638

Исправное 2,5 230,486 229,975 230,698 4,594 4,478 4,603

Исправное 30 233,836 232,774 232,836 4,566 4,476 4,432

Исправное 400 233,994 232,513 232,768 4,577 4,435 4,382

«

i

М5 0

2.5 2 1,5

f,? в

¡К<ц=0,б5М0м|

4 5 в

U I

ад й V'

0.4

0J!

Гаеа $

S 9 W 1! 12 15 М I?

Кш^Ш-МОм

Гш 11

} -1 5 Sc

N'äiiptasiiKt!

Предельное состояние изоляции

? S 4 10 II 12 и 14 15 К шрмгажи

R-,n=03 Юк

4 5 б

ЯЬ сю —

* f № 1! ¡2 »л 14 ¡5

<М> ft.5-

s 0.4

* 0.5 »X2 ».1 0

8 *)

1ш Cferv

S1 П I? 14 15

As Едрчмшк»

Неисправное состояние изоляции Jfcupww*

|R,r,=40Q MOst

СЕЬ гмз

<) И it 12 1J 14 15

ПА (О

0,2

0.1 о

Ки=400 МОм

3 4

.VäISj>M«K[KH

Исправное состояние изоляции

113 Из оь

б 7 S 9 lö II 12 ).» 14 15

Xä щяяяки

□А ИВ вс

Рисунок 5 — Спектры гармонических составляющих токов и напряжений, соответствующие исправному, неисправному и предельному состоянию сопротивления изоляции обмотки статора электродвигателя АИМ 100 84 насоса Ш 12,5/12,5

Одним из основных контролируемых параметров для взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом является температура поверхности, которая не должна превышать предельно допустимую температуру для определенной группы взрывоопасных смесей. Повышенная температура создавалась путем нагрева обмотки статора постоянным током и контролировалась инфракрасным пирометром Center 352. По результатам экспериментальных исследований получены зависимости амплитуд одиннадцатых гармонических составляющих токов и напряжений и соответствующих им углов сдвига по фазе от изменения температуры обмотки статора электродвигателя АИМ 100 S4 насоса 1П 12,5/12,5

Km=f(t), (7)

Кип =Щ, (8)

Фшп = f(t) , (9)

где t—температура обмотки статора двигателя электропривода.

На рисунке 6 представлена зависимость амплитуд одиннадцатых гармоник токов и напряжений от изменения температуры обмотки статора электродвигателя АИМ 100 S4 насоса 1П 12,5/12,5.

2,5

«KÍC

-snaoéno, КУ Д

-"Ч-Г-Кив

-кис

30 45 60 75 90 105

Температура, °С

Рисунок 6 - Зависимость амплитуд одиннадцатых гармоник токов и напряжений от изменения температуры обмотки статора электродвигателя АИМ 100 S4

насоса 1П 12,5/12,5

Экспериментальные исследования показали, что в процессе накопления по-вреждеиности взрьшозащищенных машинных агрегатов происходит изменение параметров спектра гармоник токов и напряжений, генерируемых двигателем электро-

привода. Наиболее информативными параметрами, отражающими изменение уровня поврежденности элементов взрывозащшценных машинных агрегатов, являются амплитуды 3, 5, 7, 9 и 11 гармонических составляющих токов и напряжений и соответствующие им углов сдвига по фазе между током и напряжением. Экспериментально определены значения параметров гармоник, соответствующие исправному, неисправному и предельному состоянию отдельных элементов взрывозащищенных машинных агрегатов.

На втором этапе по результатам экспериментальных исследований для 10 факторов (видов повреждений) получены уравнения регрессии, характеризующие зависимость изменений значений амплитуд 3, 5, 7, 9 и 11 гармоник фазных токов и напряжений и соответствующих им углов сдвига по фазе от технического состояния взрывозащшценного машинного агрегата. В качестве факторов использовались следующие повреждения: неисправность заднего подшипника (х^; неисправность переднего подшипника (х2); перегрузка электродвигателя (х3); параллельное смещение валов (Х4); угловое смещение валов (х^; статическая неуравновешенность ротора электродвигателя (х^); моментная неуравновешенность ротора электродвигателя (х7); плохое крепление к фундаменту (х8); повышенная температура обмотки статора (х9); пониженное сопротивление изоляции (хю). В качестве примера приведено уравнение регрессии для третьей гармоники тока в фазе А

у = 0,93 9 - 0,0515х, + ОД 55х2 + 0,0183х3 + 0Д63х4 + 0Д79х5 + 0,0109хв +

+ 0,124х, — 0,143х8 + 0,00203х, + ОД61х10, (10)

где у - выходной параметр (значение амплитуды 3 гармоники тока в фазе А), X].. .Хю - входные переменные, факторы (виды повреждений).

Для определения технического состояния взрывозащшценных машинных агрегатов необходимо рассматривать совокупность изменения амплитуд 3, 5, 7, 9 и 11 гармоник токов и напряжений в фазах А, В, С и соответствующие им углы сдвига по фазе, что требует применения современных алгоритмов и программ обработки диагностической информации.

В четвертой главе произведен анализ результатов экспериментальных исследований. Предложен интегральный диагаостический параметр, отражающий изменение совокупности параметров гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, в процессе накопления поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов, позволяющий количественно оценить уровень поврежденности и предотвратить аварийные ситуации на предприятиях

нефтегазовой отрасли из-за их внезапного отказа. Разработаны метод оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов, основанный на использовании интегрального диагностического параметра (патент РФ на изобретение №2431152), и программно-аппаратный комплекс для реализации этого метода. Приведены результаты испытаний разработанного метода на реальных объектах.

Алгоритм определения уровня поврежденности взрывозащищенного машинного агрегата представлен на рисунке 7. В качестве диагностических параметров применяются коэффициенты 3, 5, 7, 9 и 11 гармонических составляющих токов К1п и напряжений Кип и значения углов сдвига по фазе (ри;(п) между соответствующими гармоническими составляющими фазных токов и напряжений.

Рисунок 7 - Алгоритм определения уровня поврежденности взрывозащищенного

машинного агрегата

Для количественной оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов предложен интегральный диагностический параметр поврежденности Б^, формируемой искусственной нейронной сетью

ю т=1

где V/ — весовые коэффициенты нейронной сети для соответствующих диагностических параметров; т = 1,2,3,....10 - количество факторов (повреждений); Бт - по-врежденность отдельных элементов взрывозащищенного машинного агрегата

-Р(К1»А>КиаА>ФиЬА»К1пВ>КиПВ>ФиЬВ>К1ПС>КипС'Фшпс)> (12)

где п — номер гармонической составляющей п = 3; 5; 7; 9 и 11.

В разработанном методе оценки технического состояния, по аналогии с методом вибродиагаостики, установлены значения интегрального диагностического параметра, соответствующие трем уровням поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов. Если значение интегрального диагностического параметра поврежденности находится в интервале 0 0,45, то это означает, что повреждения отсутствуют, если в интервале 0,45 0,8 — обнаружено повреждение, в интервале 0,8 +1,0 - обнаружено критическое повреждение. Критическому повреждению соответствует предельное состояние взрывозащшценного машинного агрегата. За уровень поврежденности взрывозащшценного машинного агрегата, равный единице, согласно ГОСТ 27.002-89 принято состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима.

Алгоритм оценки уровня поврежденности и выдачи результата о текущем состоянии взрывозапщщенного машинного агрегата представлен на рисунке 8.

Разработанный алгоритм оценки уровня поврежденности взрывозащшценного машинного агрегата в первую очередь определяет наличие или отсутствие дефекта согласно условию

Хк > 0,8, (13)

где Хк — вид повреждения; к — количество повреждений.

Количество дефектов взрывозащшценного машинного агрегата определяется переменной Ъ. Переменная к используется для создания цикла программы. После завершения цикла производится количественная оценка интегрального параметра поврежденности взрывозащшценного машинного агрегата и выдача рекомендаций по дальнейшей эксплуатации оборудования.

На основании предложенного алгоритма был разработан программно-аппаратный комплекс для оценки технического состояния взрывозагцшценных машинных агрегатов по значениям параметров гармонических составляющих токов и напряжений электропривода».

Структурная схема программно-аппаратного комплекса и его внешний вид представлены на рисунках 9 и 10. В состав программно-аппаратного комплекса входят 3 датчика тока, 3 датчика напряжения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и разработанное программное обеспечение.

оборудования из работы

^ Конец

Рисунок 8 - Алгоритм оценки уровня поврежденности и выдачи результата о техническом состоянии взрывозащищенного машинного агрегата

на?

А Ч < В \ С А«П ПК

х тока

1

-1 Датчики напряжения

М У

агрегат

ПК - персональный компьютер; АЦП - аналогово-цифровой преобразователь Рисунок 9 - Структурная схема программно-аппаратного комплекса

Рисунок 10 - Внешний вид программно-аппаратного комплекса

Разработанный программно-аппаратный комплекс был испытан в реальных условиях на предприятиях ООО «Башэлектроремонт-Салават». В таблице 3 приведены результаты оценки технического состояния взрывозащищенного насосного агрегата К80-50-200 с электродвигателем В А 100 с использованием приборов ИДП-03, ИДО-05, ИДВИ-03, 2804 Ш. На рисунке И приведены результаты обследования взрывозащищенного насосного агрегата К80-50-200 с использованием разработанного программно-аппаратного комплекса.

Таблица 3 — Результаты оценки технического сотояния взрывозащищенного насосного агрегата К80-50-200 с электродвигателем ВА 100 S2

Прибор Контролируемая величина До ремонта После ремонта

ИДП-03 передний/задний подшипник Износ дорожки и тел качения подшипника Виброускорение, дБ 128/120 Виброускорение, дБ 108/до 104

Качество смазки и установка подшипника Виброускорение, дБ 114/114 Виброускорение, дБ 98/98

Температура подшипника 85 °С/80 °С до 60 °С/до 60 °С

ИДО-05 Сопротивление изоляции RH< бОкОм R„> 500-600 кОм

Межвитковые замыкания «Межвитковые замыкания» «Дефект отсутствует»

ИДВИ-03 Короткозамкнутые витки Наличие КЗ витков «Дефект отсутствует»

Обрыв проводников «Дефект отсутствует» «Дефект отсутствует»

2801 IN Сопротивление изоляции. (минимальное значение) R„ = 57 кОм RH = 450 МОм

US Диагностика взрывозащищенньос машинных агрегатов по значениям параметров гармонических состаьлй... (•='!' ■■■ Подготовка Диагностика |

Гармскячвсяий CCC7SB Н8Г.рЯ5К8ВМЯ

3 Ё 7 © 11

Г<& гармонии! Гзршничесяй ссстдвтсха

Загрузка данных-------------

[ С: \U sersSДаннс\Р eskfop'-.П рограь] .

«загрузить данные Фильтровать данные

обозн

■А - . ■ . ¿ж

к? неисправность переднего подшипника 47 32 перегрузка электродвигателя 01 параллельное смещение валов 0,03 угловое смещение 0,02 статическая неуравновешенность ротора электродвигателя 10,32 моментная неуравновешенность ротора электродвигателя 6,23 плохое крепление к Фундаменту 2,37 повышенная температура обмолви статора 3,18 пониженное сопротивление изоляции 77

хЗ

й

«6

х?

х8

,9

хШ

Загрузка ИНС............ • • ......—

|CAUsersNflaHHc\Desktop\nporpat.| . Загрузить ИНС

Анализировать данные

•Результат------------------------------

Вывод из работы Уровень поврезденности электродвигателя 94,62 %

а) до ремонта

И Диагностика взрывозэщищенных машинных агрегатов по значен/ям параметров гармонических составяя... Подготовка Диагностика !

[Д !в "Т7'

..¡2,314 2,501

2,157 2,409

1,292 1,230

2.115 2,16?

2,239 2,171

1,197 1,175

1,341 1.221

1,326 1,218

0,725 0,679

0,721 0.787

0,741 0,853

0,423 0,464

0,340 0,356

0,32В 0,342

0.180 02HR

2,516 2,293 1,297 2,145 2,168 1,253 1.436 1,374 0,689 0,735 0,802 0,442 0,346 0,345 СУ 2?

Гармонический состав. напряжения

Мг гармоний! Гармонический состав-шн

"Загрузка данным" —~~-------

|C:\Users\flaHHcSDesktopM1porpah| ... \ Загрузить данные

Фильтровать данные

обозн описание W

х1 : 2 31 неисправность переднего подшипника 1 21 перегрчзкаэлектродвигателя 0 параллельное смещение валов 0 чгловое смещение 0 статическая неуравновешенность ротора элестродеигвтеля 1 34 моментная неуравновешенность ротора электродвигателя 1,04 плохое крепление к фундаменту 0,57 повышенная температура обмотки статора 0 пониженное сопоотивление изоляции 3 ?4

х2

хЗ

х4

xR

хб

х7

х8

хЯ

хЮ

■Загрузка ИНС—

рл muí гу ¡рдедеь хм¡

Результат—......— • -------------

Дефектов не обнаружено Уровень поврежденное™ электродвигателя 5,4 %

б) после ремонта

Рисунок 11 - Окна программы с результатом оценки технического состояния взрывозащищенного насосного агрегата К80-50-200 с электродвигателем В А 100 §

и после ремонта

Заключение о техническом состоянии взрывозащшденного насосного агрегата К80-50-200 с электродвигателем ВА 100 82, сделанное на основе обследования разработанным профаммно-апнаратным комплексом, совпали с заключением на основе обследования агрегата с использованием приборов ИДП-03, ИДО-05, ИДВИ-ОЗ, 2804 т.

На основании проведенных исследований сделаны следующие основные выводы:

1 На безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли существенное влияние оказывает техническое состояние взрывозащшценных машинных агрегатов. В настоящее время отсутствуют методы и средства, позволяющие оценшь их техническое состояние, адаптированные к использованию в условиях пожаро- и взрывоопасных сред.

2 Установлено, что для количественной оценки уровня поврежденности взры-возащищенных машинных агрегатов наиболее информативными являются параметры третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода машинного агрегата. Параметры одиннадцатых гармонических составляющих токов и напряжений характеризуют температуру статора двигателя электропривода и могут быть использованы для оценки безопасности эксплуатации взрывозащшценных машинных агрегатов при заданной группе взрывоопасных смесей. Экспериментально определены значения параметров гармоник, соответствующие предельному уровню поврежденности Вш отдельных элементов взрывозащшценного машинного агрегата.

3 Разработан интегральный параметр для количественной оценки уровня поврежденности машинных агрегатов, отражающий изменение совокупности параметров гармонических составляющих токов и напряжений в процессе накопления поврежденности взрывозащшценных машинных агрегатов, определены значения интегрального параметра, соответствующие предельным значениям уровня поврежденности.

4 Разработан метод фильтрации неинформативных высших гармонических составляющих токов и напряжений, поступающих из электрической сети, основанный на спектральном анализе падений напряжения на добавочных сопротивлениях, включенных последовательно с фазными обмотками двигателя электропривода.

5 Разработаны метод, алгоритм и программно-аппаратный комплекс для количественной оценки уровня поврежденности взрывозащшценных машинных агрегатов, основанный на использовании интегрального параметра поврежденности, поз-

воляющий предотвращать аварийные ситуации на предприятиях нефтегазовой отрасли из-за их внезапного отказа.

6 Разработанный метод оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом принят к использованию на предприятиях ООО «Башэлектроремонт-Салават», ОАО «Газпром нефтехим Салават» и используется в учебном процессе в Филиале Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Салавате.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

По материалам диссертации опубликовано 35 работ, в том числе:

В рецензируемых журналах из списка ВАК:

1 Баширов, М.Г. Определение технического состояния насосно-компрессорного оборудования по значениям параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода / М.Г. Баширов, И.В. Прахов, А.В. Самородов // Фундаментальные исследования. - М.: ИД «Академия Естествознания», 2010. - №12 - С 200206.

2 Прахов, И.В. Анализ взаимосвязи параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, с режимами работы и характерными повреждениями машинных агрегатов / И.В. Прахов, М.Г. Баширов, А.В. Самородов // Проблемы безопасности и чрезвычайных сшуаций. -М.: ВИНИТИ, 2011. - №1. -С. 62-69.

3 Самородов, АЗ. Диагностика и прогнозирование остаточного ресурса взрывозащи-щенного электропривода насоно-компрессорного оборудования нефтехимических производств / А.В. Самородов // Главный энергетик. - М.: «Совпромиздат», 2010. - №4. - С. 49-51.

4 Прахов, И.В. Повышение эффективности использования искусственных нейронных сетей в задачах диагностики насосно-компрессорного оборудования применением теории планирования эксперимента / И.В. Прахов, М.Г. Баширов, А.В. Самородов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. -М.: Обракадемнаука, 2011. -№2. - С. 14-17.

5 Баширов, М.Г. Разработка программно-аппаратного комплекса для определения технического состояния и прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации насосно-компрессорного оборудования с электрическим приводом / М.Г. Баширов, И.В. Прахов, А.В. Самородов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - М.: Обракадемнаука, 2011. -№3. - С. 12-16.

6 Прахов, ИВ. Исследование взаимосвязи режимов работы и характерных повреждений насосно-компрессорного оборудования с параметрами генерируемых двигателем электрического привода высших гармонических составляющих токов и напряжений / И.В. Прахов, М.Г. Баширов, А.В. Самородов // Нефтегазовое дело. - Уфа: Нефтегазовое дело, 2011. - №2. - С 50 -54.

Патент:

7 Патент РФ на изобретение №2431152. Способ диагностики механизмов и систем с электрическим приводом / ИР. Кузеев, М.Г. Баширов, ИВ. Прахов, Э.М. Баширова, А.В. Самородов (Россия). -№ 2431152; Заявлено 23.11.2009, № 2009143292/28; Опубл. 10.10.2011. Бюл №28.

В других изданиях:

8 Баширов, М. Г. Формирование единого подхода к обеспечению энергосбережения и энергобезопасности предприятий нефтегазовой отрасли / М. Г. Баширов, И. С. Миронова, А. В. Самородов, У. Ф. Юмагузин И Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехно логии : сборник трудов IV Международной научно-технической конференции (24 - 25 апреля 2012 г.). -Тольятти: ТГУ, 2012. -4.1. - С. 252 - 257.

9 Самородов, A.B. Программно-аппаратный комплекс для оценки энергоэффективносга насосных агрегатов с элеюрическим приводом / A.B. Самородов, Д. Г. Чурагулов, А.И. Азметов // Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля - фундамент подготовки специалистов будущего: материалы Международной научно-методической конференции- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012. С. 336-338.

10 Самородов, A.B. Диагностика электродвигателей нефтегазовых производств / A.B. Самородов, А.И. Азметов, Д. Г. Чурагулов // Материалы Всероссийской молодежной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии -нефтегазовому региону» (14-19 мая 2012 г.). Т. 1. -ТюмейС: ТюмГНГУ, 2012. - С. 264-265.

11 Самородов, A.B. Мониторинг технического состояния взрывозащшценного электропривода нефтехимических производств / A.B. Самородов, И.В. Прахов, М.Г. Баширов// Интеграция науки и производства: тезисы докладов отраслевой научно-производственной конференции / редкол.: Н.Г. Евдокимова и др. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. - 96 с. - С. 74-75.

12 Самородов, AB. Диагностика взрывозащшценного электрооборудования машинных агрегатов нефтегазовых производств / A.B. Самородов, И.В. Прахов, Э.М. Баширова// Материалы Шестнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - С. 76-77.

13 Самородов, A.B. Диагностика состояния взрывозащшценного электропривода насос-но-компрессорного оборудования / A.B. Самородов, ИВ. Прахов, Е.В. Спасенков, Э.М. Баширова Р.Т. Юлбердин// Сборник трудов Международной научно-технической конференции. Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии. Тольягга: Изд-во ТГУ, 2009. - Часть 2. - С. 246-249.

14 Абдуллин, АЛ. Программно-аппаратный комплекс для оценки работы насосных агрегатов с электрическим приводом / A.A. Абдуллин, Д.Г. Чурагулов, AB. Самородов // Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте 2012 : сборник научных трудов. В 5 т. - Одесса: Изд-во Куприенко СВ, 2012. - Т. 5. - С. 78-80.

15 Прахов, И.В. Оценка технического состояния и прогнозирование ресурса безопасной эксплуатации насосных агрегатов с электрическим приводом / И.В. Прахов, A.B. Самородов, EJB. Спасенков, Э.И. Имамутдинов // Материалы докладов IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» : в 4 т. / под общ. ред. Ю. Я. Петру-шенко. -Казань: Изд-во КГЭУ, 2009. -Т. 3. -С. 245-246.

Подписано в печать 25.12.2012. Бумага офсетная. Формат 60x84 '/1б Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1 Тираж 100. Заказ 17В

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес издательства и типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

Введение

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Анализ отказов машинных агрегатов с электрическим приводом на предприятиях нефтегазовой отрасли

1.2 Конструктивные особенности взрывозащищенных машинных агрегатов и особенности их обслуживания и ремонта

1.3 Неисправности и ненормальные режимы работы машинных агрегатов

1.3.1 Неисправности элементов электропривода электрического характера

1.3.2 Механические повреждения элементов машинных агрегатов

1.3.3 Ненормальные режимы работы электропривода машинных агрегатов.

1.4 Методы обеспечения безотказности взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом

1.5 Выводы по главе

2 ИДЕНТИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫХ МАШИННЫХ АГРЕГАТОВ

2.1 Характеристики, математические модели и электрические схемы замещения элементов электропривода машинных агрегатов

2.2 Методы идентификации технического состояния машинных агрегатов с электрическим приводом

2.2.1 Метрические методы

2.2.2 Статистические методы

2.2.3 Методы динамической идентификации

2.2.4 Методы, основанные на использовании искусственных нейронных сетей

2.3 Современные методы анализа параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений и их взаимодействия с условиями генерирования

2.4 Выводы по главе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОСВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ ВЫСШИХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ С ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ И РЕЖИМАМИ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫХ МАШИННЫХ АГРЕГАТОВ

3.1 Выбор объектов исследования и разработка экспериментальной установки

3.2 Разработка метода фильтрации высших гармонических составляющих

3.3 Исследование влияния повреждений элементов взрывозащищенных машинных агрегатов на параметры гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода

3.4 Выводы по главе

4 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ УРОВНЯ ПОВРЕЖДЕННОСТИ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫХ МАШИННЫХ АГРЕГАТОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ

4.1 Анализ результатов экспериментальных исследований

4.2 Разработка алгоритма определения уровня поврежденности машинного агрегата, разработка интегрального критерия поврежденности

4.3 Разработка аппаратной части комплекса для оценки технического состояния взрывозащищенных машинных агрегатов

4.4 Использование программно-аппаратного комплекса для определения уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов

4.5 Выводы по главе 116 Общие выводы 117 Список использованных источников 119 ПРИЛОЖЕНИЕ А 138 ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Безопасность технологических процессов на предприятиях нефтегазовой отрасли во многом определяется техническим состоянием машинных агрегатов, которые используются для транспортировки взрыво- и пожароопасных сред. Условия эксплуатации и конструктивные особенности взрывозащищенных машинных агрегатов нефтегазовых производств не позволяют решить задачу достоверной оценки их технического состояния применением традиционных методов и технических средств оценки технического состояния. Для решения этой задачи необходимы новые методы и средства, позволяющие осуществлять удаленный контроль технического состояния машинных агрегатов без их остановки и нарушения технологического процесса, предотвратить аварийные ситуации, связанные с утечкой транспортируемых взрыво- и пожароопасных сред.

Основную долю машинных агрегатов нефтегазовых производств составляют машинные агрегаты с электрическим приводом. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных научными коллективами Уфимского государственного нефтяного технического университета, Дальневосточного государственного университета путей сообщения и Архангельского государственного технического университета, позволили выявить наличие взаимосвязи между техническим состоянием машинных агрегатов и параметрами генерируемых двигателем электропривода высших гармонических составляющих токов и напряжений. Исследованию изменения топографии электромагнитного поля двигателя электропривода машинных агрегатов и параметров гармонических составляющих фазных токов и напряжений в процессе накопления поврежденности в элементах электрической и механической части машинных агрегатов посвящены работы ряда зарубежных и российских ученых, таких как А1Ш§ 8., Вау1г Я., Копылов

И.П., Баширов М.Г., Петухов B.C., Суворов И.Ф., Шикунов В.Н., Заварихин Д.А., Прахов И.В. и др [25-31]. Несмотря на достигнутые результаты, в настоящее время отсутствуют средства, адаптированные к использованию в условиях пожаро- и взрывоопасных сред, позволяющие оценить техническое состояние машинных агрегатов с электрическим приводом. Влияние конструктивных особенностей взрывозащищенных машинных агрегатов, наличия охлаждающих агентов, условий эксплуатации на изменение параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений в процессе накопления поврежденности на сегодняшний день изучено недостаточно. В связи с этим исследования, направленные на разработку новых методов, позволяющих оценить техническое состояние взрывозащищенных машинных агрегатов и за счет этого повысить надежность и безопасность технологических процессов нефтегазовых производств, являются актуальными, представляют несомненный научный и практический интерес как для отдельных предприятий, так и для отрасли в целом. Это отражено в паспорте специальности 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность», одним из приоритетных направлений которой является разработка методов оценки и прогнозирования ресурса безопасной эксплуатации технических устройств сложных технических систем опасных производственных объектов.

Целью работы является разработка электромагнитного спектрального метода оценки технического состояния взрывозащищенных машинных агрегатов, основанного на анализе взаимосвязи уровня поврежденности машинных агрегатов с параметрами высших гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, для повышения безопасности технологических процессов нефтегазовых производств.

Реализация цели диссертационной работы осуществлялась путем постановки и решения следующих основных задач:

- анализ влияния технического состояния взрывозащищенных машинных агрегатов на безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли;

- исследование закономерностей изменения параметров гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, в процессе накопления поврежденности в элементах взрывозащищенных машинных агрегатов;

- выявление наиболее информативных гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, для оценки поврежденности отдельных элементов взрывозащищенных машинных агрегатов;

- разработка интегрального параметра поврежденности, отражающего изменение совокупности параметров гармонических составляющих токов и напряжений в процессе накопления поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов;

- исследование динамики изменения интегрального параметра в процессе накопления поврежденности и установление значений, соответствующих предельным значениям уровня поврежденности машинных агрегатов;

- разработка метода фильтрации высших гармонических составляющих токов и напряжений, поступающих в машинный агрегат из электрической сети;

- разработка метода и программно-аппаратного комплекса для оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов и предотвращения аварийных ситуаций на предприятиях нефтегазовой отрасли в связи с их отказом.

Научная новизна

1 Установлено, что для количественной оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов наиболее информативными являются параметры третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода машинного агрегата.

2 Установлено, что параметры одиннадцатой гармонической составляющей токов и напряжений двигателя электропривода характеризуют температуру статора двигателя электропривода и могут быть использованы для оценки безопасности эксплуатации взрывозащищенных машинных агрегатов при заданной группе взрывоопасных смесей.

3 Предложен интегральный параметр поврежденности О, формируемый из совокупности параметров гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, для оценки поврежденности машинного агрегата в целом.

4 Разработаны метод и алгоритм количественной оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов, позволяющие предотвратить аварийные ситуации на предприятиях нефтегазовой отрасли из-за их внезапного отказа, основанные на использовании интегрального параметра поврежденности и метода фильтрации неинформативных высших гармонических составляющих токов и напряжений, поступающих из электрической сети.

На защиту выносятся

1 Экспериментально полученные зависимости параметров третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода, от уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов.

2 Метод количественной оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов, основанный на анализе параметров гармонических составляющих токов и напряжений электропривода.

3 Метод фильтрации высших гармонических составляющих токов и напряжений, основанный на спектральном анализе падения напряжения на добавочных сопротивлениях, включенных в каждую фазу последовательно с двигателем электропривода машинного агрегата.

Разработанный метод оценки технического состояния машинных агрегатов с электрическим приводом принят к использованию в ОАО «Газпром нефтехим Салават», ООО «Башэлектроремонт-Салават» и используется в учебном процессе в филиале ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Инновации и наукоемкие тех-нологии в обеспечении промышленной, пожарной и экологической безопасности опасных производственных объектов» (г. Уфа, 2009); Всероссийском конкурсе инновационных проектов «Обеспечение промышленной и экологической безопасности на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (г. Уфа, 2009); Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2009, 2010); 16-ой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2010); Международной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (г. Уфа, 2010, 2011); Всероссийской научной конференции «Экологические проблемы нефтедобычи» (г. Уфа, 2010); Всероссийском консультационно-методическом семинаре «Повышение надежности эксплуатации насосного и компрессорного оборудования нефтегазоперерабатывающих и нефтехимических производств» (г. Салават, 2010), Международной научно-практической конференции

Нефтегазопереработка» (г. Уфа, 2011); Международной научно-практической интернет-конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Украина, 2011); Международной научно-методической конференции «Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля -фундамент подготовки специалистов будущего» (г. Салават, 2012); Всероссийской молодежной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии - нефтегазовому региону» (г. Тюмень, 2012) и др.

По материалам диссертации опубликовано 35 работ, в том числе 6 публикаций в ведущих научных рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК РФ, патент РФ на изобретение.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 На безопасность технологических процессов предприятий нефтегазовой отрасли существенное влияние оказывает техническое состояние взрывозащищенных машинных агрегатов, в настоящее время отсутствуют методы и средства, адаптированные к использованию в условиях пожаро- и взрывоопасных сред, позволяющие оценить их техническое состояние.

2 Установлено, что для количественной оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов наиболее информативными являются параметры третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой гармонических составляющих токов и напряжений, генерируемых двигателем электропривода машинного агрегата, параметры одиннадцатой гармонической составляющей токов и напряжений характеризуют температуру статора двигателя электропривода и могут быть использованы для оценки безопасности эксплуатации взрывозащищенных машинных агрегатов при заданной группе взрывоопасных смесей. Экспериментально определены значения параметров гармоник, соответствующие предельному уровню поврежденности От отдельных элементов взрывозащищенного машинного агрегата.

3 Разработан интегральный параметр для количественной оценки уровня поврежденности машинных агрегатов, отражающий изменение совокупности параметров гармонических составляющих токов и напряжений в процессе накопления поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов, определены значения интегрального параметра, соответствующие предельным значениям уровня поврежденности.

4 Разработан метод фильтрации неинформативных высших гармонических составляющих токов и напряжений, поступающих из электрической сети, основанный на спектральном анализе падения напряжения на добавочном сопротивлении, включенном последовательно с двигателем электропривода.

5 Разработаны метод, алгоритм и программно-аппаратный комплекс для количественной оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов, основанный на использовании интегрального параметра поврежденности, позволяющий предотвращать аварийные ситуации на предприятиях нефтегазовой отрасли из-за их внезапного отказа.

6 Разработанный метод оценки уровня поврежденности взрывозащищенных машинных агрегатов с электрическим приводом принят к использованию на предприятиях ООО «Башэлектроремонт-Салават», ОАО «Газпром нефтехим Салават» и используется в учебном процессе в Филиале Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Салавате.

1. Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.gosnadzor.ru.

2. Бессонов, J1.A. Теоретические основы электротехники / J1.A. Бессонов. М.: Высшая школа, 1973.- 752 с.

3. Копылов, И.П. Электрические машины / И.П. Копылов. М.: Высшая школа, 2002. - 607 с.

4. Аварии: причины и следствия // Информационно-аналитический центр «Экспертиза промышленной безопасности» Электронный ресурс. Режим доступа: http://safeprom.ru.

5. Нефтяник ответит за смерть двух коллег // Информационное агентство «Амур пресс» Электронный ресурс. Режим доступа: http: //amurpre ss.ru.

6. Аварии на нефтеперерабатывающих заводах // Новостной портал «Вести.ру» Электронный ресурс. Режим доступа: http://vesti.ru.

7. Информация об авариях на опасных производственных объектах // Официальный сайт Ростехнадзор Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.gosnadzor.ru.

8. Востриков, A.C. Теория автоматического регулирования: Учебное пособие для вузов / А.С.Востриков, Г.А. Французова. 2-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2006. - 365 с.

9. Предприятия нефтепереработки и нефтехимии лидируют по частоте ожидаемых аварий НССО, 2006 г. // Электронный сайт новостей Электронный ресурс. - Режим доступа:, http://www.interfax.ru.

10. Статистика , пожаров в РФ // Официальный сайт Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mchs.gov.ru.

11. Шайбаков, P.A. Совершенствование оценки рисков нефтеперерабатывающих предприятий Электронный ресурс. / Р. А. Шайбаков, Н. X. Абдрахманов // Безопасность труда в промышленности. 2007. - № 12. - Режим доступа к журн.: http://www.safety.ru.

12. Петунии, П.И. Повышение надежности электроснабжения предприятий нефтехимии / П.И. Петунин // Промышленная энергетика. -1972.-№ 7.-С. 37-38.

13. Федеральное государственное учреждение «Всероссийский ордена «Знак почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны» (ФГУ ВНИИПО МЧС России) Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.vniipo.ru.

14. Независимое общество по охране жизни, имущества и окружающей среды DNV (Det Norske Veritas) Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.dnv.ru.

15. ГОСТ Р 5 1330.0-99 (МЭК 60079-0-98). Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0.

16. ГОСТ Р 5 1330.1-99 (МЭК 60079-1-98). Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка».

17. ПБ 03-590-03. Правила устройства, монтажа и безопасной эксплуатации взрывозащищенных вентиляторов.

18. Мусин, М.М. Аварийные режимы работы асинхронных электродвигателей и способы их защиты / М.М. Мусин. М.: Колос,1989. 112 с.

19. Электродвигатели переменного тока. Причины выхода из строя Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.emt-ural.ru/articlel.html.

20. Неисправности электродвигателей Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.domremstroy.ru/elektro/dv06.html.

21. Никиян, Н.Г. Освоение и оценка методов электромагнитной диагностики эксцентриситета ротора асинхронных двигателей / Н.Г. Никиян, Д.В. Сурков // Вестник ОГУ. 2005. - №2.

22. Баширов, М.Г. Диагностика электрических сетей и электрооборудования промышленных предприятий / М.Г. Баширов, В.Н. Шикунов. Уфа : Изд-во УГНТУ, 2004. - 220 с.

23. Методика по техническому диагностированию электропривода газоперекачивающих агрегатов организаций ОАО «Газпром» Электронный ресурс. Режим доступа: http: //www .combi energy. ru/npb 8 9. html.

24. Петухов, B.C. Диагностика состояния электродвигателей. Метод спектрального анализа потребляемого тока /B.C. Петухов, В.А. Соколов // Новости электротехники. 2005. - № 1 (31).

25. Pete Bechard. PdMA Corpration. Advanced spectral analysis.

26. Thomson, W.T. Current signature analysis to detect induction motor faults / W.T. Thomson, M. Fenger // IEEE Industry Application Magazine. -2001. July/August.

27. Casimir, R. Comparative Study of Diagnosis Methods for Induction Motors / R. Casimir, E. Boutleux, G. Clerc, F. Chappuis.

28. Schoen, R.R Motor bearing damage detection using stator current monitoring / R.R. Schoen, T. G. Habetler, F. Kamran, R. G. Bartheld // IEEE Transaction on Industry Applications. 1995. - Vol. 31, № 6. - pp 1274 -1279.

29. Шикунов, В.Н. Исследование влияния характерных неисправностей асинхронных электродвигателей на гармонический состав токов и напряжений / В.Н. Шикунов, Э.М. Усманов, И.В. Прахов // Тр. Филиала АН РБ в г. Стерлитамаке. Уфа: Гилем, 2007. - Вып. 5.

30. ПБ 05-618-03. Правила безопасности в угольных шахтах.

31. Воскресенский, Н.А. Исследование ионизационных характеристик изоляции кабеля с вязкой пропиткой / Н.А. Воскресенский, А.К. Манн // Электрические станции. 1959. - № 7.

32. Ковальчук, И.Н. Исследование электрических параметров бронированных каротажных кабелей / И.Н. Ковальчук // Геофизическая аппаратура. JL: Недра, 1967. - Вып. 34. - С. 151.

33. Вольдек, А.И. Электрические машины / А.И. Вольдек. Л.: Энергия, 1978. - 832 с.

34. Биргер, И. А. Техническая диагностика / И.А. Биргер. М. : Машиностроение, 1978. - 240 с.

35. Баширов, М.Г. Электромагнитная диагностика насосно-компрессорного оборудования с электрическим приводом / М.Г. Баширов, Д.М. Сайфутдинов // Межвузовский сборник научных трудов «Нефть и газ 2001». - Уфа : Изд-во УГНТУ, 2001. - С. 210 - 218.

36. Баширов, М.Г. Идентификация повреждений в электрических сетях промышленных предприятий на основе гармонического анализа токов и напряжений / М.Г. Баширов, В.Н. Шикунов // Труды Стерлитамакского филиала АН РБ. Уфа : Гилем, 2007. - Вып. 5. - С. 94 -95.

37. Химельблау, Д. Обнаружение и диагностика неполадок в химических и нефтехимических процессах / Д. Химельблау. Л. :1. Химия, 1983.-352 с.

38. Балицкий, Ф.Я. Современные средства и методы вибрационной диагностики машин и конструкций / Ф.Я. Балицкий, М.А. Иванова. М. : МЦНТИ, 1990. - 115 с.

39. Кузеев, И.Р. Электромагнитная диагностика оборудования нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств / И.Р. Кузеев, М.Г. Баширов. Уфа : Изд-во УГНТУ, 2001. - 294 с.

40. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

41. РД 153-34.0-15.502-01 (часть 1). Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии.

42. РД 153-34.0-15.502-02 (часть 2). Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 2. Анализ качества электрической энергии в соответствии.

43. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И.В. Жежеленко. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 331с.

44. Толмачев, В.А. Цепи несинусоидального периодического тока / В. А. Толмачев. Режим доступа: http ://ets. ifmo. ru: 8101 /tolmachev/et 1 /ET 1 10/text.htm.

45. Буянкин, B.M. Нейродиагностика и прогнозирование работоспособности оборудования электропривода с использованием нейронной сети / В.М. Буянкин // Контроль. Диагностика. 2007. - № 12. -С. 59-61.

46. Горбань, А.Н. Нейроинформатика / А.Н. Горбань. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение РАН, 1998. 296 с.

47. ПОТ Р М 016 - 2001. РД 153 - 34.0 - 03.150 - 00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. - М.: Изд-во «НЦ ЭНАС», 2003. - 181 с.

48. Правила устройства электроустановок. 7-е изд.; перераб. и доп. - М.: Юрайт, 2007. - 399с.

49. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. (Утверждены Приказом Минэнерго РФ от 13.01.2003 №6). Екатеримбург: Уралюриздат, 2003. - 303 с.

50. ГОСТ 14014-91. Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1991.

51. ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1994.

52. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. -М.: Наука, 1976.-279 с.

53. Костин, В.Н. Статистические методы и модели: Учебное пособие / В.Н. Костин, H.A. Тишина. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 138 с.

54. Критерии Бартлетта, Кохрена и F-критерий при вероятностных законах, отличающихся от нормального. URL. Режим доступа: http://ami.nstu.ru/~headrd/seminar/KontrolQ /bartlett.htm.

55. Прахов, И.В. Использование параметров высших гармонических составляющих токов и напряжений для идентификации технического состояния насосного оборудования / И.В. Прахов // Технология, автоматизация, оборудование и экология промышленных предприятий:

56. ГОСТ 23875-88. Качество электрической энергии. Термины и определения. Москва, 2003. - 10 с.

57. Климов, В.П. Проблемы высших гармоник в современных системах электропитания / В.П. Климов. Режим доступа: http: //ww w. tensy. ru.

58. Федеральный закон от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

59. Федеральный закон РФ от 21.07.1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

60. РД 26.260.004-91. Прогнозирование остаточного ресурса оборудования по изменению параметров его технического состояния при эксплуатации: методические указания.

61. Вахапова, Г.М. Оценка потенциальной опасности опасных производственных объектов по интегральному параметру на примере технологических установок НПЗ / Г.М. Вахапова, А.Г. Чиркова // Безопасность жизнедеятельности. 2004. - № 2. - С. 24 - 27.

62. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2008 году. М. : ОАО НТЦ «Промышленная безопасность», 2009. - 447 с.

63. Егоров, А.Ф. Управление безопасностью химических производств на основе новых информационных технологий / А.Ф. Егоров, Т.В. Савицкая. М : Химия, КолосС, 2006. - 416 с. : ил.

64. Комашинский, В.И. Нейронные сети и их применение в системах управления и связи / В.И. Комашинский, Д.А. Смирнов. М. : Горячая линия-Телеком, 2003. - 94 с. : ил.

65. Смелков, Г.И. Анализ статистических данных о пожарной опасности электрических изделий / Г.И. Смелков, А.И. Рябиков // Энергобезопасность и энергосбережение. Режим доступа: http:// www.endf.ru.

66. Самородов, A.B. Диагностика и прогнозирование остаточного ресурса взрывозащищенного электропривода насоно-компрессорного оборудования нефтехимических производств / A.B. Самородов // Главный энергетик. М.: «Совпромиздат», 2010. - №4. - С. 49-51.

67. Богданов, Е.А. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования: учеб. пособие для вузов / Е.А. Богданов. -М.: Высш. школа, 2006. 279 е.: ил.

68. Гашимов, М.А. Исследование в целях диагностики физических процессов функционирования электрических машин при неисправностях в обмотке статора и ротора / М.А. Гашимов, C.B. Абдуладзе // Электротехника. 2001. -№ 5.-С.34-38.

69. Григорьев, О. Центр электромагнитной безопасности. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4 кВ / О. Григорьев, В. Петухов, В. Соколов, И. Красилов // Новости электротехники. 2002. - № 6. - С. 23 - 26.

70. Кацман, М.М. Электрические машины и трансформаторы. Часть 2 / М.М. Кацман. М.: Высшая школа, 1976. - 184 с.

71. Калявин, В.П. Надежность и диагностика электроустановок / В.П. Калявин. Йошкар-Ола: Изд-во - Map. гос. ун-т, 2000. - 348 с.

72. Киреева, Э.А. Вибродиагностические средства для промышленного оборудования / Э.А. Киреева // Промышленная энергетика. 2007. - № 11. - С. 50 - 54.

73. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин / И.П. Копылов. М.: Высшая школа, 2001. - 327 с

74. Кучумов, JI.A. Вопросы измерения электрических режимов и гармонических спектров в сетях с резкопеременной и нелинейной нагрузкой / JI.A. Кучумов; Санкт-Петербургский Политехнический Университет ЗАО «НПФ Энергосоюз». Санкт-Петербург, 2006 г.

75. Пономарев, В. А. Комплексный метод диагностики асинхронных электродвигателей на основе использования искусственных нейронных сетей / В. А. Пономарев, И.Ф. Суворов // Новости электротехники. 2007. - № 5. - С. 27 - 32.

76. Сайфутдинов, Д.М. Оценка надежности работы насосно-компрессорного оборудования по состоянию поля приводного электродвигателя / Д.М. Сайфутдинов, М.Г. Баширов // Труды Стерлитамакского филиала АН РБ. Уфа: Гилем, 2001. - Вып. 2. - С. 269 -271.

77. Смирнов, С.С. Влияние коммутаций элементов сети на режим высших гармоник / С.С. Смирнов // Промышленная энергетика. 2000. -№ 8. - С. 45 - 48.

78. Филинов, М.В. Подходы к оценке остаточного ресурса технических объектов / М.В. Филинов, A.C. Фурсов, В.В. Клюев // Контроль. Диагностика. 2006. - № 8. - С. 6 - 16.

79. ГОСТ 23875-88. Качество электрической энергии. Термины и определения. М. : Изд-во стандартов, 2003. 10 с.

80. Климов, В.П. Проблемы высших гармоник в современных системах электропитания // http://www.tensy.ru.