Оценка технического состояния трансформаторных вводов на основе нечетких алгоритмов (стр. 6 из 8)
,где символ “ ^ ” означает минимум.
Согласно общего алгоритма [10] методика диагностики вводов на основе теории нечетких множества реализуется в несколько этапов.
На первом этапе необходимо определить возможный диапазон изменения контролируемых параметров состояния ввода и составить базу знаний на фоне решающих правил, которые были накоплены на практике диагностики вводов в течение многих лет, и отсюда вывести систему нечетких логических уравнений о диагнозах.
На втором этапе необходимо задавать вид функции принадлежности нечетких термов при разных контролируемых параметрах по мнениям опытного персонала по диагностике вводов.
На третьем этапе необходимо зафиксировать значения измеренных параметров состояния ввода
На четвертом этапе определяем функции принадлежности нечетких термов при фиксированных значениях измеренных параметров
.На пятом этапе вычисляем значения многопараметрических функций принадлежности
при векторе состояния для всех диагнозов dпользуясь логическими уравнениями из базы знаний. При этом логические операции И (^) и ИЛИ (V) над функциями принадлежности заменяются на операции min и max.На шестом этапе определяем решение d, для которого
Этому решению и будет соответствовать искомый диагноз ввода с вектором параметров состояния
Аппаратная реализация этой методики реализуется с помощью элементов вычислительной техники. При этом вычислительная часть легко реализуется путем выполнения операций min и mах. Для изложения базы знаний будем обозначать: tgδ1 - тангенс угла диэлектрических потерь основной изоляции (%); tgδ3 - тангенс угла диэлектрических потерь наружных слоев изоляции (%); tgδм↓70C- тангенс угла диэлектрических потерь масла, измеренный при подъеме температуры в точке 70°С (%); tgδм↑70C-тангенс угла диэлектрических потерь масла, измеренный при снижении температуры в точке 70°С, после предварительной выдержки масла при температуре 90-100°С в течение 15-20 минут (%); Ai- значение концентрации растворенного в масле 1 -го газа или суммы концентраций газов (% об. 10-4= мкл / л), где i - Н2, С2Н2, ∑СХНУ = СН4 + С2Н2 + С2Н4 + С2H6; Vi- абсолютная скорость нарастания концентрации i-го газа или суммы газов (% об. 10-4 / мес),
где Аiп- значение концентрации i -го газа при предыдущем измерении (все обозначения нижним индексом с буквой п означают предыдущее измерение), Т - промежуток времени с момента предыдущего измерения (мес.); V∑- относительная скорость нарастания концентрации суммы всех газов (% / мес),
где Аiн- начальное (безопасное) значение концентрации i -го газа (% об. 10 ) определяется из табл. 7, N - граничное значение контролируемого параметра (Ai, tgδ, V, V∑и т.д.) определяется из табл.3.5-3.7.
На основании [11] приведем правила принятия решений, при этом мы постоянно будем обращаться к таблицам 3.2-3.6.
Правило 1: Вводы эксплуатируются с обычно принятой периодичностью контроля при выполнении следующих условий:
тангенс угла диэлектрических потерь основной изоляции tgδ1 удовлетворяют условиям табл. 3.5;
-значение tgδ1возросло не более чем в 1.2 раза;
-тангенс угла диэлектрических потерь наружных слоев изоляции tgδ3не превышает значений, приведенных в табл. 3.5;
-значение tgδ3возросло не более чем в 1.5 раза по сравнению с предыдущими измерениями;
-значение tgδ3возросло не более чем в 2 раза по сравнению с данными при вводе в эксплуатацию;
-тангенс угла диэлектрических потерь масла на спаде температуры (tgδм↓70C) не превышает значений, приведенных в табл. 3.5 (если такие измерения проводились);
-концентрация содержания любого из газов Н2, С2Н2, СХНУ не превышает значений, приведенных в табл.3.5, а соотношение АCO/АCO2<0.2;
-относительная скорость увеличения концентрации суммы горючих газов Н2 + ∑СХНУ в месяц (V∑).
V∑< 10 (%/мес.) при периодичности контроля через 1 год,
V∑< 4 (%/мес.) при периодичности контроля через 3 года.
Эти условия в наглядном виде приведены в таблице 3.2.
Правило 2: Вводы подлежат немедленной отбраковке при выполнении одного из следующих условий:
-имеется tgδ3> 1.5 N, по табл. 3.5;
-значение tgδ1увеличивалась более чем в 1.2 раза по сравнению с предыдущим измерением, а tgδ3 превышает значения, приведенные в табл. 3.5;
-концентрация растворенных газов превышает значения по табл. 3.8, а тангенс наружных слоев изоляции tgδ3превышает значения,приведенные в табл. 3.5;
-концентрация газов Н2, С2Н2 и ∑СХНУ превышают или равны значениям, приведенным в табл. 3.5 одновременно;
-абсолютная скорость нарастания любого из газов Н2, С2Н2, и ∑СХНУ превышает значения, приведенные в табл. 3.6;
-тангенс угла диэлектрических потерь масла, измеренный при подъеме и на спаде температуры превышают значения, приведенные в табл. 3.7 и 3.5 соответственно (если проводился отбор пробы масла);
-концентрация любого из газов Н2, С2Н2 и ∑СХНУ превышает в 2 и более раза значения, приведенные в табл. 3.5;
-величина tgδ3 превышает значения, приведенные в табл. 3.5 и значения tgδ3п при предыдущем измерении, при этом относительная скорость нарастания суммы горючих газов в месяц Vгпревышает значений по табл. 3.2.
Эти условия в наглядном виде приведены в таблице 3.3. Отмечаем особый случай, когда tgδ1<0. При этом если tg1 превышает значения, приведенные в табл.4 то считают, что ввод подлежит отбраковке, а если tgδ3меньше нормы по табл. 3.5 то необходимо убедиться в истинности результатов измерений. Для этого необходимо предпринять меры по исключению влияния погодных условий и загрязнения внешней изоляции.
Правило 3: Вводы с предполагаемым наличием дефекта, у которых значение контролируемых параметров отклоняются от нормы, требуют уточнения диагноза эксплуатационного состояния. Для этого необходимо увеличить объем испытаний, провести дополнительные измерения или повторный контроль при сокращенной периодичности. Правило формируется в виде "если ... то ...".
-если значение tgδ1лежит в пределах величин, приведенных в табл. 3.5, а tgδ3превышает указанное в табл. 3.5, но не более чем в 1.5 раза, а концентрации газов не превышают значений табл. 3.8, то необходимо произвести отбор пробы масла для измерения tgδм↑70C и tgδм↓70C измеренные при подъеме и спаде температуры, если эти тангенсы не превышают значений в табл. 3.7 и 3.5 соответственно, то допустима проведение повторного контроля через год;
- если значение tgδ1лежит в пределах величин, приведенных в табл. 3.5, а tgδ3превышает указанное в табл. 3.5, но не более чем в 1.5 раза, а концентрация газов превышает значения по табл. 3.8, но не более граничных значений по табл. 3.5, а относительная скорость нарастания суммы горючих газов в месяц V1 < N (табл. 3.2) то допустимо проведение повторного контроля через 0.5 года;
- если концентрации растворенных газов достигают граничных значений только за счет содержания Н2 и СH4, но не более удвоенного значения по табл. 3.5 и при этом АCO/АCO2 < 0.15, то допустимо проведение повторного контроля через 0.5 года;
-если установлено, что относительная скорость нарастания суммы горючих газов в месяц V∑не превышает значений по таб. 3.2, а концентрация каждого из газов Н2, С2Н2 и ∑СХНУ не превышает значений по табл. 3.5, или концентрация газов превышает граничное значение, но не более удвоенного граничного значения по табл. 3.5 только по отдельным газам, то необходимо произвести повторный контроль не позднее, чем через время
где N - граничные значения концентраций газов по табл. 3.5; Аi ,АiП - концентрации газов, полученные при последнем и предыдущем измерении соответственно; Т - период между последним и предыдущим измерением; Тсл - минимальное значение из рассчитанных по газам Н2, ∑СХHУ по выражению в правой части выше приведенного неравенства.
Эти условия в наглядном виде приведены в таблице 3.4.
В соответствии с базой знаний (табл.3.2-3.4) будем определять следующие технические состояния:
Таблица 3.9