Моделювання технічного стану високовольтних вимикачів теплоелектроцентралі потужністю 620 МВт

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБардик, Євген Іванович
dc.contributor.authorАтаманенко, Вячеслав Олександрович
dc.date.accessioned2021-03-18T09:58:04Z
dc.date.available2021-03-18T09:58:04Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenThe master's dissertation consists of an explanatory note and a graphic part. The explanatory note is made on 132 pages of A4 format, which includes 28 figures, 36 tables, 34 sources of references. The graphic part contains 6 sheets of technical drawings in A1 format. In the master's dissertation the question of modeling of a technical condition of high-voltage switches of thermal power plant is considered. The technical condition of the switch was simulated using fuzzy logic. The Mamdani method was used to quantify the state of the switch. Relevance of the topic. Currently, the UES of Ukraine has a lot of switching equipment that has exhausted its resource. Even after the overhaul of the equipment, there is a great possibility that the equipment will not meet the standards, and it follows that the old unit must be disposed of, and the new one must be manufactured and installed. These manipulations are very expensive, but it is not only about money, but also about the reliability of electricity supply. When repairing the circuit breaker, there is only one circuit breaker that cannot be replaced, ie if the circuit breaker fails, the entire system fails. And since the current equipment repair regulations are quite long in time, the probability of failure of another switch only increases. Therefore, it is necessary to develop a system consisting of a theoretical basis and a mathematical representation of the equipment (model), which will determine the technical condition of the switch at any time. In addition, the main disadvantage of the old regulations of current repairs is to determine the state of the switch only by the switching resource, ie the number of operations or simply by the operating time of the switch. This method is outdated and does not allow even a rough understanding of the technical condition of the equipment. To do this, you need to determine the state of not only the switching node, but also other nodes that directly affect the determination of the spent equipment life. Thanks to the development of a new method, you can prevent equipment failures, make current repairs when needed to restore the life of the switch. Determining the state of each node separately allows you to prevent cascading failures of parts and assemblies of equipment. The purpose of the master's dissertation is to determine the technical condition of high-voltage switches at a thermal power plant with a capacity of 620 MW. To achieve this goal it is necessary to solve the following tasks: - Provide a theoretical basis for solving the technical condition of the switch; - Consider the existing methods of assessing the technical condition of switching equipment. Consider the advantages and disadvantages of each of the methods and evaluate; - Based on the data of expert evaluation of high-voltage switches, select the weights and adjust the model to obtain more realistic data on the service life of the high-voltage switch. The object of research: the high-voltage switch is located on the thermal power plant Subject of study: research of a technical condition of the high-voltage switch Methods of research. The work is based on the study of the technical condition of high-voltage switches. Modeling of technical condition of switches is carried out by means of fuzzy logic, namely Mamdani's method. The scientific novelty of the results. Mathematical model for assessing the technical condition of the switch, namely the triggered resource, is based on assessing the condition of not only the switching unit, but also other units of the switching equipment for a clearer understanding of the state of the whole system. To assess the state of the switch, we use a fuzzy inference in which the linguistic variables and terms that correspond to the nodes of the switching equipment, which affect its resource. To model the resource of each node, it is necessary to describe the input linguistic variables and develop a base of rules of fuzzy inference. To construct the membership functions of the terms of input variables use the results of expert evaluations of the equipment, which makes it possible to obtain the original data and adjust the model using weights. Thanks to the use of weights, it is possible to precisely adjust the model to determine the technical condition of the switch. It is also possible to model switches of different types, as the weights in each type of switch will be different. As the number of expert assessments increases, it is possible to increase the accuracy of the model, because the larger the sample, the greater the accuracy of the model. That is, we have a system that will improve with each use. 1. Bardik Y.I., Bondarenko O.L. Atamanenko V.O. Modeling and evaluation of regime reliability of the subsystem of the electric power system with a heat power plant // International scientific and technical journal of young scientists, postgraduates and students "Modern problems of electric power engineering and automatics" 2. Бардик Є.І. ,Безбережьев Ю.В., Атаманенко В.О. Switcing ……. 2020 vol.12 p.91-94.uk
dc.description.abstractruМагистерская диссертация состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка выполнена на 105 страницах формата А4, которая включает в себя 18 рисунков, 40 таблиц, 34 источника литературы. Графическая часть содержит 6 листов технических чертежей форматом А1. В магистерский диссертации рассматривается вопрос моделирования технического состояния высоковольтных выключателей теплоэлектроцентрали. Было проведено моделирование технического состояния выключателя посредством использования нечеткой логики. Для оценки количественных показателей состояния выключателя был использован метод Мамдани. Актуальность работы. Сейчас в ЕЭС Украины есть много коммутационного оборудования, отработавшего свой ресурс. Даже после капитального ремонта оборудования существует большая вероятность того, что оборудование не будет соответствовать нормам, а из этого следует, что старый агрегат нужно утилизировать, а новый изготовить и смонтировать. Эти манипуляции стоят очень дорого, но речь идет не только о средствах, но и о надежности электроснабжения. Во время ремонта выключателя остается только один выключатель, не замещается, то есть при отказе выключателя, происходит отказ всей системы. А поскольку современный регламент ремонта оборудования достаточно долгое во времени, то вероятность отказа другого выключателя только растет. Поэтому нужно разработать систему, состоит из теоретической базы и математического представления оборудования (модели), которая будет определять техническое состояние выключателя в любой момент. Кроме этого главным недостатком старого регламента текущих ремонтов является определение состояния выключателя только по коммутационным ресурсом, то есть количества операций или просто по времени работы выключателя. Этот метод устарел и не позволяет даже приблизительно понять техническое состояние оборудования. Для этого нужно определять состояние не только коммутационного узла, но и других узлов, влияющих непосредственно на определение изношенного ресурса оборудования. Благодаря разработке нового метода можно предупреждать отказы оборудования, делать текущие ремонты тогда, когда нужно для восстановления ресурса выключателя. Определение состояния каждого узла отдельно позволяет предупредить каскадные отказа частей и узлов оборудования. Целью магистерской диссертации является определение технического состояния высоковольтных выключателей на теплоэлектроцентрали мощностью 620 МВт. Для достижения этой цели необходимо решить следующее: - обеспечить теоретическую базу для решения вопроса оценки технического состояния выключателя; - рассмотреть существующие методы оценки технического состояния коммутационного оборудования. Проанализировать преимущества и недостатки каждого из методов и дать оценку; построить нечеткую модель оценки технического состояния элегазового выключателя; - на основе данных экспертной оценки состояния и статистики отказов высоковольтных выключателей определить весовые коэффициенты значимости функциональных узлов - провести расчеты для определения отработанного ресурса и вероятности отказа выключателей различных типов. Объект исследования: высоковольтный выключатель установлен расположен на теплоэлектроцентрали. Предмет исследования: методы и модели оценки технического состояния высоковольтных выключателей. Методы исследования. В основу работы положены исследования технического состояния высоковольтных выключателей. Моделирование технического состояния выключателей проведенное с помощью использования нечеткой логики, а именно метода Мамдани. Научная новизна. Математическая модель оценки технического состояния выключателя, а именно изношенного ресурса, основывается на оценке состояния не только коммутационного узла, но и других узлов коммутационного оборудования для более четкого понимания состояния целостной системы. Для оценки состояния выключателя используем нечеткий логический вывод в котором задаются лингвистические переменные и термы, соответствующие узлам коммутационного оборудования, влияющих на его сработанный ресурс. Для моделирования ресурса каждого узла нужно описать входные лингвистические переменные и разработать базу правил нечеткого логического вывода. Для построения функций принадлежности термов входных переменных используют результаты экспертных оценок оборудования, дает возможность получить исходные данные и корректировать модель с помощью весовых коэффициентов. Благодаря использованию весовых коэффициентов возможно точно отрегулировать модель для определения технического состояния выключателя. Также возможно моделировать выключатели различных типов, поскольку весовые коэффициенты в каждом типе выключателей будут разными. С увеличением количества экспертных оценок можно увеличить точность модели, поскольку чем больше выборка - тем больше точность модели. То есть имеем систему, которая с каждым использованием будет совершенствоваться. Публикации по тематике исследований. 1. Бардик Е.И., Бондаренко А.Л., Атаманенко В.А. Определение индекса риска электроэнергетической системы при отказах узлов нагрузки. 2. Бардик Е.И. , Безбережьев Ю.В., Атаманенко В.А. Switcing ....... 2020 vol.12 p.91-94.uk
dc.description.abstractukМагістерська дисертація складається з пояснювальної записки та графічної частини. Пояснювальна записка виконана на 105 сторінках формату А4, яка включає в себе 18 малюнків, 40 таблиць, 34 джерела використаної літератури. Графічна частина містить 6 аркушів технічних креслень форматом А1. В магістерський дисертації розглядається питання моделювання технічного стану високовольтних вимикачів теплоелектроцентралі. Було проведене моделювання технічного стану вимикача за допомогою використання нечіткої логіки. Для оцінки кількісних показників стану вимикача був використаний метод Мамдані. Актуальність роботи. Наразі в ЕЕС України є багато комутаційного обладнання, яке відпрацювало свій ресурс. Навіть після капітального ремонту обладнання існує велика можливість того, що обладнання не буде відповідати нормам, а з цього слідує, що старий агрегат потрібно утилізувати, а новий виготовити та змонтувати. Ці маніпуляції коштують дуже дорого, але мова йде не лише про кошти, а й про надійність електропостачання. Під час ремонту вимикача залишається лише один вимикач, який не заміщується, тобто при відмові вимикача, відбувається відмова всієї системи. А оскільки сучасний регламент ремонту обладнання досить довгий в часі, то імовірність відмови іншого вимикача лише зростає. Тому потрібно розробити систему, що складається з теоретичної бази та математичного представлення обладнання (моделі), яка буде визначати технічний стан вимикача в будь-який момент. Крім цього головним недоліком старого регламенту поточних ремонтів є визначення стану вимикача лише за комутаційним ресурсом, тобто кількості операцій чи просто за часом роботи вимикача. Цей метод застарілий і не дозволяє навіть наближено зрозуміти технічний стан обладнання. Для цього потрібно визначати стан не лише комутаційного вузла, а й інших вузлів, які впливають безпосередньо на визначення спрацьованого ресурсу обладнання. Завдяки розробці нового методу можна попереджати відмови обладнання, робити поточні ремонти тоді, коли потрібно для відновлення ресурсу вимикача. Визначення стану кожного вузла окремо дозволяє попередити каскадні відмови частин та вузлів обладнання. Метою магістерської дисертації є визначення технічного стану високовольтних вимикачів на теплоелектроцентралі потужністю 620 МВт. Для досягнення цієї мети необхідно вирішити наступне: - забезпечити теоретичну базу для вирішення питання оцінки технічного стану вимикача; - розглянути існуючі методи оцінки технічного стану комутаційного обладнання. Проаналізувати переваги та недоліки кожного з методів та дати оцінку; побудувати нечітку модель оцінки технічного стану елегазового вимикача ; - на основі даних експертної оцінки стану і статистики відмов високовольтних вимикачів визначити вагові коефіцієнти значущості функціональних вузлів ; - провести розрахунки для визначення спрацьованого ресурсу та імовірності відмови вимикачів різних типів. Об’єкт дослідження: високовольтний вимикач встановлений розташований на теплоелектроцентралі . Предмет дослідження: методи і моделі оцінки технічного стану високовольтних вимикачів . Методи дослідження. В основу роботи покладено дослідження технічного стану високовольтних вимикачів. Моделювання технічного стану вимикачів проведене за допомогою використання нечіткої логіки , а саме методу Мамдані. Наукова новизна результатів. Математична модель оцінки технічного стану вимикача, а саме спрацьованого ресурсу, грунтується на оцінці стану не лише комутаційного вузла, а й інших вузлів комутаційного обладнання для більш чіткого розуміння стану цілісної системи. Для оцінки стану вимикача використовуємо нечіткий логічний вивід в якому задаються лінгвістичні змінні та терми, що відповідають вузлам комутаційного обладнання, які впливають на його спрацьований ресурс. Для моделювання ресурсу кожного вузла потрібно описати вхідні лінгвістичні змінні та розробити базу правил нечіткого логічного виводу. Для побудови функцій належності термів вхідних змінних використовують результати експертних оцінок обладнання, що дає можливість отримати вихідні дані та коректувати модель за допомогою вагових коефіцієнтів. Завдяки використанню вагових коефіцієнтів можливо точно відрегулювати модель для визначення технічного стану вимикача. Також можливо моделювати вимикачі різних типів, оскільки вагові коефіцієнти в кожному типі вимикачів будуть різними. Зі збільшенням кількості експертних оцінок можливо збільшити точність моделі, оскільки чим більша виборка – тим більша точність моделі. Тобто маємо систему, яка з кожним використанням буде вдосконалюватись. Публікації за тематикою досліджень. 1. Бардик Є.І., Бондаренко О.Л., Атаманенко В.О. Визначення індексу ризику електроенергетичної системи при відмовах вузлів навантаження. 2. Бардик Є.І. ,Безбережьев Ю.В., Атаманенко В.О. Switcing ……. 2020 vol.12 p.91-94.uk
dc.format.page105 с.uk
dc.identifier.citationАтаманенко, В. О. Моделювання технічного стану високовольтних вимикачів теплоелектроцентралі потужністю 620 МВт : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Атаманенко Вячеслав Олександрович. – Київ, 2020. – 105 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40094
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectрежимна надійністьuk
dc.subjectregime reliabilityuk
dc.subjectтеплоелектроцентральuk
dc.subjectheat power plantuk
dc.subjectелектроенергетична системаuk
dc.subjectelectric power systemuk
dc.subjectімовірнісно-статистичний методuk
dc.subjectprobabilistic statistical methoduk
dc.subjectсаатіuk
dc.subjectsaatiuk
dc.subjectмамданіuk
dc.subjectmamdaniuk
dc.subjectнечітка логікаuk
dc.subjectfuzzy logicuk
dc.subjectімовірністьuk
dc.subjectprobabilityuk
dc.subjectризикuk
dc.subjectriskuk
dc.subject.udc621.311uk
dc.titleМоделювання технічного стану високовольтних вимикачів теплоелектроцентралі потужністю 620 МВтuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Atamanenko_magistr.pdf
Розмір:
2.2 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ВДЕ)
Магістерські роботи