Determination of residual resource of measuring current transformers using fuzzy simulation

DETERMINATION OF RESIDUAL RESOURCE OF MEASURING CURRENT TRANSFORMERS USING FUZZY SIMULATION

ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛИШКОВОГО РЕСУРСУ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ СТРУМУ З ВИКОРИСТАННЯМ НЕЧІТКОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Сторінки: 214-219 Номер: №2, 2021 (295)
Автори:
A.E. RUBANENKO, О.О. RUBANENKO, І.A. HUNKO, V.V. GASYCH
Vinnytsia National Technical University
Рубаненко О.Є., Рубаненко О.О., Гунько І.О., ГАСИЧ В.В.
Vinnytsia National Technical University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2021-295-2-214-219
Рецензія/Peer review : 17.04.2021 р.
Надрукована/Printed : 02.06.2021 р.

Анотація мовою оригіналу

The article analyzes the damage of the main elements of current measuring transformers (CMT) and proposes a mathematical model of the residual life of CMT obtained by fuzzy modeling using Matlab software.
Key words: current transformer, residual resource, mathematical modeling, neural networks.

Розширена анотація українською  мовою

Розвиток промисловості в Україні в останні роки обумовлює збільшення споживання електричної енергії та, як наслідок, зростання навантаження на електроенергетичне обладнання. У той же час велика кількість вимірювальних трансформаторів, які є важливим обладнанням електроенергетики, експлуатуються з перевищенням призначеного ресурсу. Дійсно, парк вимірювальних трансформаторів в Україні на 50% – 60% складався з такого обладнання. І, незважаючи на постійне збільшення витрат, що виділяються на оновлення парку енергетичного обладнання, на сьогоднішній день істотно змінити цю ситуацію не вдалося. З іншого боку, багато фахівців відзначають, що замінювати трансформатор після закінчення його призначеного ресурсу найчастіше виявляється недоцільно. За минулі роки була проведена велика робота по створенню методів діагностики трансформаторного обладнання, що дозволяють при комплексному їх застосуванні адекватно оцінити технічний стан обстежуваного об’єкта з надійністю, що досягає 98%.
Однак, незважаючи на це, кількість трансформаторів, “допрацьовують” до відмов через термохімічне старіння твердої ізоляції, складає за різними джерелами від 7% до 20%, тобто причиною відмови від 80% до 93% трансформаторів є різні своєчасно не виявлені дефекти. Дана ситуація обумовлена низькою ефективністю традиційної схеми діагностики. Отже, дослідження та розробка сучасних системи діагностування високовольтного обладнання є актуальною задачею.
Так, зокрема, в статті досліджено можливість використання методів нейро-нечіткого моделювання в задачі визначення коефіцієнту загального залишкового ресурсу вимірювальних трансформаторів струму в умовах неповноти початкових даних.
Ключові слова: вимірювальний трансформатор струму, залишковий ресурс, математичне моделювання, нейронні мережі.

References

1. Rubanenko O. Ye. Operatyvne diahnostuvannia vysokovoltnykh vymiriuvalnykh transformatoriv strumu / O. Ye. Rubanenko // Visnyk NTU «KhPI», Seriia: Novi rishennia v suchasnykh tekhnolohiiakh. – Kharkiv : NTU «KhPI». – 2016. – № 18 (1190). – S. 107–112. – DOI:10.20998/2413-4295.2016.18.16.
2. Rubanenko O. O. Analiz nestabilnosti neharantovanykh dzherel enerhii v elektrychnykh merezhakh / O.O. Rubanenko // Herald of Khmelnytskyi National University. – 2020. – № 5. – S. 226–230.
3. Cosovic M., Rubanenko O., and Gundebommu S. L., “Analysis of the distributed power generation with focus on power plant technical conditions,” in 2021 20th International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH), 2021, pp. 1–6.
4. Sree Lakshmi G., Rubanenko Olena, Hunko Iryna. Renewable Energy Generation and Impacts on E-Mobility. Journal of Physics: Conference Series. 2020. P. 1–5. DOI:10.1088/1742-6596/1457/1/012009
5. Rubanenko O. and Yanovych V., “Analysis of instability generation of Photovoltaic power station,” in 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS), 2020, pp. 128–133.
6. Lezhnuk P. Optimal management of small hydroelectric plants power generation in local electrical systems // Petro Lezhnuk, Iryna Hunko, Olexander Rubanenko / DSMIE 2018: Advances in Design, Simulation and Manufacturing – P. 289–298. – ISBN 978-3-319-93587-4. – DOI: 10.1007/978-3-319-93587-4_30
7. Gundebommu S. L., Rubanenko O., and Cosovic M., “Determination of Normative Value Power Losses in Distribution power grids with Renewable Energy Sources using Criterion Method,” in 2020 19th International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH), 2020, pp. 1–6.
8. S. Lakshmi, O. Rubanenko, G. Divya, and V. Lavanya, “Distribution Energy Generation using Renewable Energy Sources,” in 2020 IEEE India Council International Subsections Conference (INDISCON), 2020, pp. 108-113.
9. L. Gundebommu, O. Rubanenko, and I. Hunko, “Analysis of Three-level Diode Clamped Inverter for Grid-connected Renewable Energy Sources,” in 2019 IEEE 20th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE), 2019, pp. 1–6.
10. S. Lakshmi, O. Rubanenko, and I. Hunko, “Control of the Sectioned Electrical Network Modes with Renewable Energy Sources,” in 2021 International Conference on Sustainable Energy and Future Electric Transportation (SEFET), 2021, pp. 1–6.
11. L. Gundebommu, I. Hunko, O. Rubanenko, and V. Kuchanskyy, “Assessment of the Power Quality in Electric Networks with Wind Power Plants,” in 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS), 2020, pp. 190–194.
12. Rubanenko O., Grishchuk M., Rubanenko O. Planning of the experiment for the defining of the technical state of the transformer by using amplitude-frequency characteristic. Przegląd Elektrotechniczny. 2020. R. 96, nr 3. 119–124. DOI: 10.15199/48.2020.03. (Scopus, Web of Science). URL: http://pe.org.pl/articles/2020/3/27.pdf
13. Hashemi-Dezaki, O. Rubanenko, M. Hryshchuk, and O. Rubanenko, “Optimal techno-economic sequence-based set of diagnostic tests for distribution transformers using genetic algorithm,” Periodica polytechnica Electrical engineering and computer science, Article vol. 64, no. 4, pp. 406-411, 2020. (Scopus)
14. Hryshchuk M. Planuvannia tekhnichnoho obsluhovuvannia sylovykh transformatoriv za rezultatamy kontroliu yikh chastotnykh kharakterystyk / M. Hryshchuk, O. Rubanenko, O. Rubanenko // Svitlotekhnika ta Elektroenerhetyka. – 2020. – № 3(56). – S. 92–98.
15. S. Lakshmi, R. Oleksandr, R. Olena, and H. Iryna, “Research processes of oil and paper insulation of high-voltage equipment during operation,” AIP Conference Proceedings, vol. 2269, no. 1, p. 030021, 2020/10/12 2020.
16. Tygai, Y.I. & Besarab, A.B. “The mathematical model of voltage transformers for the study of ferroresonant processes,” 2014 IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), Kiev, 2014, pp. 77-80, DOI: 10.1109/IEPS.2014.6874207.
17. Besarab B.  Modeliuvannia  ferorezonansnoho  protsesu  v  transformatori  napruhy  priamym  metodom  / O. B. Besarab, Yu. I. Tuhai // Pratsi Instytutu elektrodynamiky NAN Ukrainy : pb. nauk. pr. – 2011. – Vyp. 30. – S. 87–90 .
18. Tuhai Yu. I. Analiz umov vynyknennia ferorezonansnykh protsesiv v elektrychnykh merezhakh / Yu. I. Tuhai // Visn. un-tu «Lvivska politekhnika». Elektroenerhetychni ta elektromekhanichni systemy. – Lviv : NU «Lvivska Politekhnika». – 2007. – Vyp. 596. – S. 132–136.
19. Kuznetsov V.H. Modeliuvannia transformatora napruhy pry ferorezonansnykh protsesakh / V.H. Kuznetsov, I.Iu. Tuhai //Visn. Nats. un-tu “Lvivska Politekhnika”. – 2007. – № 596. – S. 127–131.
20. Tuhai Yu. I. Model elektromahnitnoho transformatora napruhy dlia doslidzhennia ferorezonansnykh protsesiv / Yu. I. Tuhai, O. B. Besarab // Naukovi pratsi Vinnytskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. – 2014. – № 4.