Компьютерная система контроля технического состояния электрооборудования

Система предназначена для хранения и обработки информации по электротехническому оборудованию электростанции и персоналу, занимающемуся его эксплуатацией, для подготовки необходимой документации и формирования экспертного заключения по техническому состоянию и ресурсным характеристикам основного электрооборудования.

Система обеспечивает:

- учет сведений о находящемся в эксплуатации оборудовании:первичном (генераторы, трансформаторы, электродвигатели, выключателии др.), вторичном (приборы, комплекты защит и др.), вспомогательном(инструменты, защитные средства и др.) и другом оборудовании;

- учет сведений по испытаниям генераторов, трансформаторов,выключателей и измерительных трансформаторов тока типа ТФРМ;

- для генераторов, трансформаторов, выключателей иизмерительных трансформаторов тока типа ТФРМ поддерживается система экспертной оценки их текущего состояния по результатамиспытаний учет выполнения ремонтных работ;

- ведение журнала дефектов;

- хранение нормативно-справочной документации;

- хранение данных по штатному расписанию;

- формирование отчетов и справок.

Структура системы. Программа имеет модульный принцип и подразделяется на информационно-поисковую систему (ИПС) и систему оценки технического состояния электрооборудования (ОТС).

ИПС обеспечивает хранение информации об оборудовании, измерениях и т.п., удобный и быстрый поиск и сортировку этой информации, ее редактирование, печать необходимых отчетов и другие сервисные функции.

Система ОТС обеспечивает анализ хранимой информации по испытаниям электрооборудования и формирование соответствующего заключения о техническом состоянии оборудования. Оценки технического состояния проводятся для воздушных выключателей, изоляции обмотки статора турбогенераторов, силовых маслонаполненных трансформаторов и измерительных трансформаторов тока типа ТФРМ.

Данная система реализована на СУБД MS ACCESS, Visual Basic 6.0 под MS WINDOWS. Взаимодействие пользователя с программой осуществляется с помощью стандартных элементов управления (кнопки, таблицы, списки, текстовые окна), назначение которых понятно специалисту-электрику. Кнопки снабжены поясняющими записями. Выбирая мышью нужный элемент, пользователь получает необходимую информацию. Для большинства разделов предусмотрена справка (Help).

Для оформления графической документации предусматривается возможность взаимодействия программы с графической системой AutoCad (ведение базы данных чертежей; специализированные меню и набор графических элементов для построения схем).

Информационно-поисковая система обеспечивает занесение и управление информацией в базе данных, отображение необходимой части информации на дисплее и печати справочной или отчетной документации.

База данных позволяет включать:

- информацию о структуре электроустановок, а именно: спискираспределительных устройств с указанием сборных шин, секций, ячеек,списки присоединений;

- информацию о составе присоединений (перечень основногооборудования с указанием характеристик и паспортных данных)

- информацию о вторичном оборудовании - релейной защите и автоматике присоединений, контрольно-измерительных приборах;

- журнал дефектов;

- сведения о месте установки оборудования;

- данные испытаний и показателей текущего состояния для воздушных выключателей, изоляции обмотки статора турбогенераторов, силовых маслонаполненных трансформаторов и измерительных трансформаторов тока типа ТФРМ.

Структура базы данных обеспечивает полную взаимосвязь между различного рода информацией и ее просмотр из различных форм вывода программы: например, просматривая списки установленного оборудования, можно узнать место его установки, вывести журнал установок или журнал дефектов, ознакомиться с имеющейся документацией, просмотреть параметры текущего состояния и данные испытаний для указанных ранее типов оборудования. Предусмотрены учет персонала электроцеха и ведение штатного расписания.

Для предупреждения несанкционируемого доступа к базе данных в системе предусмотрено разграничение прав доступа пользователей.

Структура электроустановки описывается с помощью распределительных устройств (РУ) и присоединений. Описание РУ осуществляется в виде дерева, содержащего следующие уровни:

- название электростанции;

- название РУ (например, ОРУ 500 кВ);

- название секции, сборных шин (например, 1 СШ);

-название ячейки (например, яч. 5).

К каждой секции и ячейке РУ может быть подключено одно или несколько присоединений. При описании присоединений задаются:

- тип присоединения (например, блок, трансформатор связи, секционный выключатель);

- название присоединения (например, блок 11).

Для каждого присоединения предусматривается хранение информации о составе входящего в него оборудования и связанных с ним записях в журнале дефектов, о релейной защите и автоматике, текущем состоянии, плановых ремонтах.

С точки зрения организации хранения информации оборудование можно разделить на две группы: первичное, входящее в состав присоединений, и вторичное, входящее в состав релейной защиты и автоматики.

Каждая единица оборудования (аппарат) характеризуются следующими данными:

- диспетчерским наименованием;

- категорией оборудования (например, генераторы, силовые трансформаторы, измерительные трансформаторы, электродвигатели);

- видом оборудования (например, блочный трансформатор, трансформатор тока асинхронный электродвигатель);

-типом;

- датой установки;

- состоянием (работа, ремонт, отключен и т.д.);

- участием в графике испытаний (дата последних испытаний, периодичность испытаний);

- техническими характеристиками (сопротивление изоляции, сопротивление токоведущих частей и т.п.).

Информация об оборудовании хранится во взаимосвязи сприсоединениями, местами размещения, релейной защитой и автоматикой,данными испытаний (только для генераторов, трансформаторов,выключателей и измерительных трансформаторов тока).

Для генераторов, трансформаторов, выключателей и измерительных трансформаторов тока типа ТФРМ поддерживается система оценки технического состояния по результатам испытаний и параметрам текущего состояния.

Данные испытаний анализируются соответствующим образом:

- проводится сравнение с нормами, предусмотренными РД «Объем инормы испытаний электрооборудования»;

- выявляются тенденции изменения измеренных параметров вовремени.

Обо всех отклонениях от норм и при анормальных тенденциях показателей система вырабатывает соответствующие сообщения в разных видах: в виде протокола состояния на данный момент времени; в виде таблиц значений с указанием предельно допустимых значений в соответствии с нормативными документами; в виде графиков, которые могут быть инициированы пользователем.

При наличии тенденции приближения параметра к критическому значению прогнозируется срок его достижения.

Для всех видов испытаний информация может быть получена как в виде таблиц, так и в виде графиков.

Для воздушных выключателей обеспечивается хранение информации об истории эксплуатации, проводится расчет коммутационного и механического ресурсов, и запаса коммутационной устойчивости по каждому полюсу.

В заключении выдаются следующие сведения:

- значение остаточного коммутационного ресурса по фазам;

- значение остаточного механического ресурса по фазам;

- прогнозируемый с определенной степенью достоверности срок, докоторого можно продлить работу выключателя по условию расхода коммутационного и механического ресурсов.

Прогнозируемый срок, до которого можно продлить работу выключателя, определяется на основе статистической обработки зависимости расхода ресурса во времени.

Для получения более полной картины предусмотрен подход к определению срока продления работы выключателя на основе теории пуассоновских потоков случайных событий. Предполагается возможность задания интенсивности потока коротких замыканий (1/год) в рассматриваемом присоединении и диапазона токов короткого замыкания (задаются экспертом для присоединения, коммутируемого данным выключателем). При этом срок работы выключателя до достижения полного срабатывания ресурса вычисляется с определенной вероятностью при учете заданной частоты возникновения токов короткого замыкания.

Для турбогенераторов обеспечивается хранение информации о результатах испытаний и формирование заключений по каждому новому набору характеристик турбогенератора, полученному в результате плановых испытаний или после аварийных отключений и ремонтов.

Формирование заключений проводится на основе сопоставления полученных значений технических параметров агрегата с нормативными значениями.

На основе таких сопоставлений формируются сообщения пользователю о соблюдении нормативных требований или достижении области граничных значений, или нарушении нормативных условий.

По результатам анализа формируются оценки ресурса изоляции или его выработки в отдельности по каждой параллельной ветви фазных обмоток статора.

В заключении выдаются следующие сведения:

- отклонение параметра от нормативного значения;

- наличие больших колебаний параметра в процессе эксплуатации;

- отклонение параметра одной из фаз (ветвей) по отношению кдругим;

- оценка вероятного ресурса изоляции обмотки статора;

- оценка целесообразности замены обмотки статора (при наличии данных осмотра) в соответствии с типовым положением.

Для силовых трансформаторов обеспечивается хранение результатов контроля изоляции фазных обмоток (tgб и сопротивления изоляции) для разных схем объединения обмоток; результатов измерения потерь холостого хода, физико-химических характеристик трансформаторного масла в основном баке, в баке устройства РПН, в высоковольтных вводах, результатов хроматографического анализа газов, растворенных в масле.

Реализована программная процедура анализа растворенных в масле газов, которая определяет, характеризует ли данный набор показателей хроматографического анализа нормальное состояние трансформатора или он дает основание для идентификации наличия внутреннего дефекта в трансформаторе. В заключении выдаются следующие сведения и рекомендации:

- периодичность контроля на момент проведения испытания;

- превышение концентрации газа нормируемого значения;

- превышение максимально допустимой скорости нарастания концентрации газа;

- характер прогнозируемого дефекта;

- рекомендации по принятию решения (вывод в ремонт, переход научащенный контроль с рассчитываемой периодичностью, проведениедегазации и т.д.).

Для измерительных трансформаторов тока типа ТФРМ обеспечивается хранение результатов контроля сопротивления изоляции; результатов измерения сопротивления обмоток постоянному току, физико-химических характеристик трансформаторного масла, результатов хроматографического анализа газов, растворенных в масле.

В заключении выдаются следующие сведения:

- отклонение параметра за нормативное значение;

- прогнозируемый срок достижения критического значения параметра.

Представленные возможности рассматриваемого программного обеспечения позволяют оперативно получать информацию об электротехническом оборудовании и обеспечивают возможность принимать решения о техническом состоянии электрооборудования и планировании ремонтов.