Управление тепловизионным мониторингом в системах тягового электроснабжения

• Автор: Степанов, Андрей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФ ФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОВИЗИОННОГО МОНИТОРИНГА.

1.1 Вводные замечания.

1.2 Факторы, влияющие на эффективность тепловизионного обследования .

1.3. Факторы, влияющие на работу контактных соединений в электроустановках тяговых подстанций

1.4 Экспериментальное исследование влияния коэффициента излучения на точность ТВО.

2 РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕПЛОВИЗИОННОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОБЕКТОВ ЖД ТРАНСПОРТА .

2.1 Диагностирование тяговых подстанций.

2.2 Диагностирование пассажирских вагонов.

2.3 Диагностирование искусственных сооружений ЖД транспорта

3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕПЛОВИЗИОННЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Оценивание параметров распределения по выборке
3.2 Преобразование распределения к нормальному
3.3 Предварительный анализ данных.
3.4 Кластерный анализ результатов тепловизионного диагностирования
3.5 Использование процедуры нечеткой классификации
3.6 Анализ ретроспективных данных о повреждениях на ТП
3.7 Регрессионный анализ результатов тепловизионного обследования .
3.8 Выделение объектов с экстремальными уровнями дефектности
4 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ТВО.
4.1 Программный продукт ЕавгарЬ.
4.2 Экспертная система для обработки результатов ТВО трансформаторов
4.3 Оценивание состояния устройств электроснабжения для целей ТВО
4.4 Система управления тепловизионным мониторингом
Основные результаты работы
Список использованных источников


Данные о ТВО представляются в виде термограмм дефектных узлов и их цифровых фотографий, таблиц распределения дефектов по РУ и ЭЧ, графиков и гистограмм, полученных в результате математической обработки, описанной выше. Одним из наиболее дорогостоящих и ответственных элементов СТЭ являются силовые трансформаторы: тяговые (ТТ) и районные понизительные (РПТ). Многие из этих трансформаторов отработали нормативный ресурс. Процедуры оценки состояния изношенных трансформаторов находятся на пути становления. В дистанциях электроснабжения филиалов ОАО «РЖД» имеется современная вычислительная техника, которая может обеспечить соответствующую информационную поддержку персоналу, связанному с процессом функционирования тяговых трансформаторов и РПТ. Для обработки большого объема сложной, неопределенной, неоднозначной, противоречивой и эвристической информации необходимы специальные информационные системы (ИС), оказывающие пользователям поддержку в принятии решений. В рамках диссертационной работы создан один модуль экспертной системы (ЭС), обеспечивающий повышение эффективности обработки результатов тепловизи-онного диагностирования силовых трансформаторов тяговых подстанций. В модуле сконцентрирован многолетний опыт выявления дефектов в трансформаторах на основе результатов термографирования. Режимы работы электрооборудования СТЭ характеризуются значительной нестационарностыо и существенной несимметрией [, ]. Эти факторы существенно затрудняют проведение ТВО. Повысить эффективность термографических обследований возможно путем предварительного имитационного моделирования режимов работы диагностируемой СТЭ с определением температур токоведущих частей. В диссертационной работе предложена методика оперативного оценивания температурного режима токоведущих частей на основе использования программного комплекса имитационного моделирования Гагопогб []. Суть методики состоит в следующем. На основе информации, полученной из информационной системы ГИД (график исполненного движения) и модели СТЭ ВСЖД, созданной в ИрГУПСе, производится моделирование режима СТЭ. В результате определяются токи и температуры токоведущих частей для тяговой подстанции, на которой производится ТВО. Данные о токораспределении по отдельным фазам и оценочные значения температур токоведущих частей позволят повысить точность диагностирования и уменьшить число ложных диагнозов, связанных с неравномерной загрузкой фаз. В результате выполненных в диссертации исследований и разработок может быть предложена система управления тепловизионным мониторингом СТЭ. ТВО. На этапе предварительной подготовки осуществляется анализ информации, полученной в результате математической обработки результатов предыдущих обследований, и производится прогнозирование уровня дефектности на основании модели множественной регрессии, описанной выше. Этап оперативной подготовки осуществляется непосредственно на объекте (тяговой подстанции) и включает оценку токораспределения по фазам и температур токоведущих частей на основе имитационного моделирования по данным ГИД. На третьем этапе осуществляется непосредственное термографирование с использованием результатов, полученных на этапах 1 и 2, а также рекомендаций, сформулированных в первой главе диссертационной работы. На четвертом этапе производится математическая обработка результатов ТВО с помощью методов и алгоритмов, предложенных в рамках диссертационных исследований. При работе над диссертацией автор пользовался научными консультациями канд. Закарюкина В. Тепловизионные обследования относятся к методам теплового неразрушающего контроля [4, 9]. Они базируются на анализе температурных полей с помощью термограмм, получаемых на основе портативных инфракрасных камер -тепловизоров, рис. По результатам ТВО принимаются экспертные решения о состоянии оборудования. СО. М р«. ЬЯ. Рис. Технические возможности современных тепловизоров и практические задачи, решаемые с их помощью, многообразны [9, . Наиболее массовым объектом ТВО в электроустановках тяговых подстанций являются контактные соединения [68, .