Оценка состояния сухих трансформаторов по характеристикам матрицы измерений

Группа авторов из Китая предложила способ контроля состояния сухих трансформаторов по измерениям нагрузки, температуры и активности ЧР, в котором используются положения теории случайных матриц. Соответствующий доклад был представлен на прошедшей в апреле 2020 года International Conference on Green Energy and Applications.

В основе метода лежит составление матрицы оценки состояния трансформатора, которая представляет собой результаты измерений набора параметров трансформатора в течение выбранного промежутка времени. Набор параметров может быть разным, но в качестве основных исследователи предложили использовать измерения нагрузки, температуры и активности ЧР. Матрица затем приводится к нормализованному виду с заданным соотношением числа строк и столбцов. При нормальном режиме работы параметры трансформатора будут изменяться в соответствии с ARMA-моделями, которые описывают линейные взаимосвязи между значением параметра, его предыдущими значениями и ошибкой измерений. При работе трансформатора в аномальном режиме характер изменения параметров будет отклоняться от ARMA-модели. Это будет проявляться в изменении характеристик нормализованной матрицы измерений. Изменение этих характеристик определяется по изменению собственных значений последовательного набора матриц измерений. Каждое собственное значение матрицы является комплексным числом, а распределение собственных значений соответствует распределению их действительных и мнимых частей.

Для проверки метода исследователи использовали данные, собранные на 35 кВ сухом трансформаторе, находящемся в эксплуатации на одном из энергопредприятий Китая. Записанные измерения нагрузки, температуры и активности ЧР показаны ниже.

Рассчитанные распределения собственных значений нормализованных матриц измерений показаны ниже.

На распределениях показаны красные границы нормальных режимов работы. Согласно методу, предложенному исследователями, распределения собственных значений, будут лежать внутри двух границ, верхней и нижней. Увеличение дисперсии распределения приведёт к его «расползанию» за границы, что будет являться индикацией аварийного режима работы. В данном случае в контролируемом трансформаторе начали появляться признаки развивающегося дефекта на четвёртой недели наблюдения.

Больше новостей и аналитики из мира онлайн-диагностики электрооборудования читайте на нашем Телеграм-канале "ЗВЕЗДА"