Методы спектров токов диэлектрической абсорбции для диагностики состояния силового электротехнического оборудования
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-2-11-21Аннотация
Диагностике и мониторингу как наиболее прогрессивным методам повышения эффективности эксплуатируемого энергетического оборудования присущи актуальность и колоссальная востребованность. В сложившейся обстановке в энергетике, когда средний возраст оборудования катастрофически приближается к предельно допустимому, оценка состояния парка силового оборудования превращается в жизненно важную потребность.
Практика оценки состояния такого рода оборудования с помощью вычисления значений индексов здоровья HI (Health Index) или технического состояния (ИТС), эксплуатирующая парадигму, в основе которой лежит аксиома, что от 70 до 75% информации о состоянии контролируемого оборудования содержится в масле, имеет ряд существенных ограничений, которые, в первую очередь, связаны с отсутствием достаточного количества исходных данных, являющихся основными носителями информации. К другой причине относят трудности определения значений весовых коэффициентов, требующие непосредственное участие экспертов. Не менее значимы проблемы, связанные с учетом условий эксплуатации и характером работы оборудования. Использование методов и алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ), значительно повышающих точность и надежность вычисленных значений HI, приводит к заключению, раскрывающему необходимость «фундаментального сдвига» эксплуатируемой парадигмы.
Сделана попытка представить результаты такого рода исследований (оценки состояния сложного энергетического оборудования) при наличии «фундаментального сдвига» парадигмы, с использованием для этого возможности современных методов диэлектрической спектроскопии. Положив в основу методы построения спектра токов диэлектрической абсорбции, удалось исключить перечисленные трудности, в том числе и использование опыта эксперта.
Библиографические ссылки
1. Brandtzaeg G. Healthy Indexing of Norwegian Power Transformer. Trondheim: Norwegian University of Sci. and Technol., 2015.
2. Hjartenson T., Otal S. Predicting Future Assed Condition Based on Current Health Index and Maintenance Level // Proc. IEEE XI Intern. Conf. on Transmission & Distribution Constricton, Operaton and Live-line Maintenance, 2006.
3. Sokolov V.V. Consideration on Power Transformer Condition — Based Maintenance // Proc. VIII EPRI Substation Equipment Diagnostic Conf., New Orlean, 2000.
4. Zahra S.T. e. a. Power Transformer Health Index and Life Span Assessment: a Comprehensive Review of Conventional and Machine Learning Based Approaches // Eng. Appl. Intelligence. 2025. V. 139. Pt. A. P. 109474.
5. Vermeer M., Wetzer J. Asset Management Decision Support Modeling, Using Health Index for Maintenance and Replacement Planning // Proc. IEEE PowerTech., 2015.
6. Al-Romaimi Kh. Asset Management Power Transformer Health Index Development and Analysis for Driving Asset Maintenance Strategy for Electrical Utilities. Sunderland: University of Sunderland, 2024.
7. Shuaibig Li e. a. Review Transformer Health Index from Perspective of Survivability and Condition Assessment // Electronics. 2023. V. 12(11). P. 2407.
8. N’Cho J.S., Fofana I. Review of Fiber Optic Diagnostic Techniques for Power Transformer // Energies. 2020. V. 13(7). P. 1789.
9. Sokolov V.V., Lapworth J.A., Harley J.W. Cigre Working Group 12.18. Life Management of Transformer. 2001.
10. Ферсман А.Е. Геохимия. Т. 3. Л.: Госхимтехиздат, 1937.
11. Воробьев А.А. Физические свойства ионных кристаллических диэлектриков. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1960.
12. Зуев В.В., Поцелуева Л.Н., Гончаров Н.Д. Кристаллоэнергетика как основа оценки свойств твердотельных материалов. СПб.: ООО «Альфапол», 2006.
13. Львов М.Ю. и др. Оценка предельного состояния силовых трансформаторов и автотрансформаторов // Электрические станции. 2008. № 1. С. 44—49.
14. Bartley W. Analysis of Transformer Failure // Proc. 36th Annual Conf. Intern. Association of Engineering Insurers. Stockholm, 2003.
15. Бондарева В.Н. и др. Анализ методов оценки ресурса бумажной изоляции силовых трансформаторов // Силовые трансформаторы и системы их диагностики: Материалы IV Междунар. конф. М.: Международная ассоциация «ТРАВЕК», 2009.
16. Вершинин Ю.Н. Электрический пробой твердых диэлектриков. Основы феноменологической теории и ее технические приложения. Новосибирск: Наука, 1968.
17. Swanson J., Dall F. On the Dielectric Strength of Synthetic Electrical Insulating Materials // Proc. IEEE Intern. Symp. Electrical Insul. Material. 1976. Pp. 196—200.
18. Saha T.K. Review of Modern Diagnostic Techniques for Assessing Insulation Condition in Aged Transformers // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2003. V. 10. Pp. 903—917.
19. Чернышев В.А. и др. Диагностика состояния изоляционной системы энергетического оборудования на основе применения спектров токов диэлектрической абсорбции // Вестник МЭИ. 2025. № 3. С. 11—23.
20. Чернышев В.А. и др. Оценка состояния изоляционной системы энергетического оборудования методом регистрации токов поляризации // Вестник МЭИ. 2025. № 4. С. 11—21.
21. Пат. № 2491561 РФ. Способ определения состояния и ресурса изоляционной системы электрооборудования / Чернышев В.А. и др. // Бюл. изобрет. 2013. № 24.
22. Свид-во о гос. регистрации программы для ЭВМ № 201560955. Информационно-экспертная система / Кисляков М.А., Чернов В.А., Чернышев В.А. 2015.
23. Свид-во о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2024662306. Программа определения уровня влажности бумажной пропитанной изоляции / Чернышев В.А., Зинченко К.А. 2025.
---
Для цитирования: Чернышев В.А. Методы спектров токов диэлектрической абсорбции для диагностики состояния силового электротехнического оборудования // Вестник МЭИ. 2026. № 2. С. 11—21. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-11-21
#
1. Brandtzaeg G. Healthy Indexing of Norwegian Power Transformer. Trondheim: Norwegian University of Sci. and Technol., 2015.
2. Hjartenson T., Otal S. Predicting Future Assed Condition Based on Current Health Index and Maintenance Level. Proc. IEEE XI Intern. Conf. on Transmission & Distribution Constricton, Operaton and Live-line Maintenance, 2006.
3. Sokolov V.V. Consideration on Power Transformer Condition — Based Maintenance. Proc. VIII EPRI Substation Equipment Diagnostic Conf., New Orlean, 2000.
4. Zahra S.T. e. a. Power Transformer Health Index and Life Span Assessment: a Comprehensive Review of Conventional and Machine Learning Based Approaches. Eng. Appl. Intelligence. 2025;139;A:109474.
5. Vermeer M., Wetzer J. Asset Management Decision Support Modeling, Using Health Index for Maintenance and Replacement Planning. Proc. IEEE PowerTech., 2015.
6. Al-Romaimi Kh. Asset Management Power Transformer Health Index Development and Analysis for Driving Asset Maintenance Strategy for Electrical Utilities. Sunderland: University of Sunderland, 2024.
7. Shuaibig Li e. a. Review Transformer Health Index from Perspective of Survivability and Condition Assessment. Electronics. 2023;12(11):2407.
8. N’Cho J.S., Fofana I. Review of Fiber Optic Diagnostic Techniques for Power Transformer. Energies. 2020;13(7):1789.
9. Sokolov V.V., Lapworth J.A., Harley J.W. Cigre Working Group 12.18. Life Management of Transformer. 2001.
10. Fersman A.E. Geokhimiya. T. 3. L.: Goskhimtekhizdat, 1937. (in Russian).
11. Vorob'ev A.A. Fizicheskie Svoystva Ionnykh Kristallicheskikh Dielektrikov. Tomsk: Izd-vo Tomskogo Un-ta, 1960. (in Russian).
12. Zuev V.V., Potselueva L.N., Goncharov N.D. Kristalloenergetika kak Osnova Otsenki Svoystv Tverdotel'nykh Materialov. SPb.: OOO «Al'fapol», 2006. (in Russian).
13. L'vov M.Yu. i dr. Otsenka Predel'nogo Sostoyaniya Silovykh Transformatorov i Avtotransformatorov. Elektricheskie Stantsii. 2008;1:44—49. (in Russian).
14. Bartley W. Analysis of Transformer Failure. Proc. 36th Annual Conf. Intern. Association of Engineering Insurers. Stockholm, 2003.
15. Bondareva V.N. i dr. Analiz Metodov Otsenki Resursa Bumazhnoy Izolyatsii Silovykh Transformatorov. Silovye Transformatory i Sistemy ikh Diagnostiki: Materialy IV Mezhdunar. Konf. M.: Mezhdunarodnaya Assotsiatsiya «TRAVEK», 2009. (in Russian).
16. Vershinin Yu.N. Elektricheskiy Proboy Tverdykh Dielektrikov. Osnovy Fenomenologicheskoy Teorii i Ee Tekhnicheskie Prilozheniya. Novosibirsk: Nauka, 1968. (in Russian).
17. Swanson J., Dall F. On the Dielectric Strength of Synthetic Electrical Insulating Materials. Proc. IEEE Intern. Symp. Electrical Insul. Material. 1976:196—200.
18. Saha T.K. Review of Modern Diagnostic Techniques for Assessing Insulation Condition in Aged Transformers. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2003;10:903—917.
19. Chernyshev V.A. i dr. Diagnostika Sostoyaniya Izolyatsionnoy Sistemy Energeticheskogo Oborudovaniya na Osnove Primeneniya Spektrov Tokov Dielektricheskoy Absorbtsii. Vestnik MEI. 2025;3:11—23. (in Russian).
20. Chernyshev V.A. i dr. Otsenka Sostoyaniya Izolyatsionnoy Sistemy Energeticheskogo Oborudovaniya Metodom Registratsii Tokov Polyarizatsii. Vestnik MEI. 2025;4:11—21. (in Russian).
21. Pat. № 2491561 RF. Sposob Opredeleniya Sostoyaniya i Resursa Izolyatsionnoy Sistemy Elektrooborudovaniya. Chernyshev V.A. i dr. Byul. Izobret. 2013;24. (in Russian).
22. Svid-vo o Gos. Registratsii Programmy dlya EVM № 201560955. Informatsionno-ekspertnaya Sistema. Kislyakov M.A., Chernov V.A., Chernyshev V.A. 2015. (in Russian).
23. Svid-vo o Gos. Registratsii Programmy dlya EVM № 2024662306. Programma Opredeleniya Urovnya Vlazhnosti Bumazhnoy Propitannoy Izolyatsii. Chernyshev V.A., Zinchenko K.A. 2025. (in Russian)
---
For citation: Chernyshev V.A. Dielectric Absorption Current Spectra Techniques for Diagnosing the Condition of Electric Power Equipment. Bulletin of MPEI. 2026;2:11—21. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-11-21
