Estimating the Oil-filled Equipment Insulation System Residual Life Using the Pareto Distribution
Keywords:
Pareto distribution, operation lifetime, oil-filled equipment, insulation system
Abstract
The residual lifetime as a parameter for assessing the feasibility of further operation of installed equipment is an effective technical and economic indicator, the value of which is directly determined by the state of the equipment insulation system, the intensity of operational loads, and environmental conditions. There are many different methods for determining the residual lifetime; however, the complexity, variety, and ambiguity of ageing processes, and a multiparametric nature of the problem with the lack of direct monitoring techniques are factors that complicate the use of these methods in performing the maintenance of equipment in operation. An attempt to formalize the ageing processes — even though they are sporadic and irregular in nature — by means of the Pareto distribution is taken. The effectiveness of the lifetime estimates is supported in this case due to the fact that the Pareto distribution parameters are the dielectric system parameters determining its condition.
References
1. Алексеев Б.А. Продление срока службы изоляции силовых трансформаторов // Электро. 2004. № 3. С. 25—29.
2. Васин В.П., Долин А.П. Оценка выработанного ресурса изоляции маслонаполненных трансформаторов // Электро. 2009. № 2. С. 37—41.
3. Осотов В.Н. Практические аспекты оценки фактического срока службы силовых трансформаторов // Контроль технического состояния оборудования объектов энергетики: III науч.-практ. конф. М., 2016.
4. Долин А.П., Кизляковский А.М. К вопросу оценки остаточного ресурса силовых трансформаторов на основе комплексного диагностического обследования // Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем: Труды II Всерос. науч.-практ. конф. М.: Издательский дом МЭИ, 2012. С. 40—43.
5. Василевский В.В., Долин А.П. Оценка расхода ресурса бумажной изоляции силового маслонаполненного трансформатора с помощью уточненной формулы интеграла старения // Електротехнika i електромеханika. 2015. № 1. С. 16—19.
6. Зенова Е.В. Разработка и исследование методов диагностики изоляционной системы маслонаполненных трансформаторов на основе изучения спектров токов поляризации: автореферат дисс. ... доктора техн. наук. М.: ВНИИКП, 2013.
7. Зенова Е.В., Чернышев В.А., Чернов В.А. Спектры токов поляризации изоляционных промежутков маслонаполненного оборудования и их диагностические возможности // Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем: Труды II Всеросс. науч.-практ. конф. М.: Издательский дом МЭИ, 2012. С. 60—62.
8. Пат. № 2491561 РФ. Способ определения состояния и ресурса изоляционной системы электрооборудования / В.А. Чернышев и др. // Бюл. изобрет. 2013. № 24.
9. Рыжаков В.В., Моисеев В.Б., Пятирублевый В.Г. Основы оценивания качества продукции. Пенза: Изд.- во Пензенского техн. ун-та, 2001.
10. Ферапонтов А.И. Математическая модель расчета коэффициентов весомости показателей качества по результатам экспериментальных оценок // Стандарты и качество. 1996. № 4. С. 34.
11. Yuan Li е. а. Aging Assessment of Power Transformer Using Multy-parameter // Intern. J. Electrical and Informatics. 2013. V. 5. No. 1. Рр. 34—44.
12. Чернышев В.А. и др. Диагностическая система ЭСКСИСО, предназначенная для оценки состояния изоляционной системы маслонаполненного оборудования // Вестник МГТУ. 2015. Т. 18. № 4. С. 729—739.
13. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015610955. Информационно-экспертная система ЭСКСИСО / М.А. Кисляков, В.А. Чернов, А.А. Чернышев. 2015.
14. Василенко С.Л. Случайность и «золотая» пропорция в системе «хаос-порядок». М.: Академия тринитаризма, 2009.
15. Alireza Esmaeilinasbi, Behrooz Vahidi. Prediction of Power Transformer Insulation Length of Life Using Thermal Model and Pareto Distribution // Sci. Int. (Lahore). 2014. V. 26 (5). Pp. 1953—1957.
16. Чернявский Д.С., Никитин А.П., Чернявская О.Д. О возникновении распределения Парето в нелинейных динамических системах // Биофизика. 2008. Т. 53. № 1. C. 351—358.
---
Для цитирования: Чернышев В.А., Зенова Е.В. Оценка ресурса изоляционной системы маслонаполненного оборудования с помощью распределения Парето // Вестник МЭИ. 2018. № 3. С. 86—93. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-3-86-93.
#
1. Alekseev B.A. Prodlenie Sroka Sluzhby Izolyatsii Silovyh Transformatorov. Elektro. 2004;3:25—29. (in Russian).
2. Vasin V.P., Dolin A.P. Otsenka Vyrabotannogo Resursa Izolyatsii Maslonapolnennyh Transformatorov. Elektro. 2009;2:37—41. (in Russian).
3. Osotov V.N. Prakticheskie Aspekty Otsenki Fakticheskogo Sroka Sluzhby Silovyh Transformatorov. Kontrol' Tekhnicheskogo Sostoyaniya Oborudovaniya Ob'ektov Energetiki: III Nauch.-prakt. Konf. M., 2016. (in Russian).
4. Dolin A.P., Kizlyakovskiy A.M. K Voprosu Otsenki Ostatochnogo Resursa Silovyh Transformatorov na Osnove Kompleksnogo Diagnosticheskogo Obsledovaniya. Po- vyshenie Nadezhnosti i Effektivnosti Ekspluatatsii Elektri- cheskih Stantsiy i Energeticheskih Sistem: Trudy II Vseros. Nauch.-prakt. Konf. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2012:40—43. (in Russian).
5. Vasilevskiy V.V., Dolin A.P. Otsenka Raskho-da Resursa Bumazhnoy Izolyatsii Silovogo Maslonapolnen- nogo Transformatora s Pomoshch'yu Utochnennoy Formuly Integrala Stareniya. Elektrotekhnika i Elektromekhanika. 2015;1:16—19. (in Russian).
6. Zenova E.V. Razrabotka i Issledovanie Metodov Diagnostiki Izolyatsionnoy Sistemy Maslonapolnennyh Transformatorov na Osnove Izucheniya Spektrov Tokov Polyarizatsii: Avtoreferat Diss. ... Doktora Tekhn. Nauk. M.: VNIIKP, 2013. (in Russian).
7. Zenova E.V., Chernyshev V.A., Chernov V.A. Spektry Tokov Polyarizatsii Izolyatsionnyh Promezhutkov Maslonapolnennogo Oborudovaniya i ih Diagnosticheskie Vozmozhnosti. Povyshenie Nadezhnosti i Effektivnosti Ekspluatatsii Elektricheskih Stantsiy i Energeticheskih Sistem: Trudy II Vseross. Nauch.-prakt. Konf. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2012:60—62. (in Russian).
8. Pat. 2491561 RF. Sposob Opredeleniya Sostoyaniya i Resursa Izolyatsionnoy Sistemy Elektrooborudovaniya / V.A. Chernyshev i dr.. Byul. Izobret. 2013;24. (in Russian).
9. Ryzhakov V.V., Moiseev V.B., Pyatirublevyy V.G. Osnovy Otsenivaniya Kachestva Produktsii. Penza: Izd.- vo Penzenskogo Tekhn. Un-ta, 2001. (in Russian).
10. Ferapontov A.I. Matematicheskaya Model' Rascheta Koeffitsientov Vesomosti Pokazateley Kachestva po Rezul'tatam Eksperimental'nyh Otsenok. Standarty i Kachestvo. 1996;4:34. (in Russian).
11. Yuan Li e. a. Aging Assessment of Power Transformer Using Multy-parameter. Intern. J. Electrical and Informatics. 2013;5;1:34—44.
12. Chernyshev V.A. i dr. Diagnosticheskaya Sistema ESKSISO, Prednaznachennaya dlya Otsenki Sostoyaniya Izolyatsionnoy Sistemy Maslonapolnennogo Oborudovaniya. Vestnik MGTU. 2015;18;4:729—739. (in Russian).
13. Svidetel'stvo o Gos. Registratsii Programmy dlya EVM № 2015610955. Informatsionno-ekspertnaya sistema ESKSISO / M.A. Kislyakov, V.A. Chernov, A.A. Cher- nyshev. 2015. (in Russian).
14. Vasilenko S.L. Sluchaynost' i «Zolotaya» Proportsiya v Sisteme «Haos–poryadok». M.: Akademiya Trinitarizma, 2009. (in Russian).
15. Alireza Esmaeilinasbi, Behrooz Vahidi. Prediction of Power Transformer Insulation Length of Life Using Thermal Model and Pareto Distribution. Sci. Int. (Lahore). 2014;26 (5):1953—1957.
16. Chernyavskiy D.S., Nikitin A.P., Chernyavs- kaya O.D. O Vozniknovenii Raspredeleniya Pareto v Nelineynyh Dinamicheskih Sistemah. Biofizika. 2008; 53;1:351—358. (in Russian).
---
For citation: Chernyshev V.А., Zenova E.V. Estimating the Oil-filled Equipment Insulation System Residual Life Using the Pareto Distribution. MPEI Vestnik. 2018;3:86—93. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-3-86-93.
2. Васин В.П., Долин А.П. Оценка выработанного ресурса изоляции маслонаполненных трансформаторов // Электро. 2009. № 2. С. 37—41.
3. Осотов В.Н. Практические аспекты оценки фактического срока службы силовых трансформаторов // Контроль технического состояния оборудования объектов энергетики: III науч.-практ. конф. М., 2016.
4. Долин А.П., Кизляковский А.М. К вопросу оценки остаточного ресурса силовых трансформаторов на основе комплексного диагностического обследования // Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем: Труды II Всерос. науч.-практ. конф. М.: Издательский дом МЭИ, 2012. С. 40—43.
5. Василевский В.В., Долин А.П. Оценка расхода ресурса бумажной изоляции силового маслонаполненного трансформатора с помощью уточненной формулы интеграла старения // Електротехнika i електромеханika. 2015. № 1. С. 16—19.
6. Зенова Е.В. Разработка и исследование методов диагностики изоляционной системы маслонаполненных трансформаторов на основе изучения спектров токов поляризации: автореферат дисс. ... доктора техн. наук. М.: ВНИИКП, 2013.
7. Зенова Е.В., Чернышев В.А., Чернов В.А. Спектры токов поляризации изоляционных промежутков маслонаполненного оборудования и их диагностические возможности // Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем: Труды II Всеросс. науч.-практ. конф. М.: Издательский дом МЭИ, 2012. С. 60—62.
8. Пат. № 2491561 РФ. Способ определения состояния и ресурса изоляционной системы электрооборудования / В.А. Чернышев и др. // Бюл. изобрет. 2013. № 24.
9. Рыжаков В.В., Моисеев В.Б., Пятирублевый В.Г. Основы оценивания качества продукции. Пенза: Изд.- во Пензенского техн. ун-та, 2001.
10. Ферапонтов А.И. Математическая модель расчета коэффициентов весомости показателей качества по результатам экспериментальных оценок // Стандарты и качество. 1996. № 4. С. 34.
11. Yuan Li е. а. Aging Assessment of Power Transformer Using Multy-parameter // Intern. J. Electrical and Informatics. 2013. V. 5. No. 1. Рр. 34—44.
12. Чернышев В.А. и др. Диагностическая система ЭСКСИСО, предназначенная для оценки состояния изоляционной системы маслонаполненного оборудования // Вестник МГТУ. 2015. Т. 18. № 4. С. 729—739.
13. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015610955. Информационно-экспертная система ЭСКСИСО / М.А. Кисляков, В.А. Чернов, А.А. Чернышев. 2015.
14. Василенко С.Л. Случайность и «золотая» пропорция в системе «хаос-порядок». М.: Академия тринитаризма, 2009.
15. Alireza Esmaeilinasbi, Behrooz Vahidi. Prediction of Power Transformer Insulation Length of Life Using Thermal Model and Pareto Distribution // Sci. Int. (Lahore). 2014. V. 26 (5). Pp. 1953—1957.
16. Чернявский Д.С., Никитин А.П., Чернявская О.Д. О возникновении распределения Парето в нелинейных динамических системах // Биофизика. 2008. Т. 53. № 1. C. 351—358.
---
Для цитирования: Чернышев В.А., Зенова Е.В. Оценка ресурса изоляционной системы маслонаполненного оборудования с помощью распределения Парето // Вестник МЭИ. 2018. № 3. С. 86—93. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-3-86-93.
#
1. Alekseev B.A. Prodlenie Sroka Sluzhby Izolyatsii Silovyh Transformatorov. Elektro. 2004;3:25—29. (in Russian).
2. Vasin V.P., Dolin A.P. Otsenka Vyrabotannogo Resursa Izolyatsii Maslonapolnennyh Transformatorov. Elektro. 2009;2:37—41. (in Russian).
3. Osotov V.N. Prakticheskie Aspekty Otsenki Fakticheskogo Sroka Sluzhby Silovyh Transformatorov. Kontrol' Tekhnicheskogo Sostoyaniya Oborudovaniya Ob'ektov Energetiki: III Nauch.-prakt. Konf. M., 2016. (in Russian).
4. Dolin A.P., Kizlyakovskiy A.M. K Voprosu Otsenki Ostatochnogo Resursa Silovyh Transformatorov na Osnove Kompleksnogo Diagnosticheskogo Obsledovaniya. Po- vyshenie Nadezhnosti i Effektivnosti Ekspluatatsii Elektri- cheskih Stantsiy i Energeticheskih Sistem: Trudy II Vseros. Nauch.-prakt. Konf. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2012:40—43. (in Russian).
5. Vasilevskiy V.V., Dolin A.P. Otsenka Raskho-da Resursa Bumazhnoy Izolyatsii Silovogo Maslonapolnen- nogo Transformatora s Pomoshch'yu Utochnennoy Formuly Integrala Stareniya. Elektrotekhnika i Elektromekhanika. 2015;1:16—19. (in Russian).
6. Zenova E.V. Razrabotka i Issledovanie Metodov Diagnostiki Izolyatsionnoy Sistemy Maslonapolnennyh Transformatorov na Osnove Izucheniya Spektrov Tokov Polyarizatsii: Avtoreferat Diss. ... Doktora Tekhn. Nauk. M.: VNIIKP, 2013. (in Russian).
7. Zenova E.V., Chernyshev V.A., Chernov V.A. Spektry Tokov Polyarizatsii Izolyatsionnyh Promezhutkov Maslonapolnennogo Oborudovaniya i ih Diagnosticheskie Vozmozhnosti. Povyshenie Nadezhnosti i Effektivnosti Ekspluatatsii Elektricheskih Stantsiy i Energeticheskih Sistem: Trudy II Vseross. Nauch.-prakt. Konf. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2012:60—62. (in Russian).
8. Pat. 2491561 RF. Sposob Opredeleniya Sostoyaniya i Resursa Izolyatsionnoy Sistemy Elektrooborudovaniya / V.A. Chernyshev i dr.. Byul. Izobret. 2013;24. (in Russian).
9. Ryzhakov V.V., Moiseev V.B., Pyatirublevyy V.G. Osnovy Otsenivaniya Kachestva Produktsii. Penza: Izd.- vo Penzenskogo Tekhn. Un-ta, 2001. (in Russian).
10. Ferapontov A.I. Matematicheskaya Model' Rascheta Koeffitsientov Vesomosti Pokazateley Kachestva po Rezul'tatam Eksperimental'nyh Otsenok. Standarty i Kachestvo. 1996;4:34. (in Russian).
11. Yuan Li e. a. Aging Assessment of Power Transformer Using Multy-parameter. Intern. J. Electrical and Informatics. 2013;5;1:34—44.
12. Chernyshev V.A. i dr. Diagnosticheskaya Sistema ESKSISO, Prednaznachennaya dlya Otsenki Sostoyaniya Izolyatsionnoy Sistemy Maslonapolnennogo Oborudovaniya. Vestnik MGTU. 2015;18;4:729—739. (in Russian).
13. Svidetel'stvo o Gos. Registratsii Programmy dlya EVM № 2015610955. Informatsionno-ekspertnaya sistema ESKSISO / M.A. Kislyakov, V.A. Chernov, A.A. Cher- nyshev. 2015. (in Russian).
14. Vasilenko S.L. Sluchaynost' i «Zolotaya» Proportsiya v Sisteme «Haos–poryadok». M.: Akademiya Trinitarizma, 2009. (in Russian).
15. Alireza Esmaeilinasbi, Behrooz Vahidi. Prediction of Power Transformer Insulation Length of Life Using Thermal Model and Pareto Distribution. Sci. Int. (Lahore). 2014;26 (5):1953—1957.
16. Chernyavskiy D.S., Nikitin A.P., Chernyavs- kaya O.D. O Vozniknovenii Raspredeleniya Pareto v Nelineynyh Dinamicheskih Sistemah. Biofizika. 2008; 53;1:351—358. (in Russian).
---
For citation: Chernyshev V.А., Zenova E.V. Estimating the Oil-filled Equipment Insulation System Residual Life Using the Pareto Distribution. MPEI Vestnik. 2018;3:86—93. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-3-86-93.
Published
2018-06-01
Issue
Section
Electrical Engineering (05.09.00)
