Герасименко В. П. Підвищення надійності захисту та попередження появи небезпечних струмів витоку в системах електроживлення напругою 0,38 кВ

Тваринницькі приміщення відносяться до приміщень з підвищеною вологою і хімічно активним середовищем, тому системам захисту в процесі експлуатації електротехнічних комплексів і систем тваринницьких приміщень приділяється значна увага. Проаналізувавши наукову літературу можна відзначити, що практично відсутні дослідження з підвищення надійності захисту та попередження появи небезпечних струмів витоку в системах електроживлення тваринницьких приміщень напругою 0,38 кВ з елементами інтелектуального захисту від струмів витоку. У зв'язку з цим можна констатувати, що подальшим розвитком досліджень є вивчення фізичного процесу появи небезпечних струмів витоку в електротехнічних комплексах та системах тваринницьких приміщень, встановлення закономірностей та взаємозв'язків, і як результат розробка інтелектуального засобу захисту від струмів витоку з функціями прогнозування та попередження. Створено на базі гібридної нейромережі математичний апарат опрацювання прогнозів величин струмів витоку та розроблено критерій вибору типу нейронної мережі для зменшення похибки прогнозування. Інтелектуальний блок відрізняється від існуючих тим, що включає: опрацювання виходу першої нейромережі; опрацювання виходу другої нейромережі; опрацювання інформації щодо попередньо зареєстрованих фактичних значень струму витоку чим забезпечується здійснення вибору кращої нейромережі відповідно до розробленого критерію. У випадку, якщо такий критерій позитивний, то для прогнозування потрібно застосовувати нейрону мережу на основі теорії часових рядів, якщо негативний – вибирається нейрона мережа на основі технологічних параметрів. Архітектуру ГНМ інтегрування предиктів НМТП та НМЧР синтезовано у ANFIS-Editor пакеті математичних програм «MATLAB». Параметри функціонування електродвигунів та роботи нейронної мережі записуються в базу даних, що дає можливість до навчання нейромережевої моделі у процесі функціонування системи залежно від достовірності прогнозу струму витоку. Використавши спеціалізований програмний пакет «Statistica», оцінили результати тесту Красклера - Уоллеса, які продемонстрували, що ймовірність прийняття вибраної гіпотези р = 0,973. Запропонований метод інтелектуального захисту від негативного впливу струмів витоку в тваринницьких приміщеннях, відрізняється від існуючих можливістю проводити оперативну діагностику та прогнозувати величини струмів витоку чим забезпечується здатність попереджувати про можливість перевищення їх допустимих значень. Розроблена система прогнозування значень струмів витоку електрообладнання тваринницького приміщення здійснює аналіз та оперативно-диспетчерське управління електротехнічним комплексом тваринницького приміщення в залежності від результатів прогнозу. Система складається із двох рівнів. На верхньому рівні розташовується персональний комп’ютер, де знаходиться SCADA - система збору та обробки інформації та інтелектуальна система прогнозування струмів витоку. На нижньому рівні розташовані виконавчі механізми, датчики мікроклімату приміщення та датчики зворотних зв'язків параметрів роботи електродвигунів. Метою функціонування комп’ютерно-інтегрованої системи управління електротехнічним комплексом тваринницького приміщення на основі прогнозування значень струмів витоку є запобігання впливу струму витоку на умови утримання тварин та виникнення небезпечних наслідків для живих організмів. Також задачею комп’ютерно-інтегрованої системи є формування бази даних, що накопичується в процесі управління тваринницьким приміщенням. Остаточне рішення про вимкнення чи ремонт електродвигуна приймає оператор. В дисертації для технічної та програмної реалізації розроблюваної системи управління електротехнічним комплексом тваринницького приміщення використано SCADA Trace Mode. Економічну ефективність можна виразити через недоотримання прибутку. Однією з причин недоотримання прибутку у тваринництві є вплив струму витоку на молоковіддачу корів. Вже напруга в 2 - 3 мА викликає у корови почастішання серцевого ритму, а струм більше 10 мА - стрес. Так, у дійних корів при тривалій або систематичній дії на них струмів витоку спостерігається затримка молоковіддачі, а при відгодівлі ВРХ спостерігається зменшення привісів.