Problems of risk management in the technosphere

Проблемы управления рисками в техносфере

1998-8990

121729

10.61260/1998-8990-2026-1-99-111

Пожарная безопасность

Fire safety

Пожарная безопасность

FAILURE ANALYSIS AND FIRE HAZARD ASSESSMENT OF SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINES

АНАЛИЗ ОТКАЗОВ И ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

https://orcid.org/0000-0001-7493-6803

Баширов

Мусса Гумерович

Bashirov

Mussa G.

eapp@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

Дюльдин

Никита Денисович

Dyul'din

Nikita Denisovich

hukutko2014@gmail.com

Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия Ufa state petroleum technological university Russian Federation

Уфимский государственный нефтяной технический университет Ufa State Oil Technical University

16 04 2026

2026 1 99 111 26 09 2025 10 12 2025

https://journals.igps.ru/en/nauka/article/121729/view

Исследуются вопросы пожарной безопасности синхронных электрических машин, эксплуатируемых в энергетике и промышленности. Целью работы является разработка метода количественной оценки вероятности возникновения пожара при эксплуатации синхронных электрических машин с учётом статистики отказов и особенностей их перехода в пожароопасные состояния. Проведён анализ нормативных документов, отчётов МЧС России и Ростехнадзора, а также данных научных публикаций и средств массовой информации. Представлена классификация причин пожаров, связанных с эксплуатацией синхронных электрических машин, выделены доминирующие факторы пожарного риска, включая межвитковые замыкания, перегрев подшипниковых узлов, утечки охлаждающих и смазочных сред. Рассмотрены примеры крупных аварий, вызванные неисправностью синхронных электрических машин, с оценкой их экономических и социальных последствий. Для оценки риска возникновения пожара предложено использование интегрального критерия, позволяющего выявлять предаварийные состояния. Разработана вероятностная модель, учитывающая как интенсивность отказов, так и условную вероятность их перехода в возгорание. Расчёты для средней наработки на отказ синхронных электрических машин показали, что риск возникновения пожара составляет 1,5–2 % при условии исправной работы защитных систем, что подтверждает эффективность превентивных мер. Научная новизна работы заключается в разработке вероятностной модели оценки пожарной опасности синхронных электрических машин, учитывающей как интенсивность отказов, так и условную вероятность перехода отказа в возгорание. Полученные результаты могут быть использованы при анализе пожарного риска на объектах энергетики и промышленности, а также при разработке мероприятий по повышению уровня пожарной безопасности электрооборудования.

This article examines fire safety issues related to synchronous electric machines used in the power and industrial sectors. The aim of the study is to develop a method for quantitatively assessing the fire risk during operation of synchronous electric machines, taking into account failure statistics and the characteristics of their transition to fire-hazardous conditions. Regulatory documents, reports from EMERCOM of Russia and Rostekhnadzor, as well as scientific publications and media data are analyzed. A classification of fire causes associated with the operation of synchronous electric machines is presented, identifying the dominant fire risk factors, including interturn short circuits, overheating of bearing assemblies, and leaks of cooling and lubricating fluids. Examples of major accidents caused by synchronous electric machine failures are considered, with an assessment of their economic and social consequences. To assess the fire risk, an integral criterion is proposed for identifying pre-emergency conditions. A probabilistic model is developed that takes into account both the failure rate and the conditional probability of their transition to fire. Calculations of the mean time between failures of synchronous electric machines showed that the risk of fire is 1,5–2 %, assuming proper operation of protective systems, confirming the effectiveness of preventive measures. The scientific novelty of this study lies in the development of a probabilistic model for assessing the fire hazard of synchronous electric machines, taking into account both the failure rate and the conditional probability of a failure turning into a fire. The results obtained can be used in fire risk analysis at energy and industrial facilities, as well as in developing measures to improve the fire safety of electrical equipment.

синхронные электрические машины пожарная безопасность вероятность отказа спектральная диагностика интегральный критерий пожарной опасности энергетика промышленная безопасность

synchronous electric machines fire safety failure probability spectral diagnostics integral fire hazard criterion power engineering industrial safety

Иванов А.Ю., Петров В.И. Пожары различных видов электроустановок и способы их тушения // Пожарная безопасность. 2019. № 2. С. 45–52.

Ivanov A.Yu., Petrov V.I. Pozhary razlichnyh vidov elektroustanovok i sposoby ih tusheniya // Pozharnaya bezopasnost'. 2019. № 2. S. 45–52.

Хрисониди В.А., Кобзарь В.В., Логинов А.С. Пожарная безопасность электроустановок: учеб. пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2019. 210 с.

Hrisonidi V.A., Kobzar' V.V., Loginov A.S. Pozharnaya bezopasnost' elektroustanovok: ucheb. posobie. M.: Akademiya GPS MCHS Rossii, 2019. 210 s.

Смирнов А.П., Козлов И.В., Сафронов Д.Л. Пожарная безопасность электрогенераторных установок // Проблемы пожарной безопасности. 2020. № 3. С. 65–72.

Smirnov A.P., Kozlov I.V., Safronov D.L. Pozharnaya bezopasnost' elektrogeneratornyh ustanovok // Problemy pozharnoj bezopasnosti. 2020. № 3. S. 65–72.

Андреев Д.П., Федоров В.М., Лисицын А.В. Нарушение правил эксплуатации электрических сетей как основной фактор возникновения пожара // Пожаровзрывобезопасность. 2018. Т. 27. № 7. С. 58–66.

Andreev D.P., Fedorov V.M., Lisicyn A.V. Narushenie pravil ekspluatacii elektricheskih setej kak osnovnoj faktor vozniknoveniya pozhara // Pozharovzryvobezopasnost'. 2018. T. 27. № 7. S. 58–66.

Рашоян И.И. Оценка рисков для работников промышленных предприятий при возникновении чрезвычайных ситуаций и пожаров // Проблемы управления рисками в техносфере. 2024. № 4 (72). С. 62–69. DOI: 10.61260/1998-8990-2024-4-62-69

Rashoyan I.I. Ocenka riskov dlya rabotnikov promyshlennyh predpriyatij pri vozniknovenii chrezvychajnyh situacij i pozharov // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2024. № 4 (72). S. 62–69. DOI: 10.61260/1998-8990-2024-4-62-69

Тряпицын А.Б., Полунин Г.А. Анализ недостатков методики расчета пожарного риска в зданиях непроизводственного назначения и разработка рекомендаций по ее совершенствованию // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2021. № 1 (20). С. 44–49.

Tryapicyn A.B., Polunin G.A. Analiz nedostatkov metodiki rascheta pozharnogo riska v zdaniyah neproizvodstvennogo naznacheniya i razrabotka rekomendacij po ee sovershenstvovaniyu // Sibirskij pozharno-spasatel'nyj vestnik. 2021. № 1 (20). S. 44–49.

Шлома В.В. Анализ статистики пожаров и пожарных рисков в Донецкой Народной Республике // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2023. № 2 (29). С. 193–201. DOI: 10.34987/vestnik.sibpsa.2023.18.44.012

Shloma V.V. Analiz statistiki pozharov i pozharnyh riskov Doneckoj Narodnoj Respublike // Sibirskij pozharno-spasatel'nyj vestnik. 2023. № 2 (29). S. 193–201. DOI: 10.34987/vestnik.sibpsa.2023.18.44.012

Андреев А.В., Бызов А.П., Орловский П.С. Методика балльно-факторной оценки частоты инициирующих пожароопасные ситуации событий для подземных емкостей автомобильной газозаправочной станции // Проблемы управления рисками в техносфере. 2023. № 4 (68). С. 131–141. DOI: 10.61260/1998-8990-2023-4-131-141

Andreev A.V., Byzov A.P., Orlovskij P.S. Metodika ball'no-faktornoj ocenki chastoty iniciiruyushchih pozharoopasnye situacii sobytij dlya podzemnyh emkostej avtomobil'noj gazozapravochnoj stancii // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2023. № 4 (68). S. 131–141. DOI: 10.61260/1998-8990-2023-4-131-141

Горячева М.О., Актерский Ю.Е., Минкин Д.Ю. Анализ проблемы снижения пожарного риска на объектах водородной энергетики и нефтегазового комплекса // Проблемы управления рисками в техносфере. 2022. № 4 (64). С. 55–61.

Goryacheva M.O., Akterskij Yu.E., Minkin D.Yu. Analiz problemy snizheniya pozharnogo riska na ob"ektah vodorodnoj energetiki i neftegazovogo kompleksa // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2022. № 4 (64). S. 55–61.

10.

Rezaei A.H., Abedini M., Davarpanah M. Internal faults in stator winding of synchronous generator // Modelling, detecting and protecting. IET Generation, Transmission & Distribution. 2024. Vol. 18. Iss. 22. P. 3579–3591. IET Research Journals.

11.

Electrical Insulation for Rotating Machines: Design, Evaluation, Aging, Testing, and Repair / G.C. Stone [et al.]. 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley-IEEE Press, 2014. 680 p.

12.

Balasubramanian R., Karthikeyan S. Failure modes of synchronous generators and associated fire risks // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2021. Vol. 133. P. 107–115.

13.

Sun J., Zhang H., Li P. Fire accidents in rotating electrical machines: statistical analysis and prevention strategies // Fire Safety Journal. 2020. Vol. 111. P. 102–113.

14.

Присяжнюк Н.Л., Малько В.А. Интегральный социально-экономический показатель пожарного риска и методика его оценки // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. 2018. № 3 (79).

Prisyazhnyuk N.L., Mal'ko V.A. Integral'nyj social'no-ekonomicheskij pokazatel' pozharnogo riska i metodika ego ocenki // Tekhnologii tekhnosfernoj bezopasnosti: internet-zhurnal. 2018. № 3 (79).

15.

Иванов С.В., Кузнецов А.Л. Оценка рисков для работников промышленных предприятий при возникновении чрезвычайных ситуаций и пожаров // Проблемы управления рисками в техносфере. 2024. № 4. С. 56–64.

Ivanov S.V., Kuznecov A.L. Ocenka riskov dlya rabotnikov promyshlennyh predpriyatij pri vozniknovenii chrezvychajnyh situacij i pozharov // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2024. № 4. S. 56–64.

16.

Баширов М.Г., Дюльдин Н.Д. Определение уровня пожарной опасности синхронных электрических машин по значениям параметров гармонических составляющим фазных токов и напряжений // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2025. Т. 14. № 3 (71). С. 235–245. EDN: CLVMTV.

Bashirov M.G., Dyul'din N.D. Opredelenie urovnya pozharnoj opasnosti sinhronnyh elektricheskih mashin po znacheniyam parametrov garmonicheskih sostavlyayushchim faznyh tokov i napryazhenij // XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastoyashchego plyus. 2025. T. 14. № 3 (71). S. 235–245. EDN: CLVMTV.