Разработка систем диагностики состояния теплоэнергетического и электроэнергетического оборудования
Скачать 0.57 Mb.
|
1.6 Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по оценке времени хранения проб ИЖ в медицинских шприцах Экспериментальными исследованиями герметичности различных типов медицинских шприцев [5] показано, что потеря водорода, растворенного в пробе трансформаторного масла, из шприцев подчиняется экспоненциальному уравнению:
где C00 - концентрация водорода в начальный момент; Cо - концентрация водорода через интервал времени;  - коэффициент, характеризующий герметичность данного типа шприцев.В зависимости от типа поршня и его уплотнения скорость утечки водорода может составить от нескольких десятых до нескольких процентов в сутки. Отметим, что экспоненциальный закон зависимости изменения концентрации газов в пробе ИЖ от времени хранения пробы (на примере трансформаторного масла), выявленный в экспериментах с различными типами медицинских шприцев [5], полностью соответствует полученной расчетной зависимости (3). Что касается количественных соответствий, то, как из расчетной модели, так и из экспериментов следует, что классический шприц с силиконовым уплотнением является наименее подходящим пробоотборным устройством. В работе [21] экспериментально исследовалась скорость утечки растворенных в трансформаторном масле диагностических газов из пробоотборников «Elchrom». Результаты экспериментов показали, что концентрации диагностических газов, растворенных в пробе трансформаторного масла, в течение 18 суток (длительность эксперимента) остаются неизменными (в пределах погрешности измерения хроматографа). Таким образом, лучшие показатели сохраняемости пробы ИЖ как по результатам расчета, так и по результатам экспериментальных исследований показал пробоотборник «Elchrom». Следует отметить, что на момент написания анализируемой статьи авторам не был известен коэффициент растворимости газов в силиконе. Он неявно принимался равным 1. Поэтому, с нашей точки зрения, расчетные данные необходимо пересмотреть после уточнения растворимости газов, в особенности водорода. Корректировка может привести как к увеличению, так и к уменьшению времени хранения проб. Отметим, что в настоящем разделе в качестве параметра характеризующего интенсивность диффузионных потоков, рассматривалось время хранения пробы. На наш взгляд, рассмотрение именно этого параметра отвечает целям данной работы, а именно оценке пригодности пробоотборников для забора и хранения проб. С позиции сохранности проб наиболее предпочтительным является пробоотборник Elchrom. Вторым по сохранности можно считать конструкцию медицинского шприца с цельностеклянным притертым поршнем. Следующим по сохранности проб, можно упомянуть медицинские шприцы с металлическим поршнем (например Клинского производства). Нами было замечено, что при заборе пробы масла шприцем с металлическим поршнем, не всегда удается не допустить попадания воздуха в шприц. Самыми худшими характеристиками по сохранности проб, обладают наиболее распространенные в лечебной практике шприцы с силиконовым уплотнением. К сожалению в энергосистемах зачастую используют при заборах проб именно этот тип шприцев. Из других параметров, характеризующих пробоотборники, можно отметить следующие: 1. Удобство отбора проб. По этому параметру лидирующим является пробоотборник Elchrom, в связи с наличием трехходового вакуумного крана. Остальные шприцы требуют либо дополнительного узла, либо, что чаще всего реализуется, масло сливается в отдельную емкость, из которой в последствии набирается шприцем, что на наш взгляд недопустимо. 2. Вес пробоотборника. Стеклянные пробоотборники обладают значительным весом. Стандартный кейс для хранения пробоотборников содержит 30 40 шприцев и его перенос встречает некоторые трудности. По этому параметру наилучшими характеристиками обладают пластмассовые шприцы, которые нельзя применять ввиду недостаточных барьерных свойств. 3. Надежность конструкции пробоотборника. Здесь имеется ввиду стойкость к механическим воздействиям и температурным изменениям. Все пробоотборники изготовленные из стекла обладают пониженной стойкостью к механическим воздействиям. Что касается к температурных воздействий, низкая теплопроводность и повышенная хрупкость стеклянных корпусов делают их малостойкими к значительным изменениям температуры. Это важно для пробоотборников, поскольку отбор проб может производиться как из нагруженного, так и ненагруженного ВМНЭО. При этом разность температур масла и окружающей среды может превышать 100 0С. При выравнивании температур в герметичном пробоотборнике неизбежно возникают термические напряжения в стекле. Этому фактору наиболее подвержен пробоотборник Elchrom в случае герметизации его сразу же после наполнения. Подчеркнем, что герметизирующий узел, по сути дела, можно использовать только после термостатирования пробоотборника. Таким образом, все из рассмотренных конструкций пробоотборников обладают недостатками. 2 РАЗРАБОТКА ВОЗМОЖНЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ДИАГНОСТИКИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ Существует множество причин, которые на практике могут привести к нарушению представительности отобранной пробы. Например, небрежный отбор проб или отбор в загрязненные пробоотборные устройства может привести к ошибочным заключениям в отношении качества ТМ, что, в свою очередь, приводит к ошибочному диагностическому заключению о состоянии высоковольтного маслонаполненного электрооборудования и, в конечном итоге, - к неоправданным затратам. Согласно данным, приводимым американской сервисной компанией «Doble Engineering Company», расходы, связанные с некачественным отбором пробы трансформаторного масла на ГХ-анализ (непредставительные пробы) оцениваются следующим образом [22] (таблица 1). При отборе одной пробы стоимость ГХ-анализа составляет лишь небольшую часть от общей суммы расходов, связанных с отбором и анализом проб: Таблица 1 Стоимость анализа по данным «Doble Engineering Company»
Конечно, приведенные цифры могут различаться для различных энергосистем и лабораторий сервисных служб, однако, эти данные показывают, что в большинстве случаев затраты на анализ составляют лишь около 17% от стоимости всего процесса отбора, анализа и оценки полученных данных. Если же доставленные в лабораторию пробы являются непредставительными, расходы увеличиваются в соответствии с данными таблицы 2 [23]: Таблица 2 Стоимость анализа в случае непредставительности пробы [22]
Аналогичная ситуация наблюдается и для других видов физико-химического анализа трансформаторного масла. Таким образом, в том случае, когда проба является непредставительной, расходы увеличиваются более чем в 2 раза. Это отчасти объясняется тем, что рассмотрение данных из второй выборки занимает больше времени, так как подразумевает более критическую и тщательную проверку данных. Если результаты анализа первоначальной пробы сразу не были признаны плохими, то дальнейшие расходы, связанные с этой пробой могут быть ошеломляющими. Например, по результатам анализа «плохой» пробы эксплуатирующая исследуемое оборудование организация может предпринять меры для улучшения состояния трансформаторного масла, провести дегазацию ТМ или даже регенерацию, или замену. В конечном счете, эти расходы могут достигать 10 000 и даже 30 000 долл. США. По этой причине, в случае несоответствия показателей ТМ нормированным значениям, всегда рекомендуется осуществлять повторный отбор пробы и ее анализ для подтверждения результатов анализа первой пробы. Если результаты анализов первой и второй проб совпадают, то можно принимать решения по дальнейшим действиям в отношении ВМНЭО. Если же результаты анализов первой и второй проб отличаются, то необходимо провести еще один контрольный анализ. Следует учитывать также и другие факторы, приводящие к неправильной интерпретации результатов ФХА, например, случайная подмена проб или их неправильная идентификация. В настоящее время отбор проб жидких диэлектриков, в том числе и трансформаторного масла, как у нас в стране, так и за рубежом, осуществляется в соответствии с действующими в каждой стране нормативными документами. Так, например, пробоотбор из электрических аппаратов и других емкостей должен осуществляться в соответствии с требованиями отечественных стандартов [24, 25]. Процедура отбора пробы нормируется также стандартом МЭК [26] или соответствующими национальными стандартами, например, американским стандартом [27]. Для проведения хроматографического анализа газов, растворенных в изоляционных жидкостях, отбор проб необходимо осуществлять в соответствии с требованиями [28-30]. Как было показано выше, важнейшей задачей при отборе пробы трансформаторного масла из ВМЭО является обеспечение представительности пробы. Для обеспечения представительности пробы необходимо соблюдение ряда требований, включающих требования как к устройствам и приспособлениям для отбора, так и к технологии проведения отбора пробы ТМ. Рассмотрим некоторые из них. Требованиям к емкостям для отбора, транспортировки и хранения проб. Можно выделить 3 основных требования к емкостям для отбора, транспортировки и хранения проб ТМ: 1. Объем емкости для отбора проб ТМ должен быть достаточным для проведения соответствующего анализа; 2. Материал и конструкция емкости должны исключать попадание инородных веществ, которые могут привести к изменению анализируемых параметров. Кроме того, должны предотвращаться потери или появление газов или других веществ, на содержание которых проводится анализ; 3. Материал и конструкция емкости должны исключать влияние солнечного света. В таблице 3 приведены необходимые для проведения ФХА объемы проб ТМ, определяемые методикой проведения анализа согласно нормативным документам. Объем пробы ТМ указан для проведения одного анализа. Как правило, объем пробы, доставляемый в лабораторию, должен быть достаточным для проведения двух параллельных анализов. Таблица 3 Объем отбираемой пробы для различных видов ФХА трансформаторного масла
продолжение таблицы 3
продолжение таблицы 3
продолжение таблицы 3
А – пробы ТМ отбираются в специализированные газоплотные шприцы; В – пробы ТМ отбираются в пластиковые, металлические или стеклянные емкости с плотно закрывающейся крышкой; С - Для анализа может быть использована одна и та же проба ТМ. Как видно из таблицы 3, объем проб, необходимых для проведения различных видов ФХА, примерно одинаков в требованиях стандартов различных стран и колеблется от 10 до 400мл. При этом следует иметь в виду, что отбор пробы должны производиться с небольшим запасом, составляющим (10-15)% от анализируемого объема. Емкости категории «А» необходимы для отбора проб ТМ на определение растворенных газов и воды. Как показал опыт, наиболее приемлемым является пробоотборник в виде цельностеклянного шприца с индивидуально притертым поршнем, обеспечивающим наибольшую газоплотность. В Российской Федерации этому вопросу уделялось достаточное внимание [2, 31-33], и проведенные исследования показали, что при использовании специализированных пробоотборников срок сохраняемости пробы ТМ может составить от нескольких дней до нескольких недель и более.  Рисунок 14 Пробоотборники «Elchrom» объемом 50 мл и 20 мл а – стандартный пробоотборник; б исполнение (G); в исполнение (GS) - с гермоузлом. Указанные пробоотборники могут быть использованы для отбора проб ТМ практически для всех видов ФХА, за исключением испытания на пробивное напряжение ТМ (требуется не менее 300 мл ТМ) и для определения влагосодержания ТМ по ГОСТ 7822-75 (не менее 170 мл ТМ). В то же время необходимо отметить, что емкости категории «А» являются наиболее дорогостоящими. По этой причине экономически целесообразно применять их только для отбора проб на проведение анализа газов и воды в трансформаторном масле. Учитывая, что пробоотборники изготавливаются из матового стекла, то для предотвращения воздействия УФ-излучения на находящуюся в них пробу, они должны в обязательном порядке размещаться в специальные контейнеры, обеспечивающие их защиту, в том числе от ударов и воздействия света. Емкости категории «В» могут быть изготовлены из цветного стекла, пластика или металла. |
Похожие:
 | Рабочая программа учебной дисциплинЫ «монтаж и эксплуатация оборудования... Целью освоения дисциплины «Монтаж и эксплуатация оборудования систем электроснабжения» является получение студентами базовых знаний... | | 1 обзор и анализ современного состояния создания систем компьютерного обучения Эксплуатация водного транспорта и транспортного оборудования/ 180000 "Морская техника" |
| Министерство образования и науки РФ московский энергетический институт (технический университет) Целью дисциплины является изучение физических основ и методов диагностики (контроля технического состояния) изоляции установок и... | | Управление ремонтом оборудования на предприятиях электроэнергетического комплекса Работа выполнена на кафедре «Организация и стратегия развития промышленных предприятий» фгбоу впо "Самарский государственный экономический... |
| Служебные программы предназначены для диагностики состояния и настройки... Служебные программы предназначены для диагностики состояния и настройки вычислительной | | Ю. Ф. Филиппова ... |
| Методические указания по учебной дисциплине «диагностика электроэнергетического... «Эксплуатация электрооборудования» на электроэнергетических и других технических факультетах высших учебных заведений промышленного... | | Исследование систем управления процесс определения организационной... Место исследований систем управления в комплексе дисциплин по теории и практке управления |
 | Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине «Разработка... Целью данной работы является разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на базе сапр компас 3D, с... | | Реферат По предмету: «Технические средства контроля диагностики и... В связи с увеличением потребления трафика в локальных сетях встречаются ситуации, когда одни приложения монополизируют весь сетевой... |
| Принципы построения систем поддержки принятия решений для оценки... Объект внимания данной работы представляет собой систему поддержки принятия решений (сппр) для оценки функционального состояния лица... | | Программа учебной дисциплины «эксплуатация систем электроснабжения» Целью изучения дисциплины «Эксплуатация систем электроснабжения» является формирование у студентов профессиональных навыков по использованию... |
| Реферат Дипломный проект посвящен решению некоторых вопросов реконструкции... Кс-4 Полянского лпу мг. В проекте приведено описание устройств и принципов работы технологического оборудования и систем автоматики.... | | Дипломный проект на тему: Проект мероприятий по улучшению финансового состояния Целью работы является разработка мероприятий по улучшению финансового состояния строительного предприятия фгуп «усс» фсб россии |
| Программа bde administrator 28 Обязательной является разработка вопросов системного анализа объектов проектирования, оптимизации и выбора наилучших вариантов решений,... | | Особенности состояния систем общего и специфического иммунитета у... Оторых лежат как специфические, так и неспецифические проявления лекарственной гиперчувствительности. Неспецифическое действие лекарственного... |
