Разработка систем диагностики состояния теплоэнергетического и электроэнергетического оборудования
Скачать 0.57 Mb.
|
2.1 Усовершенствование пробоотборных емкостей Стеклянные емкости, несмотря на широкое применение, неудобны при транспортировке, имеют относительно большой вес и хрупки. Поэтому в последнее время многие сервисные службы для отбора, транспортировки и хранения ТМ применяют металлические бесшовные емкости соответствующего объема, изготовленные из алюминия или нержавеющей стали. Допускается также применение металлических емкостей со сварным швом, который в отличие от паяного шва, практически не влияет на физико-химические и электрические свойства пробы ТМ. Однако, на наш взгляд, наиболее перспективным является применение пластиковых емкостей для отбора и транспортировки ТМ. Их неоспоримое преимущество заключается, прежде всего, в относительно малом весе, который на порядок меньше по сравнению со стеклянными емкостями. Кроме того, как и металлические емкости, они не разбиваются. Использование пластиковых емкостей из темной пластмассы позволяет защищать пробы ТМ от солнечных лучей. При этом необходимо отметить, что, что не все виды пластмасс являются совместимыми с трансформаторным маслом, поэтому емкости должны быть изготовлены из материалов, совместимых с ТМ. Существенными недостатками пластиковых емкостей до последнего времени были их относительно низкие барьерные свойства. Это связано с тем, что структура полимеров, т.е. взаимное расположение в пространстве макромолекул, образующих полимер, во многих случаях не является препятствием, например, для газов и даже воды, имеющих относительно небольшие размеры молекул. Для устранения этого недостатка емкости категории «В» должны изготавливаться с применением специальных технологий и материалов, обеспечивающих высокие барьерные свойства. В настоящее время уже реализованы многослойные технологии, когда между слоями основного полимера находится слой другого полимера, обеспечивающего достаточную газоплотность. В зависимости от количества внутренних "барьерных" прослоек общее количество пленочных слоев может доходить до пяти. Другим направлением обеспечения газоплотности пластиковых емкостей является напыление «барьерных» слоев из другого материала. Напыление может быть как внутренним, так и наружным. При этом применяется, например, «плазменная технология», суть которой заключается в том, что емкость из пластика наполняют специальной газовой смесью, после чего воздействуют на нее мощным микроволновым импульсом. В результате этого газовая смесь на малый период времени переходит в состояние плазмы, после чего оседает тончайшим слоем на внутренней поверхности. Однако, при такой технологии следует оценить возможность образования пор и их роль в диффузии газов, что несомненно повлияет на представительность пробы. Следует отметить, что оптимизация формы емкости достигается соответствующим выбором соотношения поверхности и объема. Крышки емкостей должны быть изготовлены из материала, обеспечивающего представительность пробы. Возможно применение как алюминиевых, так и пластиковых крышек, в которых можно применить уплотняющий материал. Важным достоинством пластиковых емкостей является то, что они могут применяться как одноразовые. Если расходы на мытье и сушку стеклянных или металлических емкостей многоразового применения сопоставимы со стоимостью пластиковых, то целесообразность отказа от мытья и сушки в условиях лаборатории очевидна. При этом исключается возможный риск применения некачественно промытых и высушенных емкостей, влияющих на представительность пробы. Специализированные пакеты для отбора и транспортировки проб трансформаторного масла на ФХА могут выполняться с разными объемами, определяемыми видом физико-химического анализа. Максимальный объем пакета необходим для проведения двух параллельных анализов, направленных на определение пробивного напряжения трансформаторного масла. Минимальный объем пакетов может быть выбран аналогичным объему стеклянного пробоотборника. На наш взгляд, трех – четырех типов исполнений пакетов вполне достаточно, чтобы «перекрыть» объем проб трансформаторного масла для выполнения всего спектра ФХА. При рассмотрении различных вариантов пробоотборных устройств и выбора наиболее отвечающего современным требованиям необходимо решать следующие научные задачи:
2.2 Усовершенствование метода отбора проб из газового реле силовых трансформаторов (автотрансформаторов) и шунтирующих реакторов В настоящее время отбор проб газов из газового реле производится в соответствии с СО 153-34.46.502 «Инструкция по определению характера внутренних повреждений трансформаторов по анализу газа из газового реле» и РД 34.035.518-2001 «Инструкция по эксплуатации газовой защиты» [23]. В обоих документах регламентируется в качестве пробоотборного устройства использование прибора, состоящего из стеклянной пипетки вместимостью 500 мл, уравнительной склянки с затворной жидкостью и соединительной резиновой трубки. Прибор для отбора проб газа размещается в деревянном футляре. Громоздкая конструкция прибора разработана более 30 лет назад, отбор с его помощью требует участия двух человек. Следует отметить, что отбор пробы газа из газового реле производится для проверки на горючесть и далее – для определения химического состава. При этом действующим нормативным документом предписывается отбирать не менее 450 — 500 см3. Горючесть отобранного газа должна определяться сразу же в помещении, поскольку на открытом воздухе ветер или дождь могут препятствовать загоранию. В связи с появлением и активным внедрением в энергосистемы Российской Федерации газоплотных пробоотборных устройств, существующая методика отбора проб газов из газового реле может быть пересмотрена. Вместо громоздких и плохо приспособленных для перемещения проб газов на большие расстояния устройств в соответствие с РД 34.035.518-2001 целесообразно проектирование и применение новых специализированных газоплотных пробоотборных пакетов. В этом случае: - упрощается процедура отбора проб газов из газового реле; - сокращается время отбора; - обеспечивается представительность пробы; - отсутствует необходимость специальной подготовки персонала. Важно отметить, что для качественного отбора как жидкой, так и газообразной пробы, необходимо разработать специальные переходники, позволяющие повышать качество пробоотбора. В дополнение к сказанному представляется интересным исследования в направлении индикаторных трубок для оценки наличия горючих газов в газовом реле. Применение индикаторных трубок позволит получить первичную информацию при минимуме затрат на ее получение. В ряде случаев первичной информации бывает достаточно для принятия решения. Например, если при помощи индикаторной трубки не обнаруживаются горючие газы в газовом реле силового трансформатора, то отбор пробы газа для проведения хроматографического анализа в лаборатории становится невостребованным. Таким образом, достигается экономия средств и времени на перенос образцов в лабораторию и выполнение анализа. К другим преимуществам газового анализа с применением индикаторных трубок относятся малый вес и габариты, достаточная чувствительность и точность анализа, простота подготовки и выполнения анализа, что позволяет проводить газовый анализ лицам, без специальной подготовки. Научной задачей в части устройств отбора проб из газового реле можно считать проведение оценок сохранности газов в процессе отбора, хранения, доставки в лабораторию и введения в хроматограф. В части индикаторных трубок следует рассмотреть простой вариант с использованием специально обработанного силикагеля. Патентный поиск по устройства пробоотбора приведен в Приложении 3 ПРОВЕДЕНИЕ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ВАРИАНТОВ ВОЗМОЖНЫХ РЕШЕНИЙ ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ПРОБООТБОРНЫХ УСТРОЙСТВ Из анализа вариантов устройств отбора проб масла в высоковольтном МНЭО очевидно, что наиболее подходящим по сохранности проб и обеспечению их представительности является пробоотборник «Elchrom». Однако и в случае применения пробоотборника типа «Elchrom» имеется ряд нерешенных вопросов. А именно: при оценке времени хранения следует скорректировать коэффициент диффузии и уточнить расчетные характеристики; по нашему мнению, применение герметизирующего узла возможно лишь в узком диапазоне разницы температур исследуемой жидкости и окружающей среды, поскольку при его применении поршень пробоотборника жестко фиксируется и при значительной разнице температуры (например горячее масло + неблагоприятные метеорологические условия) возможен разрыв масла с образованием парогазовой полости, а в худшем случае разрушение пробоотборника. необходимо пересмотреть целесообразность применения пробоотборника «Elchrom», поскольку из представленных выше данных выяснилось, что затраты на очистку и сушку пробоотборника Elchrom» близки по стоимости с затратами на материалы для одноразовых пробоотборников, расчет и исследование которых предполагается в следующих этапах данной работы. Экспертная оценка специалистов НСПБ «Электросетьсервис», кафедры БТ НГТУ и ООО «Элхром» говорит о том что, наилучшими вариантами для пробоотбора масла из высоковольтного МНЭО являются пробоотборники типа «Elchrom» и одноразовые пробоотборные емкости, сравнение которых отражено в таблице 4. Таблица 4 – Сравнительная оценка пробоотборных устройств
Из таблицы можно сделать очевидный вывод, что разработка одноразовых многослойных конструкций пробоотборников для отбора масла представляется наиболее перспективной. При этом следует решить задачи связанные с диффузией газов сквозь многослойную конструкцию, с учетом вариантов возможности нарушения ее структуры (проколы, нарушение сплошности, неровности и другие дефекты изготовления и эксплуатации). Что касается пробоотборников Elchrom, то следует корректно учесть недавно определенные коэффициенты диффузии газов в масле, а также растворимость газов в полимерах. Что касается отбора проб газа из газового реле, то необходимо не только разработать конструкцию пробоотборника, но и методику отбора проб, отличную от технологии, используемой в настоящее время. При этом следует также рассмотреть процессы, влияющие на факторы обеспечивающие сохранность и представительность проб. На наш взгляд представительность проб не возможно рассмотреть без анализа диффузии и процессов распространения газов в самих устройствах из которых берутся отборы проб. В целях улучшения методов диагностики высоковольтного МНЭО в последующих этапах данной работы предстоит провести теоретические, экспериментальные и математические исследования механизмов и времени газораспределения в разных типах высоковольтного маслонаполненного электрооборудования. После чего необходимо разработать эскизный проект пробоотборного устройства, а так же провести исследования, направленные на разработку индикаторного устройства для определения горючих газов. На экспериментальных образцах необходимо провести серию экспериментальных исследований для проверки работоспособности данных устройств. На заключительном этапе предстоит разработать рекомендации по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики ВМНЭО, а так же разработать экспериментальные образцы пробоотборника. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, в результате выполнения первого этапа работы выбраны направления исследований в области систем диагностики электроэнергетического электрооборудования: 1. Проведен аналитический обзор по устройствам пробоотбора из высоковольтного маслонаполненного электрооборудования. Рассмотрен хроматографический анализ растворенных в масле газов, как наиболее распространенный и точный анализ состояния высоковольтного маслонаполненного электрооборудования. Проанализированы возможные ошибки анализа высоковольтного маслонаполненного электрооборудования, связанные с отбором проб. Представлен анализ возможных путей утечки газов, растворенных в пробах ИЖ, из медицинских шприцев различной конструкции и специализированного пробоотборника «Elchrom». Для каждого случая приведено математическое описание процесса утечки газов. Приведены аналитические выражения, описывающие диффузию газов, главным образом водорода, из медицинских шприцев различных типов и специализированного пробоотборника «Elchrom», показана необходимость их уточнения. Показано, что наилучшими показателями, обеспечивающими представительность пробы ИЖ при отборе хранении, транспортировке, подготовке пробы для выполнения хроматографического анализа газов, растворенных в ИЖ, обладает запатентованная конструкция специализированного пробоотборника «Elchrom». 2. Рассмотрены различные варианты создания пробоотборных устройств. Представляется, что применение цельностеклянных пробоотборников «Elchrom» возможно с некоторыми ограничениями, которые следует дополнительно рассмотреть. Показана перспективность разработки одноразовых пробоотборных устройств, которые могут применяться как для отбора масла всех интересующих объемов, так и для отбора газов из реле Бухгольца. 3. Проведена сравнительная оценка возможных вариантов пробоотборных устройств с выявлением наилучших технико-экономических показателей. Сформулированы задачи для продолжения работы в области изучения и разработки новых типов пробоотборных устройств. Следует решить вопрос связанный с диффузией газов сквозь многослойную конструкцию, с учетом вариантов возможности нарушения ее структуры. Следует корректно учесть недавно определенные коэффициенты диффузии газов в масле, а также растворимость газов в полимерах и скорректировать временные показатели сохранности проб. Необходимо разработать конструкцию газового пробоотборника и методику отбора проб, отличную от технологии, используемой в настоящее время. При этом следует также рассмотреть процессы, влияющие на факторы обеспечивающие сохранность и представительность проб. В целях улучшения методов диагностики высоковольтного МНЭО в последующих этапах данной работы предстоит провести теоретические, экспериментальные и математические исследования механизмов и времени газораспределения в разных типах высоковольтного маслонаполненного электрооборудования. После чего необходимо разработать эскизный проект пробоотборного устройства, а так же провести исследования, направленные на разработку индикаторного устройства для определения горючих газов. На экспериментальных образцах необходимо провести серию экспериментальных исследований для проверки работоспособности данных устройств. На заключительном этапе предстоит разработать рекомендации по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики ВМНЭО, а так же разработать экспериментальные образцы пробоотборника. | |||||||||||||||||||||||||||||||
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... |
