Информационный портал  "TRANSFORMаторы"

АРАКЕЛЯН В.Г. ПРАКТИЧЕСКАЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА МНО В ПРОСТЕЙШЕЙ СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА
 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА МНО В ПРОСТЕЙШЕЙ СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА

АРАКЕЛЯН В.Г.

 

 

 
Предложен алгоритм практических действий по физико-химической диагностике состояния электрооборудования в простейшей системе мониторинга на основе датчика влажности и датчиков температуры. Представление расчётных значений степени полимеризации, влажности, тангенса потерь и удельного сопротивления бумаги – параметров, являющихся критериальными, и ресурсных показателей, рассчитываемых по общему количеству воды в объекте и степени полимеризации бумаги, позволяет не только постоянно иметь важную техническую информацию о работе объекта, но и принимать правильные управленческие решения по распределению нагрузки на объект и по восстановлению его ресурса посредством технически эффективной и беззатратной процедуры осушки  объекта.

Ключевые слова: мониторинг, физико-химическая диагностика, влажность бумаги, удаление воды, степень полимеризации, ресурс.

The algorithm of practical actions on physico-chemical diagnostics of a condition of electric equipment in the simple system of monitoring is offered on the basis of the sensor of humidity and sensors of temperature. Representation of settlement values of a degree of polymerization, humidity, a tangent of losses and specific resistance of paper – the parameters being criteria!, and the resource parameters, considered on total of water in object and a degree of polymerization of a paper, allows not only to have constantly the important technical information on work of object, but also to make correct management decisions on distribution of loading on object and on restoration of its resource by means of technically effective and without expensed procedure of dehumidification of object.

Key words: monitoring, physico-chemical diagnostics, humidity of water, degree of polymerization, resource.

Если с самого начала система мониторинга формировалась как система управления электротехническим объектом, то сейчас к этому активно добавляются функции диагностического контроля. Как и ожидалось [1, 2], с развитием систем мониторинга маслонаполненного оборудования (MHO) в её состав включаются каналы наблюдения и обработки физико-химических параметров. Физико-химический мониторинг надежно занимает место в системе диагностического контроля.

Задачей любого вида диагностического контроля является определение состояния и прогнозирование работоспособности объекта, определение путей и средств продления или восстановления его работоспособности. Главной целью диагностического контроля является максимальное использование фактического ресурса и предотвращение аварийного отказа.

Диагностическое заключение формируется и соответствии со сводкой нормативных и критериальных параметров. В качестве критериев предельного физико-химического состояния MHO могут быть приняты: 1) сумма парциального давления газов и воды, 2) влажность твердой изоляции (в виде влагосодержания, фактора диэлектрических потерь или удельного сопротивления) [3-5] и 3) степень полимеризации целлюлозы как основной составляющей твердой изоляции. Эти показатели определяют ресурс электротехнического объекта.

Сегодня рынок предлагает большое количество приборов для непрерывного контроля содержания газов и влаги, оснащённых программами диагностики состояния изоляции. Это дорогие приборы, но и роль их в системе диагностического контроля велика. Эти приборы позволяют на ранней стадии идентифицировать развивающийся дефект. Однако один из самых главных показателей качества твердой изоляции – степень полимеризации целлюлозы – остается недоступным.

Сегодня можно констатировать, что уровень развития научного познания в этой области достиг такого состояния, что этот параметр может непосредственно рассчитываться и, соответственно, ресурс твердой изоляции – надёжно прогнозироваться. Для этого необходимо в системе мониторинга располагать тремя каналами информации: температуры и влажности верхних слоев масла, реализуемых, как правило, в одном совмещённом тонкоплёночном датчике, и температуры масла около адсорбционного фильтра (или после холодильника).

Работающий электротехнический объект можно рассматривать как псевдоравновесную систему. Меняющаяся температура приводит к непрерывному изменению состояния системы, и установление полного равновесия в ней практически невозможно. Но стремление к достижению равновесия определяет следование её за температурным дрейфом. Скорость дрейфа температуры невелика из-за инерционности масс (бумаги, масла), наличие которых значительно сглаживает даже резкие скачки нагрузки. С учётом цикличности нагрузки и температуры окружающей среды при нивелирующем влиянии инерционных масс систему электротехнического объекта можно рассматривать как приближающуюся к равновесной с некоторой задержкой, причём задержка в масштабе диагностических категорий ничтожна.

Наличие датчиков температуры и влажности и псевдораинонеспой системе электротехнического объекта позволяет решать две из трех критериальных физико-химических задач диагностики: определение влажности твёрдой изоляции (в виде влагосодержания, фактора диэлектрических потерь и удельного сопротивления) и определение степени полимеризации бумажной изоляции обмотки. Решение и той, и другой задач позволяет получить ответ на главный вопрос: о ресурсе оборудования по этим показателям.

Предлагаемое решение может быть приложено к любому электротехническому объекту, но для упрощения мы рассмотрим эту задачу применительно к трансформатору с принудительной циркуляцией масла. Входными параметрами для расчёта являются температура верхних слоев масла tв.м (° С), соответствующая ей относительная влажность φt газовой фазы над верхними слоями масла, напрямую регистрируемая опущенным в масло датчиком влажности, калиброванным по парам воды (вне зависимости от отсутствия или наличия газовой фазы), и температура масла около адсорбера tад (нижнее значение температуры масла), а также вводимые в ручном режиме данные оперативной диагностики: концентрация кислорода, концентрация антиоксиданта и кислотное число.

 Список литературы

  1. Аракелян В.Г. Цели, понятия и общие принципы диагностического контроля высоковольтного электротехнического оборудования // Электротехника. 2002. № 5. С. 23-27.
  2. Аракслян В.Г., Дарьям Л.А. Идеологическая и приборно-аналитическая база физико-химического диагностического контроля высоковольтного маслонаполненного электрооборудования // Электротехника. 1997. № 12. С. 2-12.
  3. Аракелян В.Г. Диагностика состояния изоляции маслонаполненного оборудования по влагосодержанию масла// Электротехника. 2004. № 3. С. 2-13.
  4. V.G. Arakelian, I. Fofana. Water in oil-filled high-voltage equipment. Part I. States, solubility end equilibrium in insulating materials // IEEE Electrical Insulation Magazine. 2007.Vol. 23. No. 4. P. 31-43.
  5. V.G. Arakelian, I. Fofana. Water in oil-filled high-voltage equipment. Part II. Water content as physico-chemical diagnisis tool of insulation condition // IEEE Electrical Insulation Magazine. 2007. Vol. 23. No. 5. P. 15-243.
  6. Аракеяян В.Г. Химия, механизмы и кинетика старения целлюлозных материалов. Часть I. Химия, механизмы и кинетика разложения целлюлозы // Электротехника. 2006. № 6. С. 29-38.
  7. Аракелян В.Г. Химия, механизмы и кинетика старения целлюлозных материалов. Часть II. Кинетика образования продуктов разложения целлюлозы // Электротехника. 2006. № 7. С. 51-64.
  8. Куц П.С, Пикус И.Ф. Теплофизические и технологические основы сутки высоковольтной изоляции. Минск: Наука и техника, 1979.
 

 

  Полное содержание статьи Вы можете найти в первоисточнике
Источник:  ©  Электротехника 12/2008
Материал размещен на www.transform.ru29.01.2009 г.
 
Перейти в форум для обсуждения

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика ??????????? ????