Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электротехнические материалы и изделия

Диссертационная работа:

Чернов Валерий Александрович. Разработка и исследование методов диагностики маслонаполненного энергетического оборудования на основе измерения токов поляризации : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.02 / Чернов Валерий Александрович; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2009.- 175 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/3275

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Сегодня большинство силовых трансформаторов в системах электроснабжения всего мира исчерпала или приближается к запланированному сроку своей жизни. В связи с этим проблема оценки фактического состояния изоляции энергетического оборудования в процессе его эксплуатации является достаточно актуальной, особенно при отказе от методов планово-предупредительного обслуживания и переходе на обслуживание по реальному техническому состоянию.

В настоящее время существует большое количество методов контроля состояния высоковольтных трансформаторов, так и не обеспечивших широкого внедрения профилактического контроля повсеместно. В каждом таком методе используется своя физическая модель, раскрывающая характер энергетического воздействия определенного вида на объект контроля и свои принципиально различные подходы аппаратурного оформления. Таких энергетических воздействий оказывается довольно много: это волны электрического перенапряжения, термические пики, области повышенных температур, процессы, связанные с развитием частичных разрядов, импульсные механические нагрузки, звуковые и ультразвуковые колебания, процессы старения и многое другое.

Большое разнообразие методов контроля, сложность диагностического оборудования, отсутствие хорошо разработанных методик контроля и скудность базы исходных данных справочного характера не позволяют сформировать единое информационное поле, обеспечивающее создание унифицированной методики достоверной оценки состояния работающего электротехнического устройства.

Цель работы: разработка эффективных методов оценки состояния изоляционных промежутков, как уровня качества эксплуатируемого энергетического оборудования, на основе информации, полученной при исследовании основных закономерностей развития поляризационных процессов в диэлектрических системах с резко неоднородной структурой в электрических полях повышенной напряженности. При этом полагается, что разрабатываемые методы должны позволять оценивать не только состояние изоляционных промежутков, но и длительность оставшегося срока эксплуатации электротехнического устройства в целом.

Задачи исследования:

  1. Описание процессов старения диэлектрических материалов, формирующих изоляционную систему маслонаполненного высоковольтного оборудования при его длительной работе в реальных эксплутационных условиях;

  2. Анализ известных методов оценки состояния изоляции маслонаполненного энергетического оборудования, получивших наиболее широкое применение на практике;

  3. Описание методов моделирования изоляционной конструкции маслона-полненных силовых трансформаторов, позволяющих сложную изоляционную конструкцию свести к модели двухслойного диэлектрика, использование которой дает возможность по экспериментально измеренной зависимости тока аб-

сорбции от времени выделить участки, описывающие диэлектрические свойства каждой компоненты двухслойной изоляции в отдельности;

  1. Разработка метода диагностики состояния изоляционного промежутка, основанного на измерении уровня тока деполяризации и его изменения во времени, названного в работе методом «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области»;

  2. Разработка метода расчета «Обобщенного показателя состояния» изоляционного промежутка, основанного на контроле достаточно широкого спектра электрических характеристик, и его графическое исполнение в виде «Диаграммы состояния», т.е. представление обширного объема информации в виде единой логической структуры в матричной форме;

  3. Разработка соответствующего программного обеспечения для построения «Диаграммы состояния», позволяющее упростить процесс обработки и анализа экспериментальных данных;

  4. Экспериментальное подтверждение обнаруженных закономерностей и предлагаемых в работе механизмов старения с помощью физических моделей изоляционных промежутков и в условиях реально эксплуатируемого оборудования.

Достоверность полученных результатов. Достоверность и обоснованность научных положений, результатов, выводов и рекомендаций, приведенных в работе, обеспечивается использованием надежных методов исследования, применением точных средств измерения и математических методов обработки исследуемых величин при производственных испытаниях и подтверждается экспериментальной проверкой на реальном эксплуатируемом оборудовании.

Научная новизна диссертации заключается в том, что

теоретически обоснована возможность определения состояния изоляционных промежутков на основе информации, полученной при исследовании основных закономерностей развития поляризационных процессов в диэлектрических системах;

выполнено обоснование и разработаны диагностические методы для оценки состояния изоляционных промежутков энергетических объектов на основе информации, полученной при исследовании основных закономерностей развития поляризационных процессов в диэлектрических системах с резко неоднородной структурой в электрических полях повышенной напряженности;

из временного спектра поляризационного тока выделены области обусловленные установлением структурной поляризации и поляризации в слое твердой составляющей изоляции, что является отличительной особенностью методики предлагаемой в работе;

предложена методика представления выделенной части временного спектра поляризационного тока в модифицированном виде, представляющем собой зависимость коэффициента диэлектрических потерь от времени, что является удобным для интерпретации и анализа;

впервые разработаны и систематизированы методы обработки данных, полученных в процессе диагностики энергетического оборудования, применимые для расчета параметров эксплуатационной надежности и прогнозирования;

впервые применен модифицированный метод «Структурирование функций качества» для формирования заключения о состоянии изоляционного промежутка энергетического оборудования, позволяющий отдельные контролируемые параметры представить в виде единой логической структуры в матричной форме;

разработано программное обеспечение для оценки состояния изоляционных промежутков на основе информации, полученной при исследовании основных закономерностей поляризационных процессов в них.

Практическая ценность. Разработана методика оценки состояния изоляционных промежутков, как меры качества эксплуатируемого энергетического оборудования, на основе информации, полученной при исследовании основных закономерностей развития поляризационных процессов в диэлектрических системах с резко неоднородной структурой в электрических полях повышенной напряженности.

Реализация результатов работы. Исследования, представленные в данной работе, выполнялись в рамках научных работ, проводимых кафедрой ТОЭ Смоленского филиала МЭИ под руководством д.т.н., профессора Чернышева В. А., и инициированных сетевыми компаниями ОАО «Смоленск-энерго» и ОАО «Брянскэнерго», по заданию которых бьши выполнены ряд крупных хоздоговорных научно-исследовательских работ в данном направлении.

Апробация работы. Основные результаты экспериментальных работ и теоретических исследований докладывались и обсуждались:

на одиннадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (г. Москва, 2005 г.);

на международной конференции по математическим метода в технике и гуманитарным наукам (г. Смоленск, 2005 г.);

на международной научно-технической конференции (Бенардосовские чтения) (г. Иваново, 2005 г и 2007 г.);

на Ш межрегиональной научно-технической конференции студентов и аспирантов (г. Смоленск, 2006 г.),

на международной конференции по электромеханике, электротехнологии, электротехническим материалам и компонентам (г. Алушта, 2006 г и 2008 г.);

на международной научно-технической конференции (г. Казань, 2008 г.);

на заседании кафедры «Общей физики» Смоленского Государственного Университета (г. Смоленск, 2005 г, 2006 г и 2007 г.);

на заседании кафедры «Теоретических основ электротехники» филиала «Московский энергетический институт (Технический университет)» в г. Смоленске^. Смоленск 2006 г и 2008 г.);

на VII международной научно-практической конференции «Электроизоляционные материалы и системы изоляции вращающихся электрических машин - 2009» (г. Москва 2009 г.);

- на IV международной научно-технической конференции «Силовые
трансформаторы и системы диагностики» (г. Москва 2009 г.).

Основные положення, представляемые к защите:

  1. Методы оценки состояния изоляционных промежутков, как меры качества эксплуатируемого энергетического оборудования, на основе информации, полученной при исследовании основных закономерностей развития поляризационных процессов в диэлектрических системах с резко неоднородной структурой в электрических полях повышенной напряженности;

  1. Метод диагностики состояния изоляционного промежутка, основанный на измерении уровня тока деполяризации и его изменении во времени, названный в работе методом «Оценки степени деформации поляризационного спектра в выделенной временной области»;

  2. Метод расчета «Обобщенного показателя состояния» изоляционного промежутка и его графическое представление в виде «Диаграммы состояния»;

  3. Программная реализация метода построения «Диаграммы состояния» для изоляционного промежутка;

  4. Результаты экспериментального подтверждения обнаруженных закономерностей и предлагаемых в работе механизмов старения с помощью физических моделей изоляционных промежутков и в условиях реально эксплуатируемого оборудования.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 77 наименований и приложений. Диссертация изложена на 153 страницах основного текста, содержит 66 рисунков и 14 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net