СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G01R31/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки технического состояния работающего длительное время силового высоковольтного энергетического оборудования.

Известен способ контроля ресурса изоляции (Патент РФ №2422966, H02H 9/04, 2011 г.), который включает измерение с высокой частотой мгновенных значений напряжений на энергетическом оборудовании, выявление перенапряжения, определение допустимой длительности перенапряжения и расчет израсходованного ресурса изоляции.

Недостатком данного способа являются отсутствие контроля всех основных диагностических параметров, что не позволяет объективно описать техническое состояние энергетического оборудования.

Наиболее близким к заявляемому является «Способ определения остаточного ресурса высоковольтного оборудования в условиях комплекса эксплуатационных воздействий» (Патент РФ №2403581, G01R 31/00, 2010 г.), принятый за прототип, заключающийся в измерении и регистрации диагностических параметров в условиях комплекса эксплуатационных воздействий, а также в сопоставлении измеренных диагностических параметров с их нормируемыми значениями и в последующем расчете остаточного ресурса энергетического оборудования.

Недостаток указанного способа заключается в неполном контроле диагностических параметров, что снижает точность диагностики технического состояния энергетического оборудования, а также в отсутствии возможности прогноза параметров теплового режима энергетического оборудования при изменении диагностических параметров, что ухудшает надежность диагностики технического состояния энергетического оборудования.

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении точности и надежности диагностики технического состояния энергетического оборудования.

Технический результат достигается тем, что в способе диагностики технического состояния энергетического оборудования, заключающемся в измерении и регистрации диагностических параметров в условиях комплекса эксплуатационных воздействий, устанавливают реперные точки контроля теплового режима энергетического оборудования, моделируют зависимость теплового режима энергетического оборудования в реперных точках от измеряемых диагностических параметров и атмосферных условий, адаптируют модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках при несовпадении в реперных точках параметров теплового режима энергетического оборудования и параметров модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках, используя модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках, прогнозируют параметры его теплового режима в реперных точках при изменении диагностических параметров, а в случае отклонения прогнозируемых параметров теплового режима энергетического оборудования в реперных точках за нормируемые пределы формируют технические мероприятия по стабилизации теплового режима энергетического оборудования и оценивают техническое состояние энергетического оборудования.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ диагностики технического состояния энергетического оборудования.

Устройство содержит метеостанцию 1, n выходов которой подключены к соответствующим «n» входам измерительного блока 2, а к m входам (с (n+1)-го по (n+m)-й) измерительного блока 2 подсоединены соответствующие m информационных выходов энергетического оборудования 3, при этом n+m выходов измерительного блока 2 связаны с соответствующими n+m входами модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках 4. Все k информационных выходов энергетического оборудования 3 (с (m+1)-го по (m+k)-й) соединены с соответствующими k входами блока сравнения 5, а k выходов модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках 4 подключены к соответствующим k входам (с (k+1)-го по 2k-й) блока сравнения 5. Выход блока сравнения 5 подсоединен через блок коррекции 6 к (n+m+1)-му входу модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках 4, k выходов которой (с (k+1)-го по 2k-й) связаны с соответствующими k входам входами информационного блока 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно устанавливают k реперных точек контроля теплового режима (измерения температуры) энергетического оборудования, достаточных для объективной оценки теплового режима энергетического оборудования в целом.

Метеостанция 1 измеряет n параметров (атмосферные условия), например, температуру, влажность, давление наружного воздуха, направление и скорость ветра, и направляет их для регистрации в измерительный блок 2.

Измерительный блок 2 осуществляет также измерение и регистрацию m диагностических параметров энергетического оборудования 3 в условиях комплекса эксплуатационных воздействий. Например, для высоковольтного силового трансформатора основными диагностическими параметрами приняты следующие:

1. токи нагрузки высоковольтного силового трансформатора;

2. температура масла в верхней части бака;

3. уровень масла в баке;

4. давление масла в баке;

5. газосодержание масла в баке;

6. влагосодержание масла в баке;

7. температура обмоток;

8. температура масла на входе и выходе системы охлаждения;

9. длительность перегрева обмоток (превышения тока в обмотке нормируемым значением);

10. интенсивность частичных разрядов (ЧР);

11. токи короткого замыкания;

12. напряжения на обмотках высоковольтного силового трансформатора;

13. значение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции высоковольтных вводов;

14. давление масла в высоковольтных вводах;

15. емкость изоляции высоковольтных вводов;

16. количество переключений регулятора напряжения под нагрузкой (РПН);

17. температура масла в РПН;

18. давление масла в РПН;

19. уровень масла в РПН;

20. токи двигателей маслонасосов системы охлаждения;

21. токи двигателей вентиляторов системы охлаждения;

22. количество пусков двигателей маслонасосов системы охлаждения;

23. количество пусков двигателей вентиляторов системы охлаждения;

24. соответствие номера контактов РПН их положению при переключениях РПН;

25. уровень вибрации обмоток высоковольтного силового трансформатора.

Зависимость теплового режима энергетического оборудования 3 в реперных точках от измеряемых m диагностических параметров и n атмосферных условий описывается с помощью математической, имитационной (алгоритмической), экспериментальной (таблично-графической) или комбинированной моделей.

На основе информации, получаемой от измерительного блока 2, модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках 4 осуществляет расчет температуры энергетического оборудования 3 в k реперных точках.

Блок сравнения 5 непрерывно анализирует соотношение реальных и расчетных температур энергетического оборудования 3 в k реперных точках и при несовпадении в реперных точках параметров теплового режима энергетического оборудования и параметров модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках через блок коррекции 6 производит адаптацию модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках 4.

При изменении атмосферных условий или диагностических параметров энергетического оборудования 3 модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках 4 осуществляет прогноз параметров его установившегося теплового режима в k реперных точках и направляет сведения в информационный блок 7, что позволяет в случае отклонения прогнозируемых параметров теплового режима энергетического оборудования 3 в реперных точках за нормируемые пределы сформировать технические мероприятия по стабилизации теплового режима энергетического оборудования 3 и обеспечить их оперативное выполнение, например заблаговременно улучшить охлаждение энергетического оборудования 3.

Кроме того, осуществляют объективную оценку технического состояния энергетического оборудования 3, а именно исправности системы охлаждения энергетического оборудования 3, наличия недопустимой перегрузки по току, состояния магнитопровода, повышения уровня вибрации энергетического оборудования 3 и т.д.

Таким образом, реализация предложенного способа позволяет обеспечить высокую точность и надежность диагностики технического состояния энергетического оборудования.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки технического состояния работающего длительное время силового высоковольтного энергетического оборудования. Технический результат: обеспечение точности и надежности диагностики. Сущность: устанавливают реперные точки контроля теплового режима энергетического оборудования, моделируют зависимость теплового режима энергетического оборудования в реперных точках от измеряемых диагностических параметров и атмосферных условий, адаптируют модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках при несовпадении в реперных точках параметров теплового режима энергетического оборудования и параметров модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках. Используя модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках, прогнозируют параметры его теплового режима в реперных точках при изменении диагностических параметров. В случае отклонения прогнозируемых параметров теплового режима в реперных точках за нормируемые пределы формируют технические мероприятия по стабилизации теплового режима энергетического оборудования и оценивают техническое состояние энергетического оборудования. 1 ил.

Способ диагностики технического состояния энергетического оборудования, заключающийся в измерении и регистрации диагностических параметров в условиях комплекса эксплуатационных воздействий, отличающийся тем, что устанавливают реперные точки контроля теплового режима энергетического оборудования, моделируют зависимость теплового режима энергетического оборудования в реперных точках от измеряемых диагностических параметров и атмосферных условий, адаптируют модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках при несовпадении в реперных точках параметров теплового режима энергетического оборудования и параметров модели теплового режима энергетического оборудования в реперных точках, используя модель теплового режима энергетического оборудования в реперных точках, прогнозируют параметры его теплового режима в реперных точках при изменении диагностических параметров, а в случае отклонения прогнозируемых параметров теплового режима энергетического оборудования в реперных точках за нормируемые пределы формируют технические мероприятия по стабилизации теплового режима энергетического оборудования и оценивают техническое состояние энергетического оборудования.