СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА Российский патент 2020 года по МПК G01N21/47 G01N21/25 H01F41/12 

Изобретение относится к технике диагностирования маслонаполненного электрооборудования, в частности, к контролю качества бумажно-масляной изоляции трансформатора.

Известен химический способ определения степени полимеризации (СП), который заключается в определении характеристической вязкости целлюлозы используя раствор кадмийэтилендиаминового комплекса (кадоксен) на основании которой рассчитывают СП. Однако использование данного способа приводит к повреждениям бумажной изоляции трансформатора. Этот способ трудоемкий, требует приготовления раствора кадоксена, отбора проб изоляции и определения характеристической вязкости [1].

Известен так же способ контроля качества бумажной изоляции трансформатора, заключающийся в установлении корреляционной зависимости координат цветности x и y от ее СП. Определяя координаты цветности x и y целлюлозной изоляции, определяют СП [2].

Недостатком данного способа является малый динамический диапазон измеряемых величин координат цветности и точность определения СП.

Известен так же способ контроля технического состояния высоковольтного маслонаполненного электроэнергетического оборудования, заключающийся в определении СП с использованием калибровочного графика зависимости СП от коэффициента отражения излучения на длине волны 1742 см^-1 [3].

Недостатком данного способа является использование диапазона дальней инфракрасной области, практическая реализация которого на трансформаторном оборудовании трудно осуществима.

Наиболее близким к заявляемому способу по максимальному количеству сходных признаков является способ определении СП с использованием калибровочного графика зависимости СП от коэффициентов отражения излучения бумажной изоляции на длинах волн в видимой области спектра 650÷655 нм [4].

Недостатком данного способа является узкий диапазон измеряемых величин коэффициентов отражения и точность определения СП, так как измеряются абсолютные значения коэффициентов отражения, которые зависят от характеристик трансформаторного масла.

В основу изобретения положена задача создания способа неразрушающего контроля качества бумажной изоляции трансформатора с широким диапазоном измеряемых величин и повышенной точностью измерения СП.

Технический результат достигается тем, что в способе неразрушающего контроля качества бумажной изоляции трансформатора по которому оценку качества производят путем анализа совокупности свойств, используя методы неразрушающего контроля, а показатель качества вычисляют в зависимости от положения максимума в спектре отражения излучения бумажной изоляции в области длин волн 400÷800 нм. Положение максимума в спектре отражения не зависит от пропитывающего её трансформаторного масла, так как является относительной величиной.

Использование метода неразрушающего контроля позволяет проводить измерения коэффициента отражения в широком диапазоне, что позволит повысить точность способа.

Определение СП в зависимости от коэффициента отражения бумажной изоляции трансформатора на длинах волн 400÷800 нм в видимой области спектра позволяет автоматизировать расчеты. Это обеспечивается за счет использования специальных алгоритмов.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1.

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления способа контроля качества бумажной изоляции трансформатора, где, 1 - корпус трансформатора, 2 - обмотка трансформатора, 3 - оптико-волоконные кабели, 4 - источник излучения, 5 - приемник излучения.

Способ контроля качества бумажной изоляции трансформатора осуществляется следующим образом.

К верхней части обмотки трансформатора 2 подводят оптико-волоконные кабели 3, один из которых предназначен для освещения участка бумажной изоляции с помощью источника излучения 4, другой для осуществления передачи отраженного излучения от бумажной изоляции на приемник 5, которым осуществляется регистрация отраженного излучения.

В качестве метода неразрушающего контроля применено определение коэффициента отражения излучения от бумажной изоляции на определенных длинах волн. Для контроля качества бумажной изоляции используются длины волн 400÷800 нм, на которых определяется коэффициент отражения R_400÷800. Значение R_400÷800 определяется как отношения значений интенсивности излучения от источника излучения 4 - I_{ИЗЛ400÷800} и интенсивности отраженного излучения от бумажной изоляции трансформатора I_{ОТР400÷800}.

На фиг. 2 приведены зависимости коэффициентов отражения трансформаторной бумаги с различными значениями СП.

Положение максимумов в спектре коэффициента отражения зависит только от СП бумаги и приведена на фиг. 3, где СП определяется функцией СП = f(R_400÷800).

Подставляя значение R_400÷800 в установленную функцию СП = f(R_400÷800) определяем СП целлюлозной изоляции трансформатора.

Использование предлагаемого способа не требует больших материальных затрат, а его реализация проста в эксплуатации, поскольку использует длину волны отражения в видимой области спектра, что существенно снижает затраты на практическую реализацию способа.

Библиографический список

1. ГОСТ 25438-82 Целлюлоза для химической переработки. Методы определения характеристической вязкости. Государственный комитет СССР по стандартам. г.Москва.

2. RU 2392684, кл. H 01 F 41/12, 2010.

3. RU 2420822 кл. H 01 F 41/12, 2011.

4. RU 2535874 кл. H01F 41/00 2013.

Способ определения качества бумажной изоляции заключается в определении степени полимеризации (СП) с использованием коэффициентов отражения излучения бумажной изоляции. Определяют положение максимума в спектре коэффициента отражения излучения бумажной изоляции в области длин волн 400-800 нм для бумажной изоляции с различными значениями СП и определяют СП по полученной зависимости СП от положения максимумов в спектре коэффициента отражения излучения бумажной изоляции. Технический результат - обеспечение неразрушающего контроля качества бумажной изоляции трансформатора с широким диапазоном измеряемых величин и повышенной точностью измерения СП. 3 ил.

Способ определения качества бумажной изоляции, заключающийся в определении степени полимеризации (СП) с использованием коэффициентов отражения излучения бумажной изоляции, отличающийся тем, что определяют положение максимума в спектре коэффициента отражения излучения бумажной изоляции в области длин волн 400-800 нм для бумажной изоляции с различными значениями СП и определяют СП по полученной зависимости СП от положения максимумов в спектре коэффициента отражения излучения бумажной изоляции.