Энергетики и электрификации «еэс россии» департамент стратегия развития и научно-технической политики основные положения

Рис.2-1. Влияние излучательной способности Коэффициенты излучения металлов с ростом температуры обычно увеличиваются (см. табл.2-1). Обычно коэффициент излучения зависит от состояния поверхности металла. Поскольку токоведущий узел электрического аппарата или установки может включать в себя несколько компонентов из разнородных металлов, поверхности которых окрашены, имеют окисные пленки или разную степень обработки поверхности, т.е. различные коэффициенты излучения, при инфракрасном контроле могут возникнуть предположения о перегревах на участках с повышенными коэффициентами излучения. В подобных случаях целесообразно провести пофазное сравнение результатов измерения, оценить состояние поверхности перегретого участка (точки) с помощью бинокля, выяснить объем ремонтных работ, проводившихся на данном токоведущем узле, и т.п. В том случае, если коэффициент излучения контролируемого объекта известен, его фактическая температура может быть определена по формуле , где Трад - радиационная температура, измеренная ИК-прибором; Е - коэффициент излучения контролируемой поверхности. В практике может возникнуть необходимость в определении коэффициента излучения контролируемого объекта или его узла. Для этого на участок контролируемой поверхности наносится покрытие из матовой черной краски или наклеивается кусок ленты для фотошаблонов, коэффициенты излучения которых близки к единице. После того как покрытие или лента приобретает температуру объекта, осуществляется измерение Тфакт. Измерив температуру Трад неокрашенного участка, по приведенной выше формуле можно определить его коэффициент излучения (приложение 3). СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Солнечная радиация нагревает контролируемый объект, а также при наличии участков (узлов) с хорошей отражательной способностью создает впечатление о наличии высоких температур в местах измерения. Эти явления особенно проявляются при использовании ИК-приборов со спектральным диапазоном 2-5 мкм. Для исключения влияния солнечной радиации рекомендуется осуществлять ИК-контроль в ночное время суток (предпочтительно после полуночи) или в облачную погоду. При острой необходимости измерение в электроустановках при солнечной погоде рекомендуется производить для каждого объекта поочередно из нескольких диаметрально противоположных точек. ВЕТЕР Если ИК-контроль осуществляется на открытом воздухе, необходимо принимать во внимание возможность охлаждения ветром контролируемого объекта (контактного соединения). Так, превышение температуры, измеренное при скорости ветра 5 м/с, будет примерно в два раза ниже, нежели измеренное при скорости ветра 1 м/с. В диапазоне скоростей 1-7 м/с справедлива формула , где Т1 - превышение температуры при скорости ветра V1; Т2 - то же при скорости ветра V2. Измерения при скорости ветра выше 8 м/с рекомендуется не проводить. При пересчетах полученных значений превышения температуры можно помимо формулы пользоваться коэффициентами коррекции (табл.2-2). Таблица 2-2 Скорость ветра, м/с 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Коэффициент коррекции 1,0 1,36 1,64 1,86 2,0 2,23 2,4 2,5 Следует отметить, что зачастую сила ветра при ИК-диагностике бывает переменной, поэтому указанный пересчет может привести к дополнительным погрешностям. НАГРУЗКА Температура токоведущего узла (контактного соединения) зависит от нагрузки и прямо пропорциональна квадрату тока, проходящего через контролируемый участок: , где T1 - превышение температуры при токе I1; T2 - то же при токе I2. При необходимости пересчет желательно проводить от более высокой нагрузки к более низкой и при близких значениях токов (отличия на 20-30%). ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ При переменной токовой нагрузке приходится считаться с тепловой инерцией контролируемого объекта. Так, тепловая постоянная времени для контактных узлов аппаратов составляет порядка 20-30 мин, поэтому при определении тока нагрузки по амперметру контролируемого присоединения не следует учитывать кратковременные "броски" тока, связанные с коммутационными процессами или режимом работы потребителя. Тепловая постоянная для вентильных разрядников составляет порядка 6-8 ч, поэтому результаты измерения тепловизором только что поставленного под напряжение разрядника могут оказаться ошибочными. ДОЖДЬ И СНЕГ Дождь, туман, мокрый снег в значительной степени охлаждают поверхность объекта, измеряемого с помощью ИК-прибора, и в определенной мере рассеивают инфракрасное излучение каплями воды; ИК-контроль допускается проводить при небольшом снегопаде с сухим снегом или легком моросящем дождике. МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ При работе с ИК-приборами вблизи шин генераторного напряжения, реакторов и вообще в электроустановках с большими рабочими токами приходится сталкиваться с проблемой защиты ИК-прибора от влияния магнитного поля. Последнее вызывает искажение картины теплового поля объекта на кинескопе тепловизора или нарушает работу радиационного пирометра. При наличии магнитных полей при проведении ИК-контроля рекомендуется: а) если токоведущие шины находятся над головой оператора с тепловизором или пирометром или вблизи него, постараться, перемещаясь около контролируемого объекта, выбрать местоположение с минимальным влиянием магнитного поля; б) использовать объектив с меньшим углом наблюдения (например, 7x7°), что позволит осуществлять контроль за объектом с удаленного расстояния; в) при контроле с помощью тепловизора с оптико-механическим сканированием можно сканер расположить вблизи объекта, ВКУ с кинескопом, используя длинный кабель от сканера, вынести за пределы зоны влияния магнитного поля. ТЕПЛОВОЕ ОТРАЖЕНИЕ В ряде случаев, особенно при ИК-контроле токоведущих частей, расположенных в небольших замкнутых объемах (например, в КРУ или КРУН), приходится сталкиваться с возможностью получения ошибочных результатов из-за теплового отражения от нагревательных элементов, ламп освещения, соседних фаз и др. (рис.2-2). Рис.2-2. Влияние теплового отражения Последнее проявляется при контроле токоведущей части с малым коэффициентом излучения, обладающей хорошей отражательной способностью. В результате термографическая съемка может показать горячую точку (пятно), хотя в действительности это просто тепловое отражение. Поэтому рекомендуется в подобных случаях производить ИК-обследование объекта под различными углами зрения и изменением местоположения оператора с ИК-прибором. При необходимости на время измерения отключается освещение объекта и т.п. НАГРЕВ ИНДУКЦИОННЫМИ ТОКАМИ В токоведущих частях электроустановок, обтекаемых значительными токами (например, шины генераторного напряжения), зачастую наблюдаются нагревы, обусловленные индукционными токами, циркулирующими в магнитных материалах. В качестве последних в токоведущих шинах могут быть пластины шинодержателей, крепежные болты, близко расположенные металлоконструкции и т.п. Нагревы от индукционных токов, если они расположены вблизи контактных соединений, могут создавать ложное впечатление о перегреве последних. Съемка осуществлялась тепловизором со спектральным диапазоном 2-5 мкм. На термограмме виден очаг нагрева ножа разъединителя дальней фазы и тепловое отражение на поверхности фарфорового изолятора средней фазы. Нагрев контакта ножа разъединителя 110 кВ ВЛИЯНИЕ ДАЛЬНОСТИ ИК-КОНТРОЛЯ Существенное значение при ИК-контроле имеет расстояние до контролируемого объекта ввиду рассеяния и поглощения ИК-излучения в атмосфере за счет тумана, снега и других факторов. Особенно это влияние сказывается при использовании тепловизоров, работающих в спектральном диапазоне 2-5 мкм. При использовании пирометров необходимо, чтобы площадь наблюдения по возможности соответствовала площади контролируемого объекта. В противном случае на результаты измерения будет оказывать влияние температура окружающей среды. 3 МЕТОДИКА ИК-ДИАГНОСТИКИ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ Порядок проведения ИК-диагностики, оценка результатов измерения и их достоверность во многом определяются учетом конструктивных особенностей выполнения контролируемого электрооборудования и его основных элементов, рассматриваемых ниже (табл.3-1). Генераторы Таблица 3-1 Контролируемый узел при ИК-контроле Применяемые приборы Объем получаемой информации Испытание стали статора Тепловизор Определение зоны повреждения в стали статора, распределение и значение температур, глубины залегания дефекта Испытание на нагрев То же Определение теплового поля генератора, эффективность систем охлаждения, значения температур, их распределение, выявление аномальных зон нагрева Проверка паек лобовых частей обмотки статора Тепловизоры или пирометр Определение температур нагрева поверхности изоляции паек лобовых частей Проверка работы щеточного аппарата Пирометр (1:60) Определение температур нагрева щеток, поводков и других элементов щеточного аппарата Система тиристорного возбуждения Тепловизор Обследование теплового состояния устройств системы возбуждения ИСПЫТАНИЕ СТАЛИ СТАТОРА Испытание стали статора турбо- и гидрогенераторов производят в соответствии с требованиями Норм испытания электрооборудования (Л.1), ОСТ 16.0.800.343-76 (Л.2) и других нормативных документов. Испытания проводят при вынутом роторе и наложенных на его статор намагничивающей и контрольной обмоток. У гидрогенераторов испытания возможно проводить как при вынутом роторе, так и без его выемки (Л.3). Как известно, превышение температуры, измеренное тепловизором при испытаниях, будет являться функцией интенсивности радиации с поверхности расточки и ее излучательной способности. Поэтому перед проведением ИК-контроля необходимо тщательно обследовать поверхность расточки статора. Поверхность расточки статора обычно окрашивается и имеет коэффициент излучения порядка 0,94 независимо от цвета пигментации. Если с поверхности удалена краска и имеется ржавчина, то коэффициент излучения достигает 0,8 и фактический нагрев в 10 °С будет измерен как 12,5 °С. В процессе испытания стали статора периодически снимаются термограммы зубцов и всей поверхности сердечника. Первая термограмма снимается до подачи напряжения в намагничивающую обмотку, затем при прогреве статора через 20 и 45 мин и через 15, 30 и 45 мин при остывании. Термограммы снимаются при обесточенной намагничивающей обмотке. ОСТ (Л.2) установлена методика оценки состояния стали статора по результатам ИК-контроля. В частности, отмечается, что локальные тепловыделения в стали статора могут отличаться по следующим признакам: яркости пятна, форме, характеру изменения яркости пятна во времени при остывании сердечника после отключения обмотки нагрева (табл.3-2). Таблица 3-2 Яркость пятна Место обнаружения локального нагрева Временные характеристики Описание локального нагрева 1. Слабая Область головки зубца Быстро возникает и быстро затухает Поверхностное несильное замыкание листов или их "заглаживание" при ударе 2. Сильная То же Быстро возникает, но характеризуется длительным послесвечением 1. Поверхностное, сильное повреждение листов 2. Сильное повреждение листов на шейке зубца 3. Слабая Область головки зубца Быстро возникает и быстро затухает Не очень сильное повреждение листов в районе шейки зубца 4. Слабая То же Медленно возникает и медленно затухает Не очень сильное повреждение листов в глубине паза 5. Слабая и сильная Соседние зубцы пакета (в пределах сегмента) Медленно возникает и затухает Повреждение в области дна паза 6. Слабая и сильная, переменная с усилением в отдельных точках Соседние зубцы паза, сплошь или с разрывами, часто два параллельных зубца Быстро возникает, затухает с разной скоростью Повреждение клином шейки зубцов 7. Чаще слабая Пятно, захватывающее группу головок зубцов Медленно возникает и медленно затухает Глубинные зоны нагрева, в том числе неоднородности, плотности опрессовки и т.п. Оценка состояния стали статора производится исходя из месторасположения локального тепловыделения. Поверхностные тепловыделения создают легко обнаруживаемые интенсивные очаги нагрева. Оценка их допустимости определяется предельной разностью нагрева между максимальными (Тмакс) и минимальными (Тмин) превышениями температуры зубцов в конце испытаний, составляющей не более 10 °С. Кроме того, наибольшие превышения температуры Тмакс в конце испытаний не должны превышать значений, указанных в таблице 3-3. Таблица 3-3 Марка стали Э41, Э42 (1511) (1512) Э43, Э44 (1513) (1514) Э310, Э320, Э330 (3411) (3412) (3413) вдоль проката поперек проката Наибольшее превышение температуры, °С (DТмакс) 22 17 18 25 Глубинные локальные тепловыделения создают слабый нагрев на поверхности, которая удовлетворяет нормам по значению превышения температуры. Поэтому допустимость глубинных локальных тепловыделений определяется по значению расчетной мощности нагрева исходя из следующих соображений. По известным в процессе проведения испытаний стали статора значениям: t1 - суммарное время нагрева, ч; t2 - время от момента отключения питания намагничивающей обмотки до момента термографической съемки, ч; T0 - превышение температуры в локальном тепловыделении сразу после отключения нагрева, °С; T2 - превышение температуры в локальном тепловыделении в момент съемки, т.е. через время t2 после отключения питания намагничивающей обмотки, °С - определяется глубина залегания дефекта и мощность тепловыделения в очаге нагрева. Для этого вычисляется отношение . Для найденного значения отношения и времени t2 по кривым рис.3-1 определяют ориентировочную глубину залегания дефекта, выбирая кривую, с которой наиболее точно совпадает точка пересечения координат.

Похожие:

	Энергетики и электрификации «еэс россии» департамент научно-технической... Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...		Приказ 13. 07. 2006 №490 Об утверждении и вводе в действие Стандарта ОАО рао «еэс россии» Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации «еэс россии»
	Инструкция по проектированию городских электрических сетей рд 34. 20. 185-94 Утверждена: Министерством топлива и энергетики Российской Федерации 07. 07. 94, Российским акционерным обществом энергетики и электрификации...		Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации... Оэтс и экспертными организациями, выполняющими профильные работы по противокоррозионной защите и базируется на применении международных,...
	Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного... Разработано: Департаментом научно-технической политики и развития рао "еэс россии", Научно-исследовательским институтом электроэнергетики...		Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации... Необходимые изменения в настоящий стандарт (вызванные новым опытом противокоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей, внедрением...
	Методические указания по организации учета топлива на тепловых электростанциях рд 34. 09. 105-96 Утверждено Российским акционерным обществом энергетики и электрификации "еэс россии" 12. 05. 96 г		Согласовано Департаментом экономики рао "еэс россии" Инструкция предназначена для персонала акционерных обществ энергетики и электрификации (энергосистем) Российской Федерации, проектных...
	И электрификации СССР главное научно-техническое управление энергетики и электрификации Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "союзтехэнерго"		Департамент научно-технической политики и развития Разработано открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...
	Справочник содержит новые квалификационные характеристики, связанные... Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации "еэс россии"		Приказ 08. 10. 2003 №521 Об обеспечении сбора данных коммерческого... Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации ОАО рао «еэс россии»
	Департамент научно-технической политики и развития технические требования... Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...		Департамент научно-технической политики и развития технические требования... Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей...
	Стратегия развития здравоохранения Российской Федерации на долгосрочный период 2015 – 2030 гг Положения настоящей Стратегии определяют приоритеты и основные направления государственной политики и нормативно-правового регулирования...		Стратегия Российской Федерации в области развития науки и инноваций... Использование результатов научно-технической деятельности и объектов интеллектуальной собственности имеет первостепенное значение...