Применение в электроэнергетике

Поиск дуговых разрядов, коронных разрядов, контроль трансформаторов

Контроль линий электропередач, дефектных изоляторов. Для поиска дефектных изоляторов, например на опорах ЛЭП, применяется ультразвуковой течеискатель SDT 270 с параболической антенной. Параболическая антенна это концентратор ультразвуковых колебаний, что позволяет производить анализ наличия дефектов на расстоянии до 100 м. Узкая диаграмма направленности антенны (3-4 градуса), дает возможность точно определить какой изолятор имеет дефект. Для помощи оператору в антенне встроен лазерный целее указатель, который видно даже в солнечный день при осмотре линий электропередач. Набор вспомогательных датчиков для контроля различного электрооборудования, делает прибор SDT 270 не заменимым помощником на ТЭЦ, ГРЭС и предприятиях транспортирующих электричество. Датчики прибора и составные части датчиков являются съемными, что обеспечивает их взаимозаменяемость и увеличивает срок службы прибора. Преимущества прибора SDT 1. Прибор имеет цифровую обработку и цифровое отображение сигнала, что позволяет контролировать дефекты линий электропередачи, не только на слух но и стоить ультразвуковые сигнал и его спекут на компьютере. 2. Прибор совместим с широким рядом ультразвуковых датчиков (около 80), а также есть возможность подключения термометра, пирометра, тахометра, датчика измерения потока вещества для поиска микро утечек. 3. Гибкий датчик может искать электрические разряды, частичные разряды в труднодоступных местах. 4. Функция записи ультразвуковых колебаний позволяет провести анализ сигнала на ПК и дать более точную информацию о дефекте, разрушающая корона или нет.


Преимущества волоконно-оптических систем LumaSmart и LumaShield производства фирмы LumaSense Technologies для измерения температуры участков опасного перегрева обмотки трансформаторов

Метод контроля температуры обмоток трансформаторов в реальном времени, с помощью волоконно-оптических систем LumaShield и LumaSmart, дает ряд преимуществ. В отличие от обычных способов волоконно-оптические технологии позволяют измерять температуру участков потенциально опасного нагрева («горячих» точек) непосредственно на обмотке. Кроме того, прямые измерения, проводимые при помощи волоконно-оптических систем для контроля температуры LumaShield и LumaSmart, позволяют: проверять правильность конструкционных решений при изготовлении трансформаторов; безопасно увеличивать обычную нагрузку без повреждения трансформатора или уменьшения срока его службы; обеспечивать реальную возможность динамической нагрузки; точно задавать уровень температуры при производстве трансформаторов, который может использоваться в качестве опорного при эксплуатации трансформаторов; обнаруживать нарушения работы системы охлаждения, которые невозможно определить при моделировании схем изменения температуры обмотки; планировать обслуживание трансформатора; непосредственно управлять системами охлаждения «горячих» точек обмотки, тем самым продлевая срок службы трансформатора. Проверка правильности конструкции трансформаторов и качества изготовления с помощью систем LumaShield и LumaSmart Увеличение температуры в определённых точках обмотки при заданной нагрузке – необходимый параметр для определения возможности увеличения нагрузки на трансформатор. Стандартом IEEE Std. C7.12.00 установлено, что максимальная температура самой «горячей» точки не должна превышать 80°C. Предполагалось, что температура «горячих» точек может быть рассчитана на основании измерения температуры масла, а увеличение средней температуры обмотки – сопротивления в процессе стандартного коммерческого теста в соответствии со стандартом IEEE C57.12.90 (тепловые испытания). Однако результаты тестирования в соответствии с требованиями IEEE и IEC показывают, что температура, рассчитанная с помощью методов моделирования, значительно отличается от реального значения. Таким образом, при проведении тепловых испытаний рекомендуется использовать волоконно-оптические датчики, т.к. результаты , полученные в реальном времени с помощью волоконно-оптических систем LumaShield и LumaSmart, являются достоверными. При этом индикаторы температуры обмотки трансформатора следует настроить в реальном времени в соответствии с показаниями систем LumaShield и LumaSmart.


Новый модуль online мониторинга состояния изоляции обмоток статора электродвигателя MSIM для системы Bently Nevada 3500 (часть 3)

 (с началом статьи можно ознакомиться по следующей ссылке) Как работает система? Трансформатор тока HSCT (Рисунок 3) позволяет измерять очень малые значения тока утечки через поврежденную изоляцию обмоток статора электродвигателя. Рисунок 3: HSCT представляет собой специальный трансформатор тока, реагирующий на малые величины дифференциального тока. Интерфейсный модуль HSCT усиливает сигнал, направляемый в монитор системы 3500 по полевому кабелю. Сигналы напряжения аналогичным образом обрабатываются и направляются в монитор системы 3500. После этого в монитор направляются сигналы температуры обмоток (термосопротивлений или термопар). Система мониторинга обрабатывает эти сигналы и предоставляет пользователю тренды и оповещения о реактивной и активной составляющих тока утечки, а также об электрической емкости и тангенсе угла потерь (C & DF). Многие заказчики проводят offline испытания электрической емкости и тангенса угла потерь. Эти испытания являются частью их плановых программ обслуживания электродвигателей высокого и среднего напряжения. В новой системе мониторинга этот метод используется для online мониторинга состояния оборудования. На рисунке 4 показана связь между активной и реактивной составляющими тока утечки. В новом или прошедшем перемотку обмоток электродвигателе ток утечки, как правило, имеет выраженный реактивный характер, его активная составляющая очень незначительна. На рисунке 5 показано, как тангенс угла потерь связывает активные и реактивные составляющие тока утечки. Если изоляция является идеальным диэлектриком, то ее сопротивление будет бесконечным, а угол потерь δ (дельта) будет равен нулю, как и коэффициент рассеяния. Рисунок 5: Тангенс угла потерь, показывающий связь между реактивной и активной составляющими тока утечки. Изоляция обмоток статора электродвигателя деградирует со временем под воздействием электрических, температурных, механических нагрузок и окружающей среды. По мере ухудшения состояния изоляции активная составляющая тока утечки растет, о чем свидетельствует увеличение тангенса угла потерь, как показано на рисунке 6. Величина тока утечки зависит от температуры обмоток; поэтому сигналы от термопар должны направляться в монитор. Рисунок 6: По мере ухудшения состояния изоляции меняется электрическая емкость и тангенс угла потерь. На этом рисунке видно, что электрическая емкость не изменяется, однако по мере старения изоляции ее проводимость увеличивается. Применение Описанная выше система мониторинга может применяться для диагностики трехфазных синхронных и асинхронных электродвигателей переменного тока, имеющих мощность от 1,000 до 6,000 лошадиных сил и номинальное напряжение от 2.3 кВ до 5 кВ. При этом электродвигатель должен быть подключен по внешней схеме соединения «звезда» (Рисунок 2), должен быть обеспечен доступ к фазовым и нейтральным выводам двигателя в клеммной коробке, как показано на рисунке 7. Рисунок 7: Компоненты клеммной коробки электродвигателя 4160В во время испытания новых ТТ HSCT. Большие коричневые ТТ предназначены для нормальной дифференциальной релейной защиты. ТТ HSCT представляют собой тонкие алюминиевые кольца справа от защитных ТТ. Справа от HSCT находятся измерительные ТТ, собирающие дополнительные замеры. Преимущества системы Наша новая система является первым доступным решением для online мониторинга состояния изоляции обмоток статора электродвигателей высокого и среднего напряжения, в котором используются измерения тока утечки. Это означает, что для выявления надвигающейся неисправности в режиме offline вам больше не нужно отключать электродвигатель. Использование системы мониторинга позволит вам добиться следующего: Избежать незапланированных простоев Обеспечить более эффективное планирование работ по обслуживанию Избежать простоев и затрат, связанных с offline мониторингом Выявить многие неисправности, которые невозможно обнаружить при помощи существующих технологий Увеличить время между проведением инспекций Снизить стоимость ремонта благодаря аварийному отключению, тем самым избежав повреждения сердечника статора электродвигателя Начало продаж Новая система мониторинга будет доступна для заказчиков в первом квартале 2013 года. Чтобы получить более детальную информацию об этой системе, свяжитесь с местным инженером по продажам компании Bently Nevada. В следующем номере журнала Orbit мы продолжим обсуждение нашей новой технологии. Оставайтесь с нами для получения более подробной информации о способах мониторинга состояния электродвигателей! Ссылки 1. Брошюра по асинхронным электродвигателям переменного тока среднего напряжения GE Motors Pegasus MHV, GEA-12310C. *Обозначает торговую Bently Nevada, Inc., дочерней компании General Electric Company. Авторские права © 2012 General Electric Company. Все права защищены.


Новый модуль online мониторинга состояния изоляции обмоток статора электродвигателя MSIM для системы Bently Nevada 3500 (часть 2)

(с началом статьи можно ознакомиться по следующей ссылке) Online мониторинг Эта технология мониторинга состояния применяется тогда, когда электродвигатель подключен к источнику питания и работает с полной нагрузкой. Online мониторинг осуществляется при помощи стационарной или портативной диагностической аппаратуры. Релейная защита от короткого замыкания на землю и межфазного короткого замыкания; это классические системы релейной защиты машины, которые изначально были электромеханическими устройствами, а позже были преобразованы в усовершенствованные аналоговые, а еще позже - в цифровые устройства. Системы релейной защиты являются стационарными системами, обеспечивающими автоматическую защиту от коротких замыканий в режиме реального времени. Современные цифровые системы релейной защиты также могут передавать по цифровым интерфейсам данные о состоянии оборудования. Анализ частичных разрядов: этот метод диагностики отслеживает появление мельчайших электрических разрядов в пустотах и зазорах, возникающих в изоляции обмоток по мере ухудшения ее состояния. С этой целью используется как стационарная, так и портативная аппаратура. Температура, влажность и другие параметры также могут отслеживаться непрерывно. Преимущества и недостатки Диагностика в режиме оffline занимает много времени, является дорогостоящей операцией и требует обязательного останова оборудования для ее проведения. Поэтому испытания данного типа проводятся нечасто, как правило, с интервалом от 3 до 6 лет. Частота проведения испытаний совпадает, как правило, с частотой возникновения неисправностей. Кроме этого, диагностические испытания в режиме offline, как правило, проводятся при температуре окружающей среды, а не при рабочей температуре электродвигателя. Релейная защита от короткого замыкания на землю и межфазного короткого замыкания эффективна при отключении машины после того, как уже произошел сбой в работе оборудования, и не предупреждает об ухудшении состояния изоляции обмоток заблаговременно. В некоторых случаях, несмотря на возможности аварийного останова электродвигателя при помощи системы релейной защиты, сердечник статора может повредиться в результате электрической неисправности. Ремонт поврежденного сердечника статора обойдется намного дороже по сравнению с ремонтными работами по перемотке его обмоток. А в некоторых случаях может потребоваться замена всего электродвигателя. На сегодняшний день мониторинг частичных разрядов является единственным доступным практическим методом online мониторинга состояния изоляции обмоток статора электродвигателя. Однако, судя по отзывам наших заказчиков, которые длительное время используют эту технологию мониторинга, данные анализа частичных разрядов сложно интерпретировать, и они предоставляют специалисту очень мало сведений о развивающейся неисправности изоляции обмоток статора. Новая технология Bently Nevada представляет совершенно новую технологию online-мониторинга состояния изоляции обмоток статора. Технология основана на использовании нового датчика, разработанного совместно с инженерами из научно-исследовательского центра GE Global Research Center. Этот датчик предоставляет новые возможности для мониторинга состояния изоляции обмоток статора. Система мониторинга состояния изоляции обмоток статора включает новые датчики, новый модуль для системы 3500 и услуги по наладке системы с помощью наших сервисных специалистов. Система может работать как отдельный приборный комплекс, так и совместно с программным обеспечением диагностики и оптимизации System1* от компании GE. Описание системы На рисунке 2 (см. ниже) изображена новая система мониторинга состояния изоляции обмоток статора, которая имеет следующие компоненты: 3 высокочувствительных трансформатора тока (TT) (HSCT) 3 интерфейсных модуля ТТ (HSCT) 2 делителя напряжения (для опорной фазы) 2 интерфейсных модуля делителя напряжения 1 - 3 температурных входа (термосопротивления или термопары) 1 шасси BN 3500 и монитор HSCT Высокочувствительные трансформаторы тока HSCT, делители напряжения и все интерфейсные модули устанавливаются снаружи или внутри клеммной коробки электродвигателя. Сигналы заводятся полевым кабелем в монитор шасси 3500. Рисунок 2: Стационарная система непрерывного мониторинга состояния изоляции обмоток статора. Продолжение следует...


Новый модуль online мониторинга состояния изоляции обмоток статора электродвигателя MSIM для системы Bently Nevada 3500

C. David Whitefield, P.E. Главный инженер компании Bently Nevada dave.whitefield@ge.com На многих промышленных предприятиях используются средние и крупные электродвигатели переменного тока (рисунок 1) в качестве приводов для больших компрессоров, насосов, нагнетателей и вентиляторов. Большинство электродвигателей данного типа оснащены подшипниками скольжения. Техническое состояние таких электродвигателей контролируется при помощи систем мониторинга Bently Nevada 3500. РИС.1 Проблема Система 3500 является эффективным решением для вибромониторинга роторов электродвигателей и диагностики дефектов подшипников. Еще одна распространенная неисправность электродвигателей – это ухудшение состояния изоляции обмоток статора. Дефекты статора и подшипников (диагностируемые путем измерения уровня вибрации), составляют более 75 процентов всех дефектов электродвигателей. Необходимость диагностики дефектов статора электродвигателей очевидна; тем не менее, практически ни одна система online мониторинга не может использоваться для этого. Существующие на сегодняшний день технологии мониторинга состояния электродвигателей можно разделить на две категории – offline и online мониторинг. Offline мониторинг Эта технология мониторинга состояния применяется тогда, когда электродвигатель остановлен, охлажден и отключен от сети. Она предполагает использование портативной диагностической аппаратуры. В этом случае применяются следующие методы диагностики: Измерение электрической емкости и тангенса угла потерь (C & DF), проводится при температуре окружающей среды. Измерение сопротивления изоляции (IR) и степени поляризации (PI) при помощи мегаомметра, высоковольтное испытание постоянным и переменным током, измерение частичных разрядов (PD), коэффициента мощности или тангенса угла потерь и другие электрические испытания, необходимые для оценки состояния изоляции обмоток статора. Анализ частичных разрядов: данный метод диагностики отслеживает появление мельчайших электрических разрядов в микрополостях изоляции обмоток, которые возникают по мере ухудшения состояния изоляции. С этой целью используется как стационарная, так и портативная аппаратура. Помимо вышеупомянутых технологий мониторинга состояния электродвигателей, для более эффективной диагностики и оценки их состояния могут использоваться идругие методы диагностики. Продолжение следует...


OOO Диагност | Адрес: 105187, г. Москва, Окружной проезд, д. 15, корпус 2 Телефон: 8 (495) 783-39-64 Электронная почта: diagnost@diagnost.ru
©1991-2015 OOO "Диагност". Продажа диагностических и измерительных приборов: тепловизоры, пирометры, дефектоскопы, толщиномеры, течеискатели, твердомеры, анализаторы металлов и сплавов, электроизмерительные приборы. Яндекс.Метрика