Введение к работе
Актуальность темы. Основным типом электростанций в настоящее время являются блочные станции. Рост единичных мощностей генераторов привел к созданию специальных электротехнических устройств, предназначенных для связи с блочным трансформатором - комплектных пофазно-экранированных токопроводов. Надежность работы токопроводов заложена в простоте конструкции и эксплуатации. Повреждения в токопроводах приводят к отключению блока электростанции. Оперативное выявление и быстрота ликвидации повреждения - один из путей повышения надежности электростанций.
Определение места повреждения в токопроводе является сложной и наиболее ячительной технологической операцией по восстановлению его работоспособности. Разработка и внедрение методов и устройств для выявления мест повреждений дает значительный экономический эффект, из-за сокращения простоя технологического оборудования, уменьшения перерывов электроснабжения, снижения объема ремонтных работ.
Отсутствие простой диагностической аппаратуры приводит к увеличению времени поиска поврежденного изолятора в условиях эксплуатации и возрастанию объема работ. Аппаратура, применяемая для поиска замыканий в воздушных и кабельных линиях, из-за особенностей повреждений в токопроводах оказывается неработоспособной. Метод частичных разрядов эффективен, но достаточно трудоемок и применяется в настоящее время только специализированными организациями.
Общая протяженность токопроводов на крупных электростанциях может достигать нескольких километров. Сложность отыскания поврежденных изоляторов состоит в том, что токопроводы располагаются в труднодоступных местах, а для определения состояния изолятора необходимо его извлечение из токопровода. Отмечены случаи, когда для уменьшения зоны поиска поврежденного изолятора токопровод разрезался на несколько участков. При извлечении для осмотра опорных изоляторов сталкиваются с проблемой окисления резьбовых соединений, что приводит к разрушениям неповрежденных изоляторов.
Цель работы. Определение простых и эффективных методов диагностики опорных изоляторов экранированных токопроводов. Создание диагностической шпаратуры.
В связи с этим решены следующие задачи:
Выполнен анализ электрических и конструктивных характеристик топроводов, применяемых в странах СНГ, для определения общих подходов к юпросам диагностики изоляторов.
Теоретически и экспериментально определены электрические параметры [офазно-экранировашшх токопроводов в режимах диагностики опорных изоляторов.
Выполнено теоретическое и экспериментальное исследование переходных [роцессов в момент пробоя опорного изолятора.
Обоснованы методы определения зоны поврежденного изолятора, основанные а измерении параметров переходных процессов при пробое опорного изолятора.
Выполнено теоретическое и экспериментальное исследование локального іагнитного поля поврежденного изолятора.
Выбран способ определения поврежденного изолятора по напряженности локального магнитного поля в момент пробоя опорного изолятора.
Разработана методика проведения работ по определению поврежденных, изоляторов в комплектных пофазно-экранировашшх токопроводах.
Разработаны устройства для выявления поврежденного участка токопровода.
Разработаны устройства точной локализации поврежденного изолятора.
Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались методы математического и физического моделирования, натурные эксперименты, аналитические и численные методы расчета с применением ЭВМ.
Научную новизну представляют:
-
Алгоритм расчета электромагнитных характеристик пофазно-экранироваяных токопроводов в режимах диагностики.
-
Расчетные модели для анализа переходных процессов в пофазно--экранироватшых токопроводах в режимах диагностики.
-
Экспериментальное обоснование токораспределения в узле крепления поврежденного изолятора пофазно-экранированного токопровода ігри сшгусоидальньгх и импульсных токах.
-
Расчетная модель распределения локального магнитного поля в области поврежденного изолятора пофазно-экранированного токопровода.
-
Закономерности распределения локального магнитного поля в области поврежденного изолятора и новые устройства определения места повреждения в пофазно-экранированных токопроводах.
Практическая ценность. Разработаны методики и программы расчета: электромагнитных параметров токопроводов в режимах диагностики, токов и напряжений в токопроводе при пробое опорного изолятора, напряженности локального магнитного поля поврежденного изолятора. Полученные результаты позволили сформулировать требования к аппаратуре диагностики токопроводов.
Разработан комплект малогабаритной аппаратуры, позволяющий в два этапа определять поврежденный изолятор, состоящий из устройства определения зоны повреждения, генератора импульсных токов высокого напряжения, приемников напряженности импульсного магнитного поля.
Реализация результатов работы. Комплект аппаратуры для определения поврежденных изоляторов комплектных токопроводов внедрен в опытно--промышленную эксплуатацию на Ростовской ТЭЦ- 2.
Апробация работы. По основным результатам работы сделаны доклады на Всесоюзном совещании "Проблемы безопасного и надежного электроснабжения" (г. Севастополь, 1988 г.), на семинарах АН России " Кибернетика электрических систем" по тематикам "Электроснабжение промышленных предприятий" и "Диагностика электрооборудования" (г. Новочеркасск 1990 - 1997 гг.), на региональном Совете специалистов по диагностике силового электрооборудования при ОЭС " Уралэнерго " (г. Киров 1997 г.), на технических советах ОАО Ростовэнерго (г. Ростов н/д 1993 -1995 г.г.), на научных сессиях профессорско - преподавательского состава НГТУ 1992 - 1997 г.г.
Публикации. По результатам работы опубликовано 14 печатных работ и 1 отчет по ШІР, получено 1 авторское свидетельство СССР и 2 патента РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 60 наименований и приложения. Работа изложена на 193 страницах, в том числе: 114с. текста, 58с. рисунков, 5с. списка использованной литературы, 16с. приложений.
Похожие диссертации на Характеристики комплектных токоприводов генераторов в режимах диагностики и разработка аппаратуры для выявления дефектных изоляторов
