Способ контроля состояния токоведущей системы коммутационного аппарата

 

Использование: в коммутационной аппаратуре . Сущность: контроль состояния токоведущей системы коммутационного аппарата осуществляют путем замера температуры нагретой точки на наружной поверхности аппарата, а за температуру окружающей среды принимают температуру основания аппарата, и по допустимой разнице температур судят о состоянии.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s Н 01 Н 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890107/07 (22) 11.11.90 (46) 15.12.92. Бюл. М 46 (75) Ю.А.Фоминых, А.Г.Константинов, В.H,Oñîòîâ, В.В,Мухин и Б.В.Журавлев (56) Константинов А.Г. и др. О тепловизионном контроле электротехнического оборудования, — Электрические станции, 1985, М 11, с.73 — 75.

Изобретение относится к области неэлектрических измерений электрических величин, а точнее к контролю состояния токоведущей системы коммутационных аппаратов под нагрузкой с помощью приборов, позволяющих измерять температуру дистанционно.

Одним из основных критерием надежности работы токоведущей системы коммутационного аппарата является тепловой режим его работы, так как при протекании через аппарат тока нагрузки (1,) в сопротивлении его токоведущей системы (r ) выделяется энергия, мощность источника которой

P - 4 r<>. Предельную величину нагрева

2 отдельных элементов токоведущей системы коммутационных аппаратов нормирует

ГОСТ 8024-84, в том числе и наиболее нагреваемых контактных его соединений (rKQHTp) и всех других конструктивных элементов в зависимости от материала контактов, их по-. крытий и среды, в которую они помещены при протекании через них номинального тока аппарата (1ном).

Величина сопротивления r< токоведущей системы аппарата, получившая назва5М,, 1781719 А1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ТОКОВЕДУЩЕЙ СИСТЕМЫ КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА (57) Использование: в коммутационной аппаратуре. Сущность: контроль состояния токоведущей системы коммутационного аппарата осуществляют путем замера температуры нагретой точки на наружной поверхности аппарата. а за температуру окружающей среды принимают температуру основания аппарата, и по допустимой разнице температур судят о состоянии. ние "переходное сопротивление", характеризует надежность аппарата и его отдельных элементов точно также, как и температура их нагрева.

Основными способами контроля надежности, применяемыми на практике; являются измерение темпе рату р на грев а элементов токоведущей системы аппарата с помощью термопар, либо измерение мос- 0 том постоянного тока переходного сопротивления токоведущей системы аппарата и отдельных его элементов, Первый способ а контроля применяется преимущественно К ) в специальных лабораториях заводов в процессе разработки коммутационных аппаратов и при подготовке к аттестации аппаратов. Второй способ измерения переходных сопротивлений мостами применяется при серийном выпуске аппаратов на заводах как завершающая стадия контроля состояния токоведущей системы коммутационных аппаратов и в процессе эксплуатации на предприятиях энергосистем. Эти способы являются аналогами предлагаемого авторами способа. Недостатком их явля1781719 ется высокая трудоемкость, т.к. требуется вывод аппарата из работы.

Наиболее близким по технической сущности к данному способу является применяемый и настоящее время в эксплуатации способ контроля открытых (доступных для визуального обзора) токонедущих систем аппаратов при помощи приборов инфракрасной техники (тепловизоры, пирометры).

Сущность этого способа состоит в сравнении превышения температуры наиболее нагретой точки открытой токоведущей системы аййарата над температурой окружающей среды с нормиронанной величиной и установления наличия дефекта.

Преимущества прототипа перед аналогами в том, что контроль состояния открытых контактных соединений осуществляется в процессе эксплуатации под нагрузкой при высоком напряжении. Это преимущество позволяет н эксплуатации существенно повысить производительность работ и своевременно выявлять дефекты, Недостатком прототипа является невозмо>кность контроля состояния токоведущих систем коммутационных аппаратов, размещенных н оболочках и резервуарах (металлических, фарфоровых, эпоксидных и других).

Целью изобретения является расширение класса контролируемых аппаратон за счет обеспечения конгроля кдммутационных аппаратов с контактными системами, находящимися в оболочках.

Цель достигается путем on ределения превышения температуры нагрева наиболее нагретой точки на наружной поверхности оболочки аппарата над температурой окружающей среды, на которую принимают температуру основания аппарата и сравнение ее с нормированной величиной и установления дефекта.

Допустимость данного способа контроля состояния токоведущей системы коммутационного аппарата не вызывает сомнения потому, что единственным внутренним источником нагрева оболочки является энергия источника IH r e, обусловленная протеканием тока нагрузки 1н через токоведущую систему. Завод-изготовитель, нормируя предельную температуру Опят нагрева элементов токоведущей системы и превышения температуры ЬОно» надтемпературой окружающей среды при номинальном токе, также имеет данные по превышению температур нагрева оболочек различных типов коммутационных аппаратов над температурой окружающей среды.

Измерение температуры наружных поверхнастей оболочек коммутационных аппаратов в наиболее характерных точках и у основания аппаратов не составляет труда и может быть выполнено под нагрузкой при

5 рабочем напряжении, например, тепловизором или пирометром, Применение тепловизора для этих целей позволяет выбрать и установить наиболее характерные точки нагрева оболочек

10 различных типов коммутационных аппаратов.

В эксплуатации при отличие тока нагрузки 1и от номинального тока !но» измеренное превышение температуры оболочки

15 ЬОизм приводится к превышению

Ь О из»,flpMD. при номинальном токе 1 нам в соответствии с выражением

1но». 2

ЬОизм.прио. = ЬОизм () Если измеренное и приведенное превышение температуры оболочки аппарата

ЬОизм,прив. меньше или равно нормируемой величине ЛОном, токоведущая система аппарата исправна, а если превышает— требуется ремонт. Срочность вывода в ремонт устанавливается соотношение сопоставляемых величин.

По данным заводов-изготовителей коммутационный аппаратов нормируемое превышение h,ÎHO«наиболее нагретой части оболочек, например, высоковольтных выключателей над температурой окружающей

35 среды равно:

ЬОно» - 35оС вЂ” длЯ баковых маслЯных и маломасляных выключателей на

110-220 кВ;

ЬО 0« = 35оС вЂ” для маломасляных вы40 ключателеи на 10 кВ;

ЬО но» = 40 С вЂ” для воздушных выключателей на 330-750 кВ.

Характерными точками для измерения, температуры оболочек, например, высоковольтных выключателей являются: масляные баковые выключатели 110-220 кВ— адаптер для установки измерительных трансформаторов и высоковольтных вводов; малообьемные выключатели 110-220 к — адаптер для установки измерительных трансформаторов и высоковольтных вводов; малообьемные выключатели 110-220 к — верхний вывод и верхний металлический колпак; масляные выключатели 35 кВ— верхняя часть бака; фидерные малообьемные выключатели G-10 к — корпуса камер; воздушные выключатели 330-750 к — стяжные кольца и металлические корпуса механизмов дугогасительных модулей;

1781719 трооборудованием распределительных устройств подстанций, определяется

1ном 2

ЛОизм.прив. ЛОизм. () Формула изобретения

ЛОизм = Обак Оокр.

По величине тока нагрузки J,,,регулируемых приборами на щите управления элекСоставитель Ю.Фоминых

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Лукач

Редактор А.Бер

Заказ 4276 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 воздушные выключатели колонкового типа 110-500 к — выводы и металлические колпаки.

Реализация предлагаемого способа в эксплуатации не представляет трудностей при наличии таких приборов инфракрасной техники как тепловизоры или пирометры.

Особенно эффективно применение тепловизоров в вечернее время, когда отсутствует нагрев исследуемых объектов солнцем, Методика своевременного выявления дефектов контактной системы выключателей под нагрузкой при рабочем напряжении согласно предлагаемого способа предельно проста, Рассмотрим для примера контроль масляного бакового выключателя 110 кВ.

Сначала производится измерение температуры бака выключателя (О вк), затем измеряется температура фундаментной плиты ((=4кр.), имеющая температуру окружающей среды.

Далее определяется превышение температуры бака над температурой окружающей среды:

Если ЛОизм,прив > ЛОном, ремонт, Л Оизм.прив . Л О ном. удовлетворительное состояние, и ремонт выключателю

10 не требуется.

Способ контроля состояния токоведу15 щей системы коммутационного аппарата, находящегося под напряжением, путем сравнения превышения температуры наиболее нагретой открытой точки аппарата над температурой окружающей среды с нор20 мированной величиной и установление наличиядефекта,отл ича ющи йся тем, что, с целью расширения класса исследуемых аппаратов за счет обеспечения исследования аппаратов с контактной системой

25 находящейся s оболочке, замер температуры производят наиболее нагретой точки на наружной поверхности аппарата, а за температуру окружающей среды принимают температуру основания аппарата, 30