Способ контроля технического состояния элементов высоковольтного оборудования

Изобретение относится к дистанционному контролю технического состояния элементов электроэнергетического оборудования (ЭО), в частности силовых трансформаторов, находящихся под напряжением, и может быть использовано для создания диагностических информационно-измерительных комплексов. Технический результат: повышение достоверности и надежности определения технического состояния высоковольтного оборудования в целом и диагностики отдельных дефектов в изоляции и в отдельных элементах конструкции оборудования. Сущность: с помощью датчиков электрического или электромагнитного поля производят регистрацию интегральной картины ЧР в элементе высоковольтного оборудования в течение не менее одного периода рабочего напряжения с точностью, обеспечивающей распознавание отдельных ЧР. На интегральной картине ЧР фиксируется полное множество моментов времени ЧР . Решается задача декомпозиции интегрального спектра: из полного множества с помощью численного анализа выделяются подмножества моментов времени ЧР , в совокупности покрывающие все множество , удовлетворяющие каждое по отдельности гипотезе об ассоциировании их отдельным потенциальным дефектам, параметры которых фиксируются. Затем на основе количественных критериев, учитывающих количество и параметры потенциальных дефектов, дается оценка общего технического состояния высоковольтного оборудования и/или наличия дефектов в отдельных его узлах. 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к способам дистанционного контроля технического состояния (ТС) элементов электроэнергетического оборудования (ЭО) (например, силовых трансформаторов), находящихся под напряжением, и может быть использовано для создания диагностических информационно-измерительных комплексов.

В управлении эксплуатацией ответственного электроэнергетического оборудования особую роль имеет ранняя диагностика, а именно контроль технического состояния высоковольтного электроэнергетического оборудования. При разработке таких технологий наибольшую ценность представляет ранняя диагностика оборудования в процессе эксплуатации, под рабочим напряжением, без отключений оборудования.

Одним из важных способов контроля технического состояния ЭО является мониторинг и интерпретация собственных электромагнитных излучений (ЭМИ) ЭО в процессе нормальной эксплуатации.

Известны способы использования собственных электромагнитных излучений ЭО, находящихся под рабочим напряжением, для контроля технического состояния ЭО. Анализ спектров собственных ЭМИ высоковольтного оборудования позволяет получить информацию, по которой определяется интенсивность разрядных процессов, происходящих в изоляции, элементах конструкций высоковольтного оборудования без вмешательства в технологический процесс.

Известен способ контроля ТС электроэнергетического оборудования (патент RU №2368914, МПК G01R 31/302, бюл. №27, 2009), где предполагается анализ спектров собственных ЭМИ трансформаторного оборудования, заключающийся в следующем.

Вблизи элемента высоковольтного оборудования производятся предварительные экспериментальные исследования ЭМИ. Из зарегистрированных спектров ЭМИ выделяют фрагменты электромагнитного излучения, которое генерируется частичными разрядами во внутренней изоляции, после чего численным анализом зафиксированных спектров электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами (ЧР) во внутренней изоляции формируют совокупность количественных критериев, позволяющих судить об общем техническом состоянии высоковольтного оборудования и/или наличии дефектов в отдельных его узлах.

Известен также «Способ контроля технического состояния высоковольтного трансформаторного оборудования» (патент RU №2511038, МПК G01R 31/302, бюл. №10, 2014). Осуществляют регистрацию и анализ спектров собственного электромагнитного излучения (ЭМИ) ЭО, при котором производят мониторинг спектров ЭМИ. На основе зарегистрированной информации формируют совокупность численных значений количественных критериев, позволяющих судить об уровне технического состояния ЭО. Регистрацию спектров производят в узких информативных частотных поддиапазонах. В качестве узких информативных частотных поддиапазонов назначают ближайшие окрестности собственных частот ЭО, а собственные частоты ЭО предварительно определяют экспериментальным или расчетным путем. Техническое состояние ЭО, находящегося под рабочим напряжением, определяют по ЭМИ этого оборудования, при этом необходимо заранее определить множество информативных частот ЭМИ оборудования. Заключения о ТС ЭО делают на основании сравнений интегральных мощностей ЭМИ контролируемого и эталонного оборудования в информативных частотных полосах.

Известен способ контроля состояния высоковольтного оборудования (Вдовико В.П., Овсянников А.Г., Энергетик, 1995, №10, с. 16-18), предусматривающий использование электрических датчиков, которые обычно подключаются к измерительным выводам высоковольтных вводов или к высокочастотным трансформаторам тока, надетым на провода заземления. С помощью электрических датчиков определяют основные характеристики частичных разрядов (ЧР) во внутренней изоляции. Как известно, интенсивность частичных разрядов количественно характеризуется кажущимся зарядом единичного частичного разряда; частотой следования частичных разрядов, средним током частичных разрядов (ГОСТ 20074 - 83. Метод измерения характеристик частичных разрядов).

Известен способ контроля состояния высоковольтного оборудования (Глухов О.А. и др. Методика оценки параметров частичных разрядов в высоковольтной изоляции при относительных измерениях их импульсных электромагнитных полей. Труды 4 межд. симп. по ЭМС, С.-Петербург, 2001, с. 30-35; Глухов О.А. и др. Применение аппарата статистической радиотехники при измерении электромагнитного излучения случайных микроразрядов. Вестник МарГТУ, Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2007, №1, с. 86-89 и др.), выбранный в качестве прототипа, который включает регистрацию и анализ его собственного электромагнитного излучения (ЭМИ). Способ предусматривает использование антенн и специально изготовленных регистраторов интенсивности частичных разрядов, которые позволяют контролировать среднюю интенсивность потока (среднее количество возникновения) импульсных сигналов от частичных разрядов во внутренней изоляции от порога обнаружения и представляют собой пиковые детекторы с широкополосным входом. По результатам измерений строят зависимость интенсивности потока частичных разрядов от порога обнаружения и в качестве диагностических параметров используют:

- крутизну наклона отрезков аппроксимирующих прямых этой зависимости;

- количество интервалов, необходимых для этой аппроксимации;

- количественные значения координат точек перегиба.

Отметим, что в аналогах используется кажущийся заряд единичного частичного разряда, а в прототипе регистрируется средняя интенсивность потока ЧР, импульсных сигналов от частичных разрядов.

Все вышеперечисленные известные технические решения имеют принципиальный недостаток.

Традиционно применяемая элементарная теория частичных разрядов (ЧР) основана на молчаливом предположении, что в изоляции имеется единственный дефект (инородное включение), и интегральная картина множества частичных разрядов рассматривается как множество единичных независимых ЧР. В противоположность этому интегральная картина ЧР на самом деле является суперпозицией серий (последовательностей) ЧР, ассоциированных с отдельными дефектами (включениями в изоляции). При этом в каждой серии ЧР присутствуют элементы случайности, детерминированности и неопределенности исходной информации.

Самым главным вопросом является вопрос о количестве реальных дефектов в изоляции и об опасности каждого из них. Так задача анализа ЧР до сих пор специально не ставилась, ответа на него теория пока не дала, и ни аналоги, ни прототип этой задачи не решают.

Задача заявляемого изобретения заключается в повышении достоверности и надежности определения технического состояния высоковольтного оборудования в целом и диагностики отдельных дефектов в изоляции и в отдельных элементах конструкции оборудования; предлагаемый способ продвигает проблему анализа интегральной картины ЧР именно в этом направлении.

Поставленная задача достигается тем, что способ контроля состояния высоковольтного оборудования, включающий регистрацию и анализ интегральной картины ЧР, заключается в следующем.

С помощью датчиков электрического или электромагнитного поля производят регистрацию интегральной картины ЧР в элементе высоковольтного оборудования в течение не менее одного периода рабочего напряжения с точностью, обеспечивающей распознавание отдельных ЧР. На интегральной картине ЧР фиксируется полное множество моментов времени ЧР . Решается задача декомпозиции интегрального спектра: из полного множества с помощью численного анализа выделяются подмножества моментов времени ЧР , в совокупности покрывающие все множество , удовлетворяющие каждое по отдельности гипотезе об ассоциировании их отдельным потенциальным дефектам, параметры которых фиксируются. Затем на основе количественных критериев, учитывающих количество и параметры потенциальных дефектов, дается оценка общего технического состояния высоковольтного оборудования и/или наличия дефектов в отдельных его узлах

Технический результат, достигаемый в результате реализации предлагаемого способа, заключается в повышении точности определения местонахождения и степени развития дефектов за счет обеспечения селекции сигналов, ассоциированных с отдельными дефектами, и в конечном итоге - повышении объективности определения технического состояния высоковольтного оборудования во время его эксплуатации в рабочих режимах.

Перечень графических фигур

На фиг. 1 показан вид реального напряжения на включении uk(t) как релаксационного процесса, тока ЧР ik(t) и принужденного напряжения на включении uпр(t).

На фиг. 2 иллюстрируется пример осуществления способа:

а) картина спектра - множество , содержащее 40 ЧР, распределенных на периоде рабочего напряжения,

б), в), г), д) - множества , , , , соответствующие дефектам с номерами 1, 2, 3, 4 соответственно.

Сущность изобретения.

Рассмотрим подробно процесс частичных разрядов (ЧР) как квазидетерминированный процесс.

1. Произведем теоретическое обоснование, основанное на научных знаниях. Процесс ЧР в изоляции высоковольтного оборудования (ВВО) зависит от целого ряда электрофизических параметров изоляции, конфигурации электрического поля и потенциальных дефектов. Обратимся к формальному построению процесса ЧР на периоде рабочего напряжения, учитывая поставленную задачу (N.V. Kinsht, N.N. Petrunko, Some Possibility of Constructing of the PD Processes Quasi-Deterministic Model. International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis 2014 (CMD2014), September 21-25, 2014, Jeju, Korea).

Пусть имеется множество включений , в каждом из которых происходит серия ЧР. Процесс ЧР в произвольном включении с номером k=(1, …, N) и геометрическими координатами (хk, yk, zk) объективно связан со следующими параметрами:

- характерный размер включения dk;

- форма включения (например, сферическая);

- геометрическое расположение включения характеризуется «энергетической» координатой, ассоциированной с максимальной напряженностью рабочего электрического поля в данной точке активного пространства Еmk, уk, zk);

- рабочая напряженность внешнего электрического поля в данной точке изменяется по синусоидальному закону:

ek(xk, yk, zk, t)=Em(xk, yk, zk)sinωt;

- теоретическая (при отсутствии ЧР) напряженность электрического поля внутри включения определится по соотношениям εех и εinin и εех - диэлектрические проницаемости газовой среды включения и диэлектрика)

ek(ωt)=kεEm(xk, yk, zk)sinωt=Emksinωt;

- принужденное напряжение на включении k получится в виде:

uпрk(ωt)=dkek(ωt)=dkEmksin(ωt)=Umksin(ωt);

- напряжение зажигания ЧР определится по закону Пашена либо на основе справочных данных:

Uзk=Uзk(dk);

- напряжение погасания разряда зависит от поляризационных параметров R1, С, и параметра разряда Rd (Кац М.А., Киншт Н.В. К анализу переходного процесса в несовершенном диэлектрике с нелинейной неоднородностью // Электричество, 2006. №11. С. 65-68):

Uпk=UпkR1/Rd.

Таким образом, с каждым включением однозначно ассоциировано множество энергетических параметров включения . В этой тройке параметров воедино связаны геометрические координаты включения, картина рабочего электрического поля в данной точке активной области трансформатора, характерный размер включения и его форма, диэлектрические свойства основной изоляции и включения, закон Пашена, поляризационные параметры изоляции, а также свойства вольтамперной характеристики частичного разряда.

На каждом k-м включении в результате релаксационного процесса зажигания и погасания ЧР реализуется напряжение uk(ωt); если принужденное напряжение на k-м включении ukпр имеет периодический синусоидальный характер, то относительно реального напряжения uk(t) нет гарантии, что оно вообще периодическое, однако его вполне можно считать квазипериодическим. Напряжение uk(t) зависит как от энергетических параметров включения , так и от начальных условий U0k:

Каждая функция реального напряжения на включении uk (ωt) на интервале наблюдения [0, T] представляет собой релаксационный процесс заряда изоляции (и быстрого разряда) в окрестности включения (фиг. 1). Если U0k - начальное значение напряжения на k-м включении и отсчет времени начинается с началом положительного полупериода, то это напряжение продолжает изменение по закону:

uk(t)=uпрk(t)+U0k

вплоть до момента t1зk достижения величины Uзk (напряжения зажигания ЧР), когда произойдет пробой. Ток ЧР затухает по экспоненциальному закону до момента времени t1пk, пока uk(t)≥Uпk, и прекращается в момент достижения равенства.

Далее, введя для удобства функцию знака s(f)=sign[cos(ωt)], по индукции, можно записать общие формулы для напряжения на включении:

и момент времени tj определится из соотношения:

Функция тока горения j-го ЧР запишется в виде:

Здесь Iзk - ток зажигания ЧР,

(t) - функция единичного скачка.

Серия токов ЧР k-то включения задается последовательностью импульсов тока ЧР :

Итак, имеем логическую цепочку аналитических взаимосвязей:

Можно сформулировать принцип: энергетические координаты k-го дефекта совместно с начальными условиями однозначно определяют наблюдаемое множество моментов ЧР,

Множество моментов времени (j=1, …, ns), удовлетворяющее принципу (1), назовем правильным ЧР - множеством. Результатом регистрации интегральной картины ЧР является сумма импульсов токов ЧР, заданная на множестве моментов времени :

2. Формулировка задачи интерпретации интегральной картины ЧР.

Основным вопросом интерпретации интегральной картины ЧР является вопрос о количестве реальных дефектов в изоляции и об опасности каждого из них. В содержательной формулировке задача интерпретации картины ЧР состоит в правдоподобной оценке всех потенциально возможных дефектов на основе генерируемых ими серий ЧР, которые могли бы проявиться в исследуемой интегральной картине ЧР и, наконец, оценке потенциальной опасности отдельных дефектов. Задача анализа ЧР в математической формулировке состоит в отыскании правильных ЧР - множеств, покрывающих множество всех моментов ЧР.

Таким образом, наблюдаемая картина ЧР формируется суммарным количеством импульсов на правильных множествах моментов времени , (k=1, …, N, j=1, …, nk). Информация об активности (опасности) отдельного k-то дефекта характеризуется числом импульсов ЧР в k-й серии nk; эта информация теряется в общей картине, состоящей из всех nΣ импульсов ЧР.

Нетрудно показать, что не всякая последовательность ns единичных ЧР, выбранная из интегральной картины , произошедших в моменты времени (j=1, …, ns), отражает серию ЧР, происшедших в некотором дефекте.

Проверка произвольного множества на «правильность», на соответствие гипотезе об ассоциировании его отдельному потенциальному дефекту, может потребовать определенных вычислительных затрат и зависит от глубины проработки математической теории вопроса и эффективности применяемых алгоритмов и программ. Имеет смысл формулировать критерии «отбраковки» анализируемых множеств ; так, например, отбраковываются «подозреваемые» множества , содержащие моменты времени tj в одном полупериоде рабочего напряжения и не содержащие последних в другом полупериоде. Более подробное изложение математической теории вопроса не входит в рамки данного заявляемого изобретения. Алгоритмическая сторона отыскания правильных ЧР-множеств также представляет предмет специального анализа; заметим лишь, что теоретически задача может быть решена хотя бы методами (полного) перебора.

Количественным критерием активности (опасности) реальной наблюдаемой картины ЧР должна служить некоторая функция ; эта функция должна быть нелинейной и монотонно возрастающей относительно своих переменных (n1, …, nk, …, nN), поскольку с возрастанием числа ЧР в k-й серии опасность к-то дефекта возрастает. Простейшими примерами таких функций могут быть:

Кроме того, количественные критерии опасности могут включать в себя максимальное, минимальное и среднее значения токов ЧР отдельных дефектов, и/или значения энергии ЧР отдельных дефектов.

Итак, повышение достоверности и надежности оценки опасности ЧР, и, следовательно, достоверности и надежности оценки ТС ВВО непосредственно связано с необходимостью декомпозиции разложения интегральной картины ЧР на фрагменты, ассоциированные с отдельными дефектами и последующим применением критериев опасности (технического состояния), использующих информацию об электрофизических процессах в этих дефектах, в частности (в простейшем случае), - количества ЧР в сериях.

Осуществление изобретения

Для реализации способа используют комплект оборудования, включающий известные средства бесконтактной регистрации электромагнитного излучения, в качестве которых могут быть использованы известные комплекты современной высокочувствительной измерительной аппаратуры, широкополосные приемники, осциллографы. Чувствительность современной измерительной аппаратуры позволяет надежно регистрировать сигналы ЭМИ в диапазоне от единиц кГц до единиц ГГц. Эти средства измерений могут быть подключены к ЭВМ, что обеспечивает оперативный анализ измерительной информации и выдачу управляющих решений в соответствии с совокупностью количественных критериев.

При расчетах используются известные программы расчета электрических цепей и электромагнитных полей и оптимизационные процедуры численного математического моделирования. Количественные значения критериев формируются на основе статистики наблюдений технического состояния элементов ВВО. На основе математического анализа процесса ЧР и/или практических исследований формулируется ПРИНЦИП соответствия произвольного множества моментов времени ЧР , рассматриваемого как моменты серии ЧР, некоторому k-му потенциальному дефекту. Этот ПРИНЦИП может быть представлен либо в виде аналитических соотношений, либо в алгоритмическом виде, либо заключаться в наборе эвристических правил; он позволяет проверить гипотезу о наличии потенциального дефекта, формирующего некоторый конкретный фрагмент интегральной картины ЧР.

Пример осуществления способа

Приведем пример реализации способа контроля с использованием картины спектра, полученной в процессе имитационного математического моделирования процесса ЧР. Поскольку решение поставленной задачи с математической точки зрения может быть представлено как нелинейная дискретная оптимизационная задача с негарантированным и неединственным решением, процесс требует значительных вычислительных ресурсов; при этом большой объем вычислений приходится на перебор подмножеств и проверку их на ПРИНЦИП соответствия некоторому потенциальному дефекту. Ограничимся иллюстративным примером, подразумевающим наличие 4 дефектов; соответственно, интегральная картина ЧР является суммой 4-х случайных серий ЧР. На фиг. 2а представлен фрагмент картины спектра, содержащий 40 ЧР, распределенных на периоде рабочего напряжения Т; предполагается, что амплитуды всех наблюдаемых ЧР примерно равны. Точность расчетов по оси времени составила 104 точек на период Т.

Приведем номера временных точек:

Предполагалось также, что априори задано (или экспериментально получено) соотношение напряжений зажигания и погасания разряда: Uз:Uп=1:0.625.

Решение задачи декомпозиции спектра производилось с помощью 2-х процедур:

- на первом этапе применялись эвристические (интуитивно верные) правила для выбора подмножеств , сокращающие возможный перебор вариантов,

- на втором этапе правильность выбора проверялась, и находились подходящие численные параметры с помощью аналитических выражений и алгоритмов, приведенных в разделе сущность изобретения.

Так, в качестве эвристических правил можно, к примеру, привести следующие: - судя по близости линий 2318, 2342 и сопоставляя их с ближайшей линией 1968, можно сделать правдоподобное предположение о том, что они образованы различными сериями ЧР, принадлежащими различным дефектам.

Таким образом, можно предположить, по крайней мере, что дефектов как минимум, 2, и, следовательно, в одной серии на первой четверти периода может оказаться не 18 линий, а не более 9, что значительно сокращает перебор;

- при подборе правдоподобных подмножеств на первом этапе выбирались подмножества, которые насколько возможно «равномерно» распределялись среди линий 1-й четверти периода; остальные линии были использованы для уточнения численных значений параметров;

- количества линий в 1-й и 3-й четвертях периодов одной серии отличались не более чем на ±1.

В результате декомпозиции интегральной картины ЧР получены следующие результаты:

численные параметры серии: U1m:U10:Uз=2.5:0.762:1.0, n1=18;

численные параметры: U3m:U30:Uз=1.25:0.625:1.0 n3=5;

численные параметры серии: U4m:U40:Uз=1.125:0.687:1.0, n4=5.

Обратим внимание, что значения начальных условий U10…U40 являются случайными побочными параметрами решения и не оказывают влияния на содержательный результат решения задачи.

В графическом виде результат представлен на фиг.(2б…2д)

Проверка: множества полностью покрывают наблюдаемую картину ЧР :

Количественные критерии активности (опасности) реальной наблюдаемой картины ЧР примут, например, значения:

Практический вывод заключается в том, что проявляют себя 4 дефекта, причем 2 из них наиболее опасны, аккумулируя в себе ¾ общего количества ЧР:

1-й с численными параметрами: U1m:Uз=2.5:1.0, n1=18;

2-й с численными параметрами: U1m:Uз=1.87:1.0, n2=12.

Заметим, что исходная картина ЧР содержит 40 наблюдаемых ЧР, и по критериям и для нее могли бы быть получены заведомо завышенные оценки опасности: =40, и =402=1600.

Способ контроля технического состояния элементов высоковольтного оборудования (ВВО), включающий регистрацию и анализ интегральной картины частичного разряда (ЧР) с помощью датчиков электрического или электромагнитного поля, регистрацию интегральной картины ЧР в элементе оборудования, отличающийся тем, что в оборудовании предполагается наличие множества (потенциальных) дефектов, в каждом из которых происходит серия ЧР, наблюдаемая интегральная картина (ИК) представляет собой наложение упомянутых серий, производится декомпозиция множества ЧР интегральной картины на подмножества, каждое из которых может соответствовать отдельному дефекту - источнику ЧР, контроль технического состояния производят на основе оценки количества и параметров потенциальных дефектов изоляции элемента ВВО, для чего регистрируют интегральную картину ЧР в элементе в течение не менее одного периода рабочего напряжения с точностью, обеспечивающей распознавание отдельных ЧР; фиксируют на интегральной картине ЧР полное множество моментов времени ЧР Т={ts}; на основе математического анализа процесса ЧР и/или практических исследований формулируется принцип соответствия произвольного множества моментов времени ЧР Tk={tkj} некоторому k-му потенциальному дефекту, позволяющий проверить гипотезу о наличии такового дефекта; из множества Т={ts} выделяют подмножества моментов времени Tk={tkj}, удовлетворяющие указанному принципу, т.е. соответствующие потенциальным дефектам и, в совокупности, покрывающие множество T={ts}; фиксируют количество ЧР в сериях Tk={tkj} в качестве параметров соответствующих дефектов; после чего оценивают техническое состояние изоляции высоковольтного оборудования в целом и/или наличие дефектов в отдельных его узлах на основе количественных критериев, учитывающих общее количество потенциальных дефектов, их параметры, а также параметры интегральной картины ЧР.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для теплопрочностных испытаний конструкций. Способ заключается в том, что в измерительной информационной системе с режимами измерения сигналов термопар и сопротивления резисторных датчиков измеряют сопротивление термоэлектродов термопар при монтаже термопар на исследуемой конструкции.

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано для контроля правильности подключения сварочного электрода. Сварочная установка (10) содержит источник (15) питания с положительным и отрицательным контактами, выполненный с возможностью генерирования электропитания и подачи его на сварочный электрод.

Изобретение относится к способам и системам для пассивного контроля коллекторного узла генератора. Один из способов (300) включает прием (302) вычислительным устройством сигналов от трансформатора тока, установленного вокруг возбуждающего кабеля, который соединен с коллекторным узлом генератора; обнаружение (304) упомянутым вычислительным устройством возникновения искры в упомянутом коллекторном узле генератора, по меньшей мере, частично, на основе принятых сигналов от упомянутого трансформатора тока; формирование (306) индикации того, что в упомянутом коллекторном узле генератора возникла искра, если упомянутое вычислительное устройство определило, что в упомянутом коллекторном узле генератора возникла искра; и формирование (308) предупреждения о круговом огне, по меньшей мере, частично, на основе сформированной индикации того, что в упомянутом коллекторном узле генератора возникла искра.

Изобретение относится к контролю сопротивления с многослойной изоляцией. Сущность: контрольное устройство (С) содержит электрическую цепь (20.а; 20.b; 20.с; 20.d), имеющую точки (А, В) подсоединения наружной и внутренней оболочек (11, 12) и включенную последовательно с точками (А, В) подсоединения, генератор (22) тока низкого напряжения и средства (23) и/или (R; 26; 30) опосредованного и/или прямого отсоединения сопротивления (10) с многослойной изоляцией от источника питания.

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность: по меньшей мере один вывод (B1, B2) датчика (10, 110) соединен с резистором (21, 22, 121) смещения.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам контроля качества электрических цепей (внутреннего электромонтажа и кабельных соединений) сложных технических изделий.

Изобретение относится к обнаружению повреждений кабелей. Сущность: система обнаружения повреждений содержит первый амперметр для измерения первого фазного тока, второй амперметр для измерения второго фазного тока, третий амперметр для измерения третьего фазного тока, первый блок вычисления для вычисления тока отрицательной последовательности из первого фазного тока, второго фазного тока и третьего фазного тока и первый блок обнаружения для обнаружения изменения тока отрицательной последовательности.

Изобретение относится к области электроэнергетики и, в частности, к устройствам для электродинамических испытаний токами короткого замыкания (КЗ) высоковольтных силовых трансформаторов.

Изобретение относится к области технологических устройств и может быть использовано совместно с измерительным прибором (омметром) при контроле цепей питания электротехнической системы изделия в процессе ее сборки на соответствие требованиям технической документации - отсутствие обрывов, замыканий, иных несоответствий техническим требованиям.

Предлагаемое устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока может найти широкое применение в изделиях ракетно-космической техники, где требуется высокая надежность при проверке работоспособности сложных систем автоматики и недопустимость ложного попадания плюса источника питания или минуса источника питания на корпус прибора.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к диагностике механической прочности электротехнического устройства. Сущность: способ заключается в том, что создают вибрационные процессы путем механических воздействий на устройство, измеряют напряжение, наведенное в обмотках устройства в результате механического воздействия, определяют частотные характеристики G(f) отклика на эти воздействия. Производят оценку модуля электромагнитных частотных характеристик по соотношению , где Uг(ƒ) – спектральная плотность мощности (СПМ) случайного процесса напряжения с генератора тестовых сигналов типа «белый шум», подаваемых на обмотку; UR(ƒ) - СПМ случайного процесса после измерительного сопротивления. Определяют частоту максимума спектральной плотности мощности нормированного напряжения согласно выражению: . Определяют усилие прессовки по соответствующему соотношению , где - постоянная величина, характеризующая степень прессовки обмоток данного устройства; ƒi - частота максимума СПМ напряжения, наведенного в обмотке; n - постоянная величина; Pi0 и ƒi0 - известные или ранее определенные усилие прессовки и частота максимума СПМ напряжения данного устройства. Устанавливают диагноз по вычисленному усилию прессовки. Технический результат: повышение достоверности диагностики механической прочности электротехнического устройства. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам, используемым для тестирования, например, в производственных условиях, сенсорных панелей, в частности, матричных прозрачных взаимно-емкостных сенсорных панелей. Сущность: устройство для определения удельного сопротивления электрода между точкой возбуждения и точкой измерения, в котором сигнал возбуждения подводится к электроду в точке возбуждения посредством емкостной связи, а точка измерения физически имеет электрическое соединение с измерительной схемой. Измерительная схема содержит схему усилителя, выполненного с возможностью формирования результирующего сигнала, являющегося функцией удельного сопротивления электрода. Технический результат: возможность измерения сопротивления в любой точке электрода. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля изоляции сетей постоянного оперативного тока. В сети постоянного тока периодически осуществляют тестовое воздействие путем подключения к полюсам высокоточного резистора, при этом измеряют величины напряжений на полюсах и дифференциальные токи присоединений сети до и после каждого тестового воздействия. Величина сопротивления резистора регулируется исходя из условия, чтобы после его подключения напряжения полюсов относительно земли входили в диапазон допустимых значений, а ток утечки на землю через резистор не превышал установленного допустимого значения. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении точности измерения сопротивления изоляции, а также в повышении универсальности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к диагностике дефектности электроэнергетического (ЭЭ) оборудования, находящегося под напряжением. Сущность: измеряют в эквивалентных условиях энергетические спектры токов контрольных ответвлений одинаковых вводов напряжений контролируемого и однотипного с ним эталонного оборудования на частотах совместного действия фликкерных шумов, белых шумов и квазигармонических составляющих с частотами промышленной сети, ее верхних гармоник и с резонансными частотами добротных колебательных цепей тестируемого ЭЭ оборудования. В измеренных спектрах выделяют компоненты фликкерных и белых шумов, определяют частоты раздела ƒlk и ƒ2k областей доминирующего действия указанных шумовых компонентов в спектрах для одинаковых k-х вводов напряжений эталонного и контролируемого образцов оборудования, фиксируют в этих спектрах интенсивности фликкерных шумов на частотах анализа ƒ2k. Из сравнения фиксированных интенсивностей для одинаковых k-х вводов напряжений в эталонном и контролируемом образцах оборудования устанавливают дефектности по отдельным k-м вводам напряжений в контролируемом образце оборудования и полную дефектность контролируемого образца оборудования. Технический результат: обеспечение контроля полной дефектности ЭЭ оборудования с высокой чувствительностью и надежностью диагностирования. 3 ил.

Группа изобретений относится к средствам диагностики целостности корпуса оборудования. Технический результат – повышение точности определения потерь целостности корпуса оборудования. Предложен способ, согласно которому в технологической установке принимают первую последовательность измерений импеданса корпуса клапана в ответ на первую частоту, сохраняют указанную первую последовательность измерений импеданса, принимают вторую последовательность измерений импеданса корпуса клапана в ответ на вторую частоту, сохраняют указанную вторую последовательность измерений импеданса, сравнивают первую и вторую последовательности измерений импеданса и генерируют указание о потере целостности корпуса клапана, если первая последовательность измерений импеданса отклонена от второй последовательности измерений импеданса. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – расширение арсенала технических средств. Согласно способу a) дискретизируют остаточное напряжение (Vr) трехфазной электрической системы (30) питания и остаточный ток (Ir) в упомянутом измерительном узле для получения дискретизированного сигнала (UN) остаточного напряжения и дискретизированного сигнала (IN) остаточного тока; b) фильтруют, в первом цифровом фильтре (41), дискретизированный сигнал (UN) остаточного напряжения и применяют к нему фазовый сдвиг для выделения сдвинутой по фазе составляющей фильтрованного сигнала с нецелочисленным порядком основной частоты и для получения сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала (UNH) напряжения; c) фильтруют дискретизированный сигнал (IN) остаточного тока во втором цифровом фильтре для выделения составляющей фильтрованного сигнала с нецелочисленным порядком основной частоты для получения фильтрованного сигнала (INH) тока; d) используют фильтрованный сигнал (INH) и сдвинутый по фазе фильтрованный сигнал (UNH) для вычисления переходной реактивной мощности (QR), протекающей через упомянутый измерительный узел; e) определяют направление короткого замыкания в зависимости от знака вычисленной переходной реактивной мощности (QR). 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: для тестирования в финальной стадии изготовления радиоэлектронной аппаратуры, элементы которой покрыты защитным диэлектриком. Сущность изобретения заключается в том, что способ содержит сканирование элементов радиоэлектронной аппаратуры контролируемого объекта плазменной струей при разности потенциалов между плазмой и объектом ниже уровня напряжений, опасных для объекта контроля, с одновременной регистрацией электрического тока из объекта в плазму, предварительно контролируемый объект полностью погружается в плазму, выявляя на этой стадии наличие дефекта сплошности диэлектрического покрытия на объекте, и при необходимости выполняется дальнейшее сканирование элементов объекта плазменной струей с сечением, обеспечивающим точность локализации дефекта. Технический результат: обеспечение возможности сокращения времени обнаружения дефектов сплошности диэлектрического покрытия при сохранении достоверности результатов контроля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет измерения сопротивлений изоляции присоединений, уменьшение величины перекоса напряжений между фазами и «землей», возникающих при определении сопротивления изоляции сети и сопротивления изоляции присоединений. Сущность: измеряют средние значения напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста, собранного на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова и подключенного к фазам сети переменного тока, а также между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста и «землей». При этом производят выравнивание напряжений на фазах сети путем включения параллельно полюсам трехфазного выпрямительного моста двух последовательно соединенных первого и второго резисторов, общая точка которых соединена с «землей». Измеряют среднее значение тока через провод, соединяющий общую точку первого и второго резисторов с «землей», измеряют средние значения дифференциальных токов, протекающих по присоединениям сети, с помощью датчиков дифференциальных токов для измерений средних значений токов, после подключения сначала к одному из полюсов трехфазного выпрямительного моста третьего резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резисторов, а потом к другому полюсу трехфазного выпрямительного моста четвертого резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резисторов. Значения сопротивлений изоляции всей сети в целом и сопротивления изоляции присоединений определяют из соответствующих выражений. 11 ил.

Изобретение относится к устройствам определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередач. Сущность: устройство содержит разъединитель (1), установленный на опоре (2) воздушной линии электропередачи, датчик тока (3), установленный на питающем шлейфе воздушной линии электропередачи (4), модуль фиксации (5), установленный на опоре рядом с двигательным приводом (6) на высоте не выше 2 метров, модуль фиксации, оснащенный светодиодным дисплеем и кнопками настройки, двигательный привод, связанный с разъединителем с помощью тяги, модуль управления (9), электрически связанный с двигательным приводом разъединителя. Технический результат: возможность автоматического оперативного отключения участка воздушных линий электропередачи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для контроля технологических параметров в производственных процессах. Передатчик (12) температуры процесса выполнен по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры, имеющим множество проводов. Передатчик (12) температуры включает в себя схему (26) измерения, выполненную с возможностью соединения по меньшей мере с одним датчиком (32) температуры для обеспечения индикации электрического параметра по меньшей мере одного датчика (32) температуры. Контроллер (30) соединен со схемой (26) измерения для получения индикации и подачи выходного сигнала температуры процесса. Источник (28) тока подает тестовый ток в множество проводов одновременно. Схема (70) диагностики измеряет отклик напряжения на каждом проводе для того, чтобы обеспечить диагностическую индикацию датчика температуры. Технический результат – повышение точности и достоверности диагностики датчиков температуры. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх