Способ дистанционного контроля технического состояния электроэнергетического оборудования



Способ дистанционного контроля технического состояния электроэнергетического оборудования
Способ дистанционного контроля технического состояния электроэнергетического оборудования
Способ дистанционного контроля технического состояния электроэнергетического оборудования
Способ дистанционного контроля технического состояния электроэнергетического оборудования
G01R31/00 - Устройства для определения электрических свойств; устройства для определения местоположения электрических повреждений; устройства для электрических испытаний, характеризующихся объектом, подлежащим испытанию, не предусмотренным в других подклассах (измерительные провода, измерительные зонды G01R 1/06; индикация электрических режимов в распределительных устройствах или в защитной аппаратуре H01H 71/04,H01H 73/12, H02B 11/10,H02H 3/04; испытание или измерение полупроводниковых или твердотельных приборов в процессе их изготовления H01L 21/66; испытание линий передачи энергии H04B 3/46)

Владельцы патента RU 2610854:

Частное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный институт коммуникаций" (ЧОУВО "ДВИК") (RU)

Изобретение относится к дистанционным способам шумовой и квазишумовой диагностики электроэнергетического оборудования, находящегося под напряжением. Измеряют в эквивалентных условиях энергетические спектры электромагнитных излучений вертикальной поляризации для контролируемого и однотипного с ним эталонного образцов оборудования на частотах действия фликкерных шумов, белых шумов и квазигармонических составляющих с частотами питающей промышленной сети, ее верхних гармоник и с резонансными частотами добротных колебательных цепей этого оборудования. Затем выделяют в измеренных спектрах компоненты фликкерных и белых шумов и определяют частоты раздела и областей доминирующего действия указанных компонентов шумов в энергетических спектрах вертикальной поляризации для эталонного (первого) и контролируемого (второго) образцов оборудования, а в заключение фиксируют в этих спектрах интенсивности фликкерных шумов на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре контролируемого (второго) образца оборудования, т.е. на частоте , и из сравнения фиксированных интенсивностей в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования определяют полную дефектность контролируемого образца оборудования. Технический результат заключается в повышении оперативности, чувствительности и надежности диагностирования полной дефектности оборудования, находящегося под напряжением. 3 ил.

 

Изобретение относится к дистанционным способам шумовой и квазишумовой диагностики электроэнергетического (ЭЭ) оборудования, находящегося под напряжением, и в первую очередь дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью типа силовых автотрансформаторов, трансформаторов напряжений, трансформаторов токов, управляемых шунтирующих реакторов, открытых распределительных и прочих аналогичных устройств, и предназначено для создания промышленных информационно-измерительных комплексов, осуществляющих достоверную экспресс-диагностику технического состояния указанного ЭЭ оборудования.

Известен способ дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования, в котором полную дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению этого оборудования [1].

Известный способ базируется на измерении средней интенсивности потока электромагнитных импульсов (предположительно шумовых), излучаемых контролируемым ЭЭ оборудованием (и, в первую очередь, дискретным ЭЭ оборудованием с малой и средней занимаемой площадью) вследствие действия электрических разрядов в изоляции этого оборудования (так называемых «частичных разрядов», т.е. разрядов, происходящих в отдельных частях изоляции). Причем измерения выполняют широкополосной приемной антенной произвольной поляризации, подключенной к входу специального регистратора средней интенсивности потока электромагнитных импульсов, создаваемых контролируемым ЭЭ оборудованием во всей рабочей полосе частот измерительной аппаратуры. Рабочие частоты измерений превышают значения и лежат в высокочастотной части области совместного действия белых шумов (шумов ионизации изоляции с равномерным спектром, первоисточника шумовых и детерминированных излучений ЭЭ оборудования на указанных частотах [2, 3]). По результатам измерений строят зависимость средней интенсивности потока излучаемых импульсов от порога обнаружения, а в качестве диагностических параметров используют: крутизны наклонов отрезков аппроксимирующих прямых на участках этой зависимости, количество интервалов, необходимых для такой аппроксимации, и значения координат точек перегибов указанной зависимости. При этом полную дефектность контролируемого ЭЭ оборудования устанавливают по динамике изменения указанных диагностических параметров при выполнении серий периодических измерений на временных интервалах, разделенных месяцами и годами эксплуатации этого оборудования.

Недостатки известного способа обусловлены применением в нем нестандартной, специально изготовленной измерительной аппаратуры, громоздкой процедуры обработки результатов измерений и выбором частот измерений, лежащих, в основном, за пределами частотного диапазона наиболее интенсивных излучений ЭЭ оборудования, равного с учетом излучений на частотах действия фликкерных шумов (спектральная плотность которых растет с понижением частоты анализа), белых шумов (с равномерным спектром) и квазигармонических составляющих с частотами питающей промышленной сети , ее верхних гармоник (где m=2, 3, 4, …) и с резонансными частотами добротных колебательных цепей ЭЭ оборудования [2, 3]). Кроме того, в известном способе [1] нельзя без дополнительных спектральных измерений (не используемых в этом способе) однозначно утверждать, средняя интенсивность потока каких импульсов измеряется: шумовых (как полагают авторы), или детерминированных [2, 3], тоже излучаемых контролируемым ЭЭ оборудованием на частотах выше . Поэтому известный способ дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования [1] не обладает требуемой оперативностью, чувствительностью и надежностью диагностирования полной дефектности указанного оборудования, а потому не пригоден для осуществления достоверной экспресс-диагностики технического состояния ЭЭ оборудования, и в первую очередь дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью.

Известен также способ дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования, в котором полную дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по энергетическим спектрам электромагнитных излучений вертикальной поляризации этого и однотипного с ним эталонного образцов оборудования, измеренным в эквивалентных условиях с помощью стандартной промышленной аппаратуры [4], принятый нами за прототип. При этом первопричиной появления указанных излучений, шумовых и детерминированных (квазигармонических), по-прежнему являются электрические разряды в изоляции ЭЭ оборудования и создаваемые ими белые шумы ионизации изоляции с равномерным спектром. В прототипе выполняют измерения излучений именно вертикальной поляризации (а не произвольной поляризации как в способе-аналоге [1]), т.к. при этом, используя направленную измерительную антенну той же вертикальной поляризации, можно различить излучения от отдельных, близко расположенных образцов дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью и аттестовать полные дефектности образцов этого оборудования. Рекомендуемый в этом способе частотный диапазон измерений спектров составляет и расположен в средней части области действия белых шумов и создаваемых этими шумами квазигармонических составляющих с резонансными частотами добротных колебательных цепей ЭЭ оборудования (а не в высокочастотной части области действия белых шумов на частотах выше значения , как в ранее упомянутом способе. При этом полную дефектность контролируемого оборудования в известном способе [4] устанавливают с учетом дефектностей по отдельным вводам напряжений в этом оборудовании, предварительно определенным путем сравнения интегральных мощностей излучений в резонансных частотных полосах антенн вертикальной поляризации, образованных вводами напряжений в однотипном контролируемом и эталонном оборудовании.

Отметим, что используемый в известном способе [4] алгоритм обработки результатов измерений проще, чем в способе [1], а рекомендуемый диапазон измерений для энергетических спектров излучений вертикальной поляризации располагается внутри вышеуказанной частотной области наиболее интенсивных электромагнитных излучений ЭЭ оборудования, за счет чего в этом известном дистанционном способе обеспечиваются повышенные, в сравнении со способом [1], оперативность, чувствительность и надежность диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования.

Кроме того, в известном способе [4] измерения энергетических спектров излучений вертикальной поляризации для контролируемого и эталонного образцов ЭЭ оборудования осуществляются с помощью стандартной промышленной аппаратуры (широкополосной приемной антенны вертикальной поляризации и управляемого компьютером анализатора спектра), а не с применением специально изготовленной аппаратуры, как в способе [1]. Благодаря этому, в способе [4] обеспечивается дополнительный рост надежности и оперативности диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования в сравнении с известным способом [1].

Однако известный способ дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования [4], как и способ-аналог [1], базируется на измерениях электромагнитных излучений, обязанных своим происхождением только действию белых шумов ионизации изоляции контролируемого оборудования. Кроме того, в них для определения полной дефектности ЭЭ оборудования не используются интенсивные фликкерные шумы излучения этого оборудования на частотах анализа ниже 0,2-2,0 MHz, т.е. шумы с неравномерным спектром, интенсивность которых увеличивается с понижением частоты анализа и с ростом дефектности контролируемого оборудования возрастает сильнее, чем интенсивность белых шумов [5]. В этом состоит основной недостаток известного дистанционного способа-прототипа, ибо использование фликкерных шумов может способствовать увеличению чувствительности и надежности диагностирования дефектности ЭЭ оборудования.

Кроме того, в прототипе, для аттестации полной дефектности контролируемого ЭЭ оборудования надо предварительно определить дефектности по каждому из вводов напряжений в этом оборудовании (причем полное число вводов может составлять 3-5 в отдельных видах дискретного оборудования), а это связано с соответствующими затратами времени, снижающими оперативность диагностирования полной дефектности ЭЭ оборудования.

Из сказанного следует, что прототип, как и способ-аналог [1], не обладает требуемой оперативностью, чувствительностью и надежностью диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования, а потому не пригоден для осуществления достоверной экспресс-диагностики технического состояния этого оборудования, и в первую очередь дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании способа дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования, лишенного отмеченных недостатков прототипа и других известных дистанционных способов-аналогов (встроенная шумовая диагностика [5] к известным дистанционным способам-аналогам не относится) и обладающего, в сравнении с ними, увеличенными оперативностью, чувствительностью и надежностью диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования, а потому пригодного для выполнения достоверной экспресс-диагностики технического состояния этого оборудования, и в первую очередь дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью.

Для решения поставленной задачи способ дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования, в котором полную дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по энергетическим спектрам электромагнитных излучений вертикальной поляризации этого и однотипного с ним эталонного образцов оборудования, измеренным в эквивалентных условиях с помощью стандартной промышленной аппаратуры, отличается тем, что сначала измеряют энергетические спектры излучений вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого образцов оборудования на частотах совместного действия фликкерных шумов, белых шумов и квазигармонических составляющих с частотами питающей промышленной сети, ее верхних гармоник и с резонансными частотами добротных колебательных цепей этого оборудования, затем выделяют в измеренных спектрах компоненты фликкерных и белых шумов и определяют частоты раздела и областей доминирующего действия указанных шумовых компонентов в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования, а в заключение фиксируют в этих спектрах интенсивности фликкерных шумов на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре контролируемого образца оборудования, т.е. на частоте , и из сравнения фиксированных интенсивностей в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования определяют полную дефектность контролируемого образца оборудования.

В заявляемом способе дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования общим с прототипом [4] существенным признаком является то, что «…полную дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по энергетическим спектрам электромагнитных излучений вертикальной поляризации этого и однотипного с ним эталонного образцов оборудования, измеренным в эквивалентных условиях с помощью стандартной промышленной аппаратуры…».

Следовательно, в предлагаемом дистанционном способе, как и в дистанционном способе-прототипе, полную дефектность диагностируемого ЭЭ оборудования, находящегося под напряжением, определяют по энергетическим спектрам электромагнитных излучений вертикальной поляризации от контролируемого и однотипного с ним эталонного образцов оборудования, измеренным в эквивалентных условиях (т.е. в одинаковых условиях эксплуатации образцов) с помощью стандартной измерительной аппаратуры, например, с применением широкополосной приемной антенны вертикальной поляризации и управляемого компьютером промышленного анализатора спектра. При этом, в предлагаемом дистанционном способе, как и в способе-прототипе, благодаря измерению излучений именно вертикальной поляризации удается определять дефектности отдельных образцов дискретного оборудования с малой и средней занимаемой площадью, близко расположенных на местности, занимаемой ЭЭ объектом (питающей электростанцией, распределительной подстанцией и аналогичными прочими).

Сравнительный анализ отличительных признаков заявляемого решения с признаками прототипа свидетельствует о новизне и неочевидности заявляемого решения.

Признак «…измеряют энергетические спектры излучений вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого образцов оборудования на частотах совместного действия фликкерных шумов, белых шумов и квазигармонических составляющих с частотами питающей промышленной сети, ее верхних гармоник и с резонансными частотами добротных колебательных цепей этого оборудования…» определяет рекомендуемый частотный диапазон измеряемых спектров излучений, т.е. в предлагаемом способе измеряют энергетические спектры излучений вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого образцов ЭЭ оборудования на частотах (запасной вариант ), а не в диапазоне , как в дистанционном способе-прототипе, и не на частотах выше значения , где в способе-аналоге [1] измеряют интенсивности излучений произвольной поляризации.

Отличительный признак «…выделяют в измеренных спектрах компоненты фликкерных и белых шумов и определяют частоты раздела областей доминирующего действия указанных шумовых компонентов в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования…» обеспечивает возможность простыми математическими методами, например методом линейной аппроксимации (с последующей экстраполяцией результата аппроксимации на весь частотный диапазон измерений) набора экспериментальных точек численностью 10-30 (при недостаточной численности указанных точек спектральные измерения следует распространить на рекомендуемый запасной частотный диапазон), соответствующих локальным минимумам излучений в областях спектров, где действуют фликкерные и белые шумы, и в интервалах интенсивностей, равных удвоенной для белых шумов и утроенной для фликкерных шумов погрешности измерений (увеличенный интервал интенсивностей для фликкерных шумов учитывает волнистый характер хода спектра фликкерного компонента шума, обнаруживаемый при более точной нелинейной аппроксимации его, выполненной в [6]), выделить в измеренных спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования (представленных в логарифмических масштабах по обеим осям графиков) компоненты белых шумов с равномерными спектрами (SV1)W, (SV2)W и компоненты фликкерных шумов с наклонными линейными спектрами вида , , где BF1, BF2 - размерные параметры линейных аппроксимаций спектров фликкерных шумов в dB(W)/Hz, увеличивающие свою интенсивность с ростом дефектности ЭЭ оборудования; v1, v2 - безразмерные параметры линейных аппроксимаций спектров фликкерных шумов, характеризующие средние наклоны этих спектров (причем с ростом дефектности контролируемого образца оборудования параметр v2 убывает от значения 1,6-1,8 в оборудовании со слабой и эталонной дефектностями до значения 1,0-1,2 в оборудовании с опасной и сильной дефектностями), и определить частоты раздела и областей доминирующего действия компонентов фликкерных и белых шумов в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого образцов оборудования, как результаты пересечений экстраполированных линейных аппроксимаций вышеуказанных компонентов шумов в измеренных спектрах, чего нет в прототипе и в других известных дистанционных способах-аналогах.

Признак «…фиксируют в этих спектрах интенсивности фликкерных шумов на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре контролируемого (второго) образца оборудования, т.е. на частоте , и из сравнения фиксированных интенсивностей в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования определяют полную дефектность контролируемого образца оборудования» предлагает фиксировать в измеренных энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого образцов оборудования интенсивности фликкерных компонентов шумов (спектральные плотности этих шумов) на частоте (т.е. на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре для контролируемого образца оборудования, где наблюдается максимальный, в сравнении с эталонным образцом, рост интенсивности фликкерного шума у контролируемого образца оборудования) и на основании сравнения фиксированных интенсивностей фликкерных компонентов шумов на частоте анализа в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования разрабатывать критерии с тем, чтобы, применяя их, определять полную дефектность контролируемого образца оборудования (чего тоже нет в прототипе и в аналогах).

Известно, что непосредственно перед отказом контролируемого ЭЭ оборудования интенсивность белого шума в нем возрастает на 50-60 dB [6]. Кроме того, в ходе выполненных нами экспериментов было установлено, что с ростом полной дефектности контролируемого образца ЭЭ оборудования интенсивность фликкерного компонента шума в его энергетическом спектре электромагнитного излучения вертикальной поляризации на максимальной частоте доминирующего действия этого компонента шума возрастает в среднем на 5-15 dB сильнее, чем интенсивность белого компонента шума (экспериментальное подтверждение приводится в примере практической реализации предлагаемого изобретения). Это означает, что чувствительность диагностирования дефектности в предлагаемом способе будет в среднем на те же 5-15 dB выше, чем в способе-прототипе, причем выигрыш в чувствительности растет в пределах указанного интервала с увеличением дефектности контролируемого образца оборудования и сопровождается ростом надежности диагностирования.

С учетом сказанного можно предложить следующие простые и универсальные критерии, слабо зависящие от типа ЭЭ оборудования, для определения в заявляемом способе с увеличенными чувствительностью и надежностью полной дефектности контролируемого образца оборудования по интенсивности фликкерного компонента шума на максимальной частоте доминирующего действия этого компонента в энергетическом спектре электромагнитного излучения вертикальной поляризации этого образца.

Слабая полная дефектность контролируемого образца ЭЭ оборудования соответствует превышению в его энергетическом спектре электромагнитного излучения вертикальной поляризации интенсивности фликкерного компонента шума на максимальной частоте доминирующего действия этого шума над таковой на той же частоте в спектре для эталонного образца оборудования на величину до 20 dB (1).

Умеренная полная дефектность контролируемого образца ЭЭ оборудования соответствует превышению в его энергетическом спектре электромагнитного излучения вертикальной поляризации интенсивности фликкерного компонента шума на максимальной частоте доминирующего действия этого шума над таковой на той же частоте в спектре для эталонного образца оборудования на величину от 20 dB до 40 dB (2).

Сильная полная дефектность контролируемого образца ЭЭ оборудования соответствует превышению в его энергетическом спектре электромагнитного излучения вертикальной поляризации интенсивности фликкерного компонента шума на максимальной частоте доминирующего действия этого шума над таковой на той же частоте в спектре для эталонного образца оборудования на величину от 40 dB до 60 dB (3).

Опасная полная дефектность контролируемого образца ЭЭ оборудования соответствует превышению в его энергетическом спектре электромагнитного излучения вертикальной поляризации интенсивности фликкерного компонента шума на максимальной частоте доминирующего действия этого шума над таковой на той же частоте в спектре для эталонного образца оборудования на величину 60 dB и более (4).

В качестве эталона в заявляемом способе можно использовать новое ЭЭ оборудование, или образец оборудования с минимальным значением параметра аппроксимации фликкерного компонента шума BF1 и с максимальными значениями параметров аппроксимации v1 и в энергетическом спектре излучения вертикальной поляризации этого образца среди всех обследованных образцов ЭЭ оборудования данного типа. Благодаря сравнению с эталоном, предложенные выше критерии (1-4) и полученные с применением этих критериев оценки полных дефектностей контролируемого оборудования проявляют слабую чувствительность к сторонним помехам, существенно меньшую, чем в способе-прототипе и в других известных дистанционных способах-аналогах, поскольку в заявляемом способе при выделении шумовых компонентов в спектрах излучений для эталонного и контролируемого образцов оборудования все квазигармонические пики, в том числе и пики, обязанные своим происхождением сторонним излучениям, исключаются из рассмотрения, что ведет к дополнительному росту надежности диагностирования в заявляемом способе и чего нет в прототипе и в других известных дистанционных способах-аналогах.

При этом, оперативность формирования заключения о полной дефектности контролируемого ЭЭ оборудования в заявляемом способе также выше, чем в способе-прототипе, т.к. в предлагаемом способе используется упрощенный, в сравнении с прототипом, вариант обработки измерений, и полная дефектность контролируемого оборудования определяется непосредственно по интенсивности фликкерного компонента шума в спектре электромагнитного излучения вертикальной поляризации контролируемого оборудования на максимальной частоте доминирующего действия указанного шумового компонента , минуя присутствующие в способе-прототипе этапы предварительного определения дефектностей по отдельным вводам напряжений в контролируемом оборудовании.

Можно напомнить также, что рекомендуемый запасной расширенный частотный диапазон измерений в заявляемом способе можно использовать как резерв для дополнительного повышения надежности диагностирования полной дефектности ЭЭ оборудования, поскольку с расширением частотного диапазона измерений увеличивается точность выделения компонентов фликкерных и белых шумов в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации эталонного и контролируемого оборудования.

В итоге, в заявляемом способе дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования все достоинства прототипа сохранены и умножены. При этом заявляемый дистанционный способ, в сравнении со способом-прототипом и другими известными дистанционными способами-аналогами, обеспечивает увеличенные оперативность, чувствительность и надежность диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования, а потому позволяет осуществлять достоверную экспресс-диагностику полной дефектности этого оборудования, и в первую очередь дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью.

Из сказанного следует, что предложенная совокупность общих и отличительных существенных признаков заявляемого способа дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования обеспечивает решение поставленной задачи и достижение желаемого технического результата.

Именно эта совокупность существенных признаков заявляемого способа дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования позволила увеличить оперативность, чувствительность и надежность диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования, а потому сделала предлагаемый способ пригодным для выполнения достоверной экспресс-диагностики полной дефектности этого оборудования и, в первую очередь, дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью.

На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретение решило поставленную задачу.

При этом, заявляемое изобретение является новым и обладает изобретательским уровнем, так как оно не следует явным образом из известных технических решений.

Реализацию заявляемого способа дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования продемонстрируем на примере диагностирования полной дефектности отечественного однофазного силового ВВ автотрансформатора АОДЦТН 16700/500/220, подключенного своими вводами к линиям электропередачи 500 kV, 220 kV и 11 kV.

В данном трансформаторе ВВ ввод 1 подключен к линии передачи напряжения 500 kV от питающей электростанции, ВВ ввод 2 - к линии передачи напряжения 230 kV для основного потребителя, НВ ввод 3 - заземлен, НВ вводы 4, 5 подключены к линии передачи напряжения 11 kV для местного потребителя.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен (в логарифмическом масштабе по обеим осям) энергетический спектр излучения вертикальной поляризации диагностируемого трансформатора АТ-1 фаза В, снятый в номинальном режиме его эксплуатации в июне 2010 года в рекомендованном в заявляемом способе основном частотном диапазоне (отличном от таковых в прототипе и в аналоге) с помощью широкополосной измерительной антенны вертикальной поляризации и управляемого компьютером промышленного анализатора спектра "NS-30A". Указанный трансформатор, по данным способов [4, 7], показал достаточно слабую полную дефектность на момент проведения испытаний в июне 2010 года, и потому принят нами за эталонный (первый) при демонстрации заявляемого способа.

На фиг. 2 представлен (в логарифмическом масштабе по обеим осям) энергетический спектр излучения вертикальной поляризации того же диагностируемого трансформатора АТ-1 фаза В, снятый в номинальном режиме его эксплуатации и в том же частотном диапазоне f=3 kHz - 300 MHz с помощью тех же измерительных средств в июле 2014 года. Данный трансформатор после 4-х лет непрерывной эксплуатации стал теперь контролируемым (вторым), на фиг. 3 схематически показано ЭЭ оборудование.

На фиг. 1, 2 использованы следующие обозначения:

- энергетические спектры электромагнитных излучений вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого трансформаторов в dB(W)/Hz;

- частота анализа спектров в Hz;

(SV1)W, (SV2)W и , - компоненты белых и фликкерных шумов в спектрах для эталонного и контролируемого трансформаторов в dB(W)/Hz (показаны пунктирными линиями);

BF1, BF2 - размерные параметры линейных аппроксимаций фликкерных компонентов шумов в dB(W)/Hz в спектрах для эталонного и контролируемого трансформаторов;

v1, v2 - безразмерные параметры линейных аппроксимаций фликкерных компонентов шумов, характеризующие средние наклоны этих компонентов в спектрах для эталонного и контролируемого трансформаторов;

, - частоты раздела в Hz областей доминирующего действия компонентов фликкерных и белых шумов в спектрах для эталонного и контролируемого трансформаторов.

В левой части спектра фиг. 1, на частотах анализа , видны пики квазигармонических колебаний с частотами верхних гармоник промышленной сети , где , m=90, 170, 250, 330. Затем, на частотах анализа , следует участок чистого фликкерного шума, протяженностью чуть более декады, в средней части которого имеется небольшой квазигармонический пик.

В правой части спектра фиг. 1, на частотах анализа , есть участок чистого белого шума, протяженностью около 0.7 декады. Разрыв в спектре на частотах обусловлен техническими причинами. Затем, на частотах , вновь следует участок белого шума, протяженностью в 0,6 декады с небольшим квазигармоническим пиком в начале его, а далее, вплоть до частоты 300 MHz, наблюдаются достаточно интенсивные пики квазигармонических составляющих, изредка прерываемые короткими участками белого шума с частотами: 23-30 MHz, 33-50 MHz, 130-170 MHz, и 230-300 MHz.

Выполняя для участка спектра с частотами (см. фиг. 1) линейную аппроксимацию зависимостью вида для набора экспериментальных точек a, b, c, …, y (требуемая полная численность точек 20-30, при недостаточном числе точек спектральные измерения следует продолжить в низкочастотной области вплоть до минимальной запасной рекомендуемой частоты ), соответствующих локальным минимумам спектральных плотностей в энергетическом спектре излучения эталонного трансформатора в интервале интенсивностей, равном утроенной погрешности измерения на частотах действия фликкерных шумов 3βF (величина 3βF в нашем случае на частотах составила 4,5 dB), выделим фликкерный компонент шума в спектре эталонного трансформатора (наклонная пунктирная линия с экстраполяцией на весь частотный диапазон измерений) и определим его параметры: BF1=-81 dB(W)/Hz, v1=1,8.

Аналогично, выполняя на частотах (см. фиг. 1) аппроксимацию линией, параллельной оси частот , набора экспериментальных точек А, В, С, …, Y (необходимая численность точек 10-20, при недостаточном числе точек спектральные измерения следует продолжить в высокочастотной области вплоть до максимальной запасной рекомендуемой частоты ), соответствующих локальным минимумам спектральных плотностей в энергетическом спектре излучения эталонного трансформатора в интервале интенсивностей, равном удвоенной погрешности измерения на частотах действия белых шумов 2βW (величина 2βW в нашем случае на частотах составила 3 dB), выделим компонент белого шума с равномерным спектром (горизонтальная пунктирная линия с экстраполяцией на весь частотный диапазон измерений), определим его спектральную плотность (SV1)W и уточним значение частоты , разделяющей области доминирующего действия компонентов фликкерного и белого шумов в спектре излучения эталонного трансформатора: (SV1)W=-176 dB(W)/Hz и (частота соответствует точке z1 на пересечении пунктирных аппроксимаций для фликкерного и белого компонентов шумов). Отметим, что указанные процедуры по выделению компонентов фликкерного и белого шумов в спектре для эталонного образца ЭЭ оборудования в способе-прототипе не выполняются.

В левой части спектра фиг. 2, на частотах анализа , видны пики квазигармонических колебаний с частотами верхних гармоник питающей промышленной сети , где , m=60, 90, 130, 170, 210, 250, 290. Далее, на частотах анализа , следуют короткие участки фликкерных шумов с частотами: 16-36 kHz, 40-46 kHz, 70-85 kHz, 105-120 kHz, чередующиеся с весьма интенсивными квазигармоническими составляющими.

В правой части спектра фиг. 2, на частотах анализа , наблюдается «густой лес», состоящий из интенсивных пиков квазигармонических составляющих, изредка прерываемых короткими участками белого шума с частотами: 28-30 MHz, 63-73 MHz, 80-85 MHz, 150-200 MHz и 250-300 MHz.

Выполняя для участка спектра с частотами (см. фиг. 2) линейную аппроксимацию зависимостью вида для набора экспериментальных точек a, b, c, …- y (необходимая численность точек 20-30, при недостаточном числе точек спектральные измерения следует продолжить в низкочастотной области вплоть до минимальной запасной рекомендуемой частоты измерений ), соответствующих локальным минимумам спектральных плотностей в спектре излучения контролируемого трансформатора в интервале интенсивностей, равном утроенной погрешности измерения на частотах действия фликкерных шумов 3βF (величина 3βF в нашем случае на частотах составляла 4,5 dB), выделим компонент фликкерного шума в спектре излучения контролируемого трансформатора (наклонная пунктирная линия с экстраполяцией на весь частотный диапазон измерений) и определим его параметры: BF2=-78 dB(W)/Hz, v2=1,4. Отметим, что за 4 года непрерывной эксплуатации контролируемого образца ЭЭ оборудования параметры фликкерного компонента шума в его спектре претерпели существенные изменения.

Аналогично, выполняя на частотах (см. фиг. 2) аппроксимацию линией, параллельной оси частот , набора экспериментальных точек А, В, С, …- Y (численностью 10-20, при недостаточном числе экспериментальных точек спектральные измерения следует продолжить в высокочастотной области вплоть до максимальной рекомендуемой запасной частоты ), соответствующих локальным минимумам спектральных плотностей в спектре излучения контролируемого трансформатора в интервале интенсивностей, равном удвоенной погрешности измерения на частотах действия белых шумов 2βW (величина 2βW в нашем случае на частотах составляла 3 dB), выделим компонент белого шума с равномерным спектром (горизонтальная пунктирная линия с экстраполяцией на весь частотный диапазон измерений), определим его спектральную плотность (SV2)W и уточним значение частоты , разделяющей области доминирующего действия компонентов фликкерного и белого шумов в спектре излучения контролируемого трансформатора: (SV2)W=-156 dB(W)/Hz и (частота соответствует точке пересечения z2 экстраполированных линейных пунктирных аппроксимаций для фликкерного и белого компонентов шумов). Указанных процедур по выделению компонентов фликкерного и белого шумов в спектре для контролируемого образца ЭЭ оборудования в прототипе нет.

Как видим, интенсивность белого шума в энергетическом спектре излучения вертикальной поляризации у контролируемого трансформатора превосходит таковую у эталонного трансформатора на 20 dB, что является в заявляемом способе косвенным признаком увеличенной дефектности контролируемого трансформатора в сравнении с эталонным трансформатором.

Оценку для разности интенсивностей фликкерных компонентов шумов в спектрах излучений вертикальной поляризации для контролируемого и эталонного трансформаторов в заявляемом способе предлагается выполнить на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре контролируемого трансформатора, т.е. в нашем случае на частоте .

Поэтому далее, фиксируем для точек z2 (фиг. 2) и (фиг. 1), соответствующих частоте анализа , значения спектральных плотностей фликкерных компонентов шумов в спектрах контролируемого и эталонного трансформаторов и получаем: и . Как видим, интенсивность фликкерного компонента шума на частоте в спектре излучения контролируемого трансформатора превосходит таковую на той же частоте в спектре эталонного трансформатора на 26 dB, что на 6 dB больше разницы интенсивностей белых шумов в указанных спектрах.

Последнее обстоятельство означает, что в рассматриваемом нами примере практической реализации заявляемого дистанционного способа чувствительность диагностирования полной дефектности контролируемого трансформатора по интенсивности фликкерного шума будет на 6 dB выше, чем в способе-прототипе. Причем, с ростом чувствительности в заявляемом способе повышается и надежность диагностирования дефектности контролируемого трансформатора.

Отметим также, что на средней (в логарифмическом масштабе) частоте для областей доминирующего действия фликкерных компонентов шумов в спектрах трансформаторов в нашем примере практической реализации заявляемого дистанционного способа разность интенсивностей фликкерных шумов у контролируемого и эталонного трансформаторов составляет 21 dB, т.е. с точностью до погрешности измерений совпадает с разницей интенсивностей белых шумов у этих трансформаторов. Это означает, что максимальный выигрыш в чувствительности диагностирования полной дефектности контролируемого трансформатора в заявляемом способе реализуется при фиксировании интенсивностей фликкерных компонентов шумов именно на частоте (т.е. на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре контролируемого трансформатора) и практически отсутствует при фиксировании интенсивностей фликкерных шумов на средней частоте и ниже (следствие существенно разных наклонов компонентов фликкерных шумов в спектрах эталонного и контролируемого трансформаторов).

Теперь, используя полученные результаты и критерии (1-4), мы можем в нашем примере практической реализации заявляемого способа с чувствительностью, увеличенной в сравнении с прототипом на 6 dB, и с повышенной надежностью диагностирования оценить полную дефектность контролируемого трансформатора АТ-1 фаза В на июль 2014 года как умеренную (заключение подтверждено способами [4, 7]). С ростом полной дефектности контролируемого трансформатора указанный выигрыш в чувствительности диагностирования в предлагаемом способе будет расти и составит в нашем примере: 12 dB - при сильной дефектности, 18 dB - при опасной дефектности.

Следует отметить также, что в рассмотренном нами примере практической реализации заявляемого способа мы оценили с увеличенными чувствительностью и надежностью (в сравнении с прототипом и другими известными дистанционными способами-аналогами) полную дефектность контролируемого трансформатора, минуя сложный алгоритм обработки результатов измерений, используемый в способе-аналоге [1], и обязательные для способа-прототипа этапы предварительного определения дефектностей по отдельным вводам напряжений в этом трансформаторе, и продемонстрировали таким образом еще одно важное достоинство предлагаемого способа - увеличенную оперативность диагностирования полной дефектности контролируемого ЭЭ оборудования в сравнении со способом-прототипом и известным дистанционным способом-аналогом [1].

Приведенный пример практической реализации заявляемого способа дистанционного контроля технического состояния ЭЭ оборудования с учетом получаемых результатов доказывает новизну, практическую значимость и преимущества этого способа над прототипом и другими известными дистанционными способами-аналогами как в плане увеличения чувствительности, оперативности и надежности диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования, так и в плане пригодности заявляемого способа для осуществления достоверной экспресс-диагностики полной дефектности указанного оборудования, и в первую очередь дискретного ЭЭ оборудования с малой и средней занимаемой площадью.

Источники информации

1. Глухов О.А., Коровкин Н.В., Балагула Ю.М. Методика оценки параметров частичных разрядов в высоковольтной изоляции при относительных измерениях их импульсных электромагнитных полей. Тр. IV Межд. симп. по электромагнитной совместимости, С.-Петербург, 2001.

2. Клоков В.В., Лосев В.Л., Попович А.Б., Силин Н.В., Шевердин Д.Г. Развитая излучающая модель электроэнергетического оборудования. Электро, №2, Москва, 2011.

3. Dima М., Losev V. Generating electromagnetic fluctuations by electric condenser. Proceedings of the 8-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. St.-Petersburg, 2009.

4. Патент RU 2311652 С1, опубликован 27.11.2007 - прототип.

5. Klokov V., Losev V., Silin N., Sheverdin D., Tsepennikov D. Flicker-Noise Diagnostics of Power Electric Equipment. Proceedings of International Symposium on Electromagnetic Theory (EMTS-2010), Berlin, August, 2010.

6. Brzhesinskiy A., Losev V., Ri Bak Son. Diagnostics of Electronic and Biological Systems by Flikker-Noise. Proceedings of the 10-th Session of the Russian Acoustics Society, Section Noise and Vibration, v. 3, Moscow, RAES, 2000.

7. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле. РД 153-34.0-46.302-00, РАО «ЕЭС России», Департамент научно-технической политики и развития РФ, М., 2001.

Способ дистанционного контроля технического состояния электроэнергетического оборудования, в котором полную дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по энергетическим спектрам электромагнитных излучений вертикальной поляризации этого и однотипного с ним эталонного образцов оборудования, измеренным в эквивалентных условиях с помощью стандартной промышленной аппаратуры, отличающийся тем, что сначала измеряют энергетические спектры излучений вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого образцов оборудования на частотах совместного действия фликкерных шумов, белых шумов и квазигармонических составляющих с частотами питающей промышленной сети, ее верхних гармоник и с резонансными частотами добротных колебательных цепей этого оборудования, затем выделяют в измеренных спектрах компоненты фликкерных и белых шумов и определяют частоты раздела и областей доминирующего действия указанных шумовых компонентов в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования, а в заключение фиксируют в этих спектрах интенсивности фликкерных шумов на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре контролируемого образца оборудования, т.е. на частоте , и из сравнения фиксированных интенсивностей в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования определяют полную дефектность контролируемого образца оборудования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения места несанкционированного подключения нагрузки к линии электрической передачи.

Изобретение к контрольно-измерительной технике. Сущность: устройство 1 для обнаружения неисправности электронной пушки, которое обнаруживает неисправность электронных пушек 3 устройства 2 для измельчения магнитных доменов листа электротехнической стали.

Изобретение относится к технике электрических испытаний и может быть использовано для контроля качества изоляции проводов. Датчик для непрерывного контроля изоляции проводов содержит корпус, внутри которого закреплена диэлектрическая основа для размещения элементов датчика.

Изобретение относится к испытаниям систем, содержащих электровзрывные устройства. Способ заключается в создании тестовых электромагнитных полей (ЭМП), внешних по отношению к испытуемому объекту, с заданными параметрами излучения, которые измеряют датчиком поля, установленным вблизи испытываемого объекта, и оценки уровня наведенных токов в испытуемом объекте.

Изобретение относится к области систем обработки информации и может быть использовано при функциональном контроле и диагностировании электропередачи (ЛЭП) на основании теории многополюсников.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для диагностики состояния изоляции силового электрического оборудования, в частности электроподвижного состава железных дорог.

Изобретение относится к измерениям в области электроэнергетики. Технический результат: повышение чувствительности диагностирования технического состояния однофазных высоковольтных трансформаторов напряжения.

Заявляемое изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к глобальным автоматизированным системам, позволяющим контролировать работу разнородных объектов электроэнергетики подстанционного уровня, входящих в энергосистему и удалённых на значительное расстояние друг от друга и от оператора энергосистемы.

Изобретение относится к метрологии, в частности к методам диагностики электрооборудования. Способ предполагает определение пиковых значений энергетических спектров токов, вычисление интенсивности белого шума, сравнение параметров с эталонным образцом.

Изобретение относится к области диагностики неисправностей радиоэлектронных систем. Техническим результатом является уменьшение числа неопределенностей, числа возможных комбинаций причин неисправностей в случае множественных неисправностей в системе.

Изобретение относится к диагностированию электроэнергетических объектов. Сущность : измеряют в эквивалентных условиях для контролируемого и однотипного с ним эталонного объектов энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации сразу всего оборудования объектов на частотах совместного действия белых шумов и квазигармонических колебаний с резонансными частотами добротных колебательных цепей оборудования этих объектов. Выделяют и фиксируют в измеренных спектрах интенсивности белых шумов. Полную дефектность контролируемого объекта определяют путем сравнения фиксированных интенсивностей белых шумов в энергетических спектрах излучений горизонтальной поляризации для контролируемого и эталонного объектов. Дефектность объекта определяют как слабую, умеренную, сильную или опасную, если интенсивность белых шумов в энергетических спектрах излучений горизонтальной поляризации для контролируемого объекта превышает такой показатель в эталонном объекте на величину соответственно до 15, от 15 до 30, от 30 до 45 и свыше 45 dB. Энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации измеряют посредством стандартной промышленной аппаратуры. Измерительную аппаратуру размещают в средней части контролируемого или эталонного объекта, непосредственно над или под высоковольтным вводом (ВВ) ЛЭП рядом с ВВ ОРУ. Основной рекомендуемый частотный диапазон измерений находится в низкочастотной части области действия белого шума на частотах f=3-300 MHz или в запасном варианте на частотах f=3-3000 MHz. Технический результат: упрощение, повышение надежности и оперативности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам повышения надежности электрооборудования промышленных предприятий и диагностики состояния изоляции обмоток статоров асинхронных электродвигателей. Сущность способа заключается в определении и отслеживании изменения во времени соотношений полных сопротивлений обмоток статора асинхронного электродвигателя, а также определении и отслеживании изменения во времени сопротивления изоляции обмоток статора относительно корпуса путем измерения тока утечки на корпус асинхронного электродвигателя при подаче на обмотку статора напряжения после отключения электродвигателя от питающей сети. Определение полных сопротивлений обмоток статора производится косвенным путем при помощи измеренных значений токов и напряжений на обмотках статора электродвигателя. Технический результат заключается в возможности диагностирования снижения сопротивления изоляции обмоток статора асинхронного электродвигателя относительно корпуса электродвигателя и межвитковых замыканий на ранней стадии развития. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при мониторинге моделирующего испытания электромагнитного переходного процесса линии электропередачи электроэнергии при ударе молнии. Система испытания характеристик грозовой бегущей волны линии электропередачи состоит из устройства динамического моделирования электромагнитного переходного процесса гроз линии электропередачи и интеллектуального устройства мониторинга. На основе моделей линии электропередачи и заземляющего троса, моделей опоры и очага заземления опоры, а также модели изолятора, опора делится на отрезок косого материала, отрезок траверсы и отрезок главной части, и одновременно учтены факторы изолятора, линии электропередачи и заземляющего троса, и применены соответствующие волновое сопротивление, собственное полное сопротивление, взаимное полное сопротивление, собственная проводимость, взаимная полная проводимость и индуктивность для моделирования и создания эквивалентной схемы переходного состояния удара молнии. Интеллектуальное устройство мониторинга состоит из аналого-цифрового преобразователя с датчиком тока и/или датчиком напряжения по последовательному каскадному соединению, однокристального компьютера, дисплея или осциллографа. В разных положениях данной системы, посредством ввода ударного тока, измерены сигналы дистального заземляющего троса и провода, проанализирован процесс распространения грозовой волны в целой линии электропередачи. Технический результат - оптимизирован участок линии электропередачи со слабой молниезащитой, и молниезащита оборудования в трансформаторной подстанции приведена в соответствие с результатом анализа. 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является возможность производить мониторинг кабельных соединений без установки сетевого соединения, используя встроенный рефлектометр сетевого устройства. Система мониторинга оснащена коммутационной панелью с переключателем, с помощью которой изменяют результаты применения рефлектометра в кабельном тракте. Сопоставляя момент использования переключателя и изменения в результатах использования рефлектометра, определяют порт коммутационной панели, в который подключен порт сетевого устройства. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к энергетике, а именно к измерительной технике, и может быть использовано для построения дифференциально-фазных защит. Способ идентификации переменного тока в проводнике с помощью замыкающего геркона, заключающийся в том, что геркон устанавливают вблизи проводника, настраивают его так, чтобы он срабатывал и замыкал контакты при токе Iср в проводнике, возвращался в исходное положение и размыкал контакты при токе Iв. После настройки геркона включают электроустановку и при появлении переменного тока в проводнике: а) измеряют промежуток времени t1,2 между моментами первого и второго размыкания контактов геркона и продолжают измерять промежутки времени между следующими размыканиями контактов геркона до достижения 0,01 с; б) измеряют промежуток времени между моментом tCP(n) замыкания и моментом tB(n) размыкания контактов, фиксируют время момента tB(n) размыкания контактов геркона и определяют амплитуду переменного тока где ; f - частота переменного тока, в) определяют промежуток времени t01(n) от момента tB(n) размыкания контактов геркона до момента t0(n) перехода синусоиды переменного тока через ноль: г) затем определяют время момента перехода синусоиды через ноль t0(n)=tB(n)+t01(n) и запоминают его; д) определяют длительность полуволны синусоиды переменного тока tT/2=t01(n)-t0(n-1); е) если tT/2=0,01 с, то повторяют измерение промежутка времени t1(n+1) между замыканием и размыканием контактов геркона и действия б), в), г), д); ж) при других значениях tT/2, или когда t1(n)≥0,01 с, или t1(n)≥1.2⋅t1(n-1), или , измеряют промежуток времени t1(n+1) между замыканием и размыканием контактов геркона, повторяют действия б), в), г) и определяют длительность периода tT=t0(n+l)-t0(n-1); з) если tT=0,02 с, то повторяют измерение промежутка времени t1(n+2) между замыканием и размыканием контактов геркона и действия б), в), г), д); и) при других значениях tT определяют сдвиг фазы переменного тока: . Техническим результатом заявленного изобретения выступает расширение области использования способа идентификации переменного тока в проводнике с помощью замыкающего геркона за счет определения моментов перехода синусоиды тока через ноль. 6 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к способам высокоточной (менее 1 мс) синхронизации измерений в интеллектуальных электронных устройствах, векторных регистраторах, объединяющих устройствах, оптических трансформаторах напряжения, интеллектуальных счетчиках электроэнергии и других измерительных устройствах, присоединенных к общей электрической сети и имеющих канал измерения напряжения в точке присоединения к сети, внутренние часы, электронные или микропроцессорные вычислительные устройства, реализующие алгоритм синхронизации и возможность двухстороннего обмена информацией с интегрирующими их системами верхнего уровня или между собой. Технический результат предлагаемого способа синхронизации заключается в повышении точности, надежности и защищенности систем синхронизации, отсутствии эмиссии дополнительных высших гармоник. Сущность способа синхронизации измерений в электрических сетях по частоте и фазе напряжения электрической сети заключается в синхронизации времени внутренних часов подчиненных измерительных устройств (ИУ) с часами главного ИУ на основе формируемых ими кодовых последовательностей значений измеряемых частот сигнала напряжения электрической сети для каждого его периода на заданном интервале времени. Величина рассинхронизации часов определяется по максимальному значению коэффициента корреляции сравниваемых графиков частот. Повышение точности синхронизации достигается учетом расчетного значения сдвига фазовых углов напряжения и систематической нестабильности кварцевых тактовых генераторов подчиненных ИУ. 4 ил., 3 табл.

Изобретение относится к обслуживанию электрической установки, содержащей по меньшей мере один блок электрооборудования. Сущность: способ включает ввод и сохранение данных, представляющих контролируемую электрическую установку, и данных, представляющих настройки и параметры электрооборудования, в базе данных, сохранение данных, представляющих события, в базе данных для того, чтобы составить историю событий, детектирование нарушений в виде неисправности, анализ причин неисправности электрической установки, управление восстановлением работы части установки. Управление восстановлением работы содержит мониторинг с помощью дерева решений, чтобы оценивать уровень критичности. Устройство и установка содержат средство для реализации способа выполнения обслуживания электрической установки. Технический результат: уменьшение времени простоя установки. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено для оперативного получения сведений о грозовой обстановке и интенсивности грозовой деятельности на трассах высоковольтных воздушных линий электропередач (ВЛ). Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи, включающая минимум два регистратора грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен первым входом к первому датчику грозовых перенапряжений, характеризуется тем, что минимум один регистратор содержит второй и последующий входы, соединенные со вторым и последующими датчиками грозовых перенапряжений, подключенными к соответствующим воздушным линиям. Датчики грозовых перенапряжений могут выполняться в виде трансформаторов тока в цепях подключения фильтров присоединения технологической ВЧ-связи к разделительным конденсаторам. Система может дополнительно содержать средство цифровой обработки, связанное информационными каналами с регистраторами. Изобретение может с успехом применяться при производстве систем мониторинга событий, в том числе грозовых разрядов на воздушных линиях электропередач. Технический результат - улучшение массогабаритных характеристик - достигается совмещением функционала нескольких устройств в одном без потери функциональных возможностей. Технический результат - повышение надежности системы - достигается тем, что снижается количество элементов, в частности регистраторов, каждый из которых обладает ненулевой вероятностью выхода из строя, необходимых для контроля нескольких объектов (ВЛ). Технический результат - повышение надежности передачи информации - достигается снижением количества информационных каналов (линий связи) с регистраторами. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится метрологии, в частности к технике измерения тепловых параметров светодиодов. Через светодиод пропускают последовательность импульсов греющего тока Iгр, широтно-импульсно модулированную по гармоническому закону, с частотой модуляции Ω и глубиной модуляции а; во время действия импульсов греющего тока измеряют напряжение на светодиоде и центральную длину волны излучения светодиода с известным температурным коэффициентом ΚТλ, по результатам измерения определяют амплитуду первой гармоники греющей мощности Рm1(Ω), потребляемой светодиодом, и амплитуду первой гармоники центральной длины волны излучения светодиода , а также сдвиг фазы между ними ϕ(Ω) на частоте модуляции греющей мощности, измеряют среднюю за период модуляции мощность оптического излучения светодиода, и модуль теплового импеданса находят по формуле ,а фазу ϕT(Ω) теплового импеданса светодиода определяют как разность фаз между первой гармоникой центральной длины волны излучения светодиода и первой гармоникой греющей мощности. Технический результат - повышение точности измерения теплового импеданса. 2 ил.

Изобретение относится к области электрических испытаний, а именно к испытаниям оборудования при имитации отклонений параметров качества электроэнергии. Технический результат: обеспечение возможности проведения комплексной проверки различных типов оборудования на одном стенде, возможности проведения параллельных испытаний, повышение гибкости и оперативности изменения режимов работы оборудования при проведении испытаний, возможность обеспечить минимальное запаздывание преобразования электроэнергии с момента передачи соответствующей команды, а также обеспечить визуализацию измерений и результатов испытаний в режиме реального времени. В результате также обеспечивается существенное сокращение количества отказов оборудования в процессе эксплуатации за счет выявления на стадии заводских испытаний оборудования, содержащего неустойчивые по питанию элементы. Сущность: имитатор содержит по меньшей мере один программируемый источник постоянного тока, по меньшей мере один программируемый источник переменного тока, генератор импульсных помех, коммутационный блок, по меньшей мере один измерительный блок, блок управления, локальную вычислительную сеть (ЛВС), сетевой коммутатор, сервер обработки данных, устройство контроля изоляции, пульты дистанционного управления (ПДУ), по меньшей мере один контроллер сбора данных, сервер точного времени, связанный с антенной GPS/ГЛОНАСС. Источники постоянного и переменного тока выполнены с возможностью преобразования поступающей на их входы электроэнергии в выходные токи с заранее заданными параметрами. Выходы источников тока и генератора импульсных помех связаны с входами коммутационного блока, выходы которого выполнены с возможностью связи с соответствующими входами по меньшей мере одного испытуемого устройства и по меньшей мере с одним измерительным блоком. Блок управления выполнен в виде автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, АРМ оператора, сервер обработки данных, ПДУ, контроллер сбора данных, сервер точного времени, входы источников тока и генератора импульсных помех связаны посредством ЛВС через сетевой коммутатор. Устройство контроля изоляции связано с по меньшей мере одним контроллером сбора данных и выполнено с возможностью измерения сопротивления изоляции цепей имитатора. По меньшей мере один измерительный блок выполнен с возможностью измерять характеристики сигнала на выходе коммутационного блока и связан с контроллером сбора данных. ПДУ и АРМ оператора дополнительно выполнены с возможностью передачи информации по сети громкоговорящей связи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к дистанционным способам шумовой и квазишумовой диагностики электроэнергетического оборудования, находящегося под напряжением. Измеряют в эквивалентных условиях энергетические спектры электромагнитных излучений вертикальной поляризации для контролируемого и однотипного с ним эталонного образцов оборудования на частотах действия фликкерных шумов, белых шумов и квазигармонических составляющих с частотами питающей промышленной сети, ее верхних гармоник и с резонансными частотами добротных колебательных цепей этого оборудования. Затем выделяют в измеренных спектрах компоненты фликкерных и белых шумов и определяют частоты раздела и областей доминирующего действия указанных компонентов шумов в энергетических спектрах вертикальной поляризации для эталонного и контролируемого образцов оборудования, а в заключение фиксируют в этих спектрах интенсивности фликкерных шумов на максимальной частоте доминирующего действия фликкерного компонента шума в спектре контролируемого образца оборудования, т.е. на частоте, и из сравнения фиксированных интенсивностей в спектрах для эталонного и контролируемого образцов оборудования определяют полную дефектность контролируемого образца оборудования. Технический результат заключается в повышении оперативности, чувствительности и надежности диагностирования полной дефектности оборудования, находящегося под напряжением. 3 ил.

Наверх