Способ контроля технического состояния электроэнергетических объектов



Способ контроля технического состояния электроэнергетических объектов
Способ контроля технического состояния электроэнергетических объектов
Способ контроля технического состояния электроэнергетических объектов

 

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 2611554:

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

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 способам диагностирования дефектности электроэнергетических (ЭЭ) объектов, и в первую очередь больших по занимаемой площади ЭЭ объектов, типа питающей электростанции, распределительной подстанции, сети электрического обеспечения отдельного населенного пункта, предприятия, космодрома, аэродрома, железнодорожного узла и других аналогичных объектов, включающих в себя протяженные отрезки высоковольтных (ВВ) линий электропередачи (ЛЭП) и подключенное к этим линиям дискретное ЭЭ оборудование (трансформаторы напряжений ТН, трансформаторы токов ТТ, силовые автотрансформаторы AT, управляемые шунтирующие реакторы УШР, открытые распределительные устройства ОРУ и прочие), и предназначено для создания промышленных информационно-измерительных комплексов контроля технического состояния таких объектов, обеспечивающих достоверную экспресс-диагностику их полной дефектности.

Известен способ контроля технического состояния ЭЭ оборудования, основанный на применении тепловизоров для регистрации распределения температуры по поверхностям отдельных единиц оборудования контролируемого объекта, находящегося под напряжением (см. Хренников А.Ю. и др. Электрические станции, №8, 2001).

Известный способ относится к методам встроенной диагностики технического состояния ЭЭ объектов, и с его помощью можно определить дефектности отдельных единиц оборудования контролируемого ЭЭ объекта, а затем, используя полученные данные, установить полную дефектность контролируемого объекта.

Основные недостатки аналога состоят в том, что он обладает низкой чувствительностью диагностирования, не позволяет выявлять дефекты, связанные с электрическими разрядами во внутренних частях оборудования контролируемого ЭЭ объекта и требует громоздкой обработки опытных данных (детального анализа тепловизорных карт отдельных единиц оборудования ЭЭ объекта), сложность выполнения которой увеличивается с ростом площади, занимаемой контролируемым объектом, и с ростом численности ЭЭ оборудования, находящегося на этом объекте.

Поэтому известный способ сложен, не обеспечивает требуемую оперативность, чувствительность и надежность диагностирования, а потому не пригоден для выполнения достоверной экспресс-диагностики полных дефектностей контролируемых ЭЭ объектов и в первую очередь больших по занимаемой площади ЭЭ объектов.

Известен также способ контроля технического состояния ЭЭ объектов (оборудования), в котором полную дефектность контролируемого объекта, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению (ЭМИ) оборудования этого объекта (см. Глухов О.А., Коровкин Н.В., Балагула Ю.М. Методика оценки параметров частичных разрядов в высоковольтной изоляции при относительных измерениях их импульсных электромагнитных полей. Труды IV межд. симпозиума по электромагнитной совместимости, С.-Петербург, 2001, - прототип). Этот способ является дистанционным, и с его помощью можно, как и в способе-аналоге, сначала определить дефектности отдельных единиц оборудования контролируемого ЭЭ объекта, а затем, используя полученные данные, установить полную дефектность этого объекта.

Способ базируется на измерениях средних интенсивностей потоков электромагнитных импульсов произвольной поляризации, излучаемых отдельными единицами оборудования контролируемого объекта на частотах действия белых шумов в рабочей полосе частот измерительной аппаратуры. Следовательно, в прототипе измеряются, по существу, интегральные мощности ЭМИ произвольной поляризации, создаваемых электрическими разрядами в наружных и внутренних частях отдельных единиц оборудования контролируемого ЭЭ объекта.

Измерения в способе-прототипе выполняют с помощью широкополосной приемной антенны произвольной поляризации, подключенной к входу специально изготовленного регистратора средней интенсивности потока электромагнитных импульсов, излучаемых оборудованием контролируемого ЭЭ объекта. Рекомендуемые частоты измерений превышают значения f=150-200 MHz и лежат в высокочастотной части области действия белых шумов.

По результатам измерений строят зависимости для средних интенсивностей потоков импульсов, излучаемых отдельными образцами оборудования контролируемого ЭЭ объекта, от порога обнаружения, а в качестве диагностических параметров для определения дефектностей конкретных образцов оборудования используют: крутизны наклонов отрезков аппроксимирующих прямых на участках этих зависимостей, количество интервалов, необходимых для такой аппроксимации, и значения координат точек перегибов в указанных зависимостях. При этом дефектности отдельных образцов оборудования контролируемого ЭЭ объекта (а затем и полную дефектность этого объекта) устанавливают по динамике изменения вышеуказанных диагностических параметров при выполнении серий периодических измерений на временных интервалах, разделенных месяцами и годами эксплуатации оборудования контролируемого объекта.

Прототип относится к разряду шумовых и квазишумовых методов и потому обладает повышенной, в сравнении с аналогом, чувствительностью и надежностью диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования, определяемой электрическими разрядами не только в его внешних, но и во внутренних конструктивных элементах (чего нет в аналоге).

Основные недостатки прототипа обусловлены применением в нем нестандартной, специально изготовленной измерительной аппаратуры (что ведет к снижению надежности диагностирования дефектностей отдельных единиц оборудования и полной дефектности ЭЭ объекта) и громоздкой процедуры обработки результатов измерений, требующей существенных затрат времени, которые увеличиваются с ростом площади контролируемого ЭЭ объекта и с ростом численности оборудования этого объекта (что ведет к снижению оперативности диагностирования полной дефектности ЭЭ объекта). Кроме того, при диагностировании полной дефектности ЭЭ объекта способом-прототипом без дополнительных измерений энергетических спектров ЭМИ отдельных образцов оборудования этого объекта нельзя однозначно утверждать, средняя интенсивность потока каких импульсов регистрируется измерительной аппаратурой: хаотических, создаваемых белым шумом (как полагают авторы), или более интенсивных детерминированных, связанных с фильтрацией и регенерацией белых шумов на резонансных частотах добротных колебательных цепей оборудования ЭЭ объекта и тоже излучаемых на рекомендуемых частотах измерений. Последнее обстоятельство ведет к дополнительному снижению надежности диагностирования дефектностей отдельных единиц оборудования контролируемого ЭЭ объекта и соответственно полной дефектности этого объекта.

Из этого следует, что способ-прототип достаточно сложен, не обладает требуемой оперативностью и надежностью диагностирования, а потому не пригоден для выполнения достоверной экспресс-диагностики полных дефектностей указанных объектов и в первую очередь больших по занимаемой площади ЭЭ объектов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании способа контроля технического состояния ЭЭ объектов, пригодного для достоверной экспресс-диагностики полных дефектностей контролируемых ЭЭ объектов, особенно больших по занимаемой площади ЭЭ объектов).

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи выражается в создании способа контроля технического состояния ЭЭ оборудования (и, в первую очередь, больших по занимаемой площади ЭЭ объектов), достаточно простого, с увеличенной оперативностью и повышенной надежностью диагностирования, а потому пригодного для выполнения достоверной экспресс-диагностики полных дефектностей контролируемых ЭЭ объектов.

Для решения поставленной задачи способ контроля технического состояния электроэнергетических объектов, в котором полную дефектность контролируемого объекта, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению оборудования этого объекта, отличается тем, что измеряют в эквивалентных условиях для контролируемого и однотипного с ним эталонного объектов энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации сразу всего оборудования указанных 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, а полную дефектность контролируемого объекта определяют путем сравнения фиксированных интенсивностей белых шумов в энергетических спектрах излучений горизонтальной поляризации для контролируемого и эталонного объектов, причем 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. Кроме того, энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации измеряют посредством стандартной промышленной аппаратуры. Кроме того, измерительную аппаратуру размещают в средней части контролируемого или эталонного объекта, непосредственно над или под высоковольтным вводом (ВВ) ЛЭП рядом с ВВ ОРУ, а 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.

В заявляемом способе контроля технического состояния ЭЭ объектов общим с прототипом является то, что в нем «полную дефектность контролируемого объекта, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению оборудования этого объекта».

Следовательно, предлагаемый способ, как и способ-прототип, относится к дистанционным методам шумовой и квазишумовой диагностики, и в нем, как и в прототипе, полную дефектность контролируемого ЭЭ объекта, находящегося под напряжением (т.е. подключенного к ВВ ЛЭП и находящегося под напряжениями этих ЛЭП), определяют по электромагнитному излучению оборудования этого объекта.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого способа и прототипа показывает наличие следующих отличительных признаков:

1) «измеряют в эквивалентных условиях для контролируемого и однотипного с ним эталонного объектов энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации сразу всего оборудования указанных объектов на частотах совместного действия белых шумов и квазигармонических колебаний с резонансными частотами добротных колебательных цепей оборудования этих объектов»;

2) «выделяют и фиксируют в измеренных спектрах интенсивности белых шумов»;

3) «полную дефектность контролируемого объекта определяют путем сравнения фиксированных интенсивностей белых шумов в энергетических спектрах излучений горизонтальной поляризации для контролируемого и эталонного объектов».

Признак, указывающий, что измерения проводят «с помощью стандартной промышленной аппаратуры измеряют в эквивалентных условиях для контролируемого и однотипного с ним эталонного объектов энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации сразу всего оборудования указанных объектов на частотах совместного действия белых шумов и квазигармонических колебаний с резонансными частотами добротных колебательных цепей оборудования этих объектов…» указывает, что в заявляемом способе используется стандартная промышленная аппаратура (а не специализированная, содержащая широкополосную антенну произвольной поляризации и специально изготовленный измеритель средней интенсивности потока излучаемых импульсов, как это имеет место в прототипе) и в эквивалентных условиях (т.е. в одинаковых условиях эксплуатации для контролируемого и однотипного с ним эталонного ЭЭ объектов и с применением единых метрических средств, отличных от используемых в прототипе) измеряют энергетические спектры ЭМИ горизонтальной поляризации сразу всего оборудования этих объектов на частотах совместного действия белых шумов и квазигармонических колебаний с резонансными частотами добротных колебательных цепей оборудования указанных объектов, а не средние интенсивности потоков шумовых и детерминированных импульсов произвольной поляризации, излучаемых отдельными единицами оборудования указанных ЭЭ объектов во всей рабочей полосе частот измерительной аппаратуры, как в способе-прототипе.

При этом основной рекомендуемый диапазон измерений в заявляемом способе располагается в низкочастотной части области действия белого шума, т.е. на частотах 3-300 MHz (запасной вариант в высокочастотной части этой области на частотах 0,3-3,0 GHz), и отличается от такового в прототипе.

Предпочтение в предлагаемом способе отдано измерению энергетических спектров ЭМИ именно горизонтальной поляризации (а не интегральной мощности ЭМИ произвольной поляризации в рабочей полосе частот измерительной аппаратуры, как в прототипе), поскольку в ЭЭ объектах с большой занимаемой площадью всегда имеется многочисленное оборудование, вводы напряжений которого через ВВ ОРУ подключены к ВВ ЛЭП. Последние же (ВВ ОРУ и ВВ ЛЭП) содержат в своих токах информацию о дефектности всего оборудования ЭЭ объекта и являются эффективными излучающими антеннами как раз горизонтальной поляризации на рекомендуемых в предлагаемом способе основных частотах измерений f=3-300 MHz (и на частотах запасного варианта f=3-3000 MHz) и при применении широкополосной измерительной антенны той же горизонтальной поляризации, подключенной к входу промышленного анализатора спектра с указанным частотным диапазоном, позволяют измерять и анализировать энергетические спектры излучений горизонтальной поляризации, создаваемые оборудованием сразу всего ЭЭ объекта (контролируемого, или эталонного), и осуществлять достаточно просто, с увеличенной оперативностью и повышенной надежностью, в сравнении со способом-прототипом, достоверную экспресс-диагностику полных дефектностей контролируемых ЭЭ объектов и в первую очередь больших по занимаемой площади объектов. Причем при использовании запасного рекомендуемого частотного диапазона измерений в предлагаемом способе дополнительно повышается точность, а соответственно, увеличивается и надежность диагностирования полной дефектности контролируемого ЭЭ объекта (в способе-прототипе такая возможность не предусмотрена).

Отличительный признак «выделяют и фиксируют в измеренных спектрах интенсивности белых шумов» называет используемый в предлагаемом способе диагностический параметр (интенсивности белых шумов в энергетических спектрах ЭМИ горизонтальной поляризации от контролируемого и однотипного с ним эталонного объектов), предлагает простыми математическими методами, например методом линейной аппроксимации (с последующей экстраполяцией результата аппроксимации на весь частотный диапазон измерения спектров) набора экспериментальных точек, числом 10-20 и более, с минимальными локальными спектральными плотностями в пределах интервала значений, равного удвоенной статистической погрешности измерений, выделить в измеренных энергетических спектрах ЭМИ горизонтальной поляризации для контролируемого и однотипного с ним эталонного ЭЭ объектов компоненты белых шумов (спектральные плотности которых не зависят от частоты анализа) и рекомендует фиксировать интенсивности этих компонентов в вышеуказанных спектрах, т.е. фиксировать интенсивности (спектральные плотности) именно белых шумов (благодаря чему в предлагаемом способе повышается надежность диагностирования полных дефектностей указанных объектов), а не суммарные интенсивности белых шумов и квазигармонических составляющих с резонансными частотами добротных колебательных цепей оборудования ЭЭ объектов во всей рабочей полосе измерительной аппаратуры, как это делается в прототипе.

Отличительный признак «полную дефектность контролируемого объекта определяют путем сравнения фиксированных интенсивностей белых шумов в энергетических спектрах излучений горизонтальной поляризации для контролируемого и эталонного объектов» указывает путь к разработке критериев и к определению (с применением этих критериев) полной дефектности контролируемого ЭЭ объекта.

Эти критерии формируют таким образом, чтобы различать несколько градаций (уровней) полных дефектностей контролируемых ЭЭ объектов, например градации: слабая, умеренная, сильная и опасная дефектности. При этом в качестве эталона может использоваться как сам контролируемый ЭЭ объект на начальной стадии его эксплуатации (т.е. новый ЭЭ объект или объект, полностью восстановивший свою работоспособность после выполнения профилактических и ремонтных работ), так и любой другой, однотипный с контролируемым объект с минимальной (среди обследованных объектов) интенсивностью белого шума в энергетическом спектре его ЭМИ горизонтальной поляризации.

В ходе выполнения экспериментов нами было установлено, что непосредственно перед отказом контролируемого ЭЭ объекта интенсивность белого шума в энергетическом спектре ЭМИ горизонтальной поляризации этого объекта возрастает на 50-60 dB. Можно предложить поэтому следующие простые и универсальные критерии для определения полной дефектности контролируемого ЭЭ объекта по интенсивности белого шума в его энергетическом спектре ЭМИ горизонтальной поляризации.

Слабая полная дефектность контролируемого ЭЭ объекта соответствует интенсивности белого шума в его энергетическом спектре ЭМИ горизонтальной поляризации, превышающей таковую у эталонного объекта на величину до 15 dB. (1)

Умеренная полная дефектность контролируемого ЭЭ объекта соответствует интенсивности белого шума в его энергетическом спектре ЭМИ горизонтальной поляризации, превышающей таковую у эталонного объекта на величину от 15 до 30 dB. (2)

Сильная полная дефектность контролируемого ЭЭ объекта соответствует интенсивности белого шума в его энергетическом спектре ЭМИ горизонтальной поляризации, превышающей таковую у эталонного объекта на величину от 30 до 45 dB. (3)

Опасная полная дефектность контролируемого ЭЭ объекта соответствует интенсивности белого шума в его энергетическом спектре ЭМИ горизонтальной поляризации, превышающей таковую у эталонного объекта на величину более 45 dB. (4)

Благодаря измерениям энергетических спектров ЭМИ горизонтальной поляризации и сравнению с эталоном, предлагаемые в заявляемом способе критерии (1-4) и получаемые с применением этих критериев оценки полных дефектностей контролируемых ЭЭ объектов проявляют слабую чувствительность к воздействию внешних помех, меньшую, чем в способе-прототипе, т.к. большая часть сторонних вещательных и служебных радио- и телевизионных станций работает с ЭМИ вертикальной поляризации, которые подавляются в предлагаемом способе измерительной приемной антенной горизонтальной поляризации. Отмеченное обстоятельство способствует в предлагаемом способе дополнительному повышению, в сравнении со способом-прототипом, надежности диагностирования полной дефектности контролируемого ЭЭ объекта.

Следовательно, в заявляемом способе контроля технического состояния ЭЭ объектов все достоинства прототипа сохранены и умножены. При этом ввиду измерений в заявляемом способе с применением стандартной промышленной аппаратуры энергетических спектров ЭМИ горизонтальной поляризации сразу всего оборудования ЭЭ объектов (минуя громоздкие предварительные ступени измерения энергетических спектров для отдельных единиц оборудования этих объектов и определения дефектностей указанных единиц оборудования, как это делается в способе-прототипе) в конкретном рекомендованном частотном диапазоне (а не средней интенсивности потока шумовых и детерминированных импульсов произвольной поляризации в неопределенном частотном диапазоне выше значений f=150-200 MHz, как в прототипе), предлагаемый способ является достаточно простым и позволяет осуществлять достоверную экспресс-диагностику полной дефектности ЭЭ объектов с увеличенной оперативностью и повышенной надежностью в сравнении с прототипом.

Из сказанного следует, что предложенная совокупность общих и отличительных существенных признаков заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭ объектов (и в первую очередь больших по занимаемой площади объектов) обеспечивает решение поставленной задачи и достижение желаемого технического результата.

Именно такая совокупность существенных признаков заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭ объектов обеспечила его простоту, позволила увеличить оперативность и повысить надежность диагностирования полных дефектностей контролируемых объектов, а потому сделала заявляемый способ пригодным для осуществления достоверной экспресс-диагностики полных дефектностей ЭЭ объектов и в первую очередь больших по занимаемой площади объектов. Причем диагностика в предлагаемом способе может выполняться как на самом объекте под ВВ ЛЭП около ВВ ОРУ, так и с вертолета, зависшего над объектом на высоте 50-100 в непосредственной близости к ВВ ЛЭП и ВВ ОРУ.

На основании сказанного 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, т.к. оно не следует явным образом из известных технических решений и пригодно для практического применения.

Практическую реализацию заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭ объектов продемонстрируем на примере диагностирования полной дефектности одной из распределительных электрических подстанций (ПС) Приморского края России.

В состав данной ПС входят: протяженные участки ВВ ЛЭП с напряжениями 500 kV, 220 kV, 11 kV и более десятка единиц ЭЭ оборудования, в том числе AT, ТТ, ТН, УШР, ОРУ-500, ОРУ-220 и прочие.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен (в логарифмическом масштабе по обеим осям) энергетический спектр ЭМИ горизонтальной поляризации эталонного ЭЭ объекта, измеренный для вышеуказанной ПС 03.06.2010 непосредственно под ВВ ЛЭП с напряжением 500 kV (рядом с ОРУ-500). Слабая полная дефектность эталонного объекта была установлена способами, с помощью которых тогда же, 03.06.2010, были проконтролированы дефектности всех основных единиц оборудования данной ПС, которые оказались слабыми.

На фиг. 2 представлен (в логарифмическом масштабе по обеим осям) энергетический спектр ЭМИ горизонтальной поляризации, измеренный 23.07.2014 для того же ЭЭ объекта (ПС), после 4-х лет его непрерывной эксплуатации.

Оба спектра сняты в номинальных режимах работы ПС в частотном диапазоне f=3-300 MHz с помощью единых метрических средств: широкополосной измерительной антенны горизонтальной поляризации и управляемого компьютером промышленного анализатора спектра NS-30A.

На фиг. 1, 2 использованы следующие обозначения: SG1, SG2 - энергетические спектры излучений горизонтальной поляризации для эталонного (первого) и контролируемого (второго) объектов в dB(W)/Hz; f - частота анализа в Hz; (SG1)W, (SG2)W - интенсивности компонентов белых шумов в спектрах излучений эталонного и контролируемого объектов в dB(W)/Hz (пунктирные линии).

В спектре ЭМИ горизонтальной поляризации эталонного ЭЭ объекта (фиг. 1) видны интенсивные пики квазигармонических составляющих на резонансных частотах добротных колебательных цепей оборудования этого объекта. Аппроксимация прямой пунктирной линией, параллельной оси частот f, набора экспериментальных точек А, В, С, …, Z, соответствующих минимальным локальным интенсивностям излучений в интервале значений спектральных плотностей, равном удвоенной статистической погрешности измерений 2β (в нашем случае 2β = 2 dB), позволила выделить в спектре излучения эталонного ЭЭ объекта компонент белого шума и определить его интенсивность (спектральную плотность), которая составила (SG1)W=-177 dB(W)/Hz.

В спектре ЭМИ горизонтальной поляризации контролируемого ЭЭ объекта (фиг. 2) видны возросшие по величине пики квазигармонических составляющих на резонансных частотах добротных колебательных цепей оборудования этого объекта. Аппроксимация прямой пунктирной линией, параллельной оси частот f (с последующей экстраполяцией результата аппроксимации на весь частотный диапазон измерений), набора экспериментальных точек А, В, С, …, Z, соответствующих минимальным локальным интенсивностям излучений в интервале значений спектральных плотностей, равном удвоенной статистической погрешности измерений 2β = 2 dB, позволила выделить в спектре излучения контролируемого ЭЭ объекта компонент белого шума и определить его интенсивность (спектральную плотность), которая оказалась равной (SG2)W=-156 dB(W)/Hz, т.е. на 21 dB выше, чем у эталонного ЭЭ объекта.

При этом гарантировано, что полученный отсчет в 21 dB соответствует разности интенсивностей (спектральных плотностей) именно белых шумов, а не пиков квазигармонических колебаний в ЭМИ рассматриваемых ЭЭ объектов. В способе-прототипе подобная гарантия отсутствует.

Теперь, используя критерии (1-4), можно оценить предлагаемым способом достаточно просто и с повышенной надежностью (в сравнении с прототипом и аналогом) полную дефектность контролируемого ЭЭ объекта как умеренную, что было подтверждено также известными способами, описанными как в RU №2311652, так и в «Методических указаниях 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, т.е. было установлено, что слабой и умеренной дефектностью на 23.07.2014 в контролируемом объекте обладает все основное ЭЭ оборудование.

Стоит отметить, что квалифицированному специалисту достаточно бросить беглый взгляд на спектры, представленные на фиг. 1, 2, чтобы без специальной обработки результатов экспериментов с точностью до статистической погрешности измерений β определить разницу интенсивностей белых шумов в спектрах излучений эталонного и контролируемого объектов и, применяя критерии (1-4), оперативно аттестовать полную дефектность контролируемого ЭЭ объекта.

Следовательно, заявляемый способ контроля технического состояния ЭЭ объектов не только обеспечивает повышенную надежность диагностирования полной дефектности контролируемого объекта, но и является достаточно простым, в сравнении с прототипом, как в плане выполнения измерений энергетических спектров ЭМИ сразу всего оборудования ЭЭ объекта (с помощью стандартной промышленной аппаратуры), так и в плане обработки и интерпретации полученных результатов измерений. Это позволяет специалисту, используя предлагаемый способ, с увеличенной оперативностью и повышенной надежностью осуществлять достоверную экспресс-диагностику полной дефектности ЭЭ объектов (и в первую очередь больших по занимаемой площади ЭЭ объектов) непосредственно на месте измерений, без дополнительных затрат времени на обработку полученных экспериментальных данных, чего нет в прототипе и в аналоге.

Отмеченные достоинства заявляемого способа, его достаточная простота, повышенная надежность и увеличенная оперативность формирования заключения, особенно важны при выполнении экспресс-диагностики ЭЭ объектов с сильной и опасной дефектностью, когда необходимо срочно решать вопрос о снятии напряжений с аварийного объекта.

Приведенный пример реализации заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭ объектов убедительно демонстрирует преимущества этого способа в сравнении с прототипом и аналогом.

Практическое применение заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭ объектов для аттестации дефектности конкретного промышленного объекта (одной из распределительных ПС России) продемонстрировало простоту этого способа, повышенную надежность и увеличенную оперативность выполнения оценки полной дефектности контролируемого ЭЭ объекта и подтвердило возможность реализации, с применением предлагаемого способа, достоверной экспресс-диагностики ЭЭ объектов и в первую очередь больших по занимаемой площади объектов, включающих в себя протяженные части ВВ ЛЭП и многочисленное оборудование, подключенное к этим ВВ ЛЭП.

Из сказанного следует, что заявляемый способ контроля технического состояния ЭЭ объектов обладает, в сравнении с прототипом и аналогом, достаточной новизной, простотой, повышенной надежностью и увеличенной оперативностью определения дефектностей контролируемых объектов и позволяет успешно осуществлять достоверную экспресс-диагностику полных дефектностей этих объектов и в первую очередь больших по занимаемой площади ЭЭ объектов.

1. Способ контроля технического состояния электроэнергетических объектов, в котором полную дефектность контролируемого объекта, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению оборудования этого объекта, отличающийся тем, что измеряют в эквивалентных условиях для контролируемого и однотипного с ним эталонного объектов энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации сразу всего оборудования указанных 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, а полную дефектность контролируемого объекта определяют путем сравнения фиксированных интенсивностей белых шумов в энергетических спектрах излучений горизонтальной поляризации для контролируемого и эталонного объектов, причем 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.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что энергетические спектры электромагнитных излучений горизонтальной поляризации измеряют посредством стандартной промышленной аппаратуры.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерительную аппаратуру размещают в средней части контролируемого или эталонного объекта, непосредственно над или под высоковольтным вводом (ВВ) ЛЭП рядом с ВВ открытого распределительного устройства (ОРУ), а 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.



 

Похожие патенты:

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.

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 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.
Наверх