Определение мест повреждения силовых кабелей линий индукционным методом с использованием компьютерной визуализации диагностических параметров

• Автор: Иванков, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 199 с. : ил

1.1. Методы визуализации информации при диагностировании технических объектов.

1.2. Конструктивные характеристики силовых кабельных линий, определяющие структуру их внешнего магнитного поля
1.3. Электромагнитные параметры силовых кабельных линий в режимах диагностирования повреждений.
1.4. Основные электромагнитные параметры трассовых методов определения места повреждения силовых кабельных линий
1.5. Формирования диагностических сигналов при индукционном методе определения повреждения кабельных линий
1.6. Выбор диагностических параметров для визуализации трассовых методов определения места повреждения
1.7. Выводы

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ КАБЕЛЬНОЙ

ЛИНИИ ПРИ КОМПЬЮТЕРОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ.

2.1. Общие сведения

2.2. Расчет структуры магнитного поля на трассе кабельной

2.3. Расчет структуры магнитного поля тока перемычки в месте замыкания кабельной линии
2.4. Расчет структуры магнитного поля распределенного тока
подтекания над местом замыкания на оболочку кабельной линии.
2.5. Расчет структуры магнитного поля над местом повреждения изоляции силовой кабельной линии
2.6. Анализ методов индикации диагностических сигналов и выбор алгоритма визуализации магнитного поля кабельной линии.
2.7. Анализ входных преобразователей для визуализации магнитного поля поврежденной кабельной линии
2.8. Выводы
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ В
РЕЖИМАХ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ
3.1. Обоснование параметров экспериментальной установки
3.2. Исследование структуры магнитного поля на трассе кабельной линии в режимах диагностирования.
3.3. Исследование пространственной структуры магнитного поля над местом повреждения кабельной
3.4. Сравнительная оценка результатов расчета структуры магнитного поля и экспериментальных данных.
3.5. Выводы.
Глава 4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ВИЗУАЛИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ МАГНИТНОГО ПОЛЯ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ.
4.1. Принципы построения и структура устройства компьютерной визуализации магнитного поля поврежденной кабельной линии.
4.2. Выбор и расчет конструкции блока сбора информации
4.3. Выбор и расчет конструкции блоков преобразования и обработки информации
4.4. Выбор и расчет конструкции блока вывода диагностической информации
4.5. Программное обеспечение устройства визуализации магнитного поля кабельной линии.
4.6. Экспериментальные исследования устройств визуализации магнитного поля кабельной линии.
4.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Особое внимание следует уделить методу визуализации повреждений статора генераторов, являющегося применением традиционного индукционного метода диагностики стали сердечников крупных электрических машин, рекомендованного объемами и нормами испытаний и циркуляром Ц РАО ЮС России, дополненного обработкой и выводом результатов на монитор ПЭВМ . Устройства, реализующие данный метод, функционируют следующим образом датчик фиксирует параметры напряженности магнитного поля в пазах статора, далее полученные сигналы преобразуются и запоминаются, после чего информация обрабатывается и выводится на экран. Примером может служить аппаратура Интроскан ИС0 комплекс автоматизированного контроля замыканий листов активной стали сердечников крупных электрических машин. Используется косвенный алгоритм визуализации. Применение визуализации диагностической информации, получаемой индукционным методом, основываясь на результатах диагностирования генераторов, позволяет существенно увеличить скорость и точность определения мест повреждения объекта. Для использования преимуществ визуализации при диагностировании силовых кабельных линий необходимо определить отображаемые параметры, форму отображения и объем информации необходимый для отображения. Рассмотрим конструкцию силовых кабелей наиболее ответственных потребителей, с целью выявления конструктивных закономерностей, оказывающих определяющее влияние на их электромагнитные характеристики и структуру магнитного поля в режимах диагностирования повреждений изоляции. Теория и конструкции силовых кабелей подробно рассмотрены в технической литературе и позволяют выполнить с привлечением справочных данных анализ конструктивных параметров основных элементов и особенностей их изготовления. Кабели имеют три основных конструктивных элемента токоведущие проводники, изоляцию и герметичные защитные оболочки. Силовые кабели отличаются огромным многообразием конструкций и типоразмеров . В отдельных классах напряжений существует более типовых кабельных изделий. Номинальное сечение токопроводящих жил силовых кабелей определяется ГОСТ 3 и имеет следующие типоразмеры 1 1,5 2,5 4 6 0 0 5 0 0 0 0 5 0 мм2. Жилы изготавливают различной гибкости и делят по этому признаку на 6 классов. Кабели для стационарных условий прокладки имеют жилы 1,2 и 3 классов. Кабели на напряжение выше 1 кВ изготавливаются в одножильном и трхжильном исполнении, до 1 кВ от одной до четырех. Для изготовления жил применяют медную проволоку марок ММ мягкая и МТ тврдая, алюминиевую проволоку марок АМ мягкая, АПТ полутврдая, АТ тврдая и АТп повышенной тврдости. Жилы могут выполняться однопроволочными и многопроволочными круглого или фасонного сечения, включая наиболее распространенное секторное исполнение. Изоляция токопроводящих жил изготавливается из пропитанной кабельной бумаги, пластмассы или резины. Изоляция кабеля подразделяется на изоляцию непосредственно жил и, в многожильных кабелях, на поясную изоляцию, общую для всех жил. Герметичные оболочки кабелей выполняются из металла свинец, алюминий, сталь пластмассы и резины. Их толщина зависит от конструкции кабеля и его диаметра под оболочкой. Применяют свинец марок С2, С3 или сплавы свинца и сурьмы, алюминиевые оболочки изготавливают прессованием из алюминия марки А5 или сваркой из марок АДО, АД1. Стальные оболочки имеют толщину не менее 0,2 мм с глубиной гофра в зависимости от диаметра кабеля под оболочкой от 0,7 до 3,6 мм. Пластмассовые оболочки изготавливаются из шлангового поливинилхлоридного пластиката ПХВ или полиэтилена ПЭ, резиновые из маслостойкой резины марки РШН2 не распространяющей горение. Жилы кабеля могут иметь, в зависимости от класса напряжения общую оболочку или отдельные оболочки для каждой жилы. Наиболее распространенная форма оболочек круглая, для кабелей на напряжение кВ разработаны конструкции оболочек с формой близкой к треугольной. В качестве материала для оболочек в кабелях с бумажной изоляцией применяется свинец и алюминий, с пластмассовой изоляцией шланги из ПХВ или ПЭ, с резиновой изоляцией свинец, ПХВ или маслостойкая резина. Оболочки кабелей снабжаются защитными покровами различного исполнения для защиты кабелей от механических повреждений и коррозии.