Разработка элементов системы диагностики высоковольтной изоляции устройств электроснабжения тяговых подстанций

• Автор: Бунзя, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение

1 АНАЛИЗ ОС ЮВНЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ УСТРОЙСТВ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

1Л Существующие методы профилактического контроля электрической

изоляции оборудования тяговых подстанций

1.2 Применение характеристик частичных разрядов для оценки текущего состояния изоляции электрооборудования

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТИЧНЫХ

РАЗРЯДОВ В УСТРОЙСТВАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

2Л Исследование характеристик частичных разрядов в условиях

эксплуатации и выбор диагностических критериев

2.2 Исследование влияния внешних факторов па характеристики частичных разрядов в лабораторных условиях.
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ В
ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
ЗЛ Разработка объемной модели изоляционной структуры
с одним включением
3.2 Оценка достоверности разработанной модели
3.3 Основные результаты моделирования поверхностных разрядов
3.4 Разработка объемной модели изоляционной структуры
с множеством включений
3.5 Основные результаты моделирования част1гчных разрядов внутри изоляционной структуры.
4 РАЗРАБОТКА И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ.
4.1 Устройство опытного образца аппаратуры контроля состояния электрической изоляции оборудования кВ.
4.2 Основные результаты испытаний опытного образца.
4.3 Техникоэкономическое обоснование внедрения
опытного образца
5 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯТЯГОВОЙПОДСТАНЦИИ.
Заключение.
Список использованных источников


Сложившаяся ситуация объясняется целым рядом факторов. Срок эксплуатации большей части силового оборудования составляет не менее лет, то есть больше нормативного срока службы. Электрическая изоляция в течение длительного времени подвергается воздействию многочисленных факторов, теряет свои первоначальные свойства, в том числе диэлектрические. Процесс обновления оборудования происходит крайне медленно. Одновременная замена всего оборудования, срок эксплуатации которого выше нормативного, невозможна в связи со значительными финансовыми затратами. Применяемые ранее и в настоящее время методы профилактических испытаний не позволяют получить реальной картины состояния изоляции по различным причинам. Во-первых, принятые нормы и количественные оценки различных параметров могут быть справедливы для относительно «молодого» оборудования. Если оборудование эксплуатируется после нормативного срока, те же количественные оценки не могут являться критерием исправности или неисправности и требуют более глубокой оценки. Во-вторых, применяемые методы на сегодняшний день являются технически несовершенными и не позволяют выявить скрытые дефекты. Следовательно, в период времени между профилактическими испытаниями эта изоляция остается практически бесконтрольной и скрытые дефекты, которые при испытаниях проявлялись лишь в части изоляции, могут развиваться до критических и привести к выходу из строя оборудования в соответствии со статистикой отказов. Необходимо также отметить, что сам процесс профилактических высоковольтных испытаний требует отключения оборудования па период испытаний, более того, трудовых и временных затрат оперативного персонала, что не всегда возможно в условиях постоянной нагрузки тяговой подстанции. Рассмотрим подробнее некоторые известные методы профилактических испытаний изоляции. Для оценки состояния изоляции устройств электроснабжения железных дорог существуют различные, значительно отличающиеся друг от друга, методы. Объемы и нормы испытаний зависят от типа электроустановок, уровня их рабочего напряжения и регламентированы Правилами устройства электроустановок и соответствующими инструкциями [, ]. Основными видами электрических испытаний высоковольтной изоляции электрооборудования, как правило, являются: испытания повышенным напряжением промышленной частоты, измерение сопротивления изоляции с определением коэффициента абсорбции, измерение тангенса угла диэлектрических потерь и определение отношений С2/С и АС/С (таблица 1. Убедиться в том, выдержит ли изоляция определенное напряжение без повреждения, в настоящее время можно только путем подачи на него еще большего напряжения. Поэтому наиболее широкое распространение получили испытания повышенным напряжением промышленной частоты. Процесс проведения этих испытаний подробно регламентирован стандартами. Продолжительность испытаний составляет чаще всего 1 мин. В некоторых случаях допускается проведение испытаний в течение более длительного времени. Величины испытательных напряжений берутся на основе опыта многих десятилетий, их величины зависят не только от технических, но и от экономических факторов. Однако подобное испытание сопровождается таким воздействием на изоляцию, которое в действительности не встречается. Это приводит к увеличению вероятности пробоя исправной изоляции. Таким образом, с одной стороны, испытание повышенным напряжением — это единственный способ обнаружения слабых мест. С другой стороны, испытания приносят больше вреда, чем пользы, они вызывают необратимые изменения и сокращают срок службы изоляции. Таблица 1. Исследование, основанное на измерении сопротивления изоляции или ее проводимости, является самым известным испытанием. Измерение производится мегаомметром или методом амперметра и вольтметра. Сопротивление изоляции вычисляют как отношение напряжения, применяемого при измерении, к току утечки. Эта величина зависит от размеров изоляции, ее структуры, текущего момента времени и составляющих изоляцию материалов. Следует отметить, что измерение сопротивления изоляции связано с некоторыми трудностями.