Главная стр 1
скачать
Проблемы обработки и анализа данных тепловизионного контроля электрооборудования
Власов Анатолий Борисович, канд. техн. наук,
профессор кафедры электрооборудования судов МГТУ


E-mail: Аnatoly.Vlasov@mstu.edu.ru



Джура Алексей Владимирович, АО "Колэнерго"
Тепловизионная диагностика высоковольтного (до 330 кВ) электрооборудования (termovision control and diagnostic high level voltage equipment to 110-330 kV) с помощью систем Termovision-487 и AGA-782, позволяет выявлять аномальные температурные состояния на энергообъектах при различных нагрузках электрических линий (табл. 1). Чувствительность тепловизоров и качество теплограмм (termogramms) позволяет локализовать перегрев до 0.1оС, осуществлять тепловизионные испытания электрооборудования при значениях токов линий, значительно отличающихся от номинальных значений, например, при токах, ниже 2-5 % от номинала; при этом условия испытаний различаются по температуре окружающей среды, скорости ветра, габаритах объектов и т.п.

Для экспертной оценки, статистического анализа данных тепловизионного контроля, прогнозирования срока службы оборудования с помощью тепловизионного контроля операторам необходимо производить пересчет данных тепловизионного контроля, полученных при конкретных условиях испытаний на повышенную нагрузку, например, 50 или 100% (по току).



В технических документах принято использовать следующее соотношение для перерасчета данных тепловизионого контроля на повышенную нагрузку:
DTx/DTo =(Iн/Iф)2    (1)

где DTx - прогнозируемое превышение температуры поверхности объекта при номинальном токе Iн;


DTo - наблюдаемое (измеряемое) превышение температуры поверхности объекта при реальном токе Iф.
Опыт эксплуатации тепловизионной техники при низких нагрузках (2…10% по току) и прогнозирования работы оборудования, а также специально проведенные нами эксперименты, показывают, что при использовании соотношения (1) получаются заведомо неправильные (сильно завышенные) значения температурных перегревов. "Качество" подобного прогноза может быть оценено по результатам таблицы 1. Завышенные прогнозируемые данные приводят к неправильной экспертной оценке, выдаче некорректных рекомендаций, как правило, требующих аварийного или срочного ремонта, немотивированной остановке оборудования, расходованию дефицитных материалов и финансовых средств.

Нормативные документы не содержат рекомендации по учету влияния скорости ветра на температуру поверхности того или иного изделия, хотя влияние ветра очевидно. Данные, годами накапливаемые в энергетических системах, не могут быть проанализированы и сравнены с данными, полученными в других энергосистемах из-за многочисленных особенностей испытаний, проведенных в различное время года: напряжений, мощностей, токов, температуры, скорости ветра и других параметров окружающей среды. Недостатки упрощенных методик и рекомендаций не позволяют оценить поведение материалов и конструкций в разных режимах эксплуатации, в частности, не позволяют прогнозировать повышение температуры и развитие дефектов контактных соединений со временем. Например, как сравнить измерения, проведенные сегодня в ветренную погоду при малых нагрузках с данными, которые получены вчера, при повышенной нагрузке, пониженной температуре окружающей среды и отсутствии ветра?

К многочисленным факторам, которые не учитываются, с разной степенью влияния, можно отнести охлаждение объекта за счет излучения, влияние температуры на все физические параметры воздуха, температуры на электрическое сопротивление объекта, размеров изделия на процессы конвекции и т.п. Игнорирование перечисленных выше факторов негативно влияет на точность прогнозирования результатов тепловизионного контроля, и, следовательно, на решения экспертов.

В Колэнерго производится обработка данных с помощью разработанной программы приведения данных тепловизионного контроля к единому критерию (Власов А.Б. Программа приведения данных тепловизионного контроля к единому критерию. (The programm for treatment of the dates of a termovision control to the standart criterions). Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2000610836 по заявке №2000610709 от 5.07.2000, регистр. 4.09.2000 г.)

Программа учитывает тепловыделения от нагретых объектов, конвекционные потоки и излучение с поверхности, скорость ветра при испытаниях, позволяет не только оценить температурный перегрев отдельных дефектов и ненарушенной фазы, например, контактных соединений при различных токах и температурах, но и привести экспериментальные данные к нормированным (приведенным) значениям, например, при 20 oС и 100 % (или 50 %) нагрузке независимо от условий испытаний.

Для экспериментальной проверки работы программы выполнены испытания по контролю температуры провода, через который пропускался ток в диапазоне 0,1…20 А (То = 20 оС, скорость ветра равна нулю). Примем силу тока 20 А за номинальное значение (100 %); при этом получим, что изменение нагрузки составляет от 0.5 до 100 % (по току). Подобный диапазон нагрузки реализуется и при тепловизионных испытаниях оборудования.

В эксперименте учитывалось приращение температуры провода DTэксп по отношении к окружающему воздуху. Увеличение силы тока приводит к резкому возрастанию приращения температуры нити (по отношению к температуре среды) от DTэксп = 0.4 оС до 407 оС (рис. 1, кривая 1).

При токе 0.68 А (» 3 %) экспериментальное значение превышения температуры DTэксп равно 1,3 оС. Произведенный перерасчет приращения температуры по соотношению (1) от 3 % нагрузки показывает, что при номинальном значении тока 20 А (100%) расчетное значение DTх » 1400 оС, превышает экспериментальное значение DTэксп более чем в 3,4 раза. При 50% нагрузке (10 А) экспериментальное значение DTэксп » 146 оС, в то время как расчетное значение по формуле (1) равно DTх » 400 оС. Этими фактами подтверждаются сильно завышенные значение перегревов, рассчитываемые по соотношению (1), и как следствие, неадекватные экспертные оценки.

Аналогичный результат получается при пересчете приращения температуры по соотношению (1) от значения DTэксп = 6,8 oC при токе 1,82 А (9 %). Перерасчет приращения температуры на 20 А (100 %) дает значение DTх » 810 оС, что в 2 раза больше, чем экспериментальное значение DTэксп = 407 оС.

Рассмотрим расчетные данные, получаемые с помощью анализируемой программы приведения (рис. 1, кривая 3); в пределах погрешности расчетные данные DTр близки в экспериментальным величинам DTэксп при различных токах. Анализ эксперимента показывает, что перерасчет приращения температуры, произведенный с помощью программы, на любую, вплоть до 100 %, нагрузку, дает значения близкие к экспериментальным.

Прогнозирование с помощью соотношения (1) дает не только завышенное значение температуры, но и большую относительную погрешность (до 25-30) %, в то время как расчет с помощью программы имеет погрешность не более 10 %. Неправильная экспертная оценка приводит к выбраковке оборудования, которое еще является работоспособным, и, в конечном счете, потере "доверия" к данным тепловизионного контроля.

Разработанная нами система обработки данных тепловизионного контроля позволяет провести статистическую обработку многолетних данных по тепловизионному контролю электрооборудования с целью определения вероятностных характеристик и оценки ресурса работы электрооборудования.





Мурманский Государственный Технический Университет, www.mstu.edu.ru
скачать


Смотрите также:
Проблемы обработки и анализа данных тепловизионного контроля электрооборудования
45.21kb.
Общие методические указания по проведению тепловизионного контроля (ТК) трансформаторов, выключателей, разрядников, опн, и другого электрооборудования подстанций и линий электропередачи
258.4kb.
Программа для обработки кодовых таблиц; устройство пк, управляющее его ресурсами в процессе обработки данных в табличной форме
28.55kb.
Системы обработки многопользовательских баз данных Реферат
248.81kb.
Модели данных Реферат
93.06kb.
Вопросы к экзамену по дисциплине «Базы данных в распределенных системах обработки информации»
33.79kb.
Понятия о базах данных и системах управления ими. Классификация баз данных. Основные средства обработки данных
171.87kb.
Система управления базами данных (субд). Назначение и основные функции. База данных
25.48kb.
Инструкция к программе "Cosinor Ellipse 2006"
111.68kb.
Далее Учреждение, регулирующим вопросы обработки персональных данных в моу
102kb.
Реферат: «Компьютеризация геофизических методов исследования скважин»
191.8kb.
Методика «уровень субъективного контроля»
220.11kb.