Электр жабдықты жылулық бақылау

Жылулық диагностика (инфрақ ызыл диагностика) – бұ л электр жабдық тың диагностикасындағ ы дамудың ең ү лкен дә стү рлі ә діспен сынаумен салыстырғ анда жақ сы жағ ы жә не артық шылығ ы бар перспективті жә не эффективті бағ ыты, атап айтқ анда:

· алынғ ан мағ лұ маттың анық тығ ы, ақ иқ аттығ ы, нақ тылығ ы,

· жабдық қ а тексеру жү ргізу кезіндегі қ ауіпсіздік,

· жабдық ты ажыратуды талап етпейді,

· жұ мыс орнын дайындауды талап етпейді,

· уақ ыт бірлігінде жұ мыс орындаудың ү лкен кө лемділігі,

· ерте даму сатысында ақ ауды анық таудың мү мкіндігі.

Жылулық диагностика бойынша жұ мыс принципі. Алдымен, жабдық тыжылулық бақ ылауғ а ө тпес бұ рын, арақ ашық тық та объектілер температурасын ө лшеу негізгі принципін қ арастырамыз. Барлығ ына температура ө лшеуші ретінде, тікелей тү йіспе кезінде объектінің температурасын ө лшеуші термометр белгілі. Егер объектінің температурасын ө лшеу қ ажет болса, тікелей тү йіспе қ ауіпті немесе мү мкін емес (Ә Ж оқ шауламасының гирляндасы), тү йіспелі термометр жарамсыз. Мұ ндай ө лшемге пирометр қ ажет. Пирометр объектінің температурасын ә р объектінібелгілейтін инфрақ ызыл сә уле кү шімен анық тайды. Инфрақ ызыл сә уле объектив арқ ылы пирометрдің сә уле кө зінің пропорционалды температурасында кернеу беретін сезімтал элементіне тү седі.

Пирометрдің электронды тү рлендіргіштері дисплейде температураның сандық мә нін шығ арады. Пирометр температураны тек қ ана объектінің анық талғ ан нү ктесінде ғ ана ө лшейді.

Температураның тарау бейнесін алу ү шін барлық объект (трансформатор) бойынша кө лденең жә не тігінен тез жә не автоматты тү рде аударатын сезімтал элемент, тепловизор талап етіледі. Тепловизордың жедел жады объектінің ә р ұ яшығ ының бір нү ктесінде температура туралы ақ парат табылатын жол жә не бағ аннан қ ұ рылады (1.1- сурет). 1.1- суретте кестенің ө лшемі жең ілдетіліп кө рсетілген. Шындығ ында, тепловизор ұ яшығ ының саны? есе кө п. Мысалы, ThermaСAM Е2 тепловизорында кестенің ө лшемі 160х120 ұ яшық қ а қ алыптастырылады.

Тепловизордың жедел жадында температура туралы ақ парат жазылғ аннан кейін объектінің нү ктесінде температурадан қ аншалық ты жоғ ары болса, соншалық ты ашық ө зіндік тү стері бар, темперетурамен анық талғ ан бейне пайда болады.

Бейне сұ йық кристалды дисплейге беріледі. Бұ л объектінің табиғ и бейнесін еске тү сіретін, жасанды болып табылатын, шынайы объекті нү ктесінің температурасы бойынша қ ұ рылғ ан бейне.

Тепловизорда компьютерлі жұ мысшымен байланыстың болуы алынғ ан ақ партты JPEG форматында сақ тауғ а мү мкіндік береді. Қ арастырылғ ан 1.1-суретте объектінің температурасы диапазон жағ дайында 10°С (20... 30°С) қ ұ райды. Тү стік палитрада 10 тү с бар болсын: бірінші тү с (тө менгі) қ ара, екінші тү с (келесі тө менгі) ең ашық оныншы тү с (жоғ арғ ы) -ақ. 20-дан 21°С-қ а дейін температуралы объектінің барлық нү ктесі қ ара тү спен боялады. 21-ден 22°С-қ а дейін температуралы нү ктелер екінші тү спен, 29-дан З0°С-қ а дейін температуралы нү ктелер оныншы ақ тү спен боялады. Мұ ндай бояулар тепловизорда салынғ ан арнайы бағ дарламамен орындалады.

1.1-сурет Объектінің теплопрограммасын алу этапы

Объектінің нү ктесінің ә р тү рлі температурасы туралы тү стік ақ паратты арқ алаушы жасанды бейне объектінің теплограммасы деп аталады, ал объектіні тепловизордің кө мегімен сынау – жылулық бақ ылау деп аталады.

Жылулық бақ ылаудың мерзімділігі. Электр жабдық ты жылулық бақ ылаудың келесі мерзімділігі қ абылданады:

Электр жабдық тың тарату қ ұ рылғ ылары:

а) 330-750 кВ кернеуде – жыл сайын;

б) 110-220 кВ кернеуде – екі жылда бір рет;

в) 35 кВ жә не одан тө мен кернеуде - ү ш жылда бір рет;

г) РҚ электр жабдығ ының кү шейген ластануында барлық кернеу кезінде – жыл сайын;

д) жел жү ктемесінің ә серінен жең ілдетілген арнайы қ ұ рылғ ысы жоқ бө геттің жоғ ары жиілікті тү йіспелі байланысы – жыл сайын;

е) РҚ электр жабдығ ының кезектен тыс ИК-бақ ылау барлық кернеуде апаттан кейін жү ргізіледі (едә уір жел жү ктемесі, РҚ шинасындағ ы Қ Т, жер сілкінісі, кө ктайғ ақ жә не т.б.).

Ә уе беріліс желілері:

Сымның тү йіспелі байланыстарының барлық тү рлерін тексеру:

а) Ә Ж- ін пайдалануда жаң адан енгізілуінде – бірінші жылында олардың пайдалануына енгізу;

б) пайдалануда 25 жыл жә не одан да кө п болатын Ә Ж- інде жарамсыздық қ а шығ ару кезінде тү йіспелі байланыстың 5%- ы – жыл сайын, жарамсыздық қ а шығ ару кезінде тү йіспелі байланыстың 5%- дан азы – 3 жылда кемінде бір рет;

в) шекті ток жү ктемесімен жұ мыс істейтін немесе жауапты тұ тынушыларды қ оректендіретін немесе ү лкен жел жә не мұ здақ жү ктемелі атмосфераны кө п ластайтын шартпен жұ мыс істейтін Ә Ж- інде – жыл сайын;

г) қ алғ ан Ә Ж- інде - 6 жылда кемінде бір рет.

Жабдық ты жылулық бақ ылау. Электр жабдық тардың жә не ток жү ретін телімнің жылулық кү йінің бағ асы олардың жұ мыс жә не қ ұ рылым шартынан тә уелділігі жү зеге асуы мү мкін:

а) жеткілікті қ ызу температурасы бойынша;

б) температураның жоғ арылауымен;

в) жоғ ары температурада;

г) ақ ау коэффициентінде;

д) уақ ыт бойынша температура ө згерісінің динамикасында;

е) басқ а ә дейі тексерілген жабдық пен объектінің температурасының ө лшенген мә нін салыстыру жолымен.

Температураның аса жоғ арылауы – қ ызудың ө лшенген температуратурасы мен қ оршағ ан ауа температурасының айырмашылығ ы.

Кейбір жабдық тар ү шін қ ызудың ең ү лкен шекті температурасы жә не температураның аса жоғ арылауы , оның ток жү ретін телімдері, тү йіспелер жә не тү йіспелі байланыстар 1.1- кестеде келтірілген.

Артық температура – бақ ыланғ ан тү йіннің ө лшенген температурасының бірдей шарттары бар басқ а фазалардың ұ қ сас тү йіндерінің температурасынан жоғ ары температура.

Ақ аулық коэффициенті – тү йіспелі байланыстың температурасының ө лшенген тү йіспелі байланыстан кемінде 1м арақ ашық тық та қ алып отыратын шинаның (сымның) толық телімінде жоғ арылауының температураның жоғ арылауына қ атынасы.

Электрлендіру жү йесінің жабдығ ының жылулық бақ ылауының негізгі принциптерін қ арастырайық.

Тү йіспелер жә не жабдық тың тү йіспелік байланыстарының кү йі жұ мыс тогының =0, 3…0, 6 жү ктемесі кезінде артық температура бойынша бағ аланады. Қ алыптасқ ан норма бойынша температура мә ні 0, 5 -қ а келтіріледі.

, (1.1)

мұ ндағ ы - ток жү ктемесі кезіндегі артық температура; - жұ мыс тогы жү ктемесі кезіндегі артық температура

0, 3 -тан кіші жұ мыс тогы кезіндегі жылулық бақ ылау олардың дамуының жоғ арғ ы сатысында ақ ауды табуғ а мү мкіндік туғ ызбайды.

Тү йіспенің жә не тү йіспелі байланыстың ақ аулығ ының дә режесі келесі тү рде бағ аланады:

=5…10°С – бақ ылауда ұ стауды қ ажет ететін жә не жө ндеу жү ргізу кезінде оның ескіруі бойынша график бойынша жоспарланғ ан ақ аулық тың бастапқ ы дә режесі;

= 10…30°С – электр жабдығ ын жұ мыстан кезек кү ттірмей шығ ару кезінде ақ аулық тың ескіруі бойынша ө лшемін қ абылдауды қ ажет ететін дамушы ақ ау;

> 30°С – баяу тозуды талап ететін апатты ақ ау.

1.1-кесте

Бақ ыланатын тү йіндер
Ток жү ретін оқ шауланбағ ан металл телімдер
Мыстан жә не оның қ орытпасынан жасалғ ан тү йіспелер
Мыстан, алюминнен жә не олардың қ орытпаларынан жасалғ ан аппараттық ө ткізгіштер
Болттық тү йіспелі байланыстар
3 кВ жә не одан жоғ ары кернеуде сақ тандырғ ыш
Тұ рғ ызылғ ан ТТ: магнит ө ткізгіш орамалары	- -
Кү штік кабель қ ылдары келесі режимдерде қ алыпты/апатты оқ шауламамен: - полихлорвинилден жә не полиэтиленнен жасалғ ан - сшитті полиэтиленен жасалғ ан - резинадан жасалғ ан - кернеу кезінде ылғ ал қ ағ аздан жасалғ ан, кВ: 1 жә не 3	70/80 90/130   80/80 65/75

Ескерту. Тү йіспе – операция уақ ытында электрлік тізбекті ажырататын немесе тұ йық тайтын аппараттың ток жү ретін телімі; тү йіспелі байланыс – ү здіксіз ток тізбегін (болттық, пісірілген жә не басқ а) қ амтамасыз ететін ток жү ретін байланыс.

Ток жү ретін телім. Ток жү ретін телімнің жылулық кү йін бағ алау кезінде ақ аулық коэффициентінің мә нінен шық қ ан ақ аулық дә режесі келесідей ажыратылады:

- 1, 2-ге дейін – бақ ылауда ұ стауды қ ажетсінетін ақ аулық тың бастапқ ы дә режесі;

- 1, 2…1, 5 –жұ мыстан кезек кү ттірмей шығ ару кезінде ақ аулық тың ескіруі бойынша ө лшемін қ абылдауды қ ажет ететін дамушы ақ ау;

- 1, 5-дан кө п – баяу тозуды талап ететін апатты ақ ау.

Кү штік трансформаторлар. 110 кВ жә не одан кө п кернеулі трансформаторды жылулық бақ ылау оларды жө ндеу қ ажеттіліктерінің мә селесі шешілгенде ғ ана жү ргізіледі. Трансформатор багінің сыртқ ы теплограммасы, салқ ындату жү йесінің элементтері, енгізулер жә не басқ алар алынады.

Теплограмманы талдау кезінде:

а) трансформатордың фазаларының ә р тү рлі енгізулерінің қ ызулары ө зара салыстырылады;

б) бақ ыланатын трансформатордың қ ызулары біртипті трансформатордың қ ызуларымен салыстырылады;

в) қ ызу ө згерісінің динамикасы уақ ыт жә не жү ктемеден тә уелділігі бойынша тексеріледі;

г) қ ызудың жергілікті орналасу орны анық талады;

д) жергілікті қ ызудың орны магнит сым элементінің жә не ораманың орналасу орнымен салыстырылады;

е) салқ ындату жү йесінің жұ мыс эффективтілігі анық талады.

Май толтырылғ ан енгізулер. Енгізу кү йі енгізу биіктігі бойынша температураның тарауымен бағ аланады. 1.2-суретте температураның қ алыпты жә не кейбір ақ ау кү йіндегі май толтырылғ ан енгізулер биіктігі бойынша орналасу бейнесі кө рсетілген.

1.3- суретте келтірілген Д жағ дайы теплограммен суреттелген. Орта бө лімінің оң жақ енгізуінің температурасы басқ а екі фазалардікінен тө мен екені кө рініп тұ р.

Ө лшеуіш трансформаторлар. Ішкі оқ шауламаның кү йін бағ алау ү шін жергілікті қ ызуы барфарфор қ ақ пақ тың жоғ арғ ы қ ызу температурасы, ал температура мә нін ө лшеу ү шін, ө зара 0, 3°С-тан артық айырмашылық жасамайтын бірдей аймақ тағ ы ү ш фазаның қ ақ пағ ы ө лшенеді.

1.1- сурет Май толтырылғ ан енгізудің биіктігі бойынша температураның тарау сипаты:

(А) температураның қ алыпты тарауы; (Б) май кең ейткіште қ ысқ а тұ йық талу контуры пайда болғ андағ ы температураның тарауы; (В) тү йіспелі байланыстың ішікі қ атты қ ызуы кезінде; (Г) май дең гейінің тө мендеуі кезінде; (Д) май айналымының бұ зылуы кезінде (ток жү ретін стержнде қ ағ аз қ алдық тың ісінуі, тау жынысының пайда болуы жә не т.б.).

1.3-сурет Трансформатор енгізуінің теплограммасы

Асқ ын кернеуден қ орғ ау аппараттары. Вентильді ажыратқ ыштың тураланғ ан белгілеріне мыналар жатады:

а) шунттаушы резисторлардың орналасу орнындағ ы барлық фазалардағ ы барлық элементтерінде бірдей қ ызу;

б) ажыратқ ыштың бір фазасының элементі бойынша температураның тә жірибе жү зінде бірдей тарауы; отличия температураның айырмашылығ ы ажыратқ ыштағ ы элементтер санына тә уелді 0, 5-5 аралығ ында болуы керек.

Асқ ын кернеуді сызық ты емес шектеу кү йінің бағ асы ө лшенген шектеуші қ ақ пақ тың биіктігі жә не периметрі бойынша температураны фазалық салыстыру жолымен іске асырылады. Қ ақ пақ та жергілікті қ ызу аймағ ы болмау керек.

Конденсаторлар. Бірдей қ уатты жү ктеменің бірдей қ уатты кезінде конденсатор корпусының қ ызу температурасы бір-бірінен 1, 2 есе айырмашылық жасамауы керек.

Кү штік кабельдер. Ток жү ретін кабель қ ылының қ ызу ө лшенген температурасы аппаратқ а қ осылғ ан орнында шекті мә нә нен аспауы керек.

Ә уе беріліс желілері. Алюминий жә не болатты алюминий сымның тү йіспелі байланысының кү йінің бағ асы ақ ау коэффициенті бойынша жү ргізіледі.

Ақ ау коэффициентінің ө лшеміне тә уелдігінен ақ ау дә режесі нормамен тө мендегідей қ ойылады:

- 1, 2-ге дейін – бақ ылауда ұ стауды қ ажетсінетін ақ аулық тың бастапқ ы дә режесі;

- 1, 2…1, 5 –жұ мыстан кезек кү ттірмей шығ ару кезінде ақ аулық тың ескіруі бойынша ө лшемін қ абылдауды қ ажет ететін дамушы ақ ау;

- 1, 5-дан кө п – баяу тозуды талап ететін апатты ақ ау.

Қ орыта келе, жабдық кү йін дә стү рлі ә діспен бағ алаудан бұ рын жылулық бақ ылаудың негізгі артық шылық тарын атап ө ту керек.

Жылулық бақ ылау жабдық тың жұ мыс кү йінде, яғ ни жү ктеме жә не кернеуде жү ргізіледі. Мұ ндай кү йдегі тексеру нә тижесі жү ктеме немесе кернеу алынғ андағ ыдан анығ ырақ. Мысалы, жү ктемелі оқ шаулама гирляндасы ү шін кернеуді ғ ана емес сымның қ атаң дығ ын да кө рсетеді. Тіректен алып тастағ аннан кейін гирлянданы тексеру кезінде тепловизормен кө рінген гирлянды оқ шауламасының зақ ымдануы кө рінбеуі мү мкін.

Жылулық бақ ылау жабдық ты сө ндірмей-ақ жә не кез келген уақ ытта жү ргізіледі. Сондық тан, жабдық ты жылулық бақ ылау тарату жә не электр энергиясын жіберуде ө зінің негізгі тапсырмасын орындауғ а кедергі келтіреді.

Зақ ымдану жұ мыс жабдығ ында қ аншалық ты анық талса, жө ндеудегі ақ аулы жабдық ты электр қ ондырғ ысын сө ндірмей жә не ең тө менгі дең гейге дейін уақ ытты қ ысқ артып, енгізуге дайындалуғ а артық уақ ыты болады.

Жылулық бақ ылау трансформаторлық майдың хроматографиялық талдауымен заманауи диагностиканың басқ а тү рлерімен нарядта жекеше мыналарғ а:

а) электр жабдық тағ ы апатты жағ дайлар туындағ анда, сондай-ақ, тұ тынушыларды электрмен ө амтамасыздандыруда сенімділіктің жоғ арылауын ескертуге;

б) жоғ арғ ы сатыда ө аншалық ты зақ ымдану анық талса, жө ндеуде соншалық ты шығ ынның азаюына;

в) электр жабдық тың жұ мысқ а қ абілеттілігін, ә сіресе, жабдық ү шін маң ызды 15 жыл жә не одан да кө п қ олданылғ анының қ азіргі жағ дайын бағ алауғ а рұ қ сат береді.

Ақ аулы жабдық тың сипаттамалы теплограммасы. Ә р тү рлі сипаттағ ы ақ аулы электр жабдық тың кейбір сипаттамалы теплограммалары 1.2-кестеде келтірілген.

1.2-кесте

Жабдық	Теплограмма	Не байқ алды	Себебі
Кернеу трансформаторы		Фарфорлы қ ақ пақ тың жоғ ары дә режеде қ ызуы	Тармақ тық тұ йық талу
Ажыратқ ыш		Тіректік оқ шауламаның жоғ арғ ы бө лігінің қ ызуы	Тіректік оқ шауламаның корпусындағ ы шытынау

Майлы сө ндіргіш		Тү йіспелі байланыстағ ы қ атты қ ызу	Тү йіспелі байланыстың ә лсіреуі, ө тпелі кедергінің жоғ арылауы
Трансформатор енгізулері		Оң жақ енгізудегі орта бө ліктің қ ызуының болмауы	Тұ лғ аның қ ағ аз оқ шауламасының ылғ алдығ ынан немесе тау жынысының тү зілуінен май айналымының бұ зылуы
Майлы сө ндіргіш		Тү йіспелі байланыстағ ы қ атты қ ызу	Тү йіспелі байланыстың ә лсіреуі, олардың ө тпелі кедергілерінің жоғ арылауы
Ажыратқ ыш		Тү йіспе мен пышақ арасындағ ы қ атты қ ызу	Тү йіспелі қ ысымның ә лсіреуі, олардың ө тпелі кедергілерінің жоғ арылауы
Трансформатор енгізулері		Оң жақ енгізудегі орта бө ліктің қ ызуының болмауы	Тұ лғ аның қ ағ аз оқ шауламасының ылғ алдығ ынан немесе тау жынысының тү зілуінен май айналымының бұ зылуы
Ажыратқ ыш		Тіректік оқ шауламаның жоғ арғ ы бө лігінің қ ызуы	Тіректік оқ шауламаның корпусындағ ы шытынау
Трансформатор енгізулері		Фарфорлы қ ақ пақ тың жоғ ары дә режеде қ ызуы	суда10%-тен кө п tg май
Оқ шаулама гирляндасы		Ү шінші оқ шауламаның сым жағ ында қ ызудың болмауы	Оқ шауламаның тесілуі

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Жабдық тың техникалық кү йінің ә р тү рлілігін санап шығ ың дар.

2. Ақ ау тү рлерін санап шығ ың дар.

3. Диагностикалық белгі дегеніміз не?

4. Диагностиканың негізгі анық тамасы.

5.Электр жабдық тың жылулық бақ ылауы немен қ орытындыланады?

6. Жылулық бақ ылаудың мерзімділігі қ алай жү реді?

7. Электр жабдық тың жә не жабдық тың ток жү ретін бө ліктерінің жылулық кү йі қ андай параметрлермен жү зеге асады?

8. Объектінің температурасын ө лшегендегі арақ ашық тық тағ ы негізгі принципін тү сіндірің дер.

9. Объектінің теплограммасы дегеніміз не?

10. Тү йіспенің жә не жабдық тың тү йіспелі байланысының кү йі қ андай формуламен бағ аланады?