Контроль нагрева элементов электрооборудования реферат
Обновлено: 24.04.2024
Для контроля нагрева электрооборудования применяют четыре метода измерений: метод термометра, метод сопротивления, метод термопары и метод инфракрасного излучения.
Контроль нагрева электрооборудования по методу термометра
Метод термометра применяют для измерения температуры доступных поверхностей. Используют ртутные, спиртовые и толуоловые стеклянные термометры, погружаемые в специальные гильзы, герметически встроенные в крышки и кожухи оборудования.
Ртутные термометрыобладают более высокой точностью, но применять их в условиях действия электромагнитных полей не рекомендуется ввиду высокой погрешности, вносимой дополнительным нагревом ртути вихревыми токами.
При необходимости передачи измерительного сигнала на расстояние нескольких метров (например, от теплообменника в крышке трансформатора до уровня 2. 3 м от земли) используют термометры манометрического типа, например термосигнализаторы ТСМ-10.
Термосигнализатор ТСМ-10 состоит из термобаллона и полой трубки, соединяющей баллон с пружиной показывающей части прибора.
Термосигнализатор заполнен жидким метилом и его парами. При изменении измеряемой температуры изменяется давление паров хлористого метила, который передается стрелке прибора. Достоинство манометрических приборов заключается в их вибрационной устойчивости.
Контроль нагрева электрооборудования по методу сопротивления
Метод сопротивления основан на учете изменения величины сопротивления металлического проводника от его температуры. Для мощных трансформаторов и синхронных компенсаторов применяют термометры с указателем манометрического типа. Схема включения дистанционного электротермометра показаны на рисунке.
В зависимости от температуры жидкость, заполняющая измерительный щуп электротермометра, воздействует через соединительную капиллярную трубку и систему рычагов на стрелку указателя.
Рис.1 Дистанционный электротермометр манометрического типа: 1 и 2 — сигнальные контакты; 3 — реле
В дистанционном электротермометре стрелки указателя имеют контакты 1 и 2 для сигнализации температуры, заданной установкой. При замыкании контактов срабатывает соответствующее реле 3 в схеме сигнализации.
Для измерения температуры в отдельных точках синхронных компенсаторов (в пазах для измерения стали, между стержнями обмоток для измерения температуры обмоток и других точках) устанавливаются терморезисторы. Сопротивление резисторов зависит от температуры нагрева в точках измерения.
Терморезисторы изготовляют из платиновой или медной проволоки, их сопротивления калиброваны при определенных температурах (при температуре О °С для платины сопротивление равно 46 Ом, для меди — 53 Ом; при температуре 100 °С для платины — 64 Ом, для меди — 75,5 Ом соответственно).
Рис.2 Схема измерения температур с помощью терморезистора
Такой терморезистор R4 включается в плечо моста, собранного из резисторов. В одну из диагоналей моста включается источник питания, в другую — измерительный прибор. Резисторы R1. R4 в плечах моста подбираются таким образом, что при номинальной температуре мост находится в равновесии и ток в цепи прибора отсутствует.
При отклонении температуры в любую сторону от номинальной изменяется сопротивление терморезистора R4, нарушается баланс моста и стрелка прибора отклоняется, показывая температуру измеряемой точки. На этом же принципе основан переносной прибор. Перед измерением стрелка прибора должна находиться в нулевом положении.
Для этого кнопкой К подается питание, переключатель П устанавливается в положение 5 и переменным резистором R5 стрелку прибора устанавливают на нуль. Затем переключатель П переводится в положение 6 (измерение). Измерение температуры контактов производится прикосновением головки датчика к поверхности контакта и нажатием штанги на головку электротермометра (при нажатии замыкается кнопка К и питание подается в схему). Через 20. 30 с измеренное значение температуры контакта считывается со шкалы прибора.
Способы контроля нагрева электрооборудования в процессе эксплуатации
Для контроля нагрева электрооборудования применяют четыре метода измерений: метод термометра, метод сопротивления, метод термопары и метод инфракрасного излучения.
Контроль нагрева электрооборудования по методу термометра
Метод термометра применяют для измерения температуры доступных поверхностей. Используют ртутные, спиртовые и толуоловые стеклянные термометры, погружаемые в специальные гильзы, герметически встроенные в крышки и кожухи оборудования.
Ртутные термометры обладают более высокой точностью, но применять их в условиях действия электромагнитных полей не рекомендуется ввиду высокой погрешности, вносимой дополнительным нагревом ртути вихревыми токами.
При необходимости передачи измерительного сигнала на расстояние нескольких метров (например, от теплообменника в крышке трансформатора до уровня 2. 3 м от земли) используют термометры манометрического типа , например термосигнализаторы ТСМ-10 .
Термосигнализатор ТСМ-10 состоит из термобаллона и полой трубки, соединяющей баллон с пружиной показывающей части прибора.
Термосигнализатор заполнен жидким метилом и его парами. При изменении измеряемой температуры изменяется давление паров хлористого метила, который передается стрелке прибора. Достоинство манометрических приборов заключается в их вибрационной устойчивости.
Контроль нагрева электрооборудования по методу сопротивления
Метод сопротивления основан на учете изменения величины сопротивления металлического проводника от его температуры. Для мощных трансформаторов и синхронных компенсаторов применяют термометры с указателем манометрического типа . Схема включения дистанционного электротермометра показаны на рисунке.
В зависимости от температуры жидкость, заполняющая измерительный щуп электротермометра, воздействует через соединительную капиллярную трубку и систему рычагов на стрелку указателя.
В дистанционном электротермометре стрелки указателя имеют контакты 1 и 2 для сигнализации температуры, заданной установкой. При замыкании контактов срабатывает соответствующее реле 3 в схеме сигнализации.
Для измерения температуры в отдельных точках синхронных компенсаторов (в пазах для измерения стали, между стержнями обмоток для измерения температуры обмоток и других точках) устанавливаются терморезисторы . Сопротивление резисторов зависит от температуры нагрева в точках измерения.
Терморезисторы изготовляют из платиновой или медной проволоки, их сопротивления калиброваны при определенных температурах (при температуре О °С для платины сопротивление равно 46 Ом, для меди — 53 Ом; при температуре 100 °С для платины — 64 Ом, для меди — 75,5 Ом соответственно).
Такой терморезистор R4 включается в плечо моста, собранного из резисторов. В одну из диагоналей моста включается источник питания, в другую — измерительный прибор. Резисторы R1. R4 в плечах моста подбираются таким образом, что при номинальной температуре мост находится в равновесии и ток в цепи прибора отсутствует.
При отклонении температуры в любую сторону от номинальной изменяется сопротивление терморезистора R4, нарушается баланс моста и стрелка прибора отклоняется, показывая температуру измеряемой точки. На этом же принципе основан переносной прибор. Перед измерением стрелка прибора должна находиться в нулевом положении.
Для этого кнопкой К подается питание, переключатель П устанавливается в положение 5 и переменным резистором R5 стрелку прибора устанавливают на нуль. Затем переключатель П переводится в положение 6 (измерение). Измерение температуры контактов производится прикосновением головки датчика к поверхности контакта и нажатием штанги на головку электротермометра (при нажатии замыкается кнопка К и питание подается в схему). Через 20. 30 с измеренное значение температуры контакта считывается со шкалы прибора.
Использование термометров сопротивления для измерения температуры нагрева электрооборудования
Средством дистанционного измерения температуры обмотки и стали статора генераторов, синхронных компенсаторов, температуры охлаждающего воздуха, водорода являются термометры сопротивления, в которых также использована зависимость величины сопротивления проводника от температуры.
Конструкции термометров сопротивления разнообразны. В большинстве случаев — это бифилярно намотанная на плоский изоляционный каркас тонкая медная проволока, имеющая входное сопротивление 53 Ом при температуре 0 °С. В качестве измерительной части, работающей в совокупности с термометрами сопротивления, применяют автоматические электронные мосты и логомеры, снабженные температурной шкалой.
Установку термометров сопротивления в статор машины выполняют при ее изготовлении на заводе. Медные термометры сопротивления укладывают между стержнями обмотки и на дно паза.
Метод термопары основан на использовании термоэлектрического эффекта, т. е. зависимости ЭДС в цепи от температуры точек соединения двух разнородных проводников, например: медь - константан, хромель - копель и др.
Если измеряемая температура не превышает 100. 120°С, то между термоЭДС и разностью температур нагретых и холодных концов термопары существует пропорциональная зависимость.
Термопары присоединяют к измерительным приборам компенсационного типа, потенциометрам постоянного тока и автоматическим потенциометрам, которые предварительно градуируют. С помощью термопар измеряют температуры конструктивных элементов турбогенераторов, охлаждающего газа, активных частей, например активной стали статора.
Контроль нагрева электрооборудования по методу инфракрасного излучения
За последнее десятилетие существенно изменился подход к методам диагностики электрооборудования и оценке его состояния. Наряду с традиционными методами диагностики, нашли применение современные высокоэффективные способы контроля, обеспечивающие выявление дефектов электрооборудования на ранней стадии их развития. Существенно расширилась область контроля маслонаполненного оборудования под рабочим напряжением, разработаны методы и браковочные нормативы при оценке состояния оборудования по составу газов, растворенных в масле, осуществляется углубленный анализ трансформаторного масла, что позволяет судить о состоянии бумажной изоляции обмоток силовых трансформаторов, получило широкое распространение термографическое обследование электроустановок и т.п.
Метод инфракрасного излучения положен в основу приборов, работающих с использованием фиксации инфракрасного излучения, испускаемого нагретыми поверхностями. В энергетике получили применение как тепловизоры (термовизоры) , так и радиационные пирометры . Тепловизоры обеспечивают возможность получения картины теплового поля исследуемого объекта и его температурного анализа. С помощью радиационного пирометра определяется только температура объекта контроля.
Очень часто тепловизор используется совместно с пирометром. Вначале с помощью тепловизора выявляют объекты с повышенным нагревом, а затем, используя пирометр, определяют его температуру. Поэтому точность измерения температуры определяется прежде всего параметрами применяемого пирометра.
Производство пирометров различного конструктивного исполнения и назначения освоено многими предприятиями России. По техническим параметрам отечественные пирометры не уступают лучшим зарубежным образцам. Выбор при закупке типа пирометра зависит прежде всего от возможной области его применения и связанных с этим факторах.
ИК-диагностика должна проводиться приборами, обеспечивающими достаточную эффективность в определении дефекта на работающем оборудовании.
Электрическое оборудование, ошиновка распределительных устройств подстанции нагреваются при протекании по ним рабочего тока за счет потерь энергии.
Нагрев электрооборудования (особенно перегрев его) свыше допустимых температур приводит к ускоренному старению изоляции (понижению механической и электрической прочности), сокращению сроков службы и выходу из строя электрооборудования. Поэтому в эксплуатации ведется систематический контроль нагрева электрооборудования. Допустимые температуры нагрева определяются в инструкциях по эксплуатации и указанных заводов-изготовителей.
Допустимая температура нагрева определяется по формуле
где Т0—температура окружающего воздуха, принимается +35 °С;
i—превышение температуры над температурой окружающего воздуха, °С.
Контроль за температурой нагрева электрооборудования подстанции осуществляется с помощью стационарных или переносных приборов: термометров, термометров сопротивления, термоуказателей и т.п.
Измерение температуры при помощи термометров является наиболее простым способом измерения температур электрооборудования. Встроенными в оборудование термометрами контролируют температуру масла трансформаторов.
Для мощных трансформаторов применяют термометры с указателем манометрического типа. Общий вид (а) и схема включения (б) такого термометра показаны на рис. 1. В зависимости от температуры жидкость, заполняющая измерительный щуп прибора, воздействует через соединительную капиллярную трубку и систему рычагов на стрелку указателя.
В таком термометре стрелки указателя имеют контакты 7 и 2 для сигнализации температуры, заданной уставкой. При замыкании контактов срабатывают соответствующие реле 3 в схеме сигнализации. Для измерения температуры в отдельных точках синхронных компенсаторов (в пазах для измерения температуры стали, между стержнями обмоток для измерения температуры обмоток и других точках) устанавливаются терморезисторы. Сопротивление таких резисторов зависит от температуры нагрева в точках измерения. Терморезисторы изготавливаются из платиновой или медной проволоки, и сопротивления их нормированы при определенных температурах (при температуре О °С сопротивление для платины равно 46 Ом, для меди — 53 Ом; при температуре 100 °С для платины—64 Ом, для меди — 75,5 Ом). Такой терморезистор R4 включается в плечо моста, собранного из резисторов (рис. 2). В одну из диагоналей моста включается источник питания, а в другую—измерительный прибор. Резисторы Rl—R3 в плечах моста подбираются таким образом, что при номинальной температуре мост находится в равновесии и ток в цепи прибора отсутствует.
Рис. 1. Дистанционный термометр манометрического типа - общий вид; б — схема включения; 7 и 2 — сигнальные контакты; 3 — реле
При отклонении температуры в любую сторону от номинальной изменяется сопротивление терморезистора, нарушается баланс моста и стрелка прибора отклоняется, показывая температуру измеряемой точки.
Рис. 2. Схема измерения температуры с помощью терморезисторов
Поскольку в обмотки трансформаторов терморезисторы не закладываются, температура их нагрева может определяться путем измерения сопротивления обмоток в холодном и нагретом состояниях по формуле
где Г] и Т2—температуры обмоток в холодном и нагретом состояниях, °С;
R [ и R2—сопротивления обмоток при температурах Тх и Т2, Ом;
а—температурный коэффициент электрического сопротивления (235 —для меди, 245 —для алюминия).
Определяемая таким путем температура является средней температурой обмотки. Так как сопротивления обмоток малы, их следует измерять как можно точнее. Обычно измерения производят двойными мостами.
Контроль нагрева электрического оборудования по способу сопротивления. Измерение температуры в точках синхронных компенсаторов. Устройство дистанционного электротермометра манометрического типа. Схема измерения температур при помощи терморезистора.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | презентация |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.03.2017 |
| Размер файла | 100,4 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.
Подобные документы
Послеремонтные испытания трехфазного трансформатора, автотрансформатора. Измерение сопротивления изоляции обмоток. Сушка изоляции синхронных компенсаторов. Способ нагрева обмоток постоянным током. Объемы текущих капитальных ремонтов электродвигателей.
контрольная работа [126,8 K], добавлен 16.12.2010
Изучение назначения, устройства и принципа работы терморезистора. Температурный коэффициент сопротивления такого устройства. Основы термометрии скважин. Принципиальная схема электротермометра на трехжильном кабеле. Измерение притока флюида в скважине.
презентация [302,9 K], добавлен 19.12.2014
Особенности проектирования электрического аппарата на базе микропроцессора, способного измерять, регулировать температуру в заданном диапазоне температур. Обзор температурных датчиков. Обоснование выбора. Методы электрического расчета электронагревателей.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 21.09.2010
Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на исход поражения током. Нормирование напряжений прикосновения и токов через тело человека. Эквивалентная схема электрического сопротивления различных тканей и жидкостей тела человека.
контрольная работа [69,3 K], добавлен 30.10.2011
Создание технических средств метрологического обеспечения контроля качества полупроводниковых материалов. Анализ установки по измерению удельного электрического сопротивления четырехзондовым методом. Измерение сопротивления кремния монокристаллического.
Читайте также: