20.05.2014
216.012.c6a6

СПОСОБ ОЦЕНКИ ОСТАВШЕГОСЯ СРОКА СЛУЖБЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технике электрических измерений, представляет собой способ оценки оставшегося срока службы высоковольтной изоляции и предназначено для профилактических испытаний и диагностики изоляции высоковольтных электрических машин и трансформаторов. Способ состоит в измерении величины возвратного напряжения на 30-й секунде после начала измерения, а также максимального значения возвратного напряжения и времени, при котором наблюдается максимум возвратного напряжения. Величина возвратного напряжения на 30-й секунде указывает на износ изоляции: чем меньше это значение, тем выше износ. Произведение максимального значения возвратного напряжения и времени наступления максимума показывает относительный оставшийся срок службы изоляции: чем меньше произведение, тем меньше оставшийся ресурс. Техническим результатом предлагаемого способа является повышение объективности и достоверности оценки оставшегося срока службы высоковольтной изоляции. 2 ил.
Основные результаты: Способ оценки оставшегося срока службы высоковольтной изоляции, заключающийся в том, что измеряют возвратное напряжение на 30-й секунде после начала измерения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют максимальное значение возвратного напряжения и время, когда достигается максимальное возвратное напряжение и за оценку оставшегося срока службы изоляции принимают произведение значения максимального возвратного напряжения на время, когда достигается это максимальное значение.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемый способ относится к технике электрических измерений и предназначен для профилактических испытаний и диагностики изоляции высоковольтных электрических машин и трансформаторов, в частности для оценки оставшегося срока службы высоковольтной изоляции.

Оценить качество электрической изоляции и ее оставшийся срок службы можно по нескольким параметрам, например по сопротивлению изоляции и коэффициенту абсорбции. Наиболее объективно оценить оставшийся срок службы можно путем измерения параметров, обусловленных внутренним поглощенным зарядом в неоднородной изоляции, какой является изоляция высоковольтных электрических машин и трансформаторов, в частности путем измерения возвратного напряжения [1, стр.89-106].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является известный способ оценки оставшегося срока службы высоковольтной неоднородной изоляции по возвратному напряжению, заключающийся в том, что измеряют возвратное напряжение на 30-й секунде после начала измерения возвратного напряжения [1, 154-164]. По мере старения изоляции возвратное напряжение уменьшается, что и дает возможность судить об оставшемся сроке службы.

На рисунке 1 показаны зависимости возвратного напряжения двух распределительных трансформаторов: нового трансформатора при вводе его в эксплуатацию (кривая 1) и трансформатора после 28 лет эксплуатации (кривая 2).

Из рисунка 1 видно, что в течение срока эксплуатации изоляция стареет и возвратное напряжение снижается. Установлено, что возвратное напряжение uв30 снижается примерно на 6-7 В за год. Существенно изменяется и момент времени, при котором наблюдается максимум возвратного напряжения. У состарившейся изоляции время наступления максимального возвратного напряжения уменьшается.

Трансформаторы, у которых uв30 меньше 15 В, следует считать изношенными по изоляции более чем на 90% и при возможности заменять их новыми трансформаторами.

В зарубежной практике для оценки состояния бумажно-масляной изоляции кабелей по возвратному напряжению пользуются соотношением существенных параметров формы возвратного напряжения (рисунок 1):

где tmax - время, при котором наблюдается максимум возвратного напряжения, t' - время, при котором прямая, проведенная под углом начального фронта кривой возвратного напряжения, достигнет значения максимального возвратного напряжения. Коэффициент p увеличивается со старением изоляции. Эта тенденция наблюдается и у трансформаторов. Например, у новой изоляции он составляет 0,3, а у старой - 0,5. Однако это увеличение не такое характерное, так как диапазон изменения p невелик.

Недостаток указанного способа заключается в том, что оценка производится не всегда объективно.

Цель предлагаемого способа - повышение объективности и достоверности оценки оставшегося срока службы высоковольтной изоляции.

Эта цель достигается тем, что на основании опыта предложено дополнительно измерять максимальное значение возвратного напряжения Umax и время tmax, при котором наблюдается максимум возвратного напряжения, а для оценки оставшегося срока службы Р высоковольтной изоляции использовать соотношение P=Umax·tmax. Для новой изоляции ресурс составляет P=240·25=6000 В·с. Для изоляции, проработавшей 28 лет, P=200·2=400 В·с. В среднем за год эксплуатации ресурс уменьшается на 200 В·с. При P<100 В·с изоляцию следует считать изношенной, и она подлежит замене или усиленному наблюдению за ней.

Итак, о старении изоляции без ее разрушения, как показали исследования, можно судить по характеру процессов поляризации, а именно по величине возвратного напряжения, как ни по одному другому параметру. Это доказывается следующими положениями.

С увеличением срока эксплуатации изоляция изнашивается, ее электрическая прочность снижается. С ростом эксплуатации уменьшается и возвратное напряжение, которое может характеризовать состояние изоляции даже лучше чем испытание повышенным напряжением. Дело в том, что пробивное напряжение характеризует лишь кратковременную прочность изоляции, и в ряде случаев она может быть достаточно высокой. Однако электрическая прочность при длительном воздействии напряжения оказывается недостаточной из-за ухудшившихся электрических характеристик изоляции. В частности, в процессе старения изоляции увеличиваются диэлектрические потери, которые могут привести к тепловому пробою изоляции при длительном приложении напряжения.

Для каждого вида изоляции существует свой внутренний ресурс, который характеризуется способностью изоляции в течение определенного времени выдерживать приложенное напряжение и противостоять разрушающему воздействию процессов, протекающих при этом напряжении.

Внутренний ресурс у каждого вида новой изоляции есть величина постоянная, и естественно он постепенно уменьшается с ростом срока службы. Уменьшается и возвратное напряжение. Следовательно, величина возвратного напряжения в настоящее время лучше, чем какой-либо другой параметр характеризует изношенность изоляции.

В качестве подтверждения вышесказанного на рисунке 2 приведены зависимости сопротивления изоляции R и возвратного напряжения uв от времени для двух трансформаторов, имеющих одинаковый срок эксплуатации 28 лет. Нагрузка второго трансформатора была больше, чем у первого. Он длительное время работал с перегрузкой. Поэтому его изоляция оказалась более изношенной, чем у первого.

Если судить о состоянии изоляции только по сопротивлению изоляции, то у второго трансформатора оно выше, чем у первого (R2=380 МОм>R1=145 МОм), и можно сделать ошибочный вывод о том, что состояние изоляции у второго трансформатора лучше чем у первого. Однако, если рассчитать коэффициенты абсорбции для обоих трансформаторов, то окажется, что у первого трансформатора он выше (145/126=1,15>380/355=1,07). Если же судить о состоянии изоляции по возвратному напряжению uв30, то видно, что поглощенный заряд абсорбции у второго трансформатора гораздо меньше, чем у первого (uв30=16 В<48 В). Меньше и оставшийся ресурс (Р=100·2,5=250<200·2=400).

По результатам измерений можно сделать следующий вывод. Первый трансформатор может спокойно работать до следующей проверки. Второй же трансформатор требует к себе повышенного внимания и, вероятнее всего, необходимо приготовиться к его замене.

На практике удобно пользоваться относительным оставшимся сроком службы изоляции, оценивая его по отношению к сроку службы новой изоляции, измеренному при вводе высоковольтного электрооборудования в эксплуатацию.

Технико-экономический эффект от предложенного изобретения определяется повышением эксплуатационной надежности высоковольтного испытуемого электрооборудования за счет более объективной оценки состояния электрической изоляции и оценки оставшегося ресурса работы, поскольку ресурс изоляции определяет, как правило, ресурс работы электрических машин и трансформаторов.

Источники информации

1. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2005. - 280 с.

Способ оценки оставшегося срока службы высоковольтной изоляции, заключающийся в том, что измеряют возвратное напряжение на 30-й секунде после начала измерения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют максимальное значение возвратного напряжения и время, когда достигается максимальное возвратное напряжение и за оценку оставшегося срока службы изоляции принимают произведение значения максимального возвратного напряжения на время, когда достигается это максимальное значение.
СПОСОБ ОЦЕНКИ ОСТАВШЕГОСЯ СРОКА СЛУЖБЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
СПОСОБ ОЦЕНКИ ОСТАВШЕГОСЯ СРОКА СЛУЖБЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 19.
20.02.2013
№216.012.2898

Устройство переключаемой однофазной поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ. Цель изобретения - повышение эффективности устройства и расширение его функциональных возможностей. Сущность изобретения состоит в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475912
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2013
№216.012.4547

Устройство для контроля качества электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции электрических машин и аппаратов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства и повышение эксплуатационной надежности высоковольтного испытуемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483312
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.07.2013
№216.012.5546

Катодный узел электровакуумного прибора для работы при высоких напряжениях

Предлагаемое изобретение относится к электровакуумным приборам, работающим при высоких напряжениях, в частности к рентгеновским трубкам, и может быть использовано для технических, космических и медицинских применений. Технический результат заключается в создании надежного, долговечного,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487433
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e26

Устройство для измерения электрических емкостей изоляции обмоток двухобмоточного трансформатора

Изобретение относится к технике электрических измерений. Устройство для измерения электрических емкостей изоляции обмоток двухобмоточного трансформатора, содержащее источник синусоидального напряжения, эталонный резистор, усилитель, индикатор, два выходных вывода, к которым подключают объект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489723
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.61bc

Устройство для контроля качества электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени. Устройство в процессе заряда изоляции фиксирует через равные промежутки времени три значения тока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490652
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.11.2013
№216.012.8381

Устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения переменного тока

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам фильтрации и компенсации (УФК) в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ. Устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения содержит последовательно соединенные главный выключатель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499341
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.8a11

Устройство для измерения сопротивления электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени. Техническим результатом заявленного изобретения выступает сокращение времени измерения установившегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501027
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.07.2014
№216.012.dfc9

Устройство для контроля качества электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений. Устройство содержит источник испытательного напряжения (ИИН), эталонный резистор (ЭР), зарядный ключ (ЗК), испытуемый объект (ИО), разрядный ключ (РК), разрядный резистор (РР), выходные выводы, к которым подключают ИО, двухканальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523075
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.12.2014
№216.013.1089

Устройство для измерения израсходованного срока службы электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано для измерения израсходованного ресурса электрической изоляции электрооборудования. Устройство содержит пересчетное устройство с отсчетным устройством, RS-триггер с устанавливающим и восстанавливающим входами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535656
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.01.2015
№216.013.2137

Доильная установка с двухконтурной системой промывки

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для доения коров. Доильная установка содержит доильные аппараты, молокоприемник, молокопровод. В молокопроводе имеются концевые устройства, предназначенные для подачи и остановки в них механических очистителей. Доильная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539951
Дата охранного документа: 27.01.2015
Показаны записи 1-10 из 29.
20.02.2013
№216.012.2898

Устройство переключаемой однофазной поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ. Цель изобретения - повышение эффективности устройства и расширение его функциональных возможностей. Сущность изобретения состоит в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475912
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2013
№216.012.4547

Устройство для контроля качества электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции электрических машин и аппаратов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства и повышение эксплуатационной надежности высоковольтного испытуемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483312
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.07.2013
№216.012.5546

Катодный узел электровакуумного прибора для работы при высоких напряжениях

Предлагаемое изобретение относится к электровакуумным приборам, работающим при высоких напряжениях, в частности к рентгеновским трубкам, и может быть использовано для технических, космических и медицинских применений. Технический результат заключается в создании надежного, долговечного,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487433
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e26

Устройство для измерения электрических емкостей изоляции обмоток двухобмоточного трансформатора

Изобретение относится к технике электрических измерений. Устройство для измерения электрических емкостей изоляции обмоток двухобмоточного трансформатора, содержащее источник синусоидального напряжения, эталонный резистор, усилитель, индикатор, два выходных вывода, к которым подключают объект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489723
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.61bc

Устройство для контроля качества электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени. Устройство в процессе заряда изоляции фиксирует через равные промежутки времени три значения тока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490652
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.10.2013
№216.012.710a

Способ посева пропашных культур

Способ посева семян пропашных культур заключается в том, что сначала открывают почву путем срезания ее стрельчатой лапой до базовой глубины с образованием почвенных валиков с двух сторон вдоль рядка. После чего почву уплотняют с одновременным формированием бороздки с уплотненным дном и стенками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494595
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.8381

Устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения переменного тока

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам фильтрации и компенсации (УФК) в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ. Устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения содержит последовательно соединенные главный выключатель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499341
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.8a11

Устройство для измерения сопротивления электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени. Техническим результатом заявленного изобретения выступает сокращение времени измерения установившегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501027
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.07.2014
№216.012.dfc9

Устройство для контроля качества электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений. Устройство содержит источник испытательного напряжения (ИИН), эталонный резистор (ЭР), зарядный ключ (ЗК), испытуемый объект (ИО), разрядный ключ (РК), разрядный резистор (РР), выходные выводы, к которым подключают ИО, двухканальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523075
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.12.2014
№216.013.1089

Устройство для измерения израсходованного срока службы электрической изоляции

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано для измерения израсходованного ресурса электрической изоляции электрооборудования. Устройство содержит пересчетное устройство с отсчетным устройством, RS-триггер с устанавливающим и восстанавливающим входами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535656
Дата охранного документа: 20.12.2014

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД