×
27.10.2015
216.013.87e4

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для дистанционного контроля рабочего состояния высоковольтных полимерных изоляторов на основе измерения и анализа наборов характеристик частичных разрядов (ЧР). Технический результат: обеспечение возможности одновременного измерения внутренних и поверхностных частичных разрядов за определенные дискретные фазовые интервалы высокого напряжения. Сущность: одновременно с пассивным приемом электромагнитным приемником электромагнитного излучения от частичных разрядов осуществляют пассивный прием инфракрасным приемником ИК излучений от частичных разрядов, индикацию и совместную компьютерную обработку электромагнитных и ИК сигналов, синхронизацию электромагнитных и ИК сигналов с фазой высокого напряжения, накопление их по узким фазовым интервалам. Осуществляют расчеты реального заряда и определяют среднее количество импульсов частичных разрядов в каждом из дискретных интервалов фазового напряжения. Электромагнитные и ИК сигналы частичных разрядов регистрируют на двух источниках - на эталонном источнике внутренних и поверхностных частичных разрядов, а также на полимерном изоляторе с внутренними и поверхностными дефектами. Электромагнитным приемником регистрируют сигналы излучения от внутренних частичных разрядов, а ИК приемником регистрируют сигналы от поверхностных частичных разрядов. О состоянии высоковольтных полимерных изоляторов судят по трем диагностическим признакам, отличающим исправные полимерные изоляторы от дефектных: появление одиночных частичных разрядов и постепенное увеличение количества импульсов частичных разрядов за дискретный фазовый интервал напряжения со средним значением реального заряда 100 пКл, характерных для внутренних дефектов и начала внутреннего разрушения полимерного изолятора; наличие серийно идущих один за другим частичных разрядов со средним значением реального заряда 100 пКл, являющееся признаком предпробойной ситуации, обусловленной внутренними дефектами полимерного изолятора; увеличение за дискретный фазовый интервал напряжения количества импульсов мощных поверхностных частичных разрядов со средним значением реального заряда 2000 пКл, являющееся признаком предпробойной ситуации, за счет разрушения поверхности полимерного изолятора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для дистанционного контроля рабочего состояния высоковольтных полимерных изоляторов на основе измерения и анализа наборов характеристик частичных разрядов (ЧР).

Известны способы бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных изоляторов путем измерения характеристик импульсов частичных разрядов с помощью приема электромагнитного излучения (патенты РФ №№ 2058559, 2359280) или акустического излучения (патент США № 4439723, патент РФ № 2187438; В.П. Вдовико «Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования». Новосибирск, наука 2007).

Особенностью этих способов является обработка сигналов частичных разрядов путем подсчета среднего количества импульсов и их интенсивности за определенные промежутки времени, а также изучение формы спектра отдельных частичных разрядов.

Известен способ дистанционной акустоэлектромагнитной диагностики состояния линейной изоляции контактной сети переменного тока железнодорожного транспорта, посредством совместной регистрации акустического и электромагнитного излучения частичных разрядов, возникающих в изоляторах контактной сети, при этом дистанционно выявляются гирлянды с неисправными изоляторами по таким параметрам как число импульсов частичных разрядов и интенсивность их излучения с одновременным анализом спектральных характеристик регистрируемого излучения в частотном диапазоне до 200 МГц (патент РФ № 2365928, МПК G01R 31/00, 27.08.2009).

Недостатком известных способов является отсутствие реальной оценки интенсивности частичных разрядов (кажущегося заряда по ГОСТу 20074-83), поскольку в упомянутом ГОСТе метод расчета интенсивности справедлив только для контактного метода измерения характеристик частичных разрядов. До настоящего времени, как следует из проработанных нами источников информации, не предложено каких-либо способов точного определения соотношения между сигналами ЧР и реальным зарядом на дефекте, поскольку при электромагнитном дистанционном способе интенсивность сигналов, принимаемых антенной приемника, зависит от многих факторов: расстояние от изолятора, размер дефекта, фаза переменного напряжения.

Прототипом является способ бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных полимерных изоляторов, при котором осуществляют пассивный прием электромагнитным и акустическим приемниками одновременно электромагнитного и акустического излучений от частичных разрядов, индикацию и совместную компьютерную обработку сигналов, отличающийся тем, что совместную компьютерную обработку сигналов осуществляют путем определения в каждом из дискретных интервалов фазового напряжения средних значений числа и интенсивности импульсов реального заряда, которые превышают допустимый порог для возникновения дефектов или их развития, при этом вначале электромагнитный и акустический приемники предварительно градуируют по чувствительности с учетом расстояния от источника измерения, затем для каждого типа полимерных изоляторов контактным способом определяют предельные значения интенсивности и числа частичных разрядов, характеризующие дефектное состояние высоковольтных полимерных изоляторов, далее регистрируют электромагнитные и акустические сигналы излучения от частичных разрядов, синхронизированные с фазой высокого напряжения, накапливают их по узким фазовым интервалам, затем это фазовое распределение числа импульсов и интенсивности сравнивают с ранее записанным распределением аналогичных сигналов для эталонного полимерного изолятора, выделяют сигналы, превышающие уровень, безопасный для нормального функционирования полимерных изоляторов, а о состоянии высоковольтных полимерных изоляторов судят по трем диагностическим признакам, отличающим исправные полимерные изоляторы от дефектных: повышение числа частичных разрядов и их интенсивности за дискретный фазовый интервал; наличие мощных частичных разрядов, превышающих по интенсивности средние значения за фазовый интервал; сдвиг фазовых интервалов числа частичных разрядов с наибольшими интенсивностями (патент РФ № 2483315, МПК G01R 31/12, 27.05.2013).

Основным недостатком способа-прототипа является отсутствие возможности различать частичные разряды, обусловленные внутренними и поверхностными дефектами, что не позволяет точно определить характер повреждений высоковольтных полимерных изоляторов.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение одновременного измерения внутренних и поверхностных частичных разрядов за определенные дискретные фазовые интервалы высокого напряжения.

Технический результат достигается тем, что в способе бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных полимерных изоляторов, при котором осуществляют пассивный прием электромагнитным приемником электромагнитного излучения от частичных разрядов, согласно предлагаемому изобретению, одновременно с пассивным приемом электромагнитным приемником электромагнитного излучения от частичных разрядов осуществляют пассивный прием инфракрасным приемником ИК излучений от частичных разрядов, индикацию и совместную компьютерную обработку электромагнитных и ИК сигналов, синхронизацию электромагнитных и ИК сигналов с фазой высокого напряжения, накопление их по узким фазовым интервалам, осуществляют расчеты реального заряда и определяют среднее количество импульсов частичных разрядов в каждом из дискретных интервалов фазового напряжения, электромагнитные и ИК сигналы частичных разрядов регистрируют на двух источниках - на эталонном источнике внутренних и поверхностных частичных разрядов, а также на полимерном изоляторе с внутренними и поверхностными дефектами, причем электромагнитный и ИК приемники предварительно градуируют по чувствительности с учетом расстояния от источника измерения для определения среднего количества импульсов частичных разрядов и величины реального заряда, при этом электромагнитным приемником регистрируют сигналы излучения от внутренних частичных разрядов, а ИК приемником регистрируют сигналы от поверхностных частичных разрядов, а о состоянии высоковольтных полимерных изоляторов судят по трем диагностическим признакам, отличающим исправные полимерные изоляторы от дефектных: появление одиночных частичных разрядов и постепенное увеличение количества импульсов частичных разрядов за дискретный фазовый интервал напряжения со средним значением реального заряда 100 пКл, характерных для внутренних дефектов и начала внутреннего разрушения полимерного изолятора; наличие серийно идущих один за другим частичных разрядов со средним значением реального заряда 100 пКл, являющееся признаком предпробойной ситуации, обусловленной внутренними дефектами полимерного изолятора; увеличение за дискретный фазовый интервал напряжения количества импульсов мощных поверхностных частичных разрядов со средним значением реального заряда 2000 пКл, являющееся признаком предпробойной ситуации, за счет разрушения поверхности полимерного изолятора.

При этом регистрируют в среднем за один период фазового напряжения в интервале 240-250 градусов 82 импульса частичных разрядов со средним значением реального заряда 100 пКл, что является признаком предпробойной ситуации, обусловленной внутренним разрушением полимерного изолятора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных полимерных изоляторов.

Цифрами на чертеже обозначены:

1 - широкополосная электромагнитная антенна,

2 - ИК датчик,

3 - широкополосный усилитель,

4 - предусилитель ИК сигнала,

5 - аналогово-цифровой преобразователь,

6 - аналогово-цифровой преобразователь,

7 - устройство обработки сигналов с блоком отображения информации и блоком памяти (персональный компьютер),

8 - устройство обработки сигналов с блоком отображения информации и блоком памяти (микропроцессорное устройство с ЖК дисплеем),

9 - двухканальный осциллограф.

Способ бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных полимерных изоляторов осуществляют посредством следующих операций.

Используя широкополосную электромагнитную антенну (1) и ИК датчик (2) принимают сигналы частичных разрядов в виде электромагнитных импульсов и ИК излучения соответственно, усиливают их с помощью широкополосного усилителя 3 и предусилителя ИК сигнала 4.

Затем импульсы частичных разрядов поступают в аналогово-цифровые преобразователи (5,6) и далее поступают в устройство (7) обработки сигналов с блоком отображения информации и блоком памяти (персональный компьютер) и микропроцессорное устройство с ЖК дисплеем (8). Непосредственное отображение усиленных сигналов внутренних частичных разрядов осуществляется двухканальным осциллографом (9).

Электромагнитный приемник с широкополосной электромагнитной антенной 1 и ИК приемник с ИК датчиком 2 предварительно градуируют по чувствительности с учетом расстояния от источника измерения. Далее, используя широкополосную электромагнитную антенну 1 и ИК датчик 2, регистрируют сигналы электромагнитного и ИК излучений от частичных разрядов, синхронизированные с фазой высокого напряжения, накапливают их по узким фазовым интервалам в блоке памяти (персональном компьютере).

Электромагнитные и ИК сигналы частичных разрядов регистрируют на двух источниках - на эталонном источнике внутренних и поверхностных частичных разрядов, а также на полимерном изоляторе с внутренними и поверхностными дефектами.

Выделяют с помощью определенной компьютерной программы сигналы внутренних и поверхностных частичных разрядов, выявляют изоляторы с дефектами и определяют возможность их дальнейшего функционирования.

Полученные во время проведения экспериментов результаты позволили разработать три диагностических признака, отличающих исправные полимерные изоляторы от дефектных:

появление одиночных частичных разрядов и постепенное увеличение количества импульсов частичных разрядов за дискретный фазовый интервал напряжения со средним значением реального заряда 100 пКл, характерных для внутренних дефектов и начала внутреннего разрушения полимерного изолятора;

наличие серийно идущих один за другим частичных разрядов со средним значением реального заряда 100 пКл, являющееся признаком предпробойной ситуации, обусловленной внутренними дефектами полимерного изолятора;

увеличение за дискретный фазовый интервал напряжения количества импульсов мощных поверхностных частичных разрядов со средним значением реального заряда 2000 пКл, являющиеся признаком предпробойной ситуации, за счет разрушения поверхности полимерного изолятора.

При этом регистрируют в среднем за один период фазового напряжения в интервале 240-250 градусов 82 импульса частичных разрядов со средним значением реального заряда 100 пКл, что является признаком предпробойной ситуации, обусловленной внутренним разрушением полимерного изолятора.

Использование предлагаемого способа, по которому для регистрации характеристик частичных разрядов одновременно используют два канала - электромагнитный и инфракрасный, обеспечит одновременное измерение внутренних и поверхностных частичных разрядов за определенные дискретные фазовые интервалы высокого напряжения, что позволит точно определить характер повреждений высоковольтных полимерных изоляторов.


СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 91-100 из 164.
20.08.2015
№216.013.7172

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики к утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560612
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7173

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560613
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7174

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560614
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7175

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560615
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7177

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации избыточной тепловой энергии, вырабатываемой системами ТЭС в процессе ее работы. Проводят утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и системы маслоснабжения подшипников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560617
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.717b

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации избыточной тепловой энергии, вырабатываемой системами ТЭС в процессе ее работы. Осуществляют утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и системы маслоснабжения подшипников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560621
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.717c

Способ утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии. Осуществляют подачу отработавшего пара...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560622
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.717e

Способ утилизации теплоты тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации ее теплоты для дополнительной выработки электрической энергии. Осуществляют подачу отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560624
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.09.2015
№216.013.78c5

Способ работы тепловой электрической станции

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС в зимний период времени. Способ работы тепловой электрической станции, по которому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562506
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.797f

Способ определения частоты трехфазного напряжения

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в электроэнергетике для контроля усредненных значений частоты в промышленных трехфазных электрических сетях. Согласно способу для определения частоты F используют цифровые сигналы всех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562692
Дата охранного документа: 10.09.2015
Показаны записи 91-100 из 179.
20.08.2015
№216.013.7104

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560502
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7105

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной и избыточной теплоты. Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой ТЭС, включает направление пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560503
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7106

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560504
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7107

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и избыточной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560505
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7109

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к способу утилизации тепловой энергии, вырабатываемой электрической станцией. Используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, состоящую из охладителя, бака и насоса, теплообменник-охладитель сетевой воды, который устанавливают на обратном трубопроводе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560507
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.710b

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560509
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.710c

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации избыточной тепловой энергии, вырабатываемой системами ТЭС в процессе ее работы. Осуществляют утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара и утилизацию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560510
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.710e

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560512
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.710f

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560513
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7110

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560514
Дата охранного документа: 20.08.2015
+ добавить свой РИД