×
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 31-40 из 164.
27.06.2014
№216.012.d820

Аккумуляторная батарея

Изобретение относится к устройствам для накапливания электрической энергии и последующего использования ее и преобразования в автономном режиме для функционирования различных аппаратов и может быть использовано, например, в двигателях транспортных средств, эксплуатирующихся в северных районах с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521106
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.dc42

Трансформатор источника питания подвесных измерительных датчиков

Изобретение относится к устройству источников питания подвесных измерительных датчиков, устанавливаемых на высоковольтные линии электропередачи. Технический результат состоит в расширении диапазона нагрузок. Трансформатор источника питания переводит его в режим насыщения, при котором выходное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522164
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.07.2014
№216.012.e5b4

Система впрыска воды осевого многоступенчатого компрессора

Изобретение относится к стационарным газотурбинным установкам (СГТУ), имеющим в своем составе осевой многоступенчатый компрессор. Технический результат достигается тем, что система впрыска воды осевого многоступенчатого компрессора, имеющая трубки и выпускные каналы, дополнительно содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524594
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.08.2014
№216.012.e770

Способ работы газораспределительной станции

Способ предназначен для комбинированной выработки электроэнергии, промышленного холода и конденсата. Способ заключается в следующем: природный газ забирают из магистрали высокого давления перед редуцирующим устройством и через байпасный газопровод направляют в магистраль низкого давления, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525041
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e85c

Способ лечения кожных заболеваний и лазерное терапевтическое устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к медицине. При осуществлении способа воздействуют на поверхность кожи дискретным по времени когерентным лазерным излучением, формируемым лазерным терапевтическим устройством. При этом длину волны выбирают в пределах от 300 нм до 1020 нм и дискретное лазерное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525277
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.09.2014
№216.012.f3c7

Детандер-генераторный агрегат

Изобретение относится к детандер-генераторным агрегатам. Детандер-генераторный агрегат содержит первую ступень детандера для привода электрогенератора, вторую ступень детандера для привода компрессора, теплообменник, дроссель, испаритель, газопроводы высокого и низкого давления, первую, вторую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528230
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.09.2014
№216.012.f56a

Лазерное терапевтическое устройство

Изобретение относится к медицинской технике и может найти применение в терапевтических целях. Технический результат - обеспечение стабильности параметров воздействующих факторов и упрощение конструкции терапевтического устройства. Лазерное терапевтическое устройство включает в себя источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528659
Дата охранного документа: 20.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7dc

Способ повышения эффективности работы осевого многоступенчатого компрессора

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в теплоэнергетике, газоперекачивающих станциях, наземных и судовых транспортных средствах в стационарных газотурбинных установках, имеющих в своем составе осевой многоступенчатый компрессор. Способ повышения эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529289
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.10.2014
№216.012.ffa3

Способ подготовки топочного мазута к сжиганию

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для улучшения физико-химических и эксплуатационных характеристик топочных мазутов на тепловых электрических станциях, в котельных промышленных предприятий, котельных агропромышленного комплекса и ЖКХ. В способе подготовки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531299
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.01ea

Электрический чайник

Изобретение относится к кухонной посуде для кипячения воды, а именно к чайникам. Электрический чайник содержит корпус, нагревательный элемент, соединенный с блоком управления. В него введен сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними, а также отражатель, при этом указанный сосуд является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531888
Дата охранного документа: 27.10.2014
Показаны записи 31-40 из 179.
10.04.2014
№216.012.b3f2

Горелка для сжигания газа

Изобретение относится к технологии сжигания газообразного топлива в топках котлов и печах. Задачей изобретения является повышение качества сжигания топлива на всех режимах работы горелки. Технический результат достигается тем, что в горелку для сжигания газа, содержащую цилиндрический корпус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511783
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b43c

Теплообменная труба

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на транспорте, в химической технологии и других отраслях техники. В теплообменной трубе канал образован гладкими участками трубы и выступами, при этом выступы выполнены с дополнительным интенсификатором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511859
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b497

Газотурбинный двигатель со свободнопоршневым генератором газа

Газотурбинный двигатель со свободнопоршневым генератором газа (СПГГ) состоит из связанных между собой СПГГ, газосборника и газовой турбины. СПГГ содержит рабочий цилиндр двигателя, рабочие поршни двигателя, поршни компрессора, синхронизирующий механизм движения рабочих поршней двигателя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511952
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.05.2014
№216.012.c0d9

Способ измерения пористости хлебобулочного изделия и устройство для осуществления

Изобретение относится к области технологического контроля пористости хлебобулочных изделий в процессе их производства и может быть использовано при отработке оптимального режима технологии получения заданной пористости в цеховых лабораторных условиях. В способе измерения пористости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515118
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c0dc

Способ определения допустимых величины и длительности перегрузки силового маслонаполненного трансформаторного оборудования

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к автоматизированным системам управления и диагностики трансформаторного оборудования электрических подстанций. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности трансформаторного оборудования за счет более достоверного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515121
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c13a

Цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство

Изобретение относится к цифровому прогнозирующему и дифференцирующему устройству. Технический результат заключается в упрощении аппаратной реализации и расширении функциональных возможностей устройства. Прогнозирующее и дифференцирующее устройство содержит блок сглаживания, блок прогноза,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515215
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c6bf

Кавитатор

Изобретение относится к устройствам для генерации кавитационных явлений и может быть использовано в теплоэнергетике, нефтехимической промышленности, а именно в гидродинамических теплогенераторах, системах подготовки углеводородных топлив к сжиганию, установках для очистки воды, в кавитационных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516638
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c6fd

Провод для высоковольтных линий электропередачи

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям грозозащитных и фазовых проводов высоковольтных воздушных линий электропередачи с использованием их в качестве телекоммуникационной сети на основе оптоволоконной технологии. В проводе для высоковольтных линий электропередачи,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516700
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.05.2014
№216.012.c95e

Адаптивное цифровое прогнозирующее устройство

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для прогнозирования стационарных и нестационарных случайных процессов, повышения качества и точности управления в цифровых динамических системах контроля. Технический результат заключается в снижении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517316
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.05.2014
№216.012.c95f

Адаптивное цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для прогнозирования стационарных и нестационарных случайных процессов. Технический результат заключается в возможности получения оценки второй производной по формуле численного дифференцирования для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517317
Дата охранного документа: 27.05.2014
+ добавить свой РИД