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.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Онлайн журнал электрика
Статьи по электроремонту и электромонтажу
Способы контроля нагрева электрооборудования в процессе эксплуатации
Для контроля нагрева электрического оборудования используют четыре способа измерений:
способ указателя температуры, способ сопротивления, способ термопары и способ инфракрасного излучения.
Контроль нагрева электрического оборудования по способу указателя температуры
Способ указателя температуры используют для измерения температуры доступных поверхностей. Употребляют ртутные, спиртовые и толуоловые стеклянные указатели температуры, погружаемые в особые гильзы, герметически интегрированные в крышки и кожухи оборудования.
Ртутные указатели температуры владеют более высочайшей точностью, но использовать их в критериях деяния электрических полей не рекомендуется ввиду высочайшей погрешности, вносимой дополнительным нагревом ртути вихревыми токами.
По мере надобности передачи измерительного сигнала на расстояние нескольких метров (к примеру, от теплообменника в крышке трансформатора до уровня 2…3 м от земли) употребляют
указатели температуры манометрического типа , к примеру термосигнализаторы ТСМ-10 .
Термосигнализатор ТСМ-10 состоит из термобаллона и полой трубки, соединяющей баллон с пружиной показывающей части прибора.
Термосигнализатор заполнен водянистым метилом и его парами. При изменении измеряемой температуры меняется давление паров хлористого метила, который передается стрелке прибора. Достоинство манометрических устройств заключается в их вибрационной стойкости.
Контроль нагрева электрического оборудования по способу сопротивления
Способ сопротивления основан на учете конфигурации величины сопротивления железного проводника от его температуры.
Для массивных трансформаторов и синхронных компенсаторов используют указатели температуры с указателем манометрического типа .
Схема включения дистанционного электротермометра показаны на рисунке.
Зависимо от температуры жидкость, заполняющая измерительный щуп
электротермометра, повлияет через соединительную капиллярную трубку и систему рычагов на стрелку указателя.
В дистанционном электротермометре стрелки указателя имеют контакты 1 и 2 для сигнализации температуры, данной установкой. При замыкании контактов срабатывает соответственное реле 3 в схеме сигнализации.
Для измерения температуры в отдельных точках синхронных компенсаторов (в пазах для измерения стали, меж стержнями обмоток для измерения температуры обмоток и других точках) инсталлируются
терморезисторы . Сопротивление резисторов находится в зависимости от температуры нагрева в точках измерения.
Терморезисторы изготовляют из платиновой либо 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).
Схема измерения температур при помощи терморезистора
Таковой терморезистор R4 врубается в плечо моста, собранного из резисторов. В одну из диагоналей моста врубается источник питания, в другую — измерительный прибор. Резисторы R1… R4 в плечах моста подбираются таким макаром, что при номинальной температуре мост находится в равновесии и ток в цепи прибора отсутствует.
При отклонении температуры в всякую сторону от номинальной меняется сопротивление терморезистора R4, нарушается баланс моста и стрелка прибора отклоняется, демонстрируя 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, тумблер П устанавливается в положение 5 и переменным резистором R5 стрелку прибора устанавливают на нуль. Потом тумблер П переводится в положение 6 (измерение).
Измерение температуры контактов делается 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.
Внедрение термометров сопротивления для измерения температуры нагрева
электрического оборудования
Средством дистанционного измерения температуры обмотки и стали статора генераторов, синхронных компенсаторов, температуры охлаждающего воздуха, водорода являются указатели температуры сопротивления, в каких также применена зависимость величины сопротивления проводника от температуры.
Конструкции термометров сопротивления многообразны. Почти всегда — это бифилярно намотанная на тонкий изоляционный каркас узкая медная проволока, имеющая входное сопротивление 53 Ом при температуре 0 °С.
В качестве измерительной части, работающей в совокупы с указателями температуры сопротивления, используют автоматические электрические мосты и логомеры, снабженные температурной шкалой.
Установку термометров сопротивления в статор машины делают при ее изготовлении на заводе. Медные указатели температуры сопротивления укладывают меж стержнями обмотки и на дно паза.
Контроль нагрева электрического оборудования по способу термопары
Способ термопары основан на использовании термоэлектрического эффекта, т. е. зависимости ЭДС в цепи от температуры точек соединения 2-ух разнородных проводников, к примеру: медь
— константан, хромель — копель и др.
Если измеряемая температура не превосходит 100… 120°С, то меж термоЭДС и разностью температур нагретых и прохладных концов термопары существует пропорциональная зависимость.
Термопары присоединяют к измерительным устройствам компенсационного типа, потенциометрам неизменного тока и автоматическим потенциометрам, которые за ранее градуируют. При помощи термопар определяют температуры конструктивных частей турбогенераторов, охлаждающего газа, активных частей, к примеру активной стали статора.
Контроль нагрева электрического оборудования по способу инфракрасного излучения
За последнее десятилетие значительно поменялся подход к способам диагностики электрического оборудования и оценке его состояния. Вместе с классическими способами диагностики, отыскали применение современные высокоэффективные методы контроля, обеспечивающие выявление изъянов электрического оборудования на ранешней стадии их развития. Значительно расширилась область контроля маслонаполненного оборудования под рабочим напряжением, разработаны способы и браковочные нормативы при оценке состояния оборудования по составу газов, растворенных в масле, осуществляется углубленный анализ трансформаторного масла, что позволяет судить о состоянии картонной изоляции обмоток силовых трансформаторов, получило обширное распространение термографическое обследование электроустановок и т.п.
Способ инфракрасного излучения положен в базу устройств, работающих с внедрением фиксации инфракрасного излучения, испускаемого нагретыми поверхностями. В энергетике получили применение как
тепловизоры (термовизоры) , так и радиационные пирометры . Тепловизоры обеспечивают возможность получения картины термического поля исследуемого объекта и его температурного анализа. При помощи радиационного пирометра определяется только температура объекта контроля.
Очень нередко тепловизор употребляется вместе с пирометром. Сначала при помощи тепловизора выявляют объекты с завышенным нагревом, а потом, используя пирометр, определяют его температуру.
Потому точность измерения температуры определяется сначала параметрами используемого пирометра.
Источник
