Metody sterowania nagrzewaniem się urządzeń elektrycznych podczas eksploatacji

Do sterowania ogrzewaniem urządzeń elektrycznych stosuje się cztery metody pomiarowe: metodę termometru, metodę rezystancji, metodę termopary i metodę podczerwieni.

Sterowanie nagrzewaniem urządzeń elektrycznych metodą termometryczną

Metoda termometru służy do pomiaru temperatury dostępnych powierzchni. Używają szklanych termometrów rtęciowych, alkoholowych i toluenowych zanurzonych w specjalnych tulejach, hermetycznie wbudowanych w pokrywy i obudowy sprzętu.

Termometry rtęciowe mają większą dokładność, ale nie są zalecane do stosowania w obecności pól elektromagnetycznych ze względu na duży błąd spowodowany dodatkowym ogrzewaniem rtęci przez prądy wirowe.

W przypadku konieczności przesłania sygnału pomiarowego na odległość kilku metrów (np. od wymiennika ciepła w pokrywie transformatora na wysokość 2...3 m nad ziemią) należy zastosować termometry typu manometr , na przykład alarmy termiczne TSM-10.

Termosygnalizator TCM-10 składa się z cylindra termicznego oraz pustej w środku rurki łączącej balon ze sprężyną części wskaźnikowej urządzenia.

Sygnał termiczny jest wypełniony ciekłym metylem i jego oparami. Gdy zmienia się zmierzona temperatura, zmienia się prężność pary chlorku metylu, która jest przekazywana do wskaźnika urządzenia. Zaletą przyrządów manometrycznych jest ich stabilność wibracyjna.

Sterowanie nagrzewaniem urządzeń elektrycznych metodą oporową

Metoda rezystancyjna polega na odczytywaniu zmiany wartości rezystancji metalowego przewodnika wraz z jego temperaturą. W przypadku transformatorów mocy i kompensatorów synchronicznych używają termometrów ze wskaźnikiem typu miernika... Schemat połączeń zdalnego elektrotermometru pokazano na rysunku.

W zależności od temperatury ciecz wypełnia pręt pomiarowy elektrotermometru, działając poprzez łączącą rurkę kapilarną i system dźwigni na strzałce wskazówki.

Zdalny elektrotermometr typu manometrycznego: 1 i 2 — styki sygnalizacyjne; 3 — przekaźnik

W zdalnym elektrotermometrze strzałki wskaźnika mają styki 1 i 2, aby zasygnalizować temperaturę ustawioną przez ustawienie. Kiedy styki są zamknięte, aktywowany jest odpowiedni przekaźnik 3 w obwodzie alarmowym.

Do pomiaru temperatury w poszczególnych punktach kompensatorów synchronicznych (w stalowych kanałach pomiarowych, między prętami uzwojeń do pomiaru temperatury uzwojeń i innych punktach) termistory... Rezystancja rezystorów zależy od temperatury nagrzewania na punkty pomiarowe.

Termistory są wykonane z drutu platynowego lub miedzianego, ich rezystancje są kalibrowane w określonych temperaturach (w temperaturze 0 ° C dla platyny rezystancja wynosi 46 omów, dla miedzi - 53 omów; w temperaturze 100 ° C dla platyny - 64 Ohm, dla miedzi — odpowiednio 75,5 oma).

Obwód do pomiaru temperatury za pomocą termistora

Taki termistor R4 znajduje się w ramieniu mostka złożonego z rezystorów. Do jednej z przekątnych mostka podłączone jest źródło zasilania, a do drugiej urządzenie pomiarowe. Rezystory R1…R4 w ramionach mostka są dobrane tak, aby przy nominalnej temperaturze mostek był w równowadze i w obwodzie urządzenia nie płynął prąd.

Jeśli temperatura odbiega w dowolnym kierunku od nominalnej, zmienia się rezystancja termistora R4, równowaga mostka jest zaburzona, a strzałka urządzenia odchyla się, wskazując temperaturę mierzonego punktu. Urządzenie przenośne działa na tej samej zasadzie. Przed pomiarem wskazówka przyrządu musi znajdować się w pozycji zerowej.

Aby to zrobić, przycisk K zasila, przełącznik P jest ustawiony w pozycji 5, a igła urządzenia jest ustawiona na zero za pomocą rezystora zmiennego R5. Przełącznik P jest wtedy ustawiany w pozycji 6 (pomiar). Temperaturę styku mierzy się dotykając głowicą czujnika do powierzchni styku i naciskając pręt na głowicę elektrotermometru (po naciśnięciu przycisk K zamyka się, a obwód jest zasilany). Po 20...30 s odczytuje się zmierzoną wartość temperatury styku ze skali przyrządu.

Wykorzystanie termometrów oporowych do pomiaru temperatury elektrycznych urządzeń grzewczych

Środki do zdalnego pomiaru temperatury uzwojeń i stali stojanów generatorów, kompensatorów synchronicznych, temperatury powietrza chłodzącego, wodoru termometry rezystancyjne, w którym wykorzystuje się również zależność wartości rezystancji przewodnika od temperatury.

Termometry rezystancyjne są różne. W większości przypadków jest to cienki drut miedziany nawinięty bifilarnie na płaską ramkę izolacyjną, o rezystancji wejściowej 53 Ohm w temperaturze 0°C. Jako część pomiarowa współpracująca z termometrami rezystancyjnymi, automatycznymi mostkami elektronicznymi i logometrami wyposażonymi ze skalą temperaturową.

Montaż termometrów rezystancyjnych w stojanie maszyny odbywa się podczas jej produkcji w fabryce. Miedziane termometry oporowe są umieszczone pomiędzy prętami uzwojenia oraz na dnie rowka.

Sterowanie nagrzewaniem urządzeń elektrycznych metodą termopary

Metoda termoparowa opiera się na wykorzystaniu zjawiska termoelektrycznego, czyli zależności pola elektromagnetycznego w obwodzie od temperatury styku dwóch różnych przewodów, np. miedź - konstantan, chrom - miedź itp.

Jeśli zmierzona temperatura nie przekracza 100 ... 120 ° C, wówczas istnieje proporcjonalna zależność między termoEMF a różnicą temperatur między ogrzanymi i zimnymi końcami termopary.

Termopary są podłączone do mierników typu kompensacyjnego, potencjometrów DC i potencjometrów automatycznych, które są wstępnie skalibrowane.Termopary służą do pomiaru temperatury elementów konstrukcyjnych turbogeneratorów, gazu chłodzącego, części aktywnych, np. aktywnej stali stojana.

Sterowanie nagrzewaniem urządzeń elektrycznych metodą promieniowania podczerwonego

W ostatniej dekadzie znacząco zmieniło się podejście do metod diagnozowania urządzeń elektrycznych i oceny ich stanu. Obok tradycyjnych metod diagnostycznych stosowane są nowoczesne, wysoce efektywne metody sterowania, które zapewniają wykrywanie uszkodzeń urządzeń elektrycznych na wczesnym etapie ich rozwoju. Znacznie rozszerzył się zakres kontroli urządzeń wypełnionych olejem pod napięciem roboczym, opracowano metody i standardy odrzucania do oceny stanu urządzeń na podstawie składu gazów rozpuszczonych w oleju, przeprowadza się dokładną analizę oleju transformatorowego, co sprawia, że umożliwiła ocenę stanu izolacji papierowej uzwojeń transformatorów mocy, rozpowszechniły się badania termograficzne instalacji elektrycznych itp.

Metoda promieniowania podczerwonego jest podstawą urządzeń, które działają na zasadzie utrwalania promieniowania podczerwonego emitowanego przez ogrzewane powierzchnie. W energetyce wykorzystywane są jako kamery termowizyjne (termowizory) i pirometry radiacyjne... Kamery termowizyjne dają możliwość uzyskania obrazu pola termicznego badanego obiektu i analizy jego temperatury. Za pomocą pirometru radiacyjnego określa się jedynie temperaturę obserwowanego obiektu.

Bardzo często kamera termowizyjna jest używana razem z pirometrem.Najpierw wykrywa się obiekty o zwiększonym nagrzaniu za pomocą kamery termowizyjnej, a następnie określa się ich temperaturę za pomocą pirometru. Dlatego o dokładności pomiaru temperatury decydują przede wszystkim parametry zastosowanego pirometru.

Produkcja pirometrów o różnych konstrukcjach i przeznaczeniu została opanowana przez wiele przedsiębiorstw w Rosji. Pod względem parametrów technicznych pirometry krajowe nie ustępują najlepszym próbkom zagranicznym. Wybór rodzaju pirometru przy zakupie zależy przede wszystkim od możliwego obszaru jego zastosowania i związanych z nim czynników. Diagnostyka w podczerwieni powinna być prowadzona za pomocą urządzeń zapewniających wystarczającą skuteczność w ustaleniu usterki w pracującym sprzęcie.