Нагрев контакта ножа разъединителя 110 кВ

ВЛИЯНИЕ ДАЛЬНОСТИ ИК-КОНТРОЛЯ

Существенное значение при ИК-контроле имеет расстояние до контролируемого объекта ввиду рассеяния и поглощения ИК-излучения в атмосфере за счет тумана, снега и других факторов.

Особенно это влияние сказывается при использовании тепловизоров, работающих в спектральном диапазоне 2-5 мкм.

При использовании пирометров необходимо, чтобы площадь наблюдения по возможности соответствовала площади контролируемого объекта. В противном случае на результаты измерения будет оказывать влияние температура окружающей среды.

МЕТОДИКА ИК-ДИАГНОСТИКИ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Порядок проведения ИК-диагностики, оценка результатов измерения и их достоверность во многом определяются учетом конструктивных особенностей выполнения контролируемого электрооборудования и его основных элементов, рассматриваемых ниже (табл.3-1).

Генераторы

Таблица 3-1

Контролируемый узел при ИК-контроле	Применяемые приборы	Объем получаемой информации
Испытание стали статора	Тепловизор	Определение зоны повреждения в стали статора, распределение и значение температур, глубины залегания дефекта
Испытание на нагрев	То же	Определение теплового поля генератора, эффективность систем охлаждения, значения температур, их распределение, выявление аномальных зон нагрева
Проверка паек лобовых частей обмотки статора	Тепловизоры или пирометр	Определение температур нагрева поверхности изоляции паек лобовых частей
Проверка работы щеточного аппарата	Пирометр (1:60)	Определение температур нагрева щеток, поводков и других элементов щеточного аппарата
Система тиристорного возбуждения	Тепловизор	Обследование теплового состояния устройств системы возбуждения

ИСПЫТАНИЕ СТАЛИ СТАТОРА

Испытание стали статора турбо- и гидрогенераторов производят в соответствии с требованиями Норм испытания электрооборудования (Л.1), ОСТ 16.0.800.343-76 (Л.2) и других нормативных документов.

Испытания проводят при вынутом роторе и наложенных на его статор намагничивающей и контрольной обмоток.

У гидрогенераторов испытания возможно проводить как при вынутом роторе, так и без его выемки (Л.3).

Как известно, превышение температуры, измеренное тепловизором при испытаниях, будет являться функцией интенсивности радиации с поверхности расточки и ее излучательной способности. Поэтому перед проведением ИК-контроля необходимо тщательно обследовать поверхность расточки статора. Поверхность расточки статора обычно окрашивается и имеет коэффициент излучения порядка 0,94 независимо от цвета пигментации.

Если с поверхности удалена краска и имеется ржавчина, то коэффициент излучения достигает 0,8 и фактический нагрев в 10 °С будет измерен как 12,5 °С.

В процессе испытания стали статора периодически снимаются термограммы зубцов и всей поверхности сердечника. Первая термограмма снимается до подачи напряжения в намагничивающую обмотку, затем при прогреве статора через 20 и 45 мин и через 15, 30 и 45 мин при остывании. Термограммы снимаются при обесточенной намагничивающей обмотке. ОСТ (Л.2) установлена методика оценки состояния стали статора по результатам ИК-контроля. В частности, отмечается, что локальные тепловыделения в стали статора могут отличаться по следующим признакам: яркости пятна, форме, характеру изменения яркости пятна во времени при остывании сердечника после отключения обмотки нагрева (табл.3-2).

Таблица 3-2

Яркость пятна	Место обнаружения локального нагрева	Временные характеристики	Описание локального нагрева
1. Слабая	Область головки зубца	Быстро возникает и быстро затухает	Поверхностное несильное замыкание листов или их "заглаживание" при ударе
2. Сильная	То же	Быстро возникает, но характеризуется длительным послесвечением	1. Поверхностное, сильное повреждение листов 2. Сильное повреждение листов на шейке зубца
3. Слабая	Область головки зубца	Быстро возникает и быстро затухает	Не очень сильное повреждение листов в районе шейки зубца
4. Слабая	То же	Медленно возникает и медленно затухает	Не очень сильное повреждение листов в глубине паза
5. Слабая и сильная	Соседние зубцы пакета (в пределах сегмента)	Медленно возникает и затухает	Повреждение в области дна паза
6. Слабая и сильная, переменная с усилением в отдельных точках	Соседние зубцы паза, сплошь или с разрывами, часто два параллельных зубца	Быстро возникает, затухает с разной скоростью	Повреждение клином шейки зубцов
7. Чаще слабая	Пятно, захватывающее группу головок зубцов	Медленно возникает и медленно затухает	Глубинные зоны нагрева, в том числе неоднородности, плотности опрессовки и т.п.

Оценка состояния стали статора производится исходя из месторасположения локального тепловыделения. Поверхностные тепловыделения создают легко обнаруживаемые интенсивные очаги нагрева. Оценка их допустимости определяется предельной разностью нагрева между максимальными (DТ_макс) и минимальными (DТ_мин) превышениями температуры зубцов в конце испытаний, составляющей не более 10 °С.

Кроме того, наибольшие превышения температуры DТ_макс в конце испытаний не должны превышать значений, указанных в таблице 3-3.

Таблица 3-3

Марка стали	Э41, Э42 (1511) (1512)	Э43, Э44 (1513) (1514)	Э310, Э320, Э330 (3411) (3412) (3413)
вдоль проката	поперек проката
Наибольшее превышение температуры, °С (DТмакс)

Глубинные локальные тепловыделения создают слабый нагрев на поверхности, которая удовлетворяет нормам по значению превышения температуры. Поэтому допустимость глубинных локальных тепловыделений определяется по значению расчетной мощности нагрева исходя из следующих соображений.

По известным в процессе проведения испытаний стали статора значениям:

t₁ - суммарное время нагрева, ч;

t₂ - время от момента отключения питания намагничивающей обмотки до момента термографической съемки, ч;

DT₀ - превышение температуры в локальном тепловыделении сразу после отключения нагрева, °С;

DT₂ - превышение температуры в локальном тепловыделении в момент съемки, т.е. через время t₂ после отключения питания намагничивающей обмотки, °С - определяется глубина залегания дефекта и мощность тепловыделения в очаге нагрева.

Для этого вычисляется отношение .

Для найденного значения отношения и времени t₂ по кривым рис.3-1 определяют ориентировочную глубину залегания дефекта, выбирая кривую, с которой наиболее точно совпадает точка пересечения координат.

Рис.3-1. График определения глубины залегания очага нагрева

По значению t₁ и найденному значению глубины залегания дефекта r_x определяют параметр r_т (рис.3-2). Тогда мощность тепловыделения в дефекте определяется как: Вт. Найденное значение Р_х не должно превышать 100 Вт.

Рис.3-2. График определения параметра r_т

Температура в точках: 1 - 53,9 °С;

в исправной зоне стали статора - 45,2 °С.

Тепловизионная съемка производилась при испытании стали статора, при временно отключенной намагничивающей обмотке. Оператор с тепловизором при съемке находился на верхней кромке статора. Температура окружающего воздуха - 25 °С.