Methoden voor het regelen van de verwarming van elektrische apparatuur tijdens bedrijf

Er worden vier meetmethoden gebruikt om de verwarming van elektrische apparatuur te regelen: de thermometermethode, de weerstandsmethode, de thermokoppelmethode en de infraroodmethode.

Controle van verwarming van elektrische apparatuur door de thermometermethode

De thermometermethode wordt gebruikt om de temperatuur van toegankelijke oppervlakken te meten. Ze gebruiken kwik-, alcohol- en tolueenglasthermometers die zijn ondergedompeld in speciale hoezen, hermetisch ingebouwd in deksels en behuizingen van de apparatuur.

Kwikthermometers hebben een hogere nauwkeurigheid, maar worden niet aanbevolen voor gebruik in aanwezigheid van elektromagnetische velden vanwege de grote fout die wordt veroorzaakt door extra opwarming van kwik door wervelstromen.

Als het nodig is om het meetsignaal over een afstand van enkele meters te verzenden (bijvoorbeeld van de warmtewisselaar in het deksel van de transformator tot een niveau van 2 ... 3 m vanaf de grond), gebruik dan thermometers van het metertype , bijvoorbeeld thermische alarmen TSM-10.

Het warmtesignaleringsapparaat TCM-10 bestaat uit een thermische cilinder en een holle buis die de ballon verbindt met de veer van het indicatiegedeelte van het apparaat.

Het thermische signaal is gevuld met vloeibare methyl en zijn dampen. Wanneer de gemeten temperatuur verandert, verandert de dampdruk van methylchloride, die wordt doorgegeven aan de wijzer van het apparaat. Het voordeel van manometrische instrumenten ligt in hun trillingsstabiliteit.

Controle van verwarming van elektrische apparatuur door de methode van weerstand

De weerstandsmethode is gebaseerd op het aflezen van de verandering in de weerstandswaarde van een metalen geleider met zijn temperatuur. Voor vermogenstransformatoren en synchrone compensatoren gebruiken ze thermometers met een wijzer van het metertype. Het bedradingsschema van een externe elektrothermometer wordt getoond in de afbeelding.

Afhankelijk van de temperatuur vult de vloeistof de meetstaaf van de elektrothermometer, werkend via een verbindende capillaire buis en een systeem van hendels op de wijzerpijl.

Externe manometrische elektrothermometer: 1 en 2 - signaalcontacten; 3 — relais

In een elektrothermometer op afstand hebben de wijzerpijlen contacten 1 en 2 om de door de instelling ingestelde temperatuur aan te geven. Als de contacten gesloten zijn, wordt het bijbehorende relais 3 in het alarmcircuit geactiveerd.

Om de temperatuur te meten op individuele punten van synchrone compensatoren (in de stalen meetkanalen, tussen de staven van de wikkelingen voor het meten van de temperatuur van de wikkelingen en andere punten) thermistors... De weerstand van de weerstanden hangt af van de verwarmingstemperatuur aan de meet punten.

Thermistoren zijn gemaakt van platina of koperdraad, hun weerstanden zijn gekalibreerd bij bepaalde temperaturen (bij een temperatuur van 0 ° C voor platina is de weerstand 46 Ohm, voor koper - 53 Ohm; bij een temperatuur van 100 ° C voor platina - 64 Ohm, voor koper — respectievelijk 75,5 ohm).

Een circuit voor het meten van temperatuur met behulp van een thermistor

Zo'n thermistor R4 is opgenomen in de arm van de brug die is samengesteld uit weerstanden. Op een van de diagonalen van de brug is een stroombron aangesloten en op de andere een meetapparaat. Weerstanden R1 … R4 in de armen van de brug zijn zo gekozen dat bij de nominale temperatuur de brug in evenwicht is en er geen stroom in het circuit van het apparaat staat.

Als de temperatuur in een willekeurige richting afwijkt van de nominale waarde, verandert de weerstand van de thermistor R4, wordt de balans van de brug verstoord en wijkt de pijl van het apparaat af, wat de temperatuur van het gemeten punt aangeeft. Een draagbaar apparaat is gebaseerd op hetzelfde principe. Voor de meting moet de wijzer van het apparaat in de nulstand staan.

Om dit te doen, levert de K-knop stroom, wordt de P-schakelaar in stand 5 gezet en wordt de apparaatnaald op nul gezet met een variabele weerstand R5. Schakelaar P wordt dan in stand 6 gezet (meten). De contacttemperatuur wordt gemeten door de sensorkop tegen het contactoppervlak aan te raken en op de staaf op de kop van de elektrothermometer te drukken (wanneer ingedrukt, sluit de knop K en wordt er stroom op het circuit gezet). Na 20 ... 30 s wordt de gemeten waarde van de contacttemperatuur van de schaal van het apparaat afgelezen.

Weerstandsthermometers gebruiken om de temperatuur van elektrische verwarmingsapparatuur te meten

De middelen voor het op afstand meten van de temperatuur van de wikkeling en het staal van de stator van de generatoren, synchrone compensatoren, de temperatuur van de koellucht, waterstof zijn weerstand thermometers, waarin ook de afhankelijkheid van de weerstandswaarde van de geleider op temperatuur wordt gebruikt.

Weerstandsthermometers zijn gevarieerd. In de meeste gevallen is dit een dunne koperdraad bifilair gewikkeld op een vlak isolerend frame, met een ingangsweerstand van 53 Ohm bij een temperatuur van 0°C. Als meetonderdeel, samenwerkend met weerstandsthermometers, automatische elektronische bruggen en logometers uitgerust met een temperatuurschaal worden gebruikt.

De installatie van weerstandsthermometers in de stator van de machine wordt uitgevoerd tijdens de fabricage in de fabriek. Koperen weerstandsthermometers worden tussen de opwindstaven en op de bodem van de groef geplaatst.

Controle van verwarming van elektrische apparatuur door de thermokoppelmethode

De thermokoppelmethode is gebaseerd op het gebruik van het thermo-elektrische effect, d.w.z. de afhankelijkheid van de EMF in het circuit van de temperatuur van de verbindingspunten van twee verschillende geleiders, bijvoorbeeld: koper - constantaan, chromel - koper, enz.

Als de gemeten temperatuur niet hoger is dan 100 ... 120 ° C, dan is er een proportionele relatie tussen de thermoEMF en het temperatuurverschil tussen de verwarmde en koude uiteinden van het thermokoppel.

Thermokoppels zijn aangesloten op meters van het compensatietype, DC-potentiometers en automatische potentiometers die vooraf zijn gekalibreerd.Thermokoppels worden gebruikt om de temperaturen van de structurele elementen van de turbinegeneratoren, het koelgas, de actieve delen, bijvoorbeeld het actieve staal van de stator, te meten.

Controle van de verwarming van elektrische apparatuur door middel van infraroodstraling

In het afgelopen decennium is de benadering van de methoden voor het diagnosticeren van elektrische apparatuur en het beoordelen van de toestand ervan aanzienlijk veranderd. Naast traditionele diagnosemethoden worden moderne, zeer effectieve controlemethoden gebruikt, die ervoor zorgen dat defecten aan elektrische apparatuur in een vroeg stadium van hun ontwikkeling worden gedetecteerd. Het controlegebied van met olie gevulde apparatuur onder bedrijfsspanning is aanzienlijk uitgebreid, er zijn methoden en afkeurnormen ontwikkeld om de toestand van apparatuur te beoordelen aan de hand van de samenstelling van in olie opgeloste gassen, er wordt een grondige analyse van transformatorolie uitgevoerd, waardoor het is mogelijk om de staat van de papierisolatie van de wikkelingen van vermogenstransformatoren te beoordelen, het thermografisch onderzoek van elektrische installaties werd wijdverbreid, enz.

De infraroodstralingsmethode is de basis van apparaten die werken door infraroodstraling te fixeren die wordt uitgezonden door verwarmde oppervlakken. In de energiesector worden ze gebruikt als warmtebeeldcamera's (thermoimagers) en stralingspyrometers... Warmtebeeldcamera's bieden de mogelijkheid om een ​​beeld te krijgen van het thermische veld van het object dat wordt bestudeerd en de temperatuuranalyse ervan. Met behulp van een stralingspyrometer wordt alleen de temperatuur van het waargenomen object bepaald.

Heel vaak wordt een warmtebeeldcamera gebruikt in combinatie met een pyrometer.Eerst worden objecten met verhoogde verwarming gedetecteerd met behulp van een warmtebeeldcamera en vervolgens wordt de temperatuur bepaald met behulp van een pyrometer. Daarom wordt de nauwkeurigheid van de temperatuurmeting voornamelijk bepaald door de parameters van de gebruikte pyrometer.

De productie van pyrometers met verschillende ontwerpen en doeleinden is door veel ondernemingen in Rusland onder de knie. In termen van technische parameters doen binnenlandse pyrometers niet onder voor de beste buitenlandse monsters. De keuze van het type pyrometer bij aanschaf hangt in de eerste plaats af van het mogelijke toepassingsgebied en aanverwante factoren. Infrarooddiagnostiek moet worden uitgevoerd met apparaten die voldoende efficiënt zijn bij het vaststellen van een defect in de bedrijfsapparatuur.