WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Типичные кулон-вольтовые характеристики частичных разрядов в различных устройствах электроснабжения приведены на рис. 10. По этим характеристикам можно судить о том, что данный трансформатор ТМ-180/не пригоден к эксплуатации, поскольку уровень частичных разрядов превысил значение 100 нКл, а изоляция трансформатора ОЛ-1,25/находится в хорошем состоянии, поскольку уровень частичных разрядов в ней низок.

При изменении воздействующих эксплуатационных факторов по характеристикам частичных разрядов можно определить наиболее благоприятные условия для эксплуатации электрооборудования. Например, как следует из рис. 11, наиболее благоприятным условием для эксплуатации трансформатора ОМ-0,4/6 является относительная влажность воздуха = 70%.

Рис. 10. Типичные характеристики частичных разрядов Рис. 11. Характеристики частичных разрядов в изоляции ОМ-0,4/Пятая глава посвящена расчету экономической эффективности от использования устройства контроля частичных разрядов. Расчет проведен методом приведенных затрат на примере комплектной трансформаторной подстанции (КТП) и распредустройства (РУ) тяговой подстанции (номинальное напряжение 6-10 кВ) при различных методах контроля состояния изоляции – периодическом и постоянном (мониторинге) и различном количестве эксплуатируемых устройств электроснабжения.

В результате расчетов было определено, что примерная стоимость устройства контроля частичных разрядов составляет 1293 руб.

Годовые эксплуатационные расходы рассчитывались по формуле, (2) где Н1 – норма времени на испытание изоляции оборудования, мин.;

n – количество исполнителей;

Зi – среднемесячная заработная плата i-ого исполнителя, руб.;

р1 – коэффициент, учитывающий эффективность профилактических испытаний (доля невыявленных дефектов изоляции);

р2 – вероятность пробоя изоляции всего РУ или КТП;

рk – вероятность пробоя k-ого типа устройства, подключенного к РУ;

Нk – норма времени на ремонт k-ого типа устройства, мин.;

m – количество типов устройств, подключенных к РУ;

ak – количество устройств k-ого типа.

Тогда экономия годовых эксплуатационных расходов Э будет являться разностью годовых эксплуатационных расходов при традиционном методе эксплуатации и при внедрении устройства контроля частичных разрядов.

Также были рассчитаны такие экономические показатели, как срок окупаемости, чистый доход и чистый дисконтированный доход, (3), (4), (5) где n – количество применяемых устройств контроля частичных разрядов;

m – количество обслуживаемых электроустановок;

К – суммарные капитальные затраты в течение 8 лет (нормативного срока окупаемости) на одно устройство контроля частичных разрядов, руб.;

Kt – капитальные затраты в t-ом году, руб;

Е – действующая ставка рефинансирования Центробанка РФ;

Z – рисковая поправка.

Расчеты по формулам (2-5) сведем в таблицу 1.

Таблица Расчет экономических показателей при периодическом контроле Кол-во обслуж. устройств 1 10 100 Э, руб. 314 3144 31437 tО, лет 4,34 0,43 0,04 0,КТП ЧД, руб. 1150 23785 250131 ЧДД, руб. 250 14506 157063 Э, руб. 343 3430 34295 tО, лет 3,98 0,4 0,04 0,РУ-6,10 кВ ЧД, руб. 1379 26071 272995 ЧДД, руб. 394 15946 171464 Из экономических расчетов следует, что применение мониторинга частичных разрядов в изоляции устройств электроснабжения убыточно (слишком большой срок окупаемости) при единичном изготовлении устройства контроля частичных разрядов и его применении на подстанциях без телеуправления, в противном случае мониторинг состояния изоляции экономически обоснован. Совершенствование как типа обслуживания тяговых подстанций, так и самого устройства контроля частичных разрядов также должно улучшить экономические показатели эффективности исследования частичных разрядов в устройствах электроснабжения железных дорог.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ По результатам выполненных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. В результате анализа статистических данных об отказах устройств электроснабжения железных дорог было выявлено, что причиной 60% всех отказов является отказ изоляции, при этом отмечено, что диагностируется современными методами контроля состояния изоляции не более 30% дефектов, что подтверждает актуальность разработки методики контроля состояния изоляции устройств электроснабжения железных дорог.

2. В результате анализа воздействующих на состояние изоляции факторов было выявлено их значительное влияние на состояние изоляции.

Отмечено, что интенсивность отказов изоляции на разных участках Свердловской железной дороги может отличаться в 2-4 раза.

3. Предложенная математическая модель учитывает все влияющие на изоляцию факторы и позволяет снизить затраты на натурные эксперименты, рассчитать все параметры частичных разрядов и напряжение пробоя изоляции, способствует экономии изоляционных материалов в процессе изготовления новых изоляционных конструкций, определяет возможность эксплуатации конкретного устройства электроснабжения при изменении воздействующих факторов и позволяет решать множество других практических задач.

4. Разработан метод контроля опасного порогового уровня частичных разрядов в изоляции устройств электроснабжения железных дорог и предложено несколько вариантов датчиков частичных разрядов.

Разработано полуавтоматическое устройство контроля порогового уровня частичных разрядов, отличительными признаками которого является простота изготовления и эксплуатации, эффективность и небольшая стоимость. Техническая эффективность устройства контроля частичных разрядов подтверждена в ходе испытаний в высоковольтных лабораториях УрГУПС и Дорожной электротехнической лаборатории Свердловской железной дороги.

5. Выявлена зависимость формы кривых кулон-вольтовых характеристик от эксплуатационных воздействующих факторов для различных устройств электроснабжения – по кривой кулон-вольтовой характеристики можно определить степень увлажнения изоляции, наличие или отсутствие поверхностных загрязнений и общее состояние изоляционной конструкции. Определен пороговый уровень амплитуды частичных разрядов, при превышении которого наблюдается предпробойное состояние изоляции, для исследованных устройств электроснабжения железных дорог (силовых трансформаторов, трансформаторов напряжения, опорных изоляторов, ошиновки распредустройства) при амплитуде частичных разрядов 100 нКл наблюдалось предпробойное состояние.

Также были определены зависимости напряжений зажигания и погасания частичных разрядов от внешних эксплуатационных воздействующих факторов.

6. Определена экономическая эффективность предлагаемого устройства контроля частичных разрядов методом приведенных затрат для различного количества исследуемых устройств электроснабжения и различных методов эксплуатации устройства – при плановых периодических высоковольтных испытаниях и в процессе нормальной эксплуатации (мониторинг состояния изоляции). Например, при периодическом контроле состояния изоляции ста комплектных трансформаторных подстанций с номинальным напряжением 6-10 кВ срок окупаемости устройства контроля частичных разрядов составляет 0,5 месяца, годовая экономия эксплуатационных затрат 31437 руб., чистый доход 250131 руб., чистый дисконтированный доход 157063 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах 1. Косяков А. А. Частичные разряды в изоляции электрических машин // Актуальные проблемы современной науки: Сб. научн. трудов, части 17-21 / СамГТУ. – Самара. – 2002. – С. 24.

2. Косяков А. А. Исследование частичных разрядов в изоляции трансформаторов напряжения // Молодые ученые – транспорту: Сб. науч.

трудов / УрГУПС. – Екатеринбург. – 2003. – С. 15-23.

3. Косяков А. А. Исследование частичных разрядов в ошиновке распредустройства 6 кВ // Актуальные проблемы современной науки: Сб.

науч. трудов, части 12-16 / СамГТУ. – Самара. – 2003. – С. 53-56.

4. Kosakov A. A. Partial Discharges in Voltage Transformers Insulation // Modern Techniques and technologies: Proceedings / TPU. – Tomsk. – 2004. – P. 17-20.

5. Косяков А. А. Анализ параметров частичных разрядов и оценка их применимости для определения состояния изоляции устройств электроснабжения железных дорог // Молодые ученые – транспорту: Сб.

науч. трудов, том 1 / УрГУПС. – Екатеринбург. – 2004. – С. 30-44.

6. Косяков А. А. Модель ионизационного процесса в изоляции // Молодые ученые – транспорту: Сб. науч. трудов, том 1 / УрГУПС. – Екатеринбург. – 2004. – С. 24-29.

7. Косяков А. А. Оценка технической эффективности применяемых методов контроля изоляции устройств электроснабжения железнодорожного транспорта // Молодежь Сибири – науке России: Сб. науч. трудов / ГУЦМиЗ, КРО НС "Интеграция", СИБУП. – Красноярск. – 2004. – С. 248-251.

8. Косяков А. А. Характеристика эксплуатационных воздействий на электрическую изоляцию устройств электроснабжения железных дорог // Актуальные проблемы современной науки: Сб. науч. трудов, часть 22 / СамГТУ. – Самара. – 2004. – С. 23-26.

9. Косяков А. А. Актуальность исследования частичных разрядов в изоляции устройств электроснабжения железных дорог на примере Свердловской железной дороги // Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте: Сб. науч. трудов, часть 1 / ЮУЖД. – Челябинск. – 2004. – С. 58-61.

10. Косяков А. А. Техническая эффективность контроля порогового уровня частичных разрядов в изоляции устройств электроснабжения железных дорог // Неразрушающий контроль и диагностика: Сб. науч. трудов / УГТУ-УПИ. – Екатеринбург. – 2005. – С. 302.

11. Косяков А. А. Разработка схем контроля электрических параметров частичных разрядов в изоляции устройств электроснабжения железных дорог // Молодежь Сибири – науке России: Сб. науч. трудов / КРО НС "Интеграция". – Красноярск. – 2005. – С. 354-359.

12. Косяков А. А. Анализ химических изменений изоляционных сред как метод контроля частичных разрядов // Актуальные проблемы современной науки: Сб. науч. трудов / СамГТУ. – Самара. – 2004. – С. 22-24.

13. Косяков А. А. Контроль порогового уровня частичных разрядов в изоляции устройств электроснабжения железных дорог // Современные научно-технические проблемы транспорта: Сб. науч. трудов / УлГТУ. – Ульяновск. – 2005. – С. 13-16.

14. Косяков А. А. Экономическая эффективность эксплуатации устройства контроля частичных разрядов при высоковольтных испытаниях устройств 6-10 кВ // Актуальные проблемы автомобильного, железнодорожного, трубопроводного транспорта в Уральском регионе: Сб.

научн. трудов / ПТГУ. – Пермь. – 2005. – С. 201-207.

15. Патент РФ № 2266548, МПК G01R 31/12, Устройство контроля порогового уровня частичных разрядов. Косяков А. А. Опубл. 20.12.2005 БИ №35.

16. Патент РФ №2262765, МПК Н01Н 9/50, G01R 31/00, Устройство для измерения частичных разрядов. Сухогузов А. П., Косяков А. А. Опубл.

20.10.2005 БИ №29.

17. Kosakov A. A. Partial Discharges Research in Power Supplying Devices of Railway Transport // Prace Naukowe. – 2004. – Transport NR 2 (20). – S. 275280.

18. Kosakov A. A. Partial Discharges Control Device // Prace Naukowe. – 2005. – Transport NR 3(23). – S. 277-282.

19. Сухогузов А. П., Косяков А. А. Имитационное моделирование частичной ионизации изоляции высоковольтного электрооборудования // Транспорт Урала. – 2006. – № 1. – С. 20-27.

20. Сухогузов А. П., Пятецкий И. А., Косяков А. А., Бунзя А. А.

Совершенствование системы диагностики изоляции устройств электроснабжения железных дорог // Транспорт Урала. – 2004. – №3. – С. 4451.

21. Сухогузов А. П., Косяков А. А. Исследование частичных разрядов в изоляции электрических машин // Вестник УГТУ-УПИ. – 2003. – №5(25), часть 1. – С. 363-371.

22. Сухогузов А. П., Косяков А. А. Исследование частичных разрядов в опорных изоляторах // Молодежь Сибири – науке России: Сб. науч. трудов, часть 2 / СИБУП, КРО НС "Интеграция". – Красноярск. – 2003. – С. 254-255.

23. Сухогузов А. П., Косяков А. А. Частичные разряды в изоляции трансформаторов напряжения // Сб. науч. трудов / НЦ ЭНАС. – М. – 2003. – С. 168-171.

24. Косяков А. А., Бунзя А. А. Диагностика изоляции устройств электроснабжения железных дорог по характеристикам частичных разрядов при плановых периодических высоковольтных испытаниях // Молодые ученые – транспорту: Сб. науч. трудов, том 2 / УрГУПС. – Екатеринбург. – 2005. – С. 37-42.

25. Сухогузов А. П., Косяков А. А., Бунзя А. А. Влияние влажности воздуха на напряжение зажигания частичных разрядов в изоляции устройств 6-10 кВ // Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта:

Сб. науч. трудов, том 1 / УрГУПС. – Екатеринбург. – 2003. – С. 271-276.

26. Сухогузов А. П., Косяков А. А., Бунзя А. А. Влияние влажности воздуха на амплитудные характеристики частичных разрядов в изоляции трансформаторов напряжения // Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Сб. науч. трудов, том 1 / УрГУПС. – Екатеринбург. – 2003. – С. 276-287.

27. Фролов Н. О., Косяков А. А. Совершенствование структуры изоляции якорных проводников тяговых электродвигателей локомотивов // Современные техника и технологии: Сб. науч. трудов / ТПУ. – Томск. – 2005.

– Т.1. – С. 234-236.

КОСЯКОВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ ДИАГНОСТИКА И КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ 6-10 кВ Специальность 05.22.07 – Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация Лицензия на издательскую деятельность ИД 03581 от 19.12.Сдано в набор Подписано к печати Формат бумаги 6084 1/16 Объем 1,44 п.л.

Заказ Тираж 100 экз.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»