Відомо, що ізоляція (опорні ізолятори) токопроводов в залежності від умов експлуатації, особливо в осінньо-весняний період, найчастіше є вузьким місцем з точки зору електричної міцності ізоляції енергоблоку. Так, наприклад, поява роси на що має мікротріщини або відколи фарфоровому ізоляторі струмопроводу, як правило, супроводжується зміною опору його ізоляції. Якщо не вжити вчасно заходів по виявленню і заміні такого ізолятора, то аварійна ситуація з важкими наслідками неминуча.
Стан ізоляції струмопроводу, підключеного до обмотці статора на генераторному напрузі, істотно впливає на ізоляційні властивості обмотки статора. У сиру холодну погоду саме токопровод визначає величину опору ізоляції та коефіцієнта абсорбції обмотки ланцюга. Крім погодних умов на стан ізоляції струмопроводу можуть впливати і дефекти в ізоляторах поясів струмопроводу. При цьому часто буває важко визначити пояс і конкретний ізолятор, в якому відбулося порушення стану ізоляції. Випадки аварійної зупинки енергоблоків через вихід з ладу ізоляторів струмопроводу генераторної напруги перевищує 17% загального числа зупинок. У зв'язку з цим, контроль опору ізоляції опорних ізоляторів струмопроводу при експлуатації представляє надзвичайну доцільність, причому не тільки під час спеціальних обстежень, а й перманентно під час експлуатації на працюючому генераторі в режимі "on-line". Для вирішення цього завдання фірмою «ЕФ-КОНТЕЛ» розроблено пристрій УКОІ-М.
1. Опис пристрої / склад Розкрити
УКОІ-М є глибокою модернізацією, розробленого раніше пристрою УКОІ, минулого апробацію на ряді об'єктів енергетики.
Основними достоїнствами нової системи є:
- оригінальна схема подачі накладеного верхнього значення напруги, що виключає внесення змін до схеми заземлення токопроводов і комутаційних апаратів;
- застосування для передачі інформації радіомодулів ближньої дії, що функціонують в діапазоні дозволених частот, яке дозволило виключити вплив на роботу пристрою довгих інформаційних кабельних зв'язків та зробити систему діагностики токопроводов повністю автономної, що не вимагає спеціальних увязок і погоджень з проектом і з постачальниками основного обладнання електричної частини енергооб'єкта;
- підвищена точність вимірів, що досягається застосуванням спеціальної конструкції кріплення ізоляторів і заходами по компенсації струмів витоку.
Використання системи діагностики на об'єктах енергетики дозволить:
- забезпечити контроль стану ізоляції струмопроводу в режимі "on-line";
- істотно підвищити експлуатаційну надійність струмопроводу;
- практично виключити ймовірність аварій струмопроводу з причини втрати електричної міцності опорних ізоляторів;
- істотно прискорити процес своєчасного виявлення несправного ізолятора;
- отримати економічний ефект за рахунок економії коштів на ліквідацію наслідків аварій на струмопроводі і ремонті устаткування.
Пристрій включає модуль вимірювальний (МІ), модуль управління (МУ), модуль приймально-передавальний (МПП), автоматичний обчислювальний комплекс (АВК), зібраний на основі персонального комп'ютера з додатком програмного забезпечення.
Модуль МІ є основним елементом пристрою, він призначений для виконання наступних функцій:
- вимірювання корисного сигналу, його оцифровки і передачу на модуль управління;
- обміну службовою інформацією з модулем МУ;
Кількість модулів МІ залежить від загального числа охоплених контролем ізоляторів.
МУ призначений для формування команд управління блоками живлення пристрою, управління режимами, обміном службової та вимірювальної інформацією з МІ і МПП.
МПП підключений до АВК.
МПП призначений для виконання наступних функцій:
- передачі на МУ команд управління;
- прийому від МУ інформації вимірювання і службової інформації;
- обміну даними з АВК.
АВК збирається на основі персонального комп'ютера (ноутбука). АВК автоматизує виконання таких функцій:
- управління роботою пристрою;
- контролю працездатності всіх елементів пристрою;
- автоматичну обробку та відображення отриманої інформації для подання оператору в зручному і достатній для нього вигляді.
2. Призначення Розкрити
Пристрій контролю ізоляції опорних ізоляторів (УКОІ-М) призначений для застосування на струмопроводах і в інших високовольтних ланцюгах, що використовують опорні ізолятори.
Пристрій вирішує завдання вимірювання опору кожного опорного ізолятора струмопроводу з одночасним відображенням інформації з усіх ізоляторах на моніторі, в зручному для оператора вигляді.
3. Робота пристрою Розкрити
Робота пристрою заснована на вимірі опору ізоляції методом накладеного постійної напруги.
Вимірювальний струм по колу (рисунок 1): мінус БП (5В; 100В) (квазі-земля), вимірювальне опір R, опорний ізолятор, високовольтна шина генератора, вимірювальний ТН, плюс БП (5В; 100В) (загальна земля). Проходить через вимірювальне опір R струм, створює на ньому падіння напруги, пропорційне опору контрольованого в даний момент ізолятора. Ця напруга подається на вхід АЦП модуля МІ для оцифровки. Виміряний і оброблений таким чином сигнал (корисна інформація) передається модулем МІ по радіоканалу на модуль МУ і далі на МПП, для подальшої його обробки і відображення в АВК.
Пристрій функціонує в режимах: «вимір», «очікування», «самоконтроль».
Робота пристрою починається з режиму «самоконтроль». У режимі «самоконтроль» проводиться перевірка працездатності модулів МІ і взаємообмін службової інформації з МУ (МПП). За результатами роботи режиму «самоконтроль» по команді оператора і станеться зміна режим «вимір» або вiдтворення на АВК інформації про непрацездатному стані пристрою.
У режимі «вимір» здійснюється вимір корисного сигналу, його оцифровка і передача на МУ (МПП).
Вимірювання опору опорних ізоляторів починається з початкової подачі на вимірювальну ланцюг напруги 5 В. Якщо хоча б в одній з контрольованих ланцюгів виявляється ураження електричним струмом чи зниження опору опорного ізолятора нижче критичного рівня, то на АВК видається відповідна інформація. Подача напруги другого ступеня - 100 В відбувається автоматично, якщо при 5 В не було виявлено надмірно низького рівня ізоляції контрольованого об'єкта.
У режимі «очікування» ланцюга вимірювання і передачі сигналу МІ відключаються від харчування.