Об отказах электрооборудования

К рассмотрению предлагается метод регистрации критических изменений напряжения в сети [115], основанный на анализе двух характеристик выбросов (провалов) напряжения – величины амплитуды и продолжительности – и выявления их критических значений. Для реализации указанного метода предложен прибор, позволяющий идентифицировать выбросы и провалы напряжения, имеющие критические параметры амплитуды и продолжительности, регистрировать их и фиксировать суммарное время отказов электрооборудования за время контроля. Прибор работает как при стационарном, так и нестационарном характере анализируемого напряжения.

Метод регистрации критических изменений напряжения в сети (выбросов и провалов) был предложен в работе [113]. Однако в изложенном варианте он не приемлем для использования в электрических сетях при нестационарном характере напряжения, в частности, при значительных отклонениях напряжения.

На основе результатов проведенных исследований [1, 12 и др. – см. 1.3] влияния выбросов и провалов напряжения на работу различных электроприёмников было установлено, что отказ электрооборудования происходит в том случае, если превышаются параметры двух характеристик выбросов (или провалов) напряжения: амплитуда (у провала – глубина) и длительность превышения уровня. На рис. 3.4 приведены граничные зависимости U _кр (t _кр ) критических значений уровня напряжения U _кр от критической допустимой длительности его превышения t _кр (см. кривые 1 и 2 на рис. 3.10, соответственно, для выбросов и провалов напряжения) на области 1 и 2, соответственно, работоспособного и неработоспособного состояния ЭО.

Для реализации метода было разработано специализированное устройство – счетчик критических выбросов и провалов напряжения и суммарного времени отказов ЭО [116]; его схема представлена на рис. 3.11.

Счетчик содержит преобразователь 1 переменного напряжения в постоянное, входной зажим 2, блок вычитания 3, источник опорных напряжений 4, инвертор 5, компараторы 7 – 9 всех каналов, число которых n соответствует числу уровней анализа модуля амплитуды выбросов и провалов напряжения, 2 n одновибраторов 10 – 15, n элементов И 16 – 18, элемент ИЛИ 19, ( 2 n+ 1 ) –й одновибратор 20, первый 21 и второй 25 счетчики, SR-триггер 22, (n+ 1 )- й элемента И 23, генератор 24 прямоугольных импульсов, элемент ИЛИ 26. Нижнее и верхнее положение переключателя 6 позволяют фиксировать выбросы и провалы соответственно.

Рис. 3.10. Граничные зависимости U _кр (t _кр ) критических значений уровня напряжения U _кр от критической допустимой длительности его превышения t _кр

Рассмотрим работу счетчика при стационарном напряжении в сети.

В качестве примера возьмем анализ и фиксацию выброса напряжения, изображенного на рис. 3.12 (см. напряжение U ₃). В этом случае переключатель 6 находится в нижнем положении.

Рис. 3.11. Схема счетчика критических выбросов и провалов напряжения

и суммарного времени отказов ЭО

Уровни срабатывания U _{оп i} компараторов 7 – 9, которые задаются группой из n нижних входов ИОН 4, соответствуют критическим уровням напряжения U _вкрi, взятым на перегибе кривой 1на рис. 3.10. Каждому критическому уровню анализа U _{вкр i} выброса напряжения соответствует критическая длительность t _{вкр i} его превышения. Длительность выходных импульсов одновибраторов 10 – 12 задается равной критической длительности t _{вкр i.}

Рис. 3.12. Анализ выброса напряжения при стационарном напряжении

Преобразователь 1 осуществляет преобразование переменного напряжения сети u(t) в постоянное напряжение, пропорциональное действующему значению контролируемого напряжения U(t). С выхода блока вычитания, к входу вычитаемого которого приложено номинальное напряжение сети U _ном, получаем напряжение U ₃(см. рис. 3.11):

U ₃ = U(t) - U _ном

Это напряжение подается через переключатель 6 на объединенные информационные входы компараторов 7-9. В процессе нарастания напряжения U₃ в моменты времени t₁ и t₂ срабатывают соответствующие компараторы, уровни срабатывания которых U_{оп i} соответствуют критическим уровням напряжения

U _{оп 1} = U _{вкр 1} ; U _{оп 2} = U _вкр2.

При этом срабатывают соответствующие одновибраторы 10, 11, длительность выходного отрицательного импульса которых равна t _{вкр 1} и t _{вкр 2} соответственно. В момент времени t ₃ выходной отрицательный импульс одновибратора 11 заканчивается и своим передним фронтом запускает одновибратор 14. После прохождения сигнала элементов И 17 и ИЛИ 19 запускается одновибратор 20, выходной импульс которого увеличивает содержимое счетчика 21на единицу.

Таким образом, после распознавания образа и соответствующей идентификации засчитывается выброс напряжения с критическими параметрами.

При анализе провалов напряжения переключатель 6 переводится в верхнее положение. В этом случае на объединенные информационные входы компараторов 7 – 9 подается напряжение:

U ₅ = - [ U(t) - U _н].

В остальном при анализе провалов напряжения работа счетчика аналогична описанной выше при анализе выбросов.

Рассмотрим работу счетчика при нестационарном напряжении на примере анализа и фиксации выброса напряжения (см. рис. 3.13 напряжение U ₃).

При нестационарном напряжении в сети длительное время имеют место большие отклонения напряжения. В этом случае также длительное время могут быть превышены уровни срабатывания части компараторов 7 – 9. В такой ситуации происходит отказ ЭО без восстановления работоспособного состояния на длительное время. Учет суммарного времени отказов ЭО выполняется счетчиком 25, который суммирует количество N импульсов ГПИ 24 (частота которых f может быть выбрана равной, например, 1 Гц). Время, в течение которого эти импульсы пропускаются элементом И 23 на вход cчетчика 25, соответствует времени Т _отпребывания ЭО в отказавшем состоянии:

Т _от = N / f,

где Т _от – суммарное время отказов электрооборудования за время контроля (сутки, неделя, месяц и т. д.), выраженное в секундах; N – показания счетчика 25; f –частота ГПИ 24.

Рис. 3.13. Анализ выброса при нестационарном напряжении

Предложенный метод позволяет зарегистрировать наличие в сети критических изменений напряжения, а также оценить эффективность принятых технических мероприятий, направленных на улучшение работы электроприёмников и повышение надежности системы в целом.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: