Совершенствование методов профилактических испытаний высоковольтного электрооборудования предприятий целлюлозно-бумажной промышленности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Ясинский, Юрий Афанасьевич

• Ясинский, Юрий Афанасьевич
• кандидат технических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ясинский, Юрий Афанасьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРИЧИН АВАРИЙНЫХ ОТКАЗОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И СОСТОЯНИЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЕГО

ИЗОЛЯЦИИ.

1.1. Статистические данные по аварийным отказам электрооборудования и их причины.II

1.2. Старение изоляции электрооборудования при низком качестве электроэнергии.

1.3. Воздействие внутренних перенапряжений на изоляцию электрооборудования.

1.4. Оценка существующих методов профилактических испытаний изоляции электрооборудования.

1.5. Выводы.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ: И ПУТИ ЕЁ РЕШЕНИЯ

2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АВАРИЙНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЗНАЧЕНИЕ ЕЁ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ.

2.1. Исследование старения изоляции электрооборудования при воздействии высших гармонических напряжений и внутренних перенапряжений.

2.2. Влияние низкого качества электроэнергии и внутренних перенапряжений на срок службы изоляции электрооборудования.

2.3. Оценка экономического ущерба от дополнительных потерь активной мощности в токоведу-щих частях электрооборудования и сокращения срока службы его изоляции,.

2.4. Выводы.

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 62 3.1. Совершенствование метода профилактических испытаний изоляции электрооборудования повышенным напряжением частоты 50 Гц.

3.1.1. Выбор параметров профилактических испытаний изоляции электрооборудования

3.1.2. Методика выбора параметров профилактических испытаний изоляции электрооборудования повышенным напряжением частоты 50 Гц.

3.2. Разработка метода профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей.

3.2.1. Обоснование оптимальной формы испытательного напряжения.

3.2.2. Оценка безопасных величин испытательного напряжения.

3.2.3. Разработка схемы профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей. . . . ДО*

3.3. Выводы.

4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ИЗОЛЯЦИЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ.

4.1. Общая характеристика метода оценки безотказной работы изоляции электрооборудования.

4.2. Оценка эффективности профилактических испытаний изоляции напряжением частоты 50 Гц

4.3. Оценка эффективности профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей.ВО

4.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование методов профилактических испытаний высоковольтного электрооборудования предприятий целлюлозно-бумажной промышленности»

В В Е Д Е Н И Е Повышение качества и снижение себестоимости продукции предприятий целлюлозно-бумажной промышленности (сокращенно Ц Ш предусмотренные в решениях ХХУ1 съезда КПСС [l] в значительной мере зависят от безаварийной работы применяемого электрооборудования, в том числе высоковольтного: электродвигателей, трансформаторов, силовых кабелей, батарей силовых коцденсаторов. На предприятиях Ц Ш все еще имеют место частые аварийные отказы высоковольтного электрооборудования, экономический ущерб от которых составляет в среднем 100 тыс. руб. в год на одно предприятие. До 50 этого ущерба приходится на последствия аварийных отказов высоковольтного электрооборудования по причине пробоя его изоляции. Основными причинами аварийных отказов и значительного снижения срока службы изоляции высоковольтного электрооборудования являются: несоответствие его исполнения реальным условиям эксплуатации (в наибольшей мере это касается электродвигателей), несовершенство или отсутствие защиты изоляции от чрезмерных нагрузок, недопустимо низкая эффективность применяемых профилактических испытаний изоляции повышенным напряжением, или отсутствие таких испытаний (например, испытаний витковой изоляции обмоток электродвигателей) В отличие от первых двух причин, значительное повышение эффективности профилактических испытаний изоляции высоковольтного электрооборудования может быть достигнуто без изменения схем электроснабжения предприятий отрасли, с минимальными затратами материальными и времени, с большим экономическим эффектом за счет снижения экономического ущерба от аварийных отказов алектрооборудования и увеличения срока службы его изоляции. В этой связи тема данной работы является актуальной. Диссертационная работа выполнена согласно координационного плана АН УССР по комплексной проблеме "Научные основы энергетики" (тема 1.9.6.2.4.29), координационного плана научно-исследовательских работ Минвуза СССР по проблеме "Потери апектроэнергии и их компенсация" (тема 3.21), и связана с выполнением хоздоговорных НИР кафедры "Электроснабжение промышленных предприятий" цановского металлургического института по повышению надежности электроснабжения предприятий целл1Шозноч5умажной промышленности. Целью работы является создание высокоэффективных методов профилактических испытаний изоляции высоковольтного электрооборудования повышенным напряжением, позволяющих свести к минимуму его аварийные отказы и повысить срок службы изоляции. На основании проведенных в работе исследований воздействия на изоляцию высоковольтного алектрооборудования высших гармонических рабочего напрякения и внутренних перенапряжений, волновых процессов в обмотках высоковольтных электродвигателей автором усовершенствован метод профилактических испытаний изоляции повышенным напряжением частоты 50 Гц, разработан новый высокоэффективный метод профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей повышенным напряжением специальной формы, разработана методика оценки эффективности профилактических испытаний изоляции по вероятному числу ее отказов в эксплуатации.Практическое значение вмеют: методика расчета параметров профилактических испытаний изоляции повышенным напряжением частоты 50 Гц с учетом эксплуатационных нагрузок; метод профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных аяектродвигателей, включая схему совместных испытаний всей изоляции обмоток с помощью импульсного аппарата ВЗбУЗПй; методика оценки эффективности профилактических испытаний изоляции на стадии их разработки и промышленного внедрения. Методика расчета параметров профилактических испытаний изоляции повышенным напряжением частоты 50 Гц с учетом эксплуатационных нагрузок внедрена в МСУ "СОЮЗОРГБУМПРШ" Минлесцелбумпрома ССОР с годовым экономическим эффектом 70,0 тыс. руб. Схема профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей о помощью импульсного аппарата ВЧ1&-35УЗПЙ внедрена на ПРП "МОСЭНЕРГОРЕМОНТ" с годовым экономическим эффектом 186 тыс. руб. Основные результаты работы изложены в 8 публикациях автора, докладывались и обсуадались на всесоюзном научнотехническом сеьганаре "Вопросы старения статорной изоляции крупных электрических машин и способы ее профилактического обслуживания", г. Счастье, Ворошиловградская ГРЭС, II-I4 сентября 1979 г.; всесоюзном научно-техническом семинаре "Эффективность и качество электроснабжения цромышенных предприятий", г. Дцанов, ДцМЙ, 3-3 июня 1983 г.; всесоюЕ(ном научно-техническом семинаре "Опыт проектирования и строительства объектов Южно-украинского энергокомплекса и перспективы создания энергокомплексов", Ленинград, НТО ЭиЭП, 22 23 мая 1984 г.I. АНАЛИЗ ПРИЧИН АВАРИЙНЫХ ОТКАЗОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И СОСТОЯНИЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЕГО ИЗОЛЯЦИИ Электроснабжение предприятий ЦБП осрествляется от энергетических систем, собственных ТЭЦ и утилизационных ТЭС. Электропотребителями на предприятиях являются древесно-подготовительные отделения,фабрики по производству бумаги и картона, целлюлозные заводы, вспомогательные производства f29,30,36,37j. Типичные схемы алектроснабжения показаны на рис. I.I и рис. 1.2. Основными элементами этих схем являются трансформаторы связи с системой, цеховые трансформаторы, высоковольтные электродвигатели и силовые кабели, высоковольтные батареи силовых конденсаторов на рабочее напряжение 6-1ОкВ. Интенсификация производства, развитие электротехнологии требуют непрерывного роста энергоемкости предприятий отрасли и концентрации электрических нагрузок. При этом постоянно увеличивается число и единичная мощность нелинейных и несимметричных электроприемников, таких как тиристорнне преобразователи, тяговые подстанции, ртутные и кварцевые лавшы. Их функционирование значительно снижает качество электроэнергии в распределительных сетях предприятий. В большинстве случаев оно выходит за пределы, регламентируемые ГОСТ 13109-67. Ниже приводятся статистические данные по аварийным отказам высоковольтных электродвигателей, потребляюпщх около 80 всей электроэнергии на предприятиях, высоковольтных силовых кабелей. Отказы других типов электрооборудования происходят значительно реже и практически не влияют на раНО т 35 кВ 71 4 у f с::? i -д—I б KB 1=3 ТЭЦ-1 г- ТЭЦ-2 хз б KB -3,1 б KB Ш-З Го PHC.I.I. Схема электроснабжения целлюлозно-бумажного к н о KB Рис.1,2. Схема электроснабжения целлюлозно-бумажног II боту технологического оборудования f2,I4,29-38j. I.I. Статистические данные по аварийным отказам электрооборудования и их причины Количественный состав высоковольтных электродвигателей и протяженность высоковольтных силовых кабелей по всесоюзным производственным объединениям Мшшесцелбумпрома СССР приведен в табл. I.I. Эти данные охватывают 70 всех предприятий отрасли [29,40]. Как видно из табл. I.I, за год выходит из строя 1822% электродвигателей от числа установленных и происходит 35-87 отказов (пробоев) кабелей на 100 км длины. При сопоставлении сроков службы вышедшего из строя электрооборудования выяснилось, что они в 2-4 раза меньше, чем сроки службы, гарантируемые для этого электрооборудования заводами-изготовителями [8,40,47,53-55]. Соответствующие данные приведены в табл. 1.2 [40j. Средний срок службы высоковольтных электродвигателей на предприятиях ЦБП составляет 6 лет, причем 10 всего парка машин имело срок службы менее года, 26 до двух лет, 54 от 3,5 до 5 лет. В среднем 20 электродвигателей от числа установленных выходят из строя ежегодно. Значительно ниже среднего зафиксирован срок службы электродвигателей на тех предприятиях, у которых большое количество их имеет срок службы 1-2 года. Например, на Измайловском ЦКЗ 116 электродвигателей имеют срок службы до I года, 155 электродвигателей до 2 лет [40j. И таких предприятий в отрасли более 15.Таблица I.I Сводные данные по количеству установленного и вышедшего из строя электрооборудования на предприятиях ЦБП (по состоянию на 1983 г) Количество единиц Объединения электрооборудования Количество Баименование !предприя- .Установлен-!Вышедшего из тий него строя Высоковолыше электродвигатели ВПО Согозцеллкшоза ВПО Союзбумага ВПО Союзбумизделия ВПО СоюзлесхимпроДУЩИя 9 14 12 17 5257 4703 6865 1053 I84I II78 786 155 Число отказов на 100 км длины 76 59 87 35 ВПО Союзцеллкяоза ВПО Союзбумага ВПО Союзбумизделия ВПО Союзлесхимпродукция Силовые кабели Общая протяженность (км} 4210 14 3540 12 5150 17 410 Большинство аварийных отказов электродвигателей являются следствием пробоев изоляции их обмоток. В таблице 1,3 приведены усредненные данные по основному производству предприятий отрасли, подтверадающие этот вывод. Причиной большого числа аварийных отказов электрооборудования является снижение качества электроэнергии в совокупности с n Таблица 1.2 Данные о сроках службы высоковольтных электродвигателей на предприятиях ЦБП Величина Общее число электродвигателей по ВПО ЦБП (шт) срока ВПО ВПО службы ВПО ВПО !Всего по Союзце-.Союзбу- 1 Союзбум-.Союзлес- ЦБП ллюлоза! мага !изделия !химш)ом До I года До 2 лет До 5 лет До 10 лет До 15 лет Свыше 15 лет Всего электродвигателей I7I22 Средний срок службы (год) 5.4 6,44 5,7 6,4 6,0 16400 14856 783 49I6I 173 2066 I3I4 35 3588 1605 2554 4559 5004 3227 I56I 2644 5370 2627 2132 1724 2973 4415 2453 1977 51 135 259 146 157 4941 8306 14603 10230 7493 воздействующими на изоляцию электрооборудования внутренними перенапряжениями и агрессивными реагентами повышенных концентраций во внешней среде некоторых производств, другими эксплуатационными нагрузками, низкая эффективность профилактических испытаний изоляции, а иногда и полное их отсутствие. При этом экономический ущерб на одном предприятии отраюли достигает в среднем 100 тыс.руб. в год.14 Таблица 1.3 Отказы электродвигателей по причине пробоя изоляции (усредненные данные по предприятию Ц Ш электродвигателей, Наименование Количествовышедших из строя аварийно отделения Всего !Из-за пробоя вит4Из-за пробоя !ковой изоляции !корпусной изоляции Буглажные цехи Древесно-массные цехи Древесно-подготовительное отделение Лесобиржа Кислотно-варочные цехи Отбельно-сушильный цех Дрожжевой цех Всего по предприятию 3 4 49 18 7 7 4 1.2. Старение изоляции электрооборудования при низком качестве электроэнергии Качество электроэнергии характеризуется отклонениями, колебаниями и несимметрией напряжения, несинусоидальностью кривых тока и напряжения. Применительно к предприятиям Ц Ш глубокий и всесторонний анализ качества электроэнергии дан в f29,36,37]. Важнейший вывод, который можно сделать по результатам этого анализа, заключается в том, что показатели качества электроэнергии очень часто значительно выходят за пределы, установленные ГОСТ 13109-67 [23J. В качестве примера приведем следующие данные. Отклонения напряжения достигают 10-20 (гостируемое значение до 5%). Несимметрия напряжения, характеризуемая коэффициентом несимметрии достигает 4-6 (гостируемая величина 2%). Несинусоидальность напряжения, характеризуемая коэффициентом несинусовдальности достигает значения 7-10 (гостируемое значение Б%). Низкое качество электроэнергии на предприятиях ЦБП является одной из основных причин роста экономического ущерба от снижения сроков службы изоляции электрооборудования и увеличения числа его аварийных отказов. При отклонениях напряжения на выводах статорных обмоток высоковольтных электродвигателей изменяются: частота вращения ротора, активные потери, потребляемая реактивная мощность. При этом тепловой износ изоляции обмоток ускоряется за счет возрастания активных потерь при снижении напряжения. Потери активной мощности в синхронных электродвигателях возрастают с увеличением нацряжения в сети и их загрузки по реактивной мощности, вследствие чего увеличивается тепловой износ изоляции обмоток. Неснмметрия напряжения возникает на шинах подстанций предприятий ЦЕЛ из-за их связи с тяговыми подстанциями электрифицированного железно-дорожного транспорта, а также вследствие коротких замыканий на шинах распределительных сетей 6-10 кВ f29,30j. Наиболее опасным для изоляции электродвигателей является случай, когда обе причины действуют одновременно. Так например, на Братском ЦБК несимметрия напряжения достигает 2,2, а при прохождении поездов возрастает до 4-5 с длительностью до 10 мин [29]. Это приводит к значительному перегреву высоковольтных аяектродвигателей вследствие появления тормозного электромагнитного момента, создаваемого дополнительными магнитными полями в обмотках при повышении напряжения, и существенному увеличению теплового износа изоляции обмоток. Влияние высших гармонических тока и напряжения на изоляцшо электрооборудования заключается в интенсификации ее теплового износа, снижающего срок ее службы. Тепловой износ изоляции в основном ускоряется из-за наличия добавочных потерь в токоведущих частях элементов электрооборудования. При этом считают, что максимальные потери имеют место на частотах гармоник относительно низких порядков 13) [29,30]. Помимо теплового старения изоляция электрооборудования подвергается воздействию высокочастотных электрических полей, появляющихся при воздействии высших гармоник напряжения на обмотки и токоведущие части силовых кабелей и конденсаторов. Анализу электрофизических цроцессов, происходящих при этом в обмотках и в изоляции, не уделялось должного внимания в литературе, посвященной вопросам надежности электрооборудования на предприятиях Ц Ш В общих чертах такой анализ проведен в 327, где показано, что потери в изоляции, характеризуемые величиной tS зависят от формы кривой напряжения. Величина L возрастает при заостренной форме кривой напряжения, имеющей место в распределительных сетях 6-10 кВ предприятий ЦБП. В работе /"327 делается вывод об ускоренном старении изоляции обмоток высоковольтных апектродвигателей в этом случае за счет действия высокочастотных электрических полей. Следует отметить, что использование обобщенной характеристики изоляции типа Ымя таких оценок неэффективно, так как старение изоляции снижает уровень ее электрической прочности, который зависит от степени ее дефектности. Определить степень дефектности изоляции по данным измерений f не представляется возможным. Аналогичные возражения можно предъявить и к основным выводам работы fS2j, в которой заключение о степени сокращения срока службы изоляции силовых конденсаторов делается по результатам определения величины коэффициента несинусоидальности Rff Как показали иооледоваяия, опуйяикованше в /29,307. В распределительных сетях 6-10 кВ из-за больших емкостных токов силовых кабельных линий токи однофазных замыканий на землю могут достигать 300 А. При этом получено, что в токе однофазного короткого замыкания на землю присутствуют высшие гармоники тока с 25 и выше, достигащие по величине 45 А, что является опасным для изоляции. Считают, что высшие гармоники остаточного тока короткого замыкания очень часто прожигают изоляцию кабеля и однофазное замыкание переходит в многофазное. Процесс развития замыканий на землю в распределительных сетях сопрововдается в 85% случаев возникновением перенапряжений, представлящих реальную опасность для изоляции алектрооборудования f29,30j. К нежелательным последствиям процесса однофазного короткого замыкания на землю следует отнести возникновение резонансных явлений в контуре нулевой последовательности, сопровождающихся возрастанием высших гармоник тока с частотами до 2,5 кГц. Гармоники тока высших порядков являются причиной появления на входе обмоток высоковольтных электродвигателей и трансформаторов значительных по величине высших гармоник напряжения. При этом на изоляцию обмоток будут воздействовать высокочастотные электрические поля. Влияние этих процессов на изоляцию электрооборудования изучено недостаточно и представляет известный научный и практический интерес, так как при современных темпах внедрения устройств с нелинейными характеристиками ожидается дальнейшее увеличение уровней гармоник высших порядков в кривой напряжения Ьети и в остаточном токе однофазного короткого замыкания на зешш [56,57/. 1.3. Воздействие внутренних перенапряжений на изоляцию электрооборудования Появление в распределительных сетях 6-10 кВ предприятий Ц Ш внутренних перенапряжений изучено аналитическим путем и экспериментально [l6,30j. Внутренние перенапряжения можно

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Ясинский, Юрий Афанасьевич

4.4. Выводы

Выбран и обоснован метод оценки профилактических ис

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований ниже сформулированы основные выводы и практические рекомендации по повышению срока службы изоляции высоковольтного электрооборудования и снижению его аварийности на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности.

1. Недостаточный уровень качества электроэнергии в электрических сетях 6-10 кВ предприятий отрасли, параметры которого в большинстве случаев не удовлетворяют требованиям ГОСТ 13109-67, является причиной дополнительных электрических нагрузок на изоляцию электрооборудования, что обусловливает значительный экономический ущерб, вызванный тепловым и электрическим старением изоляции, повышением аварийности электрооборудования.

2. На изоляцию высоковольтного электрооборудования на предприятиях ЦШ воздействуют повышенные тепловые, электрические и механические нагрузки, создаваемые одновременным действием внутренних перенапряжений, отклонений и несимметрии напряжения сети 6-10 кВ, высших гармоник тока и напряжения, вибраций. Это существенно снижает срок службы изоляции электрооборудования.

3. Повышение срока службы изоляции высоковольтного электрооборудования и снижение его аварийности возможно за счет улучшения качества электроэнергии, совершенствования изоляционных конструкций и средств их защиты от чрезмерных эксплуатационных воздействий, внедрения прогрессивных и высокоэффективных методов профилактических испытаний изоляции повышенным напряжением.

4. Применяемые на предприятиях ЦЕП методы профилактических испытаний изоляции малоэффективны, так как при их разработке и внедрении не учитывались особенности эксплуатационных воздействий на изоляцию высоковольтного электрооборудования.

5. Проведен теоретический анализ влияния на изоляцию электрооборудования высокочастотного и импульсного электрических полей, появляющихся в результате воздействия на электрооборудование высших гармоник тока и напряжения и внутренних перенапряжений. Установлено, что комбинированное воздействие на изоляцию с дефектами значительно опаснее, чем воздействие только одних внутренних перенапряжений,

6. Проведен анализ эффективности выявления дефектов импульсным и высокочастотным напряжениями по трем критериям: "кривые эффекта" витковой изоляции; коэффициенты эквивалентности импульсного и высокочастотного пробивных напряжений по отношению к пробивному напряжению частоты 50 Гц; зависимость коэффициентов эквивалентности от вероятности пробоя витковой изоляции. Доказано, что по всем критериям более эффективным испытательным напряжением для витковой изоляции является напряжение в форме высокочастотных колебательных импульсов. Это напряжение при минимальных электрических нагрузках на витковую изоляцию выявляет большинство развитых дефектов, не снижая при этом электрическую прочность всей изоляции.

7. Для оценки безопасных величин испытательного высокочастотного напряжения предложен метод диагностирования старения, заключающийся в контроле наличия и накопления в изоляции незавершенных пробоев ("кумулятивного эффекта"). На основании предложенного метода диагностики обоснован уровень безопасных величин испытательного напряжения в форме высокочастотных колебательных импульсов для проведения профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей. Предельным значением этого уровня для всех типов витковой изоляции является половина среднего значения пробивного напряжения в форме высокочастотных колебательных импульсов.

8. Проведены теоретические и экспериментальные исследования электрофизических процессов в обмотках высоковольтных электродвигателей. Доказано, что распределение меж-дувитковых напряжений и потенциалов на секциях обмоток будет наиболее равномерным при воздействии испытательного напряжения. Импульсный ток в обмотке можно рассматривать состоящим из двух слагаемых: сквозного тока, изменения которого зависят от витковых замыканий при пробое витковой изоляции, и распределенного тока, изменения которого зависят от замыканий обмотки на корпус при пробое корпусной изоляции. В зависимости от частоты напряжения, воздействующего на обмотку, ее можно рассматривать, как цепь с сосредоточенными, либо как цепь с распределенными параметрами. Приведены соотношения, позволяющие по конструктивным данным и номинальным параметрам высоковольтного электродвигателя определять сосредоточенные параметры, а по ним - распределенные параметры обмотки, используя при этом минимальное число экспериментальных характеристик: холостого хода и короткого замыкания.

9. Предложена схема профилактических испытаний витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей, представлявдая собой параллельное соединение трех фаз испытуемой обмотки. Схема позволяет одновременно испытывать витковую и корпусную изоляцию обмоток, обеспечивая одновременную и раздельную индикацию дефектов в них. Она позволяет получить практически равномерное распределение междувитко-вых напряжений и потенциалов секций обмотки, которая шляется в этом случае элементом генератора высокочастотных колебательных импульсов напряжения в аппарате ВЧФ-35 УЗПИ.

10. Предложен новый метод выбора параметров профилактических испытаний, изоляции электрооборудования повышенным напряжением частоты 50 Гц, основанный на использовании расчетной характеристики срока службы изоляции и зависимости ее пробивного напряжения частоты 50 Гц от времени и величины приложенного напряжения. Метод позволяет наиболее полно учесть реальные эксплуатационные нагрузки на изоляцию электрооборудования, гарантирует отсутствие аварийных пробоев изоляции в период между профилактическими испытаниями в эксплуатации, дает возможность правильно оценить взаимосвязь таких параметров профилактических испытаний, как величина испытательного напряжения, период между испытаниями, число испытаний.

Разработана программа, определения параметров профилактических испытаний на ЭВМ EC-I022, пригодная для практических расчетов в условиях эксплуатации электрооборудования.

11. Выбран и обоснован метод оценки эффективности профилактических испытаний изоляции высоковольтного электрооборудования на предприятиях отрасли в условиях эксплуатации по вероятному числу отказов изоляции.

Доказана возможность повышения эффективности профилактических испытаний изоляции электрооборудования для случаев, имеющих наибольшее практическое значение: испытаний корпусной изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей повышенным напряжением частоты 50 Гц и их витковой изоляции повышенным напряжением в форме высокочастотных колебательных импульсов.

12. Рекомендации. Для повышения срока службы изоляции электрооборудования и снижения его аварийности путем внедрения высокоэффективных методов- профилактических испытаний изоляции высоковольтного электрооборудования на предприятиях отрасли рекомендуется:

- параметры профилактических испытаний изоляции повышенным напряжением частоты 50 Гц (величину испытательного напряжения, время испытания, число испытаний и период между ними) выбирать с учетом реальных эксплуатационных нагрузок на изоляцию по ее характеристикам срока службы и пробивного напряжения;

- при профилактических испытаниях витковой изоляции обмоток высоковольтных электродвигателей применять рекомендуемую схему испытаний в виде соединенных параллельно трех фаз испытуемой обмотки, импульсный аппарат В^-35 УЗПИ, генерирующий испытательное напряжение в форме высокочастотных колебательных импульсов;

- для оценки эффективности разрабатываемых и внедряемых методов профилактических испытаний изоляции использовать предложенный в данной работе метод оценки по вероятному числу отказов изоляции в эксплуатации; для оценки параметров обмотки высоковольтного электродвигателя при разработке схемы профилактических испытаний витковой изоляции применять предложенную методику расчета сосредоточенных и распределенных ее параметров по паспортным данным и опытам холостого хода и короткого замыкания обмотки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ясинский, Юрий Афанасьевич, 1984 год

1. Основные направления экономического и социального развития СССР на 1.8I-I985 годы и на период до 1990 года. -М.: Политиздат, 1981. - 95 с.

2. Александрова Н.П., Манн А.К. Развитие и обнаружение местных дефектов в кабельной изоляции. В кн.: Изв. НИИПТ. Л.: Госэнергоиздат, 1967, № 7, с. 215-230.

3. Асинхронные двигатели общего назначения. Под ред. Петрова В.М., Кравченко А.Э. М.: Энергия, 1980. - 488 с.

4. Бажанов С.А. Профилактические испытания изоляции электрооборудования высоким напряжением. М.: Энергия, 1977. -- 288 с.

5. Базовский И.П. Надежность, теория и практика. М.: Мир, 1965. - 346 с.

6. Баранов Д.А. Сроки амортизации и обновления основных производственных фондов. М.: Наука, 1977. - 220 с.

7. Беляков Н.Н. Исследование перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях 6-10 кВ с изолированной нейтралью. Электричество, 1967, № 5, с. 33-39.

8. Бернштейн Л.М. Изоляция электрических машин общепромышленного применения. 2-е изд. испр. и доп. М.: Энергия, 1971. - 367 с.

9. Блушинский А.Б. Прибор для испытания витковой изоляции электрических машин и аппаратов. М.: Информэлектро, 1967, Э-67-53/15. - II с.

10. Вольдек А.И. Электрические машины. 2-е изд. испр. и доп. Л.: Энергия, 1974. - 584 с.

11. Внутренние перенапряжения в электрических сетях высокого напряжения переменного тока, (итоги науки и техники). -М.: Изд-во АН СССР, 1964. 242 с.

12. Выбор аппаратуры для профилактических испытаний изоляции электрооборудования (Минэнерго СССР, ОРГРЭС) М.: Энергия, 1972. - 247 с.

13. Гаврилов П.Д. Коммутационные перенапряжения в забойных электродвигателях. В кн.: Автоматизация и электрификация работ в горной промышленности. Сб. трудов Кемеровского политехи, ин-та. - Кемерово: Изд-во КГШ, 1970,1. Л 19, с. 21-27.

14. Глазков Ю.А., Горский А.Н. О схеме замещения обмотки якоря тягового электродвигателя в синусоидальном и импульсном режимах. В кн.: Вопросы автоматизации и моделирования электрического подвижного состава. Труды ЛИиЖТ. Вып. 313. - Л:. 1971, с. 128-135.

15. Глазков Ю.А., Горский А.Н. К вопросу исследования импульсных переходных процессов в трансформаторах. Известия вузов. Электромеханика, 1970, № 7, с. 752-758.

16. Геллер Б., Веверка А. Волновые процессы в электрических машинах. М.-Л.: Госэнергоиздат, I960. - 485 с.

17. Гинзбург С.Г. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях. 3-е изд. испр. и доп. -М.: Высшая школа, 1967. - 387 с.

18. ГОСТ 13109-67. Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения. Введен с I января 1968г.

19. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. М.; Мир, 1965. - 397 с.

20. Данилович М.С. Коммутационные перенапряжения при включении и отключении высоковольтных электродвигателей. -Электрические станции, 1973, № I, с. 25-31.

21. Дмитриевский B.C. Расчет и конструирование электрической изоляции. М.: Энергоиздат, 1981. - 392 с.

22. Дмитриевский B.C., Румянцев Д.Д. Высоковольтные гибкие кабели. М.: Энергия, 1974. - 242 с.

23. Ермолин Н.П., .Жерихин И.П. Надежность электрическихмашин. Л.: Энергия, 1976. - 248 с.

24. Жежеленко И.В., Долгополов В.П., ХоЙнов П.й. Оптимизация систем электроснабжения целлюлозно-бумажной промышленности, 1980. 200 с.

25. Жежеленко И.В., Бугер П.И., Халилов Ф.Х. Внутренние перенапряжения в электрических сетях целлюлозно-бумажной промышленности. М.: Изд-во Бумага и целлюлоза, 1976. - 45 с.

26. Жежеленко И.В., Рабинович М.Л., Божко В.М. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. Киев: Техника, 1981. - 160 с.

27. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 1974.- 184 с.

28. Жежеленко И.В. Нормирование уровней гармоник с учетом экономического ущерба. Электричество, 1976, № 5,с. 31-36.

29. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии на промышленных предприятиях. М.: Энергия, 1977. - 127 с.

30. Жежеленко И.В. и др. Нелинейные нагрузки в несимметричных режимах. В кн.: Методы и средства преобразования параметров электрической энергии. - Киев.: Наукова думка, 1977. - с. 82-87.

31. Жежеленко И.В. и др. Уменьшение влияния высших гармоник на питающую сеть предприятий целлюлозно-бумажной промышленности. Обзор М.: Изд-во Бумага и целлюлоза, 1975.- 52 с.

32. Жежеленко И.В. и др. Качество электроэнергии на цредприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. Обзор. -М.: Изд-во Бумага и целлюлоза, 1975. 52 с.

33. Жежеленко И.В. и др. Комплексное исследование показателей качества электроэнергии на предприятиях различных отраслей. В кн.: Современные задачи преобразовательной техники. Том 2. - Киев.: Изд-во ИЭД АН УССР, 1975, с. 39-47.

34. Ивацик Е.Е., Козырев И.А., Пухов Г.С. Сравнительная эффективность испытаний высоковольтной слоистой композиционной изоляции при разных формах напряжения. Труды ЛПИ, № 340, 1974, с. 97-100.

35. Исследование путей повышения межремонтного периода электродвигателей на предприятиях ЦЕЛ. Технический отчет № 3/77. - Свердловск: Изд-во Уральск, лесотехн. ин-та, 1977. - 129 с.

36. Испытания витковой изоляции электрических машин. Сб. статей. Под ред. Мамиконянца Л.Г. - М.-Л.: Госэнерго-издат, 1959. - 232 с.

37. Испытания изоляции вращающихся машин напряжением высокой частоты. Перевод № 65/27329. - М.: ГПНТБ СССР, 1965. - 27 с.

38. Каганов З.Г. Волновые перенапряжения электрических машин. М.: Энергия, 1970. - 208 с.

39. Казовский Е.Я. и др. Анормальные режимы работы крупных синхронных машин. Л.: Наука, 1969. - 429 с.

40. Козырев Б.И. Сравнительная эффективность испытаний главной изоляции статорных обмоток генераторов при разных видах напряжений. Электрические станции, 1972, № 2,с. 18-24.

41. Козырев Н.А. Изоляция электрических машин и методы ее испытания. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 264 с.

42. Козырев Н.А. Сравнительная эффективность испытаний корпусной изоляции статорных обмоток генераторов при разных формах напряжения. Электрические станции, 1971,1. Jfe 2, с. 48-53.

43. Козырев Н.А., Сизонов А.У, Влияние эксплуатационных и технологических факторов на надежность изоляции тяговых двигателей троллейбуса. В кн.: Тяговое и подъемно-транспортное электрооборудование. - М.: Информэлектро, 1971, с. 48-54.

44. Койков С.И., Цикин А.Н. Электрическое старение твердых диэлектриков. Л.: Энергия, 1968. - 186 с.

45. Кузнецов Б.Г., Ясинский Ю.А. Разработка аппарата для испытания витковой изоляции катушек обмоток высоковольтных электрических машин с выходным напряжением до 30 кВ на одну катушку. Технический отчет, регистр. № 72035372. - М.: ВНИТЦ, 1974. - 62 с.

46. Красовская Э.Г., Ясинский Ю.А., Баженов В.Н. Исследования по разработке метода испытания и испытательной аппаратуры для витковой изоляции обмоток электрических машин в условиях ремонта. Технический отчет. Регистр. № 77047646. -М.: ВНИТЦ. 1979. - 122 с.

47. Королев Б.Н. Условия работы изоляции обмоток крупных электрических машин и предъявляемые к ней требования.- М.: Информэлектро, 1972. 87 с.

48. Кулаковский Б.Б. Работа изоляции в генераторах. Возникновение и методы выявления дефектов. М.: Энергоиздат,1981. 251 с.

49. Кулаковекий В.Б. Профилактические испытания и дефекты изоляции крупных электрических машин. 2-е изд. испр. и доп. М.: Энергия, 1970. - 184 с.

50. Константинов Б.А., Бачиев Г.Л., Воскобойников Д.М. Экономика качества алектроэнергии в промышленности. Рига. : Изд-во Латвийского РИНТИиП, 1976. - 65 с.

51. Константинов Б.А., йежеленко И.В. Качество электроэнергии и электромагнитная совместимость электрооборудования. Электричество, 1977, № 3, с. 1-8.

52. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. Л.: Энергия, 1979. - 224 с.

53. Кучинский Г.С. и др. Силовые электрические конденсаторы.- М.: Энергия, 1975. 248 с.

54. А.С. № 896562 (СССР). Способ контроля качества изоляции токоведущих элементов / Лавдор Ф.Д., Красовская Э.Г., Ясинский Ю.А. Опубликовано в Бюллетене изобретений,1982, № I.

55. Ллойд Д., Липов М. Надежность, организация исследования, методы, математический аппарат. М.: Советское радио, 1964. - 297 с.

56. Логвинов В.Т., Ясинский Ю.А. Аппарат для испытания электрической прочности витковой изоляции секций ста-торных обмоток высоковольтных электрических машин.

57. В кн.: Электрические машины и аппараты. Вып. 3. Чебоксары: ЧТУ им. И.Н.Ульянова, 1973, с. 27-39.

58. Люлько В.А., Мамонова О.М. Перенапряжения на электродвигателях 6 кВ и генераторных шинах 6 кВ. В кн.: Электросила. Вып. 24. - Л.: Госэнергоиздат, 1965, с. 41-49.

59. Мантров М.И. Расчет изоляции электрических машин. М.: Госэнергоиздат, 1964. - III с.

60. Машины электрические мощностью от 50 Вт до 10000 кВт. Испытание изоляции на электрическую прочность в процессе производства. Отраслевая нормаль 0АА.626.004.67. СКБСИ. - М.: ВНИИЭМ, 1967. - 67 с.

61. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Экономическая газета, 1977, № 10, с. 1-6.

62. Михайлов Ю.А., Сребрянский И.С. Законы распределения внутренних перенапряжений в электрических сетях высокого напряжения. Труды ЛПИ, 1965, № 242, с. 182-189.

63. Mont singer V.ivi., Clem J. E. Temperature limits for short— time overloads for oil-insulated neutral grounding reactors and transformes. Trans. AIEE, 1946, Vol. 65, part 2, p. 966-973.

64. Нейман Л.P. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах.- М. -Л.: Госэнергоиздат, 1949. 149 с.

65. Нормы испытаний электрооборудования. 5-ое изд. испр. и доп. М.: Атомиздат, 1978. - 304 с.

66. Нормы амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства СССР и положение о порядке планирования, начисления и использования амортизационных отчислений в народном хозяйстве. М.: Экономика, 1974. -144 с.

67. Овчаренко А.С., Рабинович М.Л. Технико-экономическая эффективность систем электроснабжения промышленных предприятий. Киев.: Техника, 1977. - 171 с.

68. О выборе испытательных напряжений витковой изоляции в высоковольтных электродвигателях. Дискуссия. Электричество, 1958, № 3, с. 37-42.

69. Основы кабельной техники. / Под ред. Привензенцева В.А. -М.: Энергия, 1970. 470 с.

70. Перенапряжения в электрических системах. (Итоги науки и техники). М.: Энергия, 1964. - 243 с.

71. Половой И.Ф., Михайлов Ю.А., Халилов Ф,Х. Перенапряжения на электрооборудовании высокого и сверхвысокого напряжения. М.-Л.: Энергия, 1975. - 357 с.

72. Привезенцев В.А. Основы кабельной техники. Изд. 2-ое, перераб. и доп. М.: Энергия, 1975. - 472 с.

73. Ремонт электрооборудования на промышленных предприятиях. (Материалы семинара Московского дома научно-технической пропаганды). М.: 1976, с. 16-28.

74. Сви П.М. Измерения частичных разрядов в изоляции оборудования высокого напряжения энергосистем. М.: Энергия, 1977. 199 с.

75. Сизонов А. У. Оценка надежности изоляции тяговых электродвигателей. Труды ЛПИ, 1973, № 330, с. 120-124.

76. Сканави Ю.И. Физика диалектриков (область сильных полей). М.-Л.: ГИФМЛ, 1958. - 487 с.

77. Сканави Ю.И. Физика диэлектриков (область слабых полей). М.-Л.: ГИФМЛ, 1957. - 538 с.

78. Смирнов И.В., Дунин-Барковский И.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений.

79. М.: Физматгиз, 1959. 436 с.

80. Сроки службы и нормы амортизации основных фондов в промышленности. Под ред. проф. Воротилова В.А. М.: Экономика, 1979. - 144 с.

81. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. М.: Энергия, 1973. - 326 с.

82. Тищенко И.А. Проблемы надежности электродвигателей. -Электричество, 1961, № II, с. 12-18.

83. Федоров А.А., Разгильдеев Г.И., Лебедев Г.М. О сроках профилактических испытаний кабелей 6 кВ. Промышленная энергетика, 1981, № 8, с. 42-46.

84. Хевиленд Р. Инженерная надежность и расчеты на долговечность. М.-Л.: Энергия, 1966. - 298 с.

85. Церазов А.А., Якименко Н.И. Исследование влияния несимметрии и несинусоидальности напряжения на работу асинхронных двигателей. М.: Госэнергоиздат, 1969. - 153 с.

86. Чагин Н.Л. К определению оптимального режима мостовой схемы при импульсных испытаниях изоляции электрических машин. Труды Сиб. НИИЭ. Вып. 20. - М.: Энергия, 1971, с. I2I-I25.

87. Шидловский А.К., Кузнецов В.Г., Николаенко В.Г. Экономическая оценка последствий снижения качества электрической энергии в современных системах электроснабжения.- Киев.: Изд-во ИЭД АН УССР. 1981. 48 с.

88. Шор Я.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. М.: Советское радио, 1962. - 287 с.

89. Электрофизическая аппаратура и электрическая изоляция.- М.: Энергия, 1970. 585 с.

90. Ясинский Ю.А., Милых В.И. Генератор импульсов аппарата ВЧФ-30 УЗПИ для испытания изоляции электрических машин.- В кн.: Вопросы электротехники. Вестник Харьков, политехи. ин-та им. В.И.Ленина. Харьков, 1976, № 116, вып. I, с. 61-64.

91. Ясинский Ю.А. Определение собственной индуктивности секций обмоток высоковольтных электрических машин. В кн.: Вопросы электротехники. Вестник Харьков, политехн. инта им. В.И.Ленина. - Харьков, 1976, № 116, вып. I.,с. 59-61.

92. Ясинский Ю.А. Повышение надежности электрооборудования предприятий целлюлозно-бумажной промышленности при низком качестве электроэнергии. В сб.: Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий. -ЗЕданов.: Изд-во ЯдМИ, 1983, с. 21-24.

93. Ясинский Ю.А., Паныиин Б.И. Повышение надежности изоляции высоковольтных электродвигателей на предприятиях. -^углажная промышленность, 1983, №11, с. 29-30.