Текст книги "Диагностика изоляции электрооборудования"

Василий Сташко
Диагностика изоляции электрооборудования: Учебно-методическое пособие для студентов направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» (квалификация (степень) «магистр») всех форм обучения

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. И. ПОЛЗУНОВА»

Учебно-методическое пособие для студентов направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» (квалификация (степень) «магистр») всех форм обучения

Издание сертифицировано № 20013 и рекомендовано к использованию «Межрегиональным центром электронных образовательных ресурсов» – http://mceor.ru/

Утверждено на заседании

Методической школы им. О. И. Хомутова

Протокол № 2 от 2 марта 2020 г.

Рецензент: д.т.н., профессор

А. А. Багаев (АлтГАУ)

© Сташко Василий Иванович, 2020

1. Цели и задачи освоения дисциплины

Дисциплина «Диагностика изоляции электрооборудования» изучает методы, средства и организационные меры с целью обеспечения надежной работы систем электроснабжения и электрооборудования, на основе использования современных методов и технических средств диагностики и контроля состояния электрической изоляции. Целью курса является подготовка специалистов в области эксплуатации электрооборудования и систем электроснабжения.

Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине «Диагностика изоляции электрооборудования», соотнесенных с индикаторами достижения компетенций, представлен в таблице 1.

Таблица 1

Результаты обучения и индикаторы достижения компетенций

В процессе изучения дисциплины «Диагностика изоляции электрооборудования» ставятся и решаются следующие основные задачи:

– даются общие сведения о решении задач, связанных с обеспечением надежности и технического обслуживания электрооборудования на основе использования методов и технических средств диагностики электрической изоляции обмоток электрических машин;

– дается представление об основных задачах технической диагностики в системах электроснабжения;

– дается представление о полимерной изоляции обмоток электрических машин, её конструкции, основных свойствах, изучаются основные принципы построения математических моделей на основе использования схемы замещения электрической машины.

– дается представление о методах диагностики изоляции электрооборудования, в том числе и о современных методах, а так же о технических средствах диагностики, реализующие данные методы;

Изучение дисциплины проводится с применением средств и методов математического описания с использованием ресурсов Интернет, электронно-вычислительной техники, а также ЭОС АлтГТУ ILIAS.

2. Содержание теоретического курса

Курс лекций состоит из шести основных разделов. В данном учебно-методическом пособии рассматриваются темы 1, 2 и 3 охватывающие вопросы от теории надежности и общих вопросов технической диагностики, до классификации методов диагностики.

ТЕМА 1. Общие вопросы надежности технических систем. Теория надежности. Основные понятия и определения. Проблемы надежности. Закономерности распределения отказов. Причины и модели возникновения отказов электрооборудования. Методы обеспечения надежности электрооборудования в процессе проектирования, производства, эксплуатации и хранения. Количественные показатели надежности. Связь между показателями надежности и эффективности.

ТЕМА 2. Техническая диагностика в электроэнергетике. Общее представление о технической диагностике. Диагностика технического состояния электрооборудования. Основные принципы технического диагностирования и определения остаточного ресурса электрооборудования. Показатели состояния и диагностические параметры изоляции электрических машин.

ТЕМА 3. Оценка технического состояния электрооборудования. Показатели и критерии надежности электрооборудования. Критерии и количественные характеристики надежности. Единичные и комплексные показатели надежности. Обеспечение эксплуатационной надежности. Обеспечение надежности изоляции электрических машин в процесс проектирования и производства. Поддержание заданного уровня надежности в процессе эксплуатации. Техническое обслуживание (ТО) и диагностика электрооборудования.

ТЕМА 4. Причины отказов и виды повреждений изоляции обмоток электрических машин. Основные причины отказов электрических машин. Виды повреждения изоляции обмоток электрических машин. Основные причины нарушений свойств изоляции обмоток электрических машин. Конструктивные и производственные воздействующие факторы. Факторы, влияющие на состояние изоляции в процессе эксплуатации. Классификация воздействующих факторов и их особенности в различных условиях эксплуатации.

ТЕМА 5. Электрическая изоляция. Классификация методов диагностики электрической изоляции электрических машин. Классификация электрической изоляции. Изоляция обмоток электрических машин. Конструкция изоляции обмотки статора асинхронного двигателя. Испытания изоляции. Визуальный контроль и неэлектрические методы диагностики изоляции. Электрические методы диагностики изоляции. Цифровые системы диагностики изоляции электрооборудования.

ТЕМА 6. Оценка состояния изоляции обмоток. Прогнозирование остаточного ресурса электродвигателя. Оценка состояния межвитковой изоляции методом ВЗК (волновых затухающих колебаний). Математическая модель обмотки статора асинхронного двигателя. Техническая реализация метода ВЗК. Прогнозирование остаточного ресурса электродвигателя на основе метода температурно-временных параметров. Влияние переходных процессов и температуры на свойства изоляции электрооборудования. Расчет диагностических параметров для оценки остаточного ресурса.

2.1 Теория надежности технических систем

Теория надежности как научная дисциплина изучает следующие закономерности возникновения и устранения отказов объектов:

– критерии и характеристики надежности;

– методы анализа надежности;

– методы синтеза сложных систем по критериям надежности;

– методы повышения надежности;

– методы испытаний объектов на надежность;

– методы эксплуатации объектов с учетом их надежности.

В числе важнейших эксплуатационно-технических характеристик объектов электроэнергетики, определяющих их эффективность, особое место занимают показатели надежности, безопасности и живучести.

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Безотказность – одно из самых важных свойств надежности элементов и систем. Безотказность – это свойство объектов сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Обычно безотказность рассматривается применительно к режиму эксплуатации объекта.

Исправное состояние объекта – это такое состояние, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации. В противоположность этому, неисправное состояние объекта – это состояние, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и конструкторской документации.

Ремонтопригодность – это свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин отказов, повреждений и восстановлению работоспособного состояния путем проведения тех

...

конец ознакомительного фрагмента