4. Методы контроля технического состояния

Рассмотрим методы контроля работоспособности, основанные на оценивании реакции объектов диагностики на рабочие и тестовые воздействия.

4.1. Метод, основанный на контроле совокупности диагностических показателей. Для реализации этого метода должна быть выбрана минимальная совокупность диагностических показателей и на них заданы допустимые пределы изменения, при которых объект сохраняет работоспособность.

В этом случае необходимо измерить каждый диагностический показатель и сравнить с установленным допуском. Операцию сравнения может осуществлять техническое средство диагностики в автоматическом режиме или человек - оператор. Если значение каждого показателя укладывается в установленные пределы, то объект признается работоспособным и формулируется диагноз "работоспособен". В качестве входных воздействий на объект используются рабочие или тестовые сигналы.

Примером служит метод контроля состояния изоляции электрических машин по токам утечки. Для трехфазной электрической машины (I_ут1, I_ут2, I_ут3) ϵ Е. При наличии шести выводов метод заключается в следующем. Вначале измеряется ток утечки I_ут1 изоляции одной фазы обмотки при заземленных двух других. Этот ток определяется двумя составляющими

I_ут1 = I_у1к + I_умф,

где I_у1к – ток утечки изоляции фазы на заземленный корпус; I_умф – ток утечки между проверяемой фазой и обмотками заземленных фаз.

Аналогично измеряются токи утечки двух других фаз. Если значения токов утечки небольшие и разница между ними незначительная, т.е. I_ут1 ≈ I_ут2 ≈ I_ут3, то состояние изоляции относительно корпуса и между фазами считается удовлетворительным. Если разница в значениях велика, то это означает, что изоляция обмоток не работоспособна (состарилась, увлажнились и т.д.).

4.2. Метод, основанный на контроле обобщенного диагностического показателя. В результате анализа диагностической модели может быть найден обобщенный показатель X, который характеризует состояние объекта в целом. Примером такого обобщенного показателя для электроустановок служит сопротивление изоляции R_и (таблица 2.). Значение R_и находится как отношение приложенного к изоляции напряжения U к току утечки I_ут, который в общем случае складывается из поверхностных и объемных токов в изоляции:

R_и = U / I_ут.

Таблица 2. Нормируемые значения сопротивления изоляции

Наименование электроустановки	Сопротивление изоляции
Трансформаторы 110 кВ	300 МОм при температуре обмотки 20 0С
Электродвигатели мощностью до 5000 кВт, номинальное напряжение обмотки 10 кВ	70 МОм при температуре 200С
Силовые кабели на напряжение 1 кВ	не ниже 0,5
Детали масляных выключателей, выполненных из органических материалов при Uн=5-150 кВ	3000

Уменьшение сопротивления изоляции обмоток свидетельствует об увлажнении или старении изоляции обмоток. Если R_и значение превышает допустимую величину, то объект признается неработоспособным.

4.4. Метод сравнения реакции электроустановки и эквивалентной модели. Этот метод находит применение при рабочем диагностировании сложных динамических объектов. При этом эквивалентная модель (ЭМ) может быть представлена либо физической, либо математической моделью.

На вход электроустановки и ее эквивалентной модели подается один и тот же входной сигнал х, изменяющийся во времени. На выходе сравниваются реакции ЭУ и ЭМ (рисунок 6).

Рисунок 6. Метод контроля работоспособности объекта путем