Электронные дистанционные курсы по дисциплине

«Основы технической диагностики»

Лекция №1

ДИАГНОСТИКА УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГИ

. Основные определения.

Техническая диагностика - область знаний , охватывающая теорию , методы и средства определения технического состояния объекта .

Техническое состояние - состояние , которое характеризуется в определенный момент времени при определённых условиях внешней среды значениями параметров, установленных технической документацией на объект.

Диагностирование (гр. распознавание) - процесс определения технического состояния объекта работоспособного , если контролируемые параметры соответствуют допустимым значениям паспортных данных устройства, и неработоспособного, если контролируемые параметры не соответствуют паспортным данным .

Диагностический признак - параметр или характеристика фактора , исследуемого в процессе диагностирования.

Параметры - физические величины: токи, напряжения , мощности и др.

В процессе технического обслуживания осуществляется контроль технического состояния, который предполагает проверку соответствия значений диагностических признаков, требованиям технической документации.

-

Глава 1. Общие воросы технической диагностики

СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Основные понятия

Процесс определения состояния объекта называется диагностированием. Оценить состояние ОД (объект диагностирования) можно, наблюдая за выполнением возложенных на него функций (рабочее диагностирование) или, подавая на объект внешних специальных (тестовых) воздействий и наблюдая за его реакцией (тестовое диагностирование).

Изделия и его составные части, подлежащие диагностированию

называют о б ъ е к т о м д и а г н о с т и р о в а н и я, ОД.

Объектом диагностирования может быть энергетический блок, силовой трансформатор, масляный выключатель, приборы, средства релейной защиты и автоматики, воздушная линия и распределительная сеть, питающаяся от одной районной подстанции, состояние которой необходимо оценить. Часть объекта, которую при диагностировании нельзя разделить на более мелкие, считают элементом. Любой ОД состоит из элементов (или из одного элемента). Результаты диагностирования, т.е., заключение о состоянии технического объекта, называют д и а г н о з о м. Состояние объекта оценивают по д и а г н о с т и ч е ск и м п р и з н а к а м. Общим понятием теории надежности и технической диагностики

является понятие р а б о т о с п о с о б н о с т и, используемое для обозначения класса состояний ОД.

Не р а б о т о с п о с о б н о е - состояние, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего выполнение заданной функции, не соответствует установленным требованиям. Переход из класса работоспособных в класс неработоспособных состояний называют о т к а з о м.

е р а б о т

Возникновение дефекта в объекте, состоящем из одного элемента, соответствует потере работоспособности. Дефект в объекте из нескольких элементов (например, гирлянда из N изоляторов) не обязательно приводит к потере работоспособности. Таким образом, можно говорить о дефектах, приводящих к потере работоспособности и дефектах, не приводящих к потере работоспособности. При наличии дефекта объект сохраняет работоспособность или за счет избыточности (структурной) или за .счет того, что происходит потеря работоспособности не всех элементов.

В тех случаях, когда в объекте возник дефект, но работоспособность не потеряна, говорят, что степень работоспособности объекта снизилась, а, следовательно, повысилась вероятность его отказа в дальнейшем.

Процесс установления состояния объекта предусматривает наличие обоснованных алгоритмов диагностирования. А л г о р и т м д и а г н о с т и р о в а н и я представляет собой совокуп-ность предписаний о выполнении определенных действий в процессе диагностирования.

1.2Логика диагностирования устройств электроснабжения

Диалектика показывает, что движение мышления вообще и в форме смены гипотез в частности означает изменение его объективного содержания.

Решающим фактором в превращении гипотезы в достоверное объяснение причины отказа является практическое доказательство, лежащего в основе принципа.

Практика является единственным критерием истинности гипотез.

Последовательность поиска истины всегда бывает целенаправленной и ограниченной условиями работы системы и воздействующими факторами.

Она может быть условно разделена на несколько этапов:

формулирование влияющих фактов на объект и условий его функционирования,

формулирование гипотез,

теоретическое обоснование,

экспериментальные проверки и измерения параметров,

проверки соответствия гипотез и теоретических выводов результатам экспериментов.

В случае полного соответствия теоретических и практических результатов при разных условиях проведения эксперимента можно считать, что истина найдена.

Поиск истины можно показать в виде схемы

Пример 1. Понижение напряжения на токоприемнике поезда может произойти по многим причинам.

При исследовании этого фактора можно предположить следующие гипотезы:

изменяется режим работы энергосистемы;

произошло переключение отпаек трансформатора на тяговой подстанции;

произошло отключение выключателя на посту

секционирования или пункта параллельного соединения ;

велико сопротивление сети от источника питания до токоприёмника поезда и т.д.

При проверке гипотез, предполагающих какие-либо переключения в схемах, требуется проверка состояния объектов.

Влияние такого фактора как сопротивление цепи требует знания всех параметров схемы и расчетов потерь напряжения во всех элементах от источника питания до токоприемника.

Подтверждение правильности выводов возможно проверкой уровня напряжения предлагаемым в результате анализа способами.

Пример 2 Составление баланса электрической энергии каждый раз приводит к несовпадению результатов, полученных по счетчикам электрической энергии на вводах отходящих фидеров.

При этом могут быть выдвинуты гипотезы появления погрешностей :

• неточность показаний счетчиков ;

• неполный учет всей энергии;

• наличие потерь энергии в сетях между приборами учета энергии и т.д.

Выводы, подтверждающие ту или иную гипотезу, могут быть сделаны после расчетов погрешностей и потерь энергии в сетях. Подтверждение правильности выводов получается после проведения экспериментальных технических мероприятий в рамках предложенных теоретических решений.

При этом возможны экспериментальные результаты, которые не соответствуют расчетам и теоретическим предпосылкам. Требуется уточнение исходных данных : точности измерения энергии по фидерам, или вводам, анализ схем учета, анализ потерь энергии. Это позволяет выдвинуть новые уточненные гипотезы с учетом полученных новых знаний о возможных ошибках.

Если при этом обнаружен счетчик, у которого имеется систематическая отрицательная погрешность, то замена его должна привести к уменьшению разности сравниваемых энергий при составлении баланса.

Диагностика систем электроснабжения в условиях эксплуатации на действующем участке часто затруднена теми обстоятельствами, что измерение исследуемого параметра, сопряженного с большими затратами, либо невозможно прямыми способами. Косвенные способы измерения во многих случаях дают большие погрешности.

Пример 3. Измерение изменения падения напряжения от подстанции до токоприемника поезда во всех точках межподстанционной зоны с помощью одного вольтметра невозможно.

Измерение этой величины двумя вольтметрами, установленными на подстанции и локомотиве должно проводится синхронно и автоматически. Кроме того, схемы измерений напряжений на подстанции и электровозе должны быть изменены, что бы точность измерений повысилась на порядок .

Таких схем для этой частной задачи никто не делал, а

проверки рассуждений и расчетов использовали физические и математические модели, которые позволяют объективно оценить результаты, полученные расчетным путем. Они особенно удобны в тех случаях, когда требуется знание промежуточных результатов при изменении конфигурации сети или её параметров, а физическая природа явления при этом не меняется.

Примером физических моделей могут служить расчетные столы, постоянного и переменного тока моделирующие

Электрическую систему, используемую для определения установившихся токов короткого замыкания.

В результате физического моделирования объективно проверяются знания (теория и гипотезы) о процессах, происходящих в исследуемом объекте-оригинале. Получаемые, в результате измерений величины, характеризуют явление качественно и количественно, что особенно

важно при проверке расчетов и формулировании ограничений параметров.

При известных коэффициентах моделирования путем пересчета определяются параметры в оригинале (системе электроснабжения).

Истинность знаний о значениях определяемых

параметров может быть подтверждена только практической проверкой на оригинале и сравнения с экспериментальным значением, полученным в тех же исходных условиях, при которых производился расчет.

Пример 4. Для проверки расчетных токов короткого замыкания в контактной сети в конце межподстанционной зоны соединяют электрически контактный провод с рельсом и включают сеть под напряжение от подстанции с противоположной стороны межподстанционной зоны.

Расчётные токи должны совпадать с результатами эксперимента.