3.1.5 Розрахункові формули для сум

Для практичних обчислень сум зручно користуватися їх перетвореними виразами з такими позначеннями:

1) підсумки спостережень за рядками Y_j і стовпцями

(3.24)

2) сума квадратів усіх спостережень

(3.25)

3) сума квадратів по рядках, розділена на кількість спостережень у рядку

(3.26)

4) сума квадратів підсумків по стовпцях, розділена на кількість спостережень у стовпці,

(3.27)

5) сума квадратів підсумків по клітинках, поділена на кількість спостережень в клітинці,

(3.28)

6) квадрат загального підсумку, розділений на кількість всіх спостережень

(3.29)

При цьому ці суми квадратів відхилень визначаються співвідношеннями

(3.30)

Ми описали процедуру двофакторного дисперсійного аналізу. Під час багатофакторного аналізу послідовність операцій аналогічна, але значно ускладнюються таблиці спостережень і розрахункові формули.

3.1.6. Опорна стрижнева порцелянова ізоляція

Опорні стрижневі ізолятори - наймасовіший елемент відкритих розподільних пристроїв (ВРП).

В електроустановках 35- 750 кВ експлуатується декілька мільйонів опорних стрижневих ізоляторів. Раніше траплялися численні аварії через перекриття забруднених і зволожених ізоляторів, а також через механічні ушкодження. Останні десятиліття перекриттів практично не спостерігається, більш 80% відмов роз’єднувачів 110-220 кВ відбувається з вини механічних відмов ізоляторів. Відповідно до статистики більш п`ятидесяти відсотків ізоляторів, що зруйнувались, мали термін служби менше 25 років.

Найчастіше ізолятори руйнуються:

- у нижньому небезпечному перетині (ННП) - між нижнім ребром і мета-лофланцем двадцять вісім відсотків;

- верхньому небезпечному перетині (ВНП) - між верхнім ребром і фланцем дванадцять відсотків;

- через тріщини у тілі ізолятора, що починають "зростати" з області небезпечних перетинів двадцять сім відсотків;

- щодо тридцяти двох відсотків ізоляторів відомостей немає.

Про актуальність проблеми наголошується в циркулярах Міненерго СРСР і РАО ЄЕС Росії 1981 р., 1985 р. (2шт), 1992 р., 1994р., 1995 р.,

1997 р., 2001 р. "Про попередження пошкоджень опорних стрижневих ізоляторів".

Для зменшення кількості пошкоджень пропонується вживати такі заходи:

- застосовувати глиноземисту порцеляну;

- застосовувати стійкий чавун;

- впроваджувати ультразвуковий неруйнівний контроль (УЗНК).

Аналіз пошкоджуваності фарфорової опорної ізоляції у Південно-Західній електроенергетичній системі свідчить про такі пошкодження обладнання:

20.05.96 ПС - 330 кВ “Чернівці” шр-110кв 2СШ. шр-110кв 1СШ. Пошкодження ізоляторів ОНС-110-400, УСТ-110-400 під час проведення оперативних перемикань;

- 07.06.96 ПС -330 кВ “Хмельницька” вв-110кВ “Дунаївці-1”. Падіння гасильної камери внаслідок розриву порцеляни. Тривалий термін експлуатації, наявність мікротріщин;

-10.07.96 ПС-330 кВ “Шепетівка” вв-110 кВ “Ведмидівка”. Розрив порцеляни гасильної камери;

Рисунок 3.1 - Кільцева тріщина в покришці ЛФЗ 1985 позв’язана з фоновим засміченням маси

Рисунок 3.2 - Обмежено-об’ємний дефект. Виникає під час порушення режиму витяжки заготовки ізолятора з вакуум-преса. ОСІ ОНС-20-500. ЛФЗ. Виявлений УЗНК

31.07.96 ПС - 330 кВ “Тернопільська” вв-110 кВ. Руйнація опорного ізолятора гасильної камери Фаза “С” внаслідок тривалої експлуатації;

03.06.97 ПС-330 кВ “Чернівці” вв-110 кВ “Арсенал-1”. Фаза “В”. Руйнація опорного ізолятора гасильної камери;

05.11.97 ПС-330 кВ “Тернопільська” вв-110кВ ШЗВ. Руйнація опорного ізолятора гасильної камери Фаза ”С”;

…

31.07.00 ПС-750 кВ “Вінницька” Р-3 750 кВ. Під час виконання оперативних перемикань зламався нижній ізолятор поворотної колонки.

Рисунок 3.3 - Діаграма розбракування партії ОСІ

Тому виникла гостра необхідність контролю опорних стрижневих ізоляторів для запобігання аварій на роз’єднувачах та іншому устаткуванні. Їх пошкодження можуть призвести до тяжких наслідків і порушень у постачанні електроенергії споживачам.

Один з видів дефектів порцелянових ізоляторів - це відкрита мікро- пористість (ВМІП). ВМІП - обмежено-об’ємний дефект мікроструктурного типу являє собою розподілені в макроскопічному об’ємі витягнуті мікро-структурні порушення "відкритого типу" розміром 5-7 мкм, тобто зв’язані між собою. При видаленні вологи на межу зони ВМІП волога за рахунок капілярних сил просувається всередину зони, що за негативних температур призводить до появи зони розтріскування (ЗР). Особливу небезпеку становлять випадки виходу ВМІП на поверхню опорної стержневої ізоляції (ОСІ) - причина восьмидесяти відсотків відмов.

Види ВМІП: глибинна; приповерхнева.

Виявляють ВМІП:

• за швидкістю поширення ультразвуку;

• методом фуксинової проби.

Причини виникнення ВМІП:

• порушення температурно-часового режиму випалу;

• невідповідність обраного режиму випалу складу маси. Ультразвукова імпульсна структурометрія - вимір швидкості ультразвуку, наскрізне прозвучування, прозвучування методом відлуння.

Ультразвукова імпульсна дефектометрія:

- прямими перетворювачами;

- похилими перетворювачами.

Види дефектів, що виявляються УЗНК:

- відкрита мікроскопічна пористість виявляється за допомогою ультразвукової імпульсної структурометрії;

- випалювана макроскопічна пористість - ультразвуковою дефектометрією;

- забруднена пористість - ультразвуковою дефектометрією.

Під час УЗНК вимірюються:

- амплітуда донних імпульсів (метод відлуння);

- швидкість поширення УЗ;

- характеристики компактної групи імпульсів (КГІ);

- характеристики шумів структурної реверберації.

Існує поріг швидкості ультразвуку якого який ВМІП зникає - С₀. Для реальної партії ізоляторів нормального випалу не тільки середня, але й мінімальна швидкість УЗНК в партії ОСІ значно вища С₀. Тому виникла необхідність з’ясувати швидкість С₀, яка була б оптимальною для заводів, що виготовляють ОСІ. Наприклад, рекомендована для використання швидкість 5450 м/с вимагає визнати стан 90% ізоляторів Слав’янського заводу незадовільним. В той самий час багаторічний досвід експлуатації свідчить, що лише 20% з них пошкоджуються в діючих електроустановках.

4 D-ОПТИМАЛЬНІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПЛАНИ