ЭО немировский / Лекции ЭО FINAL

при 20°С и 70°С. Для комплексной оценки состояния трансформатора и его узлов следует в эксплуатации определять tgδ масла при всех трех температурах. Значения tgδ масла могут уточняться заводскими инструкциями.

3. Кавитационный механизм износа жидкой изоляции и способ его обнаружения Одним из механизмов зарождения электрического пробоя в жидкой изоляции

является пузырьковый механизм. При этом пузырьки газа могут либо присутствовать в жидкой изоляции изначально, либо возникать в жидкости после подачи напряжения,

начала локального перегрева, кавитации.

Под кавитацией в жидкости понимают образование заполненных паром и газом полостей или пузырьков при локальном понижении давления в жидкости до давления насыщенных паров. Различают гидродинамическую кавитацию, возникающую за счет местного понижения давления в потоке жидкости при обтекании твердого тела, и

акустическую кавитацию, возникающую при прохождении через жидкость акустических колебаний. Кавитационная каверна, заполненная паром и газом в различных источниках,

называется полостью, пузырем, пузырьком, газовым включением, неоднородностью и т.п.

Эти термины употребляются в зависимости от рассматриваемой ситуации, так как они вполне применимы и адекватны физической сущности кавитации.

В исследованиях кавитационного механизма разрушения изоляции называется еще один тип кавитационных зародышей - микроскопические твердые частицы, в большом количестве присутствующие в жидкости и содержащие адсорбированные газы.

Класс чистоты изолирующей жидкости по твердым примесям регламентируется ГОСТ. В соответствии с его нормами в наиболее чистой жидкости допускаются частицы размерами от 5-10 мкм до 50-75 мкм. Количество частиц и их распределение по размерам является одним из основных показателей изоляционной жидкости.

В эксплуатационных трансформаторных маслах количество примесей значительно выше, что создает еще более благоприятные условия для возникновения частичных разрядов и кавитации, в дальнейшем образующей новые пузырьки и новые частичные разряды. Таким образом, микроскопические частицы, содержащие адсорбированные газы, являются причиной частичного разряда и кавитации, которая, в свою очередь,

интенсивно создавая газовые включения, является причиной появления дефектной области изоляции, приводящей к пробою газа в пузырьке и усилению электрического

92

поля в жидкой изоляции, при котором в определенных условиях становится возможным последующий пробой изоляции.

Для определения качества изоляционной жидкости по количеству микровключений и их распределения по размерам предлагается использовать новую модель диагностирования жидкой изоляции на основе нелинейной акустики с использованием параметрических излучателей.

Суть нелинейного параметрического взаимодействия волн заключается в следующем: при наличии в среде (например, трансформаторном масле) нелинейного объекта (растворенного газа или его пузырьков) имеется область с нелинейными свойствами. В пределах этой области будет происходить нелинейное взаимодействие волн накачки (ω1 и ω2). Результатом данного взаимодействия будет являться генерирование волн комбинационных частот: вторых гармоник, волн суммарной (ω1 + ω2) и разностной (ω1 - ω2) частот. Причем чем более нелинейна область взаимодействия,

тем более интенсивно будет происходить взаимодействие. Вследствие значительною поглощения все волны, за исключением волны разностной частоты (ВРЧ) Ω = ω1 – ω2,

будут подвержены сильному затуханию. Это явление приводит к тому, что за пределами области взаимодействия будут в основном существовать лишь волны разностной частоты. Уровень (амплитуда) волны разностной частоты будет служить критерием для принятия решения о том, есть или нет в данном объеме масла скопление пузырьков газов.

Основанием критерия служит зависимость интенсивности ВРЧ, образовавшейся в нелинейной области, от параметра нелинейности излучаемой области и ее размеров.

Для описания процесса распространения и взаимодействия волн в жидкости с пузырьками газа, кроме уравнения движения одиночной газовой полости используется волновое уравнение:

Тогда в случае, когда пузырек находится в поле давления двух частот,

Под воздействием вынуждающей силы газовая полость наряду с волнами основных частот ω1 и ω2 будет излучать волны суммарной (ω1 + ω2) и разностной (ω1 – ω2) частот.

93

Уравнение позволяет вычислить амплитуды колебаний комбинационных частот, для амплитуды колебаний объема пузыря с разностной частотой: Ω = |ω1 - ω2|,

Переменные V и Р характеризуют возмущения объема и давления.

Если частоты вынуждающих сил близки, то пульсирующая полость излучает расходящуюся сферическую волну низкой частоты, амплитуды давления в которой на расстоянии ρ » λ можно представить в виде:

Для определения газового включения в изоляционной жидкости, как предвестника частичного разряда, необходимо измерить величину давления ВРЧ. Из выражения (4.5)

определяется величина амплитуды колебаний объема пузырька измеренной волны разностной частоты.

По амплитуде колебаний газовой полости из выражения (4.4) определяется размер газового включения Ro. Зная взаимосвязь размеров газовых включений в изоляционной жидкости с мощностью и интенсивностью частичных разрядов, можно сделать заключение о состоянии диэлектрика.

Изучение распространения звука через диэлектрическую жидкость с пузырьками происходит в установке, состоящей из бассейна с размерами 50x50x30 см, температура в котором изменяется и контролируется в процессе измерений, и системы излучения,

приема и регистрации акустических сигналов. Излучение звука осуществляется пьезокерамическими излучателями типа МА400А1, закрепленными на стенке бассейна.

Схема экспериментальной установки показана на рис. 4.5. При этом для реализации параметрического режима излучаются гармонические сигналы с частотами 325 кГц и 355

кГц для формирования параметрического сигнала 30 кГц. Параметрический сигнал,

формируемый в среде, принимается измерительным гидрофоном фирмы Брюль и Къер

94

модели 8003. Тракт приема параметрического сигнала состоит из гидрофона,

соединительных проводов и осциллографа типа GDS-820S.

Тракт излучения формирует двухчастотные сигналы накачки, которые излучаются в сторону гидрофона через область взаимодействия, где имеются пузырьки, которые формируются с помощью нагревателя.

Определение акустического нелинейного параметра жидкого диэлектрика проводится посредством измерения расстояния разрыва хр

где к - волновое число звука; М - число Маха; хр - расстояние разрыва.

Расстояние разрыва хр измеряется с помощью перемещения каретки гидрофона относительно неподвижно закрепленных излучателей, по максимальному значению сигнала.

95

Лекция №22.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВОМ ПРЕДПРИЯТИЙ

Система управления электрохозяйством предприятия является составной частью системы управления энергохозяйством, интегрированной в систему управления предприятия в целом, и должна обеспечивать:

-оперативное развитие схемы электроснабжения предприятия для удовлетворения его потребностей в электроэнергии;

-эффективную работу электрохозяйства путем совершенствования электроэнергетического производства и осуществления мероприятий по сбережению электроэнергии;

электрооборудования;

-обновление основных производственных фондов путем технического перевооружения и реконструкции электрохозяйства, модернизации электрооборудования;

-внедрение и освоение новой техники, технологии эксплуатации и ремонта,

эффективных и безопасных методов организации производства и труда;

-повышение квалификации персонала, распространение передовых методов труда и экономических знаний, развитие рационализации и изобретательства;

-оперативно-диспетчерское управление электрохозяйством, в том числе собственными источниками электрической энергии, согласованное с энергоснабжающей организацией;

-контроль над техническим состоянием собственных электроустановок и эксплуатацией собственных источников электрической энергии, работающих автономно;

-контроль над соблюдением предприятием заданных ему энергоснабжающей организацией режимов работы и лимитов энергопотребления.

1. Управление электрохозяйством предприятий на основе систем менеджмента качества

В российской промышленности начало XXI века отмечено чрезвычайным ростом внимания к проблеме качества, так как мировой опыт показывает, что в условиях рынка и

96

конкуренции прогресс предприятий определяется прорывом именно в сфере качества выпускаемой продукции и качественного управления предприятиями.

Наука о качестве - квалитология - рассматривает вопросы философии качества,

количественного измерения качества (квалиметрии) и управления им.

В соответствии с ГОСТ Р ИСО 9000-2001 «Системы менеджмента качества.

Основные положения и словарь» качество - это степень соответствия совокупности присущих объекту характеристик требованиям. К объектам можно отнести любую деятельность, продукцию (например электрооборудование и запасные части), услуги

(например техническое обслуживание и ремонт) предприятия и даже отдельных физических лиц, а также любые комбинации из них.

Совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением, называют качеством продукции - ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия термины и определения».

Одновременное достижение высокого качества и снижения затрат возможно при условии создания на предприятиях систем качества (СК) - совокупности организованной структуры, ответственности, методик, мероприятий и ресурсов, необходимых для осуществления общего управления качеством.

ВСССР разрабатывались различные СК для управления предприятиями, но вследствие административно-командной экономики они отличались от СК, применяемых

вразвитых зарубежных странах.

ВРоссии на современном этапе, с учетом новых требований рынка,

предусматривается переход от СК, основанных на управлении, к СК, основанных на менеджменте, - к системам менеджмента качества, так как ранее понятие «Управление» характеризовалось рядом специфических особенностей, отличающих его (явно не в лучшую сторону) от принятого в мировой практике понятия «Менеджмент».

Принятое в мировой практике понятие «Менеджмент» имеет более широкое значение, чем термин «Управление», применяемый в наших системах.

Менеджмент - это скоординированная деятельность по руководству и управлению предприятием.

97

В более широком смысле менеджмент - это научно обоснованный уровень управления на основе совокупности современных принципов, методов, средств и форм регулирования производства и сбыта с целью повышения их эффективности и увеличения прибыльности. Таким образом, это понятие предполагает трансляцию в него научного подхода к управлению. С развитием бизнеса все большее внимание в руководствах по менеджменту уделяется учету человеческого фактора и мотивации.

Система менеджмента качества (СМК) - это система для руководства и управления предприятием применительно к качеству.

Теперь в России, с учетом развития рыночных отношений, в понятие «Управление» вкладывают и смысл менеджмента.

Существенным моментом является легитимизация в российских стандартах ГОСТ Р ИСО серии 9000 термина «Менеджмент». Введение в специальную отечественную терминологию понятия «Менеджмент», наряду с традиционным понятием «Управление»,

- отражение объективной реальности перехода к рыночным отношениям.

Национальные стандарты ГОСТ Р ИСО серии 9000 были разработаны на основе семейства международных стандартов ИСО серии 9000, для того чтобы помочь предприятиям всех видов и размеров внедрять и обеспечивать функционирование эффективных СМ К:

-ГОСТ Р ИСО 9000-2001 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь» описывает основные положения СМК и устанавливает терминологию для СМК;

-ГОСТ Р ИСО 9001-2001 «Системы менеджмента качества. Требования» определяет требования к СМК для тех случаев, когда организации необходимо продемонстрировать свою способность предоставлять продукцию, отвечающую требованиям потребителей и установленным к ней обязательным требованиям, и направлен на повышение удовлетворенности потребителей;

-ГОСТ Р ИСО 9004-2001 «Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности» содержит рекомендации, рассматривающие как результативность, так и эффективность СМК. Целью этого стандарта является улучшение деятельности организации и удовлетворенность потребителей и других заинтересованных сторон.

98

Стандарты ГОСТ Р ИСО серии 9000 вместе со стандартами ГОСТ Р ИСО 10006-2005

«Системы менеджмента качества. Руководство по менеджменту качества при проектировании» и ГОСТ Р ИСО 19011-2003 «Руководящие указания по аудиту систем менеджмента качества и (или) систем экологического менеджмента» образуют согласованный комплекс стандартов на СМК, содействующий международному взаимопониманию.

Системной основой стандартов ГОСТ Р ИСО серии 9000 являются восемь принципов менеджмента качества, определенных для того, чтобы высшее руководство могло руководствоваться ими с целью улучшения деятельности организации.

Первый принцип - ориентация на потребителя, т.е. постоянное внимание организации, направленное на требования и степень удовлетворения потребителей (и

других заинтересованных лиц), от которых зависит уровень деятельности предприятия.

При этом улучшение СК требует измерений, анализа удовлетворенности потребителей и проведения корректирующих действий на их основе.

Второй принцип - роль руководства, т.е. руководители высшего звена должны демонстрировать приверженность качеству через определение целей и задач предприятия в области качества. Этот принцип формулируется еще как «Лидерство». Внедрение принципов менеджмента качества первоначально вызывает сильное противодействие, для преодоления которого необходим лидер. Лидер - это ключевая фигура в бизнесе; когда у организации есть или появляется лидер, ее бизнес успешен. Лидерство - это ключ к успеху в бизнесе, оно требуется для реализации всех элементов системы, и прежде всего важна лидирующая роль высшего руководства, без которой все преобразования затруднены.

Третий принцип - вовлечение работников. Система качества должна побуждать работников проявлять инициативу в постоянном улучшении качества. Именно люди должны рассматриваться как самое большое богатство и ценность организации, и

поэтому очень важно обеспечить наилучшее использование их возможностей, что в результате принесет организации максимальную пользу.

Четвертый принцип - процессный подход. Для функционирования предприятия необходимо руководить многочисленными взаимосвязанными видами деятельности и ресурсами. Результат достигается более эффективно, когда соответствующими видами

99

деятельности и ресурсами управляют как процессами, выход одного из них образует вход для другого. Любая деятельность или комплекс деятельности, в которой используются ресурсы для преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс.

Пятый принцип - системный подход. Выявление и понимание взаимосвязанных процессов как системы и управление этой системой содействуют результативности и эффективности предприятия при достижении его целей.

Шестой принцип - постоянное улучшение, которое является главной целью предприятия и требует перестройки сознания и формирования у каждого работника предприятия потребности в непрерывном улучшении качества продукции, процессов или системы в целом. Постоянное улучшение - это также способность оперативной перестройки или корректировки процессов в ответ на потребности потребителей или другие факторы.

Седьмой принцип - принятие решений, основанное на фактах. Анализ фактов, т.е.

различной информации, является основой принятия эффективных решений. Данный принцип является наиболее сложным для реализации. Состав и содержание,

установленный порядок сбора, обработки и хранения данных и информации определяют эффективность управления.

Восьмой принцип - взаимовыгодные отношения с поставщиками. Основной целью данного принципа является изменение стратегии организации в отношении взаимодействия со своими поставщиками. Только взаимовыгодные отношения обеспечивают обеим сторонам наилучшие возможности и выгоды.

Начало процессному и системному подходам положил Эдварде Деминг, который дал методическое обоснование концепции непрерывного совершенствования качества в виде цикла PDCA (plan - do - check - act), что в русском адаптированном переводе означает

«планирование - выполнение - проверка -воздействие».

Цикл «Планируй - Выполняй - Проверяй - Воздействуй» впервые был предложен в

1920 году Вальтером Стюартом, но позже приобрел известность благодаря Э. Демингу,

поэтому он часто называется циклом Деминга.

Стандартное определение термина «Процесс» означает совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих видов деятельности, преобразующая входы в выходы.

100