Контроль относительной влажности с помощью индикаторного силикагеля Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

2410-6070 ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА №5 / 2019

2. Шульман З.П., Носов В.М., - «Вращение непроводящих тел в электрореологических суспензиях» Под ред. О.Г. Мартыненко.-Мн.: Наука и техника, 1985. - 112с.

© Маликов А.А., 2018

УДК 621.314.212

Д.Д. Низамова

студент Казанского Государственного Энергетического Университета,

г. Казань, РФ Е-тай: ndilyara98@ gmail.com Е.Г.Степанова

студент Казанского Государственного Энергетического Университета,

г. Казань, РФ Е-тай: 1епоЛка2997@ mail.ru

КОНТРОЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ИНДИКАТОРНОГО СИЛИКАГЕЛЯ

Аннотация

В данной работе рассматривается контроль относительной влажности трансформаторного масла с помощью индикаторного силикагеля. Предложен вариант своевременного обнаружения увлажнения масла.

Ключевые слова:

силикагель, индикаторный силикагель, воздухоосушитель, трансформаторы, отказ трансформаторов, влажность масла.

На сегодняшний день одной из важнейших составляющих передачи и потребления электроэнергии является трансформатор. Его выход из строя может привести к нарушению электроснабжения многих потребителей, что очень сильно скажется на жизни современного общества. В наше время электроэнергетика охватила все сферы деятельности человека: медицину, промышленность, науку, сельское хозяйство и другие.

В данный момент в эксплуатации есть большое количество трансформаторов, которые приближаются к критической черте своей работоспособности. Также неоперативность персонала, несвоевременное принятие мер, направленных на устранение иногда даже незначительных дефектов, приводят к аварийным отключениям трансформаторов. Стоимость таких устройств довольно велика, поэтому заменить все трансформаторы в короткое время невозможно. Таким образом, главной задачей энергетической отрасли становится продление их срока службы и ведение постоянного контроля за ними [2].

Чаще всего причинами отказа трансформаторов являются грозовые и внутренние перенапряжения, короткие замыкания, перегрузки, низкое сопротивление изоляции в процессе эксплуатации и влажность масла. Очистка масла является одной из важнейших мер, которые необходимо предпринять для продления работы трансформатора. Масло - защитный барьер изоляции от проникновения влаги, а влага является тем фактором, на который может повлиять человек.

Для снижения уровня влажности воздуха, циркулирующего по трансформатору, применяют воздухоосушитель, состоящий из контейнера с силикагелем. Силикагелевые воздухоосушительные фильтры устанавливают в трубах расширителей, в нижней части которых размещается масляный затвор, работающий по принципу сообщающихся сосудов. Фильтр очищает проходящий через него воздух от механических примесей и устраняет прямой контакт масла в расширителе с окружающей средой.

Силикагель заполняется в корпус воздухоосушителя и осаждает на своей поверхности частицы влаги, содержащиеся в воздухе. Когда температура трансформатора понижается, уменьшается объем масла, из-за этого создается разрежение, что приводит к изменению соотношения уровней масла в затворе. Воздух попадает в расширитель через поглотитель влаги, когда уровень масла опускается ниже края затворного цилиндра. А при повышении температуры трансформатора, масло оказывает давление на воздушную подушку, тем самым процесс в расширителе протекает в обратном направлении [3].

В настоящее время силикагель - это самый распространенный твердый поглотитель влаги для осушающих установок. Наряду с обычным силикагелем в производстве применяют силикагель-индикатор. По сравнению с обычным силикагелем, индикаторный обеспечивает не просто осушение воздуха путем поглощения избытка влаги, а контроль состояния среды в замкнутых пространствах. Меняя окраску, в зависимости от уровня накопленной влажности, он позволяет проследить за состоянием масла, вовремя обнаружить необходимость замены или восстановления.

Силикагель получают путем взаимодействия силиката натрия с серной кислотой или сернокислым алюминием, содержащим свободную серную кислоту. После получившийся продукт промывают и отправляют на сушку. В эксплуатацию готовый силикагель отправляется в виде зёрен или шаровидных гранул.

К неокрашенному (обычному) силикагелю только в небольшом количестве добавляют зёрна индикаторного, поскольку при вдыхании его паров он небезопасен, а содержащийся в нём хлорид кобальта токсичен и является канцерогеном.

При гидратации гранулы меняют свой цвет с тёмно-синего на розовый. Зерна желательно заменять или регенерировать при изменении окраски индикаторного силикагеля на одну треть его объема. Отработанный сорбент заменяется, также может быть использован вторично либо отправлен на отходы [1].

В среднем в компании замена силикагеля в трансформаторах производится один раз в три месяца. Как показывают исследования, при наличии на подстанции около 21 единицы трансформаторов, общий объем утилизированного продукта составляет сотни тысяч килограммов. И ежегодно обходится предприятию примерно в 200 тыс. руб. Более рациональным является его восстановление, то есть сушка сухим горячим воздухом при температуре около 120°С в течении 8 часов до приобретения гранул ярко-голубой окраски

[4].

В настоящее время, проводить частый контроль силикагеля достаточно сложно из-за большого количества трансформаторов и разбросанности их на значительной территории. Однако используя колориметрические устройства, можно автоматизировать данный процесс и определять состояние влажности трансформаторного масла с помощью машинного зрения.

Нами разработан лабораторный образец устройства, позволяющий снизить требования к персоналу по состоянию здоровья, исключить участие человека в процессе анализа и мониторинга состояния влажности трансформаторного масла. Использование данного устройства на подстанциях позволит работать персоналу с ограниченным цветоощущением, допуск которых невозможен к данному виду работ

[5].

К контейнеру с силикагелем через прозрачное стекло прикрепляется индикатор цвета, который заранее запрограммирован на изменение окраски гранул. Устройство периодически фиксирует состояние силикагеля и обрабатывает информацию и после чего с помощью платы Arduino он передает сигнал диспетчеру о необходимости замены зерен.

Данный датчик позволяет обслуживающему персоналу вовремя обнаружить увлажнение силикагеля, автоматизировать процесс получения, обработки информации об уровне влажности и состоянии трансформаторного масла. Таким образом, мы можем предотвратить аварии и создать безопасные условия эксплуатации трансформаторов с наименьшими затратами на обслуживание оборудования.

Список использованной литературы:

1. ГОСТ 8984 -75. Силикагель-индикатор. Технические условия.

2. Ерошенко Г.П., Пястолов А.А. Эксплуатация электрооборудования: учеб. пособие для вузов. - М.:

ISSN 2410-6070 ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА №5 / 2019

Агропромиздат, 1990. - 287 c.

3. Производственный потенциал. - Режим доступа: http://www.mrsk-volgi.ru/ru/osnovnie_ pokazateH_deyatelnosti/proizvodstvennie_pokazateH/ proizvodstvenniy_potentsial/

4. РД 34.43.105-89 Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел. URL: https://meganorm.ru/Data2/1/4294844/4294844655.htm

5. Приказ Минздравсоцразвития России от 12.04.2011 г. № 302Н (ред. от 06.02.2018). Приложение № 2. Перечень работ, при выполнении которых проводятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования) работников.

© Низамова Д.Д., Степанова Е.Г., 2019

УДК 621

М.Ю. Попов, к.т.н., доцент, Южно-Уральский Государственный Университет

г. Челябинск, РФ E-mail: pmik0@yandex.ru Н.С. Каримов, магистр Южно-Уральский Государственный Университет

г. Челябинск, РФ E-mail: potapov_nik-nik@mail.ru

УСЛОВИЯ ВЫБОРА СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Аннотация

В настоящее время широко применяются программные средства для систем автоматизированного производства машиностроения. Их выбор зачастую не учитывает особенности структуры конкретного производства, а также конструкторской и технологической составляющих в выпускаемой детали. В статье представлена попытка рассмотрения основных факторов, влияющих на выбор программных средств. Авторами установлены основные особенности выбора средств систем автоматизированного производства в машиностроении.

Ключевые слова

Средства САПР, подготовка производства, конструкторские и технологические программные средства.

Современный уровень развития средств и методов конструкторско-технологической подготовки, помогающих при организации производственных процессов, довольно высок. Каждый год в области систем автоматизированного производства (САПР) появляются новые предложения, как отечественные, так и зарубежные. Реалии любого отдельно взятого производства диктуют свои правила, в том числе и по выбору инструментов, проектирования новых изделий. Сложился широкий спектр средств САПР, имеющий возможности решений для черчения, проектирования, моделирования, анализа, испытания и т.п. Однако когда заходит вопрос о том, как именно выбрать то или иное программное средство для решения производственных задач, явного ответа не представлено. Как правило, при выборе системы проектирования изделия или проектирования операций механической обработки конкретным проектировщикам или производственным бюро не предлагается условия выбора конкретных средств. Среди изобилия программных решений зачастую можно потеряться, поскольку удовлетворить запросы пользователя могут совершенно разные средства САПР.