CC BY
16Список литературы:
1. Леонов В.Е., Ходаковский В.Ф., Куликова Л.Б. Основы экологии и охрана окружающей среды. Монография./ Под редакцией д.т.н., профессора В.Е. Леонова/ Херсон: ВЦ ХДМ1. 2010,--352с.: рос. мовою.
2. BP Statistical Review of World Energy. Ежегодник. Ukrainian Media Service. 2014.
3. Караваев М.М., Мастеров А.П., Леонов В.Е. . Промышленный синтез метанола . М.: Химия,--1974,--144 с.
4. Караваев М.М., Леонов В.Е., Попов И.Г., Шепелев Е.Т./ Под ред. Проф. М.М. Караваева. М.: Химия. 1984. - 240 с.
5. Леонов В.Е. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук . «Исследование влияния двуокиси углерода на процесс синтеза ме-танола на цинк—хромовом катализаторе». Харьков: Харьковский Политехнический Институт им. В,И. Ленина. 1970,--16 с. -6. Леонов В.Е. Перспективы использования ветросиловой энергии в Украине. Материалы VIII Межд. Конф. «Стратегия качества в промышленности и образовании».. Болгария, Варна: Технический Университет. 2012, том II,--с. 92-95 .
7. Леонов В.Е. Энергетическая стабильность стран Причерноморья. Ма-териалы VI Межд. Конф. «Стратегия качества в промышленности и образовании». Болгария, Варна: Технический Университет. 2010, том II.—с. 308— 311.
8. Леонов В.Е. Альтернативные топлива для судовых энергетических устано-вок. Збiрка наукових праць Мiж-народно! науково—практично! конференцп MINTT-2012. Херсон:ВЦ ХДМ1,.2013, с. 196—200.
9. Леонов В.6., Гацан О.О., Гацан В.О. Патент Украши на корисну модель №57831 в'д 10.03.2011 «Споаб видобутку вуглеводневих ra3iB з твердих газогвдратав в доних ввдкла-дах морiв та океашв . Бюл. №5, -2011.
10.Леонов В.6., Гацан О.О., Гацан В.О. Патент Украши на винах!д № 92422 ввд 25.Х.2010. «Плавучий комплекс для глибоководного видобутку арко- водню i3 морсько!' води i споаб запуску плавучого комплексу». Бюл. №3.-2010.
11. Леонов В.6. Патент Украши на корисну модель №66509 ввд 10.01.2012. «Споаб переробки арководню на паливо для суднових енергетичних установок». Бюл. №1.2012.12.
12. Леонов В.6. Патент Украхни на корисну модель №100295 ввд 27.07.2015. « Споаб захисту повггряного ба-сейну ввд арчистих сполук». Бюл. №14.—2015.
13. Леонов В.Е., Чепок М.А., Дробитко Р.А.—Пути повышения энергети-ческой эффективности и экологической безопасности морских грузоперевозок. Материалы XI Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании». Болгария, Варна: Технический Университет. 2015 . том II,-- с. 87—93.
14.Леонов В.Е., Соляков О.В., Химич П.Г., Ходаковский В.Ф. Обеспечение экологической безопасности судоходства. Монография./Под редакцией профессора В.Е. Леонова. Херсон: ВЦ ХДМА . 2014—188 с.
15. Леонов В.6., Гацан О.О., Гацан В.О. Патент Украши № 49642 « Споаб отримання гвдросульфвду натрiя з сумь ши газiв, що метить арководень» ввд 11.05. 2010. Бюл. 39,--2010.
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ
СИЛОВОГО ТРАСФОРМАТОРА
Луковенко А.С.
аспирант Красноярского института железнодорожного транспорта филиала Иркутского государственного университета путей сообщения
Христинин Р.М. доктор технических наук, Красноярского института железнодорожного транспорта филиала Иркутского государственного университета путей сообщения
АННОТАЦИЯ
Рассмотрены режимы нагрева силового трансформатора с увеличением тяговой нагрузки. Проведен ИК-контроль с применением тепловизора Testo 875-1. Замерено токопотребление при прохождении пассажирского состава массой 3000 тонн и построена гистограмма нагрева.
ABSTRACT
The heating of the power transformer traction with increasing load. Conducted IR control with the use of the thermal imager Testo 875-1. Measured current consumption with the passage of passenger trains weighing 3,000 tons, and built the histogram of heating. Ключевые слова: ИК-контроль, силовой трансформатор, нагрев, токопотребление. Keywords: infrared control power transformer, heating, current consumption.
Силовые трансформаторы (СТ) предназначены для преобразования электроэнергии переменного тока с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12—15 % ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20 — 25 % меньше, чем в группе трех одно-
фазных трансформаторов такой же суммарной мощности [1,2].
В согласно [3] устройствах охлаждения, возможно установление ненормального нагрева трансформатора, что неблагоприятно влияет на надежность СТ и может быть вызвано его внутренними повреждениями, а именно:
образованием короткозамкнутого контура, увеличением переходного сопротивления в контактных соединениях, уменьшением сечения масляных каналов из-за разбухания изоляции, попадания в канал постороннего предмета и т. п. Во всех случаях длительная работа трансформатора с повышенной температурой масла недопустима [4].
При приложенной сильной однофазной нагрузке температура обмоток и верхних слоев масла возрастает в десятки раз. Температура токоведущего узла (контактного соединения) зависит от нагрузки и прямо пропорциональна квадрату тока, проходящего через контролируемый участок:
АЦ AT,
(1)
где Т1 (Т2) - превышение температуры при токе II (12). При необходимости пересчет желательно проводить от более высокой нагрузки к более низкой и при близких значениях токов (отличия на 20-30%).
Инфракрасный контроль проводится при отсутствии солнца (в облачную погоду или ночью), предпочтительно перед восходом солнца, при минимальном воздействии ветра в период максимальных токовых нагрузок, лучше
весной - для уточнения объема ремонтных работ и (или) осенью - в целях оценки состояния электрооборудования перед зимним максимумом нагрузки. При проведении ИК - контроля должны учитываться следующие факторы:
- коэффициент излучения материала;
- солнечная радиация;
- скорость ветра;
- расстояние до объекта;
- значение токовой нагрузки;
- тепловое отражение и т.п.
При проведении инфракрасного обследования электрооборудования существенное значение имеет выявление и устранение систематических и случайных погрешностей, оказывающих влияние на результаты измерения. Систематические погрешности заключены в конструкции измерительного прибора, а также зависят от его выбора в соответствии с требованиями к совершенству измерения (разрешающей способности, поля зрения и т.п.). Случайными погрешностями, возникающими при проведении ИК - контроля, могут являться: воздействие солнечной радиации, выбор излучательной способности и др. Ниже рассмотрены виды погрешностей, возникающие при ИК -контроле электрооборудования, и способы их устранения [5].
Таблица 1.
Объем проведения ИК контроля
Операция при ИК-контроле Применяемые приборы Объем получаемо информации
Измерение аномальных перегревов на поверхности бака трансформатора Тепловизор Определение зоны и места возможного дефекта в магнитопроводе трансформатора
Определение работоспособности: -термосифонного фильтра; - маслонасосов и вентиляторов системы охлаждения Пирометр Определение температуры на поверхности контролируемых узлов трансформатора
Определение нагрева контактора РПН Тепловизор Определение места нагрева с измерением температуры на поверхности контактора
Определение проходимости труб радиаторов системы охлаждения Тепловизор По значению и характеру изменения температуры определяется внутреннее состояние труб радиаторов
Тяговый трансформатор ТП расположен на открытой площадке, имеет внешние радиаторы, способствующие активному отводу тепла. Для интенсификации теплоотдачи радиаторов, на трансформаторе установлены радиальные вентиляторы.
При прохождении стандартных составов грузоподъемностью 3000-5000 тонн загрузка трансформатора будет оптимальной при соблюдении межпоездного интервала, который находится в диапазоне 10-16 минут. Температура узлов трансформатора будет находится в приемлемом
диапазоне и не превышает допустимых значений, которые определяются классом изоляции. При прохождении тяжеловесных составов свыше 5000-7000 тонн температурный режим трансформатора превышает номинальные значения.
При проведении экспериментальных исследований произведены замеры верхних слоев масла тягового трансформатора (рисунок 1) при прохождении пассажирского и повышенной массы составов с применением тепловизора Testo 875-1.
Рис. 1. Тяговый трансформатор
Такие исследовании открывают возможности бесконтактного определения и визуального представления распределения температуры по поверхностям. Замеры проводились при температуре окружающего воздуха +20 °С.
При прохождении пассажирского состава массой 3000 тонн ток на шинах тяговой подстанции на стороне напряжения трансформатора 27,5 кВ составил порядка 380А, на стороне 110 кВ составил 100 А.
При прохождении состава повышенной массы 7000 тонн ток на шинах тяговой подстанции на стороне тяго-
вого трансформатора 27,5 кВ составил порядка 900 А, на стороне 110 кВ составил 250 А, что в 2,5 раза превышает начальные значения.
Замеры объемной тепловой картины трансформатора показали, что при прохождении пассажирского состава стандартной грузоподъемности его максимальная температура верхних слоев масла составила 40°С (рисунок 2).
На рисунке 3 представлена объемная картина нагрева трансформатора в инфракрасном диапазоне температур, визуализированная при помощи тепловизора.
Рис. 2. График изменения температуры при прохождении пассажирского состава
Рис. 3. Тепловой замер тягового трансформатора при прохождении пассажирского состава
Согласно рисунку 3, построим гистограмму нагрева масла в баке (рисунок 4), которая отражает изменения температуры изменения тепла в выбранной области тягового трансформатора.
трансформатора. Как видно из рисунка 3 наиболее нагретой точкой является точка 5. Нагрев происходит равномерно, без видимых признаков пробоя и утечки тепла из бака трансформатора.
Гистограмму строим согласно нагреву элементов
Мкнннум 182'С Ыйкйтцм 40,2 '¡ССЩ'Л'кч' ицпокг ЭО.РЧ
40
■Н.0
1VH
■ÄS
-J.)
lü
Н
n.t
га
Рис. 4. Гистограмма изменения температуры при абсолютной температуре в выбранной области тягового трансформатора при прохождении пассажирского состава
Как видно из рисунка 2, 3, 4 нагрев происходит равномерно, без видимых признаков пробоя и утечки тепла из бака трансформатора. Однако фиксируется интенсификация тепловыделения, что приводит к перераспределению тепловых потоков в узлах трансформатора и в объеме бака трансформатора. Увеличенное тепловыделение в трансформаторе приводит к снижению интенсификации охлаждения узлов трансформатора, преждевременному
старению изоляции и снижению сопротивления масла.
Список использованной литературы
1. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для студ. средн. проф. образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. -4-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 448 с.
2. Тихомиров, П.М. Расчет трансформаторов. Учеб. пособие для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976., 544 с.
3. Христинич, Р.М. Прогнозирование надежности и режимов работы тяговых трансформаторов в условиях предельной нагрузки / Р.М. Христинич, А.С. Луковенко // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - Иркутск, 2015. - №2. - С. 130-136.
4. Широков О.Г., Методика автоматического обнару-
жения ненормального нагрева силового трансформатора / О.Г. Широков, Д.И. Зализный, Д.М. Лось // Вестник Гомельского государственного технического университет имени П.О. Сухого: научно-практический журнал. -2004.-№4.-С 51-55.
5. РД 153-34.0-20.363-99. Основные положения методики инфрокрасной диагностики электрооборудования и ВЛ. М.: Изд-во ОРГРЭС, 2000. - 136 с.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА БАЗЕ ИЗМЕРИТЕЛЯ
ИТСМ-1
Константин Николаевич Большев
канд. техн. наук, с.н.с.;
ФГБУН Институт физико-технических проблем Севера СО РАН
им. В.П. Ларионова, Якутск Василий Алексеевич Иванов канд. техн. наук, с.н.с.;
ФГБУН Институт физико-технических проблем Севера СО РАН
им. В.П. Ларионова, Якутск Алексей Владимирович Малышев канд. техн. наук, н.с.;
ФГБУН Институт физико-технических проблем Севера СО РАН
им. В.П. Ларионова, Якутск
AN AUTOMATED INSTALLATION USED FOR THE CONSTRUCTION MATERIALS' THERMAL CONDUCTIVITY DEFINITION DEVELOPED ON THE BASIS OF "ITSM-1" MEASURING DEVICE
Bolshev K.N., Ph.D., The senior researcher of the heat and mass transfer department, Institute of Physical-Technical problems of the North named after V.P. Larionov, The Siberian Branch of the Russian Academy of Science, Yakutsk, Russia
Ivanov V.A., Ph.D., The senior researcher of the heat and mass transfer department, Institute of Physical-Technical problems of the North named after V.P. Larionov, The Siberian Branch of the Russian Academy of Science, Yakutsk, Russia.
Malyshev A.V., Ph.D., The researcher of the heat and mass transfer department, Institute of Physical-Technical problems of the North named after V.P. Larionov, The Siberian Branch of the Russian Academy of Science, Yakutsk, Russia.
АННОТАЦИЯ
В настоящей работе проведена автоматизация серийно выпускаемого измерителя теплопроводности строительных материалов ИТСМ-1. В ходе проведения автоматизации была сопряжена установка ИТСМ-1 с системой сбора и обработки данных АК-9.02. Разработана программа градуировки и измерения теплопроводности в виде приложения для ИТСМ-1 в среде программирования Borland Delphi 7 под Windows.
ABSTRACT
The paper deals with the automation of commercially available thermal conductivity meter of the construction materials called ITSM-1. In the course of automation ITSM-1 was coupled with a system of data collection and processing AK-9.02. Computer program of calibration and measurement of the thermal conductivity as an application to ITSM-1 was developed using Borland Delphi 7 for Windows.
Ключевые слова: Автоматизация, теплопроводность, температура, тепломер, строительные материалы, система сбора и обработки данных.
Keywords: Automation, thermal conductivity, temperature, heat meter, construction materials, data collection and processing system.
Введение
Измеритель теплопроводности строительных материалов ИТСМ-1 производился Актюбинским заводом «Эталон» (Казахстан). Начало серийного выпуска освоено в 1986 году. Установка предназначена для проверки на соответствие сертификату качества строительных материалов. Данное средство измерения теплопроводности внесено в государственный реестр № 10741-86.
Измеритель основан на стационарном методе и позво-
ляет определять теплопроводность строительных материалов в пределах от 0,2 до 1,5 Вт/(м-К).
Предел допускаемой основной относительной погрешности определения теплопроводности составляет 15%. Температурный диапазон измерения от -40 до 40 °С. Отрицательную температуру обеспечивает блок подачи охлаждения жидким азотом.
Метод стационарного определения теплопроводности В основу метода определения теплопроводности стро-
