Métodos para controlar el calentamiento de equipos eléctricos durante el funcionamiento.

Se utilizan cuatro métodos de medición para controlar el calentamiento de los equipos eléctricos: el método del termómetro, el método de la resistencia, el método del termopar y el método infrarrojo.

Control del calentamiento de equipos eléctricos por el método del termómetro.

El método del termómetro se utiliza para medir la temperatura de las superficies accesibles. Utilizan termómetros de vidrio de mercurio, alcohol y tolueno sumergidos en manguitos especiales, herméticamente incorporados a las tapas y envolventes de los equipos.

Los termómetros de mercurio tienen mayor precisión, pero no se recomienda su uso en presencia de campos electromagnéticos debido al gran error causado por el calentamiento adicional del mercurio por las corrientes de Foucault.

Si es necesario transmitir la señal de medición a una distancia de varios metros (por ejemplo, desde el intercambiador de calor en la cubierta del transformador hasta el nivel de 2 ... 3 m desde el suelo), use termómetros del tipo calibre , por ejemplo alarmas térmicas TSM-10.

El dispositivo de señalización térmica TCM-10 consiste en un cilindro térmico y un tubo hueco que conecta el globo al resorte de la parte indicadora del dispositivo.

La señal térmica está llena de metilo líquido y sus vapores. Cuando cambia la temperatura medida, cambia la presión de vapor del cloruro de metilo, que se transmite al puntero del dispositivo. La ventaja de los instrumentos manométricos radica en su estabilidad frente a las vibraciones.

Control de calentamiento de equipos eléctricos por el método de resistencia.

El método de resistencia se basa en leer el cambio en el valor de resistencia de un conductor metálico con su temperatura. Para transformadores de potencia y compensadores síncronos, utilizan termómetros con un puntero tipo manómetro... El diagrama de cableado de un electrotermómetro remoto se muestra en la figura.

Dependiendo de la temperatura, el líquido llena la varilla de medición del electrotermómetro, actuando a través de un tubo capilar de conexión y un sistema de palancas en la flecha indicadora.

Electrotermómetro de tipo manométrico remoto: 1 y 2 — contactos de señal; 3 — relé

En un electrotermómetro remoto, las flechas del puntero tienen contactos 1 y 2 para señalar la temperatura establecida por el ajuste. Cuando los contactos están cerrados, se activa el relé 3 correspondiente en el circuito de alarma.

Para medir la temperatura en puntos individuales de compensadores síncronos (en los canales de medición de acero, entre las varillas de los devanados para medir la temperatura de los devanados y otros puntos) termistores... La resistencia de las resistencias depende de la temperatura de calentamiento en el puntos de medición.

Los termistores están hechos de alambre de platino o cobre, sus resistencias están calibradas a ciertas temperaturas (a una temperatura de 0 ° C para el platino, la resistencia es de 46 ohmios, para el cobre — 53 ohmios; a una temperatura de 100 ° C para el platino — 64 ohmios, para cobre — respectivamente 75,5 ohmios).

Un circuito para medir la temperatura usando un termistor.

Tal termistor R4 está incluido en el brazo del puente ensamblado a partir de resistencias. Una fuente de energía está conectada a una de las diagonales del puente y un dispositivo de medición está conectado a la otra. Las resistencias R1 … R4 en los brazos del puente se eligen de tal manera que a la temperatura nominal el puente esté en equilibrio y no haya corriente en el circuito del dispositivo.

Si la temperatura se desvía en cualquier dirección de la nominal, la resistencia del termistor R4 cambia, el equilibrio del puente se altera y la flecha del dispositivo se desvía, lo que indica la temperatura del punto medido. Un dispositivo portátil se basa en el mismo principio. Antes de la medición, el puntero del dispositivo debe estar en la posición cero.

Para hacer esto, el botón K suministra energía, el interruptor P se establece en la posición 5 y la aguja del dispositivo se establece en cero con una resistencia variable R5. El interruptor P se mueve entonces a la posición 6 (medición). La temperatura de contacto se mide tocando la cabeza del sensor con la superficie de contacto y presionando la varilla en la cabeza del electrotermómetro (cuando se presiona, el botón K se cierra y se aplica energía al circuito). Después de 20 ... 30 s, el valor medido de la temperatura de contacto se lee en la escala del dispositivo.

Uso de termómetros de resistencia para medir la temperatura de los equipos eléctricos de calefacción

Los medios de medida a distancia de la temperatura del devanado y del acero del estator de los generadores, compensadores síncronos, la temperatura del aire de refrigeración, hidrógeno son termómetros de resistencia, en el que también se utiliza la dependencia del valor de resistencia del conductor con la temperatura.

Los termómetros de resistencia son variados. En la mayoría de los casos, se trata de un delgado alambre de cobre enrollado bifilarmente sobre un marco aislante plano, con una resistencia de entrada de 53 Ohm a una temperatura de 0 °C. Como pieza de medición, trabajando junto con termómetros de resistencia, puentes electrónicos automáticos y logómetros equipados con una escala de temperatura se utilizan.

La instalación de termorresistencias en el estator de la máquina se realiza durante su fabricación en fábrica. Los termómetros de resistencia de cobre se colocan entre las barras de bobinado y en el fondo de la ranura.

Control del calentamiento de equipos eléctricos por el método del termopar

El método del termopar se basa en el uso del efecto termoeléctrico, es decir, la dependencia de la EMF en el circuito de la temperatura de los puntos de conexión de dos conductores diferentes, por ejemplo: cobre - constantán, cromel - cobre, etc.

Si la temperatura medida no supera los 100 ... 120 ° C, existe una relación proporcional entre el termoEMF y la diferencia de temperatura entre los extremos calentado y frío del termopar.

Los termopares están conectados a medidores de compensación, potenciómetros de CC y potenciómetros automáticos que están precalibrados.Los termopares se utilizan para medir las temperaturas de los elementos estructurales de los generadores de turbina, el gas de refrigeración, las partes activas, por ejemplo, el acero activo del estator.

Control del calentamiento de equipos eléctricos por el método de radiación infrarroja

En la última década, el enfoque de los métodos de diagnóstico de equipos eléctricos y evaluación de su estado ha cambiado significativamente. Junto con los métodos de diagnóstico tradicionales, se utilizan métodos de control modernos y altamente efectivos, que aseguran la detección de defectos en los equipos eléctricos en una etapa temprana de su desarrollo. El campo de control de equipos llenos de aceite bajo voltaje de operación se ha expandido significativamente, se han desarrollado métodos y estándares de rechazo para evaluar el estado de los equipos por la composición de los gases disueltos en aceite, se realiza un análisis exhaustivo del aceite de transformador, lo que hace permitió evaluar el estado del aislamiento de papel de los devanados de los transformadores de potencia, se generalizó el examen termográfico de las instalaciones eléctricas, etc.

El método de radiación infrarroja es la base de los dispositivos que funcionan fijando la radiación infrarroja emitida por las superficies calentadas. En el sector de la energía, se utilizan como cámaras termográficas (termocámaras) y pirómetros de radiación... Las cámaras termográficas brindan la oportunidad de obtener una imagen del campo térmico del objeto en estudio y su análisis de temperatura. Con la ayuda de un pirómetro de radiación, solo se determina la temperatura del objeto observado.

Muy a menudo se utiliza una cámara termográfica junto con un pirómetro.Primero, los objetos con mayor calentamiento se detectan con una cámara termográfica y luego se determina su temperatura con un pirómetro. Por lo tanto, la precisión de la medición de la temperatura está determinada principalmente por los parámetros del pirómetro utilizado.

Muchas empresas en Rusia dominan la producción de pirómetros de varios diseños y propósitos. En términos de parámetros técnicos, los pirómetros domésticos no son inferiores a las mejores muestras extranjeras. La elección del tipo de pirómetro al comprar depende principalmente de la posible área de aplicación y factores relacionados. Los diagnósticos por infrarrojos deben llevarse a cabo con dispositivos que brinden suficiente eficiencia para determinar un defecto en el funcionamiento del equipo.