Тепловое измерение и его применение для диагностики масляных трансформаторов распределительных сетей

Cтатья посвящена анализу теории инфракрасного излучения и применения неразрушающего контроля с помощью электрических приборов и тепловизионного оборудования. Изложены основные принципы использования бесконтактного измерения температуры. Проанализированы тепловые процессы в силовом масляном трансформаторе: температура в зависимости от его высоты и распределение температуры в секционном плане масляного трансформатора. Рассмотрены экспериментальные тепловизионное и контактные тепловые измерения оптическими детекторами для диагностики механической прочности обмоток силовых масляных трансформаторов. Также показана возможность использования тепловых измерений для анализа и определения качества обмотки масляного трансформатора. Эти методы позволяют локализовать места неисправностей и могут использоваться для диагностики и выявления нарушений качества материалов и других аномалий в ходе эксплуатации оборудования. Путем экспериментальных измерений с последующим анализом определено практическое применение тепловизионных и оптических датчиков для диагностики силовых масляных трансформаторов в части механической прочности и качества обмоток.

1. Sebok M., Gutten M., Kucera M. (2011) Diagnostics of Electric Equipments by Means of Thermovision. Przeglad Elektrotechniczny, 87 (10), 313–317.

2. Glowacz A., Glowacz W., Glowacz Z., Kozik J., Gutten M., Korenciak D., Kha Z. F., Irfan M., Carletti E. (2017) Fault Diagnosis of Three Phase Induction Motor using Current Signal, MSAF-Ratio15 and Selected Classifiers. Archives of Metallurgy and Materials, 62 (4), 2413–2419. https://doi.org/10.1515/amm-2017-0355.

3. Glowacz A., Glowacz A., Glowacz Z. (2015) Recognition of Thermal Images of Direct Current Motor with Application of Area Perimeter Vector and Bayes Classifier. Measurement Science Review, 15 (3), 119–126. https://doi.org/10.1515/msr-2015-0018.

4. Benko I. (1990) Determination on the Infrared Spectral Surface Emissivity (in Hungarian). Meres es Automatika, 38 (6), 346–352.

5. A. Smith, F. E. Jones, and R. P. Chasmar, The Detection and Measurement of Infrared Radiation (Clarendon, 1968).

6. Eason G., Noble B., Sneddon I. N. (1955) On Certain Integrals of Lipschitz-Hankel Type Involving Products of Bessel Functions. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 247 (935), pp. 529–551. https://doi.org/10.1098/rsta.1955.0005

7. A. Rogalski, M. Kopytko, and P. Martyniuk, Antimonide-Based Infrared Detectors: a New Perspective (SPIE, 2018).

8. Simko M., Chupac M. (2012) The Theoretical Synthesis and Design of Symmetrical Delay Line with Surface Acoustic Wave for Oscillators with Single-Mode Regime of Oscillation. Przeglad Elektrotechniczny, 88 (12A), 347–350.

9. A. Rogalski, Infrared Detectors, 2nd ed. (CRC Press, 2010).

10. Petrov G. N. (1963) Electric Machines. Part 1: Transformers. Moscow, Energiya Publ. 224 (in Russian).

11. Gutten M., Trunkvalter M. (2010) Thermal Effects of Short-Circuit Current on Winding in Transformer Oil. Przeglad Elektrotechniczny, 86, (3), 242–246.

12. Brandt M. (2016) Identification Failure of 3 MVA Furnace Transformer. 2016 Diagnostic of Electrical Machines and Insulating Systems in Electrical Engineering (DEMISEE), 6–10. https://doi.org/10.1109/demisee.2016.7530472.

13. Brandt M. (2017) Experimental Measurement and Analysis of Frequency Responses SFRA for Rotating Electrical Machines. Elektroenergetika 2017. Stará Lesná, Slovak Republic, 284–288.

14. Jurcik J., Gutten M., Korenciak D. (2011) Analysis of Transient Actions Influence in Power Transformer. Advances in Electrical and Electronic Engineering, 9 (2), 65–69. https://doi.org/10.15598/aeee.v9i2.501.