Page 18 - Administrator__9_2018

instalacje elektroenergetyczne
instalacje elektroenergetyczne
monitorowanie i diagnozowanie

mechaniczne wyłączników

próżniowych średniego napięcia

problemy i rozwiązania

prof. dr hab. inż. Zbigniew Pochanke, dr inż. Waldemar Chmielak – Politechnika Warszawska,
w ramach współpracy z Elektrometal Energetyka SA

naliza potrzeb i możliwości diag- monitorowanie
Anozowania wyłączników wyso- i diagnozowanie
kiego napięcia wskazała jako główne mechaniczne wyłączników
i aktualne zagadnienia w tej dziedzi-
nie: diagnozowanie stanu komory ga- Poprzez monitorowanie i diagnozo-
szeniowej, ocenę stanu mechanizmu wanie mechaniczne napędów wyłączni-
napędowego oraz diagnostykę wyzwa- ka rozumie się zwykle weryfikację jego
laczy elektromagnetycznych [1]. Do- funkcjonalności. W aspekcie mechanicz-
świadczenia eksploatacyjne, zbierane nym realizuje się to poprzez rejestrację
głównie dla urządzeń najwyższych na- przemieszczenia syków, sygnałów prą-
pięć, wskazują, że najbardziej zawod- dów w cewkach wyzwalaczy oraz stan
nymi elementami wyłączników są na- położenia styków – zamknięte/otwar- Rys. 1. Przetwornik przyspieszenia kątowego wału
pędy oraz wyzwalacze [2, 3, 4]. Prze- te. Poprawne działanie wyłącznika za-
prowadzono analizę możliwości oce- leży od ruchu jego styków, który to ruch napędowym również może nie w peł- tej metody jest brak komercyjnych czuj-
ny stanu technicznego wyłącznika po- jest definiowany przez specyficzne para- ni odwzorowywać ruch styków, gdyż ników prędkości dopasowanych do me-
przez cyfrową obróbkę sygnałów na- metry przebiegu czasowego przemiesz- w cięgle może być wmontowana sprę- chanizmu pracującego impulsowo. Pręd-
pięciowych i prądowych, możliwych czenia styków (tzw. charakterystyki ru- żyna dociskowa. kość może być uzyskiwana również po-
do uzyskania podczas normalnej pra- chu). Najprostszym sposobem uzyskiwa- Pomiar przemieszczenia pozwa- przez całkowanie przebiegów przyspie-
cy wyłącznika. Wyniki takich syste- nia informacji o ruchu styków wyłączni- la na wyznaczenie prędkości poprzez szenia. Obecnie dostępne są niedrogie
matycznych i długoterminowych po- ka jest wykorzystanie przetwornika dro- zróżniczkowanie przebiegu drogi. Wią- i kompaktowe akcelerometry z wbudo-
miarów, zebrane dla odpowiednio du- gi przymocowanego do elementów ru- że się to jednak z potrzebą stosowania wanymi wzmacniaczami ładunku, któ-
żej populacji i analizowane za pomo- chomych napędu (cięgła poruszającego dużej częstotliwości próbkowania i wy- re z powodzeniem mogą być mocowa-
cą metod statystycznych, umożliwia- styk ruchomy, lub do wału napędowe- sokiej rozdzielczości w celu ogranicze- ne praktycznie w dowolnym miejscu
ją racjonalne zarządzanie zasobami. go). W tym celu wykorzystuje się głów- nia zakłóceń. Sugerowana kombinacja mechanizmu wyłącznika. Całkowanie
Do badań użyto wyłącznik próżnio- nie potencjometry lub enkodery, w wy- tych parametrów to: 20 kS/s – 12 bitów, sygnału przyspieszenia wymaga jednak
wy typu e BRAVO firmy ELEKTROME- konaniu liniowym lub obrotowym. 50 kS/s – 10 bitów, 100 kS/s – 8 bitów, wysokiej dynamiki rejestracji – co naj-
2
TAL ENERGETYKA SA. Najlepsze odwzorowanie przemiesz- jako dane wstępne, które należy weryfi- mniej 12 bitów przy częstotliwości prób-
czenia uzyskuje się mo- kować w każdym konkretnym przypad- kowania co najmniej 10 kS/s. Uzyskany
cując przetwornik dro- ku. Z punktu widzenia zakresu informa- w ten sposób sygnał prędkości jest sto-
gi najbliżej styku rucho- cji, bezpośredni pomiar prędkości jest sunkowo precyzyjny, a więc wystarcza-
mego, co nie zawsze jest najlepszą metodą, ponieważ przy prze-
możliwe. W miarę odda- ciętnych wymaganiach rejestracji, oferu- streszczenie
lania się z pomiarem od je dokładne dane dotyczące przemiesz- W artykule przeprowadzono analizę moż-
styku ruchomego, wpro- czenia i kontroli nad zawartością czę- liwości oceny stanu technicznego wy-
wadzane są zniekształ- stotliwościową sygnału przyspieszenia łącznika poprzez cyfrową obróbkę syg-
nałów napięciowych i prądowych, moż-
cenia ruchu styków (rys. 3.). Niestety stosunkowo wysokie liwych do uzyskania podczas normalnej
wynikające z charak- obciążenia (100–200 G) utrudniają jego pracy wyłącznika. Wyniki takich syste-
teru przełożenia ruchu mocowanie lub mogą powodować drga- matycznych i długoterminowych pomia-
rów, zebrane dla odpowiednio dużej po-
danego elementu me- nia samego miernika. Bezpośredni po- pulacji i analizowane za pomocą metod
chanizmu napędowego miar prędkości wymaga próbkowania statystycznych, umożliwiają racjonalne
zarządzanie zasobami. Do badań użyto
2
na ruch styków. Pomiar co najmniej 5–10 kS/s i rozdzielczości nie wyłącznik próżniowy typu e BRAVO fir-
2
Wyłącznik próżniowy e BRAVO produkcji Elektrome- my ELEKTROMETAL ENERGETYKA SA.
tal Energetyka SA bezpośrednio na cięgle mniej niż 10 bitów. Podstawową wadą
www.elektro.info.pl nr 9/2018
36