Métodos de controle do aquecimento de equipamentos elétricos durante a operação

Quatro métodos de medição são usados ​​para controlar o aquecimento de equipamentos elétricos: o método do termômetro, o método da resistência, o método do termopar e o método do infravermelho.

Controle de aquecimento de equipamentos elétricos pelo método do termômetro

O método do termômetro é usado para medir a temperatura de superfícies acessíveis. Utilizam termômetros de vidro de mercúrio, álcool e tolueno imersos em mangas especiais, hermeticamente embutidos nas tampas e invólucros dos equipamentos.

Os termômetros de mercúrio têm maior precisão, mas não são recomendados para uso na presença de campos eletromagnéticos devido ao grande erro causado pelo aquecimento adicional do mercúrio por correntes parasitas.

Se for necessário transmitir o sinal de medição a uma distância de vários metros (por exemplo, do trocador de calor na tampa do transformador até o nível de 2 ... 3 m do solo), use termômetros do tipo medidor , por exemplo alarmes térmicos TSM-10.

O dispositivo de sinalização térmica TCM-10 consiste em um cilindro térmico e um tubo oco conectando o balão à mola da parte indicadora do dispositivo.

O sinal térmico é preenchido com metil líquido e seus vapores. Quando a temperatura medida muda, a pressão de vapor do cloreto de metila muda, o que é transmitido ao ponteiro do dispositivo. A vantagem dos instrumentos manométricos reside na sua estabilidade de vibração.

Controle de aquecimento de equipamentos elétricos pelo método de resistência

O método de resistência é baseado na leitura da mudança no valor da resistência de um condutor metálico com sua temperatura. Para transformadores de potência e compensadores síncronos, eles usam termômetros com um ponteiro tipo medidor... O diagrama de fiação de um eletrotermômetro remoto é mostrado na figura.

Dependendo da temperatura, o líquido preenche a vareta medidora do eletrotermômetro, atuando através de um tubo capilar de conexão e um sistema de alavancas na seta do ponteiro.

Eletrotermômetro remoto tipo manométrico: 1 e 2 — contatos de sinal; 3 - relé

Em um eletrotermômetro remoto, as setas do ponteiro possuem os contatos 1 e 2 para sinalizar a temperatura definida pelo ajuste. Quando os contatos são fechados, o relé 3 correspondente no circuito de alarme é ativado.

Para medir a temperatura em pontos individuais de compensadores síncronos (nos canais de medição de aço, entre as hastes dos enrolamentos para medir a temperatura dos enrolamentos e outros pontos) termistores... A resistência dos resistores depende da temperatura de aquecimento no pontos de medição.

Os termistores são feitos de platina ou fio de cobre, suas resistências são calibradas em certas temperaturas (a uma temperatura de 0 ° C para platina, a resistência é de 46 Ohm, para cobre - 53 Ohm; a uma temperatura de 100 ° C para platina - 64 Ohm, para cobre — respectivamente 75,5 ohms).

Um circuito para medir a temperatura usando um termistor

Esse termistor R4 está incluído no braço da ponte montado a partir de resistores. Uma fonte de energia é conectada a uma das diagonais da ponte e um medidor é conectado à outra. Os resistores R1 … R4 nos braços da ponte são escolhidos de forma que na temperatura nominal a ponte esteja em equilíbrio e não haja corrente no circuito do dispositivo.

Se a temperatura se desviar em qualquer direção do nominal, a resistência do termistor R4 muda, o equilíbrio da ponte é perturbado e a seta do dispositivo se desvia, indicando a temperatura do ponto medido. Um dispositivo portátil é baseado no mesmo princípio. Antes da medição, o ponteiro do dispositivo deve estar na posição zero.

Para fazer isso, o botão K fornece energia, a chave P é ajustada para a posição 5 e a agulha do dispositivo é ajustada para zero com um resistor variável R5. A chave P é então movida para a posição 6 (medição). A temperatura de contato é medida tocando a cabeça do sensor na superfície de contato e pressionando a haste na cabeça do eletrotermômetro (quando pressionado, o botão K fecha e a energia é aplicada ao circuito). Após 20 ... 30 s, o valor medido da temperatura de contato é lido na escala do dispositivo.

Usando termômetros de resistência para medir a temperatura do equipamento elétrico de aquecimento

Os meios para medição remota da temperatura do enrolamento e do aço do estator dos geradores, compensadores síncronos, temperatura do ar de resfriamento, hidrogênio são termômetros de resistência, em que também é usada a dependência do valor da resistência do condutor com a temperatura.

Os termômetros de resistência são variados. Na maioria dos casos, trata-se de um fio de cobre fino enrolado bifilarmente em uma estrutura isolante plana, com resistência de entrada de 53 Ohm a uma temperatura de 0 ° C. Como peça de medição, trabalhando em conjunto com termômetros de resistência, pontes eletrônicas automáticas e logometros equipados com uma escala de temperatura são usados.

A instalação de termômetros de resistência no estator da máquina é realizada durante sua fabricação na fábrica. Os termômetros de resistência de cobre são colocados entre as barras de enrolamento e na parte inferior da ranhura.

Controle de aquecimento de equipamentos elétricos pelo método de termopar

O método do termopar é baseado no uso do efeito termoelétrico, ou seja, a dependência do EMF no circuito da temperatura dos pontos de conexão de dois condutores diferentes, por exemplo: cobre - constantan, cromel - cobre, etc.

Se a temperatura medida não exceder 100 ... 120 ° C, haverá uma relação proporcional entre o termoEMF e a diferença de temperatura entre as extremidades aquecida e fria do termopar.

Os termopares são conectados a medidores do tipo compensação, potenciômetros DC e potenciômetros automáticos pré-calibrados.Os termopares são usados ​​para medir as temperaturas dos elementos estruturais dos geradores de turbina, o gás de resfriamento, as partes ativas, por exemplo, o aço ativo do estator.

Controle do aquecimento de equipamentos elétricos pelo método de radiação infravermelha

Na última década, a abordagem dos métodos de diagnóstico de equipamentos elétricos e avaliação de sua condição mudou significativamente. Juntamente com os métodos tradicionais de diagnóstico, são utilizados métodos modernos de controle altamente eficazes, que garantem a detecção de defeitos em equipamentos elétricos em um estágio inicial de seu desenvolvimento. O campo de controle de equipamentos a óleo sob tensão operacional expandiu-se significativamente, métodos e padrões de rejeição foram desenvolvidos para avaliar a condição do equipamento pela composição dos gases dissolvidos no óleo, é realizada uma análise minuciosa do óleo do transformador, o que torna tornou possível avaliar o estado do papel isolante dos enrolamentos dos transformadores de potência, generalizou-se o exame termográfico das instalações elétricas, etc.

O método da radiação infravermelha é a base de dispositivos que funcionam fixando a radiação infravermelha emitida por superfícies aquecidas. No setor de energia, eles são usados ​​como termovisores (termovisores) e pirômetros de radiação... Os termovisores oferecem a oportunidade de obter uma imagem do campo térmico do objeto em estudo e sua análise de temperatura. Com a ajuda de um pirômetro de radiação, apenas a temperatura do objeto observado é determinada.

Muitas vezes, um termovisor é usado junto com um pirômetro.Primeiro, objetos com aumento de aquecimento são detectados usando um termovisor e, em seguida, sua temperatura é determinada usando um pirômetro. Portanto, a precisão da medição de temperatura é determinada principalmente pelos parâmetros do pirômetro usado.

A produção de pirômetros de vários designs e finalidades foi dominada por muitas empresas na Rússia. Em termos de parâmetros técnicos, os pirômetros domésticos não são inferiores às melhores amostras estrangeiras. A escolha do tipo de pirômetro no momento da compra depende principalmente da possível área de aplicação e fatores relacionados. O diagnóstico por infravermelho deve ser realizado com dispositivos que forneçam eficiência suficiente para determinar um defeito no equipamento operacional.