Диагностирование судового высоковольтного электрооборудования

По завершении теста цепь постоянного DC тока не должна тут же разрываться. Резкое изменение тока будет наводить высокое напряжение в тестируемом трансформаторе. Поэтому ток должен быть снижен перед отключением, вольтметры должны отключаться посредством выключателя и сопротивление должно быть подключено параллельно источнику постоянного тока перед его отключением.







Рисунок 4 – Переменный резистор для снижения нагрузки до отключения источника постоянного тока
3.7 Тест коэффициента трансформации.

Если трансформатор запитан без нагрузки, то коэффициент трансформации напряжения (как отношение между напряжением первичной и вторичной обмотки) приблизительно равен соотношению числа витков обмоток. Небольшая погрешность обусловлена падением напряжения при протекании тока холостого хода, который обеспечивает намагничивание сердечника, через импеданс первичной обмотки. Чаще всего компенсируют снижение напряжения путем снижения плотности магнитного потока до уровня, при котором влияние тока возбуждения на импеданс становятся незначительным.
Этот тест является обычным, простым тестом и может дать необходимую информацию, однако более полная и точная картина может быть получена при использовании прибора Transformer ratio meter test set (рис. 5)







Рисунок 5 – Внешний вид Transformer ratio meter test set

Благодаря наличию системы сбалансированного моста достигается высокая степень точности, и избегаются ошибки, вызываемые искажениями напряжения питания; некоторые тестирующие установки обеспечены печатным устройством, которое сразу же выдает документ распечатки.
Величина тока должна существенно варьироваться (независимо от сложности тестирующего оборудования или вводимого напряжения (injection voltage)), поэтому требуется пристальное внимание к последующим тестам.
Другие Орел circuit тесты могут включать заявленные приборы мощности, которые могут измерять потребляемую мощность при полном напряжении первичной обмотки, что равноценно потерям в железе трансформатора. Если Open circuit тесты требуются не часто, то стоимость соответствующей установки может быть неоправданной.

3.8 Проведение диагностирования короткозамкнутых цепей
Тестами «Короткое замыкание» называют тесты, которые выполняются при закорачивании зажимов вторичных обмоток (обычно низковольтных обмоток) трансформатора. Так как смысл диагностирования заключается в создании полной нагрузки во вторичной обмотке трансформатора, то проверкой устанавливается, что цепь выдерживает полный ток нагрузки, а привинченные соединения механически надежны; теоретически короткозамкнутую цепь можно было бы применить также и на стороне высоковольтной обмотки, однако на практике зачастую легче измерять низкоамперный ток первичной обмотки, чем высокоамперные токи вторичной обмотки, которые имеют более высокий уровень риска для тестирующего инженера (рис. 6).


Рисунок 6 – Внешний вид проверки соединения для измерения напряжения импеданса. Сопротивление короткого замыкания и длинный бросок.

Приборы подключаются таким образом, чтобы измерить приложенное напряжение, ток и потребляемую мощность. Приложенное напряжение постепенно увеличивается, до тех пор, пока амперметры на первичной стороне не покажут полный ток нагрузки. Следует заметить, что в этой точке по всем приборам должно быть считывание. Рекомендуется не оставлять протекание такого тока длительное время, поскольку концы, соединения и подобные будут испытывать перегрев.
Таким образом, на основании полученного результата можно сказать, что при коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора и полном напряжении на первичной стороне (11000 volts), ток короткого замыкания будет в 20 раз (100%:5%=20) больше номинального.
Мощность, затраченная на измерение, приближена к l2R или потерям в меди трансформатора, а если точнее, то она также должна включать потери на намагничивание стали. При полном токе нагрузки составляющая его, приходящаяся на потери в стали, является несущественной. Выявление потерь в стали определяется во время тестов с разомкнутой цепью (open circuit tests) и при этом необходимо помнить, что кривая намагничивания является нелинейной и может не отражать правильную величину при полном напряжении на первичной обмотке. Однако, если необходимо, это значение может быть принято во внимание.

3.9 Группы соединений обмоток трансформатора

Тест “vector group” выполняется для определения фазового сдвига (phase shift) между зажимами высокого (HV) и низкого (LV) напряжений, чтобы получить символ группы соединения “vector group”. В основном трансформаторы содержат две обмотки, одна из которых первичная подключена к источнику питания, а другая вторичная - к нагрузке. Вторичные обмотки электрически изолированы одна от другой, но магнитно связаны через железо трансформатора. Катушки могут соединяться различной конфигурацией: Звезда, Треугольник, Зигзаг и различной полярностью. Первичные и вторичные обмотки также могут соединяться по-разному. Поэтому при определенном трехфазном входном напряжении выходные напряжения различных трансформаторов могут иметь различный результирующий вектор.
Тест выполняется путем замера напряжений между всеми зажимами, чтобы получить таблицу результатов; может быть так, что потребуется лишь несколько считываний для выяснения векторного взаимоотношения, однако путем большего, чем минимальное считывание можно избавиться от некоторых ошибочных результатов и получить более полный Vector symbol.
Внешний вид схемы подключения для проверки векторной группы показан на рис. 8.










Рисунок 8 – Внешний вид схемы подключения для проверки векторной группы.

3.10 Защита от молнии и переключения напряжения

Напряжение молнии может попасть на судно через береговое соединение или через внешние кабели [9]. Большинство изоляций выходят из строя во время одного из следующих событий:
переключение перенапряжения из-за индуктивной и емкостной энергии системы;
превышение напряжения системы, которое может достигать 2-кратного номинального напряжения.
Это аналогично избыточному давлению из-за гидравлического удара, когда водопроводная труба внезапно отключена (выключена).
Напряжение молнии, поступающее в оборудование, может варьироваться от 15 кВ до 1500 кВ и могут длиться около 100 мкс. Когда в системе происходит переключение или грозовое перенапряжение, которое превышает прочность изоляции, изоляция между двумя проводниками под напряжением или между одной линией и заземлением может выйти из сторя (рис. 9).










Рисунок 9 – Три механизма разрушения электроизоляции.

Поскольку сила утечки изоляции поверхности наименьшая, то отступы специального изолятора используются для увеличения длины пути утечки между проводником кабелем заземления. На рис. показаны изогнутые фарфоровые изоляторы между высоковольтными линиями и заземленными металлическими частями (конструкцией или корпусом). Похожие фарфоровые изоляторные диски используются для подвешивания высоковольтных линий от коробки передач башни, подобные тем, которые можно наблюдать вдоль шоссе.
Молния может попасть в оборудование через входящую линию, что приведет к перенапряжению это может привести к повреждению, особенно на конце линии подключения оборудования. Международный стандарт IEC-1022.1 охватывает требования к защите оборудования от молнии. Генератор, трансформатор и двигатель разработаны с определенным минимальным базовым уровнем импульса (BIL), который может выдержать оборудование при попадании молнии и переключающем переходном напряжении в соответствии с силой удара этой молнии. Такой риск пропорционален количеству гроз в год в этом районе.
Электрооборудование дополнительно защищено от удара молнии путем размещения молнии разрядник в любой из трех альтернативных конфигураций, показанных на рис. 10.
















Рисунок 10 – Изоляторы обеспечивают большее расстояние утечки от высоковольтных линий до кабеля заземления.

Функционально разрядник работает как диод в обратном направлении, который выходит из строя при грозовых напряжениях. Они сделаны из перекиси свинца или шариков в форме хоккейной шайбы Thyrite® с последовательными зазорами.
Полупроводниковый материал таблеток имеет очень нелинейное сопротивление, которое ведет себя как диод в обратном смещении (рис. 11).





















Рисунок 11 –Альтернативные варианты молниеотвода для защиты электрооборудования от

Разрыв изолирует диод элементы от напряжения в сети, пока не вспыхнул удар молнии, что ломает обратные смещенные диоды. Разрядники используют оксид цинка и юбку как изолятор противостояния. Материал разрядника не повреждается после срыва. Он восстанавливает свое обычное свойство блокировки напряжения, как только напряжение молнии отводится на землю.
В дополнение к молниезащите, описанной выше, высокий металлический стержень используется для создания зоны молниезащиты вокруг охраняемой зоны, в том числе на судне. Такая защитная зона имеет конический объем (рис. 12), начиная с кончика стержня и простирается до радиуса пола, который зависит от высоты стержня и полярность удара молнии.















Рисунок 12 – Внешний вид защитного конуса громоотвода.

Заключение

В заключении отметить, что в условиях современных организаций, как частных, так и государственных, диагностирование судового высоковольтного электрооборудования активно применяется распространяется. Благодаря ему происходит обеспечение безопасного движения судов по всему миру.
Данная технология имеет потенциал для обеспечения очень экономичного использования электрооборудования и возможности применять его в различных направлениях судоходства.
В данной работе достигнута основная цель – описана технология передачи данных ADSL.
В данном реферате были решены следующие задачи:
приведены основные понятия, связанные с технологией ADSL;
описаны процессы, происходящие при технологии передачи данных ADSL.
Также в процессе написания реферата были использованы современные и классические источники литературы и глобальной сети Internet.

Список использованной литературы

Акулов К.Е. и др. Технология судовых электромонтажных работ. Технология судовых электромонтажных работ. Издание 2-е, переработанное, К.Е.Акулов, Б.Д.Гандин, Ю.П.Шакурин, Г.С.Яковлев. - Л.: Судостроение, 1981. - 208 с.
Самулеев В.И. и др. Электрооборудование судов. Учеб. пособие — Нижний Новгород: ВГУВТ, 2016. — 232 с.
Голиков С.П. Электрооборудование судов и его эксплуатация. Конспект лекций. — Керчь: Керченский государственный морской технологический университет, 2012. — 409 с.
Богомолов В.С. Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация. М.: Мир, 2006. — 320 с.
Радченко П.М. Аварийное электропитание судов. Учебное пособие. — Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2008. — 104 с.
Железняк А.А. Совершенствование методов и средств управления судовой электроэнергетической установкой рыбопромыслового судна. Монография. — Ульяновск: Зебра, 2019. — 126 с.
Кузнецов С.Е. Основы эксплуатации судового электрооборудования и средств автоматизации. Москва: Транспорт. 1991. –231 с.
Безопасная эксплуатация судового высоковольтного электрооборудования: Учеб, пособие: кн.2 А.Н.Пипченко, В.В.Пономаренко, А.Е.Савельев, В.А.Шевченко; Ин-т последиплом. образования «Одесский морской тренажерный центр». - Одеса; ТЭС, 2008. - 260 стр.
Patel M.R. Shipboard Electrical Power Systems. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2012. – 370 p.