МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Тепловой контроль заключается в обеспечении дежурного персонала информацией о тепловом состоянии оборудования. В зависимости от -метода измерений контролируются местные и средние температуры и их превышения. Наибольшее распространение нашли три метода измерений: термометра, сопротивления и термопары.

Метод термометраприменяется для измерения местных температур. При этом используются ртутные, спиртовые и толуоловые стеклянные термометры, погружаемые в специальные гильзы, герметически встроенные в крышки и кожухи оборудования. Ртутные термометры обладают более высокой точностью, но применять их в условиях электромагнитных полей не рекомендуется из-за погрешности, вносимой дополнительным нагревом ртути вихревыми токами.

При необходимости передачи измерительного сигнала на расстояние в несколько метров (например, от теплообменника, предусмотренного в крышке трансформатора, до уровня 2—3 м от земли) используются термометры манометрического типа (например, термосигнализаторы ТСМ-100).

Прибор состоит из термобаллона и полой трубки, соединяющей баллон с пружиной, показывающей части прибора. Прибор заполнен хлористым метилом. При изменении измеряемой температуры изменяется давление пара хлористого метила, которое передается стрелке прибора. Достоинство манометрических приборов заключается в их вибрационной стойкости. Прибор имеет контактное устройство, используемое для автоматического включения и отключения вентиляторов дутья и насосов циркуляции масла в системах охлаждающих устройств трансформаторов.

Метод сопротивленияоснован на учете изменения сопротивления металлического проводника от его температуры. Так как зависимость эта линейная, то

где R_o— сопротивление при 0°С; Ri— сопротивление, измеренное при отсутствии тока и температуре проводника, равной температуре окружающей среды Фь R2 — сопротивление, измеренное при установившемся значении температуры #2; V — температурный коэффициент сопротивления. Решая (2.5) относительно #2 и принимая во внимание, что для проводника из меди 1/yi = 235, получаем

При ремонте генератора на основе зависимости (2.6) определяется средняя температура нагрева обмотки возбуждения. Значения сопротивлений Ri и i?2 (соответственно в холодном и горячем состоянии ротора) измеряются по методу амперметра и вольтметра.

У работающих генераторов и синхронных компенсаторов средством для дистанционного измерения температур обмотки и стали статора, а также температур охлаждающего воздуха и водорода служат термометры сопротивления, в которых использована та же зависимость значения сопротивления проводника от температуры. Конструкции термометров сопротивления разнообразны. В большинстве случаев это бифилярно намотанная на плоский каркас тонкая медная проволока, имеющая входное сопротивление 53 Ом приО°С.

В качестве измерительной части, работающей в совокупности с термометрами сопротивления, применяются автоматические мосты и логометры, снабженные температурной шкалой. Установку термометров сопротивления в статор производят при изготовлении машины. Медные термометры сопротивления укладывают между стержнями обмотки и на дно паза.

Метод термопары.При измерении температуры используется термоэлектрический эффект, т. е. зависимость ЭДС в цепи от разности температур спая и свободных концов двух разнородных проводников, например, медь — констан-тан, хромель — копель и др. Если измеряемая температура не превышает 100—120 °С, то между термо-ЭДС е и разностью температур нагретых и холодных концов термопары At существует пропорциональная зависимость

е = }Ы,

где j — постоянная термопары, В/°С.

Термопары присоединяют к измерительным приборам компенсационного типа, потенциометрам постоянного тока и автоматическим потенциометрам, которые предварительно градуируют. С помощью термопар измеряют превышения температур (и косвенно температуру) контролируемых элементов.

С помощью перечисленных выше средств теплового контроля у турбогенераторов измеряются температуры обмоток и активной стали статора, подшипников и уплотнений (вкладышей и охлаждающего масла), охлаждающих сред (газа, дистиллята в обмотках, воды в охладителях и теплообменниках).

Помимо температур контролируются также: давление водорода, общий расход и давление дистиллята в обмотке статора, расход и давление воды в охладителях и теплообменниках, так как от параметров охлаждающих агентов непосредственно зависит температура элементов статора и ротора.