Основное назначение технической диагностики состоит в повышении эксплуатационной надежности объектов, а также в предотвращении брака при изготовлении, как самого объекта, так и составляющих его частей. Повышение надежности обеспечивается улучшением таких показателей, как коэффициент готовности, коэффициент технического использования, время восстановления работоспособного состояния, а также ресурс (срок службы) и наработка до отказа или наработка на отказ для резервированных объектов с восстановлением.
Если в текущий момент реальною времени использования объекта по назначению его параметры (признаки) находятся в требуемых пределах, то такой объект является правильно функционирующим.
Техническое состояние неправильно функционирующею, неисправного или неработоспособного объекта может быть детализировано путем обнаружения конкретных дефектов, нарушающих исправность, работоспособность или правильность функционирования, причем дефекты эти могут относиться как к объекту в целом, так и к его составным частям.
Обнаружение и поиск дефектов являются процессами определения технического состояния объекта и объединяются общим термином "диагностирование". По результатам диагностирования ставится диагноз. Задачами диагностирования являются проверка исправности, работоспособности и правильности функционирования объекта, а также поиск дефектов, нарушающих ни показатели. Строгая постановка таких задач предполагает, во-первых, прямое или косвенное задание класса возможных дефектов и, во-вторых, наличие формализованных методов построения алгоритмов диагностирования, реализация которых обеспечивает или обнаружение дефектов из заданного класса с требуемой полнотой, или поиск дефектов с требуемой глубиной.
Диагностирование технического состояния любого объекта осуществляется теми или иными средствами. Средства могут быть аппаратными или программными. Средства и объект диагностирования, взаимодействующие между собой, образуют систему диагностирования.
В системах тестового диагностирования на объект подаются специально организуемые тестовые воздействия. В системах функционального диагностирования, которые работают в процессе применения объекта по назначению, подача тестовых воздействий, как правило, исключается; на объект поступает только рабочее воздействие, предусмотренное его алгоритмом функционирования. В системах обоих видов средств диагностирования воспринимают и анализируют ответы объекта на входные (тестовые иди рабочие) воздействия и выдают результат диагностирования, т.е. ставят диагноз: объект исправен или неисправен, работоспособен или неработоспособен, функционирует правильно или неправильно, имеет какой-нибудь дефект или в объекте повреждена какая-то его составная часть и тому подобное.
Система диагностирования в процессе определения технического состояния объекта реализует некоторый алгоритм тестового или функционального диагностирования. Алгоритм диагностирования в общем случае состоит из определенной совокупности так называемых элементарных проверок и правил анализа их результатов. Результатом экспериментальной проверки являются конкретные значения ответных сигналов объекта в соответствующих контрольных точках. Окончательное заключение о техническом состоянии объекта (диагноз) делается в общем случае по совокупности полученных результатов экспериментальных проверок.
В технической диагностике можно выделить три типа задач определения технического состояния объектов:
1) к первому типу относятся задачи определения технического состояния, в котором находится объект в настоящее время; это задачи диагностирования;
2)ко второму типу относятся задачи предсказания технического состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени; это задачи прогнозирования;
3)к третьему типу относятся задачи определения технического состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом; это задачи генеза.
Задачи первого типа формально можно отнести к технической диагностике, а второго типа - к технической прогностике (к техническому прогнозированию) Отрасль знания, занимающаяся решением задач третьего типа, называется технической генетикой.
Задачи технической генетики возникают при расследовании аварий, когда техническое состояние объекта в рассматриваемое время отличается от состояния, в котором он был в прошлом. Эти задачи решаются путем определения возможных или вероятных предысторий, ведущих в настоящее состояние объекта.
К задачам технической прогностики относятся задачи, связанные с определением срока службы объекта или с назначением периодичности профилактических испытаний и ремонтов. Эти задачи решаются путем определения возможных или вероятных эволюции состояния объекта, начинающихся в настоящий момент времени.
Решение задач прогнозирования очень важно для организации технического обслуживания оборудования по состоянию - (в место обслуживания по срокам или ресурсу). Непосредственное применение методов решения задач диагностирования к задачам прогнозирования невозможно из-за различия моделей, с которыми приходится работать. При диагностировании моделью обычно является описание объекта, в то время как при прогнозировании необходима модель процесса эволюции технических характеристик объекта во времени.
В результате диагностирования каждый раз определяется не более чем одна "точка" указанного процесса эволюции для текущего момента (интервала) времени. Вместе с тем хорошо организованное диагностическое обеспечение объекта с хранением всех предшествующих результатов дает полную и объективную информацию, представляющую собой предысторию развития (динамику) процесса изменения технических характеристик объекта в прошлом, что может быть использовано для систематической корреляции прогноза и повышения его достоверности.
Наличие или появление дефектов, что возможно на любой стадии жизни объектов, отрицательно сказывается на качестве и надежности.
В проблеме надежности можно выделить аспекты, определяемые принципами, методами и средствами обеспечения и поддержания тех или иных показателей надежности.
Совокупность принципов, методов и средств обнаружения (поиска) дефектов при их изготовлении или в эксплуатации называем организацией диагностического обеспечения, которое составляет основу диагностического аспекта надежности. В рамках диагностического аспекта решаются задачи определения технического состояния объекта (исправен, работоспособен) и поиска дефекта, как при производстве, так и в эксплуатации.
Неполнота обнаружения дефектов при проверке исправности (после изготовления или ремонта) или при проверке работоспособности (при профилактике) эквивалентна фактическому снижению показателей безотказности (в частности, вероятности безотказной работы), долговечности (ресурса) и сохраняемости объекта.
Главным показателем качества системы диагностирования являются гарантируемые полнота обнаружения и глубина поиска дефектов. К числу "вторичных" показателен качества систем диагностирования можно отнести затраты на аппаратуру, время, энергию, а также показатели надежности средств диагностирования, в том числе достоверность диагноза.
Виды диагностики электрооборудования
1) диагностика изоляции;
2)диагностика контактных соединений;
3)диагностика силовых трансформаторов и реакторов;
4)диагностика высоковольтных выключателей.
1.2 Диагностика изоляции силового трансформатора
Изоляцию высоковольтного оборудования испытывают после изготовления и в эксплуатации. Основная задача приемо-сдаточных испытаний - определение соответствия изделия требованиям нормативно-технической документации. Испытания при капитальных и текущих ремонтах, а также в период между ремонтами проводятся с целью оценки состояния изоляции и выявления дефектов.
При испытаниях во время эксплуатации, проводимых с помощью передвижных установок, может быть получен ограниченный объем информации. Наиболее предпочтительны методы контроля оборудования под рабочим напряжениям без вывода его из эксплуатации, что обеспечивает повышение эффективности технического диагностирования. Контроль под напряжением можно автоматизировать, при этом применяют два варианта диагностирования раннюю диагностику и сигнализацию предельных состояний.
В эксплуатации происходит старение диэлектрика (постепенное ухудшение или полная потеря изоляционных свойств), которое вызывается процессами, связанными с химическими, тепловыми, механическими и электрическими воздействиями. Следует отмстить, что ни процессы действуют одновременно и могу быть взаимосвязанными.
К химическим процессам ухудшения изоляционных материалов относится окисление и реакции с агрессивными компонентами окружающей среды.
При нагреве вследствие внешних причин и диэлектрических потерь ухудшение свойств изоляции сопровождается распадом вещества, появлением хрупкости, снижением электрической прочности.
К основным явлениям старения относятся физические и химические изменения органических изоляционных материалов, вызванные частичными разрядами (ЧР).
Механические воздействия, вызывая нарушение целостности материала (разрывы, расслоения), также снижают электрическую прочность изоляционной конструкции.
Изоляционное масло является и теплоотводящей и изолирующей средой. При старении масло окисляется, что приводит к образованию органических кислот, растворимых в масле, и осадков. Увлажнение снижает электрическую прочность масла, термические воздействия приводят к крекингу.