RU2426997C1 - Method to control electric power generation equipment (epg) operating conditions - Google Patents

Abstract

FIELD: physics. ^ SUBSTANCE: in compliance with proposed method, equipment defects are defined from its electromagnetic radiation it comprises recording integral powers of quasi harmonic electromagnetic oscillations in informative frequency bands of vertical polarisation power spectra of identical controlled and reference equipment to define defect of each voltage input of said equipment. Q-factor and resonance frequencies of oscillation circuits comprising EPG elements encased in metal casing are defined. Optimum informative frequency band I extracted in radiation power spectra of controlled and reference EPG. Maximum electromagnetic oscillation power intensities are registered in optimum informative frequency band are recorded to define unsoundness of each internal element of said equipment. Conclusion on its operating conditions are made proceeding from unsoundness os each voltage input and internal element. ^ EFFECT: higher reliability of diagnostics. ^ 5 dwg

Description

Изобретение относится к способам шумовой диагностики электроэнергетического оборудования (ЭЭО) и предназначено для создания промышленных информационно-измерительных комплексов дистанционного неразрушающего контроля технического состояния такого оборудования.The invention relates to methods for noise diagnostics of electric power equipment (EEE) and is intended to create industrial information-measuring complexes for remote non-destructive testing of the technical condition of such equipment.

Известен способ контроля технического состояния ЭЭО [1], в котором дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению этого оборудования. Способ базируется на измерении средней интенсивности потока высокочастотных электромагнитных импульсов, излучаемых контролируемым ЭЭО вследствие действия разрядов в наружных и внутренних частях этого оборудования.A known method of monitoring the technical condition of the EEE [1], in which the defectiveness of the controlled equipment under voltage, is determined by the electromagnetic radiation of this equipment. The method is based on measuring the average intensity of the flow of high-frequency electromagnetic pulses emitted by a controlled EEE due to the action of discharges in the external and internal parts of this equipment.

Измерения в этом известном способе выполняют с помощью широкополосной приемной антенны произвольной поляризации, подключенной к входу специально изготовленного регистратора средней интенсивности потока электромагнитных импульсов, излучаемых контролируемым оборудованием во всей рабочей полосе частот измерительной аппаратуры. Рекомендуемые в данном известном способе частоты измерений f≥150-200MHz.Measurements in this known method are performed using a broadband receiver antenna of arbitrary polarization connected to the input of a specially manufactured recorder of an average intensity of the electromagnetic pulse flux emitted by the controlled equipment in the entire operating frequency band of the measuring equipment. Recommended in this known method, the measurement frequency f≥150-200MHz.

По результатам измерений строят зависимость средней интенсивности потока излучаемых импульсов от порога обнаружения, а в качестве диагностических параметров используют: крутизны наклонов отрезков аппроксимирующих прямых на участках этой зависимости, количество интервалов, необходимых для такой аппроксимации, и значения координат точек перегибов указанной зависимости. Причем дефектность контролируемого ЭЭО устанавливают по динамике изменения указанных диагностических параметров при выполнении серий периодических измерений на временных интервалах, разделенных месяцами и годами эксплуатации этого оборудования.Based on the measurement results, the dependence of the average intensity of the stream of emitted pulses on the detection threshold is built, and the diagnostic parameters are used: the slope of the slopes of the segments of the approximating straight lines in the sections of this dependence, the number of intervals necessary for such an approximation, and the coordinates of the inflection points of this dependence. Moreover, the defectiveness of the controlled EEE is determined by the dynamics of changes in the specified diagnostic parameters when performing series of periodic measurements at time intervals separated by months and years of operation of this equipment.

Недостатками известного способа являются низкие достоверность и точность диагностирования дефектности, а следовательно, и низкая надежность определения технического состояния контролируемого ЭЭО.The disadvantages of this method are the low reliability and accuracy of the diagnosis of defects, and hence the low reliability of determining the technical condition of a controlled EEE.

Указанные недостатки обусловлены неудачным выбором частот измерений f≥150-200MHz, лежащих, в основном, за пределами частотного диапазона наиболее интенсивных излучений ЭЭО, равного 10MHz≤f≤200MHz, а также применением в известном способе нестандартной, специально изготовленной измерительной аппаратуры и громоздкой процедуры обработки результатов измерений.These shortcomings are due to an unsuccessful choice of measurement frequencies f≥150-200MHz, lying mainly outside the frequency range of the most intense EEE emissions, equal to 10MHz≤f≤200MHz, as well as the use of non-standard, specially made measuring equipment and cumbersome processing procedures in the known method measurement results.

Кроме того, данный известный способ контроля не обладает достаточной глубиной диагностирования, так как не позволяет определять дефектности отдельных конструктивных элементов контролируемого ЭЭО, находящихся снаружи и внутри металлического корпуса этого оборудования, среди которых основными являются вводы напряжений, металлический корпус оборудования и расположенные внутри этого корпуса электрические катушки и регуляторы напряжений (токов) с их баками.In addition, this known control method does not have a sufficient diagnostic depth, since it does not allow to determine the defects of individual structural elements of the controlled EEE located outside and inside the metal case of this equipment, among which the main ones are voltage inputs, the metal case of the equipment and the electrical located inside this case coils and voltage regulators (currents) with their tanks.

Из сказанного следует, что известный способ контроля технического состояния ЭЭО [1] не обладает достаточной глубиной и надежностью диагностирования дефектности.From the foregoing, it follows that the known method for monitoring the technical condition of the EEE [1] does not have sufficient depth and reliability of diagnosing defects.

Известен также способ контроля технического состояния электроэнергетического оборудования [2], в котором дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению этого оборудования и сначала, применяя известные соотношения и программы ЭВМ, рассчитывают резонансные частоты излучений (f_νi)_n и эквивалентные добротности (Q_νi)_n антенн вертикальной поляризации, состоящих из наружных вертикальных частей, изолированных от металлического корпуса электроэнергетического оборудования проводов "i"-ых вводов напряжений в это оборудование, и определяют информативные частотные полосы излучений этих антенн (Δf_νi)_n, равныеThere is also a method for monitoring the technical condition of electric power equipment [2], in which the defectiveness of controlled equipment under voltage is determined by the electromagnetic radiation of this equipment and, first, using known ratios and computer programs, the resonance frequencies of radiation (f _νi ) _n and equivalent Q factors are calculated (Q _νi ) _n vertical polarized antennas consisting of external vertical parts isolated from the metal casing of electric power equipment wires of the "i" -th voltage input to this equipment, and determine the informative frequency bands of the radiation of these antennas (Δf _νi ) _n equal to

(Δf_νi)_n=(f_νi)_n/(Q_νi)_n,(Δf _νi ) _n = (f _νi ) _n / (Q _νi ) _n ,

где ν - индекс, указывающий на вертикальную поляризацию излучения антенн, i=1, 2, …, i_max - порядковый номер ввода напряжения, i_max - полное число вводов напряжений в электроэнергетическом оборудовании, n=1, 2, 3, … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот излучений антенн, затем фиксируют интегральные мощности квазигармонических электромагнитных колебаний в информативных частотных полосах (Δf_νi)_n энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, и определяют дефектность каждого "i"-ого ввода напряжения электроэнергетического оборудования на основании сравнения указанных интегральных мощностей в одинаковых информативных частотных полосах (Δf_νi)_n для однотипного контролируемого и эталонного оборудования, а заключение о слабой или повышенной полной дефектности контролируемого электроэнергетического оборудования делают на основании определенных дефектностей каждого из вводов напряжений в этом оборудовании.where ν is the index indicating the vertical polarization of the radiation of the antennas, i = 1, 2, ..., i _max is the sequence number of the voltage input, i _max is the total number of voltage inputs in the electric power equipment, n = 1, 2, 3, ... are the numbers natural series corresponding to the harmonic numbers of the resonant frequencies of the radiation of the antennas, then fix the integrated power of quasi-harmonic electromagnetic waves in the informative frequency bands (Δf _νi ) _{n of the} energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and reference equipment measurements, measured under equivalent conditions, and determine the defectiveness of each "i" -th voltage input of electric power equipment based on a comparison of the indicated integrated capacities in the same informative frequency bands (Δf _νi ) _n for the same type of controlled and reference equipment, and the conclusion about weak or increased full defects of the controlled electric power equipment are made on the basis of certain defects of each of the voltage inputs in this equipment.

Указанный известный способ контроля технического состояния ЭЭО [2] является наиболее близким к заявляемому изобретению и принят за прототип.The specified known method of monitoring the technical condition of the EEE [2] is the closest to the claimed invention and adopted as a prototype.

Известный способ контроля технического состояния ЭЭО [2] (прототип) обладает повышенными, в сравнении с известным способом-аналогом [1], глубиной и надежностью диагностирования, поскольку в нем (в прототипе) измерения выполняются с помощью стандартной аппаратуры, а заключение о полной дефектности контролируемого оборудования делают на основании предварительно определенных дефектностей каждого из вводов напряжений в этом оборудовании.The known method of monitoring the technical condition of the EEE [2] (prototype) has increased, in comparison with the known analogue method [1], depth and reliability of diagnosis, since in it (in the prototype) measurements are carried out using standard equipment, and the conclusion about complete defectiveness monitored equipment is done on the basis of pre-determined defects of each of the voltage inputs in this equipment.

Однако известный способ-прототип [2] так же, как и способ-аналог [1], не обладает достаточной глубиной диагностирования, а следовательно, не обладает и достаточной надежностью определения полной дефектности контролируемого ЭЭО, так как он не позволяет определять дефектности металлического корпуса этого оборудования и отдельных конструктивных элементов контролируемого оборудования, находящихся внутри этого корпуса, среди которых основными являются электрические катушки и регуляторы напряжений (токов) с их баками. Последнее важно для принятия ответственного решения о частичном отключении, ремонте или своевременной замене дефектного ЭЭО, как правило, массивного и дорогостоящего.However, the known prototype method [2] as well as the analogue method [1] does not have a sufficient depth of diagnosis, and therefore does not have sufficient reliability to determine the complete defectiveness of the controlled EEE, since it does not allow to determine the defects of the metal case of this equipment and individual structural elements of controlled equipment located inside this building, among which the main ones are electric coils and voltage (current) regulators with their tanks. The latter is important for making a responsible decision on partial shutdown, repair, or timely replacement of a defective EEE, which is usually massive and expensive.

Из сказанного следует, что известный способ-прототип [2], как и известный способ-аналог [1], не обладает достаточной глубиной и надежностью диагностирования дефектности контролируемого ЭЭО.From the foregoing, it follows that the known prototype method [2], as well as the known analogue method [1], does not have sufficient depth and reliability for diagnosing the defectiveness of a controlled EEE.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании способа контроля технического состояния ЭЭО, обладающего, в сравнении с прототипом и другими аналогами, увеличенной глубиной и повышенной надежностью диагностирования, включая возможность определения полной дефектности контролируемого оборудования после установления дефектностей всех конструктивных элементов этого оборудования, находящихся снаружи и внутри его металлического корпуса, и, в первую очередь, основных конструктивных элементов ЭЭО: вводов напряжений, металлического корпуса оборудования и расположенных внутри этого корпуса электрических катушек и регуляторов напряжений (токов) с их баками.The problem to which the claimed invention is directed is to create a method for monitoring the technical condition of the EEE, which, in comparison with the prototype and other analogues, has an increased depth and increased reliability of diagnosis, including the ability to determine the complete defectiveness of the controlled equipment after establishing the defects of all structural elements of this equipment located outside and inside its metal body, and, first of all, the main structural elements of the EEE: inputs apryazheny, metal housing equipment located inside this housing electrical coils and voltage regulators (currents) from their tanks.

Для решения поставленной задачи предлагается способ контроля технического состояния электроэнергетического оборудования, в котором дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению этого оборудования и сначала, применяя известные соотношения и программы ЭВМ, рассчитывают резонансные частоты излучений (f_νi)_n и эквивалентные добротности (Q_νi)_n антенн вертикальной поляризации, состоящих из наружных вертикальных частей изолированных от металлического корпуса электроэнергетического оборудования проводов "i"-ых вводов напряжений в это оборудование, и определяют информативные частотные полосы излучений этих антенн (Δf_νi)_n, равныеTo solve this problem, we propose a method for monitoring the technical condition of electric power equipment, in which the defectiveness of controlled equipment under voltage is determined by the electromagnetic radiation of this equipment and, first, using known ratios and computer programs, the resonant frequencies of radiation (f _νi ) _n and equivalent Q factors are calculated (Q _νi ) _n vertical polarization antennas consisting of external vertical parts isolated from a metal housing energy equipment wires of the "i" -th voltage inputs to this equipment, and determine the informative frequency bands of the radiation of these antennas (Δf _νi ) _n equal to

(Δf_νi)_n=(f_νi)_n/(Q_νi)_n,(Δf _νi ) _n = (f _νi ) _n / (Q _νi ) _n ,

где ν - индекс, указывающий на вертикальную поляризацию излучения антенн, i=1, 2, …, i_max - порядковый номер ввода напряжения, i_max - полное число вводов напряжений в электроэнергетическом оборудовании, n=1, 2, 3, … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот излучений антенн, затем фиксируют интегральные мощности квазигармонических электромагнитных колебаний в информативных частотных полосах (Δf_νi)_n энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, и определяют дефектность каждого "i"-ого ввода напряжения контролируемого оборудования на основании сравнения указанных интегральных мощностей в одинаковых информативных частотных полосах (Δf_νi)_n для однотипного контролируемого и эталонного оборудования, отличающийся тем, что в нем дополнительно (в отличие от прототипа), применяя известные соотношения и программы ЭВМ, рассчитывают электрические добротности (Q_Kj ^t)_m и резонансные частоты (f_Kj ^t)_m добротных собственных K_j ^t-ых колебательных цепей, включающих в себя K_j-ый конструктивный элемент электроэнергетического оборудования, расположенный внутри металлического корпуса этого оборудования, включая и сам металлический корпус, где К=R, S, … - тип внутреннего конструктивного элемента, входящего в K_j ^t-ую собственную колебательную цепь, j=1, 2, 3, … - порядковый номер внутреннего конструктивного элемента в ряду однотипных, t=0, 1, 2, 3, … - порядковый номер собственной колебательной цепи в группе таких цепей, включающих в себя K_j-ый внутренний конструктивный элемент, m=1, 2, 3, … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот собственных колебательных цепей, выделяют в измеренных в эквивалентных условиях энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от контролируемого и эталонного оборудования для каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента, включая металлический корпус этого оборудования, его оптимальную информативную частотную полосу (Δf_Kj)_opt, расположенную внутри одной или нескольких соседних информативных частотных полос излучений (Δf_νi)_n вышеуказанных антенн вертикальной поляризации и включающую в себя компактную серию из интенсивных пиков колебаний с добротностями и частотами, близкими к рассчитанным значениям электрических добротностей (Q_Kj ^t)_m и резонансных частот (f_Kj ^t)_m добротных собственных колебательных цепей этого конструктивного элемента с набором различных порядковых номеров t при минимальных номерах гармоник m, фиксируют максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе (Δf_Kj)_opt для каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, и определяют дефектность каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента контролируемого оборудования, включая металлический корпус этого оборудования, на основании сравнения максимальных интенсивностей указанных пиков в одинаковых оптимальных информативных частотных полосах (Δf_Kj)_opt энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, а заключение о слабой или повышенной полной дефектности контролируемого оборудования делают на основании полученных данных о дефектностях каждого из вводов напряжений, металлического корпуса этого оборудования и каждого из конструктивных элементов, расположенных внутри металлического корпуса этого оборудования.where ν is the index indicating the vertical polarization of the radiation of the antennas, i = 1, 2, ..., i _max is the sequence number of the voltage input, i _max is the total number of voltage inputs in the electric power equipment, n = 1, 2, 3, ... are the numbers natural series corresponding to the harmonic numbers of the resonant frequencies of the radiation of the antennas, then fix the integrated power of quasi-harmonic electromagnetic waves in the informative frequency bands (Δf _νi ) _{n of the} energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and reference equipment measurements, measured under equivalent conditions, and determine the defectiveness of each "i" -th voltage input of the controlled equipment based on a comparison of the indicated integrated powers in the same informative frequency bands (Δf _νi ) _n for the same type of controlled and reference equipment, characterized in that it additionally (unlike the prototype) using known relationships and computer program calculated the electrical quality factor (Q _Kj ^t) _m and the resonant frequency (f _Kj ^t) _m-Q own K _j ^t -s vibrational tsepe Incorporating K _j th structural element of electric power equipment, located inside the metal casing of the equipment, including the metal body itself, where K = R, S, ... - type of internal structural element included in the K _j ^t -th own oscillating circuit , j = 1, 2, 3, ... is the serial number of the internal structural element in the series of the same type, t = 0, 1, 2, 3, ... is the serial number of its own vibrational chain in the group of such chains, including the K _jth internal structural element, m = 1, 2, 3, ... - numbers are straight a number of rows corresponding to the harmonic numbers of the resonant frequencies of their own vibrational circuits are distinguished in the energy spectra of vertical polarization radiation measured under equivalent conditions from the controlled and reference equipment for each K _jth internal structural element, including the metal case of this equipment, its optimal informative frequency band ( Δf _Kj ) _opt , located inside one or more adjacent informative frequency bands of radiation (Δf _νi ) _{n of the} above antennas polarization polarization and including a compact series of intense vibration peaks with Q factors and frequencies close to the calculated values of electric Q factors (Q _Kj ^t ) _m and resonant frequencies (f _Kj ^t ) _m sound natural vibration chains of this structural element with a set of different serial numbers t at the minimum harmonic numbers m, record the maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band (Δf _Kj ) _opt for each K _j -th internal structural element in the energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and reference equipment, measured under equivalent conditions, and determine the defectiveness of each K _j -th internal structural element of the controlled equipment, including the metal casing of this equipment, based on a comparison of the maximum intensities of these peaks in the same optimal informative frequency bands (Δf _{Kj) opt} energy spectra of radiation from the vertical polarization to the same type of troliruemogo and standard equipment, and the conclusion of a weak or elevated total defectiveness controlled equipment makes on the basis of the obtained data on each defective from the input voltage, the metal casing of the equipment and each of the structural elements located inside the metal housing of the equipment.

Заявляемые в предлагаемом изобретении ограничительные и отличительные признаки обеспечивают достижение поставленной технической задачи - создание способа контроля технического состояния ЭЭО, обладающего, в сравнении со способом-прототипом, увеличенной глубиной и повышенной надежностью диагностирования, включая возможность определения полной дефектности ЭЭО после определения дефектностей всех конструктивных элементов этого оборудования, находящихся снаружи и внутри его металлического корпуса, включая и сам металлический корпус.The restrictive and distinctive features declared in the present invention ensure the achievement of the technical task - the creation of a method for monitoring the technical condition of an EEE, which, in comparison with the prototype method, has an increased depth and increased reliability of diagnosis, including the ability to determine the complete defectiveness of an EEE after determining the defects of all structural elements of this equipment located outside and inside its metal case, including the metal case itself.

В заявляемом способе контроля технического состояния ЭЭО общим с прототипом [2] существенным признаком является то, что «…дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению этого оборудования и сначала, применяя известные соотношения и программы ЭВМ, рассчитывают резонансные частоты излучений (f_νi)_n и эквивалентные добротности (Q_νi)_n антенн вертикальной поляризации, состоящих из наружных вертикальных частей изолированных от металлического корпуса электроэнергетического оборудования проводов "i"-ых вводов напряжений в это оборудование, и определяют информативные частотные полосы излучений этих антенн (Δf_νi)_n, равныеIn the claimed method for monitoring the technical state of the EEE common with the prototype [2], an essential feature is that "... the defectiveness of the controlled equipment under voltage is determined by the electromagnetic radiation of this equipment and first, using the known ratios and computer programs, the resonant frequencies of the radiation are calculated ( f _{νi) n} and equivalent Q (Q _{νi) n} vertical polarization antenna consisting of the outer portions of the vertical insulated from the metal housing Electricity Equipment of wires "i" -s bushings stresses in the equipment, and determine frequency bands informative radiation of these antennas (Δf _{νi) n,} equal

(Δf_νi)_n=(f_νi)_n/(Q_νi)_n,(Δf _νi ) _n = (f _νi ) _n / (Q _νi ) _n ,

где ν - индекс, указывающий на вертикальную поляризацию излучения антенн, i=1, 2, …, i_max - порядковый номер ввода напряжения, i_max - полное число вводов напряжений в электроэнергетическом оборудовании, n=1, 2, 3, … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот излучений антенн, затем фиксируют интегральные мощности квазигармонических электромагнитных колебаний в информативных частотных полосах (Δf_νi)_n энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, и определяют дефектность каждого "i"-ого ввода напряжения контролируемого оборудования на основании сравнения указанных интегральных мощностей в одинаковых информативных частотных полосах (Δf_νi)_n для однотипного контролируемого и эталонного оборудования …».where ν is the index indicating the vertical polarization of the radiation of the antennas, i = 1, 2, ..., i _max is the sequence number of the voltage input, i _max is the total number of voltage inputs in the electric power equipment, n = 1, 2, 3, ... are the numbers natural series corresponding to the harmonic numbers of the resonant frequencies of the radiation of the antennas, then fix the integrated power of quasi-harmonic electromagnetic waves in the informative frequency bands (Δf _νi ) _{n of the} energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and reference equipment measurements, measured under equivalent conditions, and determine the defectiveness of each "i" -th voltage input of the controlled equipment based on a comparison of the indicated integrated powers in the same informative frequency bands (Δf _νi ) _n for the same type of controlled and reference equipment ... ".

Следовательно, в предлагаемом способе, как и в способе-прототипе, первоначально по известному алгоритму, общему с прототипом, сравнивая результаты расчетов параметров излучающих антенн (полученные, например, с применением программы MMana или других) с результатами измерений энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, определяют дефектность каждого из вводов напряжений в ЭЭО, находящемся под напряжением, т.е. дефектность каждого из внешних конструктивных элементов этого оборудования, с тем, чтобы в дальнейшем учесть парциальные вклады этих дефектностей в полную дефектность ЭЭО.Therefore, in the proposed method, as in the prototype method, initially according to the known algorithm common with the prototype, comparing the results of calculations of the parameters of the emitting antennas (obtained, for example, using the MMana program or others) with the results of measuring the energy spectra of vertical polarized radiation from the same type monitored and reference equipment, determine the defectiveness of each of the voltage inputs in the EEE, under voltage, i.e. defectiveness of each of the external structural elements of this equipment in order to further take into account the partial contributions of these defects to the total defectiveness of the EEE.

Сравнительный анализ отличительных признаков заявляемого решения с признаками прототипа свидетельствует о достаточной новизне и неочевидности заявляемого решения.A comparative analysis of the distinguishing features of the proposed solution with the features of the prototype indicates sufficient novelty and non-obviousness of the proposed solution.

Признаки отличительной части формулы предлагаемого изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.The features of the distinctive part of the formula of the invention provide a solution to the following functional tasks.

Отличительный признак «… дополнительно, применяя известные соотношения и программы ЭВМ, рассчитывают электрические добротности (Q_Kj ^t)_m и резонансные частоты (f_Kj ^t)_m добротных собственных K_j ^t-ых колебательных цепей, включающих в себя K_j-ый конструктивный элемент электроэнергетического оборудования, расположенный внутри металлического корпуса этого оборудования, включая и сам металлический корпус, где К=R, S, … - тип внутреннего конструктивного элемента, входящего в K_j ^t-ую собственную колебательную цепь, j=1, 2, 3,… - порядковый номер внутреннего конструктивного элемента в ряду однотипных, t=0, 1, 2, 3, … - порядковый номер собственной колебательной цепи в группе таких цепей, включающих в себя K_j-ый внутренний конструктивный элемент, m=1, 2, 3, … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот собственных колебательных цепей, выделяют в измеренных в эквивалентных условиях энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от контролируемого и эталонного оборудования для каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента, включая металлический корпус этого оборудования, его оптимальную информативную частотную полосу (Δf_Kj)_opt, расположенную внутри одной или нескольких соседних информативных частотных полос излучений (Δf_νi)_n вышеуказанных антенн вертикальной поляризации и включающую в себя компактную серию из интенсивных пиков колебаний с добротностями и частотами, близкими к рассчитанным значениям электрических добротностей (Q_Kj ^t)_m и резонансных частот (f_Kj ^t)_m добротных собственных колебательных цепей этого конструктивного элемента с набором различных порядковых номеров t при минимальных номерах гармоник m, фиксируют максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе (Δf_Kj)_opt для каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, и определяют дефектность каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента контролируемого оборудования, включая металлический корпус этого оборудования, на основании сравнения максимальных интенсивностей указанных пиков в одинаковых оптимальных информативных частотных полосах (Δf_Kj)_opt энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования…» - предполагает:The distinctive feature "... in addition, using well-known relationships and computer programs, calculate the electric quality factors (Q _Kj ^t ) _m and the resonant frequencies (f _Kj ^t ) _{m of} sound natural K _j ^t- th oscillation circuits, including the K _j -th structural element electric power equipment located inside the metal case of this equipment, including the metal case itself, where K = R, S, ... is the type of internal structural element included in the K _j ^t- th own oscillatory circuit, j = 1, 2, 3, ... - internal serial number of a structural element in the series of the same type, t = 0, 1, 2, 3, ... is the serial number of its own vibrational chain in the group of such chains, including the K _jth internal structural element, m = 1, 2, 3, ... - natural numbers corresponding to the numbers of harmonics of the resonant frequency of natural vibration chain, was isolated as measured under equivalent conditions, the energy spectra of the vertically polarized radiation from the controlled equipment and a reference for each K _j -th internal structural member including metal block cue casing of the equipment, its optimal informative frequency band (Δf _{Kj) opt,} disposed inside one or several neighboring informative frequency bands of radiation (Δf _{νi) n} the above antenna with vertical polarization and including a compact series of intense peaks of oscillations with quality factors and frequency, close to the calculated values of the electrical quality factors (Q _Kj ^t) _m and the resonant frequency (f _Kj ^t) _m-Q chains of natural vibration of the structural member with a set of different sequence prefecture s t with minimal harmonic numbers m, the maximum fixed intensity peaks of electromagnetic waves in an optimal informative frequency band (Δf _{Kj) opt} for each K _j -th internal component in the energy spectra of radiation of vertical polarization from the same type of reference and the controlled equipment, measured under equivalent conditions and determining the defectiveness of each K _j -th internal component controlled equipment, including a metal casing of the equipment, and by comparing the maximum intensities of said peaks in the same informative optimum frequency bands (Δf _{Kj) opt} vertical polarization energy spectra of radiation from the same type of reference and the controlled equipment ... "- includes:

1. Выполнение с применением известных соотношений и программ ЭВМ, например с помощью программы MATLAB (или программ CADGen, ANSYS и прочих), расчетов электрических добротностей (Q_Kj ^t)_m и резонансных частот (f_Kj ^t)_m добротных собственных K_j ^t-ых колебательных цепей, включающих в себя K_j-ый внутренний конструктивный элемент ЭЭО, и определение в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях (т.е. в одинаковых условиях эксплуатации и с применением единых метрических средств), для каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента, включая металлический корпус оборудования, его оптимальной информативной частотной полосы (Δf_Kj)_opt, расположенной внутри одной или нескольких соседних информативных частотных полос излучений (Δf_νi)_n вышеуказанных антенн вертикальной поляризации и включающей в себя компактную серию из интенсивных пиков колебаний с добротностями и частотами, близкими к рассчитанным значениям электрических добротностей (Q_Kj ^t)_m и резонансных частот (f_Kj ^t)_m добротных собственных колебательных цепей этого конструктивного элемента с набором различных порядковых номеров t при минимальных номерах гармоник m (чего нет в способе-прототипе). При этом набор порядковых номеров t обеспечивает достаточную полноту снимаемой диагностической информации, а минимизация номеров гармоник m позволяет повысить качество диагностической информации за счет ослабления эффектов наложений резонансов колебательных цепей на гармониках;1. Perform using known relationships and computer programs, for example by (f _Kj ^t) MATLAB program (or programs CADGen, ANSYS and others), the Q calculation power (Q _Kj ^t) _m and _m-Q resonant frequencies of own K _j ^t - 's oscillatory circuits incorporating K _j -th internal structural member EEE and determining the energy spectra of radiation of vertical polarization and a reference controlled equipment, measured in equivalent conditions (i.e. in the same operating conditions and with application of uniform m iCal means) for each K _j -th internal structural member, including metallic equipment housing informative its optimum frequency band (Δf _{Kj) opt,} situated inside one or several neighboring informative radiation frequency bands (Δf _{νi) n} the above vertical polarization antennas and including a compact series of intense oscillation peaks with Q factors and frequencies close to the calculated values of electric Q factors (Q _Kj ^t ) _m and resonant frequencies (f _Kj ^t ) _m Q vibrational chains of this structural element with a set of different serial numbers t with minimum harmonic numbers m (which is not in the prototype method). In this case, the set of serial numbers t provides sufficient completeness of the diagnostic information being removed, and minimization of the harmonic numbers m allows improving the quality of diagnostic information by attenuating the effects of overlapping resonances of vibrational circuits at harmonics;

2. Фиксацию максимальных интенсивностей пиков квазигармонических колебаний в пределах оптимальной информативной частотной полосы (Δf_Kj)_opt для каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элементов в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного ЭЭ оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, разработку критериев (с использованием результатов фиксации максимальных интенсивностей указанных пиков колебаний) и определение с применением этих критериев дефектности каждого K_j-ого внутреннего конструктивного элемента в контролируемом оборудовании, включая металлический корпус оборудования, на основании сравнения максимальных интенсивностей вышеуказанных пиков колебаний в пределах одинаковых оптимальных информативных частотных полос (Δf_Kj)_opt конкретных внутренних конструктивных элементов K_j, включая металлический корпус, для однотипного контролируемого и эталонного оборудования (чего также нет в способе-прототипе).2. Fixing the maximum intensities of the peaks of quasi-harmonic oscillations within the optimal informative frequency band (Δf _Kj ) _opt for each K _j -th internal structural elements in the energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and reference EE equipment, measured under equivalent conditions, development of criteria ( using the results of fixing the maximum intensities of the indicated oscillation peaks) and determination using each of these criteria of the defectiveness of each K _jth internal structural element in the controlled equipment, including the metal equipment case, based on a comparison of the maximum intensities of the above vibration peaks within the same optimal informative frequency bands (Δf _Kj ) _{opt of} specific internal structural elements K _j , including the metal case, for the same type of controlled and reference equipment (which is also not in the prototype method).

Благодаря отмеченным обстоятельствам в заявляемом способе контроля технического состояния ЭЭО дополнительно определяют дефектность металлического корпуса оборудования и дефектность каждого из конструктивных элементов ЭЭО, находящегося внутри этого корпуса, чего нет в прототипе и что увеличивает глубину и надежность диагностирования дефектности контролируемого оборудования.Due to the circumstances noted, the claimed method for monitoring the technical condition of the EEE additionally determines the defectiveness of the metal equipment case and the defectiveness of each of the structural elements of the EEE inside this case, which is not in the prototype and which increases the depth and reliability of diagnosing the defectiveness of the controlled equipment.

Отличительный признак «… заключение о слабой или повышенной полной дефектности контролируемого оборудования делают на основании полученных данных о дефектностях каждого из вводов напряжений, металлического корпуса этого оборудования и каждого из конструктивных элементов, расположенных внутри металлического корпуса электроэнергетического оборудования» - указывает путь к формированию критериев и к определению с применением этих критериев полной дефектности контролируемого ЭЭ оборудования.The distinguishing feature "... a conclusion about weak or increased complete defectiveness of the controlled equipment is made on the basis of the obtained data on the defects of each voltage input, the metal case of this equipment and each of the structural elements located inside the metal case of electric power equipment" - indicates the path to the formation of criteria and determination with the use of these criteria of the complete defectiveness of the EE-controlled equipment.

Критерии для определения полных дефектностей формируют таким образом, чтобы с учетом имеющихся экспериментальных данных получить не менее трех-четырех различимых градаций дефектностей для однотипных образцов контролируемого ЭЭО, например градаций: слабая, умеренная и сильная полные дефектности, или слабая, умеренная, сильная и опасная полные дефектности. При этом в качестве эталона может быть выбран, например, слабо дефектный образец с минимальными интенсивностями излучений в информативных частотных полосах (Δf_νi)_n и (Δf_Kj)_opt, или новый образец в партии из однотипных образцов контролируемого ЭЭО, или сам контролируемый образец на начальной стадии его эксплуатации.Criteria for determining complete defects are formed in such a way that, taking into account the available experimental data, to obtain at least three to four distinguishable gradations of defects for the same samples of controlled EEE, for example gradations: weak, moderate and strong, complete defects, or weak, moderate, strong and dangerous complete defectiveness. In this case, for example, a weakly defective sample with minimum radiation intensities in the informative frequency bands (Δf _νi ) _n and (Δf _Kj ) _opt , or a new sample in a batch of the same type of samples of controlled EEO, or the controlled sample itself can be selected as a reference initial stage of its operation.

Благодаря сравнению с эталоном, формируемые в заявляемом способе критерии для определения дефектностей отдельных внешних и внутренних конструктивных элементов и полной дефектности контролируемого ЭЭО, а также полученные с применением этих критериев выводы о дефектностях отдельных конструктивных элементов и полной дефектности контролируемого оборудования проявляют такую же слабую чувствительность к воздействию паразитных сторонних излучений, как и в способе-прототипе, т.е. все достоинства прототипа сохранены и умножены в заявляемом способе контроля технического состояния ЭЭО.Due to comparison with the standard, the criteria formed in the claimed method for determining the defects of individual external and internal structural elements and the complete defectiveness of the controlled EEE, as well as the conclusions obtained using these criteria about the defects of the individual structural elements and the complete defectiveness of the controlled equipment exhibit the same weak sensitivity to the effects spurious external radiation, as in the prototype method, i.e. all the advantages of the prototype are preserved and multiplied in the claimed method of monitoring the technical condition of the EEE.

Из сказанного следует, что предложенная совокупность общих и отличительных существенных признаков заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭО обеспечивает решение поставленной задачи и достижение желаемого технического результата. Именно такая совокупность существенных признаков заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭО позволяет увеличить глубину и повысить надежность диагностирования дефектности этого оборудования.From the foregoing, it follows that the proposed combination of common and distinctive essential features of the proposed method for monitoring the technical condition of the EEE provides a solution to the problem and achieve the desired technical result. It is this combination of essential features of the proposed method for monitoring the technical condition of the EEE allows to increase the depth and reliability of diagnosing the defectiveness of this equipment.

На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретение решило поставленную задачу.Based on the foregoing, we can conclude that the set of essential features of the claimed invention has a causal relationship with the achieved technical result, i.e. thanks to this combination of essential features, the invention solved the problem.

Следовательно, заявляемое изобретение является новым и обладает изобретательским уровнем, так как оно не следует явным образом из известных технических решений.Therefore, the claimed invention is new and has an inventive step, since it does not follow explicitly from the known technical solutions.

В основу заявляемого способа контроля технического состояния положена апробированная экспериментами развитая аналитическая излучающая модель ЭЭ оборудования (см. [3-5] и Приложение).The proposed method for monitoring the technical condition is based on a well-developed and experimentally developed analytical radiating model of EE equipment (see [3-5] and Appendix).

Реализацию заявляемого способа контроля состояния электроэнергетического оборудования продемонстрируем на примере диагностирования дефектности силового высоковольтного однофазного автотрансформатора типа АОДЦТН 16700/500/200, широко применяемого на электростанциях России.We will demonstrate the implementation of the proposed method for monitoring the state of electric power equipment using the example of diagnosing a defect in a high-voltage single-phase autotransformer type AODTsTN 16700/500/200, which is widely used in Russian power plants.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 схематически изображено устройство автотрансформатора АОДЦТН 16700/500/200, показаны конструктивные элементы, расположенные снаружи и внутри металлического корпуса автотрансформатора: 1, 2 - высоковольтные вводы напряжений; 3, 4, 5 - низковольтные вводы напряжений; 6 - основной металлический бак автотрансформатора (металлический корпус); 7 - металлический бак регулятора напряжения; 8 - высоковольтная катушка S₁ (S₁₁*, S₁₁** - верхняя и нижняя половинки катушки S₁); 9 - высоковольтная катушка S₂ (основная); 10 - высоковольтная катушка S₃ (регулировочная); 11, 12 - низковольтные катушки S₄ (правая) и S₅ (левая); 13, 14 - высоковольтные линии электропередачи; 15 - низковольтная линия электропередачи; 16 - высоковольтный регулятор напряжения R.Figure 1 schematically shows the device autotransformer AODTSTN 16700/500/200, shows the structural elements located outside and inside the metal housing of the autotransformer: 1, 2 - high voltage voltage inputs; 3, 4, 5 - low voltage voltage inputs; 6 - main metal tank of the autotransformer (metal case); 7 - metal tank voltage regulator; 8 - high-voltage coil S ₁ (S ₁₁ *, S ₁₁ ** - upper and lower halves of the coil S ₁ ); 9 - high voltage coil S ₂ (main); 10 - high-voltage coil S ₃ (adjusting); 11, 12 - low-voltage coils S ₄ (right) and S ₅ (left); 13, 14 - high voltage power lines; 15 - low voltage power line; 16 - high voltage voltage regulator R.

На фиг.2, 3 представлены результаты измерений энергетических спектров излучений вертикальной поляризации для 3-х новых автотрансформаторов указанного типа (первичное включение под нагрузку), снятые в частотных диапазонах 5-33MHz и 30-205MHz.Figure 2, 3 presents the results of measurements of the energy spectra of vertical polarized radiation for 3 new autotransformers of the specified type (primary inclusion under load), taken in the frequency ranges 5-33MHz and 30-205MHz.

На фиг.4, 5 изображены энергетические спектры излучений вертикальной поляризации для 4-х автотрансформаторов того же типа со сроком эксплуатации более 20 лет, снятые в частотном диапазоне 8-40MHz, и для 2-х автотрансформаторов этой партии, снятые в частотных диапазонах 40-110MHz и 110-195MHz.Figures 4 and 5 show the energy spectra of vertical polarized radiation for 4 autotransformers of the same type with a service life of more than 20 years, taken in the frequency range of 8-40MHz, and for 2 autotransformers of this batch, taken in the frequency ranges of 40- 110MHz and 110-195MHz.

В диагностируемом автотрансформаторе высоковольтные (ВВ) вводы 1, 2 с высотами H₁=h₁+h₁₁, Н₂=h₂+h₂₁ и низковольтные (НВ) вводы 3, 4, 5 с высотами Н₃=h₃+h₃₁, H₄=H₅=h₄+h₄₁=h₅+h₅₁, где h₁, h₂, h₃, h₄, h₅ - наружные и h₁₁, h₂₁, h₃₁, h₄₁, h₅₁ - внутренние части вводов 1, 2, 3, 4, 5, имеют внешнюю фарфоровую изоляцию, внутреннюю масляную изоляцию и твердую изоляцию, нанесенную на поверхность проводящего стержня.In the diagnosed autotransformer, high-voltage (BB) bushings 1, 2 with heights H ₁ = h ₁ + h ₁₁ , Н ₂ = h ₂ + h ₂₁ and low-voltage (HB) bushings 3, 4, 5 with heights H ₃ = h ₃ + h ₃₁ , H ₄ = H ₅ = h ₄ + h ₄₁ = h ₅ + h ₅₁ , where h ₁ , h ₂ , h ₃ , h ₄ , h ₅ are external and h ₁₁ , h ₂₁ , h ₃₁ , h ₄₁ , h ₅₁ - the inner parts of the bushings 1, 2, 3, 4, 5, have external porcelain insulation, internal oil insulation and solid insulation deposited on the surface of the conductive rod.

ВВ вводы 1 и 2, герметичные, с масляным наполнением, изолированным от масляного наполнения основного металлического бака автотрансформатора 6, с помощью проводов снижения с вертикальными проекциями h₀₁ и h₀₂ подключены к внешним ВВ линиям передачи 13, 14, проходящим на 20-метровой высоте от поверхности земли.BB inputs 1 and 2, sealed, with oil filling isolated from the oil filling of the main metal tank of the autotransformer 6, using drop wires with vertical projections h ₀₁ and h ₀₂ connected to external BB transmission lines 13, 14, passing at a 20-meter height from the surface of the earth.

НВ вводы напряжений 3, 4, 5 имеют общее с баком автотрансформатора 6 масляное наполнение. При этом вводы 4, 5 подключены к НВ линии передачи 15, а ввод 3 заземлен снаружи автотрансформатора с помощью металлического провода, длина которого более 10 м.NV voltage inputs 3, 4, 5 have an oil filling common with the autotransformer tank 6. In this case, the inputs 4, 5 are connected to the HB transmission line 15, and the input 3 is grounded outside the autotransformer using a metal wire whose length is more than 10 m.

Основными рабочими вводами в данном автотрансформаторе являются ВВ вводы 1, 2 и НВ заземленный ввод 3, обеспечивающие ввод однофазного линейного напряжения U₁₃=500 kV (вводы 1, 2) и вывод фазы напряжения питания основного потребителя U₂₃=220 kV (вводы 2, 3).The main working inputs in this autotransformer are BB inputs 1, 2 and NV grounded input 3, providing input of a single-phase line voltage U ₁₃ = 500 kV (inputs 1, 2) and output phase of the supply voltage of the main consumer U ₂₃ = 220 kV (inputs 2, 3).

НВ вводы 4, 5 с напряжением между ними U₄₅=11 kV являются вспомогательными, обслуживающими потребности местного потребителя.NV bushings 4, 5 with a voltage between them of U ₄₅ = 11 kV are auxiliary, serving the needs of the local consumer.

Внутри заполненного маслом основного металлического бака автотрансформатора 6 размещены следующие основные конструктивные элементы: три ВВ электрические катушки (последовательная - S₁, основная - S₂ и регулировочная - S₃), две НВ электрические катушки (правая - S₄, левая -S₅) и цилиндрический металлический бак 7, в котором находится ВВ регулятор напряжения R. Электрические катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ попарно связаны между собой электромагнитными связями М₁₂, М₂₅, М₃₄.The following main structural elements are placed inside the oil-filled main metal tank of the autotransformer 6: three explosive electric coils (sequential - S ₁ , main - S ₂ and adjustment - S ₃ ), two HB electric coils (right - S ₄ , left - S ₅ ) and a cylindrical metal tank 7, in which the voltage regulator R is located. The electric coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ are paired with each other by electromagnetic connections M ₁₂ , M ₂₅ , M ₃₄ .

Внутренние конструктивные элементы автотрансформатора, катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ с основным баком 6 и регулятор напряжения R с его баком 7, вместе с частями вводов напряжений 1, 2, 3, 4, 5, расположенными снаружи и внутри бака 6, и отрезками соединительных проводников представляют собой совокупность внутренних и внешне-внутренних ВЧ и СВЧ колебательных цепей. При этом экраном для катушек S₁, S₃ и внутренних частей h₁₁, h₂₁, h₃₁, h₄₁, h₅₁ вводов напряжений 1, 2, 3, 4, 5 служит металлический корпус основного прямоугольного бака автотрансформатора 6. Экраном для катушки S₂ является катушка S₁ (катушка S₂ расположена внутри катушки S₁), экраном для катушки S₄ служит катушка S₃ (катушка S₄ расположена внутри катушки S₃), экраном для катушки S₅ является катушка S₂ (катушка S₅ расположена внутри катушки S₂). Экраном для ВВ регулятора напряжения R служит металлический корпус цилиндрического бака 7 с масленым наполнением, изолированным от масленого наполнения основного бака трансформатора 6.The internal structural elements of the autotransformer, coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ with the main tank 6 and the voltage regulator R with its tank 7, together with the parts of the voltage inputs 1, 2, 3, 4, 5, located outside and inside the tank 6, and the segments of the connecting conductors are a combination of internal and external-internal HF and microwave oscillating circuits. In this case, the screen for the coils S ₁ , S ₃ and the internal parts h ₁₁ , h ₂₁ , h ₃₁ , h ₄₁ , h ₅₁ voltage inputs 1, 2, 3, 4, 5 is the metal case of the main rectangular tank of the autotransformer 6. The screen for the coil S ₂ is coil S ₁ (coil S ₂ is located inside coil S ₁ ), the screen for coil S ₄ is coil S ₃ (coil S ₄ is located inside coil S ₃ ), the screen for coil S ₅ is coil S ₂ (coil S ₅ located inside the coil S ₂ ). The shield for the explosive voltage regulator R is the metal housing of the cylindrical tank 7 with oil filling isolated from the oil filling of the main tank of the transformer 6.

На первом этапе реализации заявляемого способа контроля технического состояния диагностируемого автотрансформатора рассчитываем, применяя известные соотношения и программы ЭВМ (например, применяя программу «MMana») частоты основных (первых) резонансов излучающих антенн вертикальной поляризации (f_νi)₁ (в дальнейшем для упрощения записей будем обозначать их f_νi), их эквивалентные добротности (Q_νi)₁ (в дальнейшем для упрощения записей будем обозначать их Q_νi) и соответствующие им наиболее информативные (первые) частотные полосы излучений антенн (Δf_νi)₁.At the first stage of the implementation of the proposed method for monitoring the technical condition of the diagnosed autotransformer, we calculate, using known ratios and computer programs (for example, using the MMana program) the frequencies of the main (first) resonances of the emitting vertical polarization antennas (f _νi ) ₁ (in the future we will simplify the entries denote them by f _νi ), their equivalent Q factors (Q _νi ) ₁ (in what follows, we will denote them by Q _νi ) and the corresponding most informative (first) frequency bands of radiation a ntn (Δf _νi ) ₁ .

Полученные с применением программы «MMana» расчетные значения частот основных (первых) резонансов f_νi и их эквивалентных добротностей Q_νi для излучающих антенн вертикальной поляризации, образованных наружными вертикальными частями вводов напряжений h₁, h₂, h₃, h₄, h₅, составилиThe calculated values of the frequencies of the main (first) resonances f _νi and their equivalent Q factors Q _{νi obtained using the MMana program} for emitting vertical polarized antennas formed by the outer vertical parts of the voltage inputs h ₁ , h ₂ , h ₃ , h ₄ , h ₅ , made up

He учтенные в [2] вертикальные части проводов снижения h₀₁, h₀₂ в сочетании с наружными частями ВВ вводов 1,2 с высотами h₁, h₂ образуют еще две антенны вертикальной поляризации с высотами (h₁+h₀₁), (h₂+h₀₂) и следующими расчетными значениями частот основных (первых) резонансов и добротностейHe considered in [2] the vertical parts of the reduction wires h ₀₁ , h ₀₂ in combination with the outer parts of the explosive inputs of 1,2 with heights h ₁ , h ₂ form two more vertical polarized antennas with heights (h ₁ + h ₀₁ ), (h ₂ + h ₀₂ ) and the following calculated values of the frequencies of the main (first) resonances and Q factors

Из сравнения (2), (4) с результатами аналогичных расчетов, выполненных в прототипе, видно, что учет влияния вертикальных частей проводов снижения h₀₁, h₀₂, подключенных к верхним концам ВВ вводов 1, 2, привел в диагностируемых автотрансформаторах к заметному увеличению числа антенн вертикальной поляризации и основных (первых) резонансных частот излучений этих антенн.From a comparison of (2), (4) with the results of similar calculations performed in the prototype, it can be seen that taking into account the influence of the vertical parts of the wires of decreasing h ₀₁ , h ₀₂ connected to the upper ends of the explosive inputs 1, 2 led to a noticeable increase in the diagnosed autotransformers the number of antennas of vertical polarization and the main (first) resonant frequencies of the radiation of these antennas.

Ширины наиболее информативных (с позиций диагностирования дефектности ЭЭ оборудования) частотных полос излучений антенн вертикальной поляризации (Δf_νi)₁ вблизи частот их основных (первых) резонансов f_νi оценим, используя соотношение (1), как и в [2] по минимуму, принимая во внимание, что рассчитанные значения добротностей для всех излучающих антенн (3), (5) на основных (первых) резонансных частотах f_νi не превышают величину Q_νmax≈3.5. При этом получим _We will estimate the widths of the most informative (from the standpoint of diagnosing defective EE equipment) frequency bands of radiation of vertical polarization antennas (Δf _νi ) ₁ near the frequencies of their main (first) resonances f _νi using relation (1), as in [2], taking into account that the calculated Q factors for all emitting antennas (3), (5) at the fundamental (first) resonant frequencies f _νi do not exceed Q _νmax ≈3.5. In this case, we obtain

Из (2-6) следует, что учет влияния проводов снижения h₀₁, h₀₂, подключенных к ВВ вводам 1, 2, привел к расширению частотной области излучений антенн вертикальной поляризации в исследуемых автотрансформаторов вниз по оси частот вплоть до минимального значения частоты f_min≈4.2 MHz. Максимальное значение частоты колебания в пределах наиболее информативных (первых) частотных полос излучений антенн вертикальной поляризации с учетом (2-6) равно f_max≈195.0MHz.From (2-6) it follows that taking into account the influence of the reduction wires h ₀₁ , h ₀₂ connected to the BB inputs 1, 2, led to the expansion of the frequency domain of the radiation of the vertical polarization antennas in the studied autotransformers down the frequency axis up to the minimum frequency f _min ≈4.2 MHz. The maximum value of the oscillation frequency within the limits of the most informative (first) frequency bands of the vertical polarization antennas, taking into account (2-6), is f _max ≈195.0MHz.

На втором этапе выбираем стандартный промышленный приемник, позволяющий измерять энергетические спектры электромагнитных излучений вертикальной поляризации в определенных нами наиболее информативных частотных полосах (6), т.е. приемник, минимальная и максимальная частоты анализы которого составляютAt the second stage, we select a standard industrial receiver that allows us to measure the energy spectra of electromagnetic radiation of vertical polarization in the most informative frequency bands we have determined (6), i.e. a receiver whose minimum and maximum frequencies are analyzed

Требования к селективности измерительного приемника, с учетом многочастотного и квазигармонического характера наблюдаемых в экспериментах излучений от ЭЭ оборудования (см. фиг.2, 3, 4, 5), обычныеThe requirements for the selectivity of the measuring receiver, taking into account the multi-frequency and quasi-harmonic nature of the emissions observed in the experiments from EE equipment (see Fig. 2, 3, 4, 5), are usual

где Δf_rec - полоса селекции приемника, (Q_Kj ^t)_max≈60 - максимальное значение электрической добротности собственной колебательной системы исследуемого ЭЭ оборудования, в нашем случае исследуемого автотрансформатора, см. (18).where Δf _rec is the receiver selection band, (Q _Kj ^t ) _max ≈60 is the maximum value of the electric quality factor of the own oscillatory system of the investigated EE equipment, in our case, the studied autotransformer, see (18).

Подставляя в (8) значения f_min=4.2MHz и (Q_Kj ^t)_max≈60, получимSubstituting in (8) the values f _min = 4.2MHz and (Q _Kj ^t ) _max ≈60, we obtain

Требованиям (7, 9) удовлетворяет, например, управляемый персональным компьютером стандартный переносной измерительный приемник типа AR-8000 с диапазоном рабочих частот f_rec=0,5-1900MHz, регулируемой полосой селекции Δf_rec>0,05MHz и относительной статистической погрешностью измерения спектральной плотности электромагнитного излучения β при времени усреднения τ=0,01 сек, равнойThe requirements (7, 9) are satisfied, for example, by a personal computer-controlled standard portable measuring receiver of the AR-8000 type with a working frequency range f _rec = 0.5-1900MHz, an adjustable selection band Δf _rec > 0.05MHz and a relative statistical error of spectral density measurement electromagnetic radiation β at averaging time τ = 0.01 sec, equal to

На третьем этапе в измеренных с помощью выбранных измерительных средств энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от диагностируемых автотрансформаторов (см. фиг.2, 3, 4, 5) выделяем определенные ранее расчетным путем наиболее информативные (первые) частотные полосы (Δf_νi)₁, центры которых соответствуют значениям частот основных (первых) резонансов излучений антенн f_νi, и информативные частотные полосы (Δf_νi)₂, (Δf_νi)₃, …, центры которых соответствуют резонансам антенн на частотах ближайших высших гармониках основных (первых) тонов излучений 2f_νi, 3f_νi и т.д.At the third stage, in the energy spectra of vertical polarized radiation measured using the selected measuring means from the diagnosed autotransformers (see Figs. 2, 3, 4, 5), we select the most informative (first) frequency bands (Δf _νi ) ₁ determined earlier by calculation which correspond to the frequencies of the main (first) resonances of the antenna radiation f _νi , and informative frequency bands (Δf _νi ) ₂ , (Δf _νi ) ₃ , ..., the centers of which correspond to the resonances of the antennas at the frequencies of the nearest higher harmonics of the main (ne first) tones of radiation 2f _νi , 3f _νi , etc.

На фиг.2, 3 представлены экспериментальные спектры излучений вертикальной поляризации для 3-х новых диагностируемых автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН, АТ-1 фаза С ТН (первое включение под нагрузку), снятые в частотных диапазонах 5-33MHz и 30-205MHz. На фиг.4, 5 изображены экспериментальные спектры излучений вертикальной поляризации для 4-х диагностируемых автотрансформаторов того же типа АТ-1 фаза A FE, АТ-1 фаза В FE, АТ-1 фаза С FE, АТ-2 фаза A FE со сроком эксплуатации более 20 лет, снятые в частотном диапазоне 8-40 MHz для всех 4-х автотрансформаторов и в диапазонах 40-110MHz и 110-195MHz для 2-х автотрансформаторов этой партии АТ-1 фаза А FE и АТ-2 фаза А FE.Figure 2, 3 shows the experimental spectra of vertical polarization radiation for 3 new diagnosed autotransformers AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT, AT-1 phase C VT (first load on), taken in the frequency ranges 5-33MHz and 30-205MHz. Figures 4 and 5 show experimental spectra of vertical polarized radiation for 4 diagnosed autotransformers of the same type: AT-1 phase A FE, AT-1 phase B FE, AT-1 phase C FE, AT-2 phase A FE with a term of more than 20 years of operation, taken in the frequency range of 8-40 MHz for all 4 autotransformers and in the ranges of 40-110MHz and 110-195MHz for 2 autotransformers of this batch AT-1 phase A FE and AT-2 phase A FE.

В верхних частях фиг.1а, 3а, 4а и 5а, b нанесены следующие информативные частотные полосы излучений антенн вертикальной поляризации:In the upper parts of FIGS. 1a, 3a, 4a and 5a, b, the following informative frequency bands of radiation of vertical polarization antennas are plotted:

Отметим, что в выражении (11) информативные частотные полосы (Δf_ν0)₁, (Δf_ν0)_2,3 и (Δf_ν1)_3-6+(Δf_ν2)_2-4 являются гибридными, составленными из наложений близких и потому трудно различимых информативных частотных полос. Кроме того, размеры информативных частотных полос (Δf_ν1)₁, (Δf_ν2)₁, (Δf_v1)₂, (Δf_ν1)_3-6+(Δf_ν2)_2-4 выбраны шире рассчитанных минимальных значений (6) с тем, чтобы убрать интервалы между информативными частотными полосами и при анализе полнее учесть имеющиеся экспериментальные данные.Note that in expression (11) the informative frequency bands (Δf _ν0 ) ₁ , (Δf _ν0 ) _2,3 and (Δf _ν1 ) _3-6 + (Δf _ν2 ) _2-4 are hybrid, composed of overlays of close ones and therefore it is difficult distinguishable informative frequency bands. In addition, the sizes of the informative frequency bands (Δf _ν1 ) ₁ , (Δf _ν2 ) ₁ , (Δf _v1 ) ₂ , (Δf _ν1 ) _3-6 + (Δf _ν2 ) _2-4 are chosen wider than the calculated minimum values (6) so in order to remove the intervals between informative frequency bands and to take into account the available experimental data more fully.

На четвертом этапе определяем значения интегральных мощностей электромагнитных колебаний вертикальной поляризации, излучаемых в каждой из выделенных наиболее информативных (первых) частотных полос (Δf_νi)₁, исключая самую низкочастотную информативную частотную полосу (Δf_ν0)₁, образование которой связано с влиянием проводов снижения h₀₁, h₀₂ (эта полоса несет в себе информацию о суммарных дефектностях вводов 1, 2 и только дополняет информацию, содержащуюся в наиболее информативных частотных полосах), формируем критерии и устанавливаем дефектность каждого "i"-ого ввода напряжения в диагностируемых автотрансформаторах.At the fourth stage, we determine the values of the integrated powers of electromagnetic oscillations of vertical polarization emitted in each of the selected most informative (first) frequency bands (Δf _νi ) ₁ , excluding the lowest-frequency informative frequency band (Δf _ν0 ) ₁ , the formation of which is associated with the influence of the reduction wires h ₀₁ , h ₀₂ (this band carries information about the total defects of inputs 1, 2 and only supplements the information contained in the most informative frequency bands), form the criteria and set the efficiency of each "i" -th voltage input in diagnosed autotransformers.

Процедуру определения значений интегральных мощностей электромагнитных колебаний вертикальной поляризации, излучаемых в каждой из выделенных наиболее информативных (первых) частотных полос (Δf_νi)₁ (исключая частотную полосу (Δf_ν0)₁), можно выполнить различными способами, например, как в прототипе [2], путем регистрации числа пиков излучений с интенсивностями, равными и выше граничного уровня γ_al, характеризующего в указанных наиболее информативных (первых) частотных полосах (Δf_νi)₁ опасное развитие дефектов в проводе "i"-ого ввода напряжения.The procedure for determining the values of the integral powers of electromagnetic oscillations of vertical polarization emitted in each of the selected most informative (first) frequency bands (Δf _νi ) ₁ (excluding the frequency band (Δf _ν0 ) ₁ ) can be performed in various ways, for example, as in the prototype [2 ], by recording the number of radiation peaks with intensities equal to or above threshold level γ _al, characterizing in said most informative (first) frequency bands (Δf _{νi) 1} dangerous development of defects in the wire "i" th input Voltage Nia.

Напомним, что в соответствии с разработанной авторами данного изобретения аналитической излучающей моделью ЭЭ оборудования (см. [3-5] и Приложение) с ростом дефектности в проводе "i"-го ввода напряжения в информативных частотных полосах (Δf_νi)_n энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от этого оборудования увеличивается число пиков квазигармонических электромагнитных колебаний и возрастают их интенсивности. Поэтому численность пиков в конкретной "i”-ой наиболее информативной частотной полосе (Δf_νi)₁ с интенсивностями, равными и выше граничного уровня γ_al, пропорциональна интегральной мощности электромагнитных колебаний, излучаемых в этой частотной полосе диагностируемым ЭЭ оборудованием, и характеризует дефектность "i"-го ввода напряжения в этом оборудовании.Recall that, in accordance with the analytical emitting model of EE equipment developed by the authors of this invention (see [3-5] and Appendix), with an increase in defectiveness in the wire of the "i" -th voltage input in the informative frequency bands (Δf _νi ) _n of the radiation energy spectra vertical polarization from this equipment increases the number of peaks of quasi-harmonic electromagnetic waves and increase their intensity. Therefore, the number of peaks in a particular "i" -th most informative frequency band (Δf _νi ) ₁ with intensities equal to and above the boundary level γ _al is proportional to the integrated power of electromagnetic waves emitted in this frequency band by the EE-diagnosed equipment, and characterizes the defect "i "th input voltage in this equipment.

В прототипе [2] была предпринята попытка введения своего граничного уровня для каждой "i"-ой наиболее информативной частотной полосы (Δf_νi)₁ в предположении, что запас электрической прочности в контролируемом ЭЭ оборудовании у ВВ вводов ниже, чем у НВ вводов напряжения. Однако эксперименты и накопленный опыт диагностирования дефектностей ВВ и НВ вводов ЭЭ оборудования с применением способа-прототипа [2] убедил авторов данного изобретения в целесообразности использования единого граничного уровня γ_al для всех наиболее информативных (первых) частотных полос излучений антенн вертикальной поляризации (Δf_νi)₁ (исключая гибридную частотную полосу (Δf_ν0)₁, полученную как результат наложений частотных полос (Δf_ν02)₁ и (Δf_ν01)₁). Экспериментальным подтверждением этой рекомендации является примерное равенство интенсивностей максимальных пиков колебании в наиболее информативных (первых) частотных полосах (Δf_ν1)₁, (Δf_ν2)₁, (Δf_ν3)₁, (Δf_ν4,5)₁ энергетических спектров излучений вертикальной поляризации у автотрансформаторов АТ-1 фаза АFЕ, АТ-1 фаза ВFЕ, АТ-1 фаза С FE, АТ-2 фаза A FE со сроком эксплуатации более 20 лет (наиболее дефектных среди исследованных трансформаторов).In the prototype [2], an attempt was made to introduce its boundary level for each "i" -th most informative frequency band (Δf _νi ) ₁ under the assumption that the margin of electric strength in the controlled EE equipment of the BB inputs is lower than that of the NV voltage inputs. However, experiments and accumulated experience in diagnosing defects of explosive and non-explosive inputs of EE equipment using the prototype method [2] convinced the authors of the present invention that it is advisable to use a single boundary level γ _al for all the most informative (first) frequency bands of radiation of vertical polarization antennas (Δf _νi ) ₁ (excluding the hybrid frequency band (Δf _ν0 ) ₁ obtained as a result of overlapping frequency bands (Δf _ν02 ) ₁ and (Δf _ν01 ) ₁ ). An experimental confirmation of this recommendation is the approximate equality of the intensities of the maximum vibration peaks in the most informative (first) frequency bands (Δf _ν1 ) ₁ , (Δf _ν2 ) ₁ , (Δf _ν3 ) ₁ , (Δf _ν4.5 ) ₁ energy spectra of vertical polarized radiation autotransformers АТ-1 phase АФЕ, АТ-1 phase ВФЕ, АТ-1 phase С FE, АТ-2 phase A FE with a lifetime of more than 20 years (the most defective among the studied transformers).

Выбор численного значения граничного уровня γ_al для наиболее информативных (первых) частотных полос (Δf_νi)₁ (исключая частотную полосу (Δf_ν0)₁) сохраним таким же, как в прототипе [2] для информативной частотной полосы (Δf_ν1)₁, т.е. γ_al=-156 dB(W)/Hz, с тем, чтобы применительно к имеющимся экспериментальным данным получить не менее 3^х различимых градаций дефектностей "i"-ых вводов напряжений исследуемых автотрансформаторов: слабая, умеренная и сильная дефектности.The choice of the numerical value of the boundary level γ _al for the most informative (first) frequency bands (Δf _νi ) ₁ (excluding the frequency band (Δf _ν0 ) ₁ ) is kept the same as in the prototype [2] for the informative frequency band (Δf _ν1 ) ₁ , those. _{γ al = -156 dB (W)} / Hz, so that in relation to the available experimental data to obtain at least 3 ^x discernible gradation defective "i" -s input voltage autotransformers investigated: mild, moderate and severe defects.

С учетом сказанного для 7-ми исследованных однотипных автотрансформаторов, энергетические спектры излучений которых представлены на фиг.2, 3, 4, 5, в наиболее информативной по проводу ВВ ввода 1 частотной полосе (Δf_ν1)₁, центр которой соответствует частоте основного (первого) резонанса излучения этого ввода, равной f_ν1=17.7MHz, имеем:In view of the foregoing, for the 7 investigated autotransformers of the same type, the energy spectra of the radiation of which are presented in Figs. 2, 3, 4, 5, in the frequency band (Δf _ν1 ) ₁ , which is most informative by the input _{cable BB, 1} , whose center corresponds to the frequency of the main (first ) of the radiation resonance of this input, equal to f _ν1 = 17.7MHz, we have:

- АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН - интенсивности всех пиков, ниже уровня γ_al;- AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT - the intensities of all peaks, below the level of γ _al ;

- АТ-1 фаза С ТН - интенсивности 4-х пиков а₁₁ ¹, с₁₁ ¹ d₁₁, g₁₁ равны или выше уровня γ_al;- АТ-1 phase С ТН - intensities of 4 peaks а ₁₁ ¹ , с ₁₁ ¹ d ₁₁ , g ₁₁ are equal or higher than the level γ _al ;

- АТ-1 фаза A FE - интенсивности всех пиков, ниже уровня γ_al;- AT-1 phase A FE - the intensity of all peaks, below the level of γ _al ;

- АТ-2 фаза В FE - интенсивности 3-х пиков a₁₁ ¹, c₁₁ ¹¹¹, с₁₁ ¹¹ равны или выше уровня γ_al;- AT-2 phase B FE - intensities of 3 peaks a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹¹¹ , s ₁₁ ¹¹ are equal to or higher than the level γ _al ;

- АТ-1 фаза С FE - интенсивности 2-х пиков а₁₁ ¹, с₁₁ ¹¹¹ равны или выше уровня γ_al;- АТ-1 phase С FE - intensities of 2 peaks а ₁₁ ¹ , с ₁₁ ¹¹¹ are equal or higher than the level γ _al ;

- АТ-2 фаза A FE - интенсивности 10-ти пиков a₁₁ ¹, a₁₁, b₁₁ ¹, b₁₁ с₁₁ ¹¹¹, с₁₁ ¹, с₁₁, c₁₁ ¹¹, d₁₁ ^l, d₁₁ ¹¹ равны или выше уровня γ_al.- AT-2 phase A FE - the intensities of 10 peaks a ₁₁ ¹ , a ₁₁ , b ₁₁ ¹ , b ₁₁ s ₁₁ ¹¹¹ , s ₁₁ ¹ , s ₁₁ , c ₁₁ ¹¹ , d ₁₁ ^l , d ₁₁ ¹¹ are equal to or above the level of γ _al .

(12)(12)

В наиболее информативной по проводу ВВ ввода 2 частотной полосе (Δf_ν2)₁, центр которой соответствует частоте основного (первого) резонанса излучения этого ввода, равной f_ν2=27.6MHz, имеем:In the frequency band (Δf _ν2 ) ₁ , which is most informative on the wire of the explosive input 2, the center of which corresponds to the frequency of the main (first) resonance of the radiation of this input, equal to f _ν2 = 27.6 MHz, we have:

- АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН - интенсивности всех пиков, ниже уровня γ_al;- AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT - the intensities of all peaks, below the level of γ _al ;

- АТ-1 фаза С ТН - интенсивности 2-х пиков a₂₁, b₂₁ ¹ равны уровню γ_al;- AT-1 phase C TH - the intensities of 2 peaks a ₂₁ , b ₂₁ ¹ are equal to the level of γ _al ;

- АТ-1 фаза A FE, АТ-1 фаза С FE - интенсивности 2-х пиков b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ выше уровня γ_al;- AT-1 phase A FE, AT-1 phase C FE - intensities of 2 peaks b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ¹ above the level of γ _al ;

- АТ-2 фаза В FE - интенсивности 3-х пиков b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹, q₂₁ равны или выше уровня γ_al;- AT-2 phase B FE - intensities of 3 peaks b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ¹ , q ₂₁ are equal to or higher than the level γ _al ;

- АТ-2 фаза A FE - интенсивности 5-ти пиков b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹, p₂₁, p₂₁ ¹¹, q₂₁ ¹¹ выше уровня γ_al.- AT-2 phase A FE - intensity of 5 peaks b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ¹ , p ₂₁ , p ₂₁ ¹¹ , q ₂₁ ¹¹ above the level of γ _al .

(13)(13)

В наиболее информативной по проводу НВ ввода 3 частотной полосе (Δf_ν3)₁, центр которой соответствует частоте основного (первого) резонанса излучения этого ввода, равной f_ν2=127,0MHz, имеем:In the most informative on the HB input wire 3 frequency band (Δf _ν3 ) ₁ , the center of which corresponds to the frequency of the main (first) resonance of the radiation of this input, equal to f _ν2 = 127.0 MHz, we have:

- АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН, АТ-1 фаза С ТН - интенсивности всех пиков, ниже уровня γ_аl;- AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT, AT-1 phase C VT - the intensities of all peaks, below the level of γ _al ;

- АТ-1 фаза A FE - интенсивности 9-ти пиков d₃₁ ¹¹¹, d₃₁ ¹, d₃₁, d₃₁ ¹¹, е₃₁ ¹, e₃₁, е₃₁ ¹¹, g₃₁ ¹ _, g₃₁ выше уровня γ_al;- AT-1 phase A FE - intensity of 9 peaks d ₃₁ ¹¹¹ , d ₃₁ ¹ , d ₃₁ , d ₃₁ ¹¹ , e ₃₁ ¹ , e ₃₁ , e ₃₁ ¹¹ , g ₃₁ ¹ _, g ₃₁ above the level of γ _al ;

- АТ-2 фаза A FE - интенсивности 13-ти пиков b₃₁, с₃₁ ¹¹, c₃₁ ¹¹¹¹, d₃₁ ¹¹¹, d₃₁ ¹, d₃₁, d₃₁ ¹¹, e₃₁ ^11l, e₃₁ ¹, e₃₁, e₃₁ ¹¹, g₃₁ ¹, g₃₁ ¹¹ выше уровня γ_аl.- AT-2 phase A FE - intensities of 13 peaks b ₃₁ , s ₃₁ ¹¹ , c ₃₁ ¹¹¹¹ , d ₃₁ ¹¹¹ , d ₃₁ ¹ , d ₃₁ , d ₃₁ ¹¹ , e ₃₁ ^11l , e ₃₁ ¹ , e ₃₁ , e ₃₁ ¹¹ , g ₃₁ ¹ , g ₃₁ ¹¹ above the level of γ _аl .

(14)(fourteen)

В наиболее информативной по проводам НВ вводов 4 и 5 частотной полосе (Δf_ν4,5)₁, центр которой соответствует частоте основного (первого) резонанса излучения этих вводов, равной f_ν4,5=170,0MHz, имеем:In the frequency band (Δf _ν4.5 ) ₁ , which is most informative on the wires of the NV inputs 4 and 5, whose center corresponds to the frequency of the main (first) resonance of the radiation of these inputs equal to f _ν4.5 = 170.0 MHz, we have

- АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН, АТ-1 фаза С ТН - интенсивности всех пиков, ниже уровня γ_al;- AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT, AT-1 phase C VT - the intensities of all peaks, below the level of γ _al ;

- АТ-1 фаза A FE - интенсивности 19-ти пиков а₄₁, а₄₁ ¹¹ _, b₄₁, с₄₁ ¹¹¹, c₄₁ ¹, c₄₁, d₄₁ ¹¹¹, d₄₁ ¹, d₄₁, d₄₁ ¹¹, e₄₁ ¹¹, e₄₁ ¹, e₄₁, e₄₁ ¹¹, q₄₁, p₄₁ ¹¹¹, p₄₁ ¹, p₄₁, p₄₁ ¹¹, g₄₁ выше уровня γ_al (в среднем по 9-10 пиков на каждый из вводов 4 и 5);- AT-1 phase A FE - intensities of 19 peaks a ₄₁ , a ₄₁ ¹¹ _, b ₄₁ , s ₄₁ ¹¹¹ , c ₄₁ ¹ , c ₄₁ , d ₄₁ ¹¹¹ , d ₄₁ ¹ , d ₄₁ , d ₄₁ ¹¹ , e ₄₁ ¹¹ , e ₄₁ ¹ , e ₄₁ , e ₄₁ ¹¹ , q ₄₁ , p ₄₁ ¹¹¹ , p ₄₁ ¹ , p ₄₁ , p ₄₁ ¹¹ , g ₄₁ above the level of γ _al (on average, 9-10 peaks for each input 4 and 5);

- АТ-2 фаза A FE - интенсивности 6-ти пиков a₄₁, b₄₁, c₄₁ ¹, d₄₁ ¹¹¹, d₄₁ ¹, g₄₁ примерно равны или выше уровня γ_аl (в среднем по 3 пика на каждый из вводов 4 и 5.- AT-2 phase A FE - intensities of 6 peaks a ₄₁ , b ₄₁ , c ₄₁ ¹ , d ₄₁ ¹¹¹ , d ₄₁ ¹ , g _{41 are} approximately equal to or higher than the level of γ _аl (on average 3 peaks for each input 4 and 5.

(15)(fifteen)

С учетом имеющихся экспериментальных данных (12-15) можно сформировать следующие (одинаковые с прототипом [2]) критерии для определения дефектностей "i"-ых вводов напряжений в исследуемых автотрансформаторах по их излучениям вертикальной поляризации в наиболее информативных (первых) частотных полосах (Δf_vi)₁:Based on the available experimental data (12-15), the following (identical to the prototype [2]) criteria can be generated for determining the defects of the “i” voltage inputs in the studied autotransformers by their vertical polarization radiation in the most informative (first) frequency bands (Δf _vi ) ₁ :

Слабая дефектность - в наиболее информативной частотной полосе излучения "i"-ого ввода присутствуют не более 2-х пиков с интенсивностями, равными или выше граничного уровня γ_al;Weak defectiveness - in the most informative frequency band of the radiation of the “i” input there are no more than 2 peaks with intensities equal to or higher than the boundary level γ _al ;

Умеренная дефектность - в наиболее информативной частотной полосе излучения "i"-ого ввода присутствуют 3-4 пика с интенсивностями, равными или выше граничного уровня γ_al;Moderate imperfection - in the most informative frequency band of the radiation of the “i” input there are 3-4 peaks with intensities equal to or higher than the boundary level γ _al ;

Сильная дефектность - в наиболее информативной частотной полосе излучения "i"-ого ввода присутствуют 5 и более пиков с интенсивностями, равными или выше граничного уровня γ_al;Severe defectiveness - in the most informative frequency band of the radiation of the “i” input there are 5 or more peaks with intensities equal to or higher than the boundary level γ _al ;

(16)(16)

Применяя критерии (16) к экспериментальным данным (12-15), получим следующие оценки для дефектностей вводов исследуемых однотипных автотрансформаторов:Applying the criteria (16) to the experimental data (12-15), we obtain the following estimates for the defects in the inputs of the studied autotransformers of the same type:

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН: дефектности всех вводов - слабые (эталонные);АТ-1 phase А ТН, АТ-1 phase В ТН: defects of all inputs are weak (reference);

АТ-1 фаза С ТН: дефектность ВВ ввода 1 - умеренная, дефектности остальных вводов - слабые;AT-1 phase C VT: the defectiveness of the explosive input 1 is moderate, the defects of the remaining inputs are weak;

АТ-1 фаза A FE: дефектности ВВ вводов 1 и 2 - слабые, дефектности НВ вводов 3, 4 и 5 - сильные;AT-1 phase A FE: defects in explosive inputs 1 and 2 are weak, defects in HB inputs 3, 4 and 5 are strong;

АТ-1 фаза В FE: дефектности ВВ вводов 1 и 2 -умеренные, данные для определения дефектностей НВ вводов 3, 4 и 5 отсутствуют;АТ-1 phase В FE: defects of explosive inputs 1 and 2 are moderate; data for determining defects of НВ inputs 3, 4 and 5 are absent;

АТ-1 фаза С FE: дефектности ВВ вводов 1 и 2 - слабые, данные для определения дефектностей ЕВ вводов 3, 4 и 5 отсутствуют;АТ-1 phase С FE: defects of explosive inputs 1 and 2 are weak, data for determining defects of electronic inputs 3, 4 and 5 are absent;

АТ-2 фаза A FE: дефектности ВВ вводов 1 и 2 и НВ ввода 3 - сильные, дефектности НВ вводов 4 и 5 -умеренные.AT-2 phase A FE: defects of explosive inputs 1 and 2 and HB input 3 are strong, defects of NV inputs 4 and 5 are moderate.

(17)(17)

На пятом этапе рассчитываем, применяя известные соотношения и программы ЭВМ, например программу «MATLAB» (или программы «CAD-Gen», «ANSYS» и прочие), электрические добротности (Q_Kj ^t)_m и резонансные частоты (f_Kj ^t)_m добротных собственных внутренних и внешне-внутренних K_j ^t-ых колебательных цепей, включающих в себя K_j-ый внутренний конструктивный элемент исследуемых автотрансформаторов, где К=R, S,… - тип внутреннего конструктивного элемента, входящего в K_j-ую собственную колебательную цепь, j=1, 2, 3,… - порядковый номер внутреннего конструктивного элемента в ряду однотипных, t=0, 1, 2, 3, … - порядковый номер собственной колебательной цепи в группе таких цепей, включающих в себя K_j-ый внутренний конструктивный элемент, m=1, 2, 3 … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот собственных колебательных цепей.At the fifth stage, we calculate using known ratios and computer programs, for example, the MATLAB program (or CAD-Gen, ANSYS, and others), electric Q factors (Q _Kj ^t ) _m, and resonant frequencies (f _Kj ^t ) _m sound proper internal and external internal K _j ^t- th oscillation circuits, including the K _j- th internal structural element of the studied autotransformers, where K = R, S, ... is the type of internal structural element included in the K _j- th own oscillatory chain, j = 1, 2, 3, ... - serial number of the internal structural element that in the series of the same type, t = 0, 1, 2, 3, ... is the serial number of the own vibrational chain in the group of such chains, including the K _jth internal structural element, m = 1, 2, 3 ... are the numbers of the natural series corresponding to the harmonic numbers of the resonant frequencies of the natural vibrational circuits.

Внутренние колебательные цепи диагностируемых автотрансформаторов, состоящие из основного металлического бака 6, внутренних частей вводов напряжений, отрезков соединительных проводников, электрических катушек и регуляторов напряжений (токов) с их баками, являются по своему типу экранированными высокочастотными (ВЧ) и сверхвысокочастотными (СВЧ) волноводными или коаксиальными резонаторами и могут обладать достаточно высокими собственными электрическими добротностями, (Q_Kj ^t)_m_int≈15-60.The internal oscillatory circuits of the diagnosed autotransformers, consisting of the main metal tank 6, the internal parts of the voltage inputs, segments of the connecting conductors, electric coils and voltage regulators (currents) with their tanks, are shielded high-frequency (HF) and ultra-high-frequency (microwave) waveguides or coaxial resonators and can have sufficiently high intrinsic electric Q factors,  (Q _Kj ^t ) _m  _int ≈15-60.

Внешне-внутренние колебательные цепи диагностируемых автотрансформаторов, включающие в себя наружные части вводов напряжений (отрезки двухпроводных линий передачи электромагнитных колебаний) и внутренние ВЧ и СВЧ резонаторы, могут также обладать сравнительно высокими добротностями, (Q_Kj ^t)_m_ext-int≈10-15.The external-internal vibrational circuits of diagnosed autotransformers, including the external parts of the voltage inputs (segments of two-wire transmission lines of electromagnetic waves) and internal RF and microwave resonators, can also have relatively high Q factors,  (Q _Kj ^t ) _m  _ext-int ≈10 -fifteen.

Отметим, что электрические добротности колебательных цепей типа ВЧ и СВЧ резонаторов на гармониках с m=2, 3, … могут быть столь же высокими, как и на основных (первых) резонансных частотах с m=1.We note that the electric Q factors of the oscillatory circuits of the type of high-frequency and microwave resonators at harmonics with m = 2, 3, ... can be as high as at the fundamental (first) resonant frequencies with m = 1.

Влияние добротных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей проявляется в спектрах электромагнитного излучения электроэнергетического оборудования в виде квазигармонических пиков колебаний (см. [3, 4] и Приложение).The influence of sound internal and external-internal vibrational chains is manifested in the spectra of electromagnetic radiation of electric power equipment in the form of quasi-harmonic vibration peaks (see [3, 4] and Appendix).

Полученные с применением программы «MATLAB» расчетные значения частот основных (первых) резонансов (f_Kj ^t)₁ (далее для упрощения записей их будем обозначать f_Kj ^t) для наиболее добротных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей диагностируемых автотрансформаторов приведены ниже. Одновременно указаны расчетные значения электрических добротностей колебательных цепей на частотах основных (первых) резонансов (Q_Kj ^t)₁ (далее для упрощения записей будем обозначать их Q_Kj ^t). При расчетах добротностей учитывались электрические длины колебательных цепей, наличие в них внутренних неоднородностей и условия отражения электромагнитных волн на границах.The calculated values of the frequencies of the main (first) resonances (f _Kj ^t ) ₁ obtained with the use of the MATLAB program (hereinafter, for simplicity of notation we will denote them by f _Kj ^t ) for the most solid internal and external-internal vibrational circuits of diagnosed autotransformers are given below. At the same time, the calculated values of the electric Q factors of the oscillatory circuits at the frequencies of the main (first) resonances (Q _Kj ^t ) ₁ are indicated (hereinafter, to simplify the entries, we will denote them by Q _Kj ^t ). When calculating the Q factors, the electric lengths of the oscillatory circuits, the presence of internal inhomogeneities in them, and the conditions for the reflection of electromagnetic waves at the boundaries were taken into account.

Самой низкочастотной и самой высокодобротной внутренней колебательной цепью в диагностируемых автотрансформаторах является расположенная внутри основного металлического бака 6 ВВ катушка S₁ с емкостными витками С₁ и

вверху и внизу катушки (см. фиг.1). Расчетные значения частоты первого резонанса

и электрической добротности для нее на этой частоте Q_S1 ⁰ составилиThe lowest-frequency and highest-quality internal oscillatory circuit in the diagnosed autotransformers is the coil S ₁ located inside the main metal tank of the 6 BB, with capacitive coils C ₁ and

at the top and bottom of the coil (see figure 1). The calculated values of the frequency of the first resonance

and electric quality factor for it at this frequency Q _S1 ⁰ amounted to

Частоты первых резонансов остальных добротных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей диагностируемых автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, основной бак автотрансформатора 6 и регулятор напряжения R с его баком 7, выше частоты

, а их добротности на первых резонансных частотах ниже значения Q_S1 ⁰.The frequencies of the first resonances of the remaining solid internal and external-internal vibrational circuits of diagnosed autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , the main tank of the autotransformer 6 and the voltage regulator R with its tank 7, above the frequency

, and their Q-factors at the first resonant frequencies are lower than Q _S1 ⁰ .

Расчетные значения частот первых резонансов и добротностей на этих частотах для нижней

и верхней

половинок ВВ катушки S₁, расположенной внутри основного металлического бака 6, составили (электрические длины частей

и

одинаковы с точностью до длины витка катушки S₁)The calculated values of the frequencies of the first resonances and Q factors at these frequencies for the lower

and top

the halves of the explosive coils S ₁ located inside the main metal tank 6 were (electrical lengths of parts

and

the same with an accuracy of coil length S ₁ )

Расчетные значения первых резонансных частот и добротностей на этих частотах для колебательных цепей, образованных нижней половинкой

катушки S₁, расположенной внутри металлического бака 6, отрезком внутреннего проводника

и внешне-внутренними частями A₁d₁, A₁e₁, A₁g₁ ВВ ввода 1, составили (при выполнении расчетов резонансных частот полагалось, что электрическая длина части

в точности равна половине длины катушки S₁)The calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies for vibrational chains formed by the lower half

coil S ₁ located inside the metal tank 6, a piece of inner conductor

and external-internal parts A ₁ d ₁ , A ₁ e ₁ , A ₁ g ₁ BB input 1, were (when calculating the resonant frequencies, it was assumed that the electric length of the part

exactly equal to half the length of the coil S ₁ )

Расчетные значения первых резонансных частот и добротностей на этих частотах для колебательных цепей, образованных катушками S₂, S₃, S₄, S₅, расположенными внутри металлического бака 6, с отрезками внутренних проводников c₄b₄, c₅b₅ и внешне-внутренними частями x₃d₃, x₃e₃, x₃g₃, x₄d₄, x₄e₄, x₄g₄ НВ вводов 3, 4 составилиThe calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies for the oscillatory circuits formed by coils S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ located inside the metal tank 6, with segments of the internal conductors c ₄ b ₄ , c ₅ b ₅ and externally the internal parts x ₃ d ₃ , x ₃ e ₃ , x ₃ g ₃ , x ₄ d ₄ , x ₄ e ₄ , x ₄ g ₄ HB inputs 3, 4 were

Прямоугольный металлический бак автотрансформатора 6 представляет собой самостоятельную добротную колебательную цепь с тремя резонансами, на длине L, на высоте H и на ширине D, с расчетными значениями первых резонансных частот и добротностей на этих частотах, равнымиThe rectangular metal tank of the autotransformer 6 is an independent high-quality oscillatory circuit with three resonances, at a length L, at a height H and at a width D, with the calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies equal to

BB регулятор напряжения R делит металлический цилиндрический бак 7 по высоте на две неравные части: более протяженную верхнюю - ух и укороченную нижнюю - xz. Расчетные значения первых резонансных частот и добротностей на этих частотах (резонансы на высотах) для колебательных цепей, образованных нижней и верхней частями металлического бака 7, включающими в себя ВВ регулятор напряжения R, составилиBB voltage regulator R divides the metal cylindrical tank 7 in height into two unequal parts: a longer upper - uh and a shortened lower - xz. The calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies (resonances at heights) for the oscillatory circuits formed by the lower and upper parts of the metal tank 7, including the explosive voltage regulator R, amounted to

Из сравнения (18-23) с (2-7) следует, что с учетом влияния проводов снижения h₀₁, h₀₂ и резонансов антенн вертикальной поляризации на гармониках в частотный диапазон 4.2-195.0MHz излучений указанных антенн попали значения частот первых резонансов почти всех рассчитанных выше добротных колебательных цепей рассматриваемых автотрансформаторов, кроме следующих значений частот: первого резонанса катушки S₁, которое составляет

, первого резонанса внешне-внутренней колебательной цепи катушки S₁₁*, которое равно

, и первого резонанса нижней части цилиндрического бака 7 с регулятором напряжения R, которое составляет

.From a comparison of (18-23) with (2-7) it follows that, taking into account the influence of the reduction wires h ₀₁ , h ₀₂ and the resonances of the vertical polarization antennas at harmonics, the frequencies of the first resonances of almost all fell into the frequency range 4.2-195.0 MHz of the radiations of these antennas high-quality oscillatory circuits of the considered autotransformers calculated above, except for the following frequencies: the first resonance of the coil S ₁ , which is

, the first resonance of the external-internal vibrational circuit of the coil S ₁₁ *, which is equal to

, and the first resonance of the lower part of the cylindrical tank 7 with a voltage regulator R, which is

.

При этом расчетные значения частот первых резонансов колебательных цепей, включающих в себя катушки S₂, S₃, S₄, S₅, резонансов колебательных цепей катушек S₁,

,

на ближайших высших гармониках со значениями m=2-12 и первых резонансов на длине L и высоте Н основного бака 6 в исследуемых автотрансформаторах находятся в пределах частотного диапазона 5,0-32.0MHz. Колебания на этих частотах выводятся в эфир через излучения антенн: (h₁+h₀₁), (h₂+h₀₂) - на их первых резонансных частотах f_ν01=5.2MHz, f_ν02=4.9MHz и на гармониках этих частот с n=2, 3, равных 2f_ν01=10.4MHz, 2f_ν02=9.8MHz, 3f_ν01=15.6MHz, 3f_ν02=14.7MHz; h₁ - на ее первой и второй резонансных частотах f_ν1=17.7MHz, 2f_ν1=35.4MHz; h₂ - на ее первой резонансной частоте f_ν2=27.6MHz.In this case, the calculated values of the frequencies of the first resonances of the oscillatory circuits, including coils S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , the resonances of the oscillatory circuits of the coils S ₁ ,

,

at the nearest higher harmonics with values m = 2-12 and the first resonances at a length L and a height H of the main tank 6 in the studied autotransformers are within the frequency range of 5.0-32.0 MHz. Oscillations at these frequencies are transmitted through the radiation of antennas: (h ₁ + h ₀₁ ), (h ₂ + h ₀₂ ) - at their first resonant frequencies f _ν01 = 5.2 MHz, f _ν02 = 4.9 MHz and at harmonics of these frequencies with n = 2, 3, equal to 2f _ν01 = 10.4MHz, 2f _ν02 = 9.8MHz, 3f _ν01 = 15.6MHz, 3f _ν02 = 14.7MHz; h ₁ - at its first and second resonant frequencies f _ν1 = 17.7MHz, 2f _ν1 = 35.4MHz; h ₂ - at its first resonant frequency f _ν2 = 27.6 MHz.

Излучение на первой резонансной частоте

колебательной цепи, образованной верхней частью металлического бака 7, включающего в себя регулятор напряжения R, выводится в эфир с помощью антенн h₄, h₅ на их первой резонансной частоте f_ν4,5=170MHz.Radiation at the first resonant frequency

vibrational circuit formed by the upper part of the metal tank 7, which includes a voltage regulator R, is broadcast using antennas h ₄ , h ₅ at their first resonant frequency f _ν4.5 = 170 MHz.

Последние обстоятельства указывают на особую значимость информативных частотных полос излучений (Δf_ν0)₁, (Δf_ν0)_2,3, (Δf_ν1)₁, (Δf_ν2)₁, (Δf_ν1)₂, (Δf_ν4,5)₁ для диагностирования дефектностей катушек S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, основного бака 6 и регулятора напряжения R с его баком 7 в диагностируемых автотрансформаторах. Отметим, что две из указанных шести информативных частотных полос, а именно полосы (Δf_ν0)₁ и (Δf_ν0)_2,3, связаны с излучениями антенн, в образовании которых участвуют провода снижения вводов 1, 2. В работах [2, 3, 4] излучения этих антенн не учитывались. В заявляемом способе контроля технического состояния ЭЭ оборудования учет излучений антенн вертикальной поляризации (h₁+h₀₁) и (h₂+h₀₂) (в образовании которых участвуют провода снижения вводов 1, 2) в информативных частотных полосах (Δf_ν0)₁ и (Δf_ν0)_2,3 является принципиально важным для диагностирования дефектностей катушек исследуемых автотрансформаторов.Recent circumstances indicate the special significance of informative frequency bands of radiation (Δf _ν0 ) ₁ , (Δf _ν0 ) _2,3 , (Δf _ν1 ) ₁ , (Δf _ν2 ) ₁ , (Δf _ν1 ) ₂ , (Δf _ν4,5 ) ₁ for for diagnosing defects in coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , the main tank 6 and the voltage regulator R with its tank 7 in diagnosed autotransformers. Note that two of the six informative frequency bands, namely the bands (Δf _ν0 ) ₁ and (Δf _ν0 ) _2,3 , are associated with the radiations of the antennas, in the formation of which the wires for reducing the inputs 1, 2 are involved. In [2, 3 , 4] emissions of these antennas were not taken into account. In the inventive method for monitoring the technical condition of EE equipment, accounting for emissions of vertical polarization antennas (h ₁ + h ₀₁ ) and (h ₂ + h ₀₂ ) (in the formation of which wires of reducing inputs 1, 2 are involved) in informative frequency bands (Δf _ν0 ) ₁ and (Δf _ν0 ) _2,3 is crucial for diagnosing the defects of the coils of the studied autotransformers.

На шестом этапе определяем оптимальные информативные частотные полосы (Δf_Kj)_opt основных внутренних конструктивных элементов К_j (включая наполненный маслом основной бак 6) в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации исследуемых автотрансформаторов. Для этого сравним с экспериментами результаты выполненных выше расчетов электрических добротностей (Q_Kj ^t)_m и резонансных частот (f_Kj ^t)_m добротных собственных внутренних и внешне-внутренних K_j ^t-ых колебательных цепей, включающих в себя K_j-ый внутренний конструктивный элемент диагностируемых автотрансформаторов.At the sixth stage, we determine the optimal informative frequency bands (Δf _Kj ) _{opt of the} main internal structural elements K _j (including the main tank 6 filled with oil) in the energy spectra of the vertical polarization radiation of the studied autotransformers. To do this, we compare with experiments the results of the above calculations of the electric Q factors (Q _Kj ^t ) _m and resonant frequencies (f _Kj ^t ) _{m of} sound intrinsic internal and external internal K _j ^t- th vibrational circuits, including the K _j- th internal structural element of diagnosed autotransformers.

Сравнение с экспериментами целесообразно выполнить первоначально для новых автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН и АТ-1 фаза С ТН, в излучениях вертикальной поляризации которых имеются максимальные шансы обнаружить резонансы добротных собственных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей (см. Приложение).Comparison with experiments is advisable to perform initially for new autotransformers AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT and AT-1 phase C VT, in the vertical polarization of which there is a maximum chance of detecting resonances of sound intrinsic internal and external-internal vibrational circuits ( see Attachment).

На фиг.2a, b, c и 3a, b, c представлены энергетические спектры излучении вертикальной поляризации в диапазонах частот 5-33MHz и 30-205MHz для трех новых исследуемых автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН и АТ-1 фаза С ТН, снятые при их первичном вводе в эксплуатацию.On figa, b, c and 3a, b, c presents the energy spectra of the radiation of vertical polarization in the frequency ranges 5-33MHz and 30-205MHz for the three new investigated autotransformers AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT and AT -1 phase С ТН, taken during their initial commissioning.

Автотрансформаторы АТ-1 фаза А ТН и АТ-1 фаза В ТН в данной партии характеризуются минимальными интенсивностями излучений почти на всех частотах анализа и по данным методики [2] являются слабо дефектными, эталонными по полной дефектности и по всем вводам напряжений.Autotransformers AT-1 phase A VT and AT-1 phase B VT in this batch are characterized by minimal radiation intensities at almost all analysis frequencies and, according to the methodology [2], are weakly defective, reference for complete defectiveness and for all voltage inputs.

Автотрансформатор АТ-1 фаза С ТН по данным той же методики в целом является умеренно дефектным (при последующем наружном осмотре корпуса этого автотрансформатора были обнаружены микрощели, способствующие проникновению влаги в масляное наполнение основного бака трансформатора 6).According to the same technique, the AT-1 phase C VT transformer is moderately defective as a whole (during a subsequent external examination of the case of this autotransformer, microcracks were found to allow moisture to penetrate the oil filling of the transformer main tank 6).

Хорошо заметными в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН и АТ-1 фаза В ТН на частотах 5-33MHz (фиг.2a, b) являются пики d₀, e₀, g₀, k₀, p₀, q₀, t₀, a₁₁, с₁₁, g₂₁ с частотами и добротностямиThe peaks d ₀ , e ₀ , g ₀ , k ₀ , p ₀ , are clearly visible in the radiation spectra of the new standard autotransformers AT-1 phase A VT and AT-1 phase B VT at frequencies of 5-33 MHz (Fig. 2a, b) q ₀ , t ₀ , a ₁₁ , s ₁₁ , g ₂₁ with frequencies and Q factors

близкими к расчетным значениям резонансных частот и добротностей на основных тонах и на гармониках собственных колебательных цепей автотрансформаторов (с точностью до суммарной погрешности экспериментов и расчетов), включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ close to the calculated values of the resonant frequencies and Q factors on the fundamental tones and on the harmonics of the own oscillatory circuits of autotransformers (accurate to the total error of experiments and calculations), including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅

Пики g₁₁ и a₁₂ с частотами fg₁₁≈21,7MHz и fa₁₂≈3 2.2MHz, близкими к расчетным значениям частот первых резонансов на длине L и высоте Н основного бака 6 автотрансформатора (f_L=21.0MHz и f_H=32.0MHz), едва различимы в спектрах новых эталонных трансформаторов (см. фиг.2а, b).Peaks g ₁₁ and a ₁₂ with frequencies fg ₁₁ ≈21.7 MHz and fa ₁₂ ≈3 2.2 MHz, close to the calculated values of the frequencies of the first resonances at a length L and a height H of the main tank 6 of the autotransformer (f _L = 21.0 MHz and f _H = 32.0 MHz) are hardly distinguishable in the spectra of the new reference transformers (see figa, b).

В диапазоне частот 30-205MHz самыми заметными в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов (фиг.3а, b) являются пики с₁₃, а₂₃ с резонансными частотами и добротностями, равнымиIn the frequency range 30-205MHz, the most noticeable in the emission spectra of the new standard autotransformers (figa, b) are peaks with ₁₃ , and ₂₃ with resonant frequencies and Q factors equal to

Пик q₄₁ обусловлен излучением сторонней станции и исключен из рассмотрения.Peak q ₄₁ is due to radiation from a third-party station and is excluded from consideration.

Образование пиков c₁₃, а₂₃ можно объяснить наложением гармоник резонансных частот добротных собственных колебательных систем, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₄, S₅ и основной бак автотрансформатора 6 (резонанс на ширине D), с расчетными средними частотами и эквивалентными добротностямиThe formation of peaks c ₁₃ , and ₂₃ can be explained by the overlapping harmonics of the resonant frequencies of high-quality intrinsic vibrational systems, including coils S ₁ , S ₂ , S ₄ , S ₅ and the main tank of the autotransformer 6 (resonance at width D), with calculated average frequencies and equivalent Q

близкими к экспериментальным значениям (26).close to experimental values (26).

Пик p₄₁ на частоте f_p41≈181MHz, близкой к расчетному значению первого резонанса

верхней части цилиндрического бака 7, включающего в себя регулятор напряжения R, едва заметен в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов (см. фиг.3a, b).Peak p ₄₁ at a frequency f _p41 ≈181MHz, close to the calculated value of the first resonance

the upper part of the cylindrical tank 7, which includes the voltage regulator R, is barely noticeable in the emission spectra of the new standard autotransformers (see figa, b).

Следовательно, все наиболее заметные пики колебаний в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов на частотах анализа 5-195MHz, кроме пика q₄₁, связанного с излучением сторонней станции и потому исключенного из рассмотрения (вершина этого и других сторонних пиков излучений, связанных с излучениями вещательных и профессиональных станций, помечены на фиг.2, 3, 4, 5 знаком «+»), могут быть объяснены резонансами на основных тонах и на гармониках добротных собственных колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ и основной бак трансформатора 6.Consequently, all the most noticeable fluctuation peaks in the emission spectra of the new standard autotransformers at analysis frequencies of 5-195 MHz, except for q ₄₁ peak associated with the radiation from an external station and therefore excluded from consideration (the peak of this and other external radiation peaks associated with broadcast and professional stations, marked in figures 2, 3, 4, 5 with a “+” sign), can be explained by resonances on the fundamental tones and on the harmonics of sound intrinsic oscillatory circuits of autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ and the main tank of the transformer 6.

Пики d₀, e₀, g₀, k₀, p₀, q₀, t₀, а₁₁, с₁₁, g₂₁, a₁₂, c₁₃, а₂₃, p₄₁ и другие, присутствующие в спектрах новых эталонных автотрансформаторов (см. фиг.2a, b и 3а, b) на частотах и с добротностями, близкими к расчетным значениям резонансных частот и добротностей собственных колебательных цепей исследуемых автотрансформаторов, будем в дальнейшем называть «резонансами собственных колебательных цепей диагностируемых автотрансформаторов».The peaks d ₀ , e ₀ , g ₀ , k ₀ , p ₀ , q ₀ , t ₀ , and ₁₁ , s ₁₁ , g ₂₁ , a ₁₂ , c ₁₃ , and ₂₃ , p ₄₁ and others present in the spectra of the new reference autotransformers (see Fig. 2a, b and 3a, b) at frequencies and with Q factors close to the calculated values of the resonant frequencies and Q factors of the own vibrational circuits of the studied autotransformers, we will hereinafter be called "resonances of the natural vibrational circuits of the diagnosed autotransformers".

В спектрах излучений умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН (фиг.2с, 3с) хорошо заметными являются пики c₀ ¹, d₀, e₀ ¹¹, k₀ ¹, q₀ ¹, t₀, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹, d₁₁ ¹¹, g₁₁ ¹¹, a₂₁, b₂₁ ¹, g_2l ¹, a₁₂ ¹¹, a₁₃ ¹, a₁₄, a₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ с частотами и добротностямиIn the emission spectra of a moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT (figs. 2c, 3c), peaks c ₀ ¹ , d ₀ , e ₀ ¹¹ , k ₀ ¹ , q ₀ ¹ , t ₀ , a ₁₁ ¹ , c are clearly visible ₁₁ ¹ , d ₁₁ ¹¹ , g ₁₁ ¹¹ , a ₂₁ , b ₂₁ ¹ , g _2l ¹ , a ₁₂ ¹¹ , a ₁₃ ¹ , a ₁₄ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ with frequencies and Q factors

близкими к расчетным значениям частот резонансов и условно близкими к расчетным значениям добротностей на основных тонах и на гармониках колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, основной бак трансформатора 6 и регулятор напряжения R с его баком 7

close to the calculated values of the resonance frequencies and relatively close to the calculated values of the Q factors on the fundamental tones and on the harmonics of the oscillatory circuits of the autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , the main tank of the transformer 6 and the voltage regulator R with his tank 7

Отметим, что в выражениях (28, 29) отклонения по отдельным значениям добротностей заметно выше суммарной погрешности экспериментов и расчетов.

Note that in expressions (28, 29), deviations for individual Q factors are noticeably higher than the total error of experiments and calculations.

Пики b₁₄, q₄₁ обусловлены излучениями сторонних станций и исключены из рассмотрения. Увеличенные интенсивности пиков излучений сторонних станций b₁₄, q₄₁ (на 10-15 dB в спектрах излучений умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН в сравнении с аналогичными в спектрах новых эталонных автотрансформаторов) и повышенные (в сравнении с расчетными значениями) добротности пиков q₀ ¹, t₀, а₁₁ ¹, c₁₁ ¹, a₁₄, a₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ могут быть следствием наложения гармоник резонансных частот колебательных цепей и действия эффекта регенеративного усиления и генерирования шумов (и колебаний) в дефектном ЭЭ оборудовании, впервые обнаруженном в [4] и объясненным в [3, 5].The peaks b ₁₄ , q _{41 are} due to emissions from external stations and are excluded from consideration. The increased intensities of the peaks of radiation from third-party stations b ₁₄ , q ₄₁ (by 10-15 dB in the emission spectra of the moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT compared with similar ones in the spectra of new reference autotransformers) and increased (in comparison with calculated values) Q factors of peaks q ₀ ¹ , t ₀ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹ , a ₁₄ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ may be the result of overlapping harmonics of the resonant frequencies of the vibrational circuits and the effect of the regenerative amplification and the generation of noise (and oscillations) in defective EE equipment first discovered in [4 ] and explained in [3, 5].

Помеченные штрихами пики c₀ ¹, c₀ ¹¹, e₀ ¹¹, k₀ ¹, p₀ ¹, q₀ ¹, t₀ ¹, а₁₁ ¹, с₁₁ ¹, d₁₁ ¹¹, g₁₁ ¹¹, b₂₁ ¹, d₂₁ ¹¹, g₂₁ ¹, a₁₂ ¹¹, g₁₂ ¹¹, a₁₃ ¹, a₂₂ ¹¹, c₁₄ ¹, a₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ и другие в спектрах излучений умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН с частотами и добротностями, отличными от значений частот и добротностей аналогичных пиков c₀, e₀, k₀, q₀, t₀, a₁₁, c₁₁, d₁₁, g₁₁, b₂₁, g₂₁, a₁₂, a₁₃, a₁₄, a₂₃, p₄₁ в спектрах новых эталонных автотрансформаторов, будем в дальнейшем называть «резонансами дефектных колебательных цепей диагностируемых автотрансформаторов» с тем, чтобы обратить внимание на возможность изменений резонансных частот и добротностей колебательных цепей ЭЭ оборудования при возникновении в них дефектов.The dashed peaks c ₀ ¹ , c ₀ ¹¹ , e ₀ ¹¹ , k ₀ ¹ , p ₀ ¹ , q ₀ ¹ , t ₀ ¹ , and ₁₁ ¹ , s ₁₁ ¹ , d ₁₁ ¹¹ , g ₁₁ ¹¹ , b ₂₁ ¹ , d ₂₁ ¹¹ , g ₂₁ ¹ , a ₁₂ ¹¹ , g ₁₂ ¹¹ , a ₁₃ ¹ , a ₂₂ ¹¹ , c ₁₄ ¹ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ and others in the emission spectra of a moderately defective autotransformer AT-1 phase C TN with frequencies and Q factors different from the frequencies and Q factors of similar peaks c ₀ , e ₀ , k ₀ , q ₀ , t ₀ , a ₁₁ , c ₁₁ , d ₁₁ , g ₁₁ , b ₂₁ , g ₂₁ , a ₁₂ , a ₁₃ , a ₁₄ , a ₂₃ , p ₄₁ in the spectra of new reference autotransformers, we will hereinafter be called “resonances of defective vibrational circuits of diagnosed autotransformers” in order to reverse attention to the possibility of changes in the resonant frequencies and quality factors of the vibrational circuits of EE equipment in case of defects in them.

Отметим также, что интенсивности всех наиболее заметных пиков k₀ ¹, q₀ ¹, t₀, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹, d₁₁ ¹¹, g₁₁ ¹¹, a_2l, b₂₁ ¹, g₂₁ ¹, a₁₂ ¹¹, a₁₃ ¹, a₁₄, a₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ в спектрах излучений умеренно дефектного автотрансформатора AT-1 фаза С ТН в среднем на 8-25 dB выше, чем у новых эталонных автотрансформаторов, что может быть объяснено ухудшением изолирующих свойств масляного наполнения основного бака 6 в этом автотрансформаторе из-за проникновения в него влаги, наложениями резонансов колебательных систем на гармониках и эффектом регенеративного усиления и генерирования шумов (и колебаний) в умеренно дефектном ЭЭ оборудовании [3, 4, 5].We also note that the intensities of all the most noticeable peaks are k ₀ ¹ , q ₀ ¹ , t ₀ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹ , d ₁₁ ¹¹ , g ₁₁ ¹¹ , a _2l , b ₂₁ ¹ , g ₂₁ ¹ , a ₁₂ ¹¹ , a ₁₃ ¹ , a ₁₄ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ in the emission spectra of a moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT is on average 8-25 dB higher than that of new reference autotransformers, which can be explained by the deterioration of the insulating properties of the oil filling the main tank 6 in this autotransformer due to the penetration of moisture into it, overlapping resonances of the oscillating systems at harmonics and the effect of regenerative amplification and noise generation in (and vibrations) in a moderately defective equipment EE [3, 4, 5].

Пик p₄₁ ¹¹ с частотой

, близкой к экспериментальному значению частоты f_p41≈181MHz пика p41 в спектрах новых эталонных автотрансформаторов и к расчетному значению частоты первого резонанса

для верхней части металлического бака 7 с регулятором напряжения R, хорошо заметен в спектре излучения умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН (см. фиг.3 с).Peak p ₄₁ ¹¹ with a frequency

close to the experimental value of the frequency f _{p41 ≈181} MHz of the peak p41 in the spectra of new reference autotransformers and to the calculated value of the frequency of the first resonance

for the upper part of the metal tank 7 with a voltage regulator R, it is clearly visible in the emission spectrum of the moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT (see Fig. 3 c).

В отличие от новых автотрансформаторов, в спектрах излучений автотрансформаторов АТ-1 фаза A FE и АТ-2 фаза A FE со сроками эксплуатации более 20 лет на частотах 40-205MHz вблизи расчетного значения частоты первого резонанса

верхней части металлического бака 7 с регулятором напряжения R наблюдаются хорошо заметные серии пиков p₄₁ ¹¹¹, p₄₁ ¹, p₄₁, p₄₁ ¹¹, среди которых самыми интенсивными является пики p₄₁, p₄₁ ¹¹, с резонансными частотами f_p41≈181MHz,

. При этом интенсивности пиков p₄₁, p₄₁ ¹¹ в спектре излучения автотрансформатора АТ-1 фаза А FE на 38-41dB выше интенсивностей пиков p₄₁ в спектрах новых эталонных автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН и АТ-1 фаза В ТН и на 29-39dB выше интенсивностей пиков p₄₁, p₄₁ ¹¹ в спектре излучения автотрансформатора АТ-2 фаза А FE.In contrast to the new autotransformers, in the emission spectra of the AT-1 autotransformers phase A FE and AT-2 phase A FE with operating lives of more than 20 years at frequencies of 40-205 MHz near the calculated value of the frequency of the first resonance

the top of the metal tank 7 with voltage regulator R, there are clearly visible series of peaks p ₄₁ ¹¹¹ , p ₄₁ ¹ , p ₄₁ , p ₄₁ ¹¹ , among which the most intense are peaks p ₄₁ , p ₄₁ ¹¹ , with resonant frequencies f _p41 ≈181MHz,

. In this case, the intensities of the peaks p ₄₁ , p ₄₁ ¹¹ in the emission spectrum of the AT-1 phase A autotransformer phase A are 38-41dB higher than the intensities of the p ₄₁ peaks in the spectra of the new reference autotransformers AT-1 phase A VT and AT-1 phase B VT and 29 -39dB higher than the intensities of the peaks p ₄₁ , p ₄₁ ¹¹ in the emission spectrum of the autotransformer AT-2 phase A FE.

Вблизи расчетного значения частоты первого резонанса на высоте Н основного бака трансформатора f_H≈32.0MHz, в спектрах излучений автотрансформаторов АТ-1 фазы А, В, С FE и АТ-2 фаза А FE со сроками эксплуатации более 20 лет (см. фиг.4) также наблюдаются хорошо заметные серии пиков а₁₂ ¹, а₁₂, а₁₂ ¹¹ с интенсивностями на 12-48dB выше интенсивностей пиков a12 с частотой f_a12≈32.2MHz в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН и АТ-1 фаза В ТН.Near the calculated value of the frequency of the first resonance at a height H of the main tank of the transformer f _H ≈ 32.0 MHz, in the emission spectra of autotransformers АТ-1 phase А, В, С FE and АТ-2 phase А FE with operation periods of more than 20 years (see Fig. 4) well-visible series of peaks a ₁₂ ¹ , a ₁₂ , and ₁₂ ¹¹ are also observed with intensities 12–48 dB higher than the intensities of peaks a12 with a frequency f _a12 ≈ _32.2 MHz in the emission spectra of the new standard autotransformers АТ-1 phase А ТН and АТ- Phase 1 VT.

Отмеченные обстоятельства позволяют выделить в энергетических спектрах излучений исследуемых автотрансформаторов внутри наиболее информативной частотной полосы излучения (Δf_ν4,5)₁ вводов 4, 5 и вблизи расчетного значения частоты первого резонанса f_R ¹≈180MHz верхней части цилиндрического бака 7 с регулятором напряжения R оптимальную информативную частотную полосу для диагностирования дефектности регулятора напряжения R с его баком, равную

и указанную вверху фиг.3а, 5а.The noted circumstances make it possible to identify in the energy spectra of the radiation of the studied autotransformers inside the most informative frequency band of the radiation (Δf _ν4.5 ) ₁ inputs 4, 5 and near the calculated value of the frequency of the first resonance f _R ¹ ≈180 MHz of the upper part of the cylindrical tank 7 with a voltage regulator R optimal informative frequency band for diagnosing the fault of the voltage regulator R with its tank, equal to

and indicated at the top of FIGS. 3a, 5a.

Аналогично, оптимальную информативную частотную полосу для диагностирования дефектности основного бака 6, равную Δf_H≈1.4MHz, можно выделить в спектрах излучений исследуемых автотрансформаторов в информативной частотной полосе (Δf_ν1)₂ ввода 1 вблизи расчетного значения частоты первого резонанса f_H≈32.0MHz на высоте Н основного бака 6 (см. фиг.2, 4).Similarly, the optimal informative frequency band for diagnosing the defectiveness of the main tank 6, equal to Δf _H ≈ 1.4MHz, can be distinguished in the emission spectra of the studied autotransformers in the informative frequency band (Δf _ν1 ) _{2 of} input 1 near the calculated value of the frequency of the first resonance f _H ≈ 32.0MHz at height H of the main tank 6 (see figure 2, 4).

Для определения оптимальных информативных частотных полос диагностирования дефектностей катушек S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, расположенных внутри основного бака трансформатора 6, продолжим сопоставление полученных выше расчетных значений резонансных частот и добротностей колебательных цепей (18-23) с экспериментальными спектрами для автотрансформаторов АТ-1 фаза A FE, АТ-1 фаза В FE, АТ-1 фаза С FE и АТ-2 фаза А FE со сроками эксплуатации более 20 лет. При этом особое внимание уделим частотам 8.0-27.0MHz, где расположены расчетные значения основных первых резонансных частот колебательных цепей, включающих в себя катушки S₃, S₄, S₅, и расчетные значения резонансных частот колебательных цепей катушек S₁,

,

и S₂ на ближайших высших гармониках со значениями m=2-10.To determine the optimal informative frequency bands for diagnosing defects in the coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ located inside the main tank of transformer 6, we continue to compare the calculated above values of the resonance frequencies and quality factors of the vibrational circuits (18-23) spectra for autotransformers AT-1 phase A FE, AT-1 phase B FE, AT-1 phase C FE and AT-2 phase A FE with a life of more than 20 years. In this case, we will pay special attention to the frequencies 8.0-27.0MHz, where the calculated values of the main first resonant frequencies of the vibrational circuits, including coils S ₃ , S ₄ , S ₅ , and the calculated values of the resonant frequencies of the vibrational circuits of the coils S ₁ , are located

,

and S ₂ at the nearest higher harmonics with values m = 2-10.

В энергетических спектрах указанных автотрансформаторов на частотах 8.0-27.0MHz наиболее заметными являются следующие пики колебаний с эквивалентными добротностями Q_eq=50-300, в отдельных случаях существенно увеличенными в сравнении с оценочными значениями (18-23) вследствие наложений гармоник резонансных частот колебательных цепей и действия эффекта регенеративного усиления (и генерирования) шумов и колебаний [5] (см. фиг.4):In the energy spectra of these autotransformers at frequencies of 8.0-27.0MHz, the most noticeable are the following vibration peaks with equivalent Q factors Q _eq = 50-300, which in some cases are significantly increased in comparison with the estimated values (18-23) due to overlapping harmonics of the resonant frequencies of the vibrational circuits and the effect of the regenerative amplification (and generation) of noise and oscillations [5] (see figure 4):

AT-1 фаза A FE: пики k₀, q₀ ¹, q₀ ¹¹, a₁₁ ¹¹¹, c₁₁ ¹, c₁₁ ¹¹, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ с резонансными частотамиAT-1 phase A FE: peaks k ₀ , q ₀ ¹ , q ₀ ¹¹ , a ₁₁ ¹¹¹ , c ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹¹ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ¹ with resonant frequencies

близкими к расчетным значениям частот резонансов на основных тонах и на гармониках добротных колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ close to the calculated values of the resonance frequencies on the fundamental tones and on the harmonics of high-quality oscillatory circuits of autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅

причем интенсивности пиков q₀ ¹, q₀ ¹¹, а₁₁ ¹¹¹, с₁₁ ¹, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ на 10-58 dB выше интенсивностей аналогичных пиков в спектрах новых эталонных автотрансформаторов;moreover, the intensities of the peaks q ₀ ¹ , q ₀ ¹¹ , and ₁₁ ¹¹¹ , s ₁₁ ¹ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ^{1 are} 10-58 dB higher than the intensities of similar peaks in the spectra of new reference autotransformers;

АТ-1 фаза В FE, пики k₀, q₀ ¹, q₀ ¹¹, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹¹¹, с₁₁ ¹¹, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ с резонансными частотамиAT-1 phase B FE, peaks k ₀ , q ₀ ¹ , q ₀ ¹¹ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹¹¹ , s ₁₁ ¹¹ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ¹ with resonant frequencies

близкими к расчетным значениям частот резонансов на основных тонах и на гармониках добротных колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ close to the calculated values of the resonance frequencies on the fundamental tones and on the harmonics of high-quality oscillatory circuits of autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅

причем интенсивности пиков q₀ ¹¹, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹¹¹, с₁₁ ¹¹, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ на 18-58 dB выше интенсивностей аналогичных пиков в спектрах новых эталонных автотрансформаторов;and the intensities of the peaks q ₀ ¹¹ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹¹¹ , s ₁₁ ¹¹ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ^{1 are} 18-58 dB higher than the intensities of similar peaks in the spectra of new reference autotransformers;

АТ-1 фаза С FE, пики k₀, p₀ ¹¹¹, q₀ ¹, q₀ ¹¹, а₁₁ ¹, c₁₁ ¹¹¹, d₁₁, e₁₁, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ с резонансными частотамиAT-1 phase C FE, peaks k ₀ , p ₀ ¹¹¹ , q ₀ ¹ , q ₀ ¹¹ , and ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹¹¹ , d ₁₁ , e ₁₁ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ¹ with resonant frequencies

близкими к расчетным значениям частот резонансов на основных тонах и на гармониках добротных колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ close to the calculated values of the resonance frequencies on the fundamental tones and on the harmonics of high-quality oscillatory circuits of autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅

причем интенсивности пиков p₀ ¹, q₀ ¹, q₀ ¹¹, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹¹¹, d₁₁, e₁₁, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ на 13-58dB выше интенсивностей аналогичных пиков в спектрах новых эталонных автотрансформаторов;moreover, the intensities of the peaks p ₀ ¹ , q ₀ ¹ , q ₀ ¹¹ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹¹¹ , d ₁₁ , e ₁₁ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ^{1 are} 13-58dB higher than the intensities of similar peaks in the spectra of new reference autotransformers;

АТ-2 фаза A FE, пики k₀ ¹, k₀ ¹¹, p₀ ¹, q₀ ¹¹¹, q₀, q₀ ¹¹, t₀ ¹, t₀, ν₀ ¹, ν₀ ¹¹, a₁₁ ¹, a₁₁, b₁₁ ¹, b₁₁, c₁₁ ¹¹¹, c₁₁ ¹, c₁₁, с₁₁ ¹¹, d₁₁ ¹, d₁₁ ¹¹, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ с резонансными частотамиAT-2 phase A FE, peaks k ₀ ¹ , k ₀ ¹¹ , p ₀ ¹ , q ₀ ¹¹¹ , q ₀ , q ₀ ¹¹ , t ₀ ¹ , t ₀ , ν ₀ ¹ , ν ₀ ¹¹ , a ₁₁ ¹ , a ₁₁ , b ₁₁ ¹ , b ₁₁ , c ₁₁ ¹¹¹ , c ₁₁ ¹ , c ₁₁ , s ₁₁ ¹¹ , d ₁₁ ¹ , d ₁₁ ¹¹ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ¹ with resonant frequencies

близкими к расчетным значениям частот резонансов на основных тонах и на гармониках добротных колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅

close to the calculated values of the resonance frequencies on the fundamental tones and on the harmonics of high-quality oscillatory circuits of autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅

причем интенсивности пиков k₀ ¹¹, p₀ ¹, q₀ ¹¹¹, g₀, q₀ ¹¹, t₀ ¹, t₀, ν₀ ¹, ν₀ ¹¹, a₁₁ ¹, а₁₁, b₁₁ ¹, b₁₁, с₁₁ ¹¹¹, c₁₁ ¹, c₁₁, c₁₁ ¹¹, d₁₁ ¹, d₁₁, b₂₁ ¹¹, d₂₁ ¹ на 34-58 dB выше интенсивностей аналогичных пиков в спектрах новых эталонных автотрансформаторов.and the intensities of the peaks are k ₀ ¹¹ , p ₀ ¹ , q ₀ ¹¹¹ , g ₀ , q ₀ ¹¹ , t ₀ ¹ , t ₀ , ν ₀ ¹ , ν ₀ ¹¹ , a ₁₁ ¹ , and ₁₁ , b ₁₁ ¹ , b ₁₁ , s ₁₁ ¹¹¹ , s ₁₁ ¹ , s ₁₁ , s ₁₁ ¹¹ , d ₁₁ ¹ , d ₁₁ , b ₂₁ ¹¹ , d ₂₁ ^{1 are} 34-58 dB higher than the intensities of similar peaks in the spectra of new reference autotransformers.

Объединяя в компактные серии интенсивные пики колебаний с частотами, определяемыми соотношениями (24), (28), (30), (32), (34), (36) и близкими к расчетным значениям частот собственных колебательных цепей (f_Kj ^t)_m исследуемых автотрансформаторов с набором различных порядковых номеров t при минимальных номерах гармоник m, получим с учетом выражений (25), (29), (31), (33), (35), (37) следующие оптимальные информативные частотные полосы для диагностирования дефектностей катушек S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ и средние значения частот в этих полосах (указаны в скобках):Combining intense oscillation peaks in compact series with frequencies determined by relations (24), (28), (30), (32), (34), (36) and close to the calculated values of the frequencies of the natural vibrational chains (f _Kj ^t ) _m autotransformers under study with a set of different serial numbers t with minimum harmonic numbers m, we obtain, taking into account expressions (25), (29), (31), (33), (35), (37) the following optimal informative frequency bands for diagnosing coil defects S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ and the average frequencies in these bands (indicated in parentheses):

Оптимальные информативные частотные полосы Δf_S1, Δf_S2, Δf_S3, Δf_S4, Δf_S5 показаны в верхних частях фиг.2а, 4а и вместе занимают участок спектра с частотами 8.0-20.5MHz. Колебания с указанными частотами излучаются в эфир антеннами (h₁+h₀₁), (h₂+h₀₂) на вторых и третьих гармониках их основных резонансов и антенной h₁ на ее основной (первой) резонансной частоте.The optimal informative frequency bands Δf _S1 , Δf _S2 , Δf _S3 , Δf _S4 , Δf _S5 are shown in the upper parts of Figures 2a, 4a and together occupy a portion of the spectrum with frequencies of 8.0-20.5 MHz. Oscillations with the indicated frequencies are broadcasted by the antennas (h ₁ + h ₀₁ ), (h ₂ + h ₀₂ ) at the second and third harmonics of their main resonances and the antenna h ₁ at its main (first) resonant frequency.

Как видим, высказанное выше предположение подтвердилось - именно низкочастотные участки спектров излучений вертикальной поляризации оказались самыми информативными с позиций диагностирования дефектностей катушек исследуемых автотрансформаторов. При этом колебания с частотами 8.0-14.4MHz, где располагаются оптимальные информативные частотные полосы ВВ катушек S₁, S₂, S₃, выводятся в эфир антеннами вертикальной поляризации (h₁+h₀₁), (h₂+h₀₂), излучающие способности которых в прототипе [2] и в работах [3, 4] не учитывались.As we see, the assumption stated above was confirmed - it was the low-frequency sections of the vertical polarization radiation spectra that turned out to be the most informative from the point of view of diagnosing the defects of the coils of the studied autotransformers. In this case, oscillations with frequencies of 8.0-14.4 MHz, where the optimal informative frequency bands of explosive coils S ₁ , S ₂ , S ₃ are located, are broadcasted by vertical polarization antennas (h ₁ + h ₀₁ ), (h ₂ + h ₀₂ ), emitting whose capabilities in the prototype [2] and in [3, 4] were not taken into account.

На седьмом этапе определяем максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе (Δf_Kj)_opt для каждого K_j-го внутреннего конструктивного элемента, формируем критерии для определения дефектностей и определяем дефектность каждого K_j-го внутреннего конструктивного элемента, включая основной металлический бак оборудования, на основании сравнения максимальных интенсивностей указанных пиков в одинаковых оптимальных информативных частотных полосах (Δf_Kj)_opt энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного ЭЭ оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, т.е. в одинаковых режимах эксплуатации оборудования и с применением единых метрических средств.At the seventh stage, we determine the maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band (Δf _Kj ) _opt for each K _{j of the} internal structural element, form criteria for determining defects and determine the defectiveness of each K _{j of the} internal structural element, including the main metal tank equipment, based on a comparison of the maximum intensities of these peaks in the same optimal informative frequency bands (Δf _Kj ) _opt energy spectra values of vertical polarization from the same type of controlled and reference EE equipment, measured under equivalent conditions, i.e. in the same operating modes of equipment and with the use of uniform metric means.

Максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе Δf_S1 для ВВ катушки S₁ (и частей S₁₁*, S₁₁** этой катушки) в энергетических спектрах диагностируемых автотрансформаторов составляют (см. фиг.2, 4):The maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band Δf _S1 for the BB of the coil S ₁ (and parts S ₁₁ *, S ₁₁ ** of this coil) in the energy spectra of the diagnosed autotransformers are (see figure 2, 4):

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН - пик k₀ с интенсивностью выше эталонной на 3dB {эталоном слабой дефектности катушки S₁ является пик k₀ в спектре излучения автотрансформатора АТ-1 фаза В FE с интенсивностью -171dB(W)/Hz, см. ниже);AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT - peak k ₀ with an intensity higher than the reference on 3dB {the standard for weak defective coil S ₁ is the peak k ₀ in the emission spectrum of the autotransformer AT-1 phase B FE with an intensity of -171dB (W ) / Hz, see below);

АТ-1 фаза С ТН - пик k₀ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 31dB;AT-1 phase C VT - peak k ₀ ¹ with intensity higher than the reference by 31dB;

АТ-1 фаза A FE - пик k₀ с интенсивностью выше эталонной на 7dB;AT-1 phase A FE - peak k ₀ with an intensity higher than the reference by 7dB;

АТ-1 фаза В FE - пик k₀ с интенсивностью -171dB(W)/Hz (эталон слабой дефектности катушки S₁);AT-1 phase B FE - peak k ₀ with intensity -171dB (W) / Hz (standard weak defective coil S ₁ );

АТ-1 фаза С FE - пик k₀ с интенсивностью выше эталонной на 5dB;AT-1 phase C FE - peak k ₀ with an intensity higher than the reference by 5dB;

АT-2 фаза A FE - пик k₀ с интенсивностью выше эталонной на 43dB.AT-2 phase A FE - peak k ₀ with an intensity higher than the reference by 43dB.

(39)(39)

Максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе Δf_S2 для ВВ катушки S₂ в диагностируемых автотрансформаторах составляют (см. фиг.2, 4):The maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band Δf _S2 for the BB of the coil S ₂ in diagnosed autotransformers are (see figure 2, 4):

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН - пик q₀ с интенсивностью -176dB(W)/Hz (эталон слабой дефектности катушки S₂);AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT - peak q ₀ with an intensity of -176dB (W) / Hz (standard weak defective coil S ₂ );

АТ-1 фаза С ТН - пик q₀ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 31dB;AT-1 phase C VT - peak q ₀ ¹ with an intensity higher than the reference by 31dB;

АТ-1 фаза A FE, АТ-1 фаза В FE, АТ-1 фаза С FE, АТ-2 фаза A FE - пики q₀ ¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 47-48 dB;AT-1 phase A FE, AT-1 phase B FE, AT-1 phase C FE, AT-2 phase A FE - peaks q ₀ ¹¹ with an intensity higher than the reference by 47-48 dB;

(40)(40)

Максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе Δf_S3 Для ВВ катушки S₃ в диагностируемых автотрансформаторах составляют (см. фиг.2, 4):The maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band Δf _S3 For explosive coils S ₃ in diagnosed autotransformers are (see figure 2, 4):

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН - пики t₀ с интенсивностями -182dB(W)/Hz (эталон слабой дефектности катушки S₃);AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT - peaks t ₀ with intensities -182dB (W) / Hz (standard of weak defective coil S ₃ );

АТ-1 фаза С ТН - пик t₀ с интенсивностью выше эталонной на 37dB;AT-1 phase C VT - peak t ₀ with an intensity higher than the reference by 37dB;

АТ-1 фаза A FE - пик t₀ с интенсивностью выше эталонной на 7dB;AT-1 phase A FE - peak t ₀ with an intensity higher than the reference by 7dB;

AT-1 фаза В FE - пик t₀ с интенсивностью выше эталонной на 8dB;AT-1 phase B FE - peak t ₀ with an intensity higher than the reference by 8dB;

АТ-1 фаза С FE - пик t₀ с интенсивностью выше эталонной на 3dB;AT-1 phase C FE - peak t ₀ with an intensity higher than the reference on 3dB;

АТ-2 фаза A FE - пик t₀ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 50dB.AT-2 phase A FE - peak t ₀ ¹ with an intensity higher than the reference by 50dB.

(41)(41)

Максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе Δf_S4 для НВ катушки S₄ в диагностируемых автотрансформаторах составляют (см. фиг.2, 4):The maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band Δf _S4 for the HB coil S ₄ in the diagnosed autotransformers are (see figure 2, 4):

AT-1 фаза A TH, AT-1 фаза В ТН - пики а₁₁ с интенсивностью -175dB(W)/Hz (эталон слабой дефектности катушки S₄);AT-1 phase A TH, AT-1 phase B VT - peaks a ₁₁ with intensity -175dB (W) / Hz (standard of weak defective coil S ₄ );

АТ-1 фаза С ТН - пик а₁₁ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 29dB;AT-1 phase C TH - peak a ₁₁ ¹ with an intensity higher than the reference by 29dB;

AT-1 фаза A FE - пик а₁₁ ¹¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 14dB;AT-1 phase A FE - peak a ₁₁ ¹¹¹ with an intensity higher than the reference by 14dB;

АТ-1 фаза В FE - пик а₁₁ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 19dB;AT-1 phase B FE - peak a ₁₁ ¹ with an intensity higher than the reference by 19dB;

АТ-1 фаза С FE - пик а₁₁ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 32dB;AT-1 phase C FE - peak a ₁₁ ¹ with an intensity higher than the reference by 32dB;

АТ-2 фаза A FE - пик а₁₁ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 47dB.AT-2 phase A FE - peak a ₁₁ ¹ with an intensity higher than the reference by 47dB.

(42)(42)

Максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе Δf_S5 для НВ катушки S₅ в диагностируемых автотрансформаторах составляют (см. фиг.2, 4):The maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band Δf _S5 for the HB coil S ₅ in the diagnosed autotransformers are (see figure 2, 4):

AT-1 фаза A TH, AT-1 фаза В ТН - пики с₁₁ с интенсивностью -178dB(W)/Hz (эталон слабой дефектности катушки S₅);AT-1 phase A TH, AT-1 phase B VT - peaks from ₁₁ with an intensity of -178dB (W) / Hz (standard of weak defective coil S ₅ );

АТ-1 фаза С ТН - пик c₁₁ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 34dB;AT-1 phase C VT - peak c ₁₁ ¹ with an intensity higher than the reference by 34dB;

АТ-1 фаза A FE - пик c₁₁ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 10dB;AT-1 phase A FE - peak c ₁₁ ¹ with an intensity higher than the reference by 10dB;

АТ-1 фаза В FE - пик c₁₁ ¹¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 50dB;AT-1 phase B FE - peak c ₁₁ ¹¹¹ with an intensity higher than the reference by 50dB;

АТ-1 фаза С FE - пик c₁₁ ¹¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 22dB;AT-1 phase C FE - peak c ₁₁ ¹¹¹ with an intensity higher than the reference by 22dB;

АТ-2 фаза A FE - пик с₁₁ ¹¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 50dB.AT-2 phase A FE - peak with ₁₁ ¹¹¹ with an intensity higher than the reference by 50dB.

(43)(43)

Максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе Δf_H для основного бака 6 в диагностируемых автотрансформаторах составляют (см. фиг.2, 4):The maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band Δf _H for the main tank 6 in the diagnosed autotransformers are (see figure 2, 4):

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН - пики a₁₂ с интенсивностью -184dB(W)/Hz (эталон слабой дефектности основного бака 6);AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT - peaks a ₁₂ with an intensity of -184dB (W) / Hz (standard of weak defectiveness of the main tank 6);

АТ-1 фаза С ТН - пик а₁₂ ¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 17dB;AT-1 phase C TH - peak a ₁₂ ¹¹ with an intensity higher than the reference by 17dB;

АТ-1 фаза A FE - пик а₁₂ с интенсивностью выше эталонной на 12dB;AT-1 phase A FE - peak a ₁₂ with an intensity higher than the reference by 12dB;

АТ-1 фаза В FE - пик а₁₂ с интенсивностью выше эталонной на 27dB;AT-1 phase B FE - peak a ₁₂ with an intensity higher than the reference by 27dB;

АТ-1 фаза С FE - пик а₁₂ с интенсивностью выше эталонной на 20dB;AT-1 phase C FE - peak a ₁₂ with an intensity higher than the reference by 20dB;

AT-2 фаза A FE - пик a₁₂ ¹ с интенсивностью выше эталонной на 48dB.AT-2 phase A FE - peak a ₁₂ ¹ with an intensity higher than the reference by 48dB.

(44)(44)

Максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе Δf_R ¹ для ВВ регулятора напряжения R с баком 7 в диагностируемых автотрансформаторах равны (см. фиг.3, 5):The maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in the optimal informative frequency band Δf _R ¹ for the explosive voltage regulator R with tank 7 in the diagnosed autotransformers are equal (see Figs. 3, 5):

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН - пики р₄₁ с интенсивностью -183dB(W)/Hz (эталон слабой дефектности для регулятора напряжения R с баком 7);AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT - p ₄₁ peaks with an intensity of -183dB (W) / Hz (weak defect standard for voltage regulator R with tank 7);

АТ-1 фаза С ТН - пик p₄₁ ¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 11dB;AT-1 phase C VT - peak p ₄₁ ¹¹ with an intensity higher than the reference by 11dB;

АТ-1 фаза A FE - пик p₄₁ ¹¹ с интенсивностью выше эталонной на 41dB.AT-1 phase A FE - peak p ₄₁ ¹¹ with an intensity higher than the reference one by 41dB.

АТ-2 фаза A FE - пик p₄₁ с интенсивностью выше эталонной на 2dB.AT-2 phase A FE - peak p ₄₁ with an intensity higher than the reference by 2dB.

(45)(45)

С учетом (39-45) можно сформировать следующие критерии для определения дефектностей внутренних K_j-ых конструктивных элементов диагностируемых автотрансформаторов по максимальным интенсивностям пиков в оптимальных информативных частотных полосах элементов (Δf_Kj)_opt в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации этих автотрансформаторов:Taking into account (39-45), the following criteria can be formed for determining the defects of the internal K _jth structural elements of diagnosed autotransformers by the maximum peak intensities in the optimal informative frequency bands of the elements (Δf _Kj ) _opt in the energy spectra of the vertical polarization radiation of these autotransformers:

Слабая дефектность - максимальные интенсивности пиков излучений менее чем на 20 dB превышают аналогичные в спектре эталонного образца;Weak defectiveness - the maximum intensities of the radiation peaks are less than 20 dB higher than those in the spectrum of the reference sample;

Умеренная дефектность - максимальные интенсивности пиков излучений на 20-40 dB превышают аналогичные в спектре эталонного образца;Moderate imperfection - the maximum intensities of the radiation peaks are 20–40 dB higher than those in the spectrum of the reference sample;

Сильная дефектность - максимальные интенсивности пиков излучений более чем на 40 dB превышают аналогичные в спектре эталонного образца.Severe defectiveness - the maximum intensities of the radiation peaks are more than 40 dB higher than those in the spectrum of the reference sample.

(46)(46)

Используя соотношения (39-45) и критерии (46), определим дефектности всех основных внутренних конструктивных элементов в диагностируемых автотрансформаторах:Using relations (39-45) and criteria (46), we determine the defects of all the main internal structural elements in diagnosed autotransformers:

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН, дефектности ВВ катушек S₁, S₂, S₃, НВ катушек S₄, S₅, заземленного основного бака трансформатора 6 и ВВ регулятора напряжения R с баком 7 - слабые (эталонные по всем перечисленным элементам, кроме катушки S₁);AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT, defective BB coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , HB coils S ₄ , S ₅ , grounded main tank of transformer 6 and BB voltage regulator R with tank 7 - weak ( reference for all of the listed items except the coil S ₁ );

АТ-1 фаза С ТН, дефектности ВВ катушек S₁, S₂, S₃ и НВ катушек S₄, S₅ - умеренные, дефектности заземленного основного бака трансформатора 6 и ВВ регулятора напряжения R с баком 7 - слабые (дефектность основного бака 6 - ближе к умеренной);AT-1 phase C VT, the faults of the BB coils S ₁ , S ₂ , S ₃ and the HB coils S ₄ , S ₅ are moderate, the faults of the grounded main tank of the transformer 6 and the BB of the voltage regulator R with tank 7 are weak (the fault of the main tank 6 - closer to moderate);

АТ-1 фаза A FE, дефектности ВВ катушек S₁, S₃, НВ катушек S₄, S₅ и основного бака трансформатора 6 - слабые, дефектности ВВ катушки S₂ и ВВ регулятора напряжения R с баком 7 - сильные;AT-1 phase A FE, faults of the BB coils S ₁ , S ₃ , HB coils S ₄ , S ₅ and the main tank of the transformer 6 are weak, faults of the BB coils S ₂ and BB of the voltage regulator R with tank 7 are strong;

АТ-1 фаза В FE, дефектности ВВ катушек S₁, S₃ и НВ катушки S₄ - слабые (дефектность катушки S₁ - эталонная), дефектность основного бака трансформатора 6 - умеренная, дефектности ВВ катушки S₂ и НВ катушки S₅ - сильные, информация для определения дефектности ВВ регулятора напряжения R с баком 7 отсутствует;АТ-1 phase В FE, defectiveness of explosive coils S ₁ , S ₃ and НВ coils S ₄ - weak (faulty coils S ₁ - reference), defectiveness of the main tank of transformer 6 - moderate, faulty explosive coils S ₂ and НВ coils S ₅ - strong, information for determining the defectiveness of the explosive voltage regulator R with tank 7 is missing;

АТ-1 фаза С FE, дефектности НВ катушек S₄, S₅ и основного бака трансформатора 6 - умеренные, дефектность ВВ катушки S₂ - сильная, дефектность ВВ катушки S₁ и НВ катушки S₃ - слабые, информация для определения дефектности ВВ регулятора напряжения R с баком 7 отсутствует;AT-1 phase C FE, defectiveness of the HB coils S ₄ , S ₅ and the main tank of the transformer 6 are moderate, the defectiveness of the BB coils S ₂ is strong, the defectiveness of the BB coils S ₁ and HB coils S ₃ are weak, information for determining the defectiveness of the BB regulator voltage R with tank 7 is absent;

АТ-2 фаза A FE: дефектности ВВ катушек S₁, S₂, S₃, НВ катушек S₄, S₅ и основного бака трансформатора 6 - сильные, дефектность ВВ регулятора напряжения R с баком 7 - слабая.AT-2 phase A FE: defective BB of coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , HB coils S ₄ , S ₅ and the main tank of transformer 6 are strong, defective BB of voltage regulator R with tank 7 is weak.

(47)(47)

На восьмом этапе с учетом данных (22), (47) разрабатываем критерии определения полных дефектностей и, применяя эти критерии, определяем полные дефектности диагностируемых автотрансформаторов.At the eighth stage, taking into account the data (22), (47), we develop criteria for determining the total defects and, using these criteria, we determine the full defects of the diagnosed autotransformers.

Данные (22), (47) содержат результаты определения дефектностей основных внешних и внутренних конструктивных элементов диагностируемых автотрансформаторов (всего 12 основных конструктивных элементов), среди которых:Data (22), (47) contain the results of determining the defects of the main external and internal structural elements of diagnosed autotransformers (a total of 12 basic structural elements), including:

- 6 высоковольтных конструктивных элементов: ВВ вводы 1, 2, ВВ катушки S₁, S₂, S₃ и ВВ регулятор напряжения R с баком 7;- 6 high-voltage structural elements: BB inputs 1, 2, BB coils S ₁ , S ₂ , S ₃ and BB voltage regulator R with tank 7;

- 6 низковольтных конструктивных элементов: основной бак автотрансформатора 6, НВ вводы 3, 4, 5 и НВ катушки S₄, S₅.- 6 low-voltage structural elements: the main tank of the autotransformer 6, HB inputs 3, 4, 5 and HB coils S ₄ , S ₅ .

При грамотном техническом проектировании ЭЭ оборудования относительные запасы электрических прочностей ВВ и НВ, внешних и внутренних элементов конструкций - примерно одинаковые. Следовательно, отказы отдельных элементов - равновероятны, и вероятность полного отказа ЭЭ оборудования пропорциональна числу сильно дефектных элементов.With competent technical design of EE equipment, the relative reserves of electric strengths of explosives and HB, external and internal structural elements are approximately the same. Consequently, failures of individual elements are equally probable, and the probability of a complete failure of EE equipment is proportional to the number of strongly defective elements.

С учетом отмеченных обстоятельств можно сформировать достаточно простые критерии для определения полных дефектностей диагностируемых автотрансформаторов по результатам установленных выше дефектностей их основных внешних и внутренних конструктивных элементов:Given the circumstances noted, it is possible to form fairly simple criteria for determining the total defects of diagnosed autotransformers based on the results of the defects found above for their main external and internal structural elements:

Слабая полная дефектность автотрансформатора соответствует слабым дефектностям всех его основных конструктивных элементов.The weak complete defectiveness of the autotransformer corresponds to the weak defects of all its main structural elements.

Умеренная полная дефектность автотрансформатора соответствует умеренным дефектностям 1-12-ти его основных конструктивных элементов при слабых дефектностях остальных конструктивных элементов.The moderate complete defectiveness of the autotransformer corresponds to moderate defects of 1-12 of its main structural elements with weak defects of the remaining structural elements.

Сильная полная дефектность автотрансформатора соответствует сильным дефектностям 1-6-ти его основных конструктивных элементов при слабых и (или) умеренных дефектностях остальных конструктивных элементов.Strong complete defectiveness of the autotransformer corresponds to severe defects of 1-6 of its main structural elements with weak and (or) moderate defects of the remaining structural elements.

Опасная полная дефектность автотрансформатора соответствует сильным дефектностям 7-12-ти его основных конструктивных элементов при слабых и (или) умеренных дефектностях остальных конструктивных элементов.The dangerous complete defectiveness of the autotransformer corresponds to severe defects of 7-12 of its main structural elements with weak and (or) moderate defects of the remaining structural elements.

(48)(48)

Используя критерии (48) и данные (22), (47), определим полные дефектности диагностируемых автотрансформаторов.Using the criteria (48) and data (22), (47), we determine the total defects of the diagnosed autotransformers.

АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН: дефектности всех основных конструктивных элементов - слабые, полные дефектности - слабые (эталонные по полной дефектности);AT-1 phase A VT, AT-1 phase B VT: defects of all the main structural elements are weak, full defects are weak (reference for complete defectiveness);

АТ-1 фаза С ТН: дефектности ввода 1, катушек S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ - умеренные, дефектности вводов 2, 3, 4, 5, основного бака трансформатора 6 и регулятора напряжения R с баком 7 - слабые, полная дефектность - умеренная;AT-1 phase C VT: defects of input 1, coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ - moderate, defects of inputs 2, 3, 4, 5, main tank of transformer 6 and voltage regulator R with tank 7 - weak, complete defectiveness - moderate;

АТ-1 фаза A FE: дефектности вводов 3, 4, 5, катушки S₂ и регулятора напряжения R с баком 7 - сильные, дефектности вводов 1, 2, основного бака трансформатора 6 и катушек S₁, S₃, S₄, S₅ - слабые, полная дефектность - сильная;AT-1 phase A FE: defects of inputs 3, 4, 5, coil S ₂ and voltage regulator R with tank 7 - strong, defects of inputs 1, 2, main tank of transformer 6 and coils S ₁ , S ₃ , S ₄ , S ₅ - weak; complete defectiveness - strong;

АТ-1 фаза В FE: дефектности катушек S₂, S₅ - сильные, дефектности вводов 1, 2 и основного бака трансформатора 6 - умеренные, дефектности катушек S₁, S₃, S₄ - слабые, информация для определения дефектностей вводов 3, 4, 5 и регулятора напряжения R с баком 7 - отсутствует, полная дефектность - сильная;AT-1 phase B FE: defects of coils S ₂ , S ₅ - strong, defects of inputs 1, 2 and the main tank of transformer 6 - moderate, defects of coils S ₁ , S ₃ , S ₄ - weak, information for determining defects of inputs 3, 4, 5 and voltage regulator R with tank 7 - absent, complete defect - strong;

АТ-1 фаза С FE: дефектность катушки S₂ - сильная, дефектности катушек S₁, S₄, S₅ и основного бака трансформатора 6 - умеренные, дефектности вводов 1, 2 и катушки S₃ - слабые, информация для определения дефектностей вводов 3, 4, 5 и регулятора напряжения R с баком 7 - отсутствует, полная дефектность - сильная;AT-1 phase C FE: defective coil S ₂ - severe, faulty coils S ₁ , S ₄ , S ₅ and the main tank of transformer 6 - moderate, faulty inputs 1, 2 and coil S ₃ - weak, information for determining faulty inputs 3 , 4, 5 and voltage regulator R with tank 7 - absent, complete defectiveness - strong;

AT-2 фаза A FE: дефектности вводов 1, 2, 3, катушек S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ и основного бака трансформатора 6 - сильные, дефектности вводов 4, 5 - умеренные, дефектность регулятора напряжения R с баком 7 - слабая, полная дефектность - опасная.AT-2 phase A FE: defects of inputs 1, 2, 3, coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ and the main tank of transformer 6 - strong, defects of inputs 4, 5 - moderate, defective voltage regulator R with tank 7 - weak, complete defectiveness - dangerous.

(49)(49)

Отметим, что выводы (49), сделанные на основе анализа измеренных энергетических спектров излучений вертикальной поляризации и определения, с применением заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭ оборудования, дефектностей всех основных внутренних и внешних конструктивных элементов и полных дефектностей диагностируемых автотрансформаторов, в целом не противоречат выводам, полученным в прототипе [2] для автотрансформаторов АТ-1 фаза А, В, С FE и АТ-2 фаза A FE, но существенно уточняют, дополняют эти выводы и находятся в хорошем согласии с результатами хроматографического анализа содержания растворенных газов в масляной изоляции ВВ вводов и баков (основных и баков регуляторов напряжения) для всех рассмотренных в данной заявке автотрансформаторов: АТ-1 фазы А, В, С ТН, АТ-1 фазы А, В, С FE и АТ-2 фаза А FE.Note that the conclusions (49), based on the analysis of the measured energy spectra of vertical polarized radiation and determination, using the proposed method for monitoring the technical condition of EE equipment, the defects of all main internal and external structural elements and the complete defects of diagnosed autotransformers, in general, do not contradict the conclusions obtained in the prototype [2] for autotransformers AT-1 phase A, B, C FE and AT-2 phase A FE, but they significantly refine, supplement these conclusions and are in good condition with the results of chromatographic analysis of the content of dissolved gases in the oil insulation of the explosive inputs and tanks (main and voltage regulator tanks) for all autotransformers considered in this application: AT-1 phases A, B, C TN, AT-1 phases A, B, C FE and AT-2 phase A FE.

Хроматографический анализ [6] является сегодня общепризнанным способом диагностирования технического состояния ЭЭ оборудования, входит в стандарты отрасли и был выполнен для исследуемых автотрансформаторов одновременно с измерениями энергетических спектров излучений, представленными на фиг.2, 3, 4, 5.Chromatographic analysis [6] is today a universally recognized method for diagnosing the technical state of EE equipment, is part of the industry standards and was performed for the studied autotransformers simultaneously with measurements of the radiation energy spectra presented in Figs. 2, 3, 4, 5.

Согласно данным хроматографического анализа в масляной изоляции основного бака нового автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН (в целом определенного нами как умеренно дефектного) концентрации этилена и этана в 5-6 раз выше, чем таковые в новых автотрансформаторах AT-1 фазы А, В ТН (в целом определенных нами как слабо дефектные и эталонные по полной дефектности и дефектностям 11-ти из 12-ти основных внутренних и внешних конструктивных элементов). Повышенные концентрации указанных газов в масляной изоляции основного бака АТ-1 фаза С ТН - следствие проникновение влаги через микротрещины в корпусе этого бака 6 и признак дугообразования, затрагивающего твердую изоляцию катушек S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, дефектности которых в данном автотрансформаторе определены нами как умеренные.According to the chromatographic analysis in the oil insulation of the main tank of the new AT-1 autotransformer, phase C VT (generally defined as moderately defective), the ethylene and ethane concentrations are 5-6 times higher than those in the new AT-1 autotransformers of phase A, VT (in general, 11 of 12 basic internal and external structural elements defined by us as weakly defective and standard in terms of complete defectiveness and defects). Increased concentrations of these gases in the oil insulation of the main tank AT-1 phase C ТН is a consequence of moisture penetration through microcracks in the body of this tank 6 and a sign of arcing affecting the solid insulation of coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , defectiveness which in this autotransformer are defined by us as moderate.

В масляной изоляции основного бака автотрансформатора АТ-2 фаза А FE со сроком эксплуатации более 20 лет (единственного определенного нами в целом как опасно дефектного: сильно дефектного по основному баку, всем катушкам и вводам 1, 2, 3, умеренно дефектного по вводам 4, 5 и слабо дефектного по регулятору напряжения R с его баком) по данным хроматографического анализа содержание угарного газа в 2.5 раза превышает граничный уровень и в 5-10 раз выше, чем у автотрансформаторов АТ-1 фазы А, В, С FE (все со сроками эксплуатации более 20 лет и определены нами в целом как сильно дефектные), что является признаком высокотемпературных электрических разрядов в основном баке трансформатора АТ-2 фаза А FE и признаком повышенных дефектностей всех катушек и вводов 3, 4, 5 в этом автотрансформаторе.In the oil insulation of the main tank of the AT-2 autotransformer, phase A FE with a service life of more than 20 years (the only one that we identified as a whole is dangerously defective: severely defective in the main tank, all coils and inputs 1, 2, 3, moderately defective in inputs 4, 5 and slightly defective in the voltage regulator R with its tank) according to chromatographic analysis, the carbon monoxide content is 2.5 times higher than the boundary level and 5-10 times higher than for AT-1 autotransformers of phases A, B, C FE (all with deadlines operation more than 20 years and we have identified in elom as highly defective), which is a sign of high electrical discharges in the transformer tank essentially AT-2 phase A and FE feature elevated defective all coils and inputs 3, 4, 5 in the autotransformer.

В масляной изоляции бака 7 с регулятором напряжения R у автотрансформатора АТ-1 фаза А FE (единственного среди исследованных автотрансформаторов, обладающего сильной дефектностью регулятора напряжения R с баком 7) содержание этилена в 2.6 раза выше граничного значения (признак дугообразования, затрагивающего твердую изоляцию регулятора напряжения R с температурами нагрева дефектных областей выше опасного уровня t_al≈600°С) и в 8-25 раз выше, чем у трансформаторов АТ-2 фаза А FE и у АТ-1 фазы А, В, С ТН (определенных нами как слабо дефектных по регулятору напряжения R с его баком).In the oil insulation of tank 7 with a voltage regulator R for the AT-1 autotransformer, phase A FE (the only autotransformer tested with a severely defective voltage regulator R with tank 7) has an ethylene content 2.6 times higher than the boundary value (a sign of arcing affecting the solid insulation of the voltage regulator R with heating temperatures of defective regions above the hazardous level t _al ≈600 ° С) and 8–25 times higher than that of transformers АТ-2 phase А FE and АТ-1 phase А, В, С ТН (defined by us as weak defective by regulatory ru voltage R with its tank).

В масляной изоляции герметичного ВВ ввода 1 у автотрансформатора АТ-2 фаза А FE (в целом определенного нами как опасно дефектного и сильно дефектного по ВВ вводам 1, 2 и НВ вводу 3) содержание этилена (указывающего на дугообразование, затрагивающее твердую изоляцию с температурами нагрева дефектных областей выше опасного уровня t_al) близко к граничному и в 8-20 раз выше, чем у АТ-1 фазы А, В, С FE. Среди последних именно АТ-1 фаза В FE (в целом определенный нами как сильно дефектный и умеренно дефектный по ВВ вводу 1) характеризуется увеличенной в 7-17 раз, в сравнении с АТ-1 фазы А, С FE (в целом определенными нами как сильно дефектные, но слабо дефектные по ВВ вводу 1) суммарной концентрацией углеводородных газов и увеличенной в 10-20 раз концентрацией этана, указывающей на наличие у АТ-1 фаза В FE в проводе ввода 1 дугообразования, затрагивающего твердую изоляцию, с температурами нагрева дефектных областей ниже опасного уровня t_al.In the oil insulation of a sealed explosive input 1 at the AT-2 autotransformer, phase A FE (generally defined by us as dangerously defective and severely defective according to explosive inputs 1, 2 and HB input 3) is the ethylene content (indicating arc formation affecting solid insulation with heating temperatures defective areas above the dangerous level t _al ) are close to the boundary and 8-20 times higher than that of the AT-1 phase A, B, C FE. Among the latter, AT-1 phase B FE (in general, defined by us as severely defective and moderately defective in BB input 1) is characterized by a 7–17-fold increase in phase A, C FE compared with AT-1 (generally defined by us as severely defective, but slightly defective in BB input 1) the total concentration of hydrocarbon gases and ethane concentration increased by 10-20 times, indicating the presence of an AT-1 phase B FE in the input wire 1 of the arcing, affecting solid insulation, with heating temperatures of defective areas below the hazard level t _al .

Аналогично, по данным хроматографического анализа в масляной изоляции герметичного ВВ вывода 2 у автотрансформатора АТ-2 фаза A FE (в целом определенного нами как опасно дефектного и сильно дефектного по ВВ вводам 1, 2 и НВ вводу 3) содержание этилена (указывающего на дугообразование, затрагивающее твердую изоляцию, с температурами нагрева дефектных областей выше опасного уровня t_al) близко к граничному и в 20-40 раз выше, чем у АТ-1 фазы А, В, С FE. Среди последних именно АТ-1 фаза В FE (в целом определенный нами как сильно дефектный и умеренно-дефектный по проводу ВВ вывода 2) характеризуется увеличенной в 2 раза (в сравнении со слабо дефектными по проводу ВВ ввода 2 трансформаторами АТ-1 фазы А, С FE) суммарной концентрацией углеводородных газов и увеличенной в 10-20 раз концентрацией этана, указывающей на наличие у АТ-1 фаза В FE в ВВ вводе 2 дугообразования, затрагивающего твердую изоляцию, с температурами нагрева дефектных областей ниже опасного уровня t_al.Similarly, according to the chromatographic analysis in the oil insulation of the pressurized explosive output 2 at the AT-2 autotransformer phase A FE (generally defined as dangerously defective and severely defective in the explosive inputs 1, 2 and HB inlet 3), the ethylene content (indicating arcing, affecting solid insulation, with heating temperatures of defective areas above the hazardous level t _al ) close to the boundary and 20-40 times higher than that of the AT-1 phase A, B, C FE. Among the latter, it is the AT-1 phase B FE (generally defined by us as severely defective and moderately defective in the wire of the BB of output 2) that is characterized by a 2-fold increase (in comparison with weakly defective in the wire of the BB of input 2 of the AT-1 phase A transformers, With FE) the total concentration of hydrocarbon gases and an increased ethane concentration of 10-20 times, indicating the presence of an AT-1 phase B FE in the BB inlet 2 of the arcing affecting solid insulation, with heating temperatures of defective areas below the dangerous level t _al .

Сделанные нами заключения по дефектностям НВ вводов напряжений 3, 4, 5 в исследованных автотрансформаторах тоже находятся в разумном согласии с данными хроматографического анализа.Our conclusions on the defects of the NV input voltage 3, 4, 5 in the studied autotransformers are also in reasonable agreement with the data of chromatographic analysis.

Напомним, что НВ провод ввода 3 в диагностируемых автотрансформаторах является проводом заземления, т.е. опорным по ВВ входному напряжению U₁₃=500kV и ВВ выходному напряжению U₂₃=220kV. Поэтому установленные нами сильные дефектности у АТ-1 фаза А FE и АТ-2 фаза А FE по НВ вводу 3 являются естественным следствием сильных дефектностей ВВ катушки S₂ и ВВ регулятора напряжения R с его баком у АТ-1 фаза А FE и сильных дефектностей ВВ вводов 1, 2, основного бака и ВВ катушек S₁, S₂, S₃ у АТ-2 фаза А FE, уже подтвержденных данными хроматографического анализа (см. выше).Recall that the NV input 3 wire in diagnosed autotransformers is a ground wire, i.e. reference voltage for the input voltage U ₁₃ = 500kV and explosive output voltage U ₂₃ = 220kV. Therefore, the strong defects that we found for the AT-1 phase A FE and AT-2 phase A FE for NV input 3 are a natural consequence of the severe defects of the BB coil S ₂ and the BB voltage regulator R with its tank at AT-1 phase A FE and severe defects BB inputs 1, 2, the main tank and BB coils S ₁ , S ₂ , S ₃ at AT-2 phase A FE, already confirmed by chromatographic analysis (see above).

Наконец, определенные нами дефектности исследованных автотрансформаторов по НВ вводам 4, 5: сильная - у АТ-1 фаза А FE, умеренная - у АТ-2 фаза A FE и слабые - у АТ-1 фазы А, В, С ТН, хорошо согласуются с данными хроматографического анализа по содержанию растворенных газов в масляной изоляции бака 7 с регулятором напряжения R, информация о дефектностях которых излучается в эфир антеннами НВ вводов 4, 5.Finally, the defects we determined for the investigated autotransformers on the NV inputs 4, 5: strong - for AT-1 phase A FE, moderate - for AT-2 phase A FE, and weak - for AT-1 phases A, B, C TH, are in good agreement with data of chromatographic analysis on the content of dissolved gases in the oil insulation of the tank 7 with a voltage regulator R, information about the defects of which is transmitted to the air by the antennas of the HB inputs 4, 5.

У автотрансформатора АТ-1 фаза А FE (сильно дефектного по НВ вводам 4, 5) в масляной изоляции бака 7 с регулятором напряжения R существенно превышены граничные концентрации метана, этилена, ацетилена, водорода и двуокиси углерода - признаки интенсивного дугообразования с температурами нагрева дефектных областей выше опасного уровня t_al, что ведет к разложению масляной изоляции. При этом суммарная концентрация наиболее опасных газов (метана, этилена и ацетилена) в масляной изоляции бака 7 у автотрансформатора АТ-1 фаза А FE в 15 раз выше, чем у АТ-2 фаза А FE (умеренно дефектного по НВ вводам 4, 5), и в 60 раз выше, чем у АТ-1 фазы А, В, С ТН (слабо дефектных по НВ вводам 4, 5).At the AT-1 autotransformer phase A FE (which is highly defective in NV bushings 4, 5) in the oil insulation of tank 7 with voltage regulator R, the boundary concentrations of methane, ethylene, acetylene, hydrogen and carbon dioxide are significantly exceeded - signs of intense arcing with heating temperatures of defective areas above the dangerous level t _al , which leads to decomposition of the oil insulation. At the same time, the total concentration of the most dangerous gases (methane, ethylene and acetylene) in the oil insulation of tank 7 of the AT-1 autotransformer phase A FE is 15 times higher than that of the AT-2 phase A FE (moderately defective in NV inputs 4, 5) , and 60 times higher than that of AT-1 phases A, B, C TH (weakly defective on the HB inputs 4, 5).

Приведенный нами пример реализации заявляемого способа контроля технического состояния ЭЭО убедительно демонстрирует преимущества этого способа в сравнении со способом-прототипом в плане повышения надежности диагностирования полной дефектности контролируемого оборудования из-за увеличения глубины диагностирования, т.е. вследствие предварительного установления дефектностей всех основных внешних и внутренних конструктивных элементов этого оборудования, чего нет в прототипе и в других способах-аналогах.Our example of the implementation of the proposed method for monitoring the technical condition of the EEE convincingly demonstrates the advantages of this method in comparison with the prototype method in terms of increasing the reliability of diagnosing the complete defectiveness of the controlled equipment due to the increased depth of diagnosis, i.e. due to the preliminary determination of defects of all the main external and internal structural elements of this equipment, which is not in the prototype and in other methods-analogues.

Последовательно показано, каким образом в заявляемом способе первоначально устанавливаются дефектности всех основных внешних и внутренних конструктивных элементов, а затем формируются критерии и определяются полные дефектности отдельных экземпляров контролируемого ЭЭО на основании сравнения энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипных эталонных и контролируемых образцов этого оборудования, измеренных в одинаковых условиях эксплуатации и с применением единых метрических средств.It is consistently shown how in the claimed method the defects of all the main external and internal structural elements are initially established, and then the criteria are formed and the full defects of individual copies of the controlled EEE are determined based on a comparison of the energy spectra of vertical polarized radiation from the same standard and controlled samples of this equipment, measured in the same operating conditions and with the use of uniform metric means.

Сказанное свидетельствует, что заявляемый способ контроля технического состояния ЭЭО обладает достаточной новизной, увеличенной глубиной и повышенной надежностью диагностирования в сравнении со способом-прототипом и другими известными способами-аналогами.The foregoing indicates that the inventive method for monitoring the technical condition of the EEE has sufficient novelty, increased depth and increased reliability of diagnosis in comparison with the prototype method and other known methods-analogues.

Приложениеapplication

Развитие излучающей модели электроэнергетического оборудованияDevelopment of a radiating model of electric power equipment

ВведениеIntroduction

В работе [3] была предложена аналитическая излучающая модель электроэнергетического оборудования (ЭЭО), опирающаяся на теорию штыревых вибраторных антенн, свойства колебательных цепей с распределенными параметрами и физику процессов ионизации в диэлектрических промежутках, включая физику шумов. Данная работа ставит своей целью развитие этой модели в части, касающейся уточнения набора резонансных частот излучающих антенн вертикальной поляризации и выполнения численных оценок значений резонансных частот и электрических добротностей колебательных цепей электроэнергетического оборудования.In [3], an analytical radiating model of electric power equipment (EEE) was proposed, based on the theory of whip vibrator antennas, the properties of oscillatory circuits with distributed parameters, and the physics of ionization processes in dielectric gaps, including noise physics. This work aims to develop this model in terms of clarifying the set of resonant frequencies of emitting antennas of vertical polarization and performing numerical estimates of the values of resonant frequencies and electric Q factors of the oscillatory circuits of electric power equipment.

1. Резонансные частоты и добротности собственных колебательных цепей1. Resonant frequencies and quality factors of own vibrational circuits

Речь идет, в первую очередь, об оценке параметров добротных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей, полностью или частично расположенных внутри металлического корпуса ЭЭО, включая и сам металлический корпус.It is, first of all, an assessment of the parameters of sound internal and external-internal vibrational circuits, fully or partially located inside the metal housing of the EEE, including the metal housing itself.

Внутренние колебательные цепи такого оборудования, состоящие из расположенных внутри основного металлического бака 6 частей проводов высоковольтных и низковольтных вводов напряжений, отрезков соединительных проводников, электрических катушек S и регуляторов напряжений (токов) R с их баками, являются по своему типу экранированными высокочастотными (ВЧ) и сверхвысокочастотными (СВЧ) волноводными или коаксиальными резонаторами и могут обладать достаточно высокими добротностями, (Q_Kj ^t)_m_int≈15-60 на резонансных частотах (f_Kj ^t)_m, где К=R, S, … - тип основного внутреннего конструктивного элемента, входящего в колебательную цепь, j - порядковый номер конструктивного элемента К в ряду однотипных, t=0, 1, 2, … - порядковый номер колебательной цепи, включающей в себя K_j-ый конструктивный элемент, m=1, 2, 3, … - номер частотной гармоники основного тона, на которой резонирует колебательная цепь.The internal vibrational circuits of such equipment, consisting of 6 parts of wires of high-voltage and low-voltage voltage inputs, segments of connecting conductors, electric coils S and voltage regulators (currents) R with their tanks located inside the main metal tank, are shielded high-frequency (HF) and microwave (MW) or coaxial waveguide resonators, and can have a sufficiently high ^{_{Q,  (Q Kj t) m}}  int ≈15-60 at the resonant frequencies (f _Kj ^t) _m, where K = R, S, - the type of primary internal structural member included in an oscillating circuit, j - sequence number of the component K in the series of similar, t = 0, 1, 2, ... - sequence number of the oscillatory circuit consisting of a K _j th structural element, m = 1, 2, 3, ... - the number of the frequency harmonic of the fundamental tone at which the oscillating circuit resonates.

Отметим, что добротности экранированных ВЧ и СВЧ резонаторов на гармониках (m=2, 3,…) могут быть столь же высокими, как и на частотах основных (первых) резонансов (m=1).Note that the Q factors of the shielded HF and microwave resonators at harmonics (m = 2, 3, ...) can be as high as at the frequencies of the main (first) resonances (m = 1).

Внешне-внутренние колебательные цепи, включающие в себя наружные части вводов напряжений (отрезки двухпроводных линий передачи электромагнитных колебаний) и внутренние ВЧ и СВЧ резонаторы, могут также обладать сравнительно высокими добротностями, (Q_Kj ^t)_m_ext-int≈10-15 на резонансных частотах (f_Kj ^t)_m.External-internal vibrational circuits, including the external parts of voltage inputs (segments of two-wire transmission lines of electromagnetic waves) and internal RF and microwave resonators, can also have relatively high Q factors,  (Q _Kj ^t ) _m  _ext-int ≈10-15 at resonant frequencies (f _Kj ^t ) _m .

Влияние добротных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей должно проявиться в спектре электромагнитного излучения ЭЭО.The influence of sound internal and external-internal vibrational circuits should be manifested in the spectrum of electromagnetic radiation EEE.

Резонансные частоты и электрические добротности внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей, волноводных, коаксиальных и состоящих из отрезков двухпроводных линий передачи электромагнитных колебаний, могут быть вычислены с точностью до единиц процентов с использованием известных расчетных программ ЭВМ «MATLAB», «CADGen», «ANSYS» и прочих.Resonant frequencies and electric Q factors of internal and external-internal vibrational circuits, waveguide, coaxial and consisting of segments of two-wire transmission lines of electromagnetic waves, can be calculated with an accuracy of units of percent using well-known computer programs “MATLAB”, “CADGen”, “ANSYS "And others.

Попробуем выполнить численные оценки значений резонансных частот и добротностей для внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей высоковольтного силового автотрансформатора типа АОДЦТН 16700/500/200, широко используемого на электростанциях России.Let us try to perform numerical estimates of the values of resonant frequencies and Q factors for internal and external-internal vibrational circuits of a high-voltage power autotransformer type AODTsN 16700/500/200, which is widely used in power plants in Russia.

На фиг.1 схематически изображено устройство такого автотрансформатора, показаны конструктивные элементы, расположенные снаружи и внутри основного металлического бака автотрансформатора 6.Figure 1 schematically shows the device of such an autotransformer, shows structural elements located outside and inside the main metal tank of the autotransformer 6.

Высоковольтные (ВВ) вводы 1, 2 с высотами H₁=h₁+h₁₁, H₂=h₂+h₂₁ и низковольтные (НВ) вводы 3, 4, 5 с высотами Н₃=h₃+h₃₁, Н₄=H₅=h₄+h₄₁=h₅+h₅₁, где h₁, h₂, h₃, h₄, h₅ - наружные и h₁₁, h₂₁, h₃₁, h₄₁, h₅₁ - внутренние части вводов 1, 2, 3, 4, 5, имеют внешнюю фарфоровую изоляцию и твердую изоляцию, намотанную на поверхность металлического стержня.High-voltage (BB) inputs 1, 2 with heights H ₁ = h ₁ + h ₁₁ , H ₂ = h ₂ + h ₂₁ and low-voltage (HB) inputs 3, 4, 5 with heights H ₃ = h ₃ + h ₃₁ , N ₄ = H ₅ = h ₄ + h ₄₁ = h ₅ + h ₅₁ , where h ₁ , h ₂ , h ₃ , h ₄ , h ₅ are external and h ₁₁ , h ₂₁ , h ₃₁ , h ₄₁ , h ₅₁ - the inner parts of the inputs 1, 2, 3, 4, 5, have an external porcelain insulation and solid insulation wound on the surface of a metal rod.

ВВ вводы 1 и 2, герметичные, с масляным наполнением между фарфоровой и твердой изоляцией, изолированным от масляного наполнения основного металлического бака автотрансформатора 6, с помощью проводов снижения (с вертикальными проекциями h₀₁, h₀₂) подключены к внешним ВВ линиям передачи, проходящим на 20-метровой высоте от поверхности земли.BB inputs 1 and 2, sealed, oil-filled between the porcelain and solid insulation, isolated from the oil filling of the main metal tank of the autotransformer 6, are connected to the external BB transmission lines through the reduction wires (with vertical projections h ₀₁ , h ₀₂ ) 20 meters above the ground.

НВ вводы напряжений 3, 4, 5 имеют общее с баком автотрансформатора 6 масляное наполнение. При этом НВ ввод 3 заземлен снаружи автотрансформатора с помощью металлического провода, длина которого более 10 м.NV voltage inputs 3, 4, 5 have an oil filling common with the autotransformer tank 6. In this case, the NV input 3 is grounded outside the autotransformer using a metal wire whose length is more than 10 m.

Основными рабочими вводами в данном автотрансформаторе являются ВВ вводы 1, 2 и НВ заземленный ввод 3, обеспечивающие ввод однофазного линейного напряжения U₁₃=500 kV (вводы 1, 2) и вывод фазы напряжения питания основного потребителя U₂₃=220 kV (вводы 2, 3).The main working inputs in this autotransformer are BB inputs 1, 2 and NV grounded input 3, providing input of a single-phase line voltage U ₁₃ = 500 kV (inputs 1, 2) and output phase of the supply voltage of the main consumer U ₂₃ = 220 kV (inputs 2, 3).

НВ вводы 4, 5 с напряжением между ними U₄₅=11 kV являются вспомогательными, обслуживающими потребности местного потребителя.NV bushings 4, 5 with a voltage between them of U ₄₅ = 11 kV are auxiliary, serving the needs of the local consumer.

Внутри бака автотрансформатора 6 размещены следующие основные конструктивные элементы: три ВВ электрические катушки (последовательная - S₁, основная - S₂ и регулировочная - S₃), две НВ электрические катушки (правая - S₄, левая - S₅) и металлический бак 7, в котором находится ВВ регулятор напряжения R. Электрические катушки S₁ и S₂, S₃ и S₄, S₂ и S₅ попарно связанные между собой электромагнитными связями M₁₂, М₃₄, М₂₅.The following main structural elements are located inside the autotransformer tank 6: three explosive electric coils (sequential - S ₁ , main - S ₂ and adjusting - S ₃ ), two HB electric coils (right - S ₄ , left - S ₅ ) and a metal tank 7 , in which there is a BB voltage regulator R. Electric coils S ₁ and S ₂ , S ₃ and S ₄ , S ₂ and S ₅ are pairwise interconnected by electromagnetic links M ₁₂ , M ₃₄ , M ₂₅ .

Основные внутренние конструктивные элементы, катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ и регулятор напряжения R с баком 7, находящиеся внутри основного металлического бака 6, вместе с частями вводов напряжений 1, 2, 3, 4, 5, расположенными снаружи и внутри основного бака трансформатора, и отрезками соединительных проводников представляют собой совокупность добротных внутренних и внешне-внутренних ВЧ и СВЧ колебательных цепей. При этом экраном для катушек S₁, S₃ и внутренних частей вводов h₁₁, h₂₁, h₃₁, h₄₁, h₅₁ служит металлический корпус основного бака трансформатора 6. Экраном для катушки S₂ является катушка S₁ (катушка S₂ расположена внутри катушки S₁), экраном для катушки S₄ является катушка S₃ (катушка S₄ расположена внутри катушки S₃), экраном для катушки S₅ является катушка S₂ (катушка S₅ расположена внутри катушки S₂). Экраном для ВВ регулятора напряжения R служит металлический корпус бака 7, расположенного внутри основного бака трансформатора 6.The main internal structural elements, coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ and voltage regulator R with tank 7, located inside the main metal tank 6, together with parts of voltage inputs 1, 2, 3, 4, 5, located outside and inside the main tank of the transformer, and the segments of the connecting conductors are a combination of solid internal and external-internal HF and microwave oscillating circuits. The screen for the coils S ₁ , S ₃ and the inner parts of the bushings h ₁₁ , h ₂₁ , h ₃₁ , h ₄₁ , h ₅₁ is the metal housing of the main tank of the transformer 6. The screen for the coil S ₂ is the coil S ₁ (the coil S ₂ is located inside coil S ₁ ), the shield for coil S ₄ is coil S ₃ (coil S ₄ is located inside coil S ₃ ), the screen for coil S ₅ is coil S ₂ (coil S ₅ is located inside coil S ₂ ). The screen for the explosive voltage regulator R is the metal housing of the tank 7 located inside the main tank of the transformer 6.

Полученные с применением расчетной программы ЭВМ «MATLAB» значения частот основных (первых, m=7) резонансов f_Kj ^t наиболее добротных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей автотрансформатора приведены ниже. Одновременно указаны расчетные значения электрических добротностей колебательных цепей Q_Kj ^t на частотах f_Kj ^t. При оценках добротностей учитывались электрические длины колебательных цепей, наличие в них внутренних неоднородностей и условия отражения электромагнитных волн на границах цепей.The values of the frequencies of the main (first, m = 7) resonances f _Kj ^{t of the} most solid internal and external-internal vibrational circuits of the autotransformer obtained using the computer program "MATLAB" are given below. At the same time, the calculated values of the electric Q factors of the vibrational circuits Q _Kj ^t at frequencies f _Kj ^t are indicated. When evaluating the quality factors, the electric lengths of the oscillatory circuits, the presence of internal inhomogeneities in them, and the conditions for the reflection of electromagnetic waves at the boundaries of the chains were taken into account.

Самой низкочастотной и самой высокодобротной внутренней колебательной цепью в диагностируемых автотрансформаторах является расположенная внутри основного бака 6 ВВ катушка S₁ с емкостными витками С₁ и С¹ ₁ в верху и внизу катушки (см. фиг.1). Рассчитанные значения частоты первого резонанса и электрической добротности для нее на этой частоте составилиThe lowest-frequency and highest-quality internal oscillatory circuit in the diagnosed autotransformers is the S ₁ coil located inside the main tank 6 of the BB with capacitive turns C ₁ and C ¹ ₁ at the top and bottom of the coil (see Fig. 1). The calculated values of the frequency of the first resonance and the electric Q factor for it at this frequency were

Частоты первых резонансов остальных добротных внутренних и внешне-внутренних колебательных цепей, включающих в себя основной бак трансформатора 6, части

и

катушки S₁, катушки S₂, S₃, S₄, S₅, и регулятор напряжения R с баком 7, выше частоты f_S1 ⁰, а их добротности на первых резонансных частотах ниже значения Q_S1 ⁰.The frequencies of the first resonances of the remaining solid internal and external-internal vibrational circuits, including the main tank of the transformer 6, parts

and

coils S ₁ , coils S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , and the voltage regulator R with tank 7 are higher than the frequency f _S1 ⁰ , and their quality factors at the first resonant frequencies are lower than Q _S1 ⁰ .

Расчетные значения частот первых резонансов и добротностей на этих частотах для нижней

и верхней

половинок ВВ катушки S₁ равны (электрические длины частей

и

одинаковые с точностью до длины витка катушки S₁)The calculated values of the frequencies of the first resonances and Q factors at these frequencies for the lower

and top

the halves of the explosive coils S ₁ are equal (the electrical lengths of the parts

and

identical up to the coil length S ₁ )

Расчетные значения первых резонансных частот и добротностей на этих частотах для колебательных цепей, образованных нижней половинкой S₁₁* катушки S₁, отрезком внутреннего проводника

и внешне-внутренними частями A₁d₁, A₁e₁, A₁g₁ ВВ ввода 1, составили (при выполнении расчетов полагалось, что электрическая длина части S₁₁* в точности равна половине длины катушки S₁)The calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies for the oscillatory circuits formed by the lower half S ₁₁ * of the coil S ₁ , a segment of the inner conductor

and external-internal parts A ₁ d ₁ , A ₁ e ₁ , A ₁ g ₁ BB input 1, were (when calculating it was assumed that the electric length of part S ₁₁ * is exactly equal to half the length of the coil S ₁ )

Расчетные значения первых резонансных частот и добротностей на этих частотах для колебательных цепей, образованных катушками S₂, S₃, S₄, S₅ с отрезками внутренних проводников c₄b₄, c₅b₅ и внешне-внутренними частями x₃d₃, x₃e₃, x₃g₃, x₄d₄, x₄e₄, x₄g₄ НВ вводов 3, 4 равныThe calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies for vibrational circuits formed by coils S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ with segments of internal conductors c ₄ b ₄ , c ₅ b ₅ and external-internal parts x ₃ d ₃ , x ₃ e ₃ , x ₃ g ₃ , x ₄ d ₄ , x ₄ e ₄ , x ₄ g ₄ HB inputs 3, 4 are

Прямоугольный металлический бак автотрансформатора 6 представляет собой сравнительно добротную колебательную цепь с тремя резонансами, на длине L, высоте Н и ширине D, с расчетными значениями первых резонансных частот и добротностей на этих частотах, равнымиThe rectangular metal tank of the autotransformer 6 is a relatively high-quality oscillatory circuit with three resonances, at a length L, height H and width D, with the calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies equal to

BB регулятор напряжения R делит цилиндрический бак 7 по высоте на две неравные части: более протяженную верхнюю - xz и укороченную нижнюю - ух. Расчетные значения первых резонансных частот и добротностей на этих частотах для колебательных цепей, образованных нижней и верхней частями цилиндрического бака 7 (резонансы на высотах), включающими в себя BB регулятор напряжения R, составилиBB voltage regulator R divides the cylindrical tank 7 in height into two unequal parts: a longer upper - xz and a shortened lower - uh. The calculated values of the first resonant frequencies and Q factors at these frequencies for the vibrational circuits formed by the lower and upper parts of the cylindrical tank 7 (resonances at heights), including the BB voltage regulator R, amounted to

2. Резонансные частоты антенн вертикальной поляризации и их информативные частотные полосы излучений2. Resonant frequencies of vertical polarization antennas and their informative radiation frequency bands

Согласно [3] излучающими антеннами вертикальной поляризации в ЭЭО являются наружные вертикальные части вводов напряжений h₁, h₂, h₃, h₄, h₅ (см. фиг.1), изолированные от заземленного основного металлического бака 6 этого оборудования.According to [3], the radiating antennas of vertical polarization in the EEE are the external vertical parts of the voltage inputs h ₁ , h ₂ , h ₃ , h ₄ , h ₅ (see Fig. 1), isolated from the grounded main metal tank 6 of this equipment.

Полученные с применением программы «MMana» расчетные значения частот основных (первых) резонансов f_νi и их эквивалентных добротностей Q_νi (где ν - индекс, указывающий на вертикальную поляризацию излучения антенн, i=1, 2, …, i_max - порядковый номер ввода напряжения, i_max - полное число вводов напряжений в контролируемом оборудовании) для излучающих антенн вертикальной поляризации, образованных наружными вертикальными частями вводов напряжений h₁, h₂, h₃, h₄, h₅, составилиThe calculated values of the frequencies of the main (first) resonances f _νi and their equivalent Q factors Q _{νi obtained using the MMana program} (where ν is the index indicating the vertical polarization of the antenna radiation, i = 1, 2, ..., i _max is the input serial number voltage, i _max - the total number of voltage inputs in the controlled equipment) for radiating vertical polarization antennas formed by the outer vertical parts of the voltage inputs h ₁ , h ₂ , h ₃ , h ₄ , h ₅ , amounted to

Не учтенные в [3] вертикальные части проводов снижения h₀₁, h₀₂ в сочетании с наружными частями BB вводов 1, 2 с высотами h₁, h₂ образуют еще две антенны вертикальной поляризации с высотами (h₁+h₀₁), (h₂+h₀₂) и следующими расчетными значениями частот основных (первых) резонансов и добротностейThe vertical parts of the reduction wires h ₀₁ , h _02, not taken into account in [3], in combination with the outer parts BB of the inputs 1, 2 with heights h ₁ , h ₂ form two more vertical polarization antennas with heights (h ₁ + h ₀₁ ), (h ₂ + h ₀₂ ) and the following calculated values of the frequencies of the main (first) resonances and Q factors

Из сравнения (7), (9) с результатами аналогичных расчетов, выполненных в [3], видно, что учет влияния вертикальных частей проводов снижения h₀₁, h₀₂, подключенных к верхним концам ВВ вводов 1, 2, привел в диагностируемых автотрансформаторах к заметному увеличению числа антенн вертикальной поляризации и основных (первых) резонансных частот излучений этих антенн.From a comparison of (7), (9) with the results of similar calculations performed in [3], it can be seen that taking into account the influence of the vertical parts of the reduction wires h ₀₁ , h ₀₂ connected to the upper ends of the explosive inputs 1, 2 led to diagnosed autotransformers to a noticeable increase in the number of vertical polarization antennas and the main (first) resonant frequencies of radiation from these antennas.

Ширины наиболее информативных (с позиций диагностирования дефектности ЭЭ оборудования) частотных полос излучений антенн вертикальной поляризации (Δf_νi)₁ вблизи частот их основных (первых) резонансов f_νi оценим, как и в [2], по минимуму, принимая во внимание, что расчетные значения добротностей для всех излучающих антенн (8), (10) на основных (первых) резонансных частотах f_νi не превышают величину Q_νmax≈3.5, получим _We will estimate the widths of the most informative (from the standpoint of diagnosing defective EE equipment) frequency bands of the vertical polarization antennas (Δf _νi ) ₁ near the frequencies of their main (first) resonances f _νi , as in [2], taking into account that the calculated the Q factors for all radiating antennas (8), (10) at the fundamental (first) resonant frequencies f _νi do not exceed Q _νmax ≈3.5, we obtain

Из (7), (9), (11) следует, что учет влияния проводов снижения h₀₁, h₀₂, подключенных к ВВ вводам 1, 2, привел к расширению частотной области излучений антенн вертикальной поляризации в исследуемых автотрансформаторов вниз по оси частот вплоть до минимального значения частоты f_min≈4.2MHz. Максимальное значение частоты колебания в пределах наиболее информативных (первых) частотных полос излучений антенн вертикальной поляризации с учетом (7), (9) равно f_max≈195.0MHz.From (7), (9), (11) it follows that taking into account the influence of the reduction wires h ₀₁ , h ₀₂ connected to the BB inputs 1, 2, led to the expansion of the frequency domain of the radiation of the vertical polarization antennas in the studied autotransformers down the frequency axis down to the minimum frequency value f _min ≈4.2 MHz. The maximum value of the oscillation frequency within the most informative (first) frequency bands of the radiation of vertical polarization antennas, taking into account (7), (9), is f _max ≈195.0 MHz.

Отметим, что с учетом влияния проводов снижения h₀₁, h₀₂ и резонансов антенн вертикальной поляризации на гармониках в частотный диапазон излучений указанных антенн от 4.2MHz до 195MHz попадают расчетные значения частот основных (первых) резонансов почти всех рассчитанных выше добротных собственных колебательных цепей рассматриваемого автотрансформатора, кроме расчетных значений: частоты основного (первого) резонанса катушки S₁, которое составляет величину f_S1=2.5MHz, частоты основного (первого) резонанса внешне-внутренней колебательной цепи с катушкой

, которое составляет величину

, и первой резонансной частоты для нижней части металлического бака 7 с регулятором напряжения R, которая составляет величину

.Note that, taking into account the influence of the reduction wires h ₀₁ , h ₀₂ and the resonances of the vertical polarized antennas at harmonics, the calculated frequencies of the main (first) resonances of almost all the high-quality intrinsic vibrational circuits of the considered autotransformer fall into the frequency range of the radiations of the indicated antennas from 4.2MHz to 195MHz in addition to the calculated values: the frequency of the main (first) resonance of the coil S ₁ , which is f _S1 = 2.5MHz, the frequency of the main (first) resonance of the external-internal vibrational circuit with k atuka

which amounts to

, and the first resonant frequency for the lower part of the metal tank 7 with a voltage regulator R, which is

.

При этом расчетные значения основных (первых) резонансных частот добротных колебательных цепей, включающих в себя катушки S₂, S₃, S₄, S₅, резонансных частот колебательной цепи катушки S₁ на гармониках со значениями m=2-10 и частоты первого резонанса на длине L основного бака 6 трансформатора, находятся в пределах частотного диапазона 5.0-27.0MHz и выводятся в эфир через излучения антенн (h₁+h₀₁), (h₂+h₀₂) на их основных резонансных частотах f_ν01=5.2MHz, f_ν02=4.9MHz, на вторых и третьих гармониках этих частот со значениями 2f_ν01=10.4MHz, 2f_ν02=9.8MHz, 3f_ν01=15.6MHz, 3f_ν02=14.7MHz и через излучения антенн h₁, h₂ на их основных резонансных частотах f_ν1=17.7MHz, f_ν2=27.6MHz.In this case, the calculated values of the main (first) resonant frequencies of high-quality oscillatory circuits, including coils S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , resonant frequencies of the oscillatory circuit of the coil S ₁ at harmonics with values m = 2-10 and the frequency of the first resonance along the length L of the main tank 6 of the transformer, are within the frequency range of 5.0-27.0MHz and are transmitted through the radiation of antennas (h ₁ + h ₀₁ ), (h ₂ + h ₀₂ ) at their main resonant frequencies f _ν01 = 5.2 MHz, f _ν02 = 4.9MHz, for the second and third harmonics of these frequencies with values _{2f ν01 = 10.4MHz, 2f ν02 =} 9.8MHz, 3f ν01 = 15.6MHz, 3f ν02 = 14.7MHz through the radiation antennas h _1, h ₂ of their basic resonance frequencies _{f ν1 = 17.7MHz, f ν2 =} 27.6MHz.

Колебания с частотами основных (первых) резонансов на высоте Н и ширине D основного бака 6 автотрансформатора, f_H=32.0MHz и f_D=50.0MHz, выводятся в эфир через излучения антенн h₁, h₂ на их вторых и третьих гармониках с резонансными частотами 2f_ν1=35.4MHz, 3f_ν1=53.1MHz, 2f_ν2=55.2MHz.Oscillations with the frequencies of the main (first) resonances at a height H and a width D of the main tank 6 of the autotransformer, f _H = 32.0MHz and f _D = 50.0MHz, are transmitted through the radiation of antennas h ₁ , h ₂ at their second and third harmonics with resonance frequencies 2f _ν1 = 35.4MHz, 3f _ν1 = 53.1MHz, 2f _ν2 = 55.2MHz.

Излучения на первых резонансных частотах f_R ¹≈180MHz и f_R ²≈230MHz колебательных цепей, образованных верхней и нижней частями цилиндрического бака 7, включающего в себя ВВ регулятор напряжения R, выводится в эфир с помощью антенн h₄, h₅ на их первой резонансной частоте f_ν4,5=170MHz и антенны h₃ на второй гармонике ее резонанса, равной 2f_ν3=254MHz.The radiation at the first resonant frequencies f _R ¹ ≈180 MHz and f _R ² ≈ 230 MHz of the oscillatory circuits formed by the upper and lower parts of the cylindrical tank 7, which includes an explosive voltage regulator R, is broadcast using antennas h ₄ , h ₅ at their first the resonant frequency f _ν4.5 = 170 MHz and the antenna h ₃ at the second harmonic of its resonance, equal to 2f _ν3 = 254 MHz.

Последние обстоятельства указывают на особую значимость информативных частотных полос (Δf_ν0)₁, (Δf_ν0)_2,3, (Δf_ν1)₁, (Δf_ν2)₁, (Δf_ν1)₂, (Δf_ν1)₃, (Δf_ν4,5)₁ для диагностирования дефектностей катушек S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, основного бака 6 и регулятора напряжения R с баком 7 в рассматриваемых автотрансформаторах.Recent circumstances indicate the special significance of informative frequency bands (Δf _ν0 ) ₁ , (Δf _ν0 ) _2,3 , (Δf _ν1 ) ₁ , (Δf _ν2 ) ₁ , (Δf _ν1 ) ₂ , (Δf _ν1 ) ₃ , (Δf _{ν4 , 5} ) ₁ for diagnosing defects in coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , main tank 6 and voltage regulator R with tank 7 in the considered autotransformers.

3. Сравнение с экспериментом3. Comparison with experiment

Сравнение с экспериментом целесообразно выполнить для новых автотрансформаторов, в излучениях вертикальной поляризации которых имеются максимальные шансы обнаружить резонансы добротных собственных колебательных цепей.Comparison with experiment is advisable to perform for new autotransformers, in the vertical polarization radiation which there are maximum chances to detect resonances of high-quality intrinsic vibrational circuits.

На фиг.2a, b, c и 3а, b, с представлены энергетические спектры излучении в диапазонах частот 5-33MHz и 30-205MHz для трех новых исследуемых автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН, АТ-1 фаза В ТН и АТ-1 фаза С ТН, снятые при их первичном вводе в эксплуатацию.On figa, b, c and 3a, b, c presents the energy spectra of radiation in the frequency ranges 5-33MHz and 30-205MHz for the three new investigated autotransformers AT-1 phase A VT, AT-1 phase B TH and AT-1 phase C VT removed during their initial commissioning.

В верхних частях рисунков нанесены информативные частотные полосы излучений антенн вертикальной поляризации:In the upper parts of the figures, informative frequency bands of the radiation of vertical polarized antennas are plotted:

Отметим, что в выражении (12) информативные частотные полосы (Δf_ν0)₁, (Δf_ν0)_2,3 и (Δf_ν0)_3-6+(Δf_ν2)_2-4 являются гибридными, составленными из наложений близких и трудно различимых информативных частотных полос.Note that in expression (12) the informative frequency bands (Δf _ν0 ) ₁ , (Δf _ν0 ) _2,3 and (Δf _ν0 ) _3-6 + (Δf _ν2 ) _2-4 are hybrid, composed of overlays of close and difficult to distinguish informative frequency bands.

Из фиг.2а, b, с и 3а, b, с видно, что автотрансформаторы АТ-1 фаза А ТН и АТ-1 фаза В ТН в данной партии характеризуются минимальными интенсивностями излучений на всех частотах анализа и по данным методики [2] являются слабо дефектными (эталонными).From figa, b, c and 3a, b, c it is seen that the autotransformers AT-1 phase A VT and AT-1 phase B VT in this batch are characterized by the minimum radiation intensities at all frequencies of the analysis and according to the methodology [2] slightly defective (reference).

Автотрансформатор АТ-1 фаза С ТН по данным той же методики является умеренно дефектным (при последующем наружном осмотре этого автотрансформатора были обнаружены микрощели, способствующие проникновению влаги в масляное наполнение основного бака 6).Autotransformer AT-1 phase C VT according to the same methodology is moderately defective (during the subsequent external examination of this autotransformer, microcracks were detected that contributed to the penetration of moisture into the oil filling of the main tank 6).

Хорошо заметными в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов АТ-1 фаза А ТН и АТ-1 фаза В ТН на частотах 5-33MHz (фиг.2a, b) являются пики d₀, e₀, g₀, k₀, p₀, q₀, t₀, а₁₁, с₁₁ с частотами и эквивалентными добротностямиThe peaks d ₀ , e ₀ , g ₀ , k ₀ , p ₀ , are clearly visible in the radiation spectra of the new standard autotransformers AT-1 phase A VT and AT-1 phase B VT at frequencies of 5-33 MHz (Fig. 2a, b) q ₀ , t ₀ , and ₁₁ , with ₁₁ with frequencies and equivalent Q factors

достаточно близкими (с точностями до суммарных погрешностей расчетов и экспериментов) к расчетным значениям резонансных частот и добротностей на основных тонах и на гармониках собственных колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ sufficiently close (with accuracy to the total errors of calculations and experiments) to the calculated values of the resonant frequencies and Q factors on the fundamental tones and harmonics of the own oscillatory circuits of autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅

В диапазоне частот 30-195MHz наиболее заметными в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов (фиг.3а, b) являются пики с₁₃, а₂₃ с резонансными частотами и эквивалентными добротностямиIn the frequency range 30-195 MHz, the peaks with ₁₃ and ₂₃ with resonant frequencies and equivalent Q factors are the most noticeable in the emission spectra of the new standard autotransformers (fig.3a, b)

Образование пиков с₁₃, a₂₃ можно объяснить наложением гармоник резонансных частот добротных собственных колебательных цепей, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₄, S₅ и основной бак автотрансформатора 6 (резонанс на ширине D)The formation of peaks ₁₃ , a ₂₃ can be explained by the superposition of harmonics of the resonant frequencies of high-quality intrinsic vibrational circuits, including coils S ₁ , S ₂ , S ₄ , S ₅ and the main tank of autotransformer 6 (resonance at width D)

Следовательно, все наиболее заметные пики колебаний в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов на частотах анализа 5-195MHz (кроме пиков q₄₁, связанных с излучениями вещательных станций и потому исключенных из рассмотрения) могут быть объяснены резонансами на основных тонах и на гармониках добротных собственных колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ и основной бак трансформатора 6.Therefore, all the most noticeable vibration peaks in the emission spectra of new reference autotransformers at analysis frequencies of 5-195 MHz (except for q ₄₁ peaks associated with the emissions of broadcasting stations and therefore excluded from consideration) can be explained by resonances on the fundamental tones and on harmonics of high-quality intrinsic vibrational circuits autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ and the main tank of the transformer 6.

Пики g₁₁, a₁₂ с частотами f_g11≈21.7MHz, f_a12≈32.2MHz, близкими к расчетным значениям частот первых резонансов основного бака автотрансформатора 6 на его длине L и высоте Н, f_L≈21.0MHz и f_H≈32.0MHz, и пик p₄₁ с частотой f_p41≈181MHz, близкой к расчетному значению первого резонанса

верхней части цилиндрического бака 7, включающего в себя регулятор напряжения R, едва заметны в спектрах излучений новых эталонных автотрансформаторов.Peaks g ₁₁ , a ₁₂ with frequencies f _g11 ≈21.7MHz, f _a12 ≈32.2MHz, close to the calculated values of the frequencies of the first resonances of the main autotransformer 6 tank at its length L and height H, f _L ≈21.0MHz and f _H ≈32.0MHz , and peak p ₄₁ with a frequency f _p41 ≈181MHz close to the calculated value of the first resonance

the upper part of the cylindrical tank 7, which includes a voltage regulator R, are barely noticeable in the emission spectra of the new reference autotransformers.

Пики d₀, e₀, g₀, k₀, p₀, q₀, t₀, а₁₁, c₁₁, g₁₁, a₁₂, с₁₃, а₂₃, p₄₁ и другие, присутствующие в спектрах новых эталонных автотрансформаторов (см. фиг.2a, b и 3a, b) на частотах и с добротностями, достаточно близкими к расчетным значениям резонансных частот и добротностей собственных колебательных цепей исследуемых автотрансформаторов, можно назвать «резонансами собственных колебательных цепей исследуемых автотрансформаторов».The peaks d ₀ , e ₀ , g ₀ , k ₀ , p ₀ , q ₀ , t ₀ , a ₁₁ , c ₁₁ , g ₁₁ , a ₁₂ , c ₁₃ , a ₂₃ , p ₄₁ and others present in the spectra of the new reference autotransformers (see Fig. 2a, b and 3a, b) at frequencies and with Q factors close enough to the calculated values of the resonant frequencies and Q factors of the own vibrational circuits of the studied autotransformers, can be called "resonances of the natural vibrational circuits of the studied autotransformers".

В спектрах излучений умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН (фиг.2с, 3с) хорошо заметными являются пики с₀ ¹, с₀ ¹¹, d₀, e₀ ¹¹, k₀ ¹, q₀ ¹, t₀, a₁₁ ¹, с₁₁ ¹, d₁₁ ¹¹, g₁₁, a₂₁, b₂₁ ¹, g₂₁ ¹, a₁₂ ¹¹, a₁₃ ¹, a₁₄, a₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ с частотами и добротностямиIn the emission spectra of a moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT (Figs. 2c, 3c), peaks with ₀ ¹ , c ₀ ¹¹ , d ₀ , e ₀ ¹¹ , k ₀ ¹ , q ₀ ¹ , t ₀ , a ₁₁ ¹ , s ₁₁ ¹ , d ₁₁ ¹¹ , g ₁₁ , a ₂₁ , b ₂₁ ¹ , g ₂₁ ¹ , a ₁₂ ¹¹ , a ₁₃ ¹ , a ₁₄ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ with frequencies and Q factors

близкими к расчетным значениям частот резонансов и условно близкими к расчетным значениям добротностей на основных тонах и на гармониках колебательных цепей автотрансформаторов, включающих в себя катушки S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, основной бак трансформатора 6 и регулятор напряжения R с его баком 7close to the calculated values of the resonance frequencies and relatively close to the calculated values of the Q factors on the fundamental tones and on the harmonics of the oscillatory circuits of the autotransformers, including coils S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ , S ₅ , the main tank of the transformer 6 and the voltage regulator R with his tank 7

Отметим, что в выражениях (17, 18) отклонения по отдельным значениям добротностей заметно выше суммарной погрешности экспериментов и расчетов.Note that in expressions (17, 18), deviations for individual Q factors are noticeably higher than the total error of experiments and calculations.

Пик q₄₁ обусловлен излучением сторонней станции и исключен из рассмотрения. Увеличенная интенсивность пика излучения сторонней станции q₄₁ (на 10dB в спектре излучения умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН в сравнении с аналогичными в спектрах новых эталонных автотрансформаторов) и повышенные (в сравнении с оценочными значениями) добротности пиков q₀ ¹, t₀, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹, а₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ могут быть следствием наложения гармоник резонансных частот колебательных цепей и действия эффекта регенеративного усиления и генерирования шумов (и колебаний) в умеренно дефектном ЭЭ оборудовании, впервые обнаруженном в [4] и объясненным в [3, 5].Peak q ₄₁ is due to radiation from a third-party station and is excluded from consideration. The increased intensity of the emission peak of a third-party station q ₄₁ (by 10dB in the emission spectrum of the moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT compared with similar ones in the spectra of new reference autotransformers) and increased (in comparison with estimated values) Q factors of peaks q ₀ ¹ , t ₀ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ may be the result of superposition of harmonics of the resonant frequencies of the vibrational circuits and the effect of the regenerative amplification and generation of noise (and oscillations) in moderately defective EE equipment, first discovered in [4] and explained in [3, 5].

Помеченные штрихами пики c₀ ¹, c₀ ¹¹, e₀ ¹¹, k₀ ¹, p₀ ¹, q₀ ¹, t₀ ¹, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹, d₁₁ ¹¹, g₁₁ ¹, b₂₁ ¹, g₂₁ ¹, a₁₂ ¹¹, a₁₃ ¹, a₁₄ ¹, a₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ в спектрах излучений умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН с частотами и добротностями, отличными от значений частот и добротностей аналогичных пиков с₀, e₀, k₀, q₀, t₀, a₁₁, с₁₁, d₁₁, g₁₁, b₂₁, g₂₁, а₁₂, a₁₃, a₁₄, a₂₃, p₄₁ в спектрах новых эталонных автотрансформаторов, уместно назвать «резонансами дефектных колебательных цепей исследуемых автотрансформаторов» с тем, чтобы обратить внимание на возможность изменений резонансных частот и добротностей колебательных цепей при возникновении в них дефектов.Dashed peaks c ₀ ¹ , c ₀ ¹¹ , e ₀ ¹¹ , k ₀ ¹ , p ₀ ¹ , q ₀ ¹ , t ₀ ¹ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹ , d ₁₁ ¹¹ , g ₁₁ ¹ , b ₂₁ ¹ , g ₂₁ ¹ , a ₁₂ ¹¹ , a ₁₃ ¹ , a ₁₄ ¹ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ in the emission spectra of the moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT with frequencies and Q factors different from the frequencies and Q factors of similar peaks with ₀ , e ₀ , k ₀ , q ₀ , t ₀ , a ₁₁ , s ₁₁ , d ₁₁ , g ₁₁ , b ₂₁ , g ₂₁ , and ₁₂ , a ₁₃ , a ₁₄ , a ₂₃ , p ₄₁ in the spectra of the new reference autotransformers, it is appropriate to call "resonances of defective vibrational circuits of the studied autotransformers" in order to pay attention to the possibility of changes in the resonance nsnyh frequency and Q-factor when an oscillating circuit defects therein.

Отметим также, что интенсивности всех наиболее заметных пиков k₀ ¹, q₀ ¹, t₀, a₁₁ ¹, c₁₁ ¹, d₁₁ ¹¹, g₁₁, a₂₁, b₂₁ ¹, g₂₁ ¹, a₁₂ ¹¹, a₁₃ ¹, a₁₄, a₂₃ ¹, p₄₁ ¹¹ в спектрах излучений умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН в среднем на 8-25 dB выше, чем у новых эталонных автотрансформаторов, что может быть объяснено ухудшением изолирующих свойств масленого наполнения основного бака автотрансформатора 6 из-за проникновения в него влаги и эффектом регенеративного усиления и генерирования шумов (и колебаний) в умеренно дефектном ЭЭ оборудовании [3, 4, 5].We also note that the intensities of all the most noticeable peaks are k ₀ ¹ , q ₀ ¹ , t ₀ , a ₁₁ ¹ , c ₁₁ ¹ , d ₁₁ ¹¹ , g ₁₁ , a ₂₁ , b ₂₁ ¹ , g ₂₁ ¹ , a ₁₂ ¹¹ , a ₁₃ ¹ , a ₁₄ , a ₂₃ ¹ , p ₄₁ ¹¹ in the emission spectra of a moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT is on average 8-25 dB higher than that of new reference autotransformers, which can be explained by a deterioration in the insulating properties of oil filling the main tank of the autotransformer 6 due to the penetration of moisture into it and the effect of regenerative amplification and generation of noise (and oscillations) in moderately defective EE equipment [3, 4, 5].

Пик p₄₁ ¹¹ с частотой

близкой к экспериментальному значению частоты f_p41≈181MHz пика p₄₁ в спектрах новых эталонных автотрансформаторов и к расчетному значению частоты первого резонанса

верхней части металлического бака 7 с регулятором напряжения R, хорошо заметен в спектре излучения умеренно дефектного автотрансформатора АТ-1 фаза С ТН (см. фиг.3с).Peak p ₄₁ ¹¹ with a frequency

close to the experimental value of the frequency f _{p41 ≈181} MHz of the peak p ₄₁ in the spectra of new reference autotransformers and to the calculated value of the frequency of the first resonance

the upper part of the metal tank 7 with a voltage regulator R, is clearly visible in the radiation spectrum of a moderately defective autotransformer AT-1 phase C VT (see figs).

Как видим, сравнение с экспериментом подтверждает корректность предложенной развитой аналитической излучающей модели и возможность ее применения для разработки нового способа контроля технического состояния ЭЭО, в котором дефектности отдельных конструктивных элементов, расположенных снаружи и внутри металлического бака оборудования, и полная дефектность этого оборудования определяются на основе сравнения экспериментальных и расчетных спектров излучений однотипных контролируемого и эталонного образцов оборудования.As we see, the comparison with the experiment confirms the correctness of the proposed developed analytical radiating model and the possibility of its application to develop a new method for monitoring the technical state of the EEE, in which the defects of individual structural elements located outside and inside the metal tank of the equipment, and the complete defectiveness of this equipment are determined based on comparison experimental and calculated emission spectra of the same type of controlled and reference equipment samples.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. Глухов О.А. и др., Методика оценки параметров частичных разрядов в высоковольтной изоляции при относительных измерениях их импульсных электромагнитных полей. Труды 4^ого международного симпозиума по электромагнитной совместимости, С.-Петербург, 2001 (стр.30-35).1. Glukhov O.A. et al., Methodology for estimating the parameters of partial discharges in high-voltage insulation during relative measurements of their pulsed electromagnetic fields. Proceedings of the 4 ^th International Symposium on Electromagnetic Compatibility, St. Petersburg, 2001 (str.30-35).

2. Патент RU 2311652 С1, опубликован 27.11.2007 - прототип.2. Patent RU 2311652 C1, published November 27, 2007 - prototype.

3. Klokov V., Losev V., Popovich A., Silin N. Emitting model of the power electric equipment. Proceedings of the 8-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. S.Petersburg, June 16-19, 2009 (p.36-38).3. Klokov V., Losev V., Popovich A., Silin N. Emitting model of the power electric equipment. Proceedings of the 8-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. S. Petersburg, June 16-19, 2009 (p. 36-38).

4. Klokov V., Losev V., Popovich A., Silin N. Diagnostics of power electric equipment according to its parasite electromagnetic radiation. Proceedings of the 8-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. S.Petersburg, June 16-19, 2009 (p.33-35).4. Klokov V., Losev V., Popovich A., Silin N. Diagnostics of power electric equipment according to its parasite electromagnetic radiation. Proceedings of the 8-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. S. Petersburg, June 16-19, 2009 (p. 33-35).

5. Dima M., Losev V. Generating electromagnetic fluctuations by electric condenser. Proceedings of the 8-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. S.Petersburg, June 16-19, 2009 (p.39-40).5. Dima M., Losev V. Generating electromagnetic fluctuations by electric condenser. Proceedings of the 8-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. S. Petersburg, June 16-19, 2009 (p. 39-40).

6. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле. РД 153-34.0-46.302-00. РАО «ЭС России», M., 2001.6. Guidelines for the diagnosis of developing defects in transformer equipment based on the results of chromatographic analysis of gases dissolved in oil. RD 153-34.0-46.302-00. RAO "ES of Russia", M., 2001.

7. Патент JP 2004-118839 А, опубликован 15.04.2004.7. Patent JP 2004-118839 A, published April 15, 2004.

8. Патент RU 2240571 C1, опубликован 20.11.2004.8. Patent RU 2240571 C1, published November 20, 2004.

9. Патент US 2005060047 A1, опубликован 17.03.2005.9. Patent US2005060047 A1, published March 17, 2005.

Claims (1)

Способ контроля технического состояния электроэнергетического оборудования, в котором дефектность контролируемого оборудования, находящегося под напряжением, определяют по электромагнитному излучению этого оборудования и сначала, применяя известные соотношения и программы ЭВМ, рассчитывают резонансные частоты излучений (f_vi)_n и эквивалентные добротности (Q_vi)_n антенн вертикальной поляризации, состоящих из наружных вертикальных частей изолированных от металлического корпуса электроэнергетического оборудования проводов i-х вводов напряжений в это оборудование, и определяют информативные частотные полосы излучений этих антенн (Δf_vi)_n, равные (Δf_vi)_n=(f_vi)_n/(Q_vi)_n, где v - индекс, указывающий на вертикальную поляризацию излучения антенн, i=1, 2, …, i_max - порядковый номер ввода напряжения, i_max - полное число вводов напряжений в электроэнергетическом оборудовании, n=1, 2, 3, … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот излучений антенн, затем фиксируют интегральные мощности квазигармонических электромагнитных колебаний в информативных частотных полосах (Δf_vi)_n энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, и определяют дефектность каждого i-го ввода напряжения контролируемого оборудования на основании сравнения указанных интегральных мощностей в одинаковых информативных частотных полосах (Δf_vi)_n для однотипного контролируемого и эталонного оборудования, отличающийся тем, что в нем дополнительно, применяя известные соотношения и программы ЭВМ, рассчитывают электрические добротности (Q_Kj ^t)_m и резонансные частоты (f_Kj ^t)_m добротных собственных K_j ^t-х колебательных цепей, включающих в себя K_j-й конструктивный элемент электроэнергетического оборудования, расположенный внутри металлического корпуса этого оборудования, включая и сам металлический корпус, где К=R, S, … - тип внутреннего конструктивного элемента, входящего в K_j ^t-ю собственную колебательную цепь, j=1, 2, 3, … - порядковый номер внутреннего конструктивного элемента в ряду однотипных, t=0, 1, 2, 3, … - порядковый номер собственной колебательной цепи в группе таких цепей, включающих в себя K_j-й внутренний конструктивный элемент, m=1, 2, 3, … - числа натурального ряда, соответствующие номерам гармоник резонансных частот собственных колебательных цепей, выделяют в измеренных в эквивалентных условиях энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от контролируемого и эталонного оборудования для каждого K_j-го внутреннего конструктивного элемента, включая металлический корпус этого оборудования, его оптимальную информативную частотную полосу (Δf_Kj)_opt, расположенную внутри одной или нескольких соседних информативных частотных полос излучений (Δf_vi)_n вышеуказанных антенн вертикальной поляризации и включающую в себя компактную серию из интенсивных пиков колебаний с добротностями и частотами, близкими к рассчитанным значениям электрических добротностей (Q_Kj ^t)_m и резонансных частот (f_Kj ^t)_m добротных собственных колебательных цепей этого конструктивного элемента с набором различных порядковых номеров t при минимальных номерах гармоник m, фиксируют максимальные интенсивности пиков электромагнитных колебаний в оптимальной информативной частотной полосе (Δf_Kj)_opt для каждого K_j-го внутреннего конструктивного элемента в энергетических спектрах излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, измеренных в эквивалентных условиях, и определяют дефектность каждого K_j-го внутреннего конструктивного элемента контролируемого оборудования, включая металлический корпус этого оборудования, на основании сравнения максимальных интенсивноетей указанных пиков в одинаковых оптимальных информативных частотных полосах (Δf_Kj)_opt энергетических спектров излучений вертикальной поляризации от однотипного контролируемого и эталонного оборудования, а заключение о слабой или повышенной полной дефектности контролируемого оборудования делают на основании полученных данных о дефектностях каждого из вводов напряжений, металлического корпуса этого оборудования и каждого из конструктивных элементов, расположенных внутри металлического корпуса этого оборудования. A method for monitoring the technical condition of electric power equipment, in which the defectiveness of controlled equipment under voltage is determined by the electromagnetic radiation of this equipment and, first, using known ratios and computer programs, the resonant frequencies of radiation (f _vi ) _n and equivalent Q factors (Q _vi ) _{n are} calculated vertical polarization antennas, consisting of external vertical parts of wires of i-inputs insulated from metal body of electric power equipment voltage in this equipment, and determine the informative frequency bands of the radiation of these antennas (Δf _vi ) _n , equal to (Δf _vi ) _n = (f _vi ) _n / (Q _vi ) _n , where v is the index indicating the vertical polarization of the radiation of the antennas, i = 1, 2, ..., i _max is the serial number of voltage input, i _max is the total number of voltage inputs in the electric power equipment, n = 1, 2, 3, ... are natural numbers corresponding to the harmonic numbers of the resonant frequencies of the antenna radiation, then fix the integrated power of quasi-harmonic electromagnetic oscillations in informative frequencies frequency bands (Δf _vi ) _{n of the} energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and reference equipment, measured under equivalent conditions, and determine the defectiveness of each i-th voltage input of the controlled equipment based on a comparison of the indicated integrated powers in the same informative frequency bands (Δf _vi ) _n for the same type of controlled and reference equipment, characterized in that it additionally, using known ratios and computer programs, calculate the electric quality factors (Q _Kj ^t ) _m and resonant frequencies (f _Kj ^t ) _m sound natural K _j ^t- th oscillation circuits, including the K _j -th structural element of electric power equipment located inside the metal case of this equipment, including the metal case, where K = R, S, ... is the type of internal structural element included in the K _j ^t- th own oscillatory circuit, j = 1, 2, 3, ... is the serial number of the internal structural element in the series of the same type, t = 0, 1, 2, 3, ... - serial number of the own vibrational circuit in g the group of such circuits, including the K _jth internal structural element, m = 1, 2, 3, ... are the numbers of the natural series corresponding to the harmonics numbers of the resonant frequencies of the natural vibrational circuits, they are isolated under the conditions of vertical polarization radiation energy spectra measured under equivalent conditions controlled and reference equipment for each K _j -th internal structural element, including the metal casing of this equipment, its optimal informative frequency band (Δf _Kj ) _opt , located inside one th or several adjacent informative frequency bands of radiation (Δf _vi ) _{n of the} above vertical polarization antennas and including a compact series of intense vibration peaks with Q factors and frequencies close to the calculated values of electric Q factors (Q _Kj ^t ) _m and resonant frequencies (f _Kj ^t ) _m sound intrinsic vibrational circuits of this structural element with a set of different serial numbers t at minimum harmonic numbers m, record the maximum intensities of the peaks of electromagnetic waves in optimal informative frequency band (Δf _Kj ) _opt for each K _j -th internal structural element in the energy spectra of vertical polarized emissions from the same type of controlled and reference equipment, measured under equivalent conditions, and determine the defectiveness of each K _j -th internal structural element of the controlled equipment, including the metal case of this equipment, based on a comparison of the maximum intensities of these peaks at the same optimal informative frequencies x bands (Δf _Kj ) _{opt of the} energy spectra of vertical polarized radiation from the same type of controlled and standard equipment, and the conclusion about weak or increased complete defectiveness of the controlled equipment is made on the basis of the obtained data on the defects of each voltage input, the metal case of this equipment and each of the structural elements located inside the metal case of this equipment.

Images