logo logo

Тепловизионные обследования определяют приоритетность ТО подстанций

Оценка состояния электросетевого оборудования проводится с помощью инфракрасной изуализации

Оценка состояния электросетевого оборудования проводится с помощью инфракрасной и ультрафиолетовой визуализации. За последнее десятилетие размер камер, которые используются в этих технологиях, стал намного меньше, а также улучшилось качество хранения и обмена данными, что важно для оценки любой выявленной проблемы.

Являются ли эти технологии взаимодополняющими и должны ли использоваться совместно, или они выявляют одни и те же проблемы? Ответ на этот вопрос заключается в том, что каждая технология предлагает свои специфические преимущества при обнаружении определенных типов дефектов. Инфракрасное изображение регистрирует внутреннее тепло из-за повышенного тока утечки, в то время как ультрафиолетовое обнаруживает наличиекороны из-за высокого электрического поля около поверхности.
Первое явление зависит от внутреннего источника тепла, а второе – от состояния поверхности. Обе эти ситуации потенциально опасны для дальнейшей эксплуатации компонента линии или оборудования на подстанции, и требуют более тщательного наблюдения или немедленного проведения ремонтных работ.

инфракрасный осмотр подстанции
Вверху: инфракрасная инспекция линии, 1997 г.;
Внизу: инфракрасный осмотр подстанции, 2019 г.

Еще не так давно инфракрасное оборудование, используемое для обследования объектов энергосистемы, было тяжелым и громоздким. Сегодня ИК-камеры, имеющие в четыре раза большее количество пикселей, по сравнению с более крупными камерами, которые они заменили, легкие и портативные.
Разъединители

Разъединители – это обычная область для «горячих точек».

При ИК-контроле решающим фактором оценки состояния оборудования является не абсолютная температура, а сравнение температуры на проверяемом объекте с эталонной температурой близлежащих объектов. Это связано с тем, что решающее значение имеет не столько температура конкретного проверяемого объекта, сколько то, на сколько  отличается эта температура от температуры объектов, расположенных рядом.
Инфракрасное изображение разъединителя подстанции
(а): Инфракрасное изображение разъединителя подстанции 500 кВ, горячая точка в ​​контакте разъединителя. Ремонт заключался в подтягивании и регулировке контакта.
(b): разъединитель подстанции 35 кВ с горячей точкой. Необходимо было отрегулировать и очистить петли.

соединение вводов выключателя 220 кВ - горячая точка на соединителе

(c): разъединитель на подстанции 35 кВ, требующий очистки и регулировки, горячая точка в ​​контакте.
(d): соединение вводов выключателя 220 кВ –  горячая точка на соединителе. Требуется техническое обслуживание, включая смазку и затяжку разъема.

Для получения ИК-изображений необходимо знать основные метеорологические параметры: влажность и ветер. Например, при повышенной относительной влажности любая «горячая точка» кажется более холодной. В камере нет опции «сильный ветер», но оператор должен знать и учитывать его наличие при составлении отчета о проверке. Одним из ключевых моментов для всех инфракрасных изображений является излучательная способность, так как каждый проверяемый объект излучает столько же тепла, сколько поглощает. Поэтому инфракрасная съемка каждого объекта должна быть скорректирована с учетом излучательной способности.
На ИК-изображениях разъединителя передач видны горячие точки
На ИК-изображениях разъединителя передач видны горячие точки, которые указывают на необходимость проведения технического обслуживания.

Например, во время теплового обследования подстанции, была обнаружена горячая точка на вводе выключателя. Это могло произойти из-за коррозии и, вероятно, требует очистки. В отчете будет указано местоположение горячей точки с указанием номера устройства, а также фазы, на которой она была обнаружена. По результатам проверки коммунальное предприятие определяет приоритетность технического обслуживания оборудования. Иногда это вопрос доступности и того, что происходит в других частях сети. Если разница температур в  66 ° C наблюдается между фазами одной и той же нагрузки и в одном месте, это считается «критическим». Локальное же повышение температуры до 6,7 ° C может быть связано исключительно с увеличением нагрузки или изменением условий окружающей среды.

За одну инспекцию обычно выявляют 10-15 горячих точек, а на объектах крупных подстанций в 3-4 раза больше. Около половины из них приходится на разъединители главным образом потому, что они являются подвижной частью. Другой распространенной областью возникновения горячих точек являются проходные изоляторы, как правило, из-за ослабленных или загрязненных соединений.
Тепловизионное изображение особенно полезно при оценке состояния разрядников для защиты от перенапряжений, поскольку они обычно рассеивают очень мало энергии в стационарном режиме работы и, поэтому, их температура, в исключительных случаях превышает температуру окружающей среды. Например, даже самые большие разрядники MOV высотой до 4 или 5 м рассеивают менее 50 Вт, что затрудняет измерение температуры.
Инфракрасное изображение разрядников трансформатора
(a): Инфракрасное изображение разрядников трансформатора низкого напряжения с одним неисправным блоком, который необходимо заменить.
(b): Изображение 2 неисправных распределительных ОПН внутри подстанции, оба из которых были заменены.

Лучше проводить оценку температуры ОПН при отсутствии попадания прямых солнечных лучей, что позволяет регистрировать разницу в менее чем один градус от окружающей среды. Это пошаговый процесс: если температура ОПН показывает даже незначительное отличие от аналогичных соседних устройств, то требуется его наблюдение. Если ОПН показывает разницу от 4 до 6 ° C, то его необходимо повторно проверить через несколько недель. Если температурный градиент превышает 7-10 ° C, то ОПН требует аварийной замены. Такой подход распространен среди многих коммунальных предприятий. Разрядник редко нагревается на 15 ° C по сравнению с соседними устройствами. Как только температура начинает так сильно повышаться, ток утечки также увеличивается, что, в свою очередь, приводит к еще более быстрому нагреву и означает, что устройство не будет работать долго.

трансформатор и ОПН

Редко, когда ОПН нагревается на 15 ° C по сравнению с соседними устройствами и может долго работать.

Применение тепловизора для оценки ОПН имеет ряд преимуществ, начиная со скорости сбора данных. Эксперты считают, что нет более быстрого и точного способа определения окончания срока эксплуатации разрядника, чем измерение его температуры, особенно при использовании объектива дальнего действия. Риск выхода разрядника из строя без выделения тепла минимален. В то же время, если разрядник через несколько дней после последнего теплового сканирования будет поврежден ударом молнии или импульсным перенапряжением, то он может выйти из строя до последующего запланированного сканирования.
Разрядник в центре на 4 ° C горячее
Разрядник в центре на 4 ° C горячее, чем крайний слева, и будет проверен еще раз.

Вероятность отказа между очередным сканированием – один из недостатков тепловизионного обследования разрядников. Другая причина заключается в том, что на момент проверки в 2016 году на рынке не было ИК-устройств, передающих данные дистанционно. Таким образом, для измерения температуры на разряднике было необходимо, чтобы специалист выезжал для сбора данных. Несмотря на это, тепловидение – один из лучших способов контроля исправности оборудования под напряжением в любой период времени.
Камера, установленная на пассажирской стороне автомобиля
Камера, установленная на пассажирской стороне автомобиля, предлагает экономичный способ проведения ИК-инспекции распределительных линий электропередачи.

Кроме подстанций, тепловидение может эффективно применяться для воздушных линий электропередачи. Так как в электроэнергетике все больше применяется метод пролетного пути для мониторинга линий, движение по линейному маршруту со скоростью около 20 миль в час (30 км/ч) часто предпочтительнее там, где это возможно, особенно для распределительных линий. Точность измерений с земли, как правило, выше. Небо – идеальный прохладный фон по сравнению с альтернативой взгляда с вертолета на множество других источников тепла на земле.

Метки материала: , , ,

Похожие материалы:

bottom