Тепловизионное обследование в электроэнергетике.
Белоусов Д. А.,
рук.отдела.тепловизионной диагностики ООО "Стройгеотехника"
Широкое внедрение приборов тепловизионной диагностики в энергетику послужило сильным толчком для создания комплексной системы предупреждения возможных сбоев в работе оборудования и создания эффективной системы проведения планово-профилактических работ. Мировой (и в том числе Российский) опыт эксплуатации энергетического оборудования доказал, что намного выгоднее и эффективнее предупреждать возможные дефекты, чем устранять аварии и сбои.
Технология тепловизионной диагностики на ранних стадиях возникновения неисправностей достаточно проста. Так как физические процессы прохождения тока через вещество практически всегда связаны с выделением тепла, то если в ходе какого-либо процесса произошло отклонение от нормального (расчетного или проектного) значения, это изменение вызовет изменение температуры оборудования.
Разницу температур можно вовремя зафиксировать с помощью тепловизора и принять профилактические меры. Повышенная температура энергетических объектов свидетельствует, с одной стороны о возможной проблеме, с другой стороны это еще больше усугубляет ситуацию - приводит к преждевременному износу материалов и конструкций и сокращает срок полезной эксплуатации.
Это, помимо прямого материального ущерба, связанного с выходом из строя оборудования, перерасходом материалов и комплектующих, также увеличивает последующие риски возникновения нештатных ситуаций.
Причинами повышения температуры чаще всего являются:
- Несбалансированная нагрузка,
- Перегрузка, избыточная мощность нагрузки,
- Окисленный, слабый или ржавый контакт,
- Гармоники,
- Повреждение изоляции,
- Повреждение отдельных частей объекта,
- Применение компонентов, не соответствующих требованиям, установленным проектной документацией.
Энергетическое оборудование можно разделить на две большие группы: низковольтное и высоковольтное. Для проведения тепловизионного обследования каждой из этих групп используются свои методики диагностики.
Среди объектов тепловизионной диагностики можно выделить:
- Участки с механическими контактами (выключатели, контактные группы, разъединители, отделители).
- Трансформаторы.
- Генераторы и электродвигатели.
- Воздушные и масляные выключатели.
- Ограничители перенапряжений.
- Маслонаполненные токовые трансформаторы.
- Высокочастотные заградители.
- Трансформаторы напряжения.
- Маслонаполненные вводы.
- Силовые кабельные линии.
- Делительные конденсаторы и конденсаторы связи.
- Контактные соединения РУ и ВЛ.
- Вентильные разрядники.
- Подвесные фарфоровые изоляторы.
- Воздушные линии электропередачи.
Весной тепловизионная диагностика проводится для составления плана ремонтно-профилактических работ, а осенью – для тепловизионного контроля состояния электрооборудования перед периодом зимних экстремальных токовых нагрузок.
Большое значение при тепловизионной диагностике имеет расстояние до исследуемого объекта. Так как инфракрасное излучение распространяется в воздухе, который способен поглощать часть ИК-излучения, также как и содержащиеся в воздухе пары воды и мелкие частички пыли и грязи, что искажает ИК-картину объекта.
Всё большее количество электросетевых компаний используют тепловизоры для поиска неисправностей и планово-профилактических работ. Многие производственные предприятия начинают применять методы тепловизионной диагностики для внутреннего обследования своего электрооборудования, сокращая тем самым расходы на диагностику неисправностей и уменьшая убытки от аварий.
При тепловизионном контроле электрооборудования применяются тепловизоры с температурной чувствительностью не ниже 0,1К, со спектральным диапазоном 8-12 мкм, при этом возможно использование тепловизоров с матрицей от 140x140 для повседневного контроля и сравнительного анализа низковольтного оборудования до 640x480 для контроля высоковольтных воздушных ЛЭП и мониторинга крупных или протяженных объектов. Наиболее универсальными являются приборы с матрицей 320x240, которые позволяют проводить тепловизионное обследование большинства объектов.
Отдел тепловизионного контроля компании «НК Диагностика» проводил обследование энергетического оборудования для ООО «Завод нестандартных металлоконструкций» в рамках общего энергоаудита. При обследовании использовался тепловизор FLIR E60 с матрицей 320х240 пикселей и температурным диапазоном от -20 °С до +120 °С. Универсальный прибор, он идеально подошел для решения такого рода задач.
Модель тепловизора FLIR E60 имеет встроенную функцию Bluetooth MeterLink, которая позволила автоматически по беспроводному каналу связи получить данные замеров от токовых клещей прямо в тепловизор. Опция оказалась очень полезна на практике, поскольку исключила ошибку записи показаний вручную или так называемый «человеческий фактор», и помогла сократить время обследования, а возможность голосовых комментариев в дальнейшем облегчила подготовку отчета, так как и показания с прибора, и комментарии сохраняются на соответствующей термограмме.
Используя эту модель тепловизора, специалисты компании «НК Диагностика» выполнили инструментальное обследование на территории заказчика в более короткие сроки и без ущерба качеству.
Время подготовки и составления отчета также было меньше запланированного. Таким образом, тепловизор FLIR E60, обладая невысокой ценой, оптимально вписался в свою нишу энергетических обследований, помогая специалистам в диагностике различного рода энергетического оборудования, поиске неисправностей и подготовке планов профилактических работ.
