Методические рекомендации. Общие методические указания по проведению тепловизионного контроля (ТК) трансформаторов, выключателей, разрядников, опн, и другого электрооборудования подстанций и линий электропередачи
 Скачать 158 Kb.
|
|
Методические рекомендации по проведению тепловизионного контроля электрооборудования и ВЛ Общая часть В «Методических рекомендациях» приведены периодичность, объем, нормы и общие методические указания по проведению тепловизионного контроля (ТК) трансформаторов, выключателей, разрядников, ОПН, и другого электрооборудования подстанций и линий электропередачи «Методические рекомендации» составлены на основе «Объемов и норм испытания электрооборудования» РД 34.45-51.300-97, «Основных положений методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ» РД 153-34.0-20.363-99. «Методические рекомендации» предназначены для исполнения инженерно-техническим персоналом, занимающимся диагностикой, наладкой, эксплуатацией и ремонтом электрооборудования электрических сетей. При ТК электрооборудования и ВЛ следует применять тепловизоры с чувствительностью (разрешающей способностью по температуре) не ниже 0,1 ºС. Верхний предел температурного диапазона должен быть не менее 200 ºС, нижний не менее – 10 ºС. Диапазон температур среды, на который рассчитан тепловизор, должен быть не хуже следующего: от -20 °С до +50 °С. Применение пирометрических приборов допускается при контроле контактных соединений ошиновки электроустановок 0,4-35 кВ. При этом необходимо обращать внимание на правильность выбора угла визирования пирометрического прибора. Допускается применение пирометров для контроля электрооборудования 35-220 кВ после проведения ремонта контактных соединений, забракованных при тепловизионном контроле. Общие указания при проведении тепловизионного контроля Для исключения влияния солнечной радиации ТК необходимо проводить в ночное время суток (предпочтительно после полуночи) или в облачную погоду. При острой необходимости измерение в электроустановках при солнечной погоде рекомендуется производить для каждого объекта поочередно из нескольких диаметрально противоположных точек. При ТК должны учитываться следующие факторы: - коэффициент излучения материала; - солнечная радиация; - скорость ветра; - расстояние до объекта; - значение токовой нагрузки; - тепловое отражение и т.п. При проведении ТК электрооборудования существенное значение имеет выявление и устранение систематических и случайных погрешностей, оказывающих влияние на результаты измерения. Систематические погрешности заключены в конструкции измерительного прибора, а также зависят от его выбора в соответствии с требованиями к совершенству измерения (разрешающей способности, поля зрения и т.п.). Случайными погрешностями, возникающими при проведении контроля, могут являться: воздействие солнечной радиации, выбор излучательной способности и др. При подготовке к ТК должен быть проведен следующий подготовительный объем работ: - изучена документация по контролируемому объекту; - составлен оптимальный план обследования электрооборудования РУ с фиксированием нагрузок и перечнем оборудования, которое находится в неработающем состоянии; - намечены точки на ОРУ (ЗРУ) для обязательной термографической съемки с регистрацией в ПК (тепловизоре): измерительные трансформаторы тока и напряжения 35 кВ и выше, разрядники 35 кВ и выше, ОПН, выключатели всех типов 35 кВ и выше, дроссели и конденсаторы ВЧ связи, силовые трансформаторы (контрольные кадры вводов, ТСФ, расширителя, системы охлаждения); - проверена работоспособность средств тепловизионного контроля; - выполнен инструктаж по ТБ оператора-тепловизионщика. При производстве ТК выполнить следующее: В рабочей тетради оператора-тепловизионщика (памяти ПК, тепловизора) фиксировать: наименование контролируемого объекта, его диспетчерское наименование, токовую нагрузку, внешнее состояние поверхности, погодные условия и др. Тепловизионный контроль электрооборудования осуществлять с двух-трех точек обзора, обеспечивающих видимость всего токоведущего контура объекта с учетом его конструктивных особенностей. У силовых трансформаторов по возможности осуществлять покадровое обследование всей поверхности (по периметру) бака, у выключателей – с двух сторон в пределах видимости контактных зажимов и зон расположения дугогасительных камер, у измерительных трансформаторов и вводов – двух-трех сторон с охватом зон возможного пробоя бумажной изоляции, у ограничителей перенапряжения – с трех сторон для возможности определения состояния параллельных столбов варисторов и т.п. Выбор температурного диапазона измерения инфракрасного прибора осуществлять с учетом температуры контролируемого узла, температуры окружающих его объектов и температуры окружающей среды. При анализе результатов ТК должна осуществляться оценка выявленного дефекта и прогнозирование возможностей его развития и сроков восстановления. После устранения выявленного дефекта необходимо провести повторное обследование для суждения о качестве выполненного ремонта. Базу данных для ответственных объектов (трансформаторы, выключатели, разрядники, ОПН, дроссели и конденсаторы ВЧ связи) желательно закладывать в компьютер, с тем чтобы она отражала не только результаты ТК, но и всю информацию о данном объекте, включая тип, срок службы, условия эксплуатации, режимы работы, объемы и виды ремонтных работ, результаты профилактических испытаний и измерений и другие сведения, позволяющие на основании рассмотрения всего комплекса факторов, заложенных в память компьютера, судить о техническом состоянии объекта. 3. Периодичность проведения тепловизионного контроля Принимается следующая периодичность тепловизионного контроля электрооборудования. Электрооборудование: - ПС 110÷220 кВ, при суммарной загрузке силовых трансформаторов более 50% от номинальной – ежегодно; - ПС 110÷220 кВ, при суммарной загрузке силовых трансформаторов менее 50% от номинальной – 1 раз в 2 года; - ПС 35 кВ, при суммарной загрузке силовых трансформаторов более 50% от номинальной – 1 раз в 2 года. - ПС 35 кВ, при суммарной загрузке силовых трансформаторов менее 50% от номинальной – 1 раз в 3 года. Воздушные линии электропередачи (ВЛ): - ВЛ вновь вводимые в эксплуатацию – в первый год ввода их в эксплуатацию; - ВЛ, находящиеся в эксплуатации 25 лет и более, при отбраковке более 5% контактных соединений – ежегодно; - ВЛ, находящиеся в эксплуатации 25 лет и более, при отбраковке менее 5% контактных соединений – 1 раз в 2 года; - ВЛ, работающие с предельными токовыми нагрузками, или питающие ответственных потребителей, или работающие в условиях повышенной загрязненности атмосферы, больших ветровых и гололедных нагрузок – ежегодно; - остальные ВЛ – 1 раз в 6 лет. 4. Оценка результатов тепловизионного контроля Оценка теплового состояния электрооборудования и токоведущих частей в зависимости от условий их работы и конструкции осуществляется по нормированным значениям температуры нагрева (значениям превышения температуры), избыточной температуре, коэффициенту дефектности, динамике изменения температуры во времени, с изменением нагрузки, путем сравнения измеренных значений температуры в пределах фазы, между фазами, с заведомо исправными участками и т.п. Предельные значения температуры нагрева электрооборудования и токоведущих частей РУ приведены в табл. 1. Таблица 1 Допустимые значения температуры нагрева
В Методических рекомендациях приняты следующие понятия: Превышение температуры - разность между измеренной температурой нагрева и значением температуры окружающего воздуха. В табл. 1 наибольшие допустимые значения превышения температуры нагрева, регламентируемые стандартами, при значении эффективной температуры окружающего воздуха, принимаемом равным 40 °С. Избыточная температура - превышение измеренной температуры контролируемого узла одной фазы над температурой аналогичных узлов других фаз (с наименьшей температурой нагрева) или заведомо исправного узла. Коэффициент дефектности - отношение измеренного значения превышения температуры нагрева контактного соединения к значению превышения температуры, измеренной на целом участке шины (провода), отстоящем от контактного соединения на расстоянии не менее 1 м. Контакт - токоведущая часть аппарата, которая во время операции размыкает и замыкает цепь или в случае скользящих или шарнирных контактов сохраняет непрерывность цепи. Контактное соединение - токоведущее соединение (болтовое, сварное, выполненное методом обжатия), обеспечивающее непрерывность токовой цепи. При классификации выявленного при ИК-контроле дефекта по степени его опасности необходимо учитывать: значение токовой нагрузки и ее стабильность, возможные максимальные и минимальные пределы нагрузки в процессе работы электрооборудования, местоположение дефекта (внутри электрооборудования или снаружи), значение измеренной температуры нагрева контролируемых узлов фаз, вид контролируемого узла и его конструктивное исполнение. ТК желательно проводить при максимальной токовой нагрузке, контроль при нагрузке 0,3Iном и ниже не обеспечивает выявление дефекта на ранней стадии его развития. Оценку теплового состояния контактов и болтовых КС, находящихся в среде окружающего воздуха, при токах нагрузки (0,6-1,0)Iном следует проводить по значению превышения температуры нагрева с проведением при необходимости соответствующего пересчета:  ,где Тном - нормированное (табл. 1) значение превышения температуры при номинальной нагрузке Iном; Траб - значение превышения температуры при измерении при токе Iраб. Классификация выявленного дефекта по значению превышения температуры в этом случае осуществляется исходя из следующих соображений (табл. 2). Таблица 2
В тех случаях, когда токовая нагрузка находится в пределах (0,3-0,6)Iном, во избежание существенных ошибок при пересчете измеренного значения температуры к нормированному, рекомендуется оценку теплового состояния контактов и болтовых КС проводить по избыточной температуре с использованием в качестве норматива температуры, соответствующей 0,5Iном.  ,где Т0,5 - избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном. Предельное значение избыточной температуры (Т0,5) при токе нагрузки 0,5Iном составляет 30 °С; Траб - избыточная температура при токе нагрузки, отличном от 0,5Iном. При оценке теплового состояния контактов и болтовых КС по избыточной температуре различают следующие области неисправности (табл. 3). Таблица 3
Оценку теплового состояния сварных КС, а также КС, выполненных методом обжатия, рекомендуется производить по значению избыточной температуры или коэффициенту дефектности. При оценке теплового состояния КС по коэффициенту дефектности различают степени неисправности: - коэффициент не более 1,2. Начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем; - коэффициент дефектности 1,2-1,5. Развившийся дефект. Принять меры к устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы; - коэффициент дефектности > 1,5. Аварийный дефект. Требует немедленного устранения. Оценка теплового состояния электрооборудования (силовые и измерительные трансформаторы, маслонаполненные аппараты и др.), а также контакты и КС, находящиеся в объеме масла или газа, изолированном от окружающего воздуха металлическими или изоляционными материалами, производится косвенным способом. В этом случае возможность непосредственного измерения температуры нагрева контролируемого узла с помощью тепловизора или иным способом, по существу, исключена. Суждение о тепловом состоянии контролируемого объекта осуществляется путем выявления температурных аномалий на поверхности его бака или покрышки, измерения значений температуры и анализа характера ее распределения, сопоставления мест нагрева с аналогичными участками фазы или других фаз, анализа причин возникновения температурной аномалии с учетом конструктивных особенностей электрооборудования и токоведущих частей. Браковка по одному показателю тепловизионного контроля осуществляется применительно к внешним контактам аппаратов и контактным соединениям ошиновки РУ и проводов ВЛ, а также вентильным разрядникам и ОПН, если на этот счет отсутствуют указания завода-изготовителя. При получении браковочных результатов ТК маслонаполненного оборудования и аппаратов, производятся дополнительные испытания (измерения) последних. Например, хроматографический анализ состава газов в масле, измерение сопротивления контактов постоянному току, измерение тока холостого хода, диэлектрических потерь, пробивного напряжения масла и т.д. Дефекты, выявленные при ТК и носящие аварийный характер, должны фиксироваться оператором на подстанциях с постоянным дежурством в журнале дефектов и неполадок оборудования. Информация о выявленных аварийных дефектах на объектах без постоянного дежурства, должна доводиться оператором до сведения дежурного диспетчера. Дополнительно, информация об аварийных дефектах сообщается руководителю службы, ответственной за проведение контроля. Оборудование, имеющее аварийные дефекты, должно в кратчайшие сроки быть выведено из работы. 5. Объем тепловизионного контроля отдельных видов электрооборудования Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, масляные реакторы (в дальнейшем трансформаторы) Снимаются термограммы поверхностей бака трансформатора в местах расположения отводов обмоток, по высоте бака, по периметру трансформатора, верхней его части, в местах болтового крепления колокола бака, системы охлаждения и их элементов и т.п. При обработке термограмм сравниваются между собой нагревы крайних фаз, нагревы однотипных трансформаторов, динамика изменения нагревов во времени и в зависимости от нагрузки, определяются локальные нагревы, места их расположения, осуществляется сопоставление мест нагрева с расположением элементов магнитопровода, обмоток, оценивается эффективность работы систем охлаждения. Маслонаполненные трансформаторы тока (ТТ) 1. Внутренняя изоляция обмоток. Измеряются значения температуры нагрева поверхности фарфоровых покрышек ТТ, которые не должны иметь локальных нагревов на поверхности покрышек, а значения температуры, измеренные в идентичных зонах покрышек трех фаз, не должны различаться между собой более чем на 0,3 °С. 2. Внутренние и внешние переключающие устройства. Оценка состояния контактных соединений внутреннего переключающего устройства ТТ осуществляется путем сравнения значений температур на поверхности расширителей трех фаз. Предельное превышение температуры на поверхности расширителя, характеризующее аварийное состояние контактных соединений переключающего устройства при номинальном токе, не должно превышать 60 °С, температура нагрева контактных соединений внешнего переключающего устройства не должна превышать значений, указанных в п.6 табл. 1. 3. Выводы. Нагрев выводов ТТ не должен превышать значений, приведенных в п.5 табл. 1. Электромагнитные трансформаторы напряжения (ТН) 1. Внутренняя изоляция обмоток. Измеряются значения температуры нагрева поверхности фарфоровых покрышек ТН, которые не должны иметь локальных нагревов на поверхности покрышек, а значения температуры, измеренные в идентичных зонах покрышек трех фаз, не должны различаться между собой более чем на 0,3 °С. 2. Выводы. Нагрев выводов ТН не должен превышать значений, приведенных в п.5 табл. 1. Выключатели Контакты и контактные соединения. Измеряются значения температуры нагрева контактов и контактных соединений (табл. 4), соединение камер и модулей между собой и ошиновкой. Таблица 4 Объем тепловизионного контроля контактов и контактных соединений выключателей
Разъединители и отделители 1. Контактные соединения. Предельные значения температуры нагрева КС не должны превышать данных, приведенных в п.5 табл. 1. 2. Контакты. Предельные значения температуры нагрева контактов не должны превышать данных, приведенных в п.3 табл. 1. 3. Выводы разъединителей и отделителей Предельные значения температуры нагрева выводов из меди, алюминия и их сплавов, предназначенных для соединения с внешними проводниками, не должны превышать данных, приведенных в п.5 табл. 1. Закрытые и комплектные распределительные устройства Контакты и контактные соединения аппаратов и токоведущих частей ячеек КРУ и КРУН. Контроль осуществляется, если это позволяет конструкция устройства. Предельные значения температуры нагрева контактов и контактных соединений аппаратов и токоведущих частей приведены в табл. 1. Сборные и соединительные шины 1. Контактные соединения. Предельные значения температуры нагрева болтовых соединений не должны превышать данных, приведенных в табл. 1. Оценка состояния нагрева сварных контактных соединений и выполненных методом обжатия производится по значению избыточной температуры или коэффициенту дефектности. 2. Изоляторы шинных мостов. Тепловизионный контроль изоляторов рекомендуется проводить при повышенной влажности воздуха. По высоте фарфора изолятора не должны иметь место локальные нагревы. Токоограничивающие сухие реакторы Контактные соединения. Значение превышения температуры КС не должно превышать 65 °С. Конденсаторы 1. Контактные соединения. Предельное значение температуры нагрева контактных соединений силовых конденсаторов, в отдельно стоящих или соединенных в батарею, не должно превышать данных, приведенных в п.6 табл. 1. 2. Элементы батарей силовых конденсаторов. Измеряется температура нагрева корпусов элементов конденсаторов. Измеренные значения температуры конденсаторов одинаковой мощности не должны различаться между собой более чем в 1,2 раза. 3. Оценка состояния БСК. Оценка технического состояния БСК производится по результатам тепловизионного контроля при решении вопроса об объеме и сроках проведения капитального ремонта. 4. Элементы конденсаторов связи и делительных конденсаторов. При выявлении локальных нагревов в элементах конденсаторов производится внеочередной контроль состояния их изоляции. Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений 1. Элементы разрядника. Признаками исправного состояния вентильного разрядника с шунтирующими резисторами при тепловизионном контроле являются: - верхние элементы в месте расположения шунтирующих резисторов нагреты одинаково во всех фазах; - распределение температуры по элементам фазы разрядника практически одинаково (в пределах 0,5-5 °С в зависимости от количества элементов в разряднике), а для многоэлементных разрядников может наблюдаться тенденция плавного снижения температуры нагрева шунтирующих резисторов элементов начиная с верхнего. 2. Элементы ограничителей перенапряжений. При тепловизионном контроле фиксируются значения температуры по высоте и периметру покрышки элемента, а также зоны с локальными нагревами. Оценка состояния элементов ограничителей осуществляется путем по фазного сравнения измеренных температур. Маслонаполненные вводы 1. Оценка внутреннего состояния ввода. а) Проверка отсутствия короткозамкнутого контура в расширителе ввода. Производится у маслонаполненных герметичных вводов серий ГБМТ-220/2000. Нагрев поверхности корпуса расширителя ввода не должен отличаться от такового у ввода других фаз. б) Проверка состояния внутренних контактных соединений ввода. Производится у маслобарьерных вводов 110 кВ (зав. чертежи № 669, 146 и др.), 220 кВ (зав. чертеж № 200-0-0), выпуска до 1968 г., конденсаторных негерметичных вводов 110 кВ (зав. чертеж № 132-0-0), 220 кВ (зав. чертежи № 133-0-0, № 208-0-0Б), 500 кВ (зав. чертежи № 179-0-0, № 206-0-0), путем измерения температур по высоте ввода. Маслонаполненный ввод не должен иметь локальных нагревов в зоне расположения маслорасширителя. в) Проверка состояния верхней части остова ввода. Проверка производится у маслонаполненного ввода негерметичного исполнения. Маслонаполненный ввод не должен иметь резкого изменения температуры или локальных нагревов по высоте покрышки по сравнению с вводами других фаз. Сказанное может являться следствием опасного понижения уровня масла во вводе или увлажнения (зашламления) его верхней части остова. 2. Выводы вводов. Предельные значения температуры нагрева вводов из меди, алюминия и их сплавов, предназначенных для соединения с внешними проводниками, не должны превышать данных, приведенных в п.4 табл.4-1. Предохранители 1. Контактные соединения. Предельные значения температуры нагрева КС предохранителей не должны превышать данных, приведенных в п.7 табл. 1. 2. Определение состояния плавкой вставки. Не должно наблюдаться локальных нагревов в средней части изоляционной трубки предохранителя. Высокочастотные заградители Контактные соединения. Предельные значения температуры нагрева не должны превышать значений, приведенных в п.6 табл. 1. Аппараты, вторичные цепи и электропроводка на напряжение до 1000 В 1. Контакты и контактные соединения. Тепловизионный контроль осуществляется в силовых цепях, шкафах и сборках 0,4 кВ с подсоединенными коммутационными аппаратами, трансформаторами тока, кабелями и т.п. Предельные значения температуры контактов коммутационных аппаратов не должны превышать данных, указанных в п.3 табл. 1, а контактных соединений в п.6 табл. 1. 2. Оценка теплового состояния силовых кабелей 0,4 кВ. Предельные значения температуры нагрева токоведущих жил кабеля, измеренные в местах их подсоединения к коммутационным аппаратам (при исправном состоянии последнего), в зависимости от марки кабеля не должны превышать данных, приведенных в п.11 табл. 1. Воздушные линии электропередачи 1. Болтовые контактные соединения проводов ВЛ. Измеренные температуры нагрева не должны превышать значений, приведенных в п.6 табл. 1. 2. Сварные и контактные соединения, выполненные обжатием проводов ВЛ. Оценка состояния нагрева сварных контактных соединений обжатия производится по значению коэффициенту дефектности. 3. Грозозащитные тросы. Проверяется отсутствие нагрева в местах изоляции троса от опоры (состояние изолятора и искрового промежутка). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||