К
вопросу
определения
технического
состояния
и
выявления
дефектов
конденсаторов
связи
110
кВ
в
процессе
эксплуатации
методом
тепловизионного
контроля
Рассмотрен
вопрос
оценки
технического
состояния
конден
-
саторов
связи
110
кВ
в
процессе
эксплуатации
и
выявления
различных
дефектов
по
результатам
комплексного
обсле
-
дования
.
Представлены
результаты
:
тепловизионного
кон
-
троля
c
выявленными
локальными
неравномерными
нагре
-
вами
фарфоровой
покрышки
,
высоковольтных
испытаний
и
измерений
,
а
также
физико
-
химического
и
хроматографи
-
ческого
анализа
масла
конденсатора
.
Приведены
результа
-
ты
осмотра
составных
частей
вскрытых
конденсаторов
для
выявления
характера
повреждения
.
З
а
последние
годы
в
процессе
эксплуатации
конден
-
саторов
связи
110
кВ
в
филиале
АО
«
Тюменьэнер
-
го
» —
Сургутские
электрические
сети
участились
случаи
их
разрушения
,
вызванные
внутренними
дефектами
.
Взрыв
колонны
происходит
после
пробоя
изо
-
ляции
всех
секций
.
Протекание
тока
короткого
замыкания
внутри
покрышки
конденсатора
приводит
к
выделению
в
нем
значительного
количества
энергии
и
резкому
повышению
давления
,
что
в
итоге
приводит
к
их
разрушению
.
Помимо
этого
из
эксплуатации
изъяты
конденсаторы
,
у
которых
контролируемые
параметры
,
характеризующие
их
техническое
состояние
(
такие
как
емкость
конденсатора
C
x
и
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
tg
),
не
соответство
-
вали
требованиям
нормативных
документов
.
Надежность
конденсатора
—
это
его
свойство
выпол
-
нять
заданные
функции
в
заданных
условиях
эксплуата
-
ции
в
течение
требуемого
промежутка
времени
,
сохраняя
эксплуатационные
показатели
в
заданных
пределах
.
Кон
-
денсаторы
связи
относятся
к
неремонтируемым
изделиям
.
Прекращение
конденсатором
выполнения
своих
функций
вследствие
возникновения
в
нем
дефектов
(
пробой
и
т
.
д
.)
или
изменение
его
параметров
сверх
допустимых
значений
,
при
котором
происходит
нарушение
нормальной
работы
устройства
,
в
котором
он
установлен
,
называется
его
отка
-
зом
[1,
стр
. 162].
Для
более
детального
рассмотрения
данного
вопроса
нами
был
проведен
статистический
анализ
основных
видов
дефектов
конденсаторов
связи
.
В
таблице
1
представлены
дефекты
,
явившиеся
первичной
причиной
вывода
данного
оборудования
из
работы
.
Из
указанных
37
конденсаторов
27
штук
изготовлены
с
2007
по
2009
год
,
а
10 —
с
1977
по
1992
год
,
то
есть
де
-
Ильяр
УРАЗАЛИЕВ
,
заместитель
началь
-
ни
ка
Службы
изо
-
ляции
и
защиты
от
перенапряжений
филиала
АО
«
Тюмень
-
энерго
» —
Сургутские
электрические
сети
Виталий
БУТКЕВИЧ
,
первый
заместитель
директора
—
главный
инженер
филиала
АО
«
Тюменьэнерго
» —
Сургутские
электри
-
ческие
сети
30
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(8),
май
2018
Диагностика
и
мониторинг
сять
конденсаторов
эксплуатировались
25
лет
и
более
,
в
то
время
как
27
штук
не
превысили
порог
пятилетней
эксплу
-
атации
.
Предлагаем
к
рассмотрению
дефекты
,
выявленные
по
результатам
тепловизионного
контроля
на
нескольких
кон
-
денсаторах
.
Тепловизионная
диагностика
входит
в
общую
систему
тех
-
нического
контроля
электрооборудования
распределитель
-
ных
устройств
,
регламентированную
нормами
[2,
стр
. 241].
Она
основана
на
том
,
что
наличие
некоторых
видов
де
-
фектов
высоковольтного
оборудования
вызывает
измене
-
ние
температуры
дефектных
элементов
и
,
как
следствие
,
из
-
менение
интенсивности
инфракрасного
излучения
,
которое
может
быть
зарегистрировано
тепловизионным
прибором
.
ИССЛЕДОВАНИЕ
КОНДЕНСАТОРА
СВЯЗИ
110
КВ
НА
ПОДСТАНЦИИ
«
ЗАПАДНАЯ
»
В
ноябре
2015
на
подстанции
110/10/10
кВ
«
Западная
»
про
-
ведено
тепловизионное
обследование
конденсаторов
связи
110
кВ
.
Было
выявлено
неравномерное
распределение
на
-
грева
на
фарфоровой
покрышке
конденсатора
связи
на
ВЛ
110
кВ
Сургут
—
Западная
,
ф
. «
С
» (
рисунок
1),
в
результате
чего
конденсатор
связи
был
заменен
.
Согласно
методике
[3,
стр
. 86],
при
выявлении
локально
-
го
или
общего
нагрева
конденсатора
необходимо
:
–
провести
пофазное
сравнение
температур
конденсато
-
ров
и
характер
их
распределения
по
периметру
и
высоте
;
–
провести
дополнительное
измерение
емкости
и
тангенса
угла
диэлектрических
потерь
.
При
тепловизионном
контроле
конденсаторов
оценка
их
состояния
,
по
-
мимо
указанных
выше
,
должна
учитывать
следу
-
ющие
факторы
:
–
характер
тепловыде
-
ления
в
конденсаторе
:
при
локальном
тепловыделении
его
источник
опреде
-
ляется
и
анализируется
построением
вертикального
термопрофиля
,
производится
измерение
емкости
и
тан
-
генса
угла
диэлектрических
потерь
;
–
характер
распределения
превышения
температуры
по
высоте
элемента
конденсатора
:
анализируется
законо
-
мерность
изменения
температуры
с
течением
времени
,
значений
емкости
элементов
и
т
.
п
.
При
построении
вертикального
термопрофиля
по
высоте
конденсатора
температура
в
зоне
локального
нагрева
была
равна
8,5°
С
,
а
избыточная
температура
(
то
есть
превыше
-
ние
измеренной
температуры
конденсатора
фазы
«
С
»
над
температурой
других
фаз
,
находящихся
в
одинаковых
усло
-
виях
)
составляла
11,4°
С
.
По
предоставленной
термограмме
видно
,
что
в
верхней
части
фарфоровой
покрышки
процесс
нагревания
происходит
не
равномерно
по
всей
поверхности
,
а
имеет
локальный
характер
(«
срез
»).
После
демонтажа
конденсатор
связи
фазы
«
С
»
был
до
-
ставлен
в
производственную
лабораторию
для
проведения
комплекса
диагностических
процедур
.
Проведены
испытания
и
измерения
конденсатора
связи
,
результаты
которых
представлены
в
таблице
2.
Из
полученных
результатов
видно
,
что
измеренные
зна
-
чения
тангенса
угла
диэлектрических
потерь
значительно
выше
допустимой
нормы
(0,8 %) [2,
стр
. 121].
При
снятии
верхней
крышки
конденсатора
оказалось
,
что
он
находился
под
избыточным
давлением
.
Ощущался
явно
выраженный
кислый
запах
конденсаторного
масла
.
Рис
. 1.
Термограмма
ПС
«
Западная
»
КС
-110 «
Сургут
»
ф
. «
С
»
31
Табл
. 1.
Конденсаторы
связи
,
повредившиеся
в
период
с
2012
по
2017
год
Вид
дефекта
Завод
-
изготовитель
Итого
УККЗ
,
Казахстан
КВАР
,
г
.
Серпухов
Разрушение
1
4
5
Увеличение
C
x
,
tg
14
4
18
Дефект
ТВК
4
7
11
Нарушение
герметичности
2
1
3
Всего
21
16
37
Из
них
с
2007
года
изготовления
11
16
27
Табл
. 2.
Результаты
высоковольтных
испытаний
конденсатора
связи
фазы
«
С
»
t
, °
С
U
,
кВ
tg
, %
tg
пред
*, %
C
изм
,
нФ
C
паспорт
,
нФ
C
пред
*,
нФ
Отличие
C
изм
от
, %
C
паспорт
C
пред
19
10
2,496
0,359
6,397
6,4
6,229
0,13
2,9
* —
указаны
значения
предыдущих
измерений
(
от
2014
года
)
При
визуальном
осмотре
выяв
-
лено
:
–
уровень
масла
ниже
допустимого
,
начинался
с
уровня
18
мембран
-
ной
коробки
;
–
после
поднятия
фарфоровой
по
-
крышки
обнаружены
незатянутые
гайки
крепления
самой
конструк
-
ции
(
пакеты
,
стяжные
диэлектри
-
ческие
рейки
и
т
.
д
.)
относительно
нижней
крышки
(
рисунок
2),
активная
часть
наклонена
,
что
подтверждает
неравномерный
нагрев
поверхности
покрышки
,
с
образованием
так
называемого
«
среза
».
Для
дальнейшего
определения
технического
состояния
конденса
-
тора
было
отобрано
конденсатор
-
ное
масло
и
проведен
физико
-
хими
-
ческий
анализ
масла
и
определение
некоторых
его
показателей
:
–
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
при
температуре
100°
С
и
частоте
50
Гц
составил
0,0201;
–
пробивное
напряжение
при
частоте
50
Гц
и
температуре
21°
С
составило
46
кВ
.
Полученные
результаты
не
соответствовали
нормируе
-
мым
значениям
[4].
Дополнительно
был
проведен
хроматографический
ана
-
лиз
растворенных
в
масле
газов
(
таблица
3).
Так
как
в
соответствии
с
действующими
нормами
ис
-
пытаний
электрооборудования
[2,
стр
. 120]
конденсаторное
масло
не
подлежит
хроматографическому
анализу
газов
,
растворенных
в
масле
,
то
оценка
была
проведена
в
соответ
-
ствии
с
методическими
указаниями
для
трансформаторного
оборудования
[6].
С
помощью
хроматографического
анализа
можно
обна
-
ружить
две
группы
дефектов
:
электрического
и
термического
характера
.
Из
таблицы
3
видно
,
что
основными
(
ключевыми
)
газами
,
наиболее
характерными
для
определенного
вида
дефекта
,
являются
водород
(
Н
2
),
метан
(
СН
4
),
этан
(
С
2
Н
6
).
Наличие
в
пробе
масла
упомянутых
газов
указывает
на
развитие
по
-
вреждения
внутри
конденсатора
.
Полученные
результаты
указывают
на
наличие
дефектов
термического
и
электриче
-
ского
характера
,
а
именно
нагрев
масла
,
частичные
,
искро
-
вые
и
дуговые
разряды
.
Электрическая
дуга
,
возникающая
в
масле
,
представ
-
ляет
собой
один
из
видов
газового
разряда
.
Она
отлича
-
ется
высокой
температурой
,
большой
плотностью
тока
и
сравнительно
низким
падением
напряжения
.
При
воз
-
действии
частичных
разрядов
на
масло
и
пропитанные
им
изоляционные
части
в
основном
образуется
водород
,
затем
метан
.
Процесс
термического
разложения
масла
начинается
с
300–400º
С
,
и
скорость
разложения
воз
-
растает
по
мере
повышения
температуры
.
То
есть
вся
-
кое
повреждение
или
возникновение
сильных
местных
перегревов
вызывают
выделение
газа
определенного
состава
.
Можно
предположить
,
что
в
данном
случае
фактором
,
вызвавшим
увеличение
концентрации
газов
в
масле
,
яви
-
лось
ослабление
болтовых
соединений
,
вследствие
чего
произошел
нагрев
масла
и
искровые
разряды
.
Исходя
из
выше
изложенного
,
можно
констатировать
,
что
в
данном
конденсаторе
выявлен
неравномерный
на
-
грев
фарфоровой
покрышки
,
и
наличие
внутренних
де
-
фектов
подтвердилось
после
разборки
конденсатора
(
не
затянуты
гайки
крепления
внутренней
конструкции
кон
-
денсатора
,
низкий
уровень
масла
).
Значение
тангенса
угла
диэлектри
-
ческих
потерь
выше
допустимой
нормы
,
увеличенные
концентрации
растворенных
газов
в
масле
явля
-
ются
дополнительным
подтверж
-
дением
объективности
результатов
тепловизионного
контроля
.
Рис
. 2.
Нижняя
часть
КС
-110 «
Сургут
»
ф
. «
С
»
32
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(8),
май
2018
Табл
. 3.
Результаты
хроматографического
анализа
конденсаторного
масла
Тип
оборудования
ХАРГ
H
2
CH
4
C
2
H
2
C
2
H
6
C
2
H
4
С
O
2
CO
Норма
для
силового
трансформатора
0,01
0,01
0,001
0,005
0,01
0,8
0,06
Результаты
испытания
5,928
0,855
0,003
0,648
0,013
0,147
0,0169
Диагностика
и
мониторинг
ИССЛЕДОВАНИЕ
КОНДЕНСАТОРА
СВЯЗИ
110
КВ
НА
ПОДСТАНЦИИ
«
ГЕОЛОГ
»
В
феврале
2013
года
проведено
внеплановое
тепловизион
-
ное
обследование
оборудования
подстанции
110/10/10
кВ
«
Геолог
».
При
осмотре
конденсатора
связи
фазы
«
С
»
ВЛ
110
кВ
Победа
—
Геолог
типа
СМПВ
-110/
√
3-6,4
ХЛ
1
произ
-
водства
ТОО
«
Усть
-
Каменогорский
конденсаторный
завод
»
(
республика
Казахстан
)
был
обнаружен
выраженный
ло
-
кальный
нагрев
на
фарфоровой
покрышке
между
10
и
11
ребрами
(
рисунок
3,
крайняя
справа
),
в
связи
с
чем
данная
воздушная
линия
была
выведена
в
ремонт
и
указанный
кон
-
денсатор
заменен
.
В
соответствии
с
методикой
[3,
стр
. 86],
при
пробое
ди
-
электрика
одной
или
нескольких
секций
пакета
на
термо
-
грамме
будет
выражено
место
локального
нагрева
.
В
результате
обработки
термограммы
при
построении
вертикального
термопрофиля
по
высоте
конденсатора
тем
-
пература
в
зоне
локального
нагрева
составила
9°
С
,
а
из
-
быточная
температура
,
то
есть
превышение
измеренной
температуры
конденсатора
фазы
«
С
»
над
температурой
других
фаз
,
находящихся
в
одинаковых
условиях
— 2,1°
С
(
рисунок
3).
После
демонтажа
конденсатор
связи
был
доставлен
в
производственную
лабораторию
службы
изоляции
и
за
-
щиты
от
перенапряжений
для
проведения
высоковольтных
испытаний
.
Результаты
измерения
значений
емкости
и
тан
-
генса
дельта
приведены
в
таблице
4.
Из
представленной
таблицы
видно
,
что
отклонение
из
-
меренного
значения
емкости
C
изм
конденсатора
от
емкости
,
измеренной
на
заводе
C
зав
,
составило
15%,
что
превышает
допустимые
значения
±5% [2,
стр
. 121]
и
[4,
стр
. 20].
Конденсатор
связи
состоит
,
в
том
числе
,
из
тонких
металлических
лент
(
обкладок
из
алюминиевой
фольги
)
с
проложенными
между
ними
слоями
изолирующего
мате
-
риала
.
К
изолированным
металлическим
лентам
прикре
-
плены
выводы
,
обкладки
с
диэлектриком
свернуты
в
пло
-
ские
секции
,
поочередно
уложены
друг
на
друга
и
образуют
пакет
.
В
диэлектрической
системе
КС
в
качестве
твердого
диэлектрика
между
обкладками
используется
ограничен
-
ный
ассортимент
,
а
именно
:
бумажный
диэлектрик
(
состо
-
ит
только
из
конденсаторной
бумаги
),
комбинированный
бумажно
-
пленочный
и
чисто
пленочный
диэлектрик
.
В
ос
-
новном
,
начиная
с
2006–2007
годов
,
заводами
в
качестве
межобкладочного
диэлектрика
используется
полипро
-
пиленовая
конденсаторная
пленка
,
а
в
качестве
жидкого
диэлектрика
—
минеральное
конденсаторное
масло
.
Кон
-
структивным
элементом
конденсатора
является
секция
(
элементарный
конденсатор
).
При
разборке
конденсатора
и
рассоединении
пакетов
обнаружен
выраженный
след
пробоя
(
выгорания
)
на
первой
секции
третьего
пакета
,
ориентировочное
место
на
фарфо
-
ровой
покрышке
между
10
и
11
ребрами
(
рисунок
4).
После
разматывания
обкладок
первой
секции
выявлен
пробой
изоляции
и
выгорание
ленты
на
протяжении
не
-
скольких
витков
обкладок
(
рисунок
5).
Рис
. 3.
Термограмма
ПС
«
Геолог
»
КС
-110 «
Победа
»
Табл
. 4.
Результаты
высоковольтных
испытаний
конденсатора
связи
фазы
«
С
»
t
, °
С
U
,
кВ
tg
, %
C
изм
,
нФ
C
зав
,
нФ Отличие
C
изм
от
C
зав
, %
7
10
0,0239 7,39
6,4
15,4
Рис
. 4.
Разобранный
КС
-110 (
след
пробоя
на
первой
секции
третьего
пакета
)
Рис
. 5.
Следы
пробоя
между
обкладками
первой
секции
третьего
пакета
33
Межобкладочный
диэлектрик
(
в
данном
случае
полипро
-
пиленовая
пленка
)
потерял
свои
изоляционные
свойства
,
что
привело
к
его
пробою
.
Выделение
тепловой
энергии
в
резуль
-
тате
протекания
тока
через
место
повреждения
секции
позво
-
лило
выявить
дефект
методом
тепловизионного
контроля
.
КОМПЛЕКСНОЕ
ОБСЛЕДОВАНИЕ
КОНДЕНСАТОРА
СВЯЗИ
110
КВ
НА
ПОДСТАНЦИИ
«
ЧЕРНЫЙ
МЫС
»
В
январе
2016
года
проведено
внеплановое
тепловизионное
обследование
оборудования
подстанции
110/10/10
кВ
«
Чер
-
ный
мыс
».
При
осмотре
конденсатора
связи
»
фазы
«
А
»
воз
-
душной
линии
110
кВ
Победа
—
Черный
мыс
-2
типа
СМПВ
-
110/
√
3-6,4
ХЛ
1
производства
ОАО
«
КВАР
»
был
обнаружен
выраженный
локальный
нагрев
на
фарфоровой
покрышке
между
1
ребром
и
нижним
фланцем
(
рисунок
6),
в
связи
с
чем
данная
воздушная
линия
была
выведена
в
ремонт
и
указанный
конденсатор
заменен
.
При
построении
вертикального
термопрофиля
по
высо
-
те
конденсатора
,
температура
в
зоне
локального
нагрева
составила
23,1°
С
,
а
разность
температур
по
профилю
(
вы
-
соте
) 6,2°
С
(
рисунок
6).
На
данной
подстанции
конденсатор
связи
установлен
один
,
поэтому
отсутствовала
возможность
сравнения
по
избыточной
температуре
.
После
демонтажа
конденсатор
связи
был
доставлен
в
производственную
лабораторию
для
выявления
причины
дефекта
.
Результаты
высоковольтных
испытаний
представ
-
лены
в
таблице
5.
Из
полученных
результатов
видно
,
что
контролируе
-
мые
значения
соответствуют
допустимым
показателям
[2,
стр
. 121].
При
вскрытии
конденсатор
оказался
под
давлением
,
во
время
снятия
верхней
крышки
произошел
выброс
конденса
-
торного
масла
темного
цвета
.
При
визуальном
осмотре
были
выявлены
:
1)
ярко
выраженные
следы
электрических
(
искровых
)
раз
-
рядов
(«
подгара
») (
рисунок
7):
–
между
верхним
фланцем
и
металлической
крышкой
,
установленной
над
первой
мембраной
;
–
на
токопроводящем
поводке
;
–
в
центре
верхнего
фланца
и
металлической
крышки
;
–
между
нижней
мембранной
коробкой
и
металлической
крышкой
,
установленной
над
первым
пакетом
;
2)
продукты
разложения
углеводородов
в
виде
черного
осадка
на
поверхности
верхнего
фланца
,
металличе
-
ской
крышке
,
фарфоровой
рубашке
,
образовавшиеся
в
конденсаторном
масле
при
воздействии
на
него
ис
-
кровых
разрядов
.
Следы
копоти
(
нагара
)
внутри
фарфоровой
покрыш
-
ки
имели
место
.
Рис
. 6.
Термограмма
ПС
«
Черный
мыс
»
КС
-110 «
Победа
-2»
ф
. «
А
»
Табл
. 5.
Результаты
высоковольтных
испытаний
конденсатора
связи
фазы
«
А
»
t
, °
С
U
,
кВ
tg
, %
tg
пред
*, %
C
изм
,
нФ
C
паспорт
,
нФ
C
пред
*,
нФ
Отличие
C
изм
от
, %
C
паспорт
C
пред
17
10
0,006
0,0176
6,317
6,4
6,345
1,3
0,9
* —
указаны
значения
предыдущих
измерений
при
температуре
24°
С
(
протокол
от
24.06.2015
года
)
Рис
. 7.
Следы
электрических
(
искровых
)
разрядов
34
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(8),
май
2018
Диагностика
и
мониторинг
Чтобы
обеспечить
компенсацию
давления
конденса
-
торного
масла
внутри
конденсатора
связи
при
колебаниях
температуры
окружающей
среды
,
применяют
расширители
,
представляющие
собой
набор
мембранных
коробок
,
которые
укладываются
над
пакетом
.
Мембранные
коробки
изготав
-
ливают
из
двух
стальных
тарельчатых
мембран
,
герметично
сваренных
между
собой
.
В
связи
с
тем
,
что
мембранные
коробки
не
имеют
четкой
(
фиксированной
)
электрической
связи
с
высоковольтным
вы
-
водом
,
образуется
так
называемый
«
плавающий
»
контакт
.
То
есть
при
колебаниях
температуры
окружающей
среды
происходит
изменение
давления
масла
внутри
конденсатора
связи
,
соответственно
изменяется
плотность
соприкоснове
-
ния
(
частичное
нарушение
контакта
)
как
между
мембранной
коробкой
относительно
высоковольтного
вывода
,
так
и
отно
-
сительно
верхней
обкладки
первого
пакета
.
Вследствие
чего
и
возникал
электрический
разряд
.
Следует
также
отметить
,
что
мембранные
коробки
по
всей
высоте
изолированы
диэлектрическим
картоном
от
токопро
-
водящего
поводка
,
который
подсоединяется
к
верхней
крыш
-
ке
и
верхней
обкладке
первого
пакета
.
Образование
газов
при
эксплуатации
конденсаторов
свя
-
зи
может
происходить
в
результате
разрушения
электроизо
-
ляционных
материалов
под
действием
локального
выделе
-
ния
тепла
в
результате
воздействия
дуги
,
частичных
разрядов
и
т
.
д
.
При
горении
в
масле
дуги
в
конденсаторе
образуются
продукты
глубокого
разложения
углеводородов
.
Основной
реакцией
любых
углеводородов
при
дуговом
электрическом
разряде
следует
считать
деструктивное
разложение
(
крекинг
)
с
выделением
углерода
,
водорода
,
углеводородных
газов
и
жидких
продуктов
разложения
.
Также
следует
отметить
,
что
в
результате
искровых
разря
-
дов
внутри
конденсатора
значительно
ухудшаются
электриче
-
ская
прочность
масла
,
снижается
температура
его
вспышки
,
растет
количество
осадка
.
Накопление
этого
осадка
в
масле
происходит
главным
образом
за
счет
термического
разложе
-
ния
масла
в
зоне
горения
дуги
.
Накопление
проводящих
ча
-
стиц
осадка
на
изоляционных
деталях
даже
при
нормальных
условиях
работы
может
послужить
причиной
возникновения
ползущих
разрядов
и
привести
к
перекрытию
.
В
данном
случае
наблюдались
характерные
следы
ис
-
кровых
разрядов
,
особенно
интенсивных
в
центре
верхнего
фланца
,
металлической
крышки
и
на
токопроводящем
повод
-
ке
(
в
двух
местах
оплавление
металла
).
Метод
тепловизионного
контроля
позволил
выявить
де
-
фект
в
конденсаторе
связи
при
нормальных
нормируемых
показателях
.
КОМПЛЕКСНОЕ
ОБСЛЕДОВАНИЕ
КОНДЕНСАТОРА
СВЯЗИ
110
КВ
НА
ПП
«
ПОБЕДА
»
В
феврале
2016
года
на
ПП
110
кВ
«
Победа
»
произошло
отключение
ВЛ
110
кВ
Победа
—
Олимпийская
.
При
прове
-
дении
осмотра
обнаружено
разрушение
КС
-110 «
Олимпий
-
ская
»
ф
. «
В
»
типа
СМПВ
-110/
√
3-6,4
ХЛ
1
производства
ОАО
«
КВАР
».
В
связи
с
указанным
инцидентом
был
проведен
вне
-
плановый
тепловизионный
контроль
конденсаторов
связи
110
кВ
,
установленных
на
объектах
филиала
,
производства
ОАО
«
КВАР
» 2009
года
изготовления
.
При
проведении
тепловизионного
осмотра
КС
-110 «
Чер
-
ный
мыс
-2»
ф
. «
А
»
обнаружен
явно
выраженный
локальный
нагрев
на
фарфоровой
покрышке
между
7
и
8
реб
рами
(
ри
-
сунок
8).
Данная
воздушная
линия
была
выведена
в
ремонт
и
указанный
конденсатор
заменен
.
При
построении
вертикального
термопрофиля
по
высоте
конденсатора
температура
в
зоне
локального
нагрева
соста
-
вила
0,2°
С
,
а
разность
температур
по
профилю
(
высоте
) —
4,9°
С
.
Избыточная
температура
— 1°
С
(
рисунок
8).
После
демонтажа
конденсатор
связи
был
доставлен
в
производственную
лабораторию
для
выявления
причины
дефекта
.
Результаты
высоковольтных
испытаний
представлены
в
таблице
6.
Из
полученных
резуль
-
татов
видно
,
что
контро
-
лируемые
значения
со
-
ответствуют
допустимым
показателям
[2,
стр
. 121].
После
вскрытия
конден
-
сатора
при
рассоединении
Рис
. 8.
Термограммы
ПП
«
Победа
»
КС
-110 «
Черный
мыс
-2»
ф
. «
А
»
Табл
. 6.
Результаты
высоковольтных
испытаний
КС
–110 «
Черный
мыс
-2»
ф
. «
А
»
t
, °
С
U
,
кВ
tg
, %
tg
пред
*, %
C
изм
,
нФ
C
паспорт
,
нФ
C
пред
*,
нФ
Отличие
C
изм
от
, %
C
паспорт
C
пред
15
10
0,0138
0,04
6,36
6,4
6,26
0,6
1,6
* —
указаны
значения
предыдущих
измерений
при
температуре
27°
С
(
протокол
от
20.06.2012
года
)
35
пакетов
обнаружен
явно
выраженный
след
пробоя
изоляции
и
спаивание
краев
обкладок
внутри
второй
секции
второго
пакета
,
ориентировочное
место
на
фарфоровой
покрышке
между
7
и
8
ребрами
(
рисунок
9).
Кроме
этого
обнаружены
пробитые
мембранные
коробки
в
количестве
12
штук
.
После
разматывания
ленты
второй
секции
выявлен
про
-
бой
изоляции
и
спаивание
обкладок
на
протяжении
несколь
-
ких
витков
(
рисунок
10).
В
данном
случае
обращает
на
себя
внимание
тот
факт
,
что
при
тепловом
пробое
первой
секции
третьего
пакета
,
а
соответственно
увеличении
емкости
,
отклонение
изме
-
ренных
значений
от
паспортных
осталось
в
допустимых
пределах
(±5%) [2,
стр
. 121],
что
не
позволяет
считать
рас
-
сматриваемый
конденсатор
(
по
результатам
измерений
)
де
-
фектным
.
Конденсатор
был
забракован
только
по
результа
-
там
тепловизионного
контроля
.
КОМПЛЕКСНОЕ
ОБСЛЕДОВАНИЕ
КОНДЕНСАТОРА
СВЯЗИ
110
КВ
НА
ПС
«
ОЛИМПИЙСКАЯ
»
В
январе
2017
года
проведено
тепловизионное
обследование
оборудования
подстанции
110/10/10
кВ
«
Олимпийская
».
При
осмотре
конденсатора
связи
»
фазы
«
С
»
воздушной
линии
110
кВ
Победа
—
Олимпийская
типа
СМПВ
-110/
√
3-6,4
ХЛ
1
производства
ОАО
«
КВАР
»
был
обнаружен
явно
выражен
-
ный
локальный
нагрев
на
фарфоровой
покрышке
между
8
и
9
ребром
(
рисунок
11).
В
связи
с
чем
данная
воздушная
линия
была
выведена
в
ремонт
и
указанный
конденсатор
заменен
.
При
построении
вертикального
термопрофиля
по
высоте
конденсатора
температура
в
зоне
локального
нагрева
соста
-
вила
6,8°
С
,
а
разность
температур
по
профилю
(
высоте
) —
4,1°
С
.
Избыточная
температура
— 2,4°
С
(
рисунок
11).
Результаты
испытаний
показали
,
что
контролируе
-
мые
значения
соответствуют
допустимым
показателям
[2,
стр
. 121].
В
данном
случае
вскрытие
не
производилось
,
так
как
,
исходя
из
опыта
филиала
,
конденсатор
,
имея
ло
-
кальный
нагрев
на
фарфоровой
покрышке
,
дальнейшей
эксплуатации
не
подлежит
из
-
за
наличия
внутреннего
раз
-
вивающегося
дефекта
.
КОМПЛЕКСНОЕ
ОБСЛЕДОВАНИЕ
КОНДЕНСАТОРА
СВЯЗИ
110
КВ
НА
ПС
«
ЗАПАДНАЯ
»
В
заключение
представляем
результаты
вскрытия
и
опи
-
сание
выявленных
дефектов
в
конденсаторе
связи
типа
СМПВ
-110/
√
3-6,4
ХЛ
1 2008
года
выпуска
,
установленном
на
ВЛ
110
кВ
Барсово
—
Западная
.
При
проведении
плановых
испытаний
(
сентябрь
2016
года
)
было
выявлено
значитель
-
ное
превышение
емкости
,
значение
тангенса
угла
диэлек
-
трических
потерь
изоляции
соответствовало
норме
.
Конден
-
сатор
был
заменен
.
Рис
. 9.
Разобранный
КС
-110 (
след
пробоя
на
второй
секции
второго
пакета
)
Рис
.10.
Следы
пробоя
между
обкладками
второй
секции
второго
пакета
Рис
. 11.
Термограмма
ПС
«
Олимпийская
»
КС
-110 «
Победа
»
ф
. «
С
»
36
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(8),
май
2018
Диагностика
и
мониторинг
Для
подтверждения
дефекта
произ
-
вели
вскрытие
и
при
рассоединении
паке
-
тов
обнаружили
явно
выраженные
следы
пробоев
(
выгорания
)
между
обкладками
внутри
секции
второго
,
третьего
пакетов
(
рисунок
12).
При
дальнейшем
разматывании
ленты
обкладок
других
секций
были
обнаружены
посторонние
отложения
коричневого
цвета
на
внутренней
поверхности
полипропиле
-
новой
пленки
(
возможно
,
продукты
разло
-
жения
конденсаторного
масла
),
отмечено
изменение
цвета
полипропиленовой
плен
-
ки
.
Наличие
отложений
и
изменений
цвета
пленки
аналогичны
отложениям
и
измене
-
ниям
цвета
пленки
,
обнаруженным
в
местах
пробоя
секций
рассмотренных
выше
кон
-
денсаторов
.
В
данном
случае
произошло
изменение
диэлектри
-
ческих
свойств
пленки
,
что
,
возможно
,
привело
к
росту
диэлектрических
потерь
,
локальному
нагреву
пленки
и
,
как
результат
,
тепловому
пробою
диэлектрика
.
Тангенс
ди
электрических
потерь
при
этом
(
из
-
за
«
локальности
»
дефекта
)
может
заметно
не
измениться
.
Указанный
вид
дефекта
,
как
сообщено
выше
,
можно
выявить
методом
те
-
пловизионного
контроля
,
если
скорость
развития
дефекта
позволит
это
.
Для
установления
истинных
причин
,
снижающих
ди
-
электрические
свойства
полипропиленовой
конденсаторной
пленки
и
минерального
конденсаторного
масла
,
необходимо
выполнить
комплекс
мероприятий
,
что
выходит
за
рамки
дан
-
ной
статьи
.
ВЫВОД
В
данной
статье
представлены
результаты
комплексно
-
го
обследования
нескольких
конденсаторов
связи
110
кВ
.
В
рассмотренных
случаях
первичной
причиной
для
вывода
данного
оборудования
из
работы
явились
результаты
тепло
-
визионного
осмотра
.
С
целью
определения
технического
со
-
стояния
проведены
высоковольтные
испытания
,
измерения
конденсаторов
,
физико
-
химический
и
хроматографический
анализ
конденсаторного
масла
.
В
целях
подтверждения
об
-
наруженных
дефектов
выполнено
вскрытие
конденсаторов
и
осмотр
их
составных
частей
.
Методом
тепловизионного
контроля
были
выявлены
дефекты
,
которые
еще
не
приве
-
ли
к
изменениям
нормируемых
параметров
,
позволяющих
браковать
конденсаторы
связи
.
Проанализировав
рассмотренные
случаи
,
можно
сказать
,
что
все
проведенные
тепловизионные
обследования
конден
-
саторов
,
по
результатам
которых
они
были
демонтированы
,
проведены
зимой
,
то
есть
при
отрицательных
температурах
окружающего
воздуха
(
возможно
,
данное
условие
и
посодей
-
ствовало
выявлению
указанных
дефектов
).
Также
можно
предположить
,
что
одним
из
основных
фак
-
торов
,
влияющим
на
надежность
конденсатора
,
является
выбор
используемых
диэлектрических
материалов
.
Значи
-
тельное
влияние
на
электрическую
прочность
конденсатора
оказывают
характеристики
полипропиленовой
пленки
,
со
-
ответственно
производителям
необходимо
обратить
на
это
особое
внимание
и
рассмотреть
возможность
применения
в
качестве
твердого
диэлектрика
конденсаторную
бумагу
.
В
настоящее
время
в
эксплуатации
находится
большое
количество
конденсаторов
связи
с
полипропиленовой
плен
-
кой
,
которые
заменить
на
новые
в
ближайшее
время
не
представляется
возможным
.
Соответственно
,
возникает
не
-
обходимость
разработки
новых
методов
диагностирования
конденсаторов
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Кучинский
Г
.
С
.,
Назаров
Н
.
И
.
Силовые
электрические
конденсаторы
.
М
.:
Энергоатомиздат
, 1992. 320
с
.
2.
Алексеев
Б
.
А
.,
Коган
Ф
.
Л
.,
Мамиконянец
Л
.
Г
.
Объем
и
нормы
испытаний
электрооборудования
.
М
.:
ЭНАС
,
2008. 256
с
.
3.
Бажанов
С
.
А
.,
Кузьмин
А
.
В
.,
Вихров
М
.
А
.
Основные
по
-
ложения
методики
инфракрасной
диагностики
электро
-
оборудования
и
ВЛ
.
М
.:
Российское
акционерное
обще
-
ство
«
ЕЭС
России
», 2000. 136
с
.
4.
ГОСТ
15581-80.
Конденсаторы
связи
и
обора
мощности
для
линий
электропередачи
.
М
.:
Государственный
коми
-
тет
СССР
по
стандартам
, 1981. 44
с
.
5.
ГОСТ
5775-85.
Масло
конденсаторное
.
М
.:
Государ
-
ственный
комитет
СССР
по
стандартам
, 1985. 4
с
.
6.
Методические
указания
по
диагностике
развивающихся
дефектов
трансформаторного
оборудования
по
резуль
-
татам
хроматографического
анализа
газов
,
растворен
-
ных
в
масле
.
М
.:
Российское
акционерное
общество
«
ЕЭС
России
», 2001. 41
с
.
Рис
. 12.
Следы
посторонних
отложений
на
полипропиленовой
пленке
37
Оригинал статьи: К вопросу определения технического состояния и выявления дефектов конденсаторов связи 110 кВ в процессе эксплуатации методом тепловизионного контроля
Рассмотрен вопрос оценки технического состояния конденсаторов связи 110 кВ в процессе эксплуатации и выявления различных дефектов по результатам комплексного обследования. Представлены результаты: тепловизионного контроля c выявленными локальными неравномерными нагревами фарфоровой покрышки, высоковольтных испытаний и измерений, а также физико-химического и хроматографического анализа масла конденсатора. Приведены результаты осмотра составных частей вскрытых конденсаторов для выявления характера повреждения.
