Мобильная физико-химическая лаборатория для оперативного контроля технического состояния высоковольтного оборудования




Page 1


background image







Page 2


background image

122

ДИАГНОСТИКА 

И  МОНИТОРИНГ 

Мобильная физико-химическая 

лаборатория для оперативного 

контроля технического состояния 

высоковольтного оборудования

В

 

статье

 

описывается

 

мобильная

 

физико

химическая

 

лаборатория

 (

МФХЛ

), 

созданная

 

для

 

повышения

 

достоверности

 

и

 

оперативности

 

получения

 

результатов

 

измерений

 

и

 

ис

пытаний

 

при

 

выполнении

 

контроля

 

технического

 

состояния

 

подстанционного

 

высоко

вольтного

 

оборудования

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

». 

Выбор

 

приборно

аналитического

 

обеспе

чения

 

для

 

МФХЛ

 

проведен

 

с

 

учетом

 

максимальной

 

информативности

 

контролируемых

 

диагностических

 

параметров

 

высоковольтного

 

оборудования

 

при

 

минимизации

 

количе

ства

 

измерительного

 

и

 

испытательного

 

оборудования

а

 

также

 

его

 

массогабаритных

 

по

казателей

В

 

случае

 

необходимости

 

приборно

аналитическое

 

обеспечение

 

МФХЛ

 

может

 

использоваться

 

в

 

стационарной

 

производственной

 

химической

 

лаборатории

Разработка

 

выполнена

 

в

 

рамках

 

НИОКР

 «

Разработка

 

мобильной

 

лаборатории

 

для

 

контроля

 

показа

телей

 

качества

 

трансформаторного

 

масла

» 

для

 

нужд

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

», 

опытный

 

образец

 

МФХЛ

 

успешно

 

прошел

 

апробацию

 

на

 

трех

 

подстанциях

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

» — «

Ярэнерго

».

Дарьян

 

Л

.

А

.,

д.т.н., директор по научно-
техническому сопровождению 
АО «Техническая инспекция ЕЭС»

Голубев

 

П

.

В

.,

генеральный директор АО 
«Техническая инспекция ЕЭС»

Образцов

 

Р

.

М

.,

к.т.н., начальник отдела 
методологического обеспечения 
АО «Техническая инспекция ЕЭС»

Максимченко

 

А

.

В

.,

главный эксперт АО «Техническая 
инспекция ЕЭС»

Китова

 

Е

.

В

.,

специалист 1-й категории 
АО «Техническая инспекция ЕЭС»

Подгайный

 

С

.

К

.,

специалист 2-й категории 
АО «Техническая инспекция ЕЭС»

Акуличев

 

В

.

О

.,

заместитель генерального 
директора по цифровой транс-
формации ПАО «Россети Центр»

Рыбников

 

Д

.

А

.,

заместитель главного инженера 
по производственной безопасности 
и производственному контролю 
ПАО «Россети Центр»

Мурашев

 

Б

.

А

.,

главный специалист Департамента 
цифровой трансформации 
ПАО «Россети Центр»

В 

настоящее  время  эксплуатационная  надежность  высо-
ковольтного  маслонаполненного  оборудования  (ВМО) 
и,  в  частности,  силовых  трансформаторов  поддержива-
ется мероприятиями, регламентированными нормативно-

техническими документами [1, 2]. Учитывая то обстоятельство, что 
значительная  часть  силовых  трансформаторов  эксплуатируется 
за пределами нормированного срока службы, крайне важно иметь 
возможность проведения оперативного контроля технического со-
стояния  высоковольтного  оборудования  (ВВО)  без  вывода  его  из 
работы.  Согласно  [3]  под  контролем  технического  состояния  по-
нимается  проверка  соответствия  значений  параметров  объекта 
требованиям  технической  документации  и  определение  на  этой 
основе  одного  из  заданных  видов  технического  состояния  в  дан-
ный момент времени. 

В  настоящее  время  в  соответствии  с  [2]  осуществляют  контроль 

десяти  физико-химических  показателей  трансформаторных  масел 
в  эксплуатации,  являющихся  важным  источником  диагностической 
информации.  Указанные  показатели,  как  правило,  определяются 
в  стационарных  производственных  химических  лабораториях.  При 
этом  отбор  проб  масла  производится  эксплуатационным  персона-
лом  подстанций,  зачастую  не  оснащенным  в  достаточной  степени 
современными  средствами  отбора  и  доставки  в  лабораторию  проб 
трансформаторного масла, а в некоторых случаях и не имеющих до-
статочной компетенции для выполнения качественного отбора пробы. 
Пробоподготовку,  анализ  и  испытания  проб  масла  проводят  специ-
алисты производственной химической лаборатории, не участвующие 
в  отборе  и  транспортировке  проб  в  лабораторию.  В  таких  условиях 
зачастую проба масла может оказаться непредставительной.

В случае, если проба масла по тем или иным причинам является 

непредставительной, то и результаты анализа не будут достоверно 
отражать состояние трансформаторного масла. Следовательно, ди-
агностическое заключение о состоянии оборудования, по которому 
принимаются решения о дальнейших действиях, также будет недо-
стоверным.







Page 3


background image

123

Учитывая  некоторые  особенности  подстанций 

российских электрических сетей, в частности, их рас-
положение на значительном расстоянии от производ-
ственных химических лабораторий, еще одной проб-
лемой  является  обеспечение  представительности 
проб  не  только  при  отборе,  но  и  при  их  длительной 
транспортировке в химическую лабораторию. Повтор-
ный отбор пробы трансформаторного масла приводит 
к  существенным  дополнительным  затратам.  Так,  на-
пример,  по  данным  [4]  затраты  на  повторный  отбор 
пробы  масла  и  его  анализ  в  случае  неудовлетвори-
тельно  проведенного  первого  анализа  могут  превы-
шать  200%.  Следовательно,  задача  оперативного 
контроля  состояния  ВМО  с  полным  циклом  диагно-
стических мероприятий от отбора пробы трансформа-
торного масла до выдачи диагностического заключе-
ния о состоянии оборудования и автоматизированной 
передачи результатов контроля на уровень управле-
ния  производственными  активами  стоит  особенно 
остро в современных условиях перехода на миними-
зацию обслуживающего персонала на местах (мало-
обслуживаемые или необслуживаемые подстанции).

ПОСТАНОВКА

 

ЗАДАЧИ

Задача  повышения  оперативности  получения  и  до-
стоверности результатов диагностического контроля 
ВВО  решается  при  его  оснащении  автоматизиро-
ванными системами диагностического мониторинга. 
При этом результаты измерений и расчетов диагно-
стических параметров оборудования автоматически 
передаются  на  все  уровни  контроля  и  управления 
производственными  активами  предприятия.  Одна-
ко  не  всегда  технически  и  экономически  оправдано 
оснащение ВВО системами диагностического мони-
торинга  [5].  Кроме  того,  часть  информативных  диа-
гностических  параметров  в    настоящее  время  еще 
не может быть получена при мониторинге, так как от-
сутствует требуемое приборно-аналитическое обес-
печение.  Например,  для  таких  важных  показателей 
трансформаторного масла, как пробивное напряже-
ние, диэлектрические потери, межфазное натяжение 
на границе раздела сред и некоторых других, пара-
метры  не  разработаны,  следовательно,  эти  показа-
тели не контролируются системами диагностическо-
го мониторинга.

В  указанных  условиях  задача  обеспечения  опе-

ративности  и  достоверности  контроля  технического 

состояния ВВО, в первую очередь, маслонаполнен-
ного,  может  быть  решена  путем  создания  и  приме-
нения  мобильных  физико-химических  лабораторий 
(МФХЛ),  оснащенных  современным  приборно-ана-
литическим и методическим обеспечением для диа-
гностирования  ВВО.  Важным  обстоятельством  при 
проведении  оперативного  контроля  является  воз-
можность  передачи  с  места  эксплуатации  ВВО  ре-
зультатов измерений и испытаний в цифровом фор-
мате,  а  также  диагностического  заключения  о  его 
состоянии по беспроводным каналам в автоматизи-
рованном режиме на уровень управления производ-
ственными активами предприятия.

Следует отметить, что за рубежом имеется опыт 

применения мобильных физико-химических лабора-
торий  для  оперативного  контроля  ВМО.  В  качестве 
примера можно привести разработку немецкой ком-
пании MESSKO GmbH, признанного лидера по про-
изводству  приборно-аналитического  обеспечения 
для контроля технического состояния и диагностиро-
вания ВМО. Разработанная этой компанией мобиль-
ная  физико-химическая  лаборатория  реализована 
в  виде  двухэлементной  системы,  состоящей  из  ла-
бораторного фургона и грузовика (рисунок 1) [6].

Целью настоящей работы явилось создание пер-

вой в отечественной практике цифровой МФХЛ для 
оперативного контроля технического состояния ВВО 
без его вывода из работы.

Для достижения поставленной цели решены сле-

дующие задачи:

 

– обоснование  и  выбор  приборно-аналитического 

обеспечения;

 

– разработка  программного  обеспечения  для  сбо-

ра, обработки и интерпретации результатов изме-
рений и испытаний;

 

– изготовление опытного образца МФХЛ и проведе-

ние апробации.

ОБОСНОВАНИЕ

 

ВЫБОРА

 

ПРИБОРНО

АНАЛИТИЧЕСКОГО

 

ОБЕСПЕЧЕНИЯ

 

МФХЛ

 

Результаты комплексного обследования ВВО, вклю-
чающего  контроль  как  под  рабочим  напряжением, 
так и на отключенном оборудовании, являются наи-
более  информативными  и  достоверными.  При  про-
ведении оперативного контроля технического состо-
яния ВВО используется только методы контроля под 
рабочим напряжением. При этом дополнительно мо-

Рис

. 1. 

Мобильная

 

физико

химическая

 

лаборатория

 MESSKO GmbH 

 6 (69) 2021







Page 4


background image

124

гут быть привлечены экспертные методы и методики, 
которые в настоящее время не регламентированы.

Применение для оценки состояния ВВО методов 

контроля  под  рабочим  напряжением  позволяет  вы-
явить значительное количество дефектов — до 70% 
в  зависимости  от  вида  ВВО.  Следует  отметить,  что 
трансформаторное  масло,  являясь  «информацион-
ной»  средой,  «хранит»  до  60%  информации  о  тех-
ническом состоянии оборудования. В 2014–2016 го-
дах АО «Техническая инспекция ЕЭС» разработаны 
методики  экспресс-оценки  технического  состояния 
некоторых видов ВВО по ограниченному числу диа-
гностических  параметров.  Например,  оперативный 
контроль  технического  состояния  силовых  транс-
форматоров и автотрансформаторов, согласно раз-
работанной  методике,  проводится  по  функциональ-
ным узлам в следующем объеме:

 

– визуальное обследование;

 

– тепловизионное обследование [7];

 

– сокращенный  физико-химический  анализ  масла 

[8–13];

 

– вибрационное обследование [2, 12];

 

– хроматографический анализ газов, растворенных 

в трансформаторном масле (ХАРГ) [13, 14].
Для  силовых  трансформаторов  и  автотрансфор-

маторов  разработанная  методика  экспресс-оценки 
технического  состояния  позволяет  выявить  основ-
ные  дефекты  функциональных  узлов  за  достаточ-
но  короткое  время  —  несколько  часов.  По  резуль-
татам  оперативного  контроля  составляются  карты 
дефектов  оборудования,  отражающие  выявленные 
дефекты и степень их опасности. При этом степень 
опасности  дефекта  определяется  видом  состоя-

ния: исправное, работоспособное, частично нерабо-
тоспособное, предаварийное.

На  основании  карт  дефектов  по  каждому  виду 

контроля  и  каждому  узлу  строится  карта  состояний 
узлов, как показано в таблице 1 на примере обсле-
дования конкретного силового трансформатора. Тех-
ническое  состояние  трансформатора  соответствует 
наихудшему из состояний функциональных узлов.

В условиях мобильной лаборатории, когда имеют-

ся  ограничения  по  возможности  функционирования 
и  площади  размещения  оборудования,  выбор  это-
го  оборудования  должен  осуществляться  с  учетом 
обеспечения  максимальной  информативности  кон-
тролируемых  МФХЛ  параметров.  При  этом  важным 
являются требования к численности и квалификации 
персонала МФХЛ, программному обеспечению (ПО) 
и импортозамещению.

В  предложенном  варианте  МФХЛ  предусмотрено 

выполнение  силами  двух  специалистов  соответству-
ющей квалификации полного комплекса работ: от от-
бора проб трансформаторного масла, проведения из-
мерений и испытаний до интерпретации результатов 
и  выдачи  рекомендаций  по  дальнейшим  действиям 
в  отношении  обследованного  оборудования.  Кроме 
выполнения  измерений  и  испытаний  трансформа-
торного  масла,  эти  специалисты  проводят  комплекс 
работ по тепловизионному и акустическому дистанци-
онным обследованиям всего подстанционного ВВО.

Программное  обеспечение,  являющееся  экс-

пертно-диагностической  системой,  служит  для  ав-
томатизированного  сбора  результатов  измерений 
и испытаний, их хранения в локальной базе данных, 
отображения и редактирования, а также автоматиче-

ДИАГНОСТИКА 

И  МОНИТОРИНГ 

Табл. 1. Фрагмент карты состояний

Функциональная 

система (узел)

трансформатора

Материал,

сборочный узел, 

деталь

Визу-

альный 

осмотр

ХАРГ

ФХА 

Теплови-

зионное 

обследо-

вание

Вибра-

ционное 

обследо-

вание

Техни-

ческое

состояние

Обмотки

Обмотки

 

 

 

 

 

 

Магнитопровод

Магнитопровод

 

 

 

 

 

Изоляционная

система

Масло

 

 

 

 

 

Целлюлозная

(твердая) изоляция

 

 

 

 

Бак трансформатора

Бак трансформатора

 

 

 

 

 

Высоковольтные 

вводы

Масло высоковольт-

ных вводов

 

 

 

 

 

Фарфоровые

покрышки

 

 

 

 

 

Внутренняя изоляция

 

 

 

 

 

Система охлаждения

Охладители

 

 

 

 

 

Маслонасосы

 

 

 

 

 

ШАОТ

 

 

 

 

 

Расширительный бак

Расширительный бак

 

 

 

 

 

Воздухоосушитель

Воздухоосушитель

 

 

 

РПН

Масло из РПН

Техническое 

состояние 

трансфор-

матора

 — исправное

 — работоспособное

 — частично неработоспособное

 — неприменимо (не используется)

 — предаварийное







Page 5


background image

125

ской интерпретации в соответствии с действующими 
НТД и формирования протоколов по установленным 
формам.

Учитывая изложенное, в МФХЛ реализовано вы-

полнение следующего перечня измерений и испы-
таний: 

 

– хроматографический  анализ  девяти  газов,  рас-

творенных в трансформаторном масле;

 

– хроматографический  анализ  антиокислительной 

присадки ионол (Агидол-1);

 

– хроматографический анализ фурановых произво-

дных;

 

– хроматографический анализ воды;

 

– измерение  влагосодержания  масла  диэлькомет-

рическим методом;

 

– измерение пробивного напряжения трансформа-

торного масла;

 

– измерение тангенса угла диэлектрических потерь 

трансформаторного масла;

 

– измерение  межфазного  натяжения  на  границе 

с водой;

 

– тепловизионное обследование;

 

– локализация разрядной активности.

Таким образом, современные технические реше-

ния позволили реализовать в МФХЛ указанные выше 
методы оперативного контроля с применением при-
борно-аналитического обеспечения и вспомогатель-
ных принадлежностей (рисунок 2).

Следует отметить, что особенностью МФХЛ явля-

ется возможность применения приборно-аналитиче-

ского  обеспечения,  используемого  в  стационарных 
производственных химических лабораториях.

ОСОБЕННОСТИ

 

ПРИБОРНО

АНАЛИТИЧЕСКОГО

 

ОБЕСПЕЧЕНИЯ

 

МФХЛ

Хроматографический

 

анализ

 

масла

.

  Аналитиче-

ский  блок  специализированного  хроматографиче-
ского  комплекса  (СХК)  закреплен  на  виброгасящей 
платформе,  установленной  на  столешнице.  Плат-
форма  обеспечивает  безопасную  транспортировку 
СХК  по  дорогам,  в  том  числе  и  грунтовым,  между 
подстанциями. Вспомогательное оборудование СХК 
(генератор водорода, фильтр каталитической очист-
ки,  компрессор  воздуха)  закреплено  на  полу  МФХЛ 
в тумбах под столешницей с использованием демп-
фирующих  элементов  для  гашения  вибраций  при 
движении автомобиля.

Особенностью установленного в МФХЛ СХК явля-

ется возможность выполнения анализа девяти «диа-
гностических» газов, фурановых производных, анти-
окислительной присадки и влагосодержания. Кроме 
того, СХК оснащен дополнительным модулем изме-
рения влагосодержания масла диэлькометрическим 
методом, что повышает оперативность контроля.

Физико

химический

 

анализ

 

масла

.

  Некоторые 

виды  важных  химических  анализов  по  существу-
ющим  методикам  в  условиях  МФХЛ  реализовать 
сложно,  поэтому  необходимо  применение  альтер-
нативных  методов,  обеспечивающих  не  только  ин-
формативность,  но  и  оперативность  выполнения 

Рис

. 2. 

Приборно

аналитическое

 

обеспечение

 

разработанной

 

МФХЛ

: 1 — 

комплект

 

для

 

индикации

 

горючести

 

газа

 

из

 

газовых

 

реле

 

силовых

 

трансформаторов

 (

прибор

пробоотборники

 

с

 

гибкой

 

оболочкой

маслоуловитель

со

единительные

 

трубки

); 2 — 

акустическая

 

камера

; 3 — 

прибор

 

для

 

измерения

 

межфазного

 

натяжения

 

масла

 

на

 

границе

 

с

 

водой

 (

тензиометр

); 4 — 

прибор

 

для

 

измерения

 

пробивного

 

напряжения

 

масла

; 5 — 

прибор

 

для

 

измерения

 

диэлектрических

 

потерь

 

масла

; 6 — 

тепловизор

; 7 — 

специализированный

 

хроматографический

 

комплекс

 

на

 

базе

 

отечественного

 

хроматографа

 

с

 

модулем

 

для

 

измерения

 

влажности

 

диэлькометрическим

 

методом

; 8 — 

цельно

стеклянные

 

пробоотборники

 

с

 

индивидуально

 

притертыми

 

поршнями

 

для

 

отбора

 

проб

 

трансформаторного

 

масла

 

(

в

 

транспортировочном

 

кейсе

)

 6 (69) 2021







Page 6


background image

126

анализа.  Например,  для  оценки  степени  старения 
масла вместо измерения кислотного числа в МФХЛ 
определяется  межфазное  натяжение  трансфор-
маторного  масла  на  границе  с  водой.  Опыт  многих 
электроэнергетических компаний показывает, что это
один  из  наиболее  информативных  интегральных 
показателей  качества  трансформаторного  масла. 
Кроме того, исследования показали хорошую корре-
ляцию  между  кислотным  числом  и  межфазным  на-
тяжением [15].

В  МФХЛ  тензиометр  оте чественного  производ-

ства реализует метод объема капли в соответствии 
с [16] и приложением А [17]. 

Измерение  пробивного  напряжения  в  МФХЛ 

реализовано  с  помощью  автоматизированного 
аппарата  отечественного  производства,  широко 
применяющегося в производственных химических 
лабораториях.  Для  измерения 

tg

  используется 

автоматизированный прибор, также положительно 
зарекомендовавший себя в эксплуатации.

Все  приборы  для  физико-химического  анализа 

трансформаторного  масла  оснащены  демпфирую-
щими  элементами  для  гашения  вибраций  при  дви-
жении автомобиля.

Дистанционный

 

контроль

.

  МФХЛ  укомплек-

тована  тепловизором  с  широкоугольным  объек-
тивом,  с  высокими  чувствительностью  и  разреше-
нием  матрицы.  При  этом  обработка  результатов 
осуществляется при помощи прилагаемого к тепло-
визору ПО.

С учетом того, что в последнее время возрастает 

интерес к методу локализации электрических разря-
дов  в  элементах  ВВО  и  ЛЭП,  основанному  на  бес-
контактной регистрации сопровождающих их акусти-
ческих  волн  [18,  19],  МФХЛ  оснащена  акустической 
камерой.

Отметим,  что  за  рубежом  с  2016  года  стандар-

тизовано несколько способов измерения частичных 
разрядов акустическим методом [19].

ПРОГРАММНОЕ

 

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

МФХЛ

Приборно-аналитическое  обеспечение  МФХЛ  также 
включает в себя и программное обеспечение (рису-
нок 3), реализующее следующие функции:

 

– импорт паспортных данных обследуемого ВВО из 

системы управления производственными актива-
ми предприятия;

 

– автоматизированное получение от установленных 

приборов  результатов  измерений  и  испытаний 
диагностических параметров трансформаторного 
масла;

 

– хранение  в  локальной  базе  данных,  отображе-

ние  и  редактирование  паспортных  данных  ВВО, 
справочной  информации,  условий  и  результатов 
испытаний и измерений;

 

– автоматическую  интерпретацию  результатов  ис-

пытаний  и  измерений  в  соответствии  с  дейст-
вующими  НТД  и  формирование  протоколов  по 
установленным формам;

 

– формирование  пакета  результатов  по  6  видам 

испытаний и измерений в xml-файл по установ-
ленному  формату  для  обеспечения  возмож-
ности  автоматизированной  передачи  по  бес-
проводному  каналу  на  уровень  сбора  данных 
и  управления  производственными  активами 
предприятия.
В алгоритмах ПО реализованы следующие прин-

ципы:

 

– разграничение  прав  доступа  разных  категорий 

пользователей;

 

– пошаговое  заполнение  форм  сбора  исходных 

данных (рисунок 4);

 

– автоматическая проверка корректности вводимых 

оператором исходных данных в формы сбора;

 

– контроль  полноты  заполнения  внесенных  значе-

ний  параметров  обследований  подстанционного 
оборудования;

 

– автоматическая адаптация форм сбора исходных 

данных  к  особенностям  конструкции  оборудова-
ния, указанным в паспортных данных.
Передача  результатов  измерений  и  испыта-

ний, выполняемых в МФХЛ, на уровень сбора дан-
ных  и  управления  производственными  активами 
предприятия  осуществляется  в  автоматизиро-
ванном режиме с использованием установленно-
го в МФХЛ модуля передачи. Данные из ПО МФХЛ 
передаются  в  виде  xml-файлов  установленной 
структуры.

ДИАГНОСТИКА 

И  МОНИТОРИНГ 

Рис

. 3. 

Окно

 

с

 

отображением

 

результатов

 

проверки

 

силовых

 

трансформаторов

 

на

 

одной

 

подстанции







Page 7


background image

127

Рис

. 4. 

Окно

 

ввода

 

результатов

 

ХАРГ

воды

фурановых

 

производных

 

и

 

ионола

Рис

. 5. 

Разработанная

 

МФХЛ

а) общий вид; б) лабораторный отсек; в) грузовой отсек

КОМПЛЕКТАЦИЯ

 

И

 

ВОЗМОЖНОСТИ

 

РАЗРАБОТАННОЙ

 

МФХЛ

Технические

 

характе

 

ристики

 

автомобиль

ного

 

шасси

.

  С  учетом 

погодных  условий  и  уда-
ленности  электроэнерге-
тических  объектов  РФ 
вы бран  полноприводный 
грузовой  цельнометалли-
ческий 

фургон 

(рису-

нок  5).  При  этом  фургон 
разделен  на  два  отсе-
ка:  лабораторный  и  гру-
зовой.  Высота  потолка 
в  фургоне  увеличена  для 

в)

а)

б)

 6 (69) 2021







Page 8


background image

128

комфортной  работы  оператора  приборно-аналити-
ческого обеспечения МФХЛ. Покрытие на полу хими-
чески стойкое и устойчивое к истиранию — из риф-
леного алюминия.

Дополнительное

 

оборудование

 

автомобиля

.

 

Автомобиль оснащен автономными приточно-вытяж-
ной вентиляцией, отопителем и кондиционером для 
поддержания  требуемых  температурных  условий 
в лабораторном отсеке во время выполнения изме-
рений и испытаний.

Предусмотрена  возможность  внешнего  ввода 

электрического  питания  приборно-аналитического 
обеспечения МФХЛ (220 В, 50 Гц) мощностью 4 кВт.

В лабораторном отсеке размещены сан тех ни чес-

кая раковина и бак с водой для мытья, например, ла-
бораторной посуды и принадлежностей. Кроме того, 
в  лабораторном  отсеке  фургона  размещен  шкаф 
для  обуви,  верхней  или  спецодежды,  в  нижней  ча-
сти которого установлен холодильник для хранения 
химических реактивов. Также предусмотрено кресло 
для  оператора,  которое  в  транспортном  положении 
надежно фиксируется.

Организация

 

лабораторного

 

и

 

грузового

 

от

сека

На столешнице в лабораторном отсеке (рису-

нок  5б)  установлено,  надежно  закреплено  и  защи-
щено  от  воздействия  вибраций  при  передвижении 
МФХЛ  приборно-аналитическое  обеспечение.  Для 
исключения влияния вибраций автомобиля при сто-
янке  во  время  проведения  измерений  и  испытаний 
предусмотрена  установка  четырех  малогабаритных 
домкратов по углам фургона.

Под столешницей лабораторного отсека распола-

гаются тумбы, в которых установлены вспомогатель-
ные  устройства  и  оборудование,  закрепленные  на 
виброгасящих  элементах.  Столешница  изготовлена 
из маслостойкого материала и располагается по все-
му периметру лабораторного отсека.

Над  столешницей  находятся  полки  (преимуще-

ственно  закрытые),  в  которых  размещается  пере-
носное 

диагностическое 

оборудование 

(теплови-

зор  и  акустическая  каме-
ра),  специализированные 
пробоотборники 

транс-

форматорного  масла  El –
chrom  в  транспортиро-
вочном  кейсе  и  вспомога-
тельная  аппаратура  для 
сбора  и  обеспечения  воз-
можности 

беспроводной 

передачи  результатов  из-
мерений  и  испытаний  на 
уровень  управления  про-
изводственными  активами 
предприятия.

Грузовой  отсек  (рису-

нок 5в) организован в зад-
ней  части  фургона  с  до-
ступом  через  распашные 
двери.  Отделка  отсека 
полностью 

выполнена 

рифленым 

алюминием. 

ПС 110/35/10 кВ 

«Шестихино»

ПС 110/35/6 кВ

«Константиново» 

ПС 110/35/10 кВ 

«Ростов»

Рис

. 6. 

Маршрут

 

МФХЛ

 

при

 

проведении

 

апробации

 

В этом отсеке размещены баллоны с газом для рабо-
ты  хроматографического  комплекса,  домкраты  для 
фиксации автомобиля на стоянке при производстве 
работ, емкости для чистой воды, барабан с кабелем 
для  обеспечения  внешнего  электрического  питания 
и другие технические средства.

АПРОБАЦИЯ

 

МФХЛ

С  целью  подтверждения  возможности  оперативной 
оценки технического состояния ВМО приборно-ана-
литическим обеспечением МФХЛ в полевых услови-
ях  в  июле-августе  2021  года  проведена  апробация 
МФХЛ на трех подстанциях филиала ПАО «Россети 
Центр» — «Ярэнерго». 

В  рамках  апробации  проведено  обследование 

шести  силовых  трансформаторов  класса  напряже-
ния  110  кВ,  а  также  тепловизионное  обследование 
и  локация  электрических  разрядов  оборудования 
ОРУ 110 кВ. Во время апробации МФХЛ преодолено 
более 450 км (рисунок 6).

По  результатам  апробации  подтверждена  воз-

можность оперативной оценки технического состоя-
ния подстанционного ВВО приборно-аналитическим 
обеспечением  МФХЛ  в  полевых  условиях.  В  ходе 
апробации замечаний и предложений, препятствую-
щих эксплуатации МФХЛ, не выявлено.

ПОТРЕБНОСТЬ

 

ПАО

 «

РОССЕТИ

 

ЦЕНТР

»

В

 

ОПЕРАТИВНОМ

 

КОНТРОЛЕ

 

ТЕХНИЧЕСКОГО

 

СОСТОЯНИЯ

 

ВВО

Учитывая 

объем 

производственных 

активов 

ПАО  «Россети  Центр»  и  высокие  требования  к  экс-
плуатационной  надежности  в  регионах  присутствия 
компании, целесообразно внедрить практику опера-
тивного  контроля  технического  состояния  ВВО  без 
вывода  его  из  работы  с  использованием  мобиль-
ных  лабораторий.  Такая  потребность  актуальна 
еще  и  по  той  причине,  что  периодичность  и  объем 
проведения измерений и испытаний, регламентиро-

ДИАГНОСТИКА 

И  МОНИТОРИНГ 







Page 9


background image

129

ванных  в  НТД  для  различных  видов  и  классов  на-
пряжения  ВВО,  значительно  отличаются,  а  обсле-
дование  всего  подстанционного  ВВО  средствами 
МФХЛ  позволило  бы  получить  полную  «картину» 
технического состояния ВВО на подстанции. В пер-
вую  очередь,  это  актуально  для  оборудования,  не-
оснащенного автоматизиро ванными системами диа-
гностического  мониторинга.

ВЫВОДЫ

1.  Впервые в отечественной практике разработана 

и  изготовлена  мобильная  физико-химическая 
лаборатория,  обеспечивающая  оперативный 

контроль  основных  диагностических  параме-
тров высоковольтного маслонаполненного обо-
рудования,  не  уступающая  по  оснащенности 
лучшим зарубежным аналогам.

2.  Разработанная  мобильная  физико-химическая 

лаборатория  укомплектована  преимуществен-
но  отечественным  измерительным  и  испыта-
тельным оборудованием.

3.  Актуальность создания мобильных средств фи-

зико-химического контроля технического состо-
яния высоковольтного оборудования подтверж-
дена результатами апробации, проведенной на 
трех подстанциях ПАО «Россети Центр».  

ЛИТЕРАТУРА
1.  Приказ  Министерства  энергетики 

РФ от 13 января 2003 г. № 6 «Прави-
ла технической эксплуатации элек-
троустановок потребителей». URL: 
https://base.garant.ru/12129664/.

2.  СТО  34.01-23.1-001-2017.  Объем 

и  нормы  испытаний  электрообо-
рудования. Стандарт ПАО «Россе-
ти», 2017. 262 с.

3.  ГОСТ  20911-89.  Техническая  диа-

гностика. Термины и определения.
URL: https://base.garant.ru/6179056/.

4.  Дарьян  Л.А.,  Бушмина  Н.В.  Оп-

тимизация  отбора  проб  из  высо-
ковольтного 

маслонаполненного 

электрооборудования // ЭЛЕКТРО-
ЭНЕРГИЯ.  Передача  и  распреде-
ление, 2012, № 2(11). С. 114–118.

5.  Дарьян Л.А., Голубев П.В., Образ-

цов  Р.М.  Технико-экономическая 
целесообразность 

применения 

сис тем  диагностического  мони-
торинга  высоковольтного  обору-
дования // Приложение к журналу 
«Энергетик»  «Библиотечка  элек-
тротехника», 2020, № 9. 100 с.

6.  PrimeLabÂ

®

  Mobile.  URL:  https://

www.btracuk.com/products/messko-
primelab/primelab-mobile/.

7.  РД  153-34.0-20.363-99.  Основные 

положения  методики  инфракрас-
ной  диагностики  электрооборудо-

вания  и  ВЛ.  URL:  https://docs.cntd.
ru/document/1200036133.

8.  СО  34.43.107-95  (РД  34.43.107-

95).  Методические  указания  по 
определению  содержания  воды 
и  воздуха  в  трансформаторном 
масле.  URL:  https://docs.cntd.ru/
document/1200006999.

9.  ГОСТ  17216-2001.  Чистота  про-

мышленная.  Классы  чистоты  жид-
костей.  URL:  https://base.garant.
ru/5903824/.

10. ГОСТ  6581-75.  Материалы  элек-

троизоляционные  жидкие.  Методы 
электрических  испытаний.  URL: 
https://base.garant.ru/5925659/.

11. ГОСТ  5985-79.  Нефтепродукты. 

Метод  определения  кислотности 
и  кислотного  числа.  URL:  https://
base.garant.ru/5369671/.

12. РД  ЭО  0410-02.  Методические 

указания  по  оценке  состояния 
и  продлению  срока  службы  сило-
вых трансформаторов. URL: https://
docs.cntd.ru/document/471808924.

13. РД  153-34.0-46.302-00.  Методи-

ческие  указания  по  диагностике 
развивающихся  дефектов  транс-
форматорного  оборудования  по 
результатам  хроматографическо-
го  анализа  газов,  растворенных 
в  масле.  URL:  https://base.garant.
ru/71316692/.

14. РД  34.46.303-98  (СО  34.46.303-

98).  Методические  указания  по 
подготовке  и  проведению  хрома-
тографического  анализа  газов, 
растворенных  в  масле  силовых 
трансформаторов.  URL:  https://
docs.cntd.ru/document/1200030517.

15. Forouhari S., Abu-Siada A. Remnant 

Life Estimation of Power Transformer 
Based on IFT and Acidity Number of 
Transformer  Oil.  EEE  11th  Interna-
tional  Conference  on  the  Properties 
and Applications of Dielectric Materi-
als (ICPADM), 2015, p. 552-555.

16. ГОСТ  Р  50097-92  (ИСО  9101-87). 

Определение  межфазного  натя-
жения.  Метод  объема  капли.  URL: 
https://base.garant.ru/5921187/.

17. IEC 62961-2018. Insulating liquids – 

test  methods  for  the  determination 
of  interfacial  tension  of  insulating 
liquids  –  determination  with  the  ring 
method.  URL:  https://docs.cntd.ru/
document/551720024.

18. ГОСТ 

Р 

55191-2012 

(МЭК 

60270:2000).  Методы  испытаний 
высоким напряжением. Измерения 
частичных  разрядов.  URL:  https://
docs.cntd.ru/document/1200103903.

19. IEC  62478  (2016).  High-voltage  test 

techniques:  Measurement  of  partial 
discharge  by  electromagnetic  and 
acoustic methods. URL: https://docs.
cntd.ru/document/440140845.

подписка – 2022

Стоимость подписки на печатную версию*
1 номер — 

2400 

руб

.

3 номера — 

6750 

руб

.

6 номеров — 

11 250 

руб

.

В стоимость включена доставка журнала
Почтой России заказной бандеролью.

Стоимость подписки на электронную версию*
6 месяцев — 

3000 

руб

.

12 месяцев —

 6000 

руб

.

Предоставляется доступ к изданиям на сайте
журнала, в том числе за предыдущий год.

Подписаться на печатную версию можно через агентства:

• «Урал-Пресс» — 36859 (на полугодие), 36861 (на год);

• «Почта России» — П7579 (на полугодие).

Подписаться на журнал с любого номера 

и на любой период можно через редакцию:

НДС

 

не

 

облагается

– на сайте 

eepir.ru

 в разделе «Подписка»

– запросом на почту 

[email protected]

– по телефону 

+7 (495) 645-12-41

 6 (69) 2021



Оригинал статьи: Мобильная физико-химическая лаборатория для оперативного контроля технического состояния высоковольтного оборудования

Читать онлайн

В статье описывается мобильная физико-химическая лаборатория (МФХЛ), созданная для повышения достоверности и оперативности получения результатов измерений и испытаний при выполнении контроля технического состояния подстанционного высоковольтного оборудования ПАО «Россети Центр». Выбор приборно-аналитического обеспечения для МФХЛ проведен с учетом максимальной информативности контролируемых диагностических параметров высоковольтного оборудования при минимизации количества измерительного и испытательного оборудования, а также его массогабаритных показателей. В случае необходимости приборно-аналитическое обеспечение МФХЛ может использоваться в стационарной производственной химической лаборатории. Разработка выполнена в рамках НИОКР «Разработка мобильной лаборатории для контроля показателей качества трансформаторного масла» для нужд ПАО «Россети Центр», опытный образец МФХЛ успешно прошел апробацию на трех подстанциях филиала ПАО «Россети Центр» — «Ярэнерго».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(83), март-апрель 2024

Анализ нагрузочных режимов и регулировочной способности по напряжению распредсети при оптимизации секционирования на ее участках

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Диагностика и мониторинг
Яхин Ш.Р. Пигалин А.А. Галиев И.Ф. Маклецов А.М.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»