Проверка целостности соединительных зажимов

Page 1
background image

25

Май

июнь

 2016

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

УПРАВЛЕНИЕ 

активами

Проверка целостности 
соединительных зажимов

Компания ATC проводит полевые замеры
для оценки состояния соединительных зажимов,
срок службы которых составляет 48 лет.

Грег Хикс (Greg Hicks)

, American Transmission Co., 

Джо Реноуден (Joe Renowden)

, JDR Engineering Inc.

В

ызовет

 

ли

 

отключение

 

линии

 

разрушение

 

со

-

единительного

 

зажима

 

провода

 

линии

 345 

кВ

 

на

 

магистрали

 

в

 

лесной

 

глуши

если

 

этого

 

никто

 

не

 

увидел

С

 

линией

 

электропередачи

 

Морган

-

Равнины

 

в

 

северо

-

восточной

 

части

 

штата

 

Висконсин

США

принадлежащей

 

компании

 American Transmission 

Co., 

произошло

 

именно

 

это

Отключение

 

произошло

 

около

 

полудня

 

ясным

 

февральским

 

днем

 2015 

года

Вертолетная

 

инспекция

последовавшая

 

за

 

этим

 

собы

-

тием

выявила

что

 

опрессованный

 

в

 

два

 

этапа

 

соеди

-

нитель

установленный

 

в

 1968 

году

поврежден

и

 

в

 

том

 

пролете

где

 

был

 

установлен

 

соединитель

провод

 

упал

 

на

 

землю

Электромонтажные

 

бригады

 

отремонтирова

-

ли

 

линию

заменив

 

часть

 

провода

Целостность

 

дважды

 

прессуемой

 

муфты

 

соедините

-

ля

 

зависит

 

от

 

нескольких

 

факторов

• 

правильная

 

зачистка

 

и

 

подготовка

 

жил

 

провода

;

• 

использование

 

для

 

прессования

 

матриц

подходя

-

щих

 

для

 

данного

 

типа

 

муфты

;

• 

использование

 

подходящих

 

антикоррозионных

 

по

-

крытий

;

• 

качественное

 

центрирование

 

стального

 

сердечника

 

провода

 

внутри

 

муфты

Согласно

 

НИИ

 

Электроэнергетики

наиболее

 

крити

-

ческой

 

ошибкой

 

является

 

отсутствие

 

антикоррозионной

 

смазки

 

между

 

повивами

 

провода

Анализ

 

сбоев

 

на

 

линии

 

АТС

 

показал

что

 

алюминие

-

вая

 

муфта

 

соединителя

 

не

 

была

 

установлена

 

правиль

-

но

соединитель

 

не

 

был

 

центрирован

 

относительно

 

сты

-

ка

 

и

 

стального

 

сердечника

Так

 

как

 

анализ

 

обнаружил

 

вероятность

 

других

 

неправильно

 

установленных

 

соеди

-

нителей

компания

 

провела

 

более

 

глубокое

 

обследова

-

ние

 69-

километровой

 

линии

Инспекция

 

линий

 

выявляет

 

дефекты

Вертолет

 

совершил

 

облет

 

всей

 

линии

чтобы

 

про

-

вести

 

инфракрасный

 

контроль

 

и

 

обнаружить

 

другие

 

дефективные

 

соединения

Инспекция

 

показала

что

 

еще

 

в

 

двух

 

местах

 

соединители

 

имели

 

температуру

 

примерно

 

на

 18°F (10°

С

выше

 

температуры

 

провода

и

 

это

 

свидетельствовало

 

о

 

том

что

 

они

 

работали

 

не

-

правильно

 

и

 

могли

 

отказать

 

в

 

любой

 

момент

Чтобы

 

не

-

медленно

 

восстановить

 

электрическую

 

и

 

механическую

 

целостность

 

линии

прямо

 

поверх

 

горячих

 

соединений

 

были

 

установлены

 

шунты

 ClampStar 

производства

 

Classic Connectors. 

Поскольку

 

эта

 

линия

 

является

 

очень

 

важной

 

для

 

обеспечения

 

надежной

 

работы

 

системы

 

АТС

 

на

 

северо

-

востоке

 

Висконсина

 

и

 

Верхней

 

части

 

полуострова

 

Ми

-

чиган

компания

 

приняла

 

решение

 

продолжить

 

инспек

-

цию

 

остальных

 

соединительных

 

зажимов

 

с

 

помощью

 

технологии

 Ohmstick Plus. 

Это

 

устройство

 

компании

 

SensorLink 

представляет

 

собой

 

закрепленный

 

на

 

штан

-

ге

 

микроомметр

предназначенный

 

для

 

работы

 

с

 

лини

-

ями

 

под

 

напряжением

Он

 

замеряет

 

разницу

 

между

 

со

-

противлением

 

провода

 

и

 

сопротивлением

 

соединителя

Любая

 

муфта

 

соединителя

имеющая

 

сопротивление

большее

 

или

 

равное

 

сопротивлению

 

провода

считает

-

ся

 

не

 

соответствующей

 

предъявляемым

 

требованиям

.

Рабочие

 

используют

микроомметр

 

на

 

линии

 

под

 

напряжением

Использование

 

прибора

 Ohmstick Plus 

требует

 

полу

-

чения

 

доступа

 

к

 

инспектируемым

 

соединениям

В

 

слу

-

чает

 

АТС

 

все

 

обследования

 

проводились

 

бригадой

 

из

 

трех

 

человек

находившихся

 

в

 

корзине

 

подъемника

В

 

тех

 

пролетах

где

 

до

 

муфт

 

соединительных

 

зажимов

 

Падение

 

провода

 

на

 

линии

 

Морган

-

Равнины

 

произошло

 

в

 

результате

 

повреждения

 

проводящего

 

соединителя

Стык

 

разошел

-

ся

 

из

-

за

 

того

что

 

алюминиевая

 

муфта

 

соединителя

 

не

 

была

 

центрирована

 

относительно

 

стыка

 

и

 

стального

 

сердечника

 

(

ярко

-

белый

 

участок

).


Page 2
background image

26

Май

июнь

 2016

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

невозможно

 

было

 

дотянуться

 

из

 

корзины

обследова

-

ли

закрепив

 Ohmstick Plus 

на

 

раздвижной

 

диэлектри

-

ческой

 

штанге

Линия

 

Морган

-

Равнины

 

состоит

 

из

 

опор

 

Н

-

образной

 

конструкции

где

 

все

 

три

 

фазы

 

легко

 

доступ

-

ны

 

с

 

земли

Оказавшись

 

непосредственно

 

под

 

муфтой

 

соедини

-

теля

снять

 

замеры

 

уже

 

относительно

 

легко

При

 

помо

-

щи

 Ohmstick Plus 

линейщики

 

получали

 

по

 

три

 

показа

-

теля

 

для

 

каждого

 

соединителя

Поднесенный

 

к

 

проводу

 

приблизительно

 

на

 5 

секунд

прибор

 Ohmstick Plus 

реги

-

стрировал

 

силу

 

тока

 

на

 

линии

 

и

 

сопротивление

 

прово

-

да

Затем

 

линейщики

 

подносили

 Ohmstick Plus 

по

 

оче

-

реди

 

к

 

обоим

 

концам

 

соединителя

записывая

 

силу

 

тока

 

и

 

сопротивление

 

соединительного

 

зажима

.

Бригада

 

обследовала

 281 

соединитель

 

за

 

четыре

 

дня

Из

 

них

 253 

оказались

 

в

 

рабочем

 

состоянии

Однако

 

тестирование

 

обнаружило

 32 

соединителя

имевших

 

со

-

противление

 

больше

 

или

 

равное

 

сопротивлению

 

прово

-

да

это

 

свидетельствовало

 

о

 

том

что

 

эти

 

соединители

 

требовали

 

дополнительного

 

внимания

Сопротивление

 

соединительного

 

зажима

 

должно

 

быть

 

меньше

 

сопро

-

тивления

 

провода

Согласно

 

стандартам

 IEEE, 

место

 

соединения

 

считается

 

непригодным

если

 

оно

 

имеет

 

со

-

противление

 

такое

 

же

 

или

 

больше

чем

 

сопротивление

 

провода

то

 

есть

 

отношение

 

сопротивления

 (RR) 1,0 

или

 

больше

С

 

показателем

 RR 1,0 

стык

 

может

 

быть

 

холод

-

нее

чем

 

соседний

 

с

 

ним

 

участок

 

провода

но

 

это

 

явный

 

симптом

 

того

что

 

состояние

 

соединения

 

ухудшается

RR 

дефектных

 

соединителей

 

на

 

линии

 

Морган

-

Равнины

 

варьировалось

 

от

 1,00 

до

 7,95.

Стык

 

с

 RR 7,95 

выходит

 

далеко

 

за

 

пределы

 

без

-

опасной

 

температуры

Сопротивление

 

столь

 

высоко

что

 

большая

 

часть

 

тока

 

идет

 

по

 

сердечнику

 

из

 

стальной

 

проволоки

в

 

которой

 

уже

 

вероятно

 

под

 

воздействием

 

температуры

 

происходит

 

процесс

 

отжига

то

 

есть

 

меня

-

ется

 

структура

 

металла

Единственная

 

причина

по

 

ко

-

торой

 

эти

 

соединители

 

физически

 

не

 

распались

 — 

ско

-

рее

 

всего

относительно

 

низкие

 

нагрузки

 

на

 

линию

Рано

 

или

 

поздно

 

стык

 

нагреется

 

настолько

что

 

проволока

 

окончательно

 

расплавится

и

 

даже

 

при

 

нормальном

 

на

-

тяжении

 

произойдет

 

обрыв

.

АТС

 

проанализировала

 

состояние

 

соединителей

 

с

 

наивысшими

 

значениями

 RR 

с

 

помощью

 

прямого

 

рент

-

геновского

 

обследования

 

во

 

время

 

ближайшего

 

плано

-

вого

 

отключения

Изображения

 

показали

что

 

антикор

-

розионная

 

смазка

которая

 

должна

 

была

 

быть

 

введена

 

в

 

соединитель

 

перед

 

опрессованием

была

 

введена

 

в

 

него

 

уже

 

после

Об

 

этом

 

свидетельствовал

 

тот

 

факт

что

 

полость

 

соединителя

 

не

 

была

 

заполнена

 

антикорро

-

зионной

 

смазкой

В

 

оставшиеся

 

пустоты

 

с

 

обоих

 

концов

 

внутренней

 

полости

 

может

 

попадать

 

вода

 

и

 

другие

 

за

-

грязнения

ускоряющие

 

коррозию

что

 

приводит

 

к

 

ран

-

нему

 

выходу

 

соединений

 

из

 

строя

Омметр

 

дополняет

 

инфракрасное

 

обследование

Почему

 

обследование

 

в

 

инфракрасном

 

диапазоне

 

не

 

позволило

 

обнаружить

 28 

дефектных

 

соедините

-

лей

которые

 

обнаружил

 Ohmstick Plus? 

Линия

 

Мор

-

ган

-

Равнины

 

имеет

 

расщепленные

 

фазы

  (

два

 

прово

-

да

 

в

  

фазе

), 

то

 

есть

 

фаза

 

включает

 

два

 

провода

 

типа

 

Drake, 

имеющих

 

конструкцию

 795 26/7 

из

 

алюминиевых

 

проволок

усиленных

 

стальной

 

проволокой

 (ACSR). 

Линия

 

была

 

загружена

 

приблизительно

 

на

 22% 

от

 

рас

-

четной

 

допустимой

 

нагрузки

когда

 

проводилась

 

ин

-

фракрасная

 

термография

Скорость

 

ветра

 

составляла

 

примерно

 5 

миль

/

час

 (8 

км

/

ч

с

 

порывами

 

до

 17 

миль

/

час

 (27 

км

/

ч

), 

что

 

считается

 

умеренно

 

ветренной

 

по

-

годой

Вполне

 

возможно

что

 

относительно

 

низкая

 

за

-

грузка

 

линии

 

в

 

сочетании

 

с

 

воздействием

 

ветра

 

могли

 

охладить

 

соединительные

 

зажимы

 

достаточно

чтобы

 

на

 

инфракрасном

 

изображении

 

они

 

не

 

выглядели

 

те

-

плее

чем

 

весь

 

провод

Инфракрасное

 

обследование

 

остается

 

превосход

-

ным

 

недорогим

 

инструментом

 

для

 

крупномасштабных

 

инспекций

 

линий

 

электропередачи

 

и

 

оборудования

 

под

-

станций

Оно

 

позволяет

 

быстро

 

обнаруживать

 

темпера

-

Соединители

 

с

 

наиболее

 

высоким

 

отношением

 

сопротив

-

ления

 

были

 

сфотографированы

 

в

 

рентгеновских

 

лучах

чтобы

 

определить

 

причину

 

высокого

 

сопротивления

Все

 

просвеченные

 

рентгеном

 

соединители

 

демонстрировали

 

признаки

 

того

что

 

антикоррозийная

 

смазка

 

была

 

введена

 

в

 

соединитель

 

после

 

опрессования

а

 

не

 

до

Это

 

привело

 

к

 

появлению

 

пустот

показанных

 

на

 

этом

 

изображении

в

 

которых

 

может

 

собираться

 

вода

 

и

 

другие

 

загрязнения

что

 

ускоряет

 

коррозию

 

и

 

может

 

привести

 

к

 

разрыву

 

со

-

единения

.

Исследование

опубликованное

 IEEE, 

показывает

 

связь

 

между

 

температурой

 

провода

температурой

 

окружающей

 

среды

силой

 

ветра

 

и

 

уровнем

 

излуче

-

ния

 

провода

 

и

 

соединителя

Статья

озаглавленная

 

«

Улучшение

 

результатов

 

термографических

 

ин

-

спекций

 

линий

 

передачи

 

и

 

распределения

 

электро

-

энергии

», 

представленная

 

Джоном

 

Снеллом

 

и

 

Джо

 

Реноуденом

 

на

 

конференции

 IEEE 

по

 

передаче

 

и

 

распределению

 

энергии

строительству

управ

-

лению

 

и

 

обслуживанию

 

линий

 

под

 

напряжением

 

(ESMO) 

в

 2011 

году

, 2000 28

С

-

ТРС

-17, 

включала

 

сле

-

дующие

 

переменные

• 

отношение

 

сопротивления

 3,0;

• 

окружающая

 

температура

 50°F (28°

С

);

• 

скорость

 

ветра

 13 

миль

/

час

 (21 

км

/

ч

);

• 

провод

 Drake 795 26/7 

с

 

алюминиевым

 

проводни

-

ком

 

и

 

стальным

 

сердечником

 (ACSR); 

• 

уровень

 

излучения

 

провода

 

и

 

соединителя

 0,7.

По

 

расчетам

 

температура

 

соединителя

 

должна

 

была

 

быть

 

на

 2,8°F (1,6°C) 

выше

чем

 

температура

 

провода

В

 

том

 

маловероятном

 

случае

если

 

бы

 

этот

 

стык

 

был

 

обнаружен

 

при

 

инфракрасном

 

обследова

-

нии

он

 

не

 

был

 

бы

 

идентифицирован

 

как

 «

горячий

». 

Исследование IEEE воспроизводит реальные результаты

В

 

реальной

 

же

 

ситуации

 

использования

 

такой

 

соеди

-

нитель

 

уже

 

подлежал

 

бы

 

замене

 

из

-

за

 

отношения

 

со

-

противления

 3,0.

УПРАВЛЕНИЕ 

активами


Page 3
background image

27

Май

июнь

 2016

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

УПРАВЛЕНИЕ 

активами

Больше

 

информации

 

на

:

Classic Connectors | classicconnectors.com 

Electric Power Research Institute | www.epri.com 

IEEE | www.ieee.org 

SensorLink | www.sensorlink.com

турные

 

аномалии

 

для

 

последующего

 

исследования

но

 

со

 

следующими

 

ограничениями

:

• 

Инспектируемое

 

оборудование

 

должно

 

быть

 

доста

-

точно

 

загружено

 

для

 

выявления

 

потенциальной

 

раз

-

ницы

 

температур

.

• 

Ветер

 

имеет

 

охлаждающий

 

эффект

причем

 

он

 

охлаж

-

дает

 

соединитель

 

больше

чем

 

провод

потому

 

что

 

соединительный

 

зажим

 

имеет

 

больший

чем

 

провод

диаметр

 

и

соответственно

большее

 

лобовое

 

сопро

-

тивление

.

• 

Соединители

 

обычно

 

выглядят

 

более

 

блестящими

чем

 

повода

на

 

которых

 

они

 

установлены

Из

-

за

 

это

-

го

 

они

 

излучают

 

меньше

 

тепла

чем

 

матовая

 

поверх

-

ность

 

провода

Также

используя

 

инфракрасную

 

технологию

 

для

 

обследования

 

соединителей

 

проводов

 

на

 

линиях

 

с

 

рас

-

щепленными

 

на

 

два

 

провода

 

фазами

линейные

 

рабо

-

чие

 

должны

 

иметь

 

в

 

виду

 

одну

 

аномалию

по

 

мере

 

роста

 

сопротивления

 

соединителя

 

электрический

 

ток

ищущий

 

кратчайший

 

путь

будет

 

естественным

 

образом

 

создавать

 

дисбаланс

 

нагрузки

 

между

 

двумя

 

проводами

 

расщеплен

-

ной

 

фазы

Этот

 

дисбаланс

 

может

 

послужить

 

причиной

 

того

что

 

почти

 

неповрежденный

 

соединитель

 

на

 

более

 

загруженном

 

элементе

 

расщепленной

 

фазы

 

выглядит

 

горячее

чем

 

есть

а

 

готовый

 

разрушиться

 

соединитель

 

может

 

остаться

 

незамеченным

Поскольку

 Ohmstick 

пре

-

доставляет

 

данные

 

о

 

силе

 

тока

а

 

не

 

о

 

температуре

этот

 

феномен

 

легко

 

выявить

.

Впрочем

хотя

 Ohmstick Plus 

демонстрирует

 

свою

 

по

-

лезность

 

в

 

этом

 

конкретном

 

случае

он

 

имеет

 

свои

 

недо

-

статки

Чтобы

 

им

 

воспользоваться

бригаде

 

нужен

 

пря

-

мой

 

доступ

 

ко

 

всем

 

инспектируемым

 

соединениям

если

 

они

 

используют

 

подъемник

,  

то

 

приходится

 

принимать

 

во

 

внимание

 

состояние

 

грунта

 

под

 

ним

Использование

 

тяжелого

 

подъемника

 

на

 

некоторых

 

участках

 

линии

 

мо

-

жет

 

оказаться

 

разрушительным

 

для

 

почвы

 — 

если

 

это

например

засеянное

 

поле

 

или

 

газон

 — 

и

 

доступ

 

к

 

соеди

-

нителям

 

на

 

таких

 

участках

 

может

 

быть

 

затруднен

На

 

сегодняшний

 

день

 

АТС

 

использовала

 

это

 

устрой

-

ство

 

только

 

для

 

исследования

 

соединителей

 

на

 

линиях

 

с

 

Н

-

образными

 

опорами

где

 

все

 

соединители

 

располо

-

жены

 

горизонтально

 

и

 

относительно

 

легко

 

доступны

Если

 

бы

 

соединитель

 

был

 

установлен

 

на

 

двухцепной

 

линии

 

с

 

вертикальным

 

расположением

 

проводов

на

-

пример

на

 

одиночных

 

стойках

дотянуться

 

до

 

средней

 

и

  

верхней

 

фаз

 

с

 

земли

 

было

 

бы

 

непросто

АТС

 

планирует

 

будущие

 

инспекции

 Ohmstick Plus 

доказал

что

 

является

 

бесценным

 

ин

-

струментом

 

для

 

обеспечения

 

надежного

 

функциониро

-

вания

 

энергосистемы

 

АТС

Компания

 

обдумывает

 

потен

-

циальную

 

программу

 

по

 

обследованию

 

соединительных

 

зажимов

расположенных

 

на

 

особо

 

важных

 

участках

 — 

возле

 

населенных

 

пунктов

коммерческих

 

зданий

шоссе

железных

 

дорог

 

или

 

туристических

 

маршрутов

 — 

с

 

по

-

мощью

 

этого

 

инструмента

Инфракрасное

 

обследование

 

по

-

прежнему

 

остается

 

важной

 

частью

 

программы

 

ин

-

спекций

и

 

АТС

 

продолжает

 

свой

 

пятилетний

 

цикл

 

обще

-

системных

 

инфракрасных

 

обследований

Благодарности

Авторы

 

хотели

 

бы

 

поблагодарить

 

Йанссена

 

Байд

-

жа

старшего

 

инженера

 

по

 

обслуживанию

 

линий

 

в

 

АТС

за

 

работу

 

по

 

координации

 

инспекции

 

с

 

использованием

 

Ohmstick Plus 

и

 

рентгеноскопического

 

исследования

описанных

 

в

 

данной

 

статье

.

Грег

 

Хикс

 (ghicks@atcllc.com) — 

инженер

 

по

 

обслу

-

живанию

 

материальных

 

ресурсов

 

в

 

компании

 American 

Transmission Co. 

Он

 

отвечал

 

за

 

менеджмент

 

различных

 

программ

 

по

 

обслуживанию

 

оборудования

в

 

том

 

чис

-

ле

 

соединительных

 

зажимов

по

 

наблюдению

 

и

 

борьбе

 

с

 

коррозией

и

 

за

 

беспилотные

 

авиаинспекции

 

линейной

 

арматуры

 

ВЛ

Он

 

имеет

 

диплом

 MBA 

и

 

получил

 

степень

 

бакалавра

 

по

 

промышленной

 

инженерии

 

в

 

Университете

 

Маркетта

.

Джо

 

Реноуден

 (joe_renowden@ieee.org) 

получил

 

сте

-

пень

 

бакалавра

 

по

 

электроинженерии

 

в

 

колледже

 

Три

 

Стейт

 

в

 1970 

году

Зарегистрированный

 

профессиональ

-

ный

 

инженер

сертифицированный

 

специалист

 

по

 

анали

-

зу

 

пожаров

 

и

 

взрывов

 

и

 

старший

 

член

 IEEE. 

Поработав

 

проектным

 

инженером

инженером

 

по

 

стандартам

 

и

 

от

-

ветственным

 

за

 

надежность

 

в

 Florida Power & Light, 

где

 

он

 

получил

 

опыт

 

работы

 

со

 

всеми

 

компонентами

функция

-

ми

 

и

 

сбоями

 

того

что

 

сейчас

 

в

 

целом

 

называют

 

система

-

ми

 

передачи

 

и

 

распределения

 

энергии

он

 

основал

 JDR 

Engineering Inc. 

Проводил

 

и

 

анализировал

 

результаты

 

исследований

 

с

 

применением

 Ohmstick 

с

 

момента

 

посту

-

пления

 

прибора

 

в

 

продажу

 

и

 

разрабатывал

 

рекоменда

-

ции

 

по

 

ремонту

 

на

 

основании

 

полученных

 

результатов

.

Регистрация

 

данных

 Ohmstick Plus  

требует

 

трех

 

независи

-

мых

 

замеров

 

сопротивления

один

 

на

 

самом

 

проводе

 

и

 

по

 

од

-

ному

 

на

 

каждом

 

конце

 

соединителя

На

 

фотографии

 

линей

-

щик

 

производит

 

замер

 

на

 

одном

 

конце

 

соединителя

Хотя

 

видна

 

щетка

висящая

 

на

 

краю

 

корзины

 

подъемника

для

 

сня

-

тия

 

показаний

 

зачистка

 

провода

 

не

 

обязательна

.


Читать онлайн

Компания ATC проводит полевые замеры для оценки состояния соединительных зажимов, срок службы которых составляет 48 лет.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»