Никита
МАТВЕЕВ
,
главный
эксперт
отдела
анализа
формирования
производственных
программ
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
Алексей
ЯКУБ
,
генеральный
директор
ООО
«
Позитивная
энергия
»
Быстрое
распространение
сложных
производств
и
систем
,
а
также
общий
рост
качества
жизни
населения
предъявля
-
ют
повышенные
требования
надежности
и
долговечности
энергетического
оборудования
.
В
долгосрочном
плане
раз
-
вития
ПАО
«
Россети
»
на
период
2016–2020
годов
с
перспек
-
тивой
до
2025
года
отмечается
,
что
по
результатам
проведен
-
ного
технологического
аудита
компании
применение
новых
технологий
и
материалов
в
электроэнергетике
является
клю
-
чевой
технологической
задачей
инновационного
развития
Хол
динга
[1].
Согласно
технической
политике
ПАО
«
Россети
»
развитие
технологий
диагностики
для
получения
достовер
-
ной
информации
о
состоянии
оборудования
является
одним
из
наиболее
приоритетных
направлений
работы
[2].
Н
еразрушающие
методы
контроля
—
основной
мировой
тренд
развития
диагностики
энергети
-
ческого
оборудования
.
Радиографический
метод
контроля
—
один
из
наиболее
эффективных
ме
-
тодов
,
широко
применяемых
в
индустриальной
сфере
:
от
производства
печатных
плат
до
строительства
атомных
станций
.
Он
основан
на
регистрации
рентгеновского
из
-
лучения
,
прошедшего
через
объект
на
цифровой
детектор
или
пленку
[3].
Основное
преимущество
заключается
в
воз
-
можности
выявления
внутренних
дефектов
без
разборки
оборудования
непосредственно
на
месте
установки
,
мон
-
тажа
или
производства
.
МИРОВАЯ
ПРАКТИКА
ПРИМЕНЕНИЯ
РЕНТГЕНОГРАФИИ
ДЛЯ
КОНТРОЛЯ
ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ
ВЫСОКОВОЛЬТНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
В
настоящее
время
рентгенография
высоковольтного
обо
-
рудования
наиболее
активно
практикуется
в
России
,
Гер
-
мании
,
Китае
,
Бразилии
и
Канаде
.
Основное
внимание
уде
-
ляется
коммутационному
оборудованию
,
КРУЭ
,
кабельной
арматуре
и
линейной
изоляции
.
Обширным
опытом
применения
радиографического
кон
-
троля
технического
состояния
элегазового
оборудования
и
КРУЭ
обладает
компания
ABB.
В
одной
из
публикаций
для
выполнения
данных
работ
применялся
импульсный
(12
им
-
пульсов
в
секунду
)
рентгеновский
аппарат
XRS-3
производ
-
ства
компании
Golden Engineering
с
напряжением
270
кВ
[4].
Рентгенография
высоковольтных
элегазовых
выключателей
(
ВЭВ
)
проводилась
для
контроля
состояния
следующих
уз
-
лов
:
дугогасительные
контакты
,
главные
контакты
,
тефло
-
новое
сопло
,
токопроводы
(
контакты
,
соединения
)
и
крепеж
-
ные
элементы
.
При
этом
диагностируются
следующие
типы
дефектов
:
электрическая
эрозия
(
износ
контактов
,
сопла
),
трещины
,
деформации
,
смещения
,
отсутствующие
(
отва
-
лившиеся
)
части
,
наличие
обломков
(
осколков
),
коррозия
и
дефекты
сварных
швов
[5].
Специалисты
компании
ABB
отмечают
,
что
рентгенография
может
применяться
для
ВЭВ
и
КРУЭ
всех
классов
напряжения
35–550
кВ
.
Ранее
в
отечественных
открытых
источниках
уже
рас
-
сматривался
зарубежный
опыт
применения
рентгенографии
для
диагностики
высоковольтного
оборудования
[4],
в
том
числе
и
компании
ABB.
Ниже
приведены
ранее
примеры
де
-
фектов
высоковольтного
оборудования
,
обнаруженных
с
ис
-
Рентген
в
мировой
практике
диагностики
сетей
.
Тренды
и
результаты
применения
34
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Диагностика
и
мониторинг
пользованием
радиографического
метода
неразрушающего
контроля
.
На
рисунке
1
представлен
радиографический
снимок
ВЭВ
,
обладающего
значительным
износом
дугогасительного
контакта
.
Кроме
этого
,
отчетли
-
во
видны
незафиксированные
конструктивные
элементы
,
рас
-
положенные
на
внутренней
по
-
верхности
корпуса
.
На
рисунке
2
видно
нару
-
шение
структуры
ВЭВ
—
вы
-
павший
винт
находится
внутри
конструкции
.
На
рисунке
3 —
радиогра
-
фический
снимок
ВЭВ
в
зам
-
кнутом
положении
.
При
этом
,
как
видно
на
представленном
снимке
,
положение
главного
контакта
ВЭВ
в
замкнутом
по
-
ложении
не
соответствует
его
исправному
состоянию
. C
нимок
на
рисунке
4
отображает
не
-
штатное
положение
пружинного
контакта
,
являющегося
со
-
ставной
частью
КРУЭ
.
Следует
отметить
,
что
компания
ABB
реализовывала
пи
-
лотный
проект
по
радиографическому
контролю
техническо
-
Рис
. 1.
Радиографический
снимок
дефектного
ВЭВ
[5]
Рис
. 2.
Радиографический
снимок
ВЭВ
с
нештатным
положени
-
ем
винта
[5]
Дугогасительный
контакт
изношен
Вывалившиеся
части
Выпавший
винт
Рис
. 3.
Дефект
положения
главного
контакта
в
замкнутом
по
-
ложении
ВЭВ
[5]
Рис
. 4.
Радиографический
снимок
КРУЭ
с
нештатным
положени
-
ем
пружинного
контакта
[5]
Главный
контакт
не
до
конца
включен
Отвалившийся
пружинный
контакт
Дугогасительное
сопло
Изоляционное
сопло
Ламели
главного
неподвижного
контакта
Подвижный
дугогасительный
контакт
Главный
подвижный
контакт
Рис
. 5.
Радиографический
снимок
элегазовой
ячейки
PASS M0 [5]
35
го
состояния
энергетического
оборудования
и
на
территории
Российской
Федерации
.
На
ри
-
сунке
5
представлен
радиогра
-
фический
снимок
элегазовой
ячейки
PASS M0,
а
на
рисун
-
ке
6 —
снимок
генераторного
выключателя
HGI-2.
Вопросом
развития
радио
-
графического
метода
неразру
-
шающего
контроля
технического
состояния
КРУЭ
также
зани
-
маются
специалисты
китайско
-
го
университета
«North China
Electric Power University»
совместно
с
электросетевой
компа
-
нией
«Yunnan Power Grid Corporation».
В
их
работе
[6]
была
описана
диагностика
распространенных
дефектов
КРУЭ
.
Для
этих
целей
использовался
рентгеновский
аппарат
ERESCO
MF4
с
напряжением
200
кВ
[4].
На
рисунке
7
представлен
дефект
монтажа
КРУЭ
:
видна
недостаточно
поджатая
крепежная
прокладка
,
а
также
кре
-
пежные
элементы
,
расположенные
на
внутренней
поверх
-
ности
камеры
.
Результаты
применения
радиографического
метода
кон
-
троля
воздушных
линий
электропередачи
(
ВЛЭП
)
и
их
со
-
единений
были
представлены
на
11-
й
Европейской
конфе
-
ренции
по
неразрушающей
диагностике
.
ОТЕЧЕСТВЕННАЯ
ПРАКТИКА
ПРИМЕНЕНИЯ
РЕНТГЕНОГРАФИИ
ДЛЯ
КОНТРОЛЯ
ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ
ВЫСОКОВОЛЬТНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
На
данный
момент
в
России
сформировался
значитель
-
ный
потенциал
для
развития
рентгеновской
диагностики
.
Специалистами
компании
«
Позитивная
энергия
» (
г
.
Санкт
-
Петербург
)
разработан
портативный
цифровой
рентгенов
-
ский
комплекс
«
Радикс
»,
а
сотрудничество
со
специалиста
-
ми
западного
филиала
ПАО
«
МОЭСК
»,
ПАО
«
Ленэнерго
»
и
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
позволило
провести
успешную
опытно
-
промышленную
эксплуатацию
и
внедрение
данного
мето
-
да
неразрушающей
диагностики
в
целом
.
Рентгеновский
комплекс
«
Радикс
»
имеет
регулируемое
напряжение
50–
150
кВ
,
максимальный
размер
обследуемого
поля
за
один
снимок
— 35
х
43
см
,
минимальный
размер
определяемо
-
го
дефекта
— 70
мкм
.
Данный
комплекс
имеет
малый
вес
(15
кг
)
и
высокую
автономность
(
до
200
снимков
на
одном
заряде
батарей
),
что
позволяет
использовать
его
как
мо
-
бильное
диагностическое
решение
.
Исходя
из
полученного
опыта
,
были
сформированы
ос
-
новные
направления
развития
радиографического
метода
контроля
в
рамках
:
1)
выходного
контроля
на
заводе
-
изготовителе
;
2)
пусконаладочных
и
аварийных
работ
;
3)
плановой
диагностики
оборудования
.
Каждое
их
трех
направлений
было
проанализировано
,
вы
-
полнена
диагностика
технического
состояния
соответствую
-
щего
оборудования
,
а
также
составлены
методические
указа
-
ния
по
диагностике
энергетического
оборудования
,
используя
радиографический
метод
неразрушающего
контроля
.
В
направлении
выходного
контроля
продукции
совмест
-
но
с
заводами
-
изготовителями
были
проведены
работы
по
диагностике
высоковольтных
вводов
,
литых
токопроводов
и
мультикамерных
разрядников
.
Наибольшую
эффектив
-
ность
рентгенография
продемонстрировала
при
обследо
-
вании
оборудования
с
литой
изоляцией
на
основе
эпоксид
-
ных
компаундов
и
полиуретанов
.
Обнаруженные
дефекты
(
расслоения
,
несплошности
,
инородные
включения
)
были
подтверждены
при
непосредственном
вскрытии
,
измерении
уровня
частичных
разрядов
(
ЧР
),
а
также
при
проведении
«
классических
»
электрических
испытаний
.
На
рисунке
8
представлен
радиографический
снимок
вы
-
соковольтного
ввода
,
изготовленного
на
заводе
«
Изолятор
».
На
снимке
скрытые
дефекты
не
обнаружены
.
На
рисунке
9
представлен
радиографический
снимок
литого
токопровода
ТПЛ
-L
производства
РТК
-
Электро
.
Данный
образец
был
наме
-
Рис
. 6.
Радиографический
снимок
гене
-
раторного
выключателя
HGI-2 [5]
Рис
. 7.
Радиографический
снимок
дефекта
монтажа
КРУЭ
[6]
Рис
. 8.
Радиографический
снимок
высоковольтного
ввода
Рис
. 9.
Радиографический
снимок
литого
токопровода
ТПЛ
-L (5
метров
)
производства
РТК
-
Электро
с
дефектом
расслоения
©
ООО
«
Позитивная
энергия
»
36
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Диагностика
и
мониторинг
ренно
выполнен
с
нарушением
технологии
производства
с
целью
проверки
существующих
методов
обнаружения
ЧР
и
радиографического
контроля
.
Оба
метода
продемонстри
-
ровали
высокую
эффективность
при
решении
поставленной
задачи
.
При
этом
было
отмечено
,
что
наличие
визуального
изображения
значительно
упрощает
задачу
локализации
дефекта
.
Специалистами
компании
«
Позитивная
энергия
»
в
рам
-
ках
изучения
возможностей
радиографического
контроля
был
обследован
лабораторный
образец
мультикамерного
разрядника
типа
РМКЭ
-20
АО
НПО
«
Стример
»,
специально
изготовленного
для
целей
тестирования
.
На
образце
были
обнаружены
разломы
и
многочисленные
трещины
в
пла
-
стиковой
несущей
конструкции
,
отклонения
от
геометрии
.
В
силиконовом
профиле
возле
первого
электрода
при
-
сутствовало
металлическое
инородное
включение
в
виде
проволоки
14–15
мм
.
По
результатам
проведенной
диа
-
гностики
был
сделан
положительный
вывод
о
перспективе
применения
данной
методики
для
входного
и
выходного
контроля
продукции
.
В
направлении
пусконаладочных
работ
совместно
с
се
-
тевыми
организациями
были
проведены
работы
по
радио
-
графическому
контролю
высоковольтных
вводов
,
концевых
муфт
,
разрядников
и
ОПН
.
Ранее
в
отечественных
открытых
источниках
уже
рассматривался
практический
опыт
применения
рент
-
генографии
для
диагностики
высоковольтных
вводов
,
конце
-
вых
муфт
,
опорных
изоляторов
и
разрядников
в
разрезе
пуско
-
наладочных
работ
[8].
Еще
од
-
ним
примером
может
служить
диагностика
КРУЭ
,
задейство
-
ванного
в
электроснабжении
спортивного
комплекса
«
Зенит
-
Арена
».
Один
из
найденных
де
-
фектов
находился
в
концевой
муфте
110
кВ
кабельной
пере
-
мычки
.
Муфта
на
высоте
4
см
от
сгиба
проволоки
экрана
имела
отгиб
полупроводящей
ленты
на
20°
от
плоскости
экрана
(
ри
-
сунок
10).
В
направлении
плановой
диагностики
энергетического
обо
-
рудования
совместно
с
сетевыми
организациями
были
проведены
работы
по
радиографическому
контролю
коммутационного
обо
-
рудования
и
кабельных
муфт
.
В
рамках
подготовки
со
-
вместного
с
ПАО
«
МОЭСК
»
пилотного
проекта
были
прове
-
дены
работы
по
радиографическому
контролю
кабельных
муфт
на
одной
из
высоковольтных
подстанций
(
ПС
)
запад
-
ного
филиала
.
Полученные
результаты
доказали
высокую
эффективность
,
наглядность
и
достоверность
данного
метода
неразрушающей
диагностики
.
Примером
может
служить
скрытый
дефект
(
полость
в
области
термоусадки
внешней
трубки
)
концевой
муфты
кабельной
линии
(
КЛ
)
35
кВ
,
изображенный
на
рисунке
11.
Поводом
для
прове
-
дения
радиографического
контроля
послужили
результаты
тепловизионного
обследования
.
В
результате
обследова
-
Рис
. 10.
Радиографический
снимок
концевой
муфты
110
кВ
кабель
-
ной
перемычки
(
спортивный
комплекс
«
Зенит
-
Арена
»)
Рис
. 11.
Радиографический
снимок
концевой
муфты
КЛ
35
кВ
со
скрытым
дефектом
(
по
-
лость
в
области
термоусадки
внешней
трубки
)
на
ПС
©
ООО
«
Позитивная
энергия
»
©
ООО
«
Позитивная
энергия
»
37
ния
были
выявлены
незначительные
дефекты
,
связанные
с
некачественным
монтажом
концевых
муфт
.
Данное
обо
-
рудование
поставлено
на
учащенный
контроль
.
Кроме
этого
,
в
рамках
изучения
возможностей
радио
-
графического
метода
было
обследовано
различное
ком
-
мутационное
оборудование
.
На
рисунках
12–14
представ
-
лены
снимки
маломасляного
и
вакуумных
выключателей
различных
классов
напряжения
.
ПЕРСПЕКТИВА
ПРИМЕНЕНИЯ
РЕНТГЕНОГРАФИИ
ДЛЯ
КОНТРОЛЯ
ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ
ВЫСОКОВОЛЬТНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Зарубежный
опыт
применения
и
отечественные
нара
-
ботки
отражают
широкий
спектр
возможностей
данного
метода
неразрушающего
контроля
.
На
текущий
момент
наиболее
перспективным
направлением
развития
рент
-
генографии
является
контроль
технического
состояния
КРУЭ
и
качества
монтажа
кабельных
муфт
.
Передовые
решения
в
области
радиографического
метода
неразру
-
шающего
контроля
перенимают
наиболее
конкурентные
предприятия
энергетики
.
Примером
может
служить
ПАО
«
МОЭСК
»,
где
рассматривается
возможность
реализа
-
ции
пилотного
проекта
по
радиографическому
контролю
монтажа
кабельных
муфт
силами
подрядных
организа
-
ций
.
Данное
решение
в
значительной
степени
поможет
Рис
. 12.
Радиографический
снимок
маломасляного
выключателя
ВМТ
-110
Рис
. 13.
Радиографический
снимок
вакуумного
выключателя
ВВН
-
СЭЩ
-10
Рис
. 14.
Радио
графические
снимки
вакуумных
выключателей
10
кВ
:
а
)
ВВН
-
СЭЩ
-10;
б
) BB TEL 10
а
)
б
)
снизить
вероятность
выхода
из
строя
кабельных
муфт
по
причине
ошибок
,
допущенных
на
этапе
монтажа
,
что
в
свою
очередь
окажет
положительный
экономический
эффект
и
повысит
надежность
электроснабжения
потре
-
бителей
.
Иным
важным
вектором
развития
данной
техноло
-
гии
должен
стать
выходной
радиографический
контроль
энергетического
оборудования
.
На
текущий
момент
в
рамках
опытных
обследований
некоторыми
заводами
-
изготовителями
сделаны
выводы
и
предприняты
меры
по
реорганизации
процесса
производства
своей
продукции
.
C
плошной
выходной
радиографический
контроль
,
наряду
с
«
классическими
»
видами
испытаний
,
может
стать
одним
из
наиболее
объективных
методов
оценки
технического
состояния
энергетического
оборудования
.
Наибольшим
потенциальным
экономическим
эффек
-
том
обладает
направление
выявления
безучетного
по
-
требления
электроэнергии
,
обнаруженного
при
помощи
рентгенографии
приборов
учета
.
Данный
вопрос
имеет
ряд
специфических
аспектов
,
поэтому
будет
подробно
описан
в
следующих
публикациях
.
Таким
образом
,
радиографический
контроль
является
одним
из
наиболее
перспективных
методов
неразрушаю
-
щей
диагностики
энергетического
оборудования
.
Данная
технология
создает
возможность
проведения
наиболее
полного
комплекса
технических
мер
,
направленных
на
©
ООО
«
Позитивная
энергия
»
38
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Диагностика
и
мониторинг
контроль
технического
состояния
оборудования
,
выявле
-
ния
дефектов
на
самом
раннем
этапе
развития
.
В
свою
очередь
это
позволит
снизить
финансовые
затраты
пред
-
приятия
на
ремонтную
программу
,
а
также
повысить
на
-
дежность
электроснабжения
потребителей
.
Учитывая
наличие
квалифицированных
специалистов
и
готовых
отечественных
решений
в
области
мобильных
программ
-
но
-
аппаратных
комплексов
радиографического
контроля
,
Российская
Федерация
имеет
значительный
потенциал
стать
флагманом
развития
данной
технологии
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Инновационный
план
развития
ПАО
«
Россети
»
на
пе
-
риод
2016–2020
гг
.
с
перспективой
до
2025
г
. /
ПАО
«
Рос
-
сети
». URL: https://www.rosseti.ru/investment/policy_ in-
novation_development/doc/innovation__program.pdf.
2.
Положение
«
О
единой
технической
политики
в
элек
-
тросетевом
комплексе
»
ПАО
«
Россети
». URL: http://
www.rosseti.ru/investment/science/tech/doc/teh poli-
tika.pdf.
3.
ГОСТ
Р
55776-2013.
Контроль
неразрушающий
ради
-
ационный
.
Термины
и
определения
.
М
.:
Стандартин
-
форм
, 2015. 16
с
.
4.
Дарьян
Л
.
А
.,
Голубев
П
.
В
.,
Образцов
Р
.
М
.,
Матвеев
Н
.
А
.
Зарубежный
опыт
применения
рентгенографии
для
контроля
технического
состояния
высоковольтного
оборудования
//
Энергоэксперт
, 2017,
№
2.
С
. 62–66.
5. J. Michaelson, SF6 Breaker & GIS Internal Inspection
Using Radiography // URL: https://abb.com
6. Xiaolan Cai, Dada Wang, Hong Yu, Xianping Zhao, Wei
Zhang. The Application of X-ray Digital Real-time Imaging
Technology in GIS Defect Diagnosis // Xiaolan Cai et al.
Procedia Engineering, 2011, no. 23, pp. 137–143.
7. Edmundo Acioli L. High-Voltage Transmission Line
and SF6 Gas-Insulated Substations Inspection Using
Computed Radiography // In 1st European Conference on
Non-Destructive Testing, 2014, vol. 1.
8.
Васькин
В
.
В
.,
Якуб
А
.
А
.
Неразрушающая
диагностика
электрооборудования
методом
рентгенографии
в
элек
-
трокомплексе
ПАО
«
Ленэнерго
» //
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
, 2017,
№
3.
С
. 38–40.
39
Издательство
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»
выпустило
книгу
академика
РАЕН
,
профессора
В
.
А
.
НЕПОМНЯЩЕГО
Для
приобретения
издания
звоните
по
многоканальному
телефону
+7 (495) 645-12-41
или
пишите
по
e-mail: [email protected]
В
монографии
исследована
надеж
-
ность
оборудования
элек
тро
станций
и
электрических
сетей
напряжением
1150–10(6)
кВ
,
разработана
методи
-
ка
сбора
и
статистичес
кой
обработки
информации
о
надежности
оборудо
-
вания
.
На
основе
статистических
дан
-
ных
и
расчетов
определены
основные
параметры
надежности
и
динамика
их
изменения
в
процессе
эксплуатации
.
Выявлены
статистические
законы
распределения
отказов
и
времени
восстановления
элементов
энергоси
-
стем
.
Проведено
их
сравнение
с
зару
-
бежными
данными
.
Оригинал статьи: Рентген в мировой практике диагностики сетей. Тренды и результаты применения
Быстрое распространение сложных производств и систем, а также общий рост качества жизни населения предъявляют повышенные требования надежности и долговечности энергетического оборудования. В долгосрочном плане развития ПАО «Россети» на период 2016–2020 годов с перспективой до 2025 года отмечается, что по результатам проведенного технологического аудита компании применение новых технологий и материалов в электроэнергетике является ключевой технологической задачей инновационного развития Холдинга. Согласно технической политике ПАО «Россети» развитие технологий диагностики для получения достоверной информации о состоянии оборудования является одним из наиболее приоритетных направлений работы.
