Рентгенографическое обследование высоковольтных выключателей. Опытно-промышленная эксплуатация рентгенографического комплекса

Page 1
background image

Page 2
background image

134

2%

52%

43%

2%

1%

менее 11 лет

11–25 лет

26–35 лет

36–45 лет

более 45 лет

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

Рентгенографическое обследование
высоковольтных выключателей.

Опытно-промышленная эксплуатация 

рентгенографического комплекса

УДК 621.386.8

В

 

статье

 

представлены

 

результаты

 

опытно

-

промышленной

 

эксплуатации

 

рентгеногра

-

фического

 

комплекса

 

для

 

обследования

 

высоковольтных

 

маломасляных

 

выключа

-

телей

 

класса

 

напряжения

 110 

кВ

проведенной

 

в

 

сентябре

 2018 

года

 

на

 

подстанциях

 

ПАО

 «

МРСК

 

Юга

». 

Описаны

 

возможности

 

комплекса

 

и

 

технология

 

выполнения

 

рентге

-

нографического

 

обследования

 

подстанционного

 

оборудования

Представленная

 

тех

-

нология

 

обследования

 

позволяет

 

выполнять

 

контроль

 

контактной

 

группы

 

и

 

элементов

 

системы

 

управления

 

подвижным

 

контактом

 

маломасляных

 

выключателей

 

на

 

месте

 

их

 

эксплуатации

 

без

 

расшиновки

слива

 

масла

 

и

 

разбора

 

полюсов

Работа

 

выполнена

 

в

 

рамках

 

НИОК

 

и

 

ТР

 «

Исследование

 

и

 

разработка

 

технологии

 

и

 

приборно

-

аналитическо

-

го

 

обеспечения

 

рентгенографического

 

обследования

 

высоковольтных

 

выключателей

».

Дарьян

 

Л

.

А

.,

д.т.н., директор по научно-техническому 

сопровождению АО «Техническая инспекция ЕЭС»

Голубев

 

П

.

В

.,

генеральный директор АО «Техническая инспекция 

ЕЭС»

Гончаров

 

П

.

В

.,

заместитель генерального директора по техническим 

вопросам — главный инженер ПАО «МРСК Юга»

Образцов

 

Р

.

М

.,

к.т.н., начальник отдела методологического 

обеспечения АО «Техническая инспекция ЕЭС»

Котоливцев

 

В

.

В

.,

начальник Департамента развития и инноваций 

ПАО «МРСК Юга»

Гончаров

 

Р

.

Г

.,

главный специалист Департамента развития 

и инноваций  ПАО «МРСК Юга»

ВВЕДЕНИЕ

На подстанциях группы компаний ПАО «Россети» эксплу-

атируется около 5,5 тысяч высоковольтных маломасля-

ных выключателей марки ВМТ классов напряжения 110–

220 кВ, более 90% из которых — это ВМТ-110. По данным 

АО «Техническая инспекция ЕЭС», к настоящему време-

ни  46%  выключателей  марки  ВМТ  эксплуатируются  за 

пределами  нормированного  срока  службы  (рисунок  1). 

Массовая замена маломасляных выключателей (МВ) на 

перспективные газонаполненные выключатели в ближай-

шее время невозможна по экономическим причинам. Это 

обстоятельство  приводит  к  необходимости  применения 

новых  эффективных  средств  и  методов  оценки  состоя-

ния МВ для продолжения их безаварийной эксплуатации.

Несмотря на то, что рентгенографический метод кон-

троля в последние годы начинает активно использоваться 

и  в  электроэнергетической  отрасли,  до  настоящего  вре-

мени  оценка  состояния  высоковольтного  маслонапол-

ненного оборудования по рентгенографическим снимкам 

(рентгенограммам)  не  проводилась  и  при  бор  но-ана ли-

ти чес ко го обеспечение для решения этой задачи не раз-

рабатывалось  [1].  Зарубежные  компании  выполняют 

рентгенографию  некоторых  видов  высоковольтного  обо-

Рис

. 1. 

Продолжительность

 

эксплуатации

 

выключателей

 

марки

 

ВМТ

 

на

 

подстанциях

 

ПАО

 «

Россети

»

Ключевые

 

слова

:

рентгенография, рентгеновский аппарат, 

рентгенограмма, выявление повреждения, 

высоковольтный маломасляный выключатель


Page 3
background image

135

рудования (элегазовые баковые выключатели и КРУЭ 

[2–4],  линейные  изоляторы  [5]),  а  отечественные  — 

приборов  учета  потребления  электрической  энергии 

[6] и концевых муфт с изоляцией из СПЭ 6/10 кВ [7] 

с  применением  серийно  выпускаемых  рентгеногра-

фических  систем.  При  этом  источниками  рентгенов-

ского излучения являются импульсные рентгеновские 

генераторы с максимальным значением напряжения 

на катоде от 75 кВ до 300 кВ, максимальным анодным 

током от 3 мА до 7 мА и диаметром фокусного пятна

1,2–3 мм.

В ПАО «МРСК Юга» завершаются работы по соз-

данию приборно-аналитического комплекса и техно-

логии  рентгенографического  обследования  масло-

наполненного  электротехнического  оборудования, 

в частности, высоковольтных маломасляных выклю-

чателей класса напряжения 110 кВ.

Выключатели  марки  ВМТ  относятся  к  электри-

ческим  коммутационным  аппаратам  высокого  на-

пряжения,  в  которых  дугогасящей  средой  является 

трансформаторное  масло  (рисунок  2).  Три  полюса 

выключателя установлены на общей раме и управ-

ляются одним приводом. Полюс выключателя пред-

ставляет  собой  маслонаполненную  колонну,  состо-

ящую  из  опорного  изолятора  (1),  дугогасительного 

устройства  (2),  механизма  управления  подвижным 

контактом  (3)  и  подогревательных  устройств  (4), 

встроенных в корпус механизма управления. Дугога-

сительное устройство (2) состоит из дугогасительной 

камеры (5), неподвижного контакта (6), колпака (7), 

изолятора (8), токопровода (9) и подвижного контак-

та  (10).  Дугогасительная  камера  (5)  расположена 

внутри стеклопластикового цилиндра (11) [8].

ТРЕБОВАНИЯ

 

К

 

РЕЗУЛЬТАТАМ

 

РАЗРАБОТКИ

Перед  разработчиками  поставлена  задача  соз-

дания  мобильного  приборно-аналитического  ком-

плекса (ПАК) для выполнения рентгенографическо-

го  обследования  высоковольтных  выключателей 

на  месте  их  установки  без  демонтажа.  При  этом 

конструкция  ПАК  должна  обеспечивать  транспор-

тировку,  развертывание  и  рентгенографическую 

съемку силами двух человек, а разрешение полу-

чаемого рентгенографического изображения долж-

но быть не менее 1 мм (в оригинальном масштабе 

оборудования).

Результаты анализа статистических данных о по-

вреждениях  в  эксплуатации  и  характерных  дефек-

тах  МВ  показали,  что  в  эксплуатации  имеют  место 

следующие основные виды дефектов выключателей 

марки ВМТ-110:

 

– повышенное  сопротивление  главной  электриче-

ской цепи;

 

– течи масла, недостаточный уровень масла;

 

– разрушение антикоррозионного покрытия метал-

лических конструкций выключателя;

 

– выход из строя нагревательных элементов систе-

мы обогрева выключателя;

 

– пониженное давление газа в полюсах;

 

– нарушение регулировочных параметров привода;

 

– неисправность  выпускного  автоматического  кла-

пана;

 

– микротрещины  на  стеклопластиковых  тягах 

системы управления подвижным контактом;

 

– расплетение троса подвижного контакта;

 

– микротрещины фарфоровых покрышек и армиро-

вочных швов;

 

– разрушение резинового слоя защитного цилиндра 

дугогасительного устройства;

 

– разрушение дугогасительного устройства от дей-

ствия электрической дуги;

 

– оплавление, повреждение неподвижного контакта;

 

– износ  уплотнительной  манжеты  системы  управ-

ления подвижным контактом;

 

– неисправность манометра;

 

– дефекты сливного крана;

 

– несоответствие характеристик масла нормам;

 

– перегорание  катушек  электромагнитов  управле-

ния;

 

– повреждение  рычагов,  осей,  траверс  рабочих 

пружин,  стеклопластиковых  тяг  управления  под-

вижным контактом;

 

– разрегулировка  элементов  кинематики  и  блок-

контактов привода;

 

– повреждение смотровых стекол маслоуказателей;

 

– разрушение  подшипника  верхнего  ролика  поли-

спастового устройства;

 

– зависание подвижного контакта в промежуточном 

положении при отключении.

Очевидно,  что  из  приведенного  перечня  неко-

торая  часть  дефектов,  например,  детали  привода 

выключателя, манометры, маслоуказатели и пр. до-

ступны для визуального осмотра, а электрические 

и скоростные характеристики работы выключателя 

могут  быть  проконтролированы  существующими 

средствами  технического  диагностирования.  Учи-

тывая, что рентгеновский метод позволяет контро-

Рис

. 2. 

Разрез

 

полюса

 

выключателя

 

марки

 

ВМТ

-110: 1 — 

опорный

 

изолятор

; 2 — 

дугогасительное

 

устройство

3 — 

механизм

 

управления

 

подвижным

 

контактом

; 4 — 

подогревательное

 

устройство

; 5 — 

дугогасительная

 

каме

-

ра

; 6 — 

неподвижный

 

контакт

; 7 — 

колпак

; 8 — 

изолятор

; 9 — 

токопровод

; 10 — 

подвижный

 

контакт

; 11 — 

стекло

-

пластиковый

 

цилиндр

1

 

5

 

6

 

8

 

3

 

4

 

7

 

2

 

10

 

11

 

9

 

3

 

 1 (52) 2019


Page 4
background image

136

лировать  взаимное  расположение  и  размеры  вну-

тренних элементов оборудования, представляется 

целе сообразным проведение рентгенографическо-

го контроля контактной группы и элементов систе-

мы  управления  подвижным  контактом.  Перечень 

дефектов  маломасляных  выключателей  марки 

ВМТ-110,  которые  можно  выявить  рентгенографи-

ческим обследованием, приведен в таблице 1.

ПРИБОРНО

-

АНАЛИТИЧЕСКИЙ

 

КОМПЛЕКС

 

ДЛЯ

 

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОГО

 

КОНТРОЛЯ

 

МАЛОМАСЛЯНЫХ

 

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Назначение ПАК обуславливает определенные тре-

бования  к  рентгеновскому  аппарату  для  получения 

информативных рентгенограмм внутренних элемен-

тов оборудования. Конструктивные особенности МВ 

(в частности, наличие масла внутри полюса, а также 

внешней фарфоровой изоляции) не позволяют при-

менить  низкоэнергетические  источники  рентгенов-

ского излучения.

Разработанный опытный образец ПАК содержит 

источник рентгеновского излучения (рентгеновский 

аппарат) с высокой энергией квантов с одной сто-

роны,  и  фильтрующий  это  излучение  элемент  — 

с другой. Такая конструкция позволила существен-

но улучшить визуализацию деталей и узлов МВ на 

рентгенограмме.  Электрическое  питание  рентге-

новского  аппарата  осуществляется  от  сети  пере-

менного тока 220 В, 50 Гц. Потребляемая от элек-

трической  сети  мощность  не  превышает  850  Вт. 

ПАК состоит из следующих основных компонентов 

(рисунок 3):

 

– рентгеновский  аппарат,  включающий  моноблок 

(1) с коллиматором;

 

– планшет  с  рентгеновской  пленкой  (приемник 

рентгеновского излучения) (2);

 

– система  позиционирования  для  моноблока 

и планшета: платформы (3) и (4), штанги (5) и (6), 

лебедки (7) и (8);

 

– автоматическая  проявочная  машина  и  сканер 

рентгеновской пленки;

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

Табл. 1. Перечень дефектов МВ,

выявляемых методом рентгенографического контроля

Узел

Деталь

Дефект

1

Дуго-

гасительное 

устройство

Контакт

подвижный

Деформация контактно-

го стержня (изгиб)

2

Износ контакта (умень-

шение диаметра)

3

Обгар контактной по-

верхности

4

Уменьшение высоты на-

ружной части контакта

5

Контакт не-

подвижный Трещины

6

Система 

управления 

подвижным 

контактом

Поли-

спастовое 

устройство

Повреждение троса

Рис

. 3. 

ПАК

 

на

 

полюсе

 

выключателя

 

марки

 

ВМТ

-110:

1 — 

моноблок

; 2 — 

планшет

 

с

 

рентгеновской

 

пленкой

и

 4 — 

платформы

 

для

 

крепления

 

штанг

 

для

 

монобло

-

ка

 

и

 

для

 

планшета

; 5 

и

 6 — 

штанги

 

для

 

моноблока

 

и

 

для

 

планшета

; 7 

и

 8 — 

лебедки

 

для

 

моноблока

 

и

 

планшета

9 — 

обследуемый

 

объект

 (

полюс

 

МВ

)

7

 

5

 

9

 

6

3

 

4

 

8

 

2

 

1

 

 

– программное обеспечение для обработки рентге-

нографических изображений в цифровом виде.

Система  позиционирования  сконструирована 

таким образом, что платформы (3) и (4), соединен-

ные  между  собой,  могут  поворачиваться  вокруг 

полюса  (9)  выключателя  для  изменения  ракурса 

рентгенографической  съемки  по  углу.  При  этом 

штанги (5) и (6) с тросами и лебедками (7) и (8) обе-

спечивают  установку  моноблока  (1)  и  планшета 

с рентгеновской пленкой (2) на нужную высоту — 

так чтобы выходное окно моноблока было на од-

ном уровне с центром планшета.

Для  выполнения  рентгенографического  обсле-

дования МВ разработаны следующие документы:

1.  Инструкция  по  эксплуатации  опытного  образца 

ПАК.

2.  Методика выполнения рентгенографического об-

следования  высоковольтных  маломасляных  вы-

ключателей марки ВМТ-110.

3.  Методические  рекомендации  по  интерпретации 

рентгенографических  снимков  высоковольтных 

маломасляных выключателей марки ВМТ-110.


Page 5
background image

137

ПРОГРАММА

 

ОПЫТНО

-

ПРОМЫШЛЕННОЙ

 

ЭКСПЛУАТАЦИИ

 

ПАК

 

Целью  опытно-промышленной  эксплуатации  (ОПЭ) 

разработанного рентгенографического комплекса яв-

лялось подтверждение возможности контроля рент-

генографическим  методом  внутренних  конструктив-

ных элементов маломасляных выключателей марки 

ВМТ-110 на месте их установки без расшиновки, де-

монтажа и вскрытия. Кроме того, выполнена оценка 

возможности  рентгенографического  обследования 

и других видов подстанционного оборудования. 

Для достижения поставленной цели были решены 

следующие задачи:

 

– подтверждение функционирования ПАК в полевых 

условиях;

 

– апробация ПАК на различных видах высоковольт-

ных выключателей;

 

– оценка  возможности  и  целесообразности  приме-

нения  ПАК  для  других  видов  основного  оборудо-

вания;

 

– формирование  перечня  предложений  по  оптими-

зации конструкции ПАК.

ОПЫТНО

-

ПРОМЫШЛЕННАЯ

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

 

ПАК

Опытно-промышленная  эксплуатация  ПАК  про-

ведена  на  трех  подстанциях  ПАО  «МРСК  Юга»: 

«Р-1»,  «ВдПТФ»,  «Тиховская».  В  ходе  ОПЭ  выпол-

нено  обследование  маломасляного  выключателя 

марки  ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1,  а  также  элегазовых 

колонковых выключателей марок ВГТ-110II-40/2000 

и  3AP1FG-145/EK,  элегазового  трансформатора 

тока  марки  ТОГФ-110  и  элегазового  бакового  вы-

ключателя марки 3AP1DT-145/EK (рисунок 4).

Работы в ходе ОПЭ ПАК выполнялись в соответ-

ствии с разработанной методикой выполнения рент-

генографического  обследования.  Технология  прове-

дения обследования в полевых условиях включала:

1)  развертывание ПАК на месте установки оборудо-

вания;

2)  установку ПАК на оборудование;

3)  рентгенографическую съемку;

4)  обработку рентгеновской пленки;

5)  оцифровку рентгенограмм (сканирование);

6)  обработку рентгенограмм с помощью специализи-

рованного программного обеспечения;

7)  анализ рентгенограмм (в соответствии с проектом 

методических  рекомендаций  по  интерпретации 

рентгенографических снимков).

Развертывание ПАК на месте установки подстан-

ционного оборудования может быть выполнено одним 

оператором, а монтаж комплекса на выключателе вы-

полняется двумя операторами ПАК.

Убедившись в отсутствии людей в опасной зоне 

(25–40  метров  в  зависимости  от  наличия  или  от-

сутствия  зданий  и  сооружений),  оператор  включал 

Рис

. 4. 

Оборудование

обследованное

 

ПАК

:

а

маломасляный

 

выключатель

 

марки

 

ВМТ

-110

Б

-

20/1000

УХЛ

б

колонковый

 

элегазовый

 

выключатель

 

серии

 

ВГТ

-110II-40/2000; 

в

колонковый

 

элегазовый

 

выклю

-

чатель

 

марки

 3AP1FG-145/EK; 

г

трансформатор

 

тока

 

элегазовый

 

ТОГФ

-110; 

д

баковый

 

элегазовый

 

выключа

-

тель

 

марки

 3AP1DT-145/EK

д)

в)

а)

г)

б)

 1 (52) 2019


Page 6
background image

138

рентгеновский аппарат и до начала генерации рент-

геновского  излучения  удалялся  на  безопасное  рас-

стояние. При этом радиационная обстановка контро-

лировалась  с  помощью  дозиметра:  мощность  дозы 

рентгеновского  излучения  в  месте  нахождения  лю-

дей не должна превышать 0,5 мкЗв/ч.

В  зависимости  от  вида  оборудования  и  просве-

чиваемой  области  продолжительность  экспозиции 

составляла  от  3  до  10  минут.  По  истечении  выстав-

ленного  на  таймере  времени  питание  моноблока 

автоматически  отключалось,  и  генерация  излучения 

прекращалась.  Завершение  экспозиции  также  мож-

но определять по показаниям дозиметра — значение 

возвращается к фоновому уровню, как было до вклю-

чения питания моноблока. 

Обработка каждой рентгеновской пленки осущест-

влялась с помощью автоматической проявочной ма-

шины в «темной» комнате и занимала 8–10 минут. По-

сле  проверки  качества  рентгенограмм  проводилась 

их оцифровка с помощью сканера со слайд-модулем 

для рентгеновской пленки, обработка в специализи-

рованном  программном  обеспечении  и  интерпрета-

ция полученных результатов.

ПРИМЕРЫ

 

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОГО

 

ОБСЛЕДОВАНИЯ

 

ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

 

ОБОРУДОВАНИЯ

В ходе опытно-промышленной эксплуатации опробо-

ваны различные режимы работы ПАК и ракурсы рент-

генографической съемки маломасляного выключате-

ля, элегазовых колонковых и баковых выключателей, 

а также элегазового трансформатора тока. Всего об-

следовано 5 единиц высоковольтного оборудования, 

получено и проанализировано 38 рентгенограмм.

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

Рис

. 5. 

Смонтированный

 

на

 

выключателе

 

ПАК

 

и

 

полу

-

ченные

 

рентгенограммы

Ракурс — 90° 

(вдоль рамы)

Ракурс — 0° 

(поперек рамы)


Page 7
background image

139

Основным объектом исследований в ходе ОПЭ 

ПАК  являлся  маломасляный  выключатель  марки 

ВМТ-110 (рисунки 4а и 5). Обследование этого вы-

ключателя проведено с целью выявления дефек-

тов, перечень которых приведен в таблице 1.

Представим  в  качестве  примера  результаты  по-

следовательно выполненного анализа и интерпрета-

ции пяти рентгенограмм одного из полюсов МВ, по-

лученных в ходе ОПЭ. Для улучшения визуализации 

элементов  конструкции  выключателя  все  рентгено-

граммы обрабатывались с применением современ-

ных  цифровых  технологий  (биннинг,  сглаживающий 

и дифференциальный фильтры) [9], как показано на 

рисунке 6б.

Дефекты  №  1–4  в  соответствии  с  таблицей  2 

могут  быть  выявлены  по  двум  рентгенограммам 

в позиции 550 мм вверх от центрального фланца 

по длине полюса: 15° (поперек рамы МВ) — рису-

нок 7а и 90° (вдоль рамы МВ) — рисунок 7б.

Анализ рентгенограмм на рисунке 7 показывает:

 

– не  выявлено  отклонений  от  прямолинейности 

продольных контуров изображения стержня под-

вижного  контакта.  Дефект  №  1  (деформация 

стержня подвижного контакта) не выявлен;

 

– поперечный  размер  изображения  контактной 

части подвижного контакта равен номинально-

му поперечному размеру изображения стержня 

подвижного  контакта  (вне  контактной  части). 

Дефект  №  2  (износ  подвижного  контакта  — 

уменьшение диаметра) не выявлен;

 

– поперечный  размер  изображения  контактной 

части подвижного контакта равен номинально-

му поперечному размеру изображения стержня 

подвижного  контакта  (вне  контактной  части) 

и  отсутствуют  локальные  отклонения  от  пря-

молинейности  хотя  бы  одного  из  продольных 

контуров  изображения  контактной  части  под-

вижного  контакта.  Дефект  №  3  (обгар  контакт-

ной  поверхности  подвижного  контакта)  не  вы-

явлен;

 

– продольный  размер  изображения  металло-

керамического  наконечника  контактной  части 

подвижного  контакта  не  меньше  17  мм,  что 

удовлетворяет  требованию  инструкции  по 

ремонту  выключателей  этой  марки.  Дефект 

№ 4 (уменьшение высоты наружной части под-

вижного контакта) не выявлен.

Дефект  №  5  (трещины  на  кожухе  неподвижного 

контакта)  может  быть  выявлен  по  двум  рентгено-

граммам  в  позиции  1000  мм  вверх  от  центрально-

Рис

. 6. 

Рентгенограммы

а

исходная

б

после

 

цифровой

 

обработки

Рис

. 7. 

Контроль

 

деформации

 

стержня

износа

обгара

 

контактной

 

поверхности

уменьшения

 

высоты

 

контактной

 

части

 

подвижного

 

контакта

 

(

дефекты

 1, 2, 3, 4)

Табл. 2. Результаты интерпретации рентгенограмм МВ

Дефект

Ракурс

Выяв-

лено

1 Деформация стержня подвижного 

контакта

15°, 550 мм

и 90°, 550 мм

нет

2 Износ подвижного контакта 

(уменьшение диаметра)

15°, 550 мм

и 90°, 550 мм

нет

3 Обгар контактной поверхности 

подвижного контакта

15°, 550 мм

и 90°, 550 мм

нет

4 Уменьшение высоты наружной 

части подвижного контакта

15°, 550 мм

или 90°, 550 мм

нет

5 Трещины на кожухе неподвижного 

контакта

15°, 1000 мм

и 90°, 1000 мм

нет

6 Повреждение тросов системы 

управления подвижным контактом

15°, 250 мм

нет

а)

б)

a)

б)

 1 (52) 2019


Page 8
background image

140

Рис

. 9. 

Контроль

 

повреждения

 

тросов

 

системы

 

управления

 

подвижным

 

контактом

 (

дефект

 

 6)

Рис

. 8. 

Контроль

 

кожуха

 

неподвижного

 

контакта

 (

дефект

 

 5): 

а

поперек

 

рамы

 

МВ

б

вдоль

 

рамы

 

МВ

го  фланца  по  длине  полюса:  15°  (поперек 

рамы МВ) — рисунок 8а и 90° (вдоль рамы 

МВ) — рисунок 8б.

По  рентгенограммам  на  рисунке  8  не 

обнаружено  отклонений  от  прямолинейно-

сти хотя бы одного из продольных контуров 

изображения кожуха неподвижного контакта 

и не обнаружено темных или светлых полос, 

пересекающих продольные контуры изобра-

жения  кожуха  неподвижного  контакта.  Де-

фект № 5 не выявлен.

Дефект  №  6  (повреждение  тросов  си-

стемы  управления  подвижным  контактом) 

в соответствии с таблицей 2 может быть вы-

явлен по рентгенограмме в позиции 250 мм 

вверх от центрального фланца по длине по-

люса: 15° (поперек рамы МВ). Как видно из 

рентгенограммы на рисунке 9, изображения 

тросов  не  свидетельствуют  о  наличии  по-

вреждений  (отсутствуют  темные  криволи-

нейные полосы, отходящие от изображения 

тросов,  и  отклонения  от  прямолинейности 

хотя  бы  одного  из  контуров  изображений 

тросов) — дефект № 6 не выявлен.

Таким образом, проведенное обследова-

ние  МВ  марки  ВМТ-110  позволяет  сделать 

заключение  об  отсутствии  повреждений 

контактной группы и тросов управления под-

вижным контактом (таб лица 2).

Оценка  возможности  применения  пред-

лагаемой технологии рентгенографического 

обследования  для  других  видов  подстан-

ционного  высоковольтного  оборудования 

проведена на элегазовых трансформаторах 

тока  ТОГФ-110  (рисунок  10).  Выполненная 

рентгенографическая  съемка  измеритель-

Рис

. 10. 

Элегазовый

 

трансформатор

 

тока

 

и

 

полученные

 

рентге

-

нограммы

Ракурс — 90°

(вдоль рамы)

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

б)

a)

 

Изображения тросов


Page 9
background image

141

ного трансформатора подтвердила универсальность 

приборно-аналитического  обеспечения,  разработан-

ного для обследования МВ. 

Дополнительно  в  ходе  ОПЭ  ПАК  проведена 

рентгенографическая  съемка  колонкового  элега-

зового выключателя с использованием в качестве 

приемника  рентгеновского  излучения  цифрового 

плоскопанельного  детектора  (рисунок  11).  Приме-

нение такого устройства позволяет получить рент-

генограмму сразу в цифровом виде на экране ком-

пьютера.

Технические преимущества ПАК в комплектации 

с цифровым детектором очевидны:

 

– получение  рентгенограмм  в  цифровом  виде 

в процессе рентгенографической съемки;

 

– отсутствие  расходных  материалов  (рентгенов-

ской пленки, проявителя, закрепителя, воды);

 

– отсутствие  необходимости  подготавливать 

рабочее место («темная» комната) для проявки 

рентгеновской пленки и растворы для проявоч-

ной машины;

 

– меньший вес и габариты ПАК (отсутствуют про-

явочная  машина  с  принадлежностями,  сканер 

рентгеновской пленки, расходные материалы);

 

– сокращенная в 10 раз продолжительность экспози-

ции (время генерации рентгеновского излучения);

 

– сокращенная в 30 раз продолжительность полу-

чения  рентгенограммы  в  цифровом  виде  от 

начала экспозиции;

 

– удобство  и  высокая  скорость  подбора  продол-

жительности  экспозиции  для  новых  объектов 

и ракурсов.

В  то  же  время,  изображения  на  рентгенограм-

мах, полученных с применением плоскопанельного 

детектора, и на пленке отличаются по информатив-

ности незначительно.

ВЫВОДЫ

1.  Разработан  специализированный  приборно-ана-

литический  комплекс,  позволяющий  в  полевых 

условиях  проводить  полный  цикл  рентгеногра-

фического обследования, включая подготовку за-

ключения о состоянии оборудования.

2.  На  примере  обследования  маломасляного  вы-

ключателя  марки  ВМТ-110,  элегазовых  выклю-

чателей  ВГТ-110II-40/2000  и  3AP1FG-145/EK,

3AP1DT-145/EK и трансформаторов тока ТОГФ-110

подтверждена  возможность  рентгенографиче-

ского обследования внутренних узлов и элемен-

тов высоковольтного элегазового и маслонапол-

ненного  оборудования  с  фарфоровой  внешней 

изоляцией.

3.  Опробовано применение плоскопанельного циф-

рового  детектора  рентгеновского  излучения,  по-

зволяющего сократить продолжительность экспо-

зиции в 10 раз, а продолжительность получения 

рентгенограмм  в  цифровом  виде  —  в  30  раз  по 

сравнению  с  традиционной  технологией  получе-

ния рентгенограмм на рентгеновской пленке.

4.  Опробовано программное обеспечение, позволя-

ющее существенно улучшить визуализацию вну-

тренних узлов и элементов обследуемого обору-

дования на рентгенограммах.  

Рис

. 11. 

Цифровой

 

плоскопанельный

 

детектор

 

в

 

соста

-

ве

 

ПАК

ЛИТЕРАТУРА
1.  Дарьян  Л.А.,  Голубев  П.В.,  Образцов  Р.М.  и  др.  Зару-

бежный опыт применения рентгенографии для контро-

ля  технического  состояния  высоковольтного  оборудо-

вания // Энергоэксперт, №3, 2017. С. 62–66.

2.  Michaelson J. SF6 Breaker & GIS Internal Inspection Using 

Radiography. URL: http://library.e.abb.com.

3.  Michaelson  J.,  Moglestue A.  Seeing  through  switchgear. 

URL:  http://www.tdworld.com/sponsored-articles/seeing-

through-switchgear.

4.  Verify  SF6  circuit  breaker  reliability  while  reducing  main-

tenance  costs.  URL:  http://usa.siemens.com/asset-

services.

5.  Armando H. Shinohara, Danilo M.F. Santana, Pietro P.J.C. 

Oliveira.  Defects  Detection  in  Electrical  Insulators  and 

Breaker for High Voltage by Low Cost Computed Radiog-

raphy Systems / In Proceedings of the International Con-

ference  of  symposium  on  digital  industrial  radiology  and 

computed tomography, vol. 6, pp. 25–27, France, 2007.

6.  Жернаков  А.В.  Незаменимый  помощник  //  ЭЛЕКТРО-

ЭНЕРГИЯ. Передача и распределение, 2016, № 2(35). 

С. 105–105.

7.  Васькин И.В., Якуб А.А. Неразрушающая диагностика 

электрооборудования методом рентгенографии в элек-

трокомплексе ПАО «Ленэнерго» // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. 

Передача и распределение, 2017, № 3(42). С. 112–114.

8.  Инструкция  по  эксплуатации  «Выключатели  маломас-

ляные серии ВМТ на напряжение 110 или 220 кВ».

9.  Свидетельство  о  государственной  регистрации  про-

граммы для ЭВМ «Программное обеспечение для об-

работки  рентгеновских  изображений»  №  2018615762. 

Приоритет от 21.02.2018 / Реестр программ для ЭВМ от 

16.05.2018.

 1 (52) 2019


Читать онлайн

В статье представлены результаты опытно-промышленной эксплуатации рентгенографического комплекса для обследования высоковольтных маломасляных выключателей класса напряжения 110 кВ, проведенной в сентябре 2018 года на подстанциях ПАО «МРСК Юга». Описаны возможности комплекса и технология выполнения рентгенографического обследования подстанционного оборудования. Работа выполнена в рамках НИОК и ТР «Исследование и разработка технологии и приборно-аналитического обеспечения рентгенографического обследования высоковольтных выключателей».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

От НИОКР до промышленной эксплуатации: новая разработка ПАО «Россети Ленэнерго» успешно интегрирована в ССПИ ОМП «ИНБРЭС»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Воздушные линии Диагностика и мониторинг
Спецвыпуск «Россети» № 2(25), июнь 2022

Программный комплекс для мониторинга, оптимизации и визуализации структуры противоаварийной автоматики — ПК «ПАУК»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика Диагностика и мониторинг
ПАО «Россети Кубань»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»