Современные цифровые технологии для контроля и оценки технического состояния электроэнергетических объектов

Page 1
background image

Page 2
background image

18

Современные цифровые 
технологии для контроля 
и оценки технического состояния 
электроэнергетических объектов

декабря

 

в

 

рамках

 

Международного

 

форума

 «

Электрические

 

сети

» (

МФЭС

-2019) 

при

 

поддержке

 

Министерства

 

энергетики

 

Российской

 

Федерации

 

прошла

 VI 

Научно

-

практи

-

ческая

 

конференция

 «

Контроль

 

технического

 

состояния

 

и

 

обнаружение

 

мест

 

повреж

-

дений

 

оборудования

 

подстанций

воздушных

 

и

 

кабельных

 

линий

». 

Организаторами

 

мероприятия

 

выступили

 

ПАО

 «

Россети

», 

журнал

 «

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Передача

 

и

 

распре

-

деление

» 

и

 

ФГАОУ

 

ДПО

 «

ПЭИПК

» 

Минэнерго

 

России

.

О

ткрыл конференцию за-

меститель  генерально-

го директора — главный 

инженер  ПАО  «Россе-

ти»,  к.т.н. 

Андрей  Майоров

.  Он 

отметил, что спустя всего год по-

сле принятия концепции «Цифро-

вая  трансформация»  были  сде-

ланы  серьезные  шаги,  созданы 

необходимые  условия  и  приняты 

основополагающие  документы, 

которые  позволят  реализовать 

концепцию к 2030 году.

ПАО  «Россети»  были  опреде-

лены основные требования к обо-

рудованию,  технологиям  и  ком-

плексным  системам,  обеспечи-

вающие  повышение  надежности 

и  эффективности  функциониро-

вания  электросетевого  комплекса 

в ближайшей и долгосрочной пер-

спективе.  Среди  основополагаю-

щих документов, направленных на 

реализацию концепции, — единая 

техническая  политика,  стандарты 

для  цифровых  сетей  (СТО  34.01-

21-005-2019)  и  подстанций  (СТО 

34.01-21-004-2019).

Экспозиция  МФЭС-2019  про-

демонстрировала готовность про-

Майоров

 

А

.

В

.

СОБЫТИЯ


Page 3
background image

19

Васильева

 

И

.

Г

.

Рожков

 

В

.

В

.

изводителей к работе в новых ус-

ловиях.  На  стендах  было  пред-

ставлено  несколько  проектов 

цифровых  подстанций  и  циф-

ровых  РЭС,  которые  полностью 

выполнены  на  отечественном 

оборудовании,  а  разработки  по 

мониторингу и диагностике по не-

которым параметрам даже опере-

жают  предложения  иностранных 

компаний. 

«Все  это  говорит  о  том,  что 

мы  двигаемся  в  правильном  на-

правлении.  В  течение  ближайших 

10  лет  заказ  на  обновление  обо-

рудования  для  отечественного 

производителя  может  составить 

свыше  1,5  триллионов  рублей. 

К намеченному 2030 году мы долж-

ны получить полностью цифровой 

электросетевой комплекс», — под-

черкнул Андрей Майоров.

Советник  департамента  опе-

ративного контроля и управления 

в  электроэнергетике  Министер-

ства  энергетики  РФ 

Ирина  Ва-

сильева 

рассказала  о  влиянии 

глобальных  трендов  на  отрасль 

и  о  путях  цифровой  модерниза-

ции  отечественной  электроэнер-

гетики. 

При  цифровой  трансформа-

ции,  которая  предполагает  тех-

нологическое обновление и уве-

личение  срока  службы  оборудо-

вания,  обеспечение  энергоэф-

фективности  должно  решаться 

не только на этапе эксплуатации, 

но  и  на  этапе  проектирования 

и  установки  требований  к  буду-

щим  объектам  энергосистемы. 

Помимо повышения ресурса уже 

имеющихся  мощностей,  модер-

низация  должна  быть  нацелена 

на  технологический  потенциал: 

новые  комплексы  и  оборудова-

ние  должны  интегрироваться  не 

только  в  существующие  реше-

ния, но в и перспективные техно-

логии будущего. 

«Создавая  цифровой  электро-

сетевой  комплекс,  необходимо 

обеспечить  переход  на  модель 

жизненного цикла объектов и обо-

рудования, широко внедрять циф-

ровое  проектирование,  а  глав-

ное — описать идеальную модель 

энергосистемы»,  —  отметила 

Ирина Гергартовна.

НОВЫЕ

 

ПОДХОДЫ

 

К

 

ОЦЕНКЕ

 

ТЕХНИЧЕСКОГО

 

СОСТОЯНИЯ

 

ОБОРУ

-

ДОВАНИЯ

 

ОБЪЕКТОВ

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Важной задачей, стоящей перед 

компаниями 

электросетевого 

комплекса,  является  совершен-

ствование  систем  технологиче-

ского  диагностирования  обору-

дования  и  оценки  его  реального 

технического  состояния  с  целью 

дальнейшего повышения эффек-

тивности системы планирования 

производственных 

программ. 

Раскрывая  основные  положения 

данной  концепции,  директор  Де-

партамента  производственной 

деятельности  —  заместитель 

главного инженера ПАО «Россе-

ти» 

Василий  Рожков

  рассказал 

собравшимся о том, как в компа-

нии изменились подходы к оцен-

ке  технического  состояния  обо-

рудования  в  рамках  перехода 

к  риск-ориентированной  модели 

управления  производственными 

активами (рисунок 1).

Главной целью системы управ-

ления  производственными  ак-

тивами  (СУПА)  ПАО  «Россети» 

является  обеспечение  установ-

ленного  регулятором  уровня  на-

дежности 

электроснабжения 

потребителей. СУПА — это систе-

матическая,  регулярная  и  коор-

динируемая  деятельность  по  на-

хождению  оптимального  баланса 

между  затратами,  соблюдением 

нормативных  требований  к  ак-

тивам,  перспективами  развития 

сети, с одной стороны, и рисками 

обеспечения  надежного  электро-

снабжения  потребителей  и  тре-

бований  регулирующих  органов, 

с другой стороны, для достижения 

стратегических  целей  ПАО  «Рос-

сети».

Существующая  система  диа-

гностики и регламентного диагно-

стирования  электросетевого  обо-

рудования  констатирует  только 

фактическое  состояние,  не  отве-

чает  современным  требованиям 

Рис

. 1. 

Иллюстрация

 

риск

-

ориентированного

 

подхода

 

при

 

планировании

 

про

-

изводственных

 

программ

 1 (58) 2020


Page 4
background image

20

и  имеет  малую  эффективность. 

Современная система диагности-

ки  —  это  диагностирование  под 

рабочим  напряжением  без  выво-

да оборудования из работы с пе-

редачей  диагностической  инфор-

мации в цифровую сеть в режиме 

реального времени.

Актуальная  методика  оценки 

технического состояния представ-

ляет собой: 

 

– декомпозицию объекта оценки 

до  элементарных  сущностей 

(узлов),  анализ  которых  воз-

можно выполнить стандартны-

ми диагностическими процеду-

рами; 

 

– установление 

соответствия 

нормативным требованиям; 

 

– формирование  итоговой  оцен-

ки  технического  состояния 

в  зависимости  от  значимости 

узла.

Производственная 

програм-

ма  ПАО  «Россети»  2021  года 

будет  сформирована  на  осно-

вании  технического  состояния 

оборудования  с  учетом  риск-

ориентированного подхода к пла-

нированию.

Ректор ФГАОУ ДПО «ПЭИПК» 

Минэнерго  РФ,  профессор,  д.т.н. 

Александр  Назарычев

  позна-

Илюшин

 

П

.

В

.

Назарычев

 

А

.

Н

.

комил  слушателей  с  актуальной 

методикой  расчета  вероятности 

отказа  оборудования  объектов 

электросетевого  комплекса,  ос-

нованной  на  общих  принципах 

теории  надежности  в  электро-

энергетике  и  на  расчете  техни-

ческого  ресурса  (фактической 

наработки) по значению индекса 

состояния  (ИС).  Общая  матема-

тическая  модель  позволяет  вы-

полнять расчеты для различного 

электрооборудования  (ЭО),  лю-

бых  вариантов  изменения  зна-

чений  ИС  и  для  любых  законов 

распределения 

вероятностей 

в зависимости от наработки и его 

технического состояния, а также 

на  некотором  интервале  нара-

ботки  при  условии,  что  до  него 

ЭО исправно работало. Частные 

выражения  определения  веро-

ятностей  отказа  оборудования 

зависят  от  состава  исходных 

данных  и  принятых  при  расче-

те  допущений.  Данная  методика 

может  применяться  в  процессе 

планирования производственной 

программы,  на  основе  разрабо-

танных правил ее использования 

в  условиях  автоматизации  про-

цесса  планирования  ремонтных 

работ  и  формирования  приори-

тизированных списков ЭО в зави-

симости от фактического уровня 

его технического состояния (таб-

лица 1).

Проректор  по  научной  работе 

ФГАОУ ДПО «ПЭИПК» Министер-

ства  энергетики  РФ,  к.т.н. 

Павел 

Илюшин

  рассказал  о  проблемах 

и  особенностях  оценки  техниче-

ского состояния устройств РЗА на 

действующих  объектах  электро-

энергетики.

Неправильные 

действия 

устройств РЗА в международной 

практике в большей степени свя-

заны  с  их  техническим  несовер-

шенством, а в России — с серь-

езными  недостатками  в  сис теме 

организации  технического  об-

служивания.  Проблемными  во-

просами на протяжении ряда лет 

остаются  неполная  укомплек-

тованность  служб  РЗА  высоко-

квалифицированным  персона-

лом,  их  низкая  оснащенность 

современными  испытательными 

устройствами  и  программно-тех-

ническими  средствами  монито-

ринга РЗА.

Внедрение  систем  мониторин-

га  устройств  РЗА  для  анализа 

правильности их функционирова-

ния  является  одним  из  перспек-

тивных  направлений  развития, 

однако требует создания методи-

ческих основ для его реализации.

Проведение  дистанционного 

регламентного 

техобслужива-

ния  на  цифровых  устройствах 

РЗА  с  использованием  удален-

ного  доступа  требует  разработки 

и  утверждения  методик,  а  также 

решения  вопросов  обеспечения 

кибербезопасности  энергообъек-

тов.

Новым  вызовом  для  находя-

щихся  в  эксплуатации  устройств 

РЗА  является  ввод  в  эксплуата-

цию  большого  количества  объ-

ектов  распределенной  генерации 

и микрогенерации, в том числе на 

основе  возобновляемых  источни-

ков  энергии,  что  требует  разра-

ботки  и  реализации  организаци-

онных и технических мер.

Оценка  технического  состоя-

ния  устройств  РЗА  на  действую-

щих  объектах  электроэнергетики 

не  позволяет  выявить  наиболее 

существенные, с точки зрения тя-

жести последствий от ненадежно-

сти, проблемные аспекты.

Табл. 1. Оценка технического состояния оборудования

Диапазон

значений ИС, о.е.

Вид технического

состояния

Визуализация 

(цвет)

0–0,25

Критическое

красный

0,26–0,5

Неудовлетворительное

оранжевый

0,51–0,7

Удовлетворительное

желтый

0,71–0,85

Хорошее

зеленый

0,86–1

Очень хорошее

темно-зеленый

СОБЫТИЯ


Page 5
background image

21

Гвоздев

 

Д

.

Б

.

Львов

 

М

.

Ю

.

ДИАГНОСТИКА

 

И

 

СНИЖЕНИЕ

 

РИСКА

 

ОТКАЗОВ

 

ТРАНСФОРМАТОРНОГО

 

ОБОРУДОВАНИЯ

Силовые 

трансформаторы 

подстанций  являются  одними  из 

наиболее  важных  и  дорогосто-

ящих  элементов  электрических 

сетей,  выход  из  строя  которых 

приводит  к  наиболее  тяжелым 

последствиям,  а  аварийно-вос-

становительные  работы  являют-

ся  наиболее  ресурсозатратными. 

Именно  поэтому  вопросам  повы-

шения  качества  диагностики,  ме-

тодам  оценки  и  снижения  рисков 

отказа силовых трансформаторов 

было уделено особое внимание.

Первый заместитель генераль-

ного  директора  —  главный  инже-

нер ПАО «МОЭСК», к.т.н. 

Дмитрий 

Гвоздев

  рассказал  собравшимся 

про  использование  систем  он-

лайн-диагностики для оценки теку-

щего состояния трансформаторов 

с низким ИТС на примере реализа-

ции концепций внедрения автома-

тизированных систем мониторинга 

и  технического  диагностирования 

(АСМД)  в  компании  «Россети  Мо-

сковский регион».

Согласно  технической  поли-

тике  ПАО  «Россети»  на  вновь 

строящихся  и  реконструируемых 

ПС должно применяться электро-

оборудование  в  конструктивном 

исполнении, 

обеспечивающем 

возможность  монтажа  и  исполь-

зования АСМД для оценки техни-

ческого  состояния  под  рабочим 

напряжением  с  передачей  в  еди-

ную  цифровую  сеть  результатов 

диагностирования  в  цифровом 

формате в режиме реального вре-

мени. Для контроля технического 

состояния  электрооборудования 

под  рабочим  напряжением  на 

энергообъектах 

рекомендуется 

применение  автоматизированных 

систем  мониторинга  и  техниче-

ского  диагностирования,  которые 

должны  осуществлять  оператив-

ное  диагностирование  текущего 

технического  состояния  оборудо-

вания, своевременное выявление 

возникающих  дефектов  и  про-

гнозирование  их  развития.  При 

этом  система  информационной 

безопасности  АСМД  должна  обе-

спечивать:  защиту  от  несанкци-

онированного  доступа  к  техно-

логическому  процессу,  защиту 

каналов  связи  и  конфиденциаль-

ность информации (рисунок 2).

В  «Россети  Московский  реги-

он»  реализуются  две  концепции 

АСМД:  мобильная  и  стационар-

ная.  Мобильные  системы  уста-

навливаются  на  трансформато-

рах  с  низким  ИТС  до  их  замены 

или  проведения  капитального 

ремонта,  с  возможностью  пере-

установки  на  другой  силовой 

трансформатор.  Стационарные 

АСМД  устанавливаются  на  всех 

цифровых подстанциях, являются 

обязательным  условием  техни-

ческого  задания  на  проект  стро-

ительства  или  реконструкции  пи-

тающего  центра.  АСМД  силового 

трансформатора  является  одной 

из  подсистем  единой  АСМД  под-

станции.

Руководитель  департамента 

технической  политики  и  стандар-

тизации  производственных  про-

цессов АО «ОЭК» 

Михаил Львов 

выступил  с  докладом  «Оценка 

технического  состояния  силовых 

трансформаторов  и  автотранс-

форматоров  электрических  се-

тей». 

В настоящее время в системе 

НТД

1

  по  оценке  технического  со-

стояния  силовых  трансформато-

ров  и  автотрансформаторов  от-

сутствуют:

 

– критерии  перехода  силового 

трансформатора  (автотранс-

форматора)  из  исправного 

работоспособного  состояния 

в  неисправное  работоспособ-

ное,  неработоспособное  или 

предельное состояние;

 

– показатели  и  критерии  пре-

дельного  состояния  силового 

трансформатора;

 

– критерии  оценки  аварийного 

режима силового трансформа-

тора.

Рис

. 2. 

Структура

 

АСМД

1

 

В

 

России

 

действует

 

система

 

НТД

 

в

 

час

-

ти

 

методических

 

указаний

 

и

 

методик

позволяющая

 

эксплуатационным

 

предпри

-

ятиям

 

в

 

полном

 

объеме

 

реализовывать

 

установленные

 

требования

 

РД

 34.45-

51.300-97 «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

».

 1 (58) 2020


Page 6
background image

22

В то же время результаты мно-

голетних  исследований  и  нако-

пленный опыт эксплуатации позво-

ляют  сформировать  для  силовых 

трансформаторов  (автотрансфор-

маторов)  критерии  перехода  из 

исправного состояния в неисправ-

ное:  работоспособное,  неработо-

способное или предельное состо-

яние.

При  наличии  показателей,  ха-

рактеризующих  переход  силового 

трансформатора  из  исправного 

в  неисправное  работоспособное 

состояние,  устройство  может  экс-

плуатироваться  без  дополнитель-

ных  технических  ограничений.  Но 

для  этого  необходимо  провести 

мероприятия  по  дополнительно-

му (учащенному) контролю, а так-

же  планирование  необходимых 

ремонтно-профилактических  ме-

роприятий  (технических  воздей-

ствий).

К  основным  показателям 

онлайн  мониторинга  для  опре-

деления  аварийного  режима 

трансформатора  следует  отнес-

ти:  контроль  содержания  водо-

рода  и  углеводородных  газов 

(этан,  метан,  этилен,  ацетилен), 

растворенных  в  масле;  влагосо-

держание  масла;  контроль  тем-

пературы  верхних  слоев  масла; 

контроль  за  частичными  разря-

дами.

Доцент  кафедры  Автомати-

зированных 

электроэнергети-

ческих  систем  Новосибирского 

государственного  технического 

университета,  д.т.н. 

Владимир 

Левин

 представил собравшимся 

систему снижения риска отказов 

в  эксплуатации  трансформато-

ров  распределительных  элек-

трических  сетей.  Разработанная 

информационно-аналитическая 

система  (ИАС)  поддержки  при-

нятия  решений  по  эксплуатации 

силовых 

маслонаполненных 

трансформаторов  (СМТ)  осно-

вана  на  оперативной  оценке  их 

текущего  эксплуатационного  со-

стояния  и  предназначена  для 

установки  на  головном  сервере 

центральной службы подстанций 

электросетевого 

предприятия 

или в центре управления сетями 

(рисунок 3).

ИАС  включает  три  интегриро-

ванных функциональных уровня:

•  уровень  1

  —  «информация» 

(накопление и первичная обра-

ботка данных); 

•  уровень 2

  —  «модели»  (фор-

мирование  и  корректировка 

статистических моделей); 

•  уровень 3

 — «принятие реше-

ний»  (критериальная  оцен-

ка,  формирование  выводов 

и  рекомендаций  по  дальней-

шей эксплуатации СМТ).

Система  концентрирует  и  пре-

образует  эксплуатационную  и  ди-

агностическую  информацию  по 

группе  СМТ  одного  класса  номи-

нального напряжения, установлен-

ных на подстанциях электрической 

сети,  формирует  вариационные 

ряды  признаков,  производит  ста-

тистические  вычисления,  иден-

тификацию 

развивающегося 

в  трансформаторе  дефекта,  вида 

и степени его опасности для даль-

нейшей эксплуатации СМТ.

Сформированные 

критерии 

и  правила  принятия  решений 

направлены  на  раннее  выявле-

ние  и  оперативное  устранение 

опасных  дефектов  в  СМТ,  что 

в  совокупности  с  высокой  досто-

верностью  идентификации  обес-

печивает  достаточный  уровень 

эксплуатационной 

надежности 

оборудования сети. 

Реализованный  в  ИАС  метод 

и  принципы  статистической  иден-

тификации  на  основе  Байесов-

ских  преобразований  позволяют 

раскрыть  ее  вычислительный 

Левин

 

В

.

М

.

Рис

. 3.

Структурно

-

функциональная

 

схема

 

ИА

под

-

держки

 

принятия

 

решений

 

по

 

экс

-

плуатации

 

СМТ

Ретроспектива 

многолетнего 

периодического 

диагностирования 

однотипных СМТ

1

2

3

Принятие решений 

и выработка 

рекомендаций 

по дальнейшей 

эксплуатации СМТ

Результаты 

периодического 

и/или online-

мониторинга 

конкретного СМТ

Модель нормального 

(бездефектного) 

состояния СМТ 

(формирование 

и коррекция)

История 

эксплуатационных 

воздействий парка 

обследуемых

СМТ

Вычисление 

и оперативная 

оценка 

технического 

состояния СМТ

СОБЫТИЯ

Модель 

отклонений 

от «нормы» 

в элементах 

изоляционной 

системы

Модель 

отклонений 

от «нормы» 

в элементах 

активной части

Модель 

отклонений 

от «нормы» 

в элементах 

системы 

охлаждения


Page 7
background image

23

и  информационно-диагностиче-

ский потенциал, а также возмож-

ность  адаптации  вероятностей 

оперативных  оценок  к  вновь  по-

лучаемой  априорной  информа-

ции.

Заместитель  начальник а

Управления  диагностики  ООО 

«Транс нефть Элек тро сеть Сер-

вис», д.т.н. 

Сергей Павленко

 по-

делился  со  слушателями  опытом 

компании «Транснефть» в облас-

ти  онлайн  мониторинга  силовых 

трансформаторов.  Наиболее  эф-

фективной  оказалась  методика, 

основанная на измерении частич-

ных разрядов в изоляции высоко-

вольтных  электрических  машин 

(рисунок  4).  Результаты  анализа 

распределения  импульсов  ЧР  на 

амплитудно-фазовых 

диаграм-

мах  статорных  обмоток  высоко-

вольтных  электродвигателей  ма-

гистральных  насосных  агрегатов 

производства фирмы Siemens AG 

НПС ООО «Транснефть — Даль-

ний Восток»:

 

– повышенная  разрядная  актив-

ность сосредоточена в толщи-

не корпусной изоляции пазовой 

части обмотки электродвигате-

ля  (максимальная  интенсив-

ность разрядов сосредоточена 

в зонах около 45° и 225° отно-

сительно  питающего  напряже-

ния;

 

– обмотки  не  имеют  явно  выра-

женных  дефектов  покрытий, 

присоединений  выводов  или 

загрязнений; 

 

– величины  максимальных  ам-

плитуд  повторяющихся  им-

пульсов не превышают средне-

статистических значений;

 

– основным  источником  повы-

шенной разрядности являются 

Павленко

 C.

В

.

Рис

. 4. 

Две

 

методики

 

контроля

 

технического

 

состояния

 

высоковольтных

 

электродвигателей

Типовая схема оснащения ЭД системой постоянного мониторинга ЧР

с применением стационарной системы контроля IRIS,

где PDTracII — тип прибора для непрерывного мониторинга ЧР

Схема

проведения 

пофазных 

измерений ЧР

при помощи 

емкостных 

датчиков на 

синхронном 

электродвигателе, 

отключенном от 

сети, прибором 

R2200

Метод 1:

НЕПРЕРЫВНЫЙ МОНИТОРИНГ В РЕЖИМЕ ONLINE

Метод 2: ПЕРИОДИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ 

ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В РЕЖИМЕ OFFLINE

Датчики, установленные

в клеммной коробке машины

Клеммная

коробка

датчиков

Линия (фаза)

Нейтраль

Земля

Входы датчиков

Питание

PDTracII

Входы датчиков 

температуры и влажности 

окружающего воздуха

DC

D

D

AC

A

A

Эпоксидно-слюдяные конденсаторы для 

регистрации ВЧ-разрядов ЕМС 16 кВ

Преобразователи измерительные тем пе-

ратуры и влажности РОСА-10Ех\М1-100

Регистратор

R2200

Электродвигатель

Емкостной датчик 

СС-12/U (800 пФ)

Трансформатор 

резонансный ТР20/19-022

микрополости внутри изоляции 

обмотки электродвигателя. 

Рекомендуется  проводить 

повторный  контроль  состояния 

изоляции  обмоток  высоковольт-

ных  ЭД  в  сроки,  установленные 

в ПМИ.

Полученные  результаты  из-

мерений  методом  контроля  ЧР 

в  изоляции  статорных  обмоток 

высоковольтных  электродвига-

телей магистральных послужили 

основой  для  уточнения  норма-

тивных  значений  амплитуды  им-

пульсов  ЧР  при  испытании  изо-

ляции  статоров  высоковольтных 

электродвигателей по ГОСТ IEC/

TS 60034-27.

 1 (58) 2020


Page 8
background image

24

МОНИТОРИНГ

 

ОБОРУДОВАНИЯ

 

ПОДСТАНЦИЙ

Участниками  конференции  были 

предложены  также  другие  ме-

тоды  и  решения,  обеспечиваю-

щие  полноценный  контроль  за 

техническим  состоянием  обору-

дования  подстанций  с  использо-

ванием  современных  цифровых 

технологий.

Профессор  кафедры  Электро-

энергетики, 

электроснабжения 

и силовой электроники НГТУ имени 

Р.Е.  Алексеева,  д.т.н. 

Александр 

Куликов

  в  своем  выступлении 

предложил  принципы  мониторин-

га  оборудования  цифровой  под-

станции,  включая  измерительные 

устройства  и  информационные 

сети. 

В  настоящее  время  сформу-

лированы  основные  требования 

к устройствам контроля состояния 

оборудования ЦПС: 

 

– быстродействие 

алгоритмов 

контроля состояния оборудова-

ния;

 

– использование надежных кана-

лов передачи информации;

 

– использование 

протоколов 

стандарта  МЭК  61850  для 

обмена информацией;

 

– синхронизация времени.

Исходя  из  этих  требований 

можно  выделить  несколько  прин-

ципов  мониторинга  оборудования 

цифровой подстанции, логические 

схемы  и  характеристики  срабаты-

вания  пусковых  органов,  позволя-

ющих  выявить  повреждения  обо-

рудования ЦПС.

В докладе были представлены:

 

– мониторинг состояния оборудо-

вания на примере ТН;

 

– мониторинг состояния оборудо-

вания на примере ТТ;

 

– мониторинг  состояния  обору-

дования ЦПС средствами ИЭУ 

на  примере  контроля  цепей 

напряжения;

 

– мониторинг состояния оборудо-

вания ЦПС средствами ИЭУ на 

примере  вычисления  небалан-

са в цепях тока;

 

– мониторинг  состояния  обору-

дования ЦПС средствами ИЭУ 

на примере применения метода 

двойной записи в цепях тока.

Директор  по  научно-техниче-

скому  сопровождению  АО  «Тех-

ническая  инспекция  ЕЭС»,  про-

фессор,  д.т.н. 

Леонид  Дарьян 

поделился  со  слушателями  опы-

том  применения  бетатрона  для 

рентгенографии специального де-

фектного образца высоковольтно-

го маломасляного выключателя. 

АО  «Техническая  инспекция 

ЕЭС» были проведены испытания 

технологии  и  специализированно-

го  мобильного  рентгенографиче-

ского комплекса для оперативного 

(на месте установки без вскрытия) 

контроля  технического  состояния 

высоковольтного  оборудования, 

в  том  числе  маслонаполненного 

и  (или)  с  внешней  фарфоровой 

изоляцией.

Были  выявлены  следующие 

преимущества применения скани-

рующей цифровой рентгенографи-

ческой  системы  (с  применением 

бетатрона МИБ-9) вместо получе-

ния дискретных рентгенограмм:

 

– существенно  сниженный  уро-

вень  «шума»  на  рентгенограм-

мах  за  счет  коллимирования 

излучения;

 

– разрешение  изображения  на 

рентгенограмме не хуже 0,5 мм 

в  натуральном  масштабе  обо-

рудования  за  счет  повышения 

контраста;

 

– все  строки  изображения  нахо-

дятся  в  одной  геометрической 

проекции,  что  позволит  избе-

жать  искажения  изображения 

протяженных элементов обсле-

дуемого объекта;

 

– возможность  обработки  полу-

чаемого  изображения  на  циф-

ровой рентгенограмме, улучше-

ние  визуализации  внутренних 

конструктивных элементов.

С  учетом  имеющегося  опыта 

по  рентгенографии  выключателя 

ВМТ-110  с  использованием  рент-

геновского  аппарата  и  согласно 

теоретическим  расчетам  бета-

трон будет являться оптимальным 

решением  для  рентгенографии 

маслонаполненных  конструкций 

протяженностью  в  направлении 

рабочего пучка излучения до 2 мет-

ров, в том числе и с толстостенным 

стальным корпусом и массивными 

внутренними металлическими эле-

ментами (магнитопровод, обмотки 

и т.п.).

Результаты  исследований  по-

казали,  что  разрешение  изобра-

жения  на  получаемых  рентгено-

граммах  не  хуже  1  мм  при  про-

свечиваемой общей толщине эле-

ментов  оборудования  до  350  мм

в Fe-эквиваленте.

С  применением  бетатрона

МИБ-9  можно  обследовать  сле-

дующие  виды  оборудования:  эле-

газовые  колонковые  и  баковые 

выключатели, маломасляные и ба-

ковые  масляные  выключатели, 

КРУЭ,  измерительные  трансфор-

маторы,  силовые  трансформато-

ры до 4-го габарита включительно, 

высоковольтные вводы.

Начальник центра управления 

надежности и активами АО «НТЦ 

ФСК ЕЭС» 

Владимир Смекалов

 

рассказал о способах и алгорит-

Дарьян

 

Л

.

А

.

Смекалов

 

В

.

В

.

Куликов

 

А

.

Л

.

СОБЫТИЯ


Page 9
background image

25

мах  контроля  состояния  основ-

ного  подстанционного  электро-

оборудования  110–550  кВ  по 

параметрам  нормальных  и  ава-

рийных режимов работы. 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

 

МЕСТ

 

ПОВРЕЖДЕНИЙ

 

НА

 

ЛИНИЯХ

 

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Не менее пристальное внима-

ние на конференции было уделе-

но  вопросам  диагностики  линий 

электропередачи,  определению 

мест повреждений на ЛЭП.

Первый  заместитель  гене-

рального  директора  —  главный 

инженер ПАО «МРСК Центра» — 

управляющей  организации  ПАО 

«МРСК  Центра  и  Приволжья» 

Александр  Пилюгин

  высту-

пил  с  докладом  «Беспилотная 

диагнос тика:  опыт  использова-

ния БПЛА при осмотре ВЛ и диа-

гностике ЛЭП». 

В  рамках  реализации  про-

граммы  инновационного  разви-

тия ПАО «МРСК Центра» выпол-

няет  научно-исследовательские 

работы  по  применению  беспи-

лотных  летательных  аппаратов. 

В  настоящее  время  проводятся 

практические исследования и ис-

пытания прототипа БПЛА в целях 

проверки ряда теоретических вы-

водов,  выявляются  особенности 

полетов  вблизи  электросетевых 

объектов и т.д.

Предполагается 

использо-

вание  БПЛА,  способных  совер-

шать  автоматический  облет  ВЛ 

по  всей  их  протяженности  без 

участия  оператора.  Это  позво-

лит  повысить  надежность  ра-

боты  высоковольтных  линий  за 

счет  выявления  зарождающихся 

дефектов,  обнаружить  объекты 

в  пределах  охранной  зоны,  спо-

собные  нарушить  нормальную 

работу  ЛЭП.  Кроме  того,  ожи-

дается  высокий  эффект  от  при-

менения  БПЛА  при  аварийно-

восстановительных  работах  за 

счет  локализации  участков  ВЛ, 

имеющих  наибольшие  повреж-

дения. Применение беспилотных 

летательных аппаратов сократит 

время  поиска  и  ремонтно-вос-

становительных  работ,  позволит 

снизить затраты на привлечение 

специальной техники и обслужи-

вающего  персонала,  а  в  конеч-

ном  итоге  увеличит  прибыль  за 

счет  сокращения  времени  пере-

рывов  электроснабжения.  Один 

БПЛА  в  перспективе  может  за-

менить  14  работников  службы 

ЛЭП. Ежегодная экономия может 

составить  277,2  млн  руб.  в  год, 

и  это  без  учета  затрат  на  ГСМ, 

инвентарь и оснастку.

Первый заместитель директо-

ра — главный инженер филиала 

АО  «Тюменьэнерго»  —  Тюмен-

ские  распределительные  сети 

Кирилл  Стрельцов

  рассказал 

про  систему  определения  места 

повреждения  (ОМП)  воздушных 

ЛЭП  6–10  кВ.  Короткие  замыка-

ния и место их возникновения на 

участках ВЛ определяются с по-

мощью  установленных  на  про-

вода  однофазных  индикаторов 

повреждения  воздушных  линий 

(ИПВЛ) и трансмиттера (приемо-

передатчика), установленного на 

опоре (рисунок 5).

Алгоритм включения и управ-

ления:  в  устройстве  шунти-

рования  замыкания  (УШЗ)  ис-

пользуются  2  коммутационных 

аппарата  и  подключается  оно 

к  любым  двум  фазам  (напри-

мер, А и С), тогда при возникно-

вении ОЗЗ в фазе А происходит 

включение  резистора  в  фазу  С, 

при ОЗЗ в фазе С — включение 

резистора  в  фазу  А,  а  при  ОЗЗ 

в фазе В — включение резистора 

в фазу А или в фазу С.

Основные  достоинства  систе-

мы ОМП:

 

– надежность;

 

– возможность  интегрирования 

в геоинформационную систему 

(ГИС  ОМП)  с  отображением 

поврежденного  участка  с  при-

вязкой к карте местности;

 

– осуществляется 

оператив-

ное  оповещение  персонала 

посредством SMS и e-mail рас-

сылки;

 

– масштабируемость  (возможно 

развертывание  системы  как 

на  отдельном  ПК  или  ноутбу-

ке,  так  и  в  клиент-серверном 

варианте  с  произвольным  ко-

личеством  АРМ  диспетчера 

и инженера);

Пилюгин

 

А

.

В

.

Стрельцов

 

К

.

С

.

Рис

. 5. 

Принцип

 

передачи

 

информации

 

в

 

системе

 

ОМП

РЭС

ПС

УШЗ

Сервер сбора 

данных

Трансмиттер

Несработавшие ИПВЛ
Сработавшие ИПВЛ

Трансмиттер

Трансмиттер

К

(1)

Трансмиттер

РТП

 1 (58) 2020


Page 10
background image

26

 

– система  работает  в  постоян-

ном  режиме  (после  потери 

питания система восстанавли-

вается автоматически при воз-

обновлении питания); 

 

– питание  осуществляется  от 

батарей с длительным сроком 

службы (до 10 лет).

 

– Эффект от внедрения системы 

ОМП:

 

– снижение  операционных  рас-

ходов, направленных на поиск 

мест повреждений и снижение 

диспетчерской нагрузки;

 

– уменьшение  времени  локали-

зации  поврежденного  участка 

до 1 часа по сравнению с ранее 

затраченным до 3,5 часов;

 

– снижение  величины  недоот-

пуска  электроэнергии,  обу-

словленное скоростью восста-

новления  электроснабжения 

после  возникновения  аварий-

ной ситуации;

 

– уменьшение  времени  воздей-

ствия  повышенного  напря-

жения  на  электросетевое  обо-

рудование  при  ОЗЗ  и,  как 

следствие,  сокращение  его  из-

носа;

 

– обеспечение  реализации  кон-

цепции  цифровой  трансфор-

мации;

 

– оперативное  информирование 

потребителей электроэнергии.

Также с докладами о внедре-

нии систем обнаружения мест по-

вреждений на ВЛ, использовании 

современных технологий диагно-

стики ЛЭП выступили начальник 

Департамента  технического  пе-

ревооружения  и  реконструкции, 

обслуживания  и  ремонта  ОАО 

«МРСК  Урала»  к.т.н.  Игорь  Дми-

триев,  генеральный  директор 

ООО  МНПП  «АНТРАКС»  Андрей 

Кучерявенков,  начальник  отдела 

диагностики  ООО  «Меггер»  Ми-

хаил  Захаров  и  заместитель  ге-

нерального  директора  «ПиЭлСи 

Технолоджи» Андрей Кузин. Под-

робные  статьи  по  материалам 

докладов  конференции  читайте 

в этом  и последующих номерах 

журнала  «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. 

Передача и распределение».

В  ходе  оживленных  дискус-

сий  участники  конференции  об-

менялись  мнениями  об  актуаль-

ных  и  перспективных  методиках 

применения  систем  диагностики 

и  мониторинга  высоковольтного 

оборудования,  воздушных  и  ка-

бельных  линий,  а  также  других 

объектов электроэнергетики.

Итоги  встречи  подвел  Алек-

сандр Назарычев. Он поблагода-

рил организаторов конференции 

за  высокий  профессионализм, 

а участников — за содержатель-

ные доклады и призвал всех за-

интересованных  продолжать  ак-

тивно  работать  и  обмениваться 

опытом в заданных направлени-

ях: совершенствовать норматив-

но-техническую  базу,  улучшать 

действующие  методы  контроля 

технического стояния, развивать 

приборную базу и совершенство-

вать  методики  диагностирова-

ния.  

Материал

 

подготовил

Илья

 

СЕМЕНОВ

СОБЫТИЯ


Читать онлайн

5 декабря в рамках Международного форума «Электрические сети» (МФЭС-2019) при поддержке Министерства энергетики Российской Федерации прошла VI Научно-практическая конференция «Контроль технического состояния и обнаружение мест повреждений оборудования подстанций, воздушных и кабельных линий». Организаторами мероприятия выступили ПАО «Россети», журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» и ФГАОУ ДПО «ПЭИПК» Минэнерго России.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»