Опыт тепловизионного контроля в АО «Ивэлектроналадка»

Опыт тепловизионного контроля в АО «Ивэлектроналадка»

Инфракрасная термография обеспечивает наиболее удобные и точные способы анализа состояния эксплуатируемого электрического оборудования, поэтому тепловизионные камеры широко применяются при обслуживании и ремонте электротехнического оборудования. Инфракрасные камеры являются также быстродействующим безопасным средством предупреждения серьезных аварий электрооборудования и его элементов. Обособленно тепловизионный контроль не решает технических проблем неисправного оборудования. Однако такая проверка дает своевременную информацию о том, где может произойти повреждение или случится авария и позволяет предпринять оперативные меры по предотвращению выхода оборудования из строя. Тем самым создается хорошая основа для экономии финансовых средств на предприятиях.

В последнее время научно-технический потенциал достиг такого уровня, что на российском рынке тепловизионной техники появились инфракрасные камеры, позволяющие быстро и качественно проводить обследования, камеры, не требующие никакого специального обслуживания, легкие, компактные, с большим запасом энергоресурса и ресурса памяти. Поэтому приоритет при выборе профессиональных тепловизоров в последние годы медленно, но верно смещается с критерия «известность марки» к критерию «соотношение цена / потребительские свойства / качество / уровень предоставляемых услуг». Именно поэтому российские термографисты с таким интересом и вниманием относятся к новым маркам инфракрасных камер, предлагаемых на нашем рынке.

В настоящее время, в России появились тепловизоры немецкого концерна Jenoptik. Инфракрасная камера VarioCAM™ — диагностическая измерительная тепловизионная система последнего поколения, при создании которой был использован передовой опыт ведущих мировых производителей.

Технические характеристики:

• Спектральный диапазон (7,5... 14) µм
• Диапазон измерения температур в базовой комплектации (-40... 1200)°C,
• Температурное разрешение при 30-0,08 °C
• Тип детектора — патентованный неохлаждаемый микроболометр
• Частота формирования кадров 50/60 Гц
• Увеличение до 4,2 раза, электронное
• Масса в снаряжённом состоянии примерно 2,2 кг

Отличительные особенности тепловизора:

• Современный французский детектор ULIS 320 Х 240
• Микросканер — функция, позволяющая
• получать термограммы с качеством
• 640x480 пикселей Русскоязычное меню
• 14 часов работы от одного комплекта аккумуляторов
• Встроенная динамическая память на 873 термограммы
• Специальное исполнение для применения в тяжелых промышленных условиях
• Антибликовый дисплей
• Эргономичное управление
• Профессиональное программное обеспечение IRBIS^®

Тепловизор имеет цветной видоискатель и откидной поворотный антибликовый цветной дисплей, встроенную видеокамеру, устройство для записи речевых комментариев, может записывать термограммы в цифровом и аналоговом виде, обмениваться данными с компьютером по высокоскоростной шине FireWire и имеет все функции, характерные для современных инфракрасных камер высшего класса.

В тепловизоре VarioCAM™ используется современный французский неохлаждаемый детектор (микроболометр, FPA 320×240 пикселей) производства компании ULIS (дочерняя фирма французского концерна SOFRADIR, входящего в тройку крупнейших мировых производителей инфракрасных детекторов). Кстати, этот же детектор в 2004 г. стали устанавливать в свои приборы и некоторые другие ведущие производители тепловизоров.
В тепловизорах VarioCAM™ пользователь изначально получает возможность измерять температуры в диапазоне от −40 до +1200 °C. Опционально предлагаются верхние пределы измерения до 1500 °С, 2000 °С и более 2000 °С. В других профессиональных инфракрасных камерах, предлагаемых на рынке, как правило, в стандартной комплектации можно измерять температуры до 500 °С, а за повышение предела измерений приходится доплачивать.

VarioCAM™ изготавливается в специальном промышленном исполнении и предназначен для эксплуатации в тяжелых производственных условиях (пыль, загрязнения, задымленность, повышенная влажность, наличие вредных примесей в воздухе). Металлический корпус из алюминиевого сплава обеспечивает надежную защиту от механических повреждений, а крышка отсека для носителя информации (компакт-флэш карты) имеет дополнительную резиновую обсадку-уплотнитель. Углы основания корпуса прибора снабжены амортизирующими насадками. Пластиковые корпуса подходят, скорее, для тепличных условий эксплуатации где-нибудь на Западе, а в наших реальных производственных условиях как внутри помещения (цех), так и под открытым воздухом (ОРУ, ВЛ) пользователь не может рассчитывать на многолетнюю работу такого прибора без повреждений.

Система VarioCAM™ является портативной и простой в использовании, легко удерживается и управляется одной рукой. Термографические изображения воспроизводятся в реальном времени в видоискателе либо на дисплее с отличным качеством и прекрасной цветопередачей, сопровождаемые информацией о параметрах измерений и режимах съемки.

Благодаря применению совершенного математического аппарата в самой камере, оператор имеет возможность измерять реальную температуру «в точке», т. е. получать данные с каждого пикселя, а не усредненные по группе пикселей. В тепловизоре VarioCAM™ можно выделять несколько областей на показываемом изображении, и автоматически одновременно находить точки с наибольшей и наименьшей температурой в данных областях. Кроме того, на одной и той же термограмме в полевых условиях можно изменять коэффициент излучательной способности материала (степень черноты) отдельно в каждой измеряемой (и выведенной на экран) точке.

Питание тепловизора VarioCAM™ в автономном режиме осуществляется от стандартной камкодеровской аккумуляторной батареи. Оператор системы VarioCAM™ может работать в автономном режиме без подзарядки батарей от одного комплекта до 14 час. Программное обеспечение IRBIS^®, модификации которого предназначены как для универсальных, так и для специфических применений, позволяет проводить полный анализ термограмм. Реализована возможность автоматического пересчета полученных данных по температуре в некоторые специфические величины. Так, при проведении обследования зданий, с помощью программного обеспечения IRBIS^® можно определить теплопотери в Вт/м2.

В 2005 году специалистами ОАО «Ивэлектроналадка» проводилось тепловизионное обследование электрооборудования тепловизорами VarioCAM™. Выявлены сотни дефектов электрооборудования. В основном это дефекты контактных соединений. Как правило, горячие пятна возникают в электрических цепях из-за плохого контакта, окисления или коррозии соединений. Наиболее редко встречающиеся дефекты, выявленные при помощи тепловизионного обследования, приведены ниже.

Трансформаторы напряжения ТН-110

По «Нормам» разница температур между соседними фаза¬ми трансформаторов напряжения не должна превышать 0,3 °С. Высокочувствительная инфракрасная термография обеспечивает наиболее точный и достоверный контроль этих аппаратов. Также тепловизоры с высокой разрешающей способностью позволяют проследить распределение температуры и по фарфоровой покрышке, что позволяет определить точное место дефекта, а значит, позволяет с большой точностью определить еще до высоковольтных испытаний и вскрытия вид дефекта.

В данном случае разница температур составляет около 4,5 °С. В результате обследования было принято решение о немедленной замене фазы В.

Силовой трансформатор ТДТНГ-10000/110/35/6

После проведения тепловизионного обследования было принято решение, провести измерение сопротивления изоляции, tgδ и ёмкости изоляции вводов.

Силовой трансформатор ТДТН-25000/110/35/6

Локальные нагревы бака трансформатора в области РПН. Начальная стадия дефекта болтового соединения шлейфа с вводом фазы В. Устранить при плановом ремонте.

В результате проведения тепловизионного обследования силового трансформатора ТДТН-25000/110/35/6, в области переключающего устройства выявлена область повышенных температур, свидетельствующих о дефектности переключающего устройства, находящимся в корпусе бака. Для уточнения дефекта были проведены:

• Хроматографический анализ трансформаторного масла
• Измерение фурфурола (определение состояния твердой изоляции)
• Измерение омического сопротивления обмотки фаз А, В, С

Проведенные испытания выявили:

• Содержание газов не превышает граничные значения
• Фурфурол: повышенное содержание близкое к граничному, что свидетельствует о разложении и твердой изоляции
• Измерение омического сопротивления обмоток свидетельствует о дефекте переключающего устройства

В результате ремонта предполагаемый дефект, переключающего устройства, подтвердился. В данный момент трансформатор на контроле. Концентрация растворенных в масле газов норме соответствует.

Выводы:

• Тепловизионное обследование (и другие методы) дают возможность перехода на ремонт оборудования не по графику, а по его состоянию
• При тепловизионном обследовании оборудования нет необходимости его отключать, тем самым не мешать предприятию выполнять свою основную задачу бесперебойного электроснабжения потребителей
• Непосредственно после проведения тепловизионного обследования предупреждать дежурный и оперативный персонал об аварийных ситуациях на конкретной ПС, тем самым, исключая приближения к оборудованию в опасном состоянии до его ремонта или выводу из работы, что является дополнением к мероприятиям по охране труда и технике безопасности
• Применение тепловизионных камер, в частности VarioCAM™, позволяет решать задачи диагностики высоковольтного оборудования на высоком профессиональном уровне
• Применение тепловизионной техники и необходимого компьютерного обеспечения позволяет создавать необходимую базу данных состояния всего оборудования АО-энерго, с последующим информационным обеспечением руководства, начиная от дежурного по ПС до высших руководителей АО и предприятий, для принятия необходимых решений при ремонте, отключении, приобретения нового или его замене по мере необходимости
• Простота в управлении делает VarioCAM™ идеальным инструментом для термографических обследований
• Опыт практической работы со многими моделями тепловизоров по нашему мнению свидетельствует, что тепловизоры серии VarioCAM™ по соотношению качество/цена на сегодняшний день представляют лучший выбор на российском рынке тепловизионной техники