Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Опорно-стержневые изоляторы конструкция, эксплуатация, диагностика. Учебное пособие
.pdf
В режиме «ИЗМЕРЕНИЯ» осуществляется проведение контроля,
а также настройка прибора соответственно поставленной задаче. Все
параметры для настройки измерительной части дефектоскопа разбиты на группы и в зависимости от выбранной группы, пользователь
получает доступ к различным параметрам.
3.4. Метод фуксиновой пробы
Для установления и корректировки браковочных критериев
по дефекту ОМИП используется метод фуксиновой пробы под давлением (ФППД), на образцах, отобранных из разрушенных изоляторов [27]. Метод ФППД нормирован действующими стандартами
на высоковольтный электрофарфор и необходим также для предъявления рекламаций изготовителям изоляторов с ОМИП, так как этот
вид дефекта является дефектом только производственного происхождения, связанным с нарушением технологического процесса предприятия-производителя ОСИ.
Основным методом, позволяющим наглядно подтвердить наличие, оценить размеры ОМИП в конкретном изоляторе, является метод
фуксиновой пробы под давлением, основанный на анализе глубины
прокрашивания образцов, отобранных от разрушенных изоляторов,
раствором фуксина.
Установлено, что существует почти линейная зависимость между
глубиной прокраски фарфора фуксином и скоростью распространения ультразвуковой волны в нем.
Для выполнения контроля методом фуксиновой пробы под давлением ООО «ЦИВОМ» разработана и производится переносная
установка типа ЦВД-250ТА [27].
Пример определения размеров и места расположения дефекта типа «открытая микроскопическая пористость» с помощью установки
ЦВО-250ТА у изолятора марки ИОС-110-600 приведен ранее в п. 1.2
(см. рис. 1.6). На этом образце видна «прокраска» фуксином на глубину до 10 мм.
71
АООТ НИИЭК разработан переносной вариант установки
для испытаний образцов фарфора методом ФПД – цилиндр высокого
давления, позволяющий в эксплуатационных условиях проводить испытания в полном соответствии с требованиями стандартов на высоковольтный электрофарфор (ГОСТ 5862, ГОСТ 9984, ГОСТ 26093).
Масса установки ЦВД-250-3 – 15 кг, рабочий объем камеры 500 мл,
давление 150–250 атм.
3.5. Визуальный метод контроля состояния
фарфоровых опорно-стержневых изоляторов
Визуальный контроль позволяет при осмотре с земли (в том числе и под напряжением) выявить около половины наружных трещин
ОСИ, смонтированных в аппаратах на классы напряжений до 500 кВ.
Эффективность такого контроля может быть повышена за счет сосредоточения внимания на изоляторах «группы риска», выделяемых
по результатам обследования другими методами контроля, а также
с учетом статистических данных об отказах.
Осмотры изоляторов проводят с поверхности земли в дневное
время суток с помощью оптических приборов (бинокли и т. п.). Биноклями, применяемыми бригадами, обслуживающими электроустановки при осмотрах, можно выявить только существенные внешние
повреждения (сколы, трещины). Полную и объективную информацию
о состоянии изоляторов, о месте расположения конкретного дефекта
и его виде этим методом получить невозможно, как практически невозможно обнаружить трещины в заармированных зонах (особенно
нижних фланцев).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как в настоящее время называется виброакустический метод контроля
механической прочности фарфоровых изоляторов?
2. При каких показателях спектральной плотности мощности делается вы-
вод о неудовлетворительном состоянии фарфорового изолятора, если его диагностика производится РА-методом?
72
3. Укажите места (части) фарфорового опорно-стержневого изолятора
разъединителя, в которых необходимо устанавливать пьезодатчики прибора
ПАК-3М при акустико-эмиссионном контроле указанных изоляторов?
4. Укажите особенности оценки дефекта фарфоровых опорно-стержневых
изоляторов для случаев, когда диаметр звукового луча больше размера дефекта.
5. Перечислите характерные группы фарфоровых опорно-стержневых изоляторов, для которых необходимо выполнять акустико-эмиссионный контроль
состояния.
6. При каких показателях (критериях) делается вывод об удовлетворительном состоянии фарфоровых изоляторов, если их диагностика производится резонансным методом акустического неразрушающего контроля?
7. Перечислите приборы и приспособления, необходимые для контроля
фарфоровых опорно-стержневых изоляторов в составе разъединителей акустико-эмиссионным методом.
8. Объясните последовательность операций, выполняемых при акустикоэмиссионном контроле фарфоровых изоляторов в составе разъединителей.
9. При каких показателях и критериях фарфоровый опорно-стержневой
изолятор считается дефектным, если контроль состояния выполняется акустико-эмиссионным методом?
10. Какой критерий свидетельствует о работоспособности фарфоровых
изоляторов при выполнении контроля их резонансным методом акустического
неразрушающего контроля?
11. При каких показателях отбраковки делается вывод о неудовлетворительном состоянии фарфорового изолятора, если их диагностика производится
резонансным методом (РА-методом)?
12. На каком методе контроля состояния механической прочности фарфоровых изоляторов основана работа индикаторного комплекса модели МИК-1?
13. Объясните физический смысл эффекта Кайзера?
14. Каким образом выполняется силовое нагружение ОСИ при акустикоэмиссионном способе контроля?
15. Укажите «технологические» дефекты ОСИ, которые могут быть обна-
ружены с помощью ультразвукового неразрушающего контроля.
16. Укажите дефекты ОСИ, развивающиеся в процессе эксплуатации и ко-
торые могут быть обнаружены при выполнении диагностики их с помощью метода ультразвукового неразрушающего контроля.
17. В чем заключается особенности метода фуксиновой пробы?
18. Какой метод диагностики фарфоровых опорно-стержневых изоляторов
реализуется устройством типа УДС2ВФ-ЦИВОМ-ЭП?
73
19. Назовите возможные способы оценки размера дефекта, которые смогут
использоваться при диагностике фарфоровых опорно-стержневых изоляторов
прибором УД-12.
20. Каким образом определяется толщина дефекта в фарфоровых опорностержневых изоляторах при их диагностике прибором УД2-12?
21. Какие методы контроля фарфоровых опорно-стержневых изоляторов
могут быть реализованы прибором NOVOTEST УД2301?
22. Какой способ оценки качества опорно-стержневых фарфоровых изоляторов используется в приборе УД2-12?
23. Какой способ оценки качества опорно-стержневых фарфоровых изоляторов используется в приборе NOVOTEST УД2301?
24. На каких методах контроля основан принцип работы прибора УД2-12?
74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Многие аварийные ситуации, происходящие в электроустановках
электрических станций и подстанций, обусловлены дефектами опорно-стержневых изоляторов.
В эксплуатации и в аварийных запасах на различных объектах
в настоящее время находится значительное количество фарфоровых
изоляторов. Для предотвращения и снижения числа аварийных ситуаций из-за фарфоровых опорно-стержневых изоляторов производятся
работы по контролю их состояния, как при выходном контроле
на предприятиях-изготовителях, так и непосредственно в условиях
эксплуатации.
Имеется несколько методов для контроля состояния фарфоровых
ОСИ. В пособии рассмотрены некоторые из них: тепловой, ультразвуковой, акустико-эмиссионный и др. Анализ публикаций по оценке эффективности того или иного метода показал, что наибольшее распространение получили акустико-эмиссионный метод и метод ультразвукового неразрушающего контроля, которые обеспечивают большую
достоверность и объективность результатов диагностики ОСИ.
Значительные перспективы, на наш взгляд, имеет способ кон-
троля состояния ОСИ с помощью электронно-оптических дефектоскопов.
Следует отметить наличие некоторых нерешенных задач, реше-
ние которых позволит повысить достоверность контроля состояния
фарфоровых опорно-стержневых изоляторов и исключить из эксплуатации дефектные изоляторы. Одной из таких задач, например, является создание устройств для измерения влажности фарфора и методики эксплуатационного контроля влагосодержания.
75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Циркуляр РАО «ЕЭС России» № Ц01-01(Э) от 14.05.2001 «О предупреждении поломок опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110-220 кВ».
2. ГОСТ 20419-83. Материалы керамические электротехнические. Классификация и технические требования. – М.: Государственный комитет СССР
по стандартам, 1985. – 8 с.
3. ГОСТ 25073-81. Изоляторы керамические опорные на напряжение свыше 1000 В для работы на открытом воздухе. Типы, основные параметры и размеры (с изменениями № 1–5). – М.: Стандартинформ, 2005. – 16 с.
4. ГОСТ Р 52034-2008. Национальный стандарт Российской Федерации.
Изоляторы керамические опорные на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия. – М.: Стандартинформ, 2009. – 27 с.
5. Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кВ и выше и фарфоровых покрышек высоковольтных воздушных и масляных выключателей
в условиях эксплуатации. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2004. – 61 с.
6. Шейкин, А.А. Технологии оценки состояния фарфоровых изоляционных
конструкций высоковольтных установок / А.А. Шейкин, А.И. Таджибаев,
Ю.А. Омельченко. – СПб.: ПЭИПК Минэнерго России, 2002. – 74 с.
7. ГОСТ 26093-84. Изоляторы керамические. Методы испытаний. – М.:
Государственный комитет СССР по стандартам, 1986. – 15 с.
8. Ивановский, Д.А. Возникновение частичных разрядов в опорных изоляторах генераторных токопроводов / Д.А. Ивановский // Электроэнергетика глазами молодежи: сб. науч. тр. IV Междунар. научн. техн. конф., 14–18 октября
2013 г. – Том 1. – Новочеркасск: ООО «Лик», 2013. – С. 474–478.
9. Голенищев-Кутузов, А.В. Дистанционный контроль технического состояния фарфоровых высоковольтных изоляторов / А.В. Голенищев-Кутузов,
В.А. Голенищев-Кутузов, Д.А. Иванов, Г.Д. Марданов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2018. – Т. 20. – № 3–4. – С. 99–107.
10. Марданов, Г.Д. Дистанционная диагностика дефектов в высоковольтных изоляторах в условиях эксплуатации: дис. … канд. техн. наук /
Г.Д. Марданов. – Казань: КГЭУ 2019. – 98 с.
11. СТО 56947007-29.240.003-2008. Методические указания по дистанционному оптическому контролю изоляции воздушных линий электропередачи и
распределительных устройств переменного тока напряжением 35–1150 кВ. –
М.: ОАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы». –
2005. – 31 с.
76
12. Паспорт и инструкция по эксплуатации ЭОД «ФИЛИН-6». – Новоси-
бирск: ООО «ЦННТЭ», 2018. – 11 с.
13. Ильина, Е.В. Опыт применения приборов ультрафиолетового контроля
в электросетевой компании (на примере МОЭСК) / Е.В. Ильина,
Д.Ю. Растегнаев // Энергоэксперт. – 2014. – № 4. – С. 20–32.
14. Железнов, Ф.Д. Методы и средства получения достоверности ультрафиолетовой диагностики изоляции контактной сети. – Ч. 1 / Ф.Д. Железнов,
В.А. Акулов, Ю.И. Плотников и др. – М.: ПАНАТЕСТ, 2008 [Электронный ресурс]. – URL: http://www.panatest.ru/static?al=ultrafioletovaja-diagnostika-
izoljacii-contaktnoj-seti.
15. Емельянов, В.И. Виброакустический контроль механического состоя-
ния фарфоровой опорно-стержневой изоляции и покрышек выключателей /
В.И. Емельянов. – Снежинск: НПО «Логотех», 2016.
16. Мобильный индикаторный комплекс. Модели МИК-1 и МИК-2. Инструкция по применению виброакустического метода неразрушающего контроля для оценки механического состояния покрышек керамических. И 427680-
001-30992818-2016. – Снежинск: НПО «Логотех», 2016. – 13 с.
17. Емельянов, В.И. Обзор методов неразрушающего контроля прочности
керамических опорно-стержневых изоляторов и покрышек выключателей /
В.И. Емельянов, С.С. Комар. – Снежинск: НПО «Логотех», 2008. – 8 с.
18. ГОСТ Р 56542-2019. Контроль неразрушающий. Классификация видов
и методов. – М.: ФГУП Стандартинформ, 2019. – 12 с.
19. Балобанов, Р.Н. Бесконтактный метод и устройство контроля состояния
высоковольтных изоляторов со светодиодной индикацией: дис. … канд. техн.
наук / Р.Н. Балобанов. – Казань: Казанский государственный технический университет, 2018. – 168 с.
20. Мобильный индикаторный комплекс. Модели МИК-1 и МИК-2. Методические указания. Д 427618-003-30992818-2018. – Снежинск: НПО «Логотех»,
2018. – 70 с.
21. Воротницкий, В.Э. Диагностика механического состояния опорно-
стержневой фарфоровой изоляции высоковольтных разъединителей в условиях
эксплуатации / В.Э. Воротницкий, И.Н. Дмитриев, А.В. Млоток, А.Н. Демин //
Энергия Единой Сети. – 2014. – № 2(13). – С. 4–14.
22. Каюмов, Т. Акустико-эмиссионной метод контроля фарфоровых опорно-стержневых изоляторов. Теория и опыт применения / Т. Каюмов,
Д. Федотов, А. Никанов, А. Демин // Новости электротехники. – 2020. –
№ 1(121)–2(122). – С. 44–49.
77
23. Метакон-Экспресс-110. Прибор акустического контроля высоковольт-
ных изоляторов. 4252-002-27172678-2003 РЭ. Техническое описание, инструкция по эксплуатации и паспорт прибора. – Томск: ООО «НПП МЕТАКОН»,
2003. – 27 с.
24. Осотов, В.Н. Применение прибора ПАК-2 для контроля фарфоровых
изоляторов / В.Н. Осотов, А.Н. Лушин // Электрические станции. – 1997. – № 5. –
С. 63–65.
25. Буткевич, В.Ф. Оценка эксплуатационной надежности опорно-стержневых изоляторов и покрышек маломасляных выключателей методом ультразвукового неразрушающего контроля / В.Ф. Буткевич, И.Б. Уразалиев, Д. Беда //
ЭнергоStyle. – 2018. – № 4(44). – C. 20–26.
26. Сучков, Г.М. Ультразвуковой дефектоскоп УД2-12: учеб. пособие /
Г.М. Сучков, С.Г. Львов. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2006. – 136 с.
27. Опыт проведения входного ультразвукового неразрушающего контроля
станционных фарфоровых изоляторов различных типов в условиях эксплуатации. – СПб.: ЦИВОМ, 2015. – 13 с.
28. Дефектоскоп ультразвуковой NOVOTEST УД2301 (UD2301). Руководство по эксплуатации. НТЦ. ЭД. УД2301. ООО РЭ, 2014. – 74 с.
29. Гатауллин, А.Н. Вибрационный контроль механического состояния опорно-стержневых изоляторов звуковыми и низкочастотными ультразвуковыми методами / А.Н. Гатауллин, А.А. Наумов, Д.Ф. Губаев и др. // Известия высших
учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2008. – № 1–2. – С. 112-117.
30. МД 1.3.3. 99-041-2009. Методические рекомендации по раннему выявлению дефектов внешней изоляции, токоведущих частей электрооборудования.
АЭС с использованием средств ультрафиолетового контроля. – М.: ОАО «Концерн Энергоатом», 2009.
31. Шамшович, О. Контроль фарфоровых опорно-стержневых изоляторов
110 кВ. Опыт «Башкирэнерго» / О. Шамшович, А. Бикмурзин, Р. Ахметов //
Новости электротехники. – 2020. – № 4(124)–5(125). – С. 34–35.
32. Мороз, А. Диагностика фарфоровых опорно-стержневых изоляторов.
Повышение достоверности с помощью нейросети / А. Мороз, С. Заслонов,
Т. Тулякова, Д. Демин // Новости электротехники. – 2020. – № 4(124)–5(125). –
С. 30–33.
78
ОГЛАВЛЕНИЕ
Перечень сокращений и обозначений ..................................................................... 3
Предисловие ............................................................................................................. 4
Введение ................................................................................................................... 6
1. Конструкция и дефекты фарфоровых опорно-стержневых изоляторов ........... 8
1.1. Общие сведения о конструкции фарфоровых
опорно-стержневых изоляторов ............................................................... 8
1.2. Дефекты фарфоровых опорно-стержневых изоляторов ........................ 16
Контрольные вопросы .......................................................................................... 20
2. Методы косвенной оценки состояния фарфоровых опорно-стержневых
изоляторов .......................................................................................................... 22
2.1. Тепловые методы контроля состояния фарфоровых
опорно-стержневых изоляторов ............................................................. 22
2.2. Диагностика фарфоровых опорно-стержневых изоляторов
по характеристикам частичных разрядов .............................................. 24
2.3. Диагностика опорно-стержневых изоляторов
электронно-оптическими дефектоскопами ............................................ 26
Контрольные вопросы ........................................................................................... 35
3. Методы непосредственной оценки состояния фарфоровых
опорно-стержневых изолятров .......................................................................... 36
3.1. Диагностика фарфоровых опорно-стержневых изоляторов
резонансным методом акустического неразрушающего контроля ...... 36
3.2. Акустико-эмиссионный метод контроля состояния фарфоровых
опорно-стержневых изоляторов ............................................................. 47
3.3. Ультразвуковой неразрушающий контроль фарфоровых
опорно-стержневых изоляторов ............................................................ 56
3.4. Метод фуксиновой пробы ....................................................................... 71
3.5. Визуальный метод контроля состояния фарфоровых
опорно-стержневых изоляторов ............................................................. 72
Контрольные вопросы ........................................................................................... 72
Заключение ................................................................................................ ............. 75
Библиографический список ................................................................................... 76
79
Учебное издание
ДАШКОВ Виктор Михайлович
ВЕДЕРНИКОВ Александр Сергеевич
Опорно-стержневые изоляторы:
конструкция, эксплуатация, диагностика
Редактор С.В. Фокина
Компьютерная верстка И.О. Миняева
Выпускающий редактор Ю.А. Петропольская
Подписано в печать 23.12.21
Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная
Усл. п. л. 4,65. Уч.-изд. л. 4,62
Тираж 50 экз. Рег. № 175/21
___________________________________________________
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Самарский государственный технический университет»
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус
Отпечатано в типографии
Самарского государственного технического университета
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус № 8
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]