Тема: Тепловизионное обследование методом инфракрасного контроля контактов и контактных соединений электротехнического оборудования.
Задачи (контрольные, лабораторные работы) по ИК контролю контактов и контактных соединений (15 Вариантов)
Определить состояние контактов и контактных соединений по результатам измерений тепловизором. Решение задач представлено по трём методикам: превышению температуры; избыточной температуре; коэффициенту дефектности.
Превышение температуры - разность между измеренной температурой нагрева и значением температуры окружающего воздуха. В таблице № 1 приведены наибольшие допустимые значения превышения температуры нагрева, регламентируемые стандартами, при значении эффективной температуры окружающего воздуха, принимаемой 40 °С.
Избыточная температура - превышение измеренной температуры контролируемого узла одной фазы над температурой аналогичных узлов других фаз (с наименьшей температурой нагрева) или заведомо исправного узла.
Коэффициент дефектности - отношение значения превышения температуры нагрева контактного соединения к значению превышения температуры, на целом участке шины (провода), отстоящем от контактного соединения на расстоянии не менее 1 м.
Наибольшие допустимые значения температуры и превышения температуры нагрева электрооборудования и токоведущих частей РУ приведены в Приложении №1, таблица №1.
Контроль контактов и болтовых КС при токах нагрузки (0,6-1,0) Iном.(Превышение температуры)
Для контроля состояния контактов и болтовых КС следует пользоваться при токах нагрузки (0,6-1,0) Iном методом превышения температуры, послесоответствующего пересчёта.Пересчёт превышения измеренного значения температуры к нормированному (DTном) осуществляется исходя из
соотношения:
,
ГдеD Tном - превышение температуры при Iном;
DTраб – то же, при Iраб.(DTраб., Iраб. - измеряются при обследовании объекта)
Классификация дефектов по превышению температуры приведена в Таблице № 2.
Таблица № 2. Классификация дефектов по превышению температуры
| Степень неисправности | Значение превышения температуры, °С, при номинальной нагрузке | Классификация дефекта |
| 10-20 | Начальная степень развития дефекта, которую следует держать под контролем | |
| 20-40 | Развившийся дефект, учащённый контроль 1 раз в месяц. Устранение дефекта при первой необходимости | |
 40но не более значений, приведённых в Приложении № 1, таблица №1
| Аварийный дефект. Требует немедленного устранения |
Задание по Вариантам № 1-4
Расчёт по методу превышения температуры.
| Вариант № | № термограммы | Tраб. °С | Tокр. °С. | ∆Tраб. °С, | Iном А | Iраб А | ∆Tном. °С, | Доп. T °C | Прев. T °C | Заключение. |
| +97,4 | +10 | ? | ? | ? | ||||||
| +50,4 | +10 | ? | ? | ? | ||||||
| +80,9 | +45 | ? | ? | ? | ||||||
| +85,0 | +45 | ? | ? | ? |
Термограмма № 1
ОРУ 35 кВ, ЛР-35 кВ силового трансформатора 11Т. Нагрев контактного соединения шлейфа с разъединителем фаза «В» в сторону МВ-35 кВ, температура в области R1 = +97,4°С, а превышение температуры при токе нагрузки Iном ∆T°ном. = …°С. Термограмма 1. Заключение…
Термограмма № 2
Пристанционный узел, силовой трансформатор 11Т. Нагрев контактного соединения шины 10 кВ трансформатора 11Т с шинным мостом фаза «С», температура в области R1 = +50,4°С, а превышение температуры при токе нагрузки Iном ∆T°ном. = …°С. Термограмма 2. Заключение…
Термограмма № 3
Камера выводов генератора Г-1. Нагрев контактного соединения шины линейного вывода к
проходному изолятору, температура в области R1 = +80,9°С, а превышение температуры при токе нагрузки Iном ∆T°ном. = …°С. Термограмма 3. Заключение…
Термограмма № 4
Камера выводов генератора Г-1. Нагрев контактного соединения шины с разъединителем 10,5 кВ Г-1фаза «С» со стороны МВ, температура в области R1 = +85,0°С, а превышение температуры при токе нагрузки Iном ∆T°ном. = +62,5°С. Термограмма 4. Развивающийся дефект. Принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы (см. Приложение 5 настоящего отчета).
Контроль контактов и болтовых КС при токах нагрузки (0,3-0,6) Iном.(избыточная температура)
Так как токовая нагрузка обследуемых объектов находится в пределах (0,3-0,6)Iном, во избежание существенных ошибок при пересчёте измеренного значения температуры к нормированному, оценку теплового состояния контактов и болтовых КС проводить по избыточной температуре с использованием в качестве норматива температуры, соответствующей 0,5 Iном.
Для пересчёта используется соотношение:
,
где ∆ T0,5 - избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном.;
∆ Tраб - то же, при Iраб. (∆ Tраб., Iраб. - измеряются при обследовании объекта).
Избыточная температура 5-10°C
Начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем и принимать меры по ее устранению во время проведения ремонта, запланированного по графику.
Избыточная температура 10-30°C
Развившийся дефект. Принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы.
Избыточная температура более 30°C
Аварийный дефект. Требует немедленного устранения.
Задание по Вариантам № 5-10
Расчёт по методу избыточной температуры.
| Вариант № | № термограммы | Tконтр, °С | Tисправн, °С | ∆Tизбыт. при Iраб., °С | 0,5Iном, А | Iраб., А | ∆T при 0,5 Iн избыт., °С | Заключение |
| +30,2 | +21,5 | ? | ? | ? | ||||
| +30,4 | +10,3 | ? | ? | ? | ||||
| +54,0 | +18,6 | ? | ? | ? | ||||
| +38,1 | +16,4 | ? | ? | ? | ||||
| +39,8 | +18,7 | ? | ? | ? | ||||
| +55,9 | +25,5 | ? | ? | ? |
Термограмма № 5
ОРУ 35 кВ, ЛР-35 кВ ВЛ «ЭЧЭ-63». Нагрев контактного соединения шлейфа с разъединителем фаза «С» в сторону МВ-35 кВ, температура вобласти R1 = +30,2°С, а избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном ∆T°избыт.= …°С. Термограмма 5. Заключение …
| 
|
Термограмма № 6
ОРУ 35 кВ, МВ-35 кВ ВЛ «Укромное». Нагрев контактного соединения шлейфа с высоковольтным вводом 35 кВ фаза «С» в сторону ЛР-35 кВ, температура в области R1 = +30,4°С, а избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном ∆T°избыт.= …°С. Термограмма 6. Заключение …
| 
|
Термограмма № 7
ОРУ 110 кВ, МВ-110 кВ ВЛ «Жаворонки». Нагрев контактного соединения шлейфа с высоковольтным вводом 110 кВ фаза «С» в сторону СШ, температура в области R1 = +54,0°С, а избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном ∆T°избыт.= …°С. Термограмма 7. Заключение…
| 
|
Термограмма № 8
ОРУ 110 кВ, МВ-110 кВ ВЛ «Родниковое». Нагрев контактного соединения шлейфа с высоковольтным вводом 110 кВ фаза «С» в сторону ЛР, температура в области R1 = +38,1°С, а избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном ∆T°избыт.= …°С. Термограмма 8. Заключение…
| 
|
Термограмма № 9
ОРУ 110 кВ, ЛР-110 кВ ВЛ «Почтовое». Нагрев контактного соединения шлейфа с разъединителем фаза «А» в сторону ВЛ, температура в области R1 = +39,8°С, а избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном ∆T°избыт.= …°С. Термограмма 9. Заключение…
| 
|
Термограмма № 10
ОРУ 110 кВ, ЛР-110 кВ ВЛ «Северная». Нагрев контактного соединения шлейфа с разъединителем фаза «А» в сторону ВЛ, температура в области R1 = +55,9°С, а избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном ∆T°избыт.= …°С. Термограмма 10. Заключение…
| 
|
Оценка состояния сварных и выполненных обжатием КС
(Коэффициент дефектности)
Оценку теплового состояния сварных КС, а также КС, выполненных методом обжатия, рекомендуется производить по значению избыточной температуры или коэффициенту дефектности.
При оценке теплового состояния КС по коэффициенту дефектности различают степени неисправности:
- коэффициент не более 1,2 – начальная степень неисправности. Следует держать дефект под контролем;
- коэффициент дефектности 1,2-1,5 – развивающийся дефект. Принять меры к устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы;
- коэффициент дефектности > 1,5 – аварийный дефект, требует немедленного устранения.
Задание по Вариантам № 11-15
Расчёт и оценка теплового состояния сварных КС и КС, выполненных методом обжатия (по коэффициенту дефектности)
| Вариант № | № термограммы | Контролируемый узел | T контр. узла, °С | T целого участка шины, °С | T окружающего воздуха, °С | ∆T контакта °С | ∆T шин °С | К коэф. дефектности | Заключение |
| ВЧ заградитель в сторону ЛР, методом обжатия | +56,3 | +12,6 | +10,0 | ? | ? | ? | ? | ||
| ВЧ заградитель в сторону ВЛ, методом обжатия | +53,5 | +12,4 | +10,0 | ? | ? | ? | ? | ||
| Шина 10 кВ с шинным мостом трансформатора 21Т, методом обжатия | +39,4 | +21,6 | +10 | ? | ? | ? | ? | ||
| Шина с вводами 3 кВ трансформатора 22Т фаза «А», методом обжатия | +57,7 | +29,4 | +10 | ? | ? | ? | ? | ||
| Шина с вводами 3 кВ трансформатора 22Т фаза «А», методом обжатия | +53,8 | +29,3 | +10 | ? | ? | ? | ? | ||
| кабель с предохранителем фаза «С», методом обжатия | +45,3 | +33,6 | +15 | ? | ? | ? | ? | ||
| шина с рубильником фаза «С», методом обжатия | +107,7 | +34,7 | +15 | ? | ? | ? | ? |
Термограмма № 11
ОРУ 35 кВ, ВЧ заградитель 35 кВ ВЛ «Пригородная». Нагрев контактного соединения шлейфа с ВЧ заградителем в сторону ЛР-35 кВ и ВЛ 35 кВ, температура в области Р1= +56,3°С, Р3= +53,5°С. Термограмма 11. Заключение …
| 
|
Термограмма № 12
Пристанционный узел, силовой трансформатор 21Т. Нагрев контактного соединения шины 10 кВ трансформатора 21Т с шинным мостом фаза «С», температура в области Р1= +39,4°С. Термограмма 12. Заключение…
| 
|
Термограмма № 13
Пристанционный узел, силовой трансформатор 22Т. Нагрев контактного соединения шины с вводами 3 кВ трансформатора 22Т фазы «А» и «В», температура в области Р1= +57,7°С и Р3= +53,8°С. Термограмма 13. Заключение…
| 
|
Термограмма № 14
РУСН 0,4 кВ, 1 секция панель №4, группа №4 «служебный корпус». Нагрев контактного соединения силового кабеля 0,4 кВ с предохранителем фаза «С», температура в области Р1= +45,3°С. Термограмма 14. Заключение …
| 
|
Термограмма № 15
РУСН 0,4 кВ, 2 секция панель №25, группа №1 «компрессор №2». Нагрев контактного соединения шины 0,4 кВ с рубильником фаза «С», температура в области Р1= +107,7°С. Термограмма 15. Заключение…
 
|
Термограмма № 16
Пристанционный узел, силовой трансформатор 21Т. Температура термосифонного фильтра в области Р1= +31,0°С, а в области Р2= +21,7°С. Не достаточен объем циркуляция масла через термосифонный фильтр силового трансформатора 21Т. В результате чего не происходит непрерывная регенерация масла и удаление из масла продуктов старения. Для устранения дефекта требуется проверить положение запорной арматуры, наметить чистку фильтра от отложений.
| 
|
Приложение №1,
таблица №1.
Допустимые значения температуры нагрева
| Наименование оборудования, токоведущей части | Наибольшее допустимое значение | |
| температуры нагрева, °С | превышения температуры, °С | |
| 1. Токоведущие (за исключением контактов и контактных соединений) и нетоковедущие и металлические части, не изолированные и не соприкасающиеся с изоляционными материалами 2. Изолированные или соприкасающиеся с изоляционными материалами, классов нагревостойкости по ГОСТ 8865: | ||
| Y | ||
| А | ||
| Е | ||
| В | ||
| F | ||
| Н | ||
| 2. Контакты из меди и медных сплавов | ||
| 2.1. Без покрытий: | ||
| в воздухе / в изоляционном масле / в элегазе | 75/80/90 | 35/40/50 |
| 2.2. С накладными серебряными пластинами: | ||
| в воздухе / в изоляционном масле / в элегазе | 120/90/120 | 80/50/80 |
| 2.3. С покрытием серебром или никелем: | ||
| в воздухе / в изоляционном масле / в элегазе | 105/90/105 | 65/50/65 |
| 2.4. С покрытием серебром не менее 24 мкм в воздухе | ||
| 2.5. С покрытием оловом: в воздухе / в изоляционном масле / в элегазе | 90/90/90 | 50/50/50 |
| 3. Контакты металлокерамические вольфрамо- и молибденосодержащие / в изоляционном масле: на основе меди / на основе серебра | 85/90 | 45/50 |
| 4. Выводы аппаратов из меди, алюминия и их сплавов, предназначенные для соединения с внешними проводниками электрических полей: | ||
| 4.1. Без покрытия | ||
| 4.2. С покрытием оловом, серебром или никелем | ||
| 5. Болтовые контактные соединения из меди, алюминия и их сплавов: | ||
| 5.1. Без покрытия в воздухе / в изоляционном масле / в элегазе | 90/100/105 | 50/60/65 |
| 5.2. С покрытием оловом в воздухе / в изоляционном масле / в элегазе | 105/100/105 | 65/60/65 |
| 5.3. С покрытием серебром или никелем в воздухе / в изоляционном масле / в элегазе | 115/100/115 | 75/60/75 |
| 6. Предохранители переменного тока на напряжение 3 кВ и выше: | ||
| 6.1. Соединения из меди, алюминия или их сплавов в воздухе, без покрытия / с покрытием оловом: с разъемным контактным соединением, осуществляемым пружинами | 75/95 | 35/55 |
| с разборным соединением (нажатие болтами или винтами) / в том числе выводы предохранителя | 90/105 | 50/65 |
| 6.2. Металлические части, используемые как пружины: | ||
| из меди | ||
| из фосфористой бронзы и аналогичных сплавов | ||
| 7. Изоляционное масло в верхнем слое коммутационных аппаратов | ||
| 8. Трансформаторы тока, встроенные в масляные выключатели, трансформаторы, реакторы: | ||
| обмотки | - | |
| магнитопроводы | - | |
| 9. Контактные соединения устройств регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой (РПН) при работе на воздухе в масле: | ||
| из меди, ее сплавов и медьсодержащих композиций без покрытия серебром | ||
| с нажатием болтами или другими элементами, обеспечивающими жёсткость соединения | - | 40/25 |
| с нажатием пружинами и самоочищающиеся в процессе переключения | - | 35/20 |
| с нажатием пружинами и не самоочищающиеся в процессе переключения | - | 20/10 |
| 10. Токоведущие жилы силовых кабелей в режиме длительном / аварийном: | ||
| 10.1. При наличии изоляции: | ||
| поливинилхлоридный пластикат и полиэтилен | 70/80 | - |
| вулканизирующийся полиэтилен | 90/130 | - |
| резина | 65/- | - |
| резина повышенной теплостойкости | 90/- | - |
| 10.2. С пропитанной бумажной изоляцией при вязкой / обеднённой пропитке и номинальном напряжении, кВ: | ||
| 1 и 3 | 80/80 | - |
| 65/75 | - | |
| 60/- | - | |
| 55/- | - | |
| 50/- | - | |
| 11. Коллекторы и контактные кольца, незащищенные и защищенные при изоляции классов нагревостойкости ГОСТ 8850: | ||
| А/Е/В | - | 60/70/80 |
| F/H | - | 90/100 |
| 12. Подшипники скольжения / качения | 80/100 | - |
| Примечание: данные таблицы №2 применяют, если для конкретных видов оборудования не установлены другие нормы. |