ќпределение эффективности методов контрол€ фарфоровых опорно-стержневых изол€торов 110 к¬ в ќќќ ЂЅашкирэнергої

јннотаци€

ќпределена программа по исследованию эффективности методов контрол€ фарфоровых опорно-стержневых изол€торов 110 к¬. ¬ыполнена работа по сравнению методов контрол€ и проведен анализ полученных результатов. ќпределены проценты подтверждЄнной и ложной браковки, коэффициент эффективности браковки дл€ приборов, участвовавших в работе.

 лючевые слова: опорно-стержневой изол€тор, метод, прибор, испытани€, диагностика, излом, эффективность.

ѕоследстви€ поломок фарфоровых опорно-стержневых изол€торов (ќ—») в св€зи с их физическим и моральным износом привод€т к аварийным отключени€м электрооборудовани€ на ѕ— 35-110 к¬ и представл€ют угрозу оперативному персоналу при выполнении оперативных переключений. ¬оздействие внешних (перепады температур, механические нагрузки, влага) и внутренних факторов (нарушение технологии изготовлени€, качество исходных материалов) на фарфоровый изол€тор приводит к по€влению в нем дополнительных напр€жений и росту микротрещин, что приводит к разрушению изол€тора под нагрузкой. ќсобенно высока веро€тность поломок фарфоровой опорно-стержневой изол€ции в весенне-осенний период в св€зи с резкими перепадами температуры окружающего воздуха и переходом значений температуры через 00—.

¬ производственных отделени€х ќќќ ЂЅашкирэнергої с 2016 г. по 2019 г. на ѕ— 35-110 к¬ произошло 17 случаев излома ќ—» при производстве оперативных переключений с падением изол€торов и аварийным отключением оборудовани€.  роме того, 27 ќ—» с трещинами вы€влено обслуживающим персоналом при осмотре ѕ—.

ѕовреждаемость и вы€вление дефектных изол€торов 35-110 к¬.png

–ис.1 ѕовреждаемость и вы€вление дефектных изол€торов 35-110 к¬

¬ рамках меропри€тий, направленных на снижение производственного травматизма и повреждени€ электротехнического оборудовани€, весной 2019г. в ќќќ ЂЅашкирэнергої было прин€то решение об организации работ по определению эффективности методов контрол€ фарфоровых опорно-стержневых изол€торов 110 к¬ на территории базы производственного отделени€ »шимбайские электрические сети.

ѕодготовка к выполнению работ

ƒл€ выполнени€ работ по сравнению эффективности методов контрол€ фарфоровых опорно-стержневых изол€торов 110 к¬ была подготовлена программа, при разработке которой руководствовались следующими принципами:

- провести диагностику всех изол€торов методами, получившими наибольшее распространение;

- диагностику провести обученным и аттестованным персоналом, либо разработчиками методов и приборов;

- по возможности провести диагностику несколькими приборами, реализующими каждый метод, дл€ вы€влени€ возможных различий, обусловленных особенност€ми их изготовлени€;

- обследование изол€торов завершить проверкой их реального разрушающего усили€ на испытательном стенде дл€ вы€влени€ степени коррел€ции результатов диагностики с реальной механической прочностью изол€торов;

- дл€ каждого метода получить веро€тностную оценку Ђложной браковкиї (браковка работоспособного изол€тора) и Ђпропуска дефектаї (изол€тор сломалс€ при механических испытани€х, но не был забракован при полевых испытани€х);

- дл€ каждого метода получить статистическую оценку средних трудозатрат на отдельные этапы и на весь комплекс работ (допуск к производству работ, полевые испытани€, обработка результатов диагностики, оформление протокола).

¬ ходе ремонтной кампании 2019г., при проведении ремонтов разъединителей, производственными отделени€ми ќќќ ЂЅашкирэнергої были подготовлены 26 изол€торов 110 к¬. »з них 21 шт. преимущественно марки »ќ— 110 до 2001г. выпуска и 5 шт. 2005-2009 годов выпуска. ¬ первую очередь подбирались изол€торы с €вными визуальными дефектами: с продольными и (или) поперечными трещинами, нарушением герметичности армировочного шва, наличием сколов и т.д. Ѕыли подготовлены ќ—» 110 к¬ типа »ќ—-110-400, »ќ—-110-400ћ, »ќ—-110-600, —4-110-450, ќЌ—-110-300, »ќ—ѕЌ-110-1250 производства —лав€нского завода высоковольтных изол€торов, ¬еликолукского завода электротехнического фарфора, ѕермского завода высоковольтных изол€торов, Ћенинградского научно-производственного объединени€ ЂЁлектрокерамикаї, √жельского завода Ёлектроизол€тор и изол€торы, произведенные в ёгославии.

ƒл€ сравнени€ использовались следующие методы контрол€:

- резонансный метод. ƒиагностика ќ—» выполн€лась прибором ћ» -2, производилась бригадой Ќѕќ ЂЋоготехї (производитель прибора). –езультаты диагностики в протоколе обозначались буквами: Ѕ Ц изол€тор забракован,   Ц изол€тор поставлен на контроль, Ќ Ц норма. ƒалее, при анализе результатов диагностики, изол€торы с результатом   относились как к годным к эксплуатации изол€торам. ѕрибором ћ» -2 проводилс€ анализ состо€ни€ как верхнего, так и нижнего фланца. ¬ случае вы€влени€ дефекта хот€ бы на одном из фланцев, изол€тор считалс€ забракованным.

- метод свободных колебаний.   сожалению, производителем прибора - ќќќ ЂЌѕѕ ћ≈“ј ќЌї был направлен только прибор, в св€зи с чем диагностика выполн€лась прибором ћетакон-Ёкспресс 110 бригадой ќтдела диагностики ƒЁ— ќќќ ЂЅашкирэнергої совместно с отделом изол€ции и защиты от перенапр€жений ѕќ »Ё—. ƒиагностика выполн€лась в соответствии с техническим описанием, инструкцией по эксплуатации и паспортом прибора. ѕеред проведением диагностики на верхнем и нижнем фланцах изол€торов напильником очищалось место дл€ креплени€ магнитного датчика прибора. –езультаты диагностики в протоколе обозначались буквами: Ѕ Ц изол€тор забракован (магистральна€ трещина),   Ц изол€тор поставлен на контроль, Ќ Ц норма. ƒалее, при анализе результатов диагностики, изол€торы с результатом   относились к годным к эксплуатации изол€торам.

- акустико-эмиссионный метод на эффекте  айзера. ƒиагностика выполн€лась прибором ѕј -3ћ бригадой —»«ѕ филиала ќјќ Ђћ–—  ”ралаї - Ђ„ел€бэнергої. –езультаты диагностики в протоколе обозначались буквами: Ѕ Ц изол€тор забракован, Ќ Ц норма.

ѕосле диагностики вышеуказанными методами предусматривались механические испытани€ по методологии, изложенной √ќ—“ 26093-84 Ђ»зол€торы керамические. ћетоды испытанийї. ƒл€ испытаний на кручение и изгиб использовалс€ испытательный стенд на базе ѕќ »Ё— ќќќ ЂЅашкирэнергої. »спытани€ на изгиб (кручение) производилась бригадой отдела подстанций ѕќ »Ё— ќќќ ЂЅашкирэнергої.

ќрганизаци€ работ

–абота по обследованию ќ—» 110 к¬ проводились с 12 по 15 но€бр€ 2019 г.

ƒо начала проведени€ обследований каждому изол€тору был присвоен индивидуальный номер, который наносилс€ несмываемым маркером на верхний фланец изол€тора, на первую юбку и на одной из юбок посередине фарфорового изол€тора. ¬ыполн€лось попарное обследование изол€торов по следующему алгоритму:

  • Ќа 1-м этапе проводилс€ визуальный контроль состо€ни€ изол€торов.
  • Ќа 2-ом этапе проводилась диагностика изол€торов с помощью приборов ћ» -2 и ћетакон Ц Ёкспресс 110. »зол€торы попарно устанавливались на специально изготовленную раму.

лд.jpg

    –ис 1 ѕроведение диагностики прибором ћ» -2 (слева) и ћетакон-Ёкспресс 110 (справа).

    • Ќа 3-ом этапе проводилась диагностика изол€торов с помощью прибора ѕј -3ћ. ќбследование выполн€лось согласно методике ¬Ќ»»Ё.

    ѕроведение диагностики прибором ѕј -3ћ.png

    –исунок 2 ѕроведение диагностики прибором ѕј -3ћ.

    • Ќа 4-ом этапе повтор€лась диагностика приборами ћ» -2 и ћетаконЦЁкспресс 110.
    • Ќа 5-ом этапе выполн€лось механическое испытание изол€торов на стенде ѕќ »Ё—. ¬ыполн€лось испытание на изгиб в течение 1 мин. и далее до разрушени€ изол€тора. ”силие создавалось с помощью ручной лебедки.

    ѕроведение механических испытаний..png

    –исунок 3 ѕроведение механических испытаний.

    ƒл€ механических испытаний были прин€ты следующие условные критерии разделени€ на группы по результатам:

    - при механических испытани€х забракованными считались изол€торы, разрушившиес€ при нагрузке менее 120% минимальной разрушающей силы. –езультат в протоколе обозначалс€ буквой Ѕ;

    - при механических испытани€х Ђнормальнымиї считались изол€торы, разрушившиес€ при нагрузке более 120% минимальной разрушающей силы. –езультат в протоколе обозначалс€ буквой Ќ.

    ѕри проведении этапов 1-3 специалистами, под руководством которых проводилась диагностика, регистрировалось врем€ проведени€ диагностики, результаты.

    Ќа некоторых ќ—» выполн€лось испытание на кручение в течение 1 минуты. ћинимальный разрушающий момент при кручении выбиралс€ в зависимости от типа изол€тора. »зол€торы, выдержавшие двойную разрушающую силу, более не нагружались. ƒл€ данных изол€торов результат механических испытаний обозначалс€ буквой Ќ.

    ¬ ходе выполнени€ работ по диагностике прибором ѕј -3ћ произошло разрушение изол€торов є 2 и є 18 в момент подачи усили€ устройством ” ».

    ѕри выполнении диагностики изол€тора є 25 прибором ћетакон-Ёкспресс получен результат Ђ—в€зь верхний фланецї. ƒанный результат в техническом описании на ћетакон-Ёкспресс 110 отсутствует, что не позволило оценить состо€ние изол€тора как ЂЌормаї или ЂЅракї.

    »зол€торы єє 11, 12, 24, 25 и 26 по результатам диагностики прибором ћ» -1 идентифицированы специалистами Ќѕќ ЂЋоготехї как изол€торы с термокомпенсирующими элементами армировочного шва. ¬се указанные изол€торы имеют обозначение »ќ—-110-400 ћ и изготовлены в период с 2005 по 2009 год. ƒанные изол€торы изготовлены по новой технологии с применением термокомпенсирующих элементов дл€ армировочных швов.

    ¬ цел€х эксперимента, на изол€торе, не участвовавшем в обследовании и имеющем оторванную часть верхнего фланца от фарфорового тела, проведена диагностика прибором ћетакон-Ёкспресс 110. ѕри этом прибор выдал результат диагностики Ђћагистральна€ трещинаї.

    –езультаты обследовани€ изол€торов и сравнени€ эффективности методов оформлены в техническом отчете.

    ѕример оформлени€ результатов визуального осмотра, диагностики и испытаний в техническом отчете.png

    –исунок 4 ѕример оформлени€ результатов визуального осмотра, диагностики и испытаний в техническом отчете.

    Ќ‘ Ц нижний фланец. ¬‘ Ц верхний фланец.

    јнализ результатов диагностики и испытаний

    ќбща€ оценка результатов диагностики и испытаний приведена в таблицу 1 -3.

    “аблица 1. ќбща€ оценка результатов диагностики и испытаний.

    Ќаименование параметра

    ћ» -2

    ћетакон-Ёкспресс 110

    ѕј -3ћ

     оличество обследованных изол€торов

    261

    26

    242

    —редн€€ продолжительность подготовки оборудовани€ к диагностике, мин.

    5

    20

    40

    —редн€€ продолжительность диагностики прибором дл€ одной пары изол€торов, мин.

    10

    16

    20

     оличество изол€торов, разрушившихс€ при диагностике прибором, шт.

    0

    0

    2

     оличество изол€торов, забракованных прибором

    (Ѕ)

    ¬сего, шт.

    11

    0

    5

    - из них разрушились при нагрузке менее 120% мин. разрушающей силы, шт.

    7

    0

    3

    - из них разрушились при нагрузке более 120% мин. разрушающей силы, либо не разрушились при приложении двойной мин. разрушающей силы

    4

    0

    2

    ѕроцент подтвержденной браковки, %

    63,6

    -

    60

    ѕроцент ложной браковки

    36,4

    -

    40

     оличество изол€торов,

    признанных прибором годным

    (Ќ+ )

    ¬сего, шт.

    15

    26

    19

    - из них разрушились при нагрузке менее 120% мин. разрушающей силы, шт.

    5

    12

    7

    - из них разрушились при нагрузке более 120% мин. разрушающей силы, либо не разрушились при приложении двойной мин. разрушающей силы

    10

    14

    12

    ѕроцент пропущенного брака, %

    33,3

    46

    36,8

    ѕроцент подтвержденной годности, %

    66,7

    53,8

    63,2

    1 ¬ св€зи с разрушением изол€торов є 2 и є 18 при подаче усили€ устройством ” » во врем€ диагностики ѕј -3ћ, дл€ анализа результатов диагностики приборами ћ» -2 и ћетакон-Ёкспресс 110 использовались данные до диагностики прибором ѕј  3ћ. ѕри этом, дл€ анализа результатов диагностики приборов ћ» -2 и ћетакон-Ёкспресс 110, изол€торы є 2 и є 18 считались как забракованные по механическим испытани€м.

    2 –езультаты диагностики изол€торов є 2 и є 18 в анализ дл€ ѕј -3ћ не вошли, т.к. результат диагностики по ним не известен.

    ¬ анализе результатов диагностики по изол€торам с €вными визуальными трещинами участвовали изол€торы єє 2,7,8,9,18. јнализ приведен в “аблице 2.

    “аблица 2. јнализ результатов диагностики изол€торов с €вными трещинами.

Ќаименование параметра

ћ» -2

ћетакон-Ёкспресс 110

ѕј -3ћ

 оличество обследованных изол€торов

5

5

3

 оличество изол€торов, забракованных прибором

(Ѕ)

¬сего, шт.

53

0

24

- из них разрушились при нагрузке менее 120% минимальной разрушающей силы, шт.

4

0

1

- из них разрушились при нагрузке более 120% мин. разрушающей силы, либо не разрушились при приложении двойной мин. разрушающей силы

15

0

1

ѕроцент подтвержденной браковки, %

80

-

50

ѕроцент ложной браковки, %

20

-

50

 оличество изол€торов,

признанных прибором годным

(Ќ+ )

¬сего, шт.

0

5

1

- из них разрушились при нагрузке менее 120% мин. разрушающей силы, шт.

0

4

1

- из них разрушились при нагрузке более 120% мин. разрушающей силы, либо не разрушились при приложении двойной мин. разрушающей силы

0

1

0

ѕроцент пропущенного брака, %

-

80

100

ѕроцент подтвержденной годности, %

-

20

100

    3 ¬ св€зи с разрушением изол€торов є 2 и є 18 при подаче усили€ устройством ” » во врем€ диагностики ѕј -3ћ, дл€ анализа результатов диагностики приборами ћ» -2 и ћетакон-Ёкспресс 110 использовались данные до диагностики прибором ѕј  3ћ. ѕри этом, дл€ анализа результатов диагностики приборов ћ» -2 и ћетакон-Ёкспресс 110, изол€торы є 2 и є 18 считались как забракованные по механическим испытани€м.

    4 –езультаты диагностики изол€торов є 2 и є 18 в анализ дл€ ѕј -3ћ не вошли, т.к. результат диагностики по ним не известен.

    5 —пециалистами Ќѕќ ЂЋоготехї было рекомендовано провести только испытание на изгиб по результатам диагностики. ¬озможно при испытании на кручение результат мог отличатьс€ от полученного.

    ¬ результате испытаний под воздействием механических нагрузок со значением менее 120% минимальной разрушающей силы было разрушено 12 изол€торов из 26 испытанных (в том числе и изол€торы, разрушенные при неразрушающем контроле).

    “аблица 3. јнализ результатов диагностики по результатам механических испытаний изол€торов

    Ќаименование параметра

    ћ» -2

    ћетакон-Ёкспресс 110

    ѕј -3ћ

     оличество верно забракованных изол€торов

    7 из 12

    0 из 12

    312 из 12

    (513 из 12)

     оличество ложно забракованных изол€торов

    4 из 14

    0 из 14

    2 из 14

     оличество пропущенного брака

    5 из 12

    12 из 12

    7 из 12

     оличество верных диагнозов

    17 из 26

    14 из 26

    1512 из 24

    (1713 из 26)

    ѕроцент верной браковки, %

    58,3

    0

    2512

    (41,713)

    ѕроцент ложной браковки, %

    28,6

    -

    14,3

    ѕроцент пропущенного брака, %

    41,7

    100

    58,3

    ѕроцент верных диагнозов, %

    65,4

    53,8

    62,512

    (65,413)

     оэффициент верной браковки ( в)8

    0,89

    0

    0,412

    (0,6413)

     оэффициент ложной браковки ( л) 9

    0,49

    -

    0,5712

    (0,3413)

     оэффициент пропущенного брака ( п)10

    0,71

    -

    2,312

    (1,413)

     оэффициент эффективности браковки ( э)11

    2,56

    0

    0,3112

    (1,3413)

    8  оэффициент верной браковки Ц отношение процента браковки к проценту верных диагнозов.

    9  оэффициент ложной браковки Ц отношение процента ложной браковки к проценту верной браковки.

    10  оэффициент пропущенного брака Ц отношение процента пропущенного брака к проценту верной браковки.

    11  э =  в/( л* п).

    12 Ѕез учета изол€торов є 2 и є 18, разрушенных при контроле прибором ѕј -3ћ.

    13 — учетом изол€торов є 2 и є 18, если допустить, что их разрушение при контроле прибором ѕј -3ћ €вл€етс€ диагнозом Ђбракї.

    ¬ыводы

    1. Ќи один из рассмотренных методов оценки механического состо€ни€ опорно-стержневых изол€торов не дает 100%-й гарантии вы€влени€ дефектного изол€тора. Ќеобходима дальнейша€ работа производител€ми приборов в части достоверности вы€влени€ дефектных изол€торов.

    2. Ќаибольший процент подтвержденной браковки и наименьший процент пропущенного брака по результатам выполненных работ показал прибор ћ» -2.

    3. ѕрибор ѕј -3ћ показал результаты диагностики близкие к результатам прибора ћ» -2, однако работа с прибором более трудоемка, требуетс€ вывод оборудовани€ из работы, выполнение работ на высоте, возможно разрушение изол€тора при выполнении работ или ухудшение его характеристик прочности.

    4. ѕрибором ћетакон-Ёкспресс 110 из 26 шт. изол€торов не вы€влено ни одного забракованного изол€тора даже из числа изол€торов, имеющих €вные визуальные дефекты Ц трещины в фарфоре.  роме того, согласно технического описани€, инструкции по эксплуатации и паспорта прибора прибор не диагностирует дефекты с крупными, хорошо различимыми вертикальными трещинам и дефекты, понижающие прочность изол€тора не более чем на 30%.

    5. ѕри диагностике прибором ћетакон-Ёкспресс 110 на изол€торах єє3, 9 и 15 результат мен€лс€ с   на Ќ после диагностики ѕј -3ћ, что не поддаетс€ логическому объ€снению.

    6. ƒл€ прибора ћетакон-Ёкспресс 110 необходима существенна€ доработка технологии контрол€ и уточнени€ диагностических критериев.

    7. »з рассмотренных методов, виброакустический метод на основе прибора ћ» -2 €вл€етс€ наиболее предпочтительным дл€ контрол€ состо€ни€ опорно-стержневых изол€торов 110 к¬. ѕри этом необходимо об€зательное обучение персонала производителем прибора дл€ корректной интерпретации результатов диагностики данным методом.

    —писок литературы

    1. –озенберг √. Ў., ћадорский ≈.«. и др. Ђ¬ибродиагностикаї. ѕетербургский энергетический институт повышени€ квалификации министерства энергетики. 2003 г.

    2.  ухтиков ¬.ј., ¬оротницкий ¬.Ё., ƒемин ј.Ќ. Ђћетоды и средства контрол€ опорно-стержневой фарфоровой изол€ции высоковольтных разъединителейї. Ёнергетик, 2002, є 9.

    3.  ухтиков ¬.ј., ¬оротницкий ¬.Ё., ƒемин ј.Ќ., Ўейкин ј. ј. Ђћетодические указани€ по эксплуатационному контролю механического состо€ни€ фарфоровых опорно-стержневых изол€торов разъединителей 110 к¬ и выше и фарфоровых покрышек высоковольтных воздушных и масл€ных выключателейї ќтчет. Ўифр 316-8-064/4 от 05 апрел€ 2003.

    4. ≈мель€нов ¬.»., “укачев ».√. Ђќпределение технического состо€ни€ опорно-стержневой изол€ции без отключени€ от сетиї. —борник Ђћетоды и средства оценки состо€ни€ энергетического оборудовани€ї. ¬ыпуск 28. ѕод редакцией ј.». “аджибаева и ¬.Ќ. ќсотова. —анкт-ѕетербург, 2005 г.

    5. Ђѕрочность, устойчивость, колебани€ї. —правочник. ѕод редакцией ».ј. Ѕиргера и я.√. ѕановко. ћосква, 1968г.

    6. Ѕабаков ».ћ. Ђ“еори€ колебанийї. ћосква, 1968г.

    7. Ђ¬ибрации в техникеї. —правочник. ѕод редакцией ¬.¬. Ѕолотина. ћосква, 1978г.

    8. Ќовый политехнический словарь. ѕод редакцией ј.ё. »шлинского. Ѕ. –.Ё. ћосква. 2000 г.

  • ƒата публикации: 17.11.2020
  • 7103
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150