Энергетика

Опытная эксплуатация прошла успешно

Опытная эксплуатация прибора проходила в регионах с различными климатическими условиями. Основными пунктами программы проведения опытной эксплуатации являлись: соответствие прибора заявленным ТУ; обучение персонала самостоятельной работе с прибором; проверка эксплуатационных характеристик прибора — надёжности, удобства применения, работоспособности в условиях низких температур. В целом, по отзывам, полученным от специалистов, проводивших опытную эксплуатацию прибора, она прошла успешно.

Вологодские электрические сети филиала «Вологдаэнерго» ОАО «МРСК Северо-Запада» и Пригородные сети ОАО «Ленэнерго» предоставили возможность проверить и сравнить показания прибора ЛИСУ с показаниями других приборов и фактическим состоянием исследуемых деревянных опор путём их последующего демонтажа и распиловки.

Поскольку прибор ЛИСУ является первым прибором, в котором реализован акустический метод частот собственных колебаний для исследования всего тела опоры, и нет возможности сравнить правильность его показаний, была предложена следующая методика:
• прибором ЛИСУ исследуется опора, и показания эквивалентного диаметра фиксируются (рис. 1);
• опора либо обкапывается на глубину 50 см, либо вынимается из грунта и исследуется прибором ПКДО в области опасного сечения (рис. 2);
• ультразвуковым прибором «Пульсар-1 и 2» производится поверхностное «прозвучивание» участков опоры длиной 50 см по всей длине вдоль волокон и сквозное «прозвучивание» по диаметру опоры в 19 точках (через каждые 50 см) для определения мест загнивания и минимального значения эквивалентного диаметра;
• опора распиливается, и результаты измерений всех трёх приборов сравниваются с её реальным состоянием.

В посёлке Семшино (Вологодская обл.) в октябре 2010 г. были обследованы пять деревянных опор ВЛ 220 кВ, смонтированной в 1972 г. с целью выявления опоры с худшими прочностными характеристиками.

На основании полученных результатов обследования прибором ЛИСУ (табл. 1) было принято решение о замене опоры № 4, так как она имела наименьший эквивалентный диаметр.

На теле опоры имелось большое количество мелких трещин шириной раскрытия не более 2—3 мм и глубиной не более 2 см.

После демонтажа опоры № 4 ее геометрические размеры были зафиксированы с помощью измерительной рулетки (табл. 2).

На основании данных ультразвукового исследования прибором «Пульсар» была рассчитана скорость прохождения звука во всей опоре в двух направлениях — вдоль и поперёк волокон.

На рис. 3 схематически изображена опора с указанием на ней поврежденных областей, а также значения скорости звука по всей длине опоры в двух направлениях.

С целью выявления наличия загнивания и прочих дефектов опора была распилена согласно схеме на рис. 4.

Все образцы (срезы) были пронумерованы и визуально обследованы. В срезах 4, 5, 6, 7 и 8 были обнаружены несущественные начальные очаги внутреннего загнивания (рис. 5 и 6). В срезах 3, 2 и 1 (закопанная часть опоры) в центре обнаружен начальный очаг внутреннего загнивания диаметром около 1 см, а также зафиксировано существенное изменение цвета и структуры древесины во внешних годичных кругах срезов толщиной от 5 до 8 см (рис. 5). Цвет древесины в данной области стал темно-серым, а ее структура мягкой и сравнительно легко крошилась (рис. 7). Такое изменение в структуре древесины можно объяснить влиянием агрессивной почвы, а не наличием грибков. Дело в том, что опора находилась в поле, которое постоянно обрабатывалось различными химическими удобрениями, которые могли привести к изменению PH почвы.

Эквивалентный диаметр здоровой части древесины, измеренный рулеткой (рис. 8), составил от 13 до 15 см, что полностью совпало с показаниями, полученными прибором ЛИСУ перед демонтажом опоры.

В ноябре 2010 г. в рамках опытной эксплуатации прибора ЛИСУ во Всеволожском РЭС филиала ОАО «Ленэнерго» — Пригородные электрические сети по вышеописанной методике (табл. 3) была обследована деревянная одностоечная опора №45 ВЛ 0,4 кВ Л-1 (ТП 2214, фидер 325-11).

Результаты измерений прибора ЛИСУ совпали с результатами обследований, выполненных щупом, прибором «Пульсар-2» (рис. 9) и простукиванием. Получено ещё одно инструментальное подтверждение визуальной оценки.

Правильность выводов о сильном ухудшении состояния опоры была подтверждена после её демонтажа, распиловки и осмотра сечений (срезов) по всей длине ствола.

Прибор с высокой точностью определяет эквивалентный диаметр деревянных опор и их остаточный ресурс (рис. 10). Но всё это относится пока к одностоечным опорам с грунтовой заделкой, опорам на приставках, с откосами, на бетонных подпятниках.

На прошедшем в Вологде научно-техническом совете ОАО «МРСК Северо-Запада» главным инженером Вологодских электрических сетей Ковязиным С.В. были рассмотрены предварительные результаты опытной эксплуатации прибора. Большинство высказанных критических замечаний и предложений были учтены разработчиками и нашли свою реализацию. После этого опытная эксплуатация прибора продолжилась. По её завершении был составлен акт и выдан положительный отзыв о работе прибора.

Одним из итогов опытной эксплуатации прибора явилось получение дополнительных данных о состоянии древесины более 400 опор в различных регионах и климатических зонах. Прибор записал в свою память не только все действия оператора при измерении, но и полученные при этом сигналы, которые после корреляционного статистического анализа позволили внести соответствующие поправки и увеличить точность его работы.

К сожалению, пока не удаётся провести эксперимент с исследованием бетонной опоры и подтверждением выданных прибором ЛИСУ расчётных данных о критериях оценки её прочности — изгибающем моменте и критической силе при её разрушении — ввиду сложности его проведения в полевых условиях. Но такие испытания намечены и будут проведены в ЦИВЛ фирмы ОРГРЭС в г. Хотьково на специальном стенде. Предварительные договорённости уже достигнуты.

Вместе с тем пожелания о создании одного прибора, способного диагностировать все виды опор, включая сложные (рис. 11), с указанием вышедшего из строя элемента и в любом климатическом сезоне в настоящее время остаются пока труднореализуемыми.

В чём же тут дело. Сложная опора состоит более чем из 30 элементов и 12 соединительных узлов. Это древесина разного диаметра, разной длины, разного возраста, степени и качества пропитки. Соединения имеют различные форму и качество — болтовое или бандажное. При этом реально возможно провести измерение геометрических размеров только несущих стоек.

Это задача с очень многими неизвестными. Мы не говорим, что она не имеет решения. Оно есть, но, возможно, потребует создания нового прибора, проведения отдельных НИОКР, времени и средств. Это включено в перспективный план работы ООО «Электротехнические Системы».

Лёгкость работы с прибором и быстрое получение результата создали иллюзию простоты и возможности его применения для исследования любых типов опор и в любом сезоне. К сожалению, это далеко не так. Это было достигнуто за счёт применения новых технологий, способов обработки сигнала, большой наукоёмкости изделия. Чем ниже требования к подготовке персонала, тем сложнее прибор. Если бы всё было так просто, то такой прибор был бы создан давным-давно.

По решению руководства ОАО «МРСК Северо-Запада» на предстоящих в Вологде в июне 2011 г. соревнованиях профессионального мастерства бригад электромонтёров на одном из этапов будет включена в программу диагностика опор ВЛ с помощью прибора ЛИСУ.

Авторы выражают огромную благодарность руководителям ОАО «МРСК Северо-Запада» и ОАО «Ленэнерго» за поддержку и внедрение прибора ЛИСУ в своих подразделениях.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно