Після включення методик діагностики електротехнічного маслонаповненого обладнання без зняття робочої напруги до нормативного документа, що вийшов у 1998 році, кількість організацій, що працюють у цьому напрямі, різко зросла. Причому до того вони такими вимірами не займалися. На жаль, вони часто не мають досвіду практичної роботи в цій галузі, незважаючи на те, що є солідними організаціями і мають у своєму розпорядженні кадри заслужених фахівців.
Досвід експлуатації ТТ (трансформаторів струму) показує, що типовими є місцеві дефекти, поява та еволюція яких викликає тепловою пробою ізоляції або до електричного пробою ізоляції внаслідок виникнення та розростання дрібних місцевих розрядів.
На ранній стадії виникнення та еволюції такі дефекти можна виявити шляхом вимірювання тангенсу кута діелектричних втрат, не знімаючи робочої напруги та за допомогою тепловізора. Теоретичні засади такого аналізу викладено у книзі В.С. Полякова «Аналіз схем вимірювань характеристик ізоляції високовольтних вводів і ТТ під робочою напругою», Санкт-Петербург. Дефекти є місцями втрат – витоків електричного струму, які спричиняють підвищене нагрівання обладнання. У такий спосіб підприємства за свої гроші опалюють атмосферу. Тепловізійна діагностика на підприємствах, що експлуатують електромережеве обладнання, застосовується з 1966 року. Наприклад, з цією метою застосовується тепловизионная ІЧ-камера Р-60. Її технічні характеристики дозволяють діагностувати електротехнічне обладнання, не знімаючи робочої напруги. Тепловізійна діагностика є складним технічним завданням. Вміння працювати з комп'ютером та інфрачервоною камерою достатньо лише для малювання гарних картинок. Для діагностування за допомогою тепловізора стану обладнання електричних підстанцій необхідно знати конструктивні особливості будь-якого агрегату. Наприклад, треба знати перелік дефектів, які можуть з'явитися на ТТ-110 та трансформаторі ТТ-330, треба розуміти причини їх виникнення та тривалість розвитку дефекту. Тепловізор – прилад досить дорогий. Він коштує від 324 до 1260 тисяч рублів, але, як свідчить досвід, окупається за 8-12 місяців. Головна проблема – зацікавити керівництво та переконати технічних фахівців, які експлуатують обладнання, що діагностика за допомогою інфрачервоної камери дозволить запобігти аварії задовго до її виникнення. Фактично цей період може становити 7-8 місяців. Тоді тепловізійна діагностика займе гідне місце серед першочергових завдань.
Тепловізор дозволяє визначити і навіть побачити, як зображення, розподіл тепла по поверхні вимірювальних трансформаторів струму на напругу 110-330 кВ. Для цього до трансформатора не потрібно торкатися. ТТ функціонує, коли на нього подано напругу, і він перебуває під навантаженням. Трансформатор «здоровий», тобто справний, якщо його температура не відрізняється більш ніж на 0,3 градуса Цельсія від температури інших подібних трансформаторів, що є на станції та контрольній базі випробувача. Ознакою "хвороби" можуть бути локальні нагрівання, яких немає у "здорових" трансформаторів. Орієнтиром тут служить той самий поріг занепокоєння – 0,3 градуса Цельсія.
Приклади нагріву та порушень
Через окислення клеми у розподільній шафі один із висновків вторинної обмотки трансформатора струму виявився від'єднаний. Обмотка виявилася незаземленою. ТТ був у такому стані приблизно 6 місяців. Був демонтований та направлений до ПРП. На ТТ-330 при плановому обстеженні за допомогою тепловізора у червні 1998 року виявився перегрів на одній фазі. Між фазами виник перепад температур 2,4 градуса за Цельсієм. Інформація була прийнята з належною увагою. Було зроблено заміну ТТ. Ситуація не переросла в аварію.
На іншій ПС-330 у грудні 1997 року при обстеженні за допомогою тепловізора виявився перегрів однієї фази на ТТ-330. Перепад температури становив 0,5 градуса Цельсія. Адміністрація та інший персонал, який експлуатує підстанцію, на неї не відреагували. Через 6 місяців ТТ вибухнув. Ці два приклади демонструють різні підходи у подібних ситуаціях. Витрати ремонт однієї фази ТТ-330 становлять близько 800 тисяч рублів. На ремонт однієї фази ТТ-110 витрачається приблизно 120 000 рублів. Витрати на обстеження за допомогою тепловізора всього обладнання підстанції 110 кВ приблизно 40-50 тисяч рублів. Подібним обстеженням транзитної підстанції 330 кВ буде коштувати приблизно 100-120 тисяч рублів. Таким чином, тепловізійне обстеження дозволяє уникнути величезних збитків. Для обстеження за допомогою тепловізора не потрібно багато часу. Машинний час роботи приладу на ПС-110 кВ приблизно 2 години, на підстанції ПС-330 кВ приблизно 4 години. Сюди, звичайно, потрібно додати час на переїзди, доставку та підготовку приладів. Але найбільше – близько 90% часу витрачається на підготовку звіту. У висновку можна виділити такі висновки: Для вимірювальних трансформаторів ТТ-110кВ критична різниця температур становить 0,7-0,8 градуса Цельсія.
Досвід роботи показує, що обстеження за допомогою тепловізора дозволяє впевнено виявляти дефекти в ТТ на самому початку їх розвитку. Завдяки цьому своєчасно проводиться ремонт обладнання, витрати на його проведення скорочуються, вдається скоротити закупівлі нового обладнання.
Обстеження обладнання за допомогою інфрачервоних приладів дозволяє ремонтувати обладнання за його фактичним станом та відмовитися від більш витратної системи ремонту за графіком.
Трансформатори струму ТТ та інше обладнання можуть бути обстежені без зняття робочої напруги та навантаження. Таке обстеження дає більш надійну інформацію про стан обладнання, ніж контроль при знятій напрузі або при випробувальній напрузі 10 кВ, що рекомендується заводом-виробником високовольтної випробувальної лабораторії. Тому тепловізійне обстеження не заважає виконанню основного виробничого завдання – безперебійному постачанню споживачів електроенергією.
Завдяки наочності одержуваних результатів та швидкості обстеження обладнання за допомогою тепловізора черговий на підстанції та оперативний персонал у найкоротший термін отримують інформацію про стан обладнання та можливості виникнення небезпечних та аварійних ситуацій на ньому. Завдяки цьому можна унеможливити виникнення небезпечних режимів роботи обладнання та своєчасно вивести його в ремонт. Таким чином, покращується охорона праці та підвищується безпека виробництва. Тепловізійна камера Р-60 дозволяє діагностувати високовольтне обладнання, задовольняючи найвищі професійні вимоги до якості роботи. Тепловізійна приладова діагностика у поєднанні з комп'ютерною обробкою інформації дозволяє створити робочу базу даних про технічний стан обладнання електропідстанцій Завдяки високій продуктивності технології контролю за допомогою інфрачервоних приладів у такій базі даних інформація може оновлюватися досить швидко. Використання цієї бази черговими, експлуатаційним персоналом та керівниками підприємств дозволить приймати більш надійно обґрунтовані рішення щодо ремонту або заміни обладнання, а також про аварійне відключення.