Диагностика ОПН в эксплуатации: сравнение методов контроля
Коротко: Диагностика ОПН сводится к оценке состояния варисторов и герметичности корпуса без вскрытия аппарата. Основные методы: измерение тока проводимости и его активной составляющей, тепловизионный контроль, измерение сопротивления изоляции и регистрация срабатываний. Ни один метод не дает полной картины, поэтому их комбинируют и сравнивают результаты во времени и между фазами.
Ограничитель годами стоит под рабочим напряжением и почти не дает внешних признаков старения. Отказ часто случается внезапно, с коротким замыканием. Поэтому диагностика ОПН строится на косвенных признаках: токе, температуре и истории срабатываний. Сравним основные методы, их возможности и ограничения.
Что ищет диагностика ОПН
У исправного ограничителя под рабочим напряжением течет малый ток, в основном емкостный. При старении варисторов или увлажнении внутреннего объема растет активная составляющая тока, аппарат начинает греться, и при неблагоприятном тепловом балансе возможен тепловой пробой. Задача диагностики: заметить эти изменения раньше, чем они приведут к отказу.
Ток проводимости и его активная составляющая
Полный ток проводимости измеряют под рабочим напряжением или с отключением аппарата от сети при подаче испытательного напряжения. Результат сравнивают с паспортным значением: ограничитель считается годным, если ток при наибольшем рабочем напряжении не превышает предельного значения, указанного изготовителем.
Слабое место метода в том, что полный ток в основном емкостный и мало меняется при начальном старении. Более чувствительна оценка активной составляющей, в том числе по высшим гармоникам тока. Для таких измерений нужны специальные приборы и учет искажений напряжения сети.
Тепловизионный контроль ОПН
Тепловизор показывает распределение температуры по корпусу без отключения оборудования. Признак неисправности: локальный нагрев отдельного модуля или заметная разница температур между фазами одного комплекта. Метод удобен для массового обхода, но у него есть ограничения: влияние солнца, ветра и загрязнения поверхности, а у фарфоровых аппаратов внутренний нагрев видно хуже из-за толщины покрышки.
Сравнение методов диагностики ОПН
Метод
Что показывает
Отключение
Ограничения
Визуальный осмотр
Трещины, сколы, следы перекрытия, состояние креплений
Нет
Не видит внутренних изменений
Сопротивление изоляции
Увлажнение, грубые дефекты
Да
Требует чистой и сухой поверхности
Полный ток проводимости
Общее состояние, сравнение с паспортом
Возможно без отключения
Низкая чувствительность к раннему старению
Активная составляющая тока
Старение варисторов
Нет
Нужна специальная аппаратура
Тепловизионный контроль
Локальный нагрев, разница фаз
Нет
Зависит от погоды и материала корпуса
Счетчик срабатываний
Число воздействий
Нет
Не оценивает состояние варисторов
Устройства контроля и онлайн-мониторинг
Для постоянного наблюдения ОПН устанавливают на изолирующее основание и подключают к нему устройство контроля: регистратор срабатываний, индикатор тока или систему, которая передает данные в АСУ подстанции. Это позволяет видеть тренд, а не разовый замер. Какие приборы бывают и как их выбрать, рассказано в обзоре устройств контроля состояния ограничителей, а документация на приборы есть в разделе устройств контроля ОПН производства завода.
Периодичность устанавливают нормативы эксплуатирующей организации и руководство по эксплуатации аппарата. Тепловизионный контроль и осмотр обычно проводят чаще, чем измерения с отключением.
Можно ли измерить ток проводимости ОПН без отключения?
Да, если ОПН установлен на изолирующем основании или подключен через устройство контроля. Иначе измерение выполняют с отключением от сети.
Что делать, если ток проводимости вырос?
Повторить измерение, сравнить фазы и учесть условия: температуру, напряжение, загрязнение. Если ток превышает предельное паспортное значение, ограничитель выводят из работы.
Показывает ли счетчик срабатываний износ ОПН?
Нет, он фиксирует только число воздействий. Его данные полезны вместе с измерением тока проводимости и тепловизионным контролем.
АО «ЗЭУ» выпускает ограничители перенапряжений и устройства контроля их состояния. Если нужна консультация по выбору средств диагностики ОПН для подстанции или проекта, напишите инженерам завода в Санкт-Петербурге.