Диагностирование электроэнергетического оборудования - это процесс определения его технического состояния и выявления возможных неисправностей или дефектов. Диагностирование позволяет предотвратить аварии, повысить надежность и эффективность работы оборудования, продлить его срок службы и снизить затраты на ремонт и обслуживание.
Техническая диагностика: основные принципы и задачи
Техническая диагностика, происходящая от греческого слова "распознавание," представляет собой комплекс мероприятий, направленных на изучение и выявление признаков неисправности или работоспособности оборудования. Этот процесс включает в себя определение методов и средств, позволяющих сделать заключение или поставить диагноз о наличии или отсутствии дефекта.
В более широком смысле, техническая диагностика помогает оценить текущее состояние изучаемого объекта. Её главная задача заключается в выявлении и анализе внутренних причин неисправности оборудования, в то время как внешние причины могут быть обычно обнаружены визуально.
Согласно ГОСТ 20911–89, техническая диагностика определяется как "область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов." Объект, состояние которого подлежит определению, называется объектом диагностирования (ОД), а сам процесс исследования ОД – диагностированием.
Основной целью технической диагностики является в первую очередь распознавание состояния технической системы при наличии ограниченной информации. Это позволяет повысить надежность системы и оценить остаточный ресурс оборудования.
Поскольку разные технические системы обладают разной структурой и назначением, не существует единого подхода к технической диагностике для всех систем. Каждая система требует индивидуального подхода.
Классификация методов диагностирования электрооборудования
Согласно общей классификации, методы диагностирования электрооборудования можно разделить на две основные группы, известные как методы контроля: методы неразрушающего и разрушающего контроля.
Методы неразрушающего контроля (НК) - это техники контроля материалов (или изделий), которые не требуют разрушения образцов материала (или изделия) в процессе исследования.
Следовательно, методы разрушающего контроля - это методы, которые включают в себя разрушение образцов материала (или изделия) для проведения проверки.
Неразрушающие методы основаны на измерении различных физических параметров оборудования, таких как температура, напряжение, ток, сопротивление, индуктивность, ёмкость, частота, шум, вибрация и т.д.
Все методы неразрушающего контроля, в свою очередь, могут быть классифицированы на основе принципов их работы, то есть на физические явления, на которых они основаны.
Ниже приведены основные методы неразрушающего контроля, определенные в соответствии с ГОСТ Р 56542–2015 и наиболее часто используемые для диагностики электротехнического оборудования:
- Магнитный метод: этот метод использует магнитное поле для выявления дефектов и аномалий в материалах и конструкциях.
- Электрический метод: в данном случае метод основан на электрических характеристиках и позволяет выявить потенциальные проблемы.
- Вихретоковый метод: этот метод использует изменения в электромагнитных полях для диагностики.
- Радиоволновой метод: радиоволны применяются для обнаружения дефектов в материалах.
- Тепловой метод: этот метод использует тепловое излучение для анализа объектов.
- Оптический метод: оптические характеристики материалов применяются для диагностики.
- Радиационный метод: радиационное излучение применяется для обнаружения дефектов и аномалий.
- Акустический метод: акустические волны используются для диагностики состояния объектов.
- Методы с использованием проникающих веществ: в данную категорию входят капиллярный и течеискательный методы, которые используют проникающие вещества для обнаружения дефектов.
Каждый из перечисленных методов также может быть дополнительно классифицирован на основе дополнительных характеристик и признаков в зависимости от конкретной задачи диагностирования.
Наиболее распространённые неразрушающие методы диагностирования электроэнергетического оборудования это:
- Термография - метод, основанный на измерении теплового излучения поверхности оборудования с помощью специальных камер или датчиков. Термография позволяет обнаружить перегрев, короткое замыкание, несбалансированность фаз, изоляционные повреждения и другие проблемы.
- Ультразвуковая дефектоскопия - метод, основанный на измерении отражения и преломления ультразвуковых волн от внутренних структур оборудования. Ультразвуковая дефектоскопия позволяет выявить трещины, пористость, включения, деформации и другие дефекты.
- Электрическая диагностика - метод, основанный на измерении электрических характеристик оборудования, таких как сопротивление изоляции, утечка тока, диэлектрическая проницаемость, потери мощности и т.д. Электрическая диагностика позволяет оценить качество изоляции, контактов, проводников и других элементов.
- Вибрационная диагностика - метод, основанный на измерении колебаний оборудования с помощью акселерометров или виброметров. Вибрационная диагностика позволяет определить наличие несбалансированности, несоосности, износа, зазоров и других неисправностей.
Оценка технического состояния электрооборудования: важный элемент эксплуатации
Оценка технического состояния электрооборудования является ключевым компонентом во всех аспектах функционирования электрооборудования
Одной из ее основных целей является выявление исправности или неисправности оборудования. Исправным считается оборудование, которое соответствует всем установленным нормативными документами требованиям. В противном случае, оно считается неисправным.
Переход из состояния исправности в состояние неисправности происходит из-за дефектов.
Термин "дефект" используется для обозначения любого отдельного несоответствия оборудования.
Дефекты в электрооборудовании могут возникать на разных этапах его жизненного цикла: при изготовлении, монтаже, настройке, эксплуатации, испытаниях и ремонте. Эти дефекты могут иметь разные последствия.
Существует множество разновидностей дефектов в электрооборудовании.
Начнем с оценки состояния дефектов с использованием тепловизионной диагностики, которая чаще всего используется при инфракрасном контроле. Обычно различают четыре основные категории или степени развития дефекта:
- Нормальное состояние оборудования (отсутствие дефектов). Дефект в начальной стадии развития (дефект, не влияющий явно на работу оборудования).
- Сильно развитый дефект (дефект, ограничивающий возможность эксплуатации оборудования или сокращающий его срок службы). Дефект в аварийной стадии развития (дефект, делающий эксплуатацию оборудования невозможной или недопустимой).
В зависимости от степени развития дефектов, принимаются соответствующие решения и меры по их устранению:
- Замена оборудования, его части или элемента. Ремонт оборудования или его элемента (после чего проводится дополнительная проверка качества выполненного ремонта).
- Продолжение эксплуатации с увеличенной периодичностью проверок. Проведение других дополнительных испытаний.
При выявлении дефектов и принятии решений о дальнейшей эксплуатации электротехнического оборудования также следует учитывать вопросы достоверности и точности полученной информации о состоянии оборудования.
Любой метод неразрушающего контроля не гарантирует полной достоверности оценки состояния объекта. Результаты измерений всегда содержат ошибки, что может привести к ложным результатам контроля:
- Исправный объект признается негодным (ложный дефект или ошибка первого рода).
- Неисправный объект признается годным (необнаруженный дефект или ошибка второго рода).
Ошибки при неразрушающем контроле могут иметь разные последствия, и, следовательно, очень важно учитывать их в процессе диагностики и принятия решений о ремонте и замене оборудования.
Факторы, влияющие на результаты неразрушающего контроля
Важно отметить, что при проведении любого вида неразрушающего контроля (НК) существует ряд факторов, которые оказывают влияние на результаты измерений и анализ полученных данных. Эти факторы условно можно разделить на три основные группы:
- Окружающая среда: Метеоусловия (температура воздуха, влажность, облачность, сила ветра и др.), время суток.
- Человеческий фактор: Квалификация персонала, профессиональное знание оборудования, навыки проведения тепловизионного контроля.
- Технический аспект: Информационная база о диагностируемом оборудовании (материал, паспортные данные, год выпуска, состояние поверхности и др.).
На самом деле существует множество других факторов, которые могут влиять на результаты неразрушающего контроля и анализ данных. Однако эта тема настолько обширна, что заслуживает отдельного объемного изучения.
Именно по этой причине каждый вид неразрушающего контроля регламентируется соответствующей нормативной документацией.
Эти документы определяют цели методов неразрушающего контроля, процедуры его проведения, используемые средства контроля, анализ результатов, виды возможных дефектов и рекомендации по их устранению.
Заключение
В данной статье мы рассмотрели основные методы диагностирования электроэнергетического оборудования, которые играют важную роль в обеспечении надежности работы электрооборудования.
Методы диагностики можно разделить на две крупные группы: методы неразрушающего и разрушающего контроля.
Методы неразрушающего контроля позволяют определить состояние материалов и изделий без их разрушения. Они охватывают широкий спектр методов, таких как магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический, а также методы, использующие проникающие вещества. Каждый из этих методов подразумевает определенные принципы работы и специфические технические средства.
Следует отметить, что успешное диагностирование электрооборудования зависит от множества факторов, таких как окружающая среда, человеческий фактор и технические аспекты. Эти факторы могут оказывать влияние на точность результатов диагностики, поэтому их необходимо учитывать при проведении контроля.
Кроме того, важно понимать, что результаты диагностики могут содержать ошибки, что приводит к разным последствиям, включая ложные дефекты или недооценку состояния оборудования.
Именно по этой причине существует нормативная документация, регламентирующая процедуры диагностики, а также рекомендации по устранению выявленных дефектов.
Техническая диагностика электроэнергетического оборудования – это сложный и многогранный процесс, требующий профессионализма и внимательности.
Её результаты существенно влияют на безопасность и эффективность работы электроэнергетических систем, и поэтому она остается приоритетной областью в сфере обслуживания энергетической инфраструктуры.
Смотрите также: Техническая диагностика и методы технического диагностирования
Андрей Повный