Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а


страница1/5
instryktsiya.ru > Инструкция по применению > Методические указания
  1   2   3   4   5
ОАО "ФСК ЕЭС"
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНТРОЛЮ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФАРФОРОВЫХ ОПОРНО-СТЕРЖНЕВЫХ ИЗОЛЯТОРОВ РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ 110 КВ И ВЫШЕ И ФАРФОРОВЫХ ПОКРЫШЕК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВОЗДУШНЫХ И МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Содержание
1. Общие положения

2. Методические указания по акустико-эмиссионному контролю

2.1 Объекты контроля

2.2. Методика акустико-эмиссионного контроля

2.2.1 Принципы акустико-эмиссионного контроля

2.2.2 Порядок АЭ контроля опорно-стержневых изоляторов разъединителей

2.2.3 Порядок АЭ контроля фарфоровых покрышек высоковольтных воздушных и масляных выключателей

2.2.4 Оформление результатов акустико-эмиссионных испытаний

Приложение 2.1 Технологическая карта на испытание фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кВ акустико-эмиссионным методом

Приложение 2.2 Технологическая карта на испытание фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 150 и 220 кВ акустико-эмиссионным методом

Приложение 2.3 Технологическая карта на испытание фарфоровых покрышек высоковольтных выключателей акустико-эмиссионным методом

Приложение 2.4 Формы отчетов о контроле изоляторов

3. Методические указания по ультразвуковому неразрушающему контролю

3.1 Объекты контроля и выявляемые дефекты

3.2 Принципы и методы УЗНК

3.3 Аппаратура и механизмы для проведения УЗНК

3.4 Порядок по подготовки рабочего места и контролируемого высоковольтного оборудования к проведению контроля

3.5 Порядок проведения контроля

3.6 Особенности проведения УЗНК изоляторов

3.7 Разбраковка изоляторов по результатам УЗНК

3.8 Документирование результатов УЗНК

ЛИТЕРАТУРА
1. Общие положения
Как известно, за последнее десятилетие резко сократились объемы строительства электрических сетей как взамен пришедших в негодность, так и для присоединения новых потребителей. Сократились объемы работ по техническому перевооружению и реконструкции, а также всех видов ремонтов, направленных на восстановление основных фондов и поддержки их в технически исправном состоянии. Сокращение объемов нового строительства и строительства электрических сетей, взамен пришедших в негодность, увеличило долю оборудования, срок службы которого превышает нормативный. Это, в частности, относится к высоковольтной коммутационной аппаратуре, в том числе к разъединителям и высоковольтным воздушным и масляным выключателям.

Как показала практика эксплуатации разъединителей и высоковольтных воздушных и масляных выключателей, важнейшей частью, влияющей на надежность их работы, являются опорно-стержневые фарфоровые изоляторы и фарфоровые покрышки, соответственно.

Повреждаемость разъединителей и высоковольтных выключателей из-за поломок изоляторов по-прежнему остается высокой, а по мере старения изоляторов вероятность их выхода из строя увеличивается. По данным ОАО «ВНИИЭ», практически все отечественные разъединители и высоковольтные выключатели имеют невысокое качество фарфора изоляторов. Это также подтверждается практикой эксплуатации – в 60-70 % случаев основной причиной разрушения указанного оборудования является низкое качество изготовления изоляторов, обусловленное нарушением основных технологических режимов процесса производства фарфора. Поломки изоляторов приводят к отключениям потребителей и к несчастным случаям.

Практика работы многих электросетевых предприятий и электростанций показала, что одним из эффективных способов предупреждения таких поломок является выявление внешних и внутренних дефектов изоляторов в процессе их эксплуатации. Это подтверждается двумя циркулярами РАО «ЕЭС России» «О предупреждении поломок опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110-220 кВ» № Ц9-04-97 (Э) от 29.12.1997 г. и № Ц01-01 (Э) от 14.05.2001 г.

Ввод в действие этих циркуляров значительно активизировал работу энергопредприятий по применению методов и средств диагностики технического состояния изоляторов.

В то же время стало ясно, что необходима более глубокая методическая основа применения современных средств диагностики с достаточно подробным описанием принципов, методики. Порядка контроля технического состояния фарфора в условиях эксплуатации коммутационных аппаратов.

Разработка такой методической основы в виде соответствующих указаний и является основной целью настоящего научно-технического отчета.
2. Методические указания по акустико-эмиссионному контролю
2.1 Объект контроля

Объектом контроля являются:

- высоковольтные фарфоровые опорно-стержневые изоляторы (ИОС-110-300, ИОС-110-400, С-4, СТ-110, УСТ-110, ИОС-110-600, АКО-110-600, С-8, ИОС-110-1000, ОНС-110-1000, КО-400, ИОС-110-1250, С-12,5, КО-110-1250 и пр.) разъединителей 35, 110 кВ и выше;

- полые фарфоровые покрышки (гасительная камера, опора камеры, отделитель, опора отделителя - различных типов) высоковольтных воздушных выключателей;

- полые фарфоровые покрышки (различных типов) высоковольтных масляных (маломасляных) выключателей.

Акустико-эмиссионный (АЭ) контроль высоковольтных фарфоровых опорно-стержневых изоляторов может проводиться как на одноколонковых изоляторах в составе смонтированного разъединителя, так и на отдельных изоляторах.

АЭ контроль полых фарфоровых покрышек высоковольтных воздушных и масляных выключателей должен проводиться на отдельных изоляторах при условии демонтажа выключателя.

АЭ контролю должны подвергаться:

- вновь поступающие на энергопредприятия фарфоровые покрышки и опорно-стержневые изоляторы 110 кВ серии ИОС (как в составе разъединителей 110 кВ и выше, так и отдельных партий);

- фарфоровые покрышки и опорно-стержневые изоляторы любых типов по истечении гарантийного срока, соответственно, на высоковольтные выключатели и разъединители 110 кВ и выше;

- фарфоровые покрышки и опорно-стержневые изоляторы любых типов при проведении средних и крупных ремонтов, соответственно, высоковольтных выключателей и разъединителей 110 кВ и выше;

- фарфоровые покрышки при обнаружении на них сколов фарфора, а также опорно-стержневые изоляторы любых типов при обнаружении на них сколов фарфора, дефектов армировочных швов или контактной системы разъединителей, которые могли привести к снижению механической прочности изоляторов и (или) к существенному увеличению нагрузок на ниx;

- фарфоровые покрышки и опорно-стержневые изоляторы, отобранные из резерва (после длительного хранения, в т.ч. после истечения гарантийного срока) для замены.

Запрещается производство гидравлических испытаний фарфоровых покрышек и механических испытаний опорно-стержневые изоляторов без одновременного проведения акустико-эмиссионного контроля их состояния.
2.2 Методика акустико-эмиссионного контроля
2.2.1 Принципы акустико-эмиссионного контроля

Электротехнический фарфор является композиционным материалом, состоящим в основном из кварцевых частиц, распределенных в стеклообразной матрице. В процессе изготовления изолятора эти частицы подвергаются воздействию значительных растягивающих напряжений, возникающих при охлаждении фарфора после обжига из-за разных коэффициентов линейного расширения двух материалов. При действии этих напряжений могут зарождаться микротрещины в кварцевых частицах, стеклообразной матрице и на их границах. Этот процесс, в некоторой степени, характерен даже для доброкачественных изделий.

Надежность изолятора определяется, в первую очередь, качеством его фарфорового тела. При этом:

а) дефекты даже очень малых размеров (например, поверхностная трещина глубиной всего 0,1мм, расположенная у нижнего фланца изолятора способны привести к разрушению изолятора;

б) длительность развития трещины от ее зарождения до излома фарфора трудно прогнозировать (от секунд до нескольких лет);

в) визуально обнаружить внутренние трещины фарфора (а также трещины, расположенные под фланцем изолятора) невозможно, а поверхностные трещины - очень трудно.

Воздействие на изолятор внешней силы приводит к появлению в нем дополнительных напряжений, разрушению новых частиц и скачкообразному росту микротрещин. При этом будут излучаться сигналы акустической эмиссии (АЭ). Количество их пропорционально числу разрушенных частиц, которое, в свою очередь, зависит от характера распределения их прочностей и от уровня приложенной нагрузки.

Важно отметить, что при первичном нагружении АЭ регистрируется даже у доброкачественных изделий. При повторном нагружении АЭ не будет до тех пор, пока нагрузка не превысит величины, которую она достигла в первом цикле нагружения, и пока не начнут растрескиваться частицы, имеющие большую прочность, чем разрушенные при первом нагружении. Описанное явление характерно для доброкачественного фарфора и получило название "эффект Кайзера".

Эффект Кайзера нарушается (то есть при повторном нагружении наблюдается АЭ), в том случае, если в фарфоре происходит рост так называемой "магистральной трещины" (МТ). Для МТ характерно, что она развивается даже при постоянном уровне нагрузки. Таким образом, в фарфоре возможны два типа трещин: первый - неопасное микрорастрескивание, которое затухает при постоянном уровне нагрузки и второй - МТ, развивающаяся при постоянной и даже несколько сниженной нагрузке.

Для фарфора известна изображенная на рис. 1 зависимость скорости V роста МТ от величины коэффициента интенсивности напряжений Ki, пропорционален корню квадратному из длины трещины L и растягивающему напряжению:
,
где А – коэффициент, зависящий от свойств материала.
Если длина трещины и приложенное напряжение таковы, что Ki меньше порогового коэффициента интенсивности Ko, то трещина не будет развиваться (V = 0), то есть срок службы изделия неограничен. Если же Ki ³ Ko, то трещина будет расти со скоростью:
,
где n – параметр, равный для фарфора 30 – 40;

KIc – критическое значение Ki (при изломе изделия);

a и b – коэффициенты, зависящие от свойств материала.
Срок службы изделия с МТ, равный времени развития МТ до излома изделия, можно найти по формуле:

Поскольку показатель степени n для фарфора равен 30 - 40, срок службы изделия резко меняется даже при небольшом изменении соотношения KIi / KIc.

Рис. 1
Например, для одного из сортов фарфора в табл. 1 указаны величины KIi / KIc и соответствующие сроки службы фарфора.
Таблица 1


KIi / KIc

0,26

0,30

0,33

0,38

Т

20 лет

1 год

1 месяц

1 сутки


Отсюда следует важный для практики вывод. Недопустимо эксплуатировать фарфоровое изделие с МТ, так как его срок службы трудно прогнозировать, а незначительное увеличение нагрузки приведет к разрушению. Поэтому изоляторы с МТ необходимо выявлять и отбраковывать.

Изолятор с МТ можно выявить, как указано выше, по нарушению эффекта Кайзера. На основе этого эффекта разработан способ контроля, который позволяет оценить состояние изолятора по активности АЭ не в процессе нагружения, а при постоянной испытательной нагрузке. Проводится два цикла гидравлического нагружения фарфоровой покрышки или механического нагружения опорно-стержневого изолятора до заранее выбранной величины испытательной нагрузки. В каждом цикле при постоянной величине испытательной нагрузки делается замер активности АЭ. При втором замере активность АЭ должна быть равна нулю в доброкачественном изделии. Если же в изоляторе развивается МТ, то, как правило, за время замера регистрируются десятки, а иногда и сотни импульсов АЭ.

В некоторых случаях у доброкачественных изоляторов АЭ отсутствует и при первом цикле нагружения. Если при испытательной нагрузке первого цикла активность АЭ равна нулю, то в таком случае второй цикл можно не проводить.

Опытным путем обнаружено, что при повторном нагружении изолятора без МТ может появиться АЭ при нагрузке, равной максимальной нагрузке первого цикла. Это вызовет ошибочную браковку изделия. Чтобы этого избежать, необходимо в первом цикле максимальную нагрузку выдержать постоянной примерно 60 секунд и только потом снижать ее. Кроме того, максимальная нагрузка первого цикла должна быть на 7-10 % больше максимальной нагрузки второго цикла.

Важным методическим вопросом при АЭ контроле является правильный выбор испытательной нагрузки. Она должна имитировать возможные эксплуатационные нагрузки, а ее значение должно быть равно или больше максимального значения эксплуатационной нагрузки. Если при выполнении этих условий в изоляторе не обнаружена МТ, то можно гарантировать, что в эксплуатации она тоже не будет развиваться.

Как известно, разъединитель комплектуется такими изоляторами, минимальная разрушающая нагрузка которых в 2,5 раза больше максимальной эксплуатационной нагрузки. Таким образом, испытательная нагрузка должна быть равна 40% минимальной разрушающей нагрузки для данного типа изоляторов.

Для фарфоровых покрышек высоковольтных воздушных и масляных выключателей испытательная нагрузка выбирается из соотношения
Pисп. = Рисп. зав. · 0,4 / 0,7 = 0,57 Рисп. зав.,
где Рисп. – значение испытательного давления в эксплуатации,

Рисп. зав. – значение испытательного давления на заводе-изготовителе.
При отключении разъединителя механические усилия, действующие на изолятор, приложены к его верхнему фланцу и направлены по оси полюса к его центру, а при включении разъединителя - от центра. В этих двух случаях разные области фарфорового тела изолятора испытывают растягивающие напряжения, которые могут вызвать развитие МТ. Поэтому при АЭ контроле опорно-стержневых изоляторов надо имитировать и то и другое направление усилий.

Рекомендуется испытывать колонки разъединителей электронно-механическим нагружающим устройством типа УКИ-1. Благодаря тому, что в нем вместо пружинного динамометра применен тензорезисторный датчик силы, можно, укрепив УКИ-1 на колонках со сведенными ножами, нагружать изоляторы в обоих направлениях, не разворачивая их на 180°.

Зависимость скорости роста магистральной трещины в керамике и активности акустической эмиссии от коэффициента интенсивности напряжений
2.2.2 Порядок АЭ контроля опорно-стержневых изоляторов разъединителей

2.2.2.1 Общие указания

Перед проведением контроля желательно иметь запас опорно-стержневых изоляторов в размере 3-5% от числа проверяемых.

АЭ контроль выполняется с помощью АЭ прибора ПАК-ЗМ и прибора УКИ-1.

Прибор ПАК-ЗМ непосредственно предназначен для выявления развивающейся трещины в фарфоровых опорно-стержневых изоляторах. Основными его блоками являются 2 АЭ датчика и блок индикации. Передняя панель блока индикации приведена на рис. 2.
  1   2   3   4   5

Поделиться в соцсетях



Похожие:

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по микробиологическому контролю детских сухих молочных смесей и их
Настоящие "Методические указания" предназначаются для санитарно-эпидемиологических

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по контролю за технической обоснованностью...
Методические указания предназначены для органов государственного горного надзора, государственных налоговых инспекций

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по теории вероятностей и математической статистике...
Контрольные работы и методические указания по теории вероятностей и математической статистике

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по обеспечению взрывопожаробезопасности при эксплуатации
Настоящие Методические указания устанавливают требования, направленные на обеспечение

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по применению единых ремонтных ведомостей в судоремонте
Настоящие Методические указания являются основным документом, определяющим работу

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания мук 1887-04
...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания му 1885-04
Методические указания предназначены для специалистов органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы и лечебно-профилактических...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания му 1891-04
Методические указания предназначены для специалистов органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы и лечебно-профилактических...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания му 1891-04
Методические указания предназначены для специалистов органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы и лечебно-профилактических...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по газохроматографическому измерению концентраций...
Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями гост 12 005-88. Ссбт

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconВременные методические указания по хроматографическому и газохроматографическому
Методические указания предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и научно-исследовательских учреждений Минздрава ссср,...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку тепла
Методические указания предназначены для использования коммунальными теплоснабжающими предприятиями предприятия объединенных котельных...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по проведению профилактической дезинфекции...
Методические указания предназначены для персонала бассейнов, а также работников санитарно-эпидемиологических станций, организующих...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по входному контролю качества твердого топлива,...
Разработано Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке...
Методические указания предназначены для специалистов лечебно профилактических учреждений (лпу), работников дезинфекционной и санитарно...

Методические указания по контролю механического состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов разъединителей 110 кв и выше и ф а iconМетодические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке...
Методические указания предназначены для специалистов лечебно профилактических учреждений (лпу), работников дезинфекционной и санитарно...


Инструкция




При копировании материала укажите ссылку © 2000-2017
контакты
instryktsiya.ru
..На главную