Рентгенография высоковольтного оборудования
DOI:
https://doi.org/10.24160/0013-5380-2025-12-27-37Ключевые слова:
высоковольтное оборудование, выключатель, дефект, контроль технического состояния, ремонтопригодность, рентгеновский аппарат, рентгенография, сканированиеАннотация
В статье представлены результаты проведенных в РФ исследований и разработок, направленных на развитие рентгенографического метода контроля технического состояния высоковольтного оборудования. Приведены сведения об опытных образцах рентгенографических комплексов первого и второго поколений, в состав которых входит уникальный рентгеновский аппарат постоянного действия с максимальным значением энергии квантов в спектре 400 кэВ. Описаны технические решения, обеспечивающие повышение мобильности и оперативности рентгенографии высоковольтного оборудования в эксплуатации при одновременном снижении уровня радиационной опасности. Предложена физико-математическая модель рентгенографии высоковольтного оборудования, с помощью которой проведён анализ эффективности рентгеновских аппаратов с разными спектрами излучения. Проведена оценка вероятности выявления дефектов рентгенографическим методом с использованием созданных на базе серийно выпускаемых выключателей класса напряжения 110 кВ специальных дефектных образцов. Результаты исследований показали, что рентгенографией может быть выявлено не менее 75 % дефектов внутренних конструктивных элементов маломасляных выключателей и почти 90 % дефектов элегазовых колонковых выключателей. Опытные образцы рентгенографических комплексов первого и второго поколений успешно прошли испытания на объектах электросетевого комплекса РФ. Выполнены исследования радиационной обстановки при работе разработанного рентгенографического комплекса и определены расстояния безопасного размещения персонала.
Библиографические ссылки
1. Mehairajan R.P.Y. et al. Risk-Based Approach to Maintenance Management Applied on Power Transformers. – 9th WCEAM Research Papers. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2015, pp. 415–434, DOI: 10.1007/978-3-319-15536-4_33.
2. Li J. et al. Detection and Diagnosis of Defect in GIS Based on X-ray Digital Imaging Technology. – Energies, 2020, No. 13 (3), DOI: 10.3390/en13030661.
3. Gao K. et al. X-ray Detection Research of Current Transformer. – 3rd International Conference on Electric and Electronics, 2013, pp. 315–318, DOI: 10.2991/eeic-13.2013.74.
4. Вый Д. Система рентген-изображения для диагностики прессованного соединения проводов AN-1. – Сборник докладов XXIV пленарного заседания общественного Совета специалистов по диагностике силового электрооборудования, 2018, с. 156–164.
5. Fantidis G.J. et al. Non-Destructive Testing of Medium and High Voltage Cables with a Transportable Radiography System. – Journal of Engineering Science and Technology Review, 2010, No. 3 (1), pp. 89–94, DOI: 10.25103/jestr.031.16.
6. Darian L.A., Obraztsov R.M., Nikitin O.A. X-Ray Digital Imaging Detection System for High-Voltage Equipment Inspection. – E3S Web of Conferences. Rudenko International Conference “Methodological Problems in Reliability Study of Large Energy Systems”, 2023, vol. 461, DOI: 10.1051/e3sconf/202346101016.
7. Darian L.А. et al. Investigation of the Possibility of Using X-Rays to Control the Technical Condition of High-Voltage Low-Oil Switches. – Russian Electrical Engineering, 2020, No. 91, pp. 500–504, DOI: 10.3103/S1068371220080076.
8. Pang X. et al. Research on Defect Pattern Recognition of GIS Equipment Based on X-ray Digital Imaging Technology. – IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICH-VE), 2018, DOI: 10.1109/ICHVE.2018.8641973.
9. Майоров А.А. Цифровые технологии в радиационном контроле. – В мире неразрушающего контроля, 2009, № 3 (45), с. 5–12.
10. Багаев К.А., Спирков А.Б. Компьютерная радиография и радиографический контроль на плёнку. Сопоставление выявляемости искусственных дефектов. Практические рекомендации по эксплуатации техники. – Промышленная безопасность, 2013, № 5 (30), с. 74–78.
11. Гурвич А.М. Физические основы радиационного контроля и диагностики. М.: Энергоатомиздат, 1989, 168 с.
12. Васильев В.Н. и др. Спектры излучения рентгеновских установок: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1990, 144 с.
13. Бета- и гамма-спектроскопия / под ред. К. Зигбана. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959, 906 с.
14. Дарьян Л.А. и др. Радиационная безопасность при рентгенографии высоковольтного оборудования в эксплуатации. – Энергетик, 2021, № 3, с. 3–12.
15. Darian L.A. et al. X-ray Testing of High-voltage Oil-filled Electrical Equipment: Physical Background and Technical Requirements. – IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation, 2020, vol. 27, No. 1, pp. 172–180, DOI: 10.1109/TDEI.2019.008363.
16. СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). Утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. № 47.
#
1. Mehairajan R.P.Y. et al. Risk-Based Approach to Maintenance Management Applied on Power Transformers. – 9th WCEAM Research Papers. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2015, pp. 415–434, DOI: 10.1007/978-3-319-15536-4_33.
2. Li J. et al. Detection and Diagnosis of Defect in GIS Based on X-ray Digital Imaging Technology. – Energies, 2020, No. 13 (3), DOI: 10.3390/en13030661.
3. Gao K. et al. X-ray Detection Research of Current Transformer. – 3rd International Conference on Electric and Electronics, 2013, pp. 315–318, DOI: 10.2991/eeic-13.2013.74.
4. Vyy D. Sbornik dokladov XXIV plenarnogo zasedaniya obshchestvennogo Soveta spetsialistov po diagnostike silovogo elektrooborudovaniya – in Russ. (Compilation of Reports of the XXIV Plenary Session of the Public Council of Specialists in Diagnostics of Power Electrical Equipment), 2018, pp. 156–164.
5. Fantidis G.J. et al. Non-Destructive Testing of Medium and High Voltage Cables with a Transportable Radiography System. – Journal of Engineering Science and Technology Review, 2010, No. 3 (1), pp. 89–94, DOI: 10.25103/jestr.031.16.
6. Darian L.A., Obraztsov R.M., Nikitin O.A. X-Ray Digital Imaging Detection System for High-Voltage Equipment Inspec-tion. – E3S Web of Conferences. Rudenko International Conference “Methodological Problems in Reliability Study of Large Energy Systems”, 2023, vol. 461, DOI: 10.1051/e3sconf/202346101016.
7. Darian L.A. et al. Russian Electrical Engineering, 2020, No. 91, pp. 500–504, DOI: 10.3103/S1068371220080076.
8. Pang X. et al. Research on Defect Pattern Recognition of GIS Equipment Based on X-ray Digital Imaging Technology. – IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICH-VE), 2018, DOI: 10.1109/ICHVE.2018.8641973.
9. Mayorov A.A. V mire nerazrushayushchego kontrolya – in Russ. (In the World of Non-Destructive Testing), 2009, No. 3 (45), pp. 5–12.
10. Bagaev K.A., Spirkov A.B. Promyshlennaya bezopasnost’ – in Russ. (Industrial Safety), 2013, No. 5 (30), pp. 74–78.
11. Gurvich A.M. Fizicheskie osnovy radiatsionnogo kontrolya i diagnostiki (The Physical Foundations of Radiation Monitoring and Diagnostics). M.: Energoatomizdat, 1989, 168 p.
12. Vasil’ev V.N. et al. Spektry izlucheniya rentgenovskih ustanovok: Spravochnik (Radiation Spectra of X-Ray Installations: A Reference Book). M.: Energoatomizdat, 1990, 144 p.
13. Beta- i gamma-spektroskopiya (Beta and Gamma Spectroscopy) / Ed. by K. Zigbana. M.: Gosudarstvennoe izdatel’stvo fiziko-matematicheskoy literatury, 1959, 906 p.
14. Dar’yan L.A. et al. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2021, No. 3, pp. 3–12.
15. Darian L.A. et al. X-ray Testing of High-voltage Oil-filled Electrical Equipment: Physical Background and Technical Requirements. – IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation, 2020, vol. 27, No. 1, pp. 172–180, DOI: 10.1109/TDEI.2019.008363.
16. SanPiN 2.6.1.2523-09. Normy radiatsionnoy bezopasnosti (NRB-99/2009). Utv. postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha RF ot 7 iyulya 2009 g. No. 47 (SanPiN 2.6.1.2523-09. Radiation Safety Standards (NRB-99/2009). Approved by Resolution No. 47 of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation dated July 7, 2009)
2. Li J. et al. Detection and Diagnosis of Defect in GIS Based on X-ray Digital Imaging Technology. – Energies, 2020, No. 13 (3), DOI: 10.3390/en13030661.
3. Gao K. et al. X-ray Detection Research of Current Transformer. – 3rd International Conference on Electric and Electronics, 2013, pp. 315–318, DOI: 10.2991/eeic-13.2013.74.
4. Вый Д. Система рентген-изображения для диагностики прессованного соединения проводов AN-1. – Сборник докладов XXIV пленарного заседания общественного Совета специалистов по диагностике силового электрооборудования, 2018, с. 156–164.
5. Fantidis G.J. et al. Non-Destructive Testing of Medium and High Voltage Cables with a Transportable Radiography System. – Journal of Engineering Science and Technology Review, 2010, No. 3 (1), pp. 89–94, DOI: 10.25103/jestr.031.16.
6. Darian L.A., Obraztsov R.M., Nikitin O.A. X-Ray Digital Imaging Detection System for High-Voltage Equipment Inspection. – E3S Web of Conferences. Rudenko International Conference “Methodological Problems in Reliability Study of Large Energy Systems”, 2023, vol. 461, DOI: 10.1051/e3sconf/202346101016.
7. Darian L.А. et al. Investigation of the Possibility of Using X-Rays to Control the Technical Condition of High-Voltage Low-Oil Switches. – Russian Electrical Engineering, 2020, No. 91, pp. 500–504, DOI: 10.3103/S1068371220080076.
8. Pang X. et al. Research on Defect Pattern Recognition of GIS Equipment Based on X-ray Digital Imaging Technology. – IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICH-VE), 2018, DOI: 10.1109/ICHVE.2018.8641973.
9. Майоров А.А. Цифровые технологии в радиационном контроле. – В мире неразрушающего контроля, 2009, № 3 (45), с. 5–12.
10. Багаев К.А., Спирков А.Б. Компьютерная радиография и радиографический контроль на плёнку. Сопоставление выявляемости искусственных дефектов. Практические рекомендации по эксплуатации техники. – Промышленная безопасность, 2013, № 5 (30), с. 74–78.
11. Гурвич А.М. Физические основы радиационного контроля и диагностики. М.: Энергоатомиздат, 1989, 168 с.
12. Васильев В.Н. и др. Спектры излучения рентгеновских установок: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1990, 144 с.
13. Бета- и гамма-спектроскопия / под ред. К. Зигбана. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959, 906 с.
14. Дарьян Л.А. и др. Радиационная безопасность при рентгенографии высоковольтного оборудования в эксплуатации. – Энергетик, 2021, № 3, с. 3–12.
15. Darian L.A. et al. X-ray Testing of High-voltage Oil-filled Electrical Equipment: Physical Background and Technical Requirements. – IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation, 2020, vol. 27, No. 1, pp. 172–180, DOI: 10.1109/TDEI.2019.008363.
16. СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). Утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. № 47.
#
1. Mehairajan R.P.Y. et al. Risk-Based Approach to Maintenance Management Applied on Power Transformers. – 9th WCEAM Research Papers. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2015, pp. 415–434, DOI: 10.1007/978-3-319-15536-4_33.
2. Li J. et al. Detection and Diagnosis of Defect in GIS Based on X-ray Digital Imaging Technology. – Energies, 2020, No. 13 (3), DOI: 10.3390/en13030661.
3. Gao K. et al. X-ray Detection Research of Current Transformer. – 3rd International Conference on Electric and Electronics, 2013, pp. 315–318, DOI: 10.2991/eeic-13.2013.74.
4. Vyy D. Sbornik dokladov XXIV plenarnogo zasedaniya obshchestvennogo Soveta spetsialistov po diagnostike silovogo elektrooborudovaniya – in Russ. (Compilation of Reports of the XXIV Plenary Session of the Public Council of Specialists in Diagnostics of Power Electrical Equipment), 2018, pp. 156–164.
5. Fantidis G.J. et al. Non-Destructive Testing of Medium and High Voltage Cables with a Transportable Radiography System. – Journal of Engineering Science and Technology Review, 2010, No. 3 (1), pp. 89–94, DOI: 10.25103/jestr.031.16.
6. Darian L.A., Obraztsov R.M., Nikitin O.A. X-Ray Digital Imaging Detection System for High-Voltage Equipment Inspec-tion. – E3S Web of Conferences. Rudenko International Conference “Methodological Problems in Reliability Study of Large Energy Systems”, 2023, vol. 461, DOI: 10.1051/e3sconf/202346101016.
7. Darian L.A. et al. Russian Electrical Engineering, 2020, No. 91, pp. 500–504, DOI: 10.3103/S1068371220080076.
8. Pang X. et al. Research on Defect Pattern Recognition of GIS Equipment Based on X-ray Digital Imaging Technology. – IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICH-VE), 2018, DOI: 10.1109/ICHVE.2018.8641973.
9. Mayorov A.A. V mire nerazrushayushchego kontrolya – in Russ. (In the World of Non-Destructive Testing), 2009, No. 3 (45), pp. 5–12.
10. Bagaev K.A., Spirkov A.B. Promyshlennaya bezopasnost’ – in Russ. (Industrial Safety), 2013, No. 5 (30), pp. 74–78.
11. Gurvich A.M. Fizicheskie osnovy radiatsionnogo kontrolya i diagnostiki (The Physical Foundations of Radiation Monitoring and Diagnostics). M.: Energoatomizdat, 1989, 168 p.
12. Vasil’ev V.N. et al. Spektry izlucheniya rentgenovskih ustanovok: Spravochnik (Radiation Spectra of X-Ray Installations: A Reference Book). M.: Energoatomizdat, 1990, 144 p.
13. Beta- i gamma-spektroskopiya (Beta and Gamma Spectroscopy) / Ed. by K. Zigbana. M.: Gosudarstvennoe izdatel’stvo fiziko-matematicheskoy literatury, 1959, 906 p.
14. Dar’yan L.A. et al. Energetik – in Russ. (Power Engineer), 2021, No. 3, pp. 3–12.
15. Darian L.A. et al. X-ray Testing of High-voltage Oil-filled Electrical Equipment: Physical Background and Technical Requirements. – IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation, 2020, vol. 27, No. 1, pp. 172–180, DOI: 10.1109/TDEI.2019.008363.
16. SanPiN 2.6.1.2523-09. Normy radiatsionnoy bezopasnosti (NRB-99/2009). Utv. postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha RF ot 7 iyulya 2009 g. No. 47 (SanPiN 2.6.1.2523-09. Radiation Safety Standards (NRB-99/2009). Approved by Resolution No. 47 of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation dated July 7, 2009)
Загрузки
Опубликован
2025-10-30
Выпуск
Раздел
Статьи
