Почему контроль перегрева становится обязательным
Статистика эксплуатации показывает, что ~70% аварий на энергообъектах начинается с перегрева контактных соединений. Рост переходного сопротивления ведет к локальному нагреву, старению изоляции и, в конечном счете, к пробою, пожару или отказу оборудования. Особую опасность представляет взаимное влияние перегрева и частичных разрядов (ЧР) в кабельных муфтах: эти процессы усиливают друг друга, резко снижая ресурс.
Традиционные методы периодического тепловизионного контроля, предписанные ПТЭЭП, не всегда позволяют своевременно обнаружить развивающийся дефект:
- для трансформаторных подстанций - минимум 1 раз в год;
- для распределительных щитов - минимум 1 раз в полгода;
- для кабельных линий - минимум 1 раз в год;
Поэтому ведущие сетевые компании переходят к требованию автоматизированного непрерывного мониторинга перегрева контактных соединений.
Что говорят нормативные документы
В 2022–2023 годах ПАО «Россети» обновили ряд своих стандартов, введя требования по оснащению различных типов электрооборудования системами автоматизированного контроля нагрева. Ниже приведены ключевые положения (таблица составлена по открытым данным из стандартов организации).
Помимо этого, стандарты (например, СТО 34.01-3.1-002-2016) предусматривают возможность контроля частичных разрядов в кабельных муфтах для своевременного выявления дефектов изоляции.
Таким образом, современное проектирование и реконструкция объектов электроснабжения должны учитывать обязательное наличие стационарных систем мониторинга температуры контактных соединений.
Общие требования
На основе нормативных документов и опыта эксплуатации:
- Непрерывность контроля - измерение температуры критических соединений в режиме 24/7, а не эпизодически.
- Двухалгоритмный анализ - абсолютный (контроль превышения порога по каждой фазе) и относительный (контроль разницы температур между фазами).
- Централизация - единая локальная точка для мониторинга, настройки и хранения данных.
- Визуализация - отображение схемы электроустановки с привязкой датчиков и цветовой индикацией состояния.
- Достоверность - использование контактных датчиков для прямой передачи температуры от контролируемого элемента.
- Минимальное обслуживание - датчики не должны требовать замены батарей или регулярной калибровки, предпочтительно энергонезависимое питание от измеряемого тока.
- Беспроводная передача данных - для упрощения монтажа в существующих и новых шкафах (без прокладки сигнальных кабелей) с обеспечением надежного приема через металлические конструкции и на расстояниях до десятков метров.
- Долговечность - срок службы датчиков должен быть сопоставимсо сроком службы основного оборудования (не менее 15–20 лет).
- Контроль внешних условий - возможность мониторинга температуры и влажности внутри шкафа для оценки риска выпадения конденсата (точки росы).
- Интеграция с АСУ - наличие стандартных интерфейсов (например, Modbus TCP/RTU) для передачи данных на верхний уровень.
- Регистрация событий - ведение журнала предупредительных и аварийных сигналов, хранение истории температур.
Комплексное решение
АО «Систэм Электрик» разработало системы термомониторинга, которые полностью соответствуют всем перечисленным функциональным требованиям и учитывают специфику различных типов оборудования: НКУ 0,4 кВ, КРУ/КСО 6-35 кВ, трансформаторов, шинопроводов.
Типы датчиков для любых условий
Приемные устройства и сеть
Для сбора данных с беспроводных датчиков используются ресиверы с интерфейсом RS485 (протокол Modbus RTU). В зависимости от конфигурации объекта применяются:
- Ресивер со встроенной антенной (дальность до 50 м, до 36 датчиков) - для компактных распределительных устройств среднего напряжения.
- Ресивер с внешней антенной (дальность до 150 м, до 96 датчиков) - для щитов НКУ, шинопроводов, протяженных РУ СН и шкафных решений.
Оба устройства питаются от AC/DC широкого диапазона и монтируются на DIN-рейку. Беспроводная связь организована на частоте 2,4 ГГц с использованием энергоэффективного протокола LoRa, что обеспечивает помехоустойчивость и прохождение сигнала через металлические стенки.
Варианты архитектуры
Systeme Electric предлагает две гибкие архитектуры под разные задачи:
- На базе контроллера (SystemePLC + SystemeHMI) - для НКУ любой сложности, РУ 6–35 кВ, сухих трансформаторов. Обеспечивает расширенные возможности дискретного управления, сигнализации и интеграции.
- На базе щитовой панели оператора (HMISGUSTM) - оптимизирована для типовых НКУ 0,4 кВ (2 ввода, секционный выключатель, до 24 фидеров на секцию). Позволяет существенно снизить стоимость системы без потери функциональности.
В обоих вариантах реализована цветовая индикация на однолинейной схеме, журнал событий, пороги абсолютной и относительной сигнализации, возможность удаленного доступа и передачи данных в АСУ через шлюзы с поддержкой Modbus TCP.
Простота монтажа и надежность
Датчики SM01001 и SM01010 крепятся на контролируемую токоведущую часть с помощью металлической ленты, фиксирующего замка и уплотнителей, компенсирующих температурное расширение. Все компоненты сертифицированы и имеют заявленный ресурс до 20 лет.
Заключение
Современные отраслевые стандарты однозначно требуют перехода от периодического тепловизионного контроля к автоматизированному непрерывному мониторингу температуры контактных соединений. Эффективная система термоконтроля должна сочетать в себе: контактные беспроводные датчики с питанием от протекания первичного тока, централизованный сбор и визуализацию данных, долгий срок службы и возможность интеграции в АСУ.
Решение АО «Систэм Электрик» полностью отвечает этим требованиям. Благодаря широкой линейке датчиков (включая комбинированные с контролем частичных разрядов), гибким архитектурам и продуманной простоте монтажа, система термомониторинга Systeme Electric позволяет не только соблюсти нормативные предписания, но и реально предотвратить аварии, связанные с перегревом, продлить ресурс оборудования и обеспечить безопасность персонала.
Приходите на нашу онлайн-встречу 24 июня, чтобы узнать подробнее о проектировании системы термомониторинга и задать вопросы.
Будьте в курсе актуальных новостей для проектировщиков – подписывайтесь на наши каналы в Telegram и MAX.