probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2024-26-2-68-77probener-3023Research ArticleЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫELECTROTECHNICAL COMPLEXES AND SYSTEMSТепловизионный контроль электрооборудования промышленных предприятийThermal imaging control of electrical equipment of industrial enterpriseshttps://orcid.org/0000-0002-1124-7901ШпигановичА. Н.ShpiganovichA. N.

Шпиганович Александр Николаевич – д-р. техн. наук, профессор кафедры «Электрооборудование»

г. Липецк

Alexander N. Shpiganovich

Lipetsk

san@stu.lipetsk.ruhttps://orcid.org/0009-0009-5528-6652ШпигановичА. А.ShpiganovichA. A.

Шпиганович Алла Александровна – д-р. техн. наук, профессор кафедры «Электрооборудование», профессор кафедры «Экономика»

г. Липецк

Alla A. Shpiganovich

Lipetsk

saa@stu.lipetsk.ruhttps://orcid.org/0009-0008-4497-4807ПетровА. Р.PetrovA. R.

Петров Алмаз Радикович – аспирант

г. Казань

Almaz R. Petrov

Kazan

petroval13@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5379-847XГрачеваЕ. И.GrachevaE. I.

Грачева Елена Ивановна – д-р. техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Казань

Elena I. Gracheva

Kazan

grachieva.i@bk.ruЛипецкий государственный технический университетРоссияLipetsk State Technical UniversityRussian FederationКазанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation2024030620242626877Copyright © Шпиганович А.Н., Шпиганович А.А., Петров А.Р., Грачева Е.И., 20242024Шпиганович А.Н., Шпиганович А.А., Петров А.Р., Грачева Е.И.Shpiganovich A.N., Shpiganovich A.A., Petrov A.R., Gracheva E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/3023

АКТУАЛЬНОСТЬ. Тепловизионное обследование используется для контроля технического состояния электрооборудования, а также контактов и контактных соединений коммутационных аппаратов, что позволяет повысить эффективность работы.ЦЕЛЬ. Своевременное выявление дефектов контактов и контактных соединений низковольтных коммутационных аппаратов для предотвращения возникновения аварийных ситуаций.МЕТОДЫ. Определение и контроль технического состояния электрооборудования, контактов и контактных соединений аппаратов в реальном времени с помощью индикаторов и тепловизионного контроля.РЕЗУЛЬТАТЫ. Произведен анализ значений температур нагрева контактов от материала и вида контактных соединений. Определены критерии оценки состояния контактов коммутационных аппаратов с помощью индикаторов их состояния. Получены оптимальные значения коэффициентов загрузки автоматического выключателя в литом корпусе ВА04 и контакторов КМИ и КТИ. Показаны аварийные случаи на промышленном объекте, которые доказывают необходимость применения индикаторов и тепловизионного обследования как одного из инструментов автоматизации контроля технического состояния низковольтного электрооборудования.ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предлагаемый бесконтактный метод оценки и контроля технического состояния электрооборудования, контактов и контактных соединений аппаратов в реальном времени с помощью индикаторов и тепловизионного контроля позволяет как получать данные в режиме реального времени, так и увеличивать межремонтные периоды для энергетического оборудования и повышать надежность работы всей системы в целом.

RELEVANCE. Thermal imaging control is used to monitor the technical condition of electrical equipment, as well as contacts and contact connections of switching devices, which allows to increase the efficiency of work.OBJECT. Timely detection of defects of contacts and contact connections of low-voltage switching devices to prevent emergencies.METHODS. Determination and control of technical condition of electrical equipment, contacts and contact connections of apparatuses in real time by means of indicators and thermal imaging control.RESULTS. The values of contact heating temperatures from material and type of contact connections were analysed. The criteria for estimation of the state of contacts of switching devices with the help of indicators of their state have been determined. The optimum values of loading coefficients of the circuit breaker in moulded case VA04 and contactors KMI and KTI are obtained. Emergency cases at the industrial object are shown, which prove the necessity of application of indicators and thermal imaging control as one of the tools of automation of technical condition control of low-voltage electrical equipment.CONCLUSIONS. The offered noncontact method of estimation and control of technical condition of electrical equipment, contacts and contact connections of devices in real time with the help of indicators and thermal imaging control allows both to receive data in real time mode and to increase inter-repair periods for power equipment and to increase reliability of operation of the whole system.

электрическая сетьтепловизионный контрольиндикаторыдефекты оборудованиякоммутационные аппаратыконтактные соединенияelectrical networkthermal imaging controlindicatorsequipment defectsswitching devicescontact connectionsReferencesЗарипова А.Д., Зарипов Д.К., Усачев А.Е. Критерии выявления дефектов оборудования для тепловизионной системы контроля электрической подстанции // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017;19(5-6):51-57. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-5-6-51-57.Zaripova A.D., Zaripov D.K., Usachev A.E. Criteria for equipment defects for thermal power substation control system. Power engineering: research, equipment, technology. 2017;19(5-6):51-57. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-5-6-51-57.Львов М.Ю., Никитина С.Д., Лесив А.В. Применение термоиндикаторов для контроля состояния контактов и контактных соединений при эксплуатации электрооборудования // Электрические станции. 2023. № 2. С. 44-51. doi:http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.1099.2.008.L'vov M.YU., Nikitina S.D., Lesiv A.V. Methodological principles of monitoring the condition of contacts and contact connections during the operation of electrical equipment using thermal indicators. Electrical stations. 2023. n. 2, pp. 44-51. (In Russ.) doi:http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.1099.2.008.Мамонтов А. Н., Пушница К. А. Тепловизионный контроль реакторов // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. 2019. №8. C. 145-151. DOI: 10.34031/article_5d4d7a2f4f7a33.36054500.Mamontov A.N., Puschnitsa K.A. Thermal control of reactors. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2019. No. 8. pp. 145–151. DOI: 10.34031/article_5d4d7a2f4f7a33.36054500. (In Russ.)Мамонтов А. Н., Рычков А. В., Астанин С. С. Тепловизионный контроль трансформаторов тока и трансформаторов напряжения // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2016. № 4 (46). С. 9-18.Mamontov A. N., Rychkov A. V., Astanin S. S. Thermal imaging control of current and voltage transformers. News of higher educational institutions of the Chernozem region. 2016. No. 4 (46). pp. 9-18. (In Russ.)Федотов А. И., Грачева Е. И., Наумов О. В. Оценка технического состояния контактных соединений низковольтных коммутационных аппаратов по данным тепловизионного контроля // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2005. №9-10. С. 47-55.Fedotov A. I., Gracheva E. I., Naumov O. V. Assessment of the technical condition of contact connections of low-voltage switching devices according to thermal imaging control data. Proceedings of the higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2005. № 9-10. pp. 47-55. (In Russ.)Шпиганович А. Н., Мамонтов А. Н., Бойчевский А. В. Тепловизионный контроль конденсаторов и высокочастотных заградителей // Вестник ТГТУ. 2020. Т.26. №4 С. 555-563. DOI: 10.17277/vestnik.2020.04.pp.555-563.Shpiganovich A. N., Mamontov A. N., Boychevsky A. V. Thermal Control of Capacitors and High Frequency Restrainers. Bulletin of Tambov State Technical University. 2020. vol. 26, no. 4, pp. 555-563. (In Russ.) DOI: 10.17277/vestnik.2020.04.pp.555-563.Шпиганович А. Н., Мамонтов А. Н. Тепловизионный контроль разъединителей // Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. №3. С. 74-79. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-3-74-79.Shpiganovich A. N., Mamontov A. N. Thermal control of disconnectors. News of Tula State University. Technical science. 2021. №3. pp. 74-79. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2021-3-74-79.Andrei P., Cazacu E., Stanculescu M., Andrei H., Caciula I., Drosu O. Thermal Behavior of Electrical Contact for Different AC Loads // 2023 10th International Conference on Modern Power Systems (MPS), Cluj-Napoca, Romania, 2023, pp. 1-4, DOI: 10.1109/MPS58874.2023.10187457.Andrei P., Cazacu E., Stanculescu M., Andrei H., Caciula I., Drosu O. Thermal Behavior of Electrical Contact for Different AC Loads // 2023 10th International Conference on Modern Power Systems (MPS), Cluj-Napoca, Romania, 2023, pp. 1-4, DOI: 10.1109/MPS58874.2023.10187457.Bhagat A. K., Chauhan A. Thermal Image-Based Fault Analysis of Induction Motors using a Novel Machine Learning Model // 2022 11th International Conference on System Modeling & Advancement in Research Trends (SMART), Moradabad, India, 2022, pp. 1429-1433, DOI: 10.1109/SMART55829.2022.10046714.Bhagat A. K., Chauhan A. Thermal Image-Based Fault Analysis of Induction Motors using a Novel Machine Learning Model // 2022 11th International Conference on System Modeling & Advancement in Research Trends (SMART), Moradabad, India, 2022, pp. 1429-1433, DOI: 10.1109/SMART55829.2022.10046714.Dragomir A., Adam M., Antohi S.-M., Atanasoaei M., Pantiru A. Monitoring and Diagnosis of Electrical Equipment by Infrared Thermography // 2022 International Conference and Exposition on Electrical And Power Engineering (EPE), Iasi, Romania, 2022, pp. 516-520, DOI: 10.1109/EPE56121.2022.9959756.Dragomir A., Adam M., Antohi S.-M., Atanasoaei M., Pantiru A. Monitoring and Diagnosis of Electrical Equipment by Infrared Thermography // 2022 International Conference and Exposition on Electrical And Power Engineering (EPE), Iasi, Romania, 2022, pp. 516-520, DOI: 10.1109/EPE56121.2022.9959756.Hadzhiev I., Malamov D., Kolev N., Balabozov I., Yatchev I. Thermal Diagnostics of a High Power Fuse with Thermovision Camera // 2022 International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME), Maldives, Maldives, 2022, pp. 1-4, DOI: 10.1109/ICECCME55909.2022.9988120.Hadzhiev I., Malamov D., Kolev N., Balabozov I., Yatchev I. Thermal Diagnostics of a High Power Fuse with Thermovision Camera // 2022 International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME), Maldives, Maldives, 2022, pp. 1-4, DOI: 10.1109/ICECCME55909.2022.9988120.Pareek S., Sharma R., Maheshwari R. Application of artificial neural networks to monitor thermal condition of electrical equipment // 2017 3rd International Conference on Condition Assessment Techniques in Electrical Systems (CATCON), Rupnagar, India, 2017, pp. 183-187, DOI: 10.1109/CATCON.2017.8280208.Pareek S., Sharma R., Maheshwari R. Application of artificial neural networks to monitor thermal condition of electrical equipment // 2017 3rd International Conference on Condition Assessment Techniques in Electrical Systems (CATCON), Rupnagar, India, 2017, pp. 183-187, DOI: 10.1109/CATCON.2017.8280208.Petrov A. R., Gracheva E. Ivanovna, Sinyukova T., Valtchev S., Miceli R., Rahman A. U. Simulation of the Functional Characteristics of Low-Voltage Switching Devices, Based on the Example of Automatic Circuit Breakers // 2023 International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP), Terrasini, Italy, 2023, pp. 690-695, DOI: 10.1109/ICCEP57914.2023.10247405.Petrov A. R., Gracheva E. Ivanovna, Sinyukova T., Valtchev S., Miceli R., Rahman A. U. Simulation of the Functional Characteristics of Low-Voltage Switching Devices, Based on the Example of Automatic Circuit Breakers // 2023 International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP), Terrasini, Italy, 2023, pp. 690-695, DOI: 10.1109/ICCEP57914.2023.10247405.Wei C. Power Grid Facility Thermal Fault Diagnosis via Object Detection with Synthetic Infrared Imagery // 2021 3rd International Conference on Electrical Engineering and Control Technologies (CEECT), Macau, Macao, 2021, pp. 217-221, DOI: 10.1109/CEECT53198.2021.9672631.Wei C. Power Grid Facility Thermal Fault Diagnosis via Object Detection with Synthetic Infrared Imagery // 2021 3rd International Conference on Electrical Engineering and Control Technologies (CEECT), Macau, Macao, 2021, pp. 217-221, DOI: 10.1109/CEECT53198.2021.9672631.Zhu-Mao L., Qing L., Tao J., Yong-Xin L., Yu H., Yang B. Research on Thermal Fault Detection Technology of Power Equipment based on Infrared Image Analysis // 2018 IEEE 3rd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference (IAEAC), Chongqing, China, 2018, pp. 2567-2571, DOI: 10.1109/IAEAC.2018.8577908.Zhu-Mao L., Qing L., Tao J., Yong-Xin L., Yu H., Yang B. Research on Thermal Fault Detection Technology of Power Equipment based on Infrared Image Analysis // 2018 IEEE 3rd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference (IAEAC), Chongqing, China, 2018, pp. 2567-2571, DOI: 10.1109/IAEAC.2018.8577908.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.