Оптоволокно под напряжением: российские учёные нашли способ заглянуть внутрь работающего трансформатора
Соединение оптических приборов и цифровых технологий поможет вывести диагностику силовых трансформаторов на новый уровень. Специалисты из Чувашии разработали и испытали новый класс устройств, которые смогут выявлять практически любые проблемы прямо на работающем оборудовании, несмотря на любые помехи.
Оптический «взгляд» внутрь трансформатора: новая эра диагностики
Если большинство традиционных методов диагностики высоковольтного оборудования требуют его полной остановки либо не совсем точны из-за серьезных помех, которые создает работающий трансформатор, то система на основе оптоволоконных сенсоров, разработанная учеными Чувашского государственного университета имени И.Н. Ульянова (ЧГУ), лишена всех этих недостатков.
Такие датчики могут быть смонтированы прямо на оборудовании и использоваться во время его работы. Система не подвержена влиянию электромагнитных наводок и фиксирует температуру обмоток, вибрацию и акустические сигналы, передавая все данные в анализирующий центр без каких-либо помех.
Более того, поступающие в реальном режиме параметры позволяют использовать самые современные алгоритмы диагностики, в том числе – предиктивной аналитики, для того чтобы выявить признаки старения изоляции и зарождающиеся дефекты, предотвращая внезапные аварии.
Широкое внедрение технологии позволит серьезно снизить стоимость диагностики маслонаполненного оборудования. А на бытовом уровне будет означать серьезное сокращение числа аварийных отключений и повышение надежности энергоснабжения. В масштабах всей отрасли и страны это будет означать дальнейшее укрепление технологического суверенитета.
От Чебоксар до мировых энергосетей: горизонты технологии
Работоспособность системы уже подтверждена реальными испытаниями на действующей подстанции в московском районе города Чебоксары. Теперь дело за ее масштабированием.
По словам специалистов, сейчас износ высоковольтного оборудования в России превышает 70%, что рождает высокий спрос на точную диагностику. Кроме того, разработка ЧГУ может быть использована практически на любых подстанциях, а также устанавливаться сразу при модернизации и строительстве ТЭЦ, ГЭС и распределительных сетей. Особенно это актуально с учетом тренда на цифровизацию электросетевого хозяйства России.
За границей также существует серьезный спрос на цифровые системы диагностики высоковольтного оборудования. Это значит, что разработка может быть востребована, прежде всего, в странах СНГ, где используется похожее оборудование, а также в дружественных странах.
Эволюция диагностики энергооборудования в России
В последние годы на российском рынке был представлен целый ряд решений для контроля состояния трансформаторного парка. В большинстве случаев речь идет о приборах, которые используются для периодических испытаний, однако спрос все больше сосредотачивается на системах, позволяющих контролировать состояние оборудования непрерывно, либо в максимально сжатые сроки и с высокой эффективностью.
Например, входящая в РусГидро «Дальневосточная распределительная сетевая компания» после 3,5 лет испытаний создала мобильную автоматизированную систему диагностики на основе анализа растворённых газов в масле. Комплекс определяет девять ключевых показателей и помогает прогнозировать остаточный ресурс трансформаторов. В 2025 году на разработку получен патент, и её готовятся тиражировать на другие предприятия холдинга.
Надёжность, безопасность, независимость
Разработка чебоксарских ученых решает сразу несколько проблем. Она обладает устойчивостью к экстремальным условиям, возможностью непрерывного мониторинга под нагрузкой и позволяет значительно снизить затраты на обслуживание. Если система выйдет за рамки эксперимента, то это позволит российской энергетике получить настоящую «нервную систему», способную заранее предупреждать критические ситуации.
