Features of implementing the quantitative thermographic diagnostics method while introducing digital technology

Abstract

The development of non-destructive testing methods for power equipment including methods of thermal imaging diagnostics is relevant in view of the tasks set for implementing the concept of "Digital Transformation 2030". The paper provides a review and theoretical analysis of the problems that arise during the quantitative thermographic diagnostics of electrical equipment. On the example of analysis of the thermal imaging tests of heating a contact compound during electric current flow, the advantages of the method and the disadvantages of the existing approaches have been considered. It has been shown that with the existing recommendations for processing thermal imaging tests, in particular, "RD 34.45-51.300-97. Scope and norms of testing electrical equipment", forecasting and expert assessment of the thermal state lead to significant errors. The data of numerous diagnostic parameters taken into account in the process of thermal imaging diagnostics have been evaluated, namely: current load, geometric and thermophysical parameters of the object and the environment, emissivity, wind speed and others. Taking into account the electrophysical parameters of an object, the features of its structure allows for an adequate expert assessment and data reduction to a single criterion; this makes it possible to compare the results of various tests, to accumulate a data bank, the prospect of which is to calculate reliability indicators and recommendations for improving the technical base of power engineering. The similar approach headed by the analysis of quantitative data accumulated during thermal imaging tests, and a comparative analysis of the data of other diagnostic methods, will make it possible to implement and expand the capabilities of the method when developing digital technologies.

Развитие методов неразрушающего контроля энергетического оборудования, в том числе методов тепловизионной диагностики, является актуальным с учетом поставленных задач реализации концепции "Цифровая трансформация 2030". В работе содержится обзор и теоретический анализ проблем, возникающих при проведении количественной термографической диагностики электрического оборудования. На примере анализа результатов тепловизионных испытаний нагрева контактного соединения при протекании электрического тока рассмотрены достоинства метода и недостатки существующих подходов. Показано, что при существующих рекомендациях обработки тепловизионных испытаний, в частности "РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования", прогнозирование и экспертная оценка теплового состояния приводят к значительным погрешностям. Произведена оценка данных многочисленных диагностических параметров, учитываемых в процессе тепловизионной диагностики, а именно: токовой нагрузки, геометрических и теплофизических параметров объекта и окружающей среды, коэффициента излучательности, скорости ветра и других. Учет электрофизических параметров объекта, особенностей его строения позволяет производить адекватную экспертную оценку и приводить данные к единому критерию, что делает возможным сравнение результатов различных испытаний, накопление банка данных, перспективой которого является расчет показателей надежности и рекомендации по совершенствованию технической базы энергетики. Подобный подход, во главе которого находится анализ количественных данных, накапливаемых в процессе тепловизионных испытаний, и сравнительный анализ данных других методов диагностики, позволит реализовать и расширить возможности метода при внедрении цифровых технологий.