أساليب تحليل أعطال المحولات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

 

محولاتتُعدّ المحولات من المعدات الأساسية في أنظمة الطاقة، وتؤدي وظائف حيوية تشمل تحويل الجهد، وتنظيم التيار، والعزل الكهربائي. ويُعدّ تشغيلها المستقرّ أمراً بالغ الأهمية لضمان سلامة وكفاءة الشبكات الكهربائية. تُقدّم الأقسام التالية تحليلاً مُفصّلاً لإدارة تشغيل المحولات، ومنهجيات الكشف عن الأعطال الشائعة، وإجراءات استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

 

 

إجراءات التحضير والتفتيش لتشغيل المحولات

 

قبل تشغيل المحول، يجب إجراء فحص شامل للتحقق من جاهزيته للتشغيل الأمثل:

 

فحص المثبتات والوصلات: قم بإجراء فحص دقيق لجميع المثبتات داخل وخارج المحول، وخاصة عند نقاط التوصيل الحساسة مثل أطراف الأسلاك وقضبان التوصيل. تأكد من تطبيق عزم الدوران المناسب أثناء الربط لمنع تلف السن اللولبي، مع تجنب التصلب الناتج عن عدم توافق المواد بين البراغي والصواميل.

 

التحقق من تركيب المكونات: التحقق من إعادة تركيب جميع المكونات التي تم تفكيكها أثناء النقل أو التركيب بشكل صحيح، وفحص قنوات التبريد الداخلية للتأكد من خلوها من الحطام، والتأكد من عدم وجود أدوات متبقية داخل غلاف المحول.

 

فحص أجهزة التحكم في درجة الحرارة: تأكد من أن كابلات التحكم الخاصة بأجهزة التحكم في درجة الحرارة والمؤشرات موجهة بعيدًا عن أسطح الملفات والأجزاء الموصلة للتيار. أعد تثبيتها بإحكام حسب الحاجة لمنع التداخل.

 

نظام التبريدوفحص المعدات المساعدة: التحقق من التشغيل السليم لمراوح التبريد وأجهزة التحكم في درجة الحرارة والأنظمة المساعدة. والتأكد تحديداً من اتجاه دوران المروحة لضمان توجيه تدفق الهواء لأعلى من قاعدة ملفات المحول.

 

اختبارات ما قبل تشغيل المحول

 

للتأكد من مطابقة المواصفات التصميمية، يجب إجراء الاختبارات الإلزامية التالية قبل تشغيل المحول:

 

قياس مقاومة التيار المستمر: قم بإجراء قياسات مقاومة الملفات عبر جميع مواضع الصنبور للتحقق من الامتثال لمواصفات التصميم.

 

قياس نسبة الجهد: تحقق من دقةتحويل الجهدالنسب وتأكيد صحة تسمية مجموعة المتجهات من خلال فحوصات القطبية وتسلسل الطور.

 

اختبار مقاومة العزل: قم بإجراء اختبار العزل الكهربائي بين الهيكل الأساسي وهياكل التثبيت للتحقق من سلامة العزل.

 

اختبار مقاومة عزل اللفائف: قياس مقاومة عزل اللفائف للتحقق من الامتثال لمعايير السلامة الكهربائية.

 

اختبار تحمل تردد الطاقة: بالنسبة للمحولات التي تم إصلاحها ميدانيًا والتي تعود إلى الخدمة، يجب إجراء اختبار تحمل الجهد العازل عند 80٪ من مستوى جهد الاختبار الأصلي للمصنع، وفقًا لمتطلبات البند 10 من معيار IEC 60076-3.

 

احتياطات التشغيل الآمن للمحولات

 

فحص نظام التأريض: إجراء فحص دقيق لنظام التأريض بعد التركيب للتحقق من تشغيله الآمن والموثوق.

 

حواجز السلامة: يجب تزويد المحولات التي تفتقر إلى الحماية الخارجية بحواجز عزل لمنع الاتصال المباشر بالأجزاء الحية وتقليل مخاطر الصعق الكهربائي.

 

التشغيل بواسطة أفراد مؤهلين: يجب أن يتم تركيب وتشغيل وصيانة المحولات حصريًا بواسطة متخصصين معتمدين لضمان الامتثال لمعايير التشغيل وبروتوكولات السلامة.

 

احتياطات تشغيل المحول

 

تفعيل نظام التحكم في درجة الحرارة: قبل التشغيل، قم بمعايرة واختبار وحدة التحكم في درجة الحرارة أو وحدة عرض درجة الحرارة للتحقق من التشغيل السليم.

 

إجراءات التشغيل: أغلق قواطع الدائرة الكهربائية مع بقاء المحول في حالة عدم التحميل. فعّل مرحل الحماية من التيار الزائد الفوري أثناء التشغيل للتخفيف من تأثيرات تيار البدء.

 

زيادة الحمل تدريجياً: بعد بدء التشغيل، يجب زيادة الحمل تدريجياً ومراقبته بحثاً عن أي أصوات أو اهتزازات غير طبيعية لتجنب الزيادات المفاجئة في الحمل.

 

بروتوكول تخفيف الرطوبة: للمحولات الكهربائية غير النشطة المعرضة لرطوبة محيطة تزيد عن 80% رطوبة نسبية.

 

أعطال المحولات الشائعة والإجراءات التصحيحية

 

عطل ارتفاع درجة الحرارة: يشمل ذلك ارتفاع درجة الحرارة الموضعي وارتفاع درجة الحرارة الكلي المفرط. افحص الحمل والتيار وظروف تبديد الحرارة.

 

أعطال التفريغ: قد تظهر على شكل تفريغ جزئي، أو تفريغ قوس كهربائي، أو تفريغ شرارة؛ وعادة ما ترتبط بمشاكل العزل.

 

عطل في العزل: مثل انهيار العزل أو تدهور أداء العزل؛ يجب فحص مواد العزل التالفة واستبدالها على الفور.

 

أعطال أخرى: بما في ذلك الضوضاء غير الطبيعية، وعطل في الحماية، وتسرب الزيت، وما إلى ذلك.

 

طرق الكشف عن الأعطال:

 

الفحص البصري: تحقق من تيار الحمل، وتغيرات لون الزيت، والمظهر الخارجي بحثًا عن أي تشوهات (مثل تسرب الزيت، وتغير اللون).

 

المراقبة السمعية: استمع إلى الأصوات غير الطبيعية أثناء التشغيل (مثل الطنين غير المنتظم أو صوت الخشخشة أو صوت الفحيح).

 

القياس الكهربائي: قياس مقاومة التيار المستمر ثلاثي الأطوار ومقاومة العزل لتقييم ما إذا كانت القيم تقع ضمن النطاق الطبيعي.

 

 

إصلاح أعطال أداء العزل

 

يُعدّ انخفاض كفاءة العزل عيبًا شائعًا في المحولات، لا سيما في البيئات الرطبة. يجب إجراء اختبار مقاومة العزل في ظل ظروف مناسبة، وفقًا للقيم القياسية التالية:

 

الجهد العالي إلى الجهد المنخفض والأرض: ≥ 300 ميجا أوم (10 كيلو فولت)، ≥ 1000 ميجا أوم (35 كيلو فولت).

الجهد العالي إلى الأرض: ≥100 ميجا أوم.

للحصول على معلومات حول توصيل المكونات الأساسية/الملحقات بالأرض، يرجى الرجوع إلى وثائق الشركة المصنعة.

 

إذا أظهر المحول دخول الرطوبة أو التكثيف (على سبيل المثال، قطرات مرئية على أسطح راتنج الإيبوكسي أو مكونات القلب)، فإن التجفيف الفوري مطلوب لاستعادة سلامة العزل، بغض النظر عن قيمة مقاومة العزل الحالية.

 

 

بروتوكول تخفيف الضوضاء غير الطبيعية للمحول

 

يُصدر المحول أثناء تشغيله الطبيعي صوت طنين يتغير بتغير الحمل. في حال وجود صوت غير طبيعي، يلزم إجراء تحليل إضافي.

 

ارتخاء القلب: ينتج عنه أصوات طقطقة أو أزيز بسبب عدم تثبيت الصفائح بإحكام أو عدم كفاية عزم ربط البراغي.

 

قلب غير مؤرض: يُصدر أصوات تفريغ حادة ناتجة عن تراكم الشحنات الكهروستاتيكية بين القلب والخزان.

 

عيوب التلامس في المفاتيح: تسبب صريرًا أو طقطقة ناتجة عن حدوث شرارة كهربائية في مغيرات الصنبور أو وصلات قضبان التوصيل.

 

تفريغ الرصاص/الملف: ينبعث منه أقواس مسموعة تصدر صوت فرقعة نتيجة انهيار العزل في المناطق ذات الجهد العالي.

 

البطانات الملوثة: تؤدي إلى حدوث تفريغ كورونا مصحوب بأصوات أزيز بسبب تراكم الزيت/الجسيمات على السطح.

 

استكشاف أعطال التحكم في درجة الحرارة وإصلاحها

 

فشل التشغيل: تحقق من مصدر الطاقة، والصمامات، وتوصيلات الأطراف، وحالة المفتاح.

 

عدم ظهور درجة الحرارة: تحقق من توصيل المستشعر ومقاومته.

 

انحراف درجة الحرارة: تحقق من تركيب أجهزة الاستشعار ومصادر التداخل.

 

فشل الاتصال: تحقق من خط الاتصال واتصل بالدعم الفني للمورد.

 

حلول تخفيف عدم توازن الجهد ثلاثي الأطوار

 

غالباً ما ينتج عدم توازن الجهد ثلاثي الأطوار عن أعطال التأريض أو عدم توازن الأحمال. وتشمل الحلول ما يلي:

 

التأريض متعدد النقاط لتقليل فقد الخط المحايد: قم بتطبيق التأريض متعدد النقاط في شبكات التوزيع ذات الجهد المنخفض لتقليل فقد الطاقة في الخط المحايد عن طريق تحسين مسارات عودة التيار وتقليل المعاوقة.

 

محول أحادي الطور النشر: استخدم محولات أحادية الطور للمناطق ذات الأحمال أحادية الطور السائدة (مثل المناطق السكنية) لعزل التيارات غير المتوازنة ومنع التداخل التوافقي.

 

مراقبة وموازنة الأحمال: إجراء قياسات دورية للأحمال باستخدام مقاييس التيار الكهربائي لتحديد الانحرافات الحالية بين المراحل.

 

معالجة تغير لون الزيت وإدارة التسرب

 

تغيّر لون الزيت: يشير تغيّر لون الزيت (مثلاً، تحوّل اللون الكهرماني إلى بني/أسود) إلى امتصاص الرطوبة وتدهوره بفعل الأكسدة، مما يؤدي إلى انخفاض قوة العزل الكهربائي وزيادة الحموضة. يجب استبدال الزيت المتدهور فوراً لمنع تسارع شيخوخة العزل واحتمالية تعطل المعدات.

 

تسرب الزيت: حدد ما إذا كان يجب الاستمرار في التشغيل وترتيب الصيانة بناءً على حالة تسرب الزيت، أو إيقاف التشغيل فورًا وإعادة تعبئة الزيت.

 

ختاماً، يُعدّ التشغيل المستقر للمحولات حجر الزاوية في موثوقية أنظمة الطاقة. ومن خلال عمليات الفحص الدقيقة، والتشخيص الفوري للأعطال وحلها، والصيانة الاستباقية، يمكن إطالة عمر خدمة المحولات بشكل فعال، وتقليل معدلات الأعطال إلى أدنى حد، وضمان سلامة وكفاءة أنظمة الطاقة.