دليل تشخيص الأعطال لمحولات التأريض المغمورة في الزيت: شذوذ تحليل الغازات المذابة، وتشغيل مرحل الغاز، والارتفاع المفرط في درجة الحرارة

1. شذوذ تحليل الغازات المذابة: المؤشرات الكيميائية للأعطال الداخلية

النقاط الرئيسية للتفسير:

• لا ينبغي استخدام نتيجة واحدة لتحليل الغازات المذابة كأساس وحيد لتشخيص الأعطال. يجب مراعاة معدل تولد الغاز ونسب الغازات، مثل طريقة نسبة IEC أو طريقة مثلث دوفال.
• حتى لو كانت تركيزات الغازات أقل من مستويات القلق النموذجية، فيجب التعامل مع الزيادة السريعة في معدل تولد الغاز على أنها حالة غير طبيعية.
• إذا كان محول التأريض مزوداً بمغير جهد تحت الحمل أو بدون حمل، فيجب تحليل نتائج تحليل الغازات المذابة من حجرة زيت مغير الجهد بشكل منفصل. يمكن الرجوع إلى مثلث دوفال 2 حيثما كان ذلك قابلاً للتطبيق.
• يتطلب ظهور الأسيتيلين اهتماماً خاصاً، حيث قد يشير إلى تفريغ عالي الطاقة أو عطل خطير. ومع ذلك، يجب أن يستند التقييم النهائي إلى تركيز الغاز، ومعدل تولد الغاز، ونتائج الاختبارات الكهربائية.

2. تشغيل مرحل الغاز: مؤشر مباشر على شدة العطل

الأسباب الشائعة لتشغيل الغاز الخفيف:

• ارتفاع طفيف في درجة الحرارة الداخلية أو تفريغ جزئي ينتج كميات صغيرة من الغاز القابل للاشتعال؛
• تسرب الهواء بسبب عدم اكتمال تحرير الهواء بعد ترشيح الزيت أو تعبئة الزيت، أو بسبب سوء الإغلاق؛
• انخفاض مستوى الزيت مما يسبب تراكم الغاز في المرحل؛
• اضطراب تدفق الزيت الناتج عن تأثير قصر الدائرة الخارجي.

الأسباب الشائعة لتشغيل الغاز الثقيل:

• دوائر قصر في اللفات من لفة إلى لفة، أو من طبقة إلى طبقة، أو من طور إلى طور؛
• تقوس داخلي؛
• ارتفاع شديد في درجة حرارة القلب مصحوب بتأثير قوي لتدفق الزيت؛
• دوائر قصر شديدة بسبب عطل اختراقي بالقرب من المحول.

ملاحظة: إذا عمل مرحل الغاز الخفيف وكان الغاز المجموع غير قابل للاشتعال، فيجب فحص الإغلاق ومستوى الزيت وتحرير الهواء أولاً. إذا كان الغاز قابلاً للاشتعال، أو إذا عمل مرحل الغاز الثقيل، فلا ينبغي إعادة تغذية المحول بالطاقة حتى يتم تحديد السبب.

3. الارتفاع المفرط في درجة الحرارة: علامات مرئية على الشذوذ الحراري

• الارتفاع في درجة حرارة الزيت العلوي: الفرق بين درجة حرارة الزيت العلوي ودرجة حرارة وسط التبريد تحت الحمل المستمر المقنن؛
• الارتفاع في متوسط درجة حرارة اللفات: يُحدد عادةً بطريقة المقاومة؛
• الارتفاع في درجة حرارة النقطة الساخنة في اللفات: يعكس الإجهاد الحراري عند أكثر النقاط سخونة في عزل اللفات.

الأسباب الخارجية:

• التشغيل تحت حمل زائد؛
• فشل نظام التبريد، مثل انسداد المشعات أو توقف المراوح ومضخات الزيت؛
• ارتفاع درجة الحرارة المحيطة أو سوء التهوية؛
• أجهزة قياس درجة الحرارة غير الطبيعية، والتي قد تعطي قراءات عالية خاطئة.

الأسباب الداخلية:

• تأريض القلب متعدد النقاط مما يسبب تياراً دائرياً؛
• دوائر قصر في اللفات من لفة إلى لفة، أو من طبقة إلى طبقة، أو من خيط إلى خيط؛
• سوء التلامس في مغيرات الجهد؛
• ارتفاع موضعي في درجة حرارة هياكل الربط أو جدران الخزان بسبب التدفق المشتت؛
• تدهور الزيت العازل، مما يقلل من تبديد الحرارة وأداء العزل.

4. اعتبارات خاصة لمحولات التأريض

• مدة تيار التسلسل الصفري وتأثيره التراكمي الحراري؛
• تأثير طريقة تأريض النقطة المحايدة على مقدار تيار العطل؛
• حالة تيار تأريض القلب. يجب التحقق من تيار تأريض القلب المقبول مقابل الوثائق الفنية للمصنع أو مواصفات المشروع. إذا زادت القيمة بشكل كبير، فيجب تقييم إمكانية تأريض القلب متعدد النقاط جنباً إلى جنب مع نتائج تحليل الغازات المذابة، واختبارات العزل، وظروف التشغيل في الموقع.

5. إجراءات التشخيص والمعالجة المتكاملة

مبادئ المعالجة العامة:

1. التحقق من موثوقية البيانات الميدانية، بما في ذلك مؤشرات درجة الحرارة، وتيار الحمل، ومستوى الزيت، وحالة نظام التبريد؛
2. جمع عينات من الغاز والزيت لتحليل الغازات المذابة والتحقق من قابلية الغاز للاشتعال؛
3. استبعاد العوامل الخارجية مثل أعطال نظام التبريد، ومشاكل الإحكام، والحمل الزائد، وأخطاء قياس درجة الحرارة؛
4. إجراء الاختبارات الكهربائية، مثل مقاومة التيار المستمر للملفات، ومقاومة العزل، والفقد العازل، وقياس تيار تأريض القلب؛
5. تقرير ما إذا كان ينبغي تقصير فترة المراقبة، أو ترتيب صيانة أثناء الانقطاع، أو اتخاذ إجراءات الإيقاف الطارئ وفقاً لطبيعة العطل.

المعايير المرجعية

• IEC 60599 — دليل تفسير الغازات المذابة والحرة في المعدات الكهربائية المملوءة بالزيت المعدني
• IEC 60076-2:2011 — ارتفاع درجة الحرارة للمحولات المغمورة بالسوائل
• IEC 60076-7 — دليل التحميل لمحولات الطاقة المغمورة بالزيت المعدني

هذه المقالة للرجوع الفني فقط. يجب أن يستند التشخيص الفعلي وقرارات التشغيل إلى لوحة بيانات المعدة، والوثائق الفنية للمصنع، ونتائج الاختبارات الميدانية، والإصدارات المعمول بها من معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية أو المعايير الوطنية.

يجب تقييم نتائج تحليل الغازات المذابة جنباً إلى جنب مع معدل تولد الغاز، ونسب الغاز، وتحليل الغازات الحرة، وتاريخ الحمل، والاختبارات الكهربائية، وظروف التشغيل الميدانية. ولا ينبغي استخدام نتيجة واحدة لتحليل الغازات المذابة كأساس وحيد لتحديد العطل.