تُستخدم محولات التأريض المغمورة بالزيت في أنظمة التوزيع متوسطة وعالية الجهد لتوفير نقطة تعادل، والحد من تيار عطل التأريض أحادي الطور، ودعم حماية النظام.
أثناء التشغيل، غالبًا ما ترتبط التحاليل غير الطبيعية للغازات المذابة (DGA)، وتشغيل مرحل بوخهولز، والارتفاع المفرط في درجة الحرارة ببعضها البعض. يجب تقييمها معًا بالاقتران بظروف التشغيل، وتركيب الغاز، ومعدل تولد الغاز، ودرجة حرارة الزيت، والاختبارات الكهربائية.
1. تحليل الغازات المذابة غير الطبيعي: تفسير تركيب الغاز ومعدل التولد
| نمط الغاز |
نوع العطل المحتمل |
الأسباب النموذجية |
| هيمنة H₂، كمية صغيرة من CH₄ |
تفريغ جزئي، رطوبة أو فقاعات |
عزل رطب، فقاعات زيت، عيوب الجلب العازلة |
| زيادة CH₄، C₂H₆، C₂H₄، وانخفاض C₂H₂ |
عطل حراري |
عطل في القلب، تيار دائري، سوء تلامس |
| زيادة C₂H₂ مع H₂ و C₂H₄ |
تفريغ أو سخونة زائدة شديدة |
عطل في الملف، سوء توصيل، عطل في مغير الجهد |
| زيادة مستمرة في CO و CO₂ |
تقادم العزل الصلب أو ارتفاع درجة الحرارة |
تدهور عزل الورق يشمل السليلوز |
| زيادة سريعة في إجمالي الهيدروكربونات |
عطل نشط |
تطور العطل يتطلب مراقبة دقيقة |
بالنسبة لمحولات التأريض، قد تتسبب أعطال القلب مثل التأريض غير المقصود للقلب في حدوث تيار دائري وارتفاع درجة الحرارة إلى مستويات متوسطة وعالية. يظهر هذا عادةً على شكل زيادة في الإيثيلين والإيثان، مع تجاوز إجمالي الهيدروكربونات لقيمة التنبيه ووجود القليل من الأسيتيلين أو عدم وجوده على الإطلاق. قد يشير الارتفاع السريع في الأسيتيلين إلى حالة أعلى خطورة مثل عطل في الملف، أو ضعف في توصيل الأسلاك، أو فشل في تلامسات مغير الجهد.
لا ينبغي استخدام نتيجة واحدة لتحليل الغازات المذابة للتشخيص النهائي. يجب النظر معاً في الاتجاه، ومعدل تولد الغاز، وظروف الحمل، ودرجة حرارة الزيت، وتيار تأريض القلب، ونتائج الاختبارات الكهربائية.
2. تشغيل مرحل بوخهولز: حالات الإنذار والرحيل
يُركب مرحل بوخهولز بين الخزان الرئيسي وحافظة التمدد. يستجيب لتراكم الغاز واضطراب تدفق الزيت داخل المحول.
- إنذار الغاز الخفيف يشير عادةً إلى تراكم الغاز ببطء. تشمل الأسباب المحتملة أعطالاً داخلية طفيفة، أو تسرب الهواء أثناء تعبئة الزيت أو ترشيحه، أو انخفاض مستوى الزيت، أو غاز متبقٍ بعد الصيانة، أو مشاكل في الدائرة الثانوية. يجب جمع الغاز والتحقق من قابليته للاشتعال. إذا كان الغاز غير قابل للاشتعال ولم يتم العثور على أي شذوذ آخر، فقد يكون هواءً. إذا كان الغاز قابلاً للاشتعال أو تكرر الإنذار، فيجب التحقيق في وجود عطل داخلي.
- رحيل الغاز الثقيل يشير عادةً إلى عطل داخلي خطير أو تأثير قوي لتدفق الزيت. تشمل الأسباب النموذجية قصر دائرة في الملف، أو فشل في العزل، أو ارتفاع شديد في درجة حرارة القلب، أو فشل في مغير الجهد، أو تسرب شديد للزيت، أو تأثير قصر دائرة خارجي. بعد رحيل الغاز الثقيل، لا ينبغي إعادة تغذية المحول بالطاقة دون تحقيق. يجب أخذ عينات من الزيت والغاز لتحليل الغازات المذابة، وإجراء الاختبارات الكهربائية المناسبة.
مخطط هيكلي وتدفق الزيت والغاز لمرحل بوخهولز بين الخزان الرئيسي وحافظة التمدد
3. الارتفاع المفرط في درجة الحرارة: تحقق من الحمل والتبريد والحالة الداخلية
يجب تقييم الارتفاع في درجة الحرارة مقارنة بدرجة الحرارة المحيطة المرجعية، وبيانات لوحة الاسم، والمواصفات الفنية، ومعيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) المعمول به. في ممارسات اللجنة الكهروتقنية الدولية، تُؤخذ درجة الحرارة المحيطة المرجعية عادةً على أنها 40 درجة مئوية، لكن الحد النهائي يعتمد على معيار المنتج ومواصفات المشروع.
- عوامل الحمل والنظام
يزيد التحميل الزائد المستمر من الفقد في النحاس. كما يمكن أن يؤدي الحمل غير المتوازن، والتوافقيات، والجهد الزائد المطول إلى زيادة الفقد الإضافي ورفع درجة حرارة الزيت والملفات.
- حالة التبريد والزيت
يمكن أن تؤدي المشعات المسدودة، أو المراوح أو المضخات المعطلة، أو الصمامات المغلقة، أو ضعف التهوية، أو انخفاض مستوى الزيت، أو تقادم الزيت، أو الرطوبة، إلى تقليل تبديد الحرارة.
- الأعطال الداخلية
إذا كانت ظروف الحمل والتبريد طبيعية ولكن درجة الحرارة لا تزال مرتفعة، فإن الأسباب الداخلية المحتملة تشمل تيار الدوران في القلب، عطل في الملف، ضعف تلامس مغير الجهد، وصلات التوصيل المفكوكة، انسداد مجرى الزيت، أو السخونة الموضعية.غالبًا ما يرتبط الارتفاع في درجة الحرارة بإشارات تحليل الغازات المذابة (DGA) ومرحل بوخهولز. على سبيل المثال، قد يسبب تيار الدوران في القلب ارتفاعًا في غاز الإيثيلين والسخونة الموضعية. وقد يسبب عطل الملف زيادة في غاز الأسيتيلين، وتفعيل مرحل بوخهولز، وارتفاعًا سريعًا في درجة الحرارة.
4. الفحوصات الميدانية الموصى بها
- مراجعة الحمل، والجهد، ودرجة الحرارة المحيطة، وحالة نظام التبريد.
- فحص مستوى الزيت، ووعاء التمدد، وجهاز التنفس، والصمامات، وإحكام غلق الخزان.
- جمع عينات من الغاز والزيت عند حدوث إنذار بوخهولز أو شذوذ في تحليل الغازات المذابة.
- قياس تيار تأريض القلب للتحقق من وجود تأريض غير مقصود للقلب.
- إجراء الاختبارات الكهربائية مثل مقاومة الملفات، ومقاومة العزل، وظاغة الفقد (tan δ)، واختبارات النسبة عند الحاجة.
- استخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء للتحقق من توصيلات العوازل المدخلة، والموصلات، وتوزيع درجة حرارة المشعات.
- إذا ارتفعت درجة الحرارة بسرعة، أو حدث فصل بسبب الغاز الثقيل، أو زادت نسبة الأسيتيلين بشكل ملحوظ، يجب ترتيب فحص الانقطاع فورًا.
5. إرشادات الصيانة
يجب مراقبة محولات التأريض المغمورة في الزيت من خلال اتجاه تحليل الغازات المذابة، وإشارات بوخهولز، وسجلات درجة الحرارة، والاختبارات الكهربائية الدورية. يُوصى بالحفاظ على سجل تحليل الغازات المذابة، والتحقق من تيار تأريض القلب بانتظام، والحفاظ على أنظمة التبريد وأجهزة التنفس في حالة جيدة، وإطلاق الغاز المحبوس بعد ملء الزيت أو الصيانة.
توفر هذه المقالة إرشادات فنية عامة ولا تُعد بديلاً عن معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية المعمول بها، أو تعليمات الشركة المصنعة، أو الحكم الهندسي الخاص بالموقع.
المعايير المرجعية
- IEC 60599:2022، الزيوت المعدنية العازلة في المعدات الكهربائية – إرشادات حول تفسير تحليل الغازات المذابة والحرة
- IEC 60076-6:2007، محولات القدرة – الجزء 6: المفاعلات
- IEC 60076-22-1:2019، محولات القدرة – الجزء 22-1: تجهيزات محولات القدرة والمفاعلات – أجهزة الحماية
- IEC 60076-2:2011، محولات القدرة – الجزء 2: الارتفاع في درجة الحرارة للمحولات المغمورة في السوائل
تم التحرير من：Echo
تسجيل الدخول
![كيف تكشف كروماتوغرافيا الغاز وتشخص أعطال محولات 500+ كيلوفولت [دراسة حالة]](https://oss.iee-business.com/img/article/202510/1761876692231.jpg)
