تحليل وإصابة العيوب في محول التيار

تعد محولات التيار كثيرة في محطات التحويل وهي معدات أساسية لضمان التشغيل الطبيعي للنظام. إذا فشلت محولة تيار، ستتسبب في قطع الدائرة الكهربائية وقد تتطور إلى حدوث انقطاع للتيار الكهربائي، مما سيؤدي إلى تأثير سلبي على التشغيل الآمن والاستقرار الشبكي. بأخذ الحدث المتعلق بتشغيل حماية الفرق الرئيسي الناجم عن فشل محولة التيار على الجانب المنخفض الجهد من المحول الرئيسي في محطة التحويل ذات الجهد 66 كيلو فولت كمثال، تم من خلال الفحص الميداني ومراجعة الاختبارات والبحث عن طريق الفك، تحليل وتشخيص أسباب الفشل وتقديم اقتراحات لمنع حدوث نفس النوع من الأعطال.

1 تحليل الفشل والتشخيص
1.1 الحالة الأساسية للموقع
في سبتمبر 2020، أصدر جهاز الكمبيوتر الخلفي لمحطة التحويل ذات الجهد 66 كيلو فولت إنذارًا، يشير إلى أن مجموعة الحماية الطولي الفرق الثانية للمحول الرئيسي رقم 2 قد تعمل. قام قاطع الدائرة على الجانبين العالي والمنخفض الجهد للمحول الرئيسي رقم 2 بالقفز، وعمل إعادة الإغلاق التلقائي للقسم، وأغلق قاطع الدائرة القسم دون خسارة الحمل. بعد الوصول إلى الموقع، فحص الفنيون المعتمدون جميع المعدات ذات الصلة ولم يجدوا أي ظاهر غير طبيعي أو أجسام غريبة مشتعلة أو رائحة حرق أو علامات تفريغ. بعد الوصول إلى الموقع، وجد الفنيون الصيانة من خلال الفحص أن مجموعة الحماية الأولى للمحول الرئيسي رقم 2 لم تكتشف التيار الفرقي، بدأ فقط الحماية الاحتياطية، ولكن لم يصل إلى قيمة التأخير بعد البدء، واكتشفت مجموعة الحماية الثانية التيار الفرقي وأغلقت قاطعي الدائرة على الجانبين من المحول الرئيسي.

1.2 تحليل أسباب الفشل
يظهر قيم إعدادات جهاز الحماية في الجدول 1، وتعطي معلمات محولة التيار على الجانب المنخفض الجهد في الجدول 2. بعد الفحص، ثبت أن قيم الإعداد صحيحة، وكانت نتائج اختبار دقة العينة واختبار الفرملة بنسبة واختبار الفرق واختبار الفرملة بالتناغم الثاني جيدة. تم مراجعة التوصيل الثانوي لمحولة التيار على الجانب المنخفض الجهد للمحول الرئيسي، وكان طريقة التوصيل الخارجي للأطراف صحيحة.

كشف تحليل بيانات وصور حماية الفرق عن وجود تفرع في المرحلة A من محولة التيار الثانوية الثانية. للتحقق، تم تطبيق 30 أمبير على مراحل A/B الجانب الأول. أظهرت المجموعة الأولى قيمًا صحيحة (A: 0.100 أمبير، B: 0.099 أمبير)؛ كانت المجموعة الثانية عند B 0.098 أمبير ولكن A 0.049 أمبير، مما يشير إلى خطأ في المرحلة A.

تطبيق ~5 أمبير على الثانوي 1S1-1S2 أدى إلى تيار صغير في المجموعة الثانية؛ التطبيق المباشر على المجموعة الأولى لم يظهر أي تيار في الثانية، مما يؤكد أن التوصيل الثانوي صحيح. تحققت اختبارات تحمل الجهد والإطلاق الجزئي على المحول من المعايير. بعد إزالة التوصيل الخارجي للمرحلة A، أظهر اختبار العزل بين المراحل مقاومة 0 بين 1S2 و 2S1، مما يثبت الانهيار الكامل.

هذا الانهيار أدى إلى تفرع في المرحلة A للمجموعة الثانية، مما أدى إلى أخطاء في القياس. قبل تشغيل الحماية، قاس المجموعة الأولى 8.021 أمبير، والمجموعة الثانية 4.171 أمبير - وهو خطأ حقيقي قدره 3.850 أمبير. بعد التحويل، أنشأ هذا تيار فرق قدره 3.217 أمبير (يزيد عن القيمة المرجوة)، مما أدى إلى تشغيل الحماية.

1.3 تشخيص العطل

بعد فك محولة التيار المعيبة وفحص هيكلها الداخلي وعملية التصنيع، تم الكشف عن السبب الجذري: أثناء الإنتاج، يتم لحام أسلاك مغلفة (مع إزالة الزجاج الزائد) إلى أطراف ثانوية. رغم استخدام أنابيب عازلة، فإن العمليات اليدوية وقيود المساحة تؤدي إلى عدم كفاية المسافة العازلة بين الأسلاك الثانوية. مع مرور الوقت، يؤدي التعرض المستمر للتيار إلى تدهور عزل ملفات الثانوية، مما يؤدي إلى الانهيار بين الملفات ويسبب العطل.

2 التعامل مع العطل

تم فحص محولات التيار في المراحل B و C في نفس الفترة الزمنية. بعد التحقق من التثبيت والتوصيل الصحيح وإجراء الاختبارات النهائية مرة أخرى بنجاح، تم الاحتفاظ بها. تم تركيب محولات التيار الجديدة (نفس المواصفات، دفعة مختلفة) بشكل عاجل بعد إجراء الاختبارات بنجاح، مما أعاد التشغيل الطبيعي لمحطة التحويل (مستقر حتى الآن).

3 الاقتراحات والإجراءات الوقائية

بناءً على هذا العطل:

• يجب على الشركات المصنعة تعزيز السيطرة على عملية الإنتاج (مثل إعادة فحص خطوات التوصيل والصب) وتنفيذ عمليات فحص الجودة الصارمة.

• زيادة مستويات الجهد لاختبارات تحمل الجهد بين الملفات أثناء الفحوصات المصنعية.

• يجب على وحدات التشغيل والصيانة وضع جدول للصيانة الاستباقية، وتوفير قطع الغيار، وفحص محولات التيار من نفس الدفعة بشكل شامل - واستبدال الوحدات المعيبة بسرعة.