ما هي أسباب احتراق المحولات الجافة أثناء التشغيل

1 ظاهرة العطل

أنا مُشغّل في صيانة الأعطال على الخط الأمامي، وقد واجهت مؤخراً مشاكل مع المحولات الجافة. تتميز المحولات الجافة ببنية بسيطة، وسهولة النقل والصيانة. وهي مستخدمة على نطاق واسع في أماكن التوزيع الكهربائي ذات المتطلبات البيئية العالية. نظرًا لمقاومتها الجيدة للحريق، يمكن تركيبها في مناطق مركز الحمل لتقليل فقدان الجهد والطاقة.

تعمل الشركة التي أعمل بها في إدارة الممتلكات على إدارة 11 مجتمع سكني، بإجمالي 56 محولًا، بمستوى جهد 6000/400 فولت. من بينها 38 محولًا جافًا، من طراز SCB9، بسعة تتراوح بين 160-630 كيلو فولت أمبير، جميعها مثبتة في خزانات قطع التيار عالي الجهد الصندوقية. تم تشغيل محطات التوزيع في هذه المجتمعات لمدة أقل من عامين، وتم حرق 5 محولات جافة بشكل متتابع، مما أثر بشكل كبير على حياة السكان. أشعر بالمسؤولية العظيمة وأحتاج إلى التحقيق بشكل شامل في الأسباب.

2 تحليل الأسباب

كعامل صيانة على الخط الأمامي، قمت أنا وزملائي بفحص واختبار وتحليل المحولات الجافة المحترقة. خلال الخمس حوادث، كانت الأحوال الجوية جيدة، ولم يكن هناك تجمع للمياه أو الرطوبة في قناة الكابل أسفل المحول، ولم يكن هناك زيادة في الجهد في النظام قبل وبعد الحوادث. عند مراجعة التقارير الاختبارية عالية الجهد الأخيرة، كان العزل جيدًا، وكانت الفروق في المقاومة المباشرة ضمن المعايير.

لإيجاد الأسباب، دعت الشركة الخبراء المعنيين للتشاور. شاركت في التحقيق الميداني ووجدت أن ممرات تبريد الهواء للمحولات الجافة المحترقة كانت مغلقة. بعد التفكيك، رأينا أن العزل حول الملفات المتبقية كان هشًا ومتصدعًا بشكل موحد، مما يشير إلى أن الملفات كانت تعمل تحت درجات حرارة عالية لفترة طويلة.

علمنا أن الحوادث حدثت جميعها بين يوليو وسبتمبر، عندما يكون الطقس حارًا وحمل الكهرباء في ذروته. كانت المحولات الجافة تعمل بحمولة كاملة في الخزانات المغلقة لفترة طويلة. أظهر الفحص الإضافي أن ممرات تبريد الهواء كانت مغلقة بواسطة لوحات الفتح في كابلات التحكم، مما أدى إلى استمرار ارتفاع درجة حرارة المحولات. بالإضافة إلى ذلك، كان الجهاز الوحيد للإنذار الحراري مثبتًا في غرفة المحول، وغير قادر على نقل الإنذارات الزائدة عن الحرارة بشكل فوري.

يشكل التشغيل طويل الأمد تحت درجات حرارة عالية انخفاضًا في مقاومة العزل. خاصة أن ملفات الجهد العالي لها مستوى جهد عالٍ، ويكون الانخفاض في قوة العزل أكثر عرضة للتفريغ، مما يزيد من التيار تسرب بين طبقات الجهد العالي، واللفائف، والأرضية للمحول، مما يزيد من فقدان الطاقة النشطة ودرجة الحرارة بشكل مستمر، مما يشكل دورة خبيثة. في النهاية، تفقد المواد العازلة قدرتها العازلة، ويحدث اختراق العزل بين الطبقات واللفائف والحرق. هذا هو السبب الرئيسي لاحتراق المحولات الجافة، وقد شعرت حقًا بالتأثير الذي تسببه هذه العوامل على المعدات أثناء الصيانة الميدانية.

3 إجراءات المعالجة
3.1 تحويل الخزانات وتثبيت الأجهزة

شاركت في تحويل خزانات المحولات الجافة من قبل الشركة. قمنا بفتح ثقوب في الصفائح الحديدية، ووضع ممرات تبريد الهواء حول خزانات المحولات، وتثبيت أجهزة إنذار حراري عن بعد وأجهزة حماية من القطع عند الارتفاع الحراري. يمكن لهذه الأجهزة مراقبة واستجابة الأحداث الغير طبيعية في درجات الحرارة بشكل أكثر فعالية، مما يضمن تشغيل المعدات، وهو إجراء محدد قمت بتنفيذه في الممارسة الصيانة.

3.2 تثبيت المراوح التبريدية

بالنسبة للمحولات الجافة بسعة 400 كيلو فولت أمبير وما فوق، ساعدت في تثبيت المراوح التبريدية، والتي يمكن أن تبدأ وتتوقف تلقائيًا وفقًا للدرجة الحرارية المحددة، مما يساعد على القضاء على العيوب المحتملة للمحولات أثناء التشغيل ويتجنب الحوادث المفاجئة. في الصيانة اليومية، أقوم أيضًا بمراقبة حالة التشغيل لهذه المراوح.

3.3 المراقبة عن بعد لغرف التوزيع الكهربائي

بالنسبة لغرف التوزيع الكهربائي للمحولات بسعة 630 كيلو فولت أمبير، من خلال نقل المعلومات عن بعد والمراقبة والرصد عبر الإنترنت لدرجة الحرارة والعزل وغيرها من المعلمات للمحول، كعامل صيانة على الخط الأمامي، يمكنني معرفة حالة التشغيل الصحية للمعدات عالية الجهد بشكل فوري، مما يضمن التشغيل الموثوق للمحولات الجافة، كما أنه مناسب لي الاستعانة بهذه البيانات المراقبة أثناء الصيانة.

4 إجراءات الوقاية
4.1 متطلبات الفحص اليومي

تطلب الشركة منا كمديرين للتشغيل والصيانة إجراء جولة تفتيشية يومية للمعدات عالية الجهد في غرف التوزيع الكهربائي، خاصة حالة التشغيل للمحولات الجافة. أقوم بهذا العمل بجد كل يوم وأبلغ عن المشكلات بشكل فوري لضمان التشغيل الآمن للمعدات. هذا جزء مهم من عملي اليومي.

4.2 مواصفات قياس الحرارة

يتم استخدام ميزان حرارة بالأشعة تحت الحمراء لقياس درجة الحرارة لأجزاء الاتصال الموصلة للمعدات عالية الجهد. تحدد الشركة أن يتم إجراء الفحص مرة واحدة في الأسبوع في فصلي الربيع والخريف والشتاء، ومرة واحدة يومياً في الصيف. أقوم بتنفيذ هذه الترددات بدقة لضمان اكتشاف أي شذوذ في درجات الحرارة بشكل فوري.

4.3 الفحص الشامل لمحطات التوزيع الكهربائي

بالنسبة لمحطات التوزيع الكهربائي التي لم تشهد حوادث، شاركت في الفحص والاختبار الشامل، وقمت بتركيب أجهزة تبريد مناسبة للمحولات الجافة، لضمان التهوية الجيدة، وإزالة مخاطر المعدات المحتملة، واتخاذ إجراءات لنقاط العزل الضعيفة. لقد اكتسبت الخبرة من العمليات الفعلية ورأيت نتائج جيدة.

5 الخلاصة

نظرًا لأن خزانات القطع المدرعة لديها حجم صغير وبنية مدمجة وتبريد ضعيف، وأن المحول مثبت في خزان مغلق، يجب اعتماد طريقة تبريد مناسبة بناءً على السعة لتجنب الحوادث المفاجئة للمحولات الجافة بسبب التصميم غير المناسب.

يجب ملاحظة أن المحولات الجافة العادية يجب أن تخضع لاختبار الارتفاع الحراري عند تشغيلها في الخزان، لمعرفة درجة الحرارة القصوى للتشغيل طويل الأمد مسبقًا، وإزالة المخاطر المحتملة التي تتركها لشبكة الكهرباء بسبب الاختبارات والبناء غير القياسية.

بعد تنفيذ إجراءات الوقاية، لم تحدث حوادث مماثلة للمحولات الجافة في التشغيل، مما يحسن بشكل فعال من الموثوقية، ويوفر ضمانًا لتشغيل آمن لشبكة الكهرباء. كعامل صيانة على الخط الأمامي، أصبحت أكثر ثقة في التعامل مع صيانة مثل هذه المعدات.