تحليل أعطال التفريغ في حافلة المحطة الكهربائية وحلولها

1. طرق للكشف عن تسرب التيار الكهربائي في الحافلة

1.1 اختبار مقاومة العزل

اختبار مقاومة العزل هو طريقة بسيطة وشائعة الاستخدام في اختبارات العزل الكهربائي. إنه حساس للغاية لأعطال العزل من النوع المُخترق، والامتصاص العام للرطوبة والتلوث السطحي - الظروف التي تؤدي عادة إلى انخفاض كبير في قيم المقاومة. ومع ذلك، فإنه أقل فعالية في اكتشاف الشيخوخة المحلية أو أعطال التفريغ الجزئي.

باستناد إلى فئة العزل للمعدات ومتطلبات الاختبار، فإن معايري مقاومة العزل الشائعين يستخدمون جهد خرج بـ 500 فولت، 1,000 فولت، 2,500 فولت، أو 5,000 فولت.

1.2 اختبار تحمل الجهد البديل الترددي للتيار الكهربائي

يقوم اختبار تحمل الجهد البديل بتوفير إشارة جهد بديل أعلى من الجهد المقنن للمعدات على العزل لفترة محددة (عادة دقيقة واحدة ما لم يُذكر غير ذلك). هذا الاختبار يحدد بشكل فعال الأعطال المحلية للعزل ويقيم قدرة العزل على تحمل الجهد الزائد تحت ظروف التشغيل الفعلية. إنه الاختبار الأكثر واقعية وحاسماً لمنع أخطاء العزل.

ومع ذلك، فهو اختبار مدمر قد يسرع الأعطال الموجودة في العزل ويسبب التدهور التراكمي. لذا يجب اختيار مستويات الجهد الاختباري بعناية وفقًا لـ GB 50150–2006 الكود لاختبار القبول للمعدات الكهربائية في مشاريع التركيبات الكهربائية. يتم عرض معايير الاختبار للعازل الخزفي والعازل العضوي الصلب في الجدول 1.

جدول 1: معايير تحمل الجهد البديل للعازل الخزفي والعازل العضوي الصلب

هناك العديد من طرق تحمل الجهد البديل بما في ذلك الاختبار الترددي السلسلة، والرنين المتوازي، والرنين المتسلسل المتوازي. لاختبار تسرب التيار الكهربائي في الحافلة، يكون الاختبار القياسي للتواتر الترددي كافياً. يجب تحديد تركيب الاختبار بناءً على الجهد الاختباري والسعة والمعدات المتاحة، عادة باستخدام مجموعة اختبار عالية الجهد كاملة.

1.3 الاختبار بالأشعة تحت الحمراء

جميع الأجسام ذات درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق تصدر باستمرار أشعة تحت حمراء. كمية الطاقة تحت الحمراء وتوزيع طول الموجة لها علاقة وثيقة بدرجة حرارة سطح الجسم. من خلال قياس هذه الإشعاعات، يمكن للتصوير الحراري تحت الأحمر أن يحدد بدقة درجة الحرارة السطحية - مما يشكل الأساس العلمي لقياس درجة الحرارة تحت الأحمر.

من وجهة نظر المراقبة والتشخيص تحت الأحمر، يمكن تقسيم أعطال المعدات ذات الجهد العالي إلى فئتين رئيسيتين: خارجية وداخلية. الأعطال الخارجية تحدث على الأجزاء المكشوفة ويمكن اكتشافها مباشرة باستخدام الأجهزة تحت الأحمر. بينما الأعطال الداخلية تكون مخفية داخل العازل الصلب، الزيت، أو الأغلفة وصعبة الاكتشاف المباشر بسبب حجب المواد العازلة.

يتضمن التشخيص تحت الأحمر لتسرب التيار الكهربائي في الحافلة قياس درجة الحرارة، حساب الفرق النسبي في درجة الحرارة (مع مراعاة درجة الحرارة المحيطة)، ومقارنته بالحافلات العاملة بشكل طبيعي. هذا يسمح بتحديد直观的识别过热和放电位置。 以下是翻译后的内容：

1. طرق لكشف تسرب الحافلة

1.1 اختبار مقاومة العزل

اختبار مقاومة العزل هو طريقة بسيطة وشائعة الاستخدام في اختبارات العزل الكهربائي. وهو حساس للغاية للأعطال العازلة من النوع الثوري، والامتصاص العام للرطوبة والتلوث السطحي - الظروف التي تؤدي عادة إلى انخفاض كبير في قيم المقاومة. ومع ذلك، فإنه أقل فعالية في اكتشاف الشيخوخة المحلية أو أعطال التفريغ الجزئي.

اعتمادًا على فئة العزل للمعدات ومتطلبات الاختبار، فإن معايري مقاومة العزل الشائعين يستخدمون جهد خرج بـ 500 فولت، 1,000 فولت، 2,500 فولت، أو 5,000 فولت.

1.2 اختبار تحمل الجهد البديل الترددي للتيار الكهربائي

يقوم اختبار تحمل الجهد البديل بتوفير إشارة جهد بديل أعلى من الجهد المقنن للمعدات على العزل لفترة محددة (عادة دقيقة واحدة ما لم يُذكر غير ذلك). هذا الاختبار يحدد بشكل فعال الأعطال المحلية للعزل ويقيم قدرة العزل على تحمل الجهد الزائد تحت ظروف التشغيل الفعلية. إنه الاختبار الأكثر واقعية وحاسماً لمنع أخطاء العزل.

ومع ذلك، فهو اختبار مدمر قد يسرع الأعطال الموجودة في العزل ويسبب التدهور التراكمي. لذا يجب اختيار مستويات الجهد الاختباري بعناية وفقًا لـ GB 50150–2006 الكود لاختبار القبول للمعدات الكهربائية في مشاريع التركيبات الكهربائية. يتم عرض معايير الاختبار للعازل الخزفي والعازل العضوي الصلب في الجدول 1.

جدول 1: معايير تحمل الجهد البديل للعازل الخزفي والعازل العضوي الصلب

هناك العديد من طرق تحمل الجهد البديل بما في ذلك الاختبار الترددي السلسلة، والرنين المتوازي، والرنين المتسلسل المتوازي. لاختبار تسرب التيار الكهربائي في الحافلة، يكون الاختبار القياسي للتواتر الترددي كافياً. يجب تحديد تركيب الاختبار بناءً على الجهد الاختباري والسعة والمعدات المتاحة، عادة باستخدام مجموعة اختبار عالية الجهد كاملة.

1.3 الاختبار بالأشعة تحت الحمراء

جميع الأجسام ذات درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق تصدر باستمرار أشعة تحت حمراء. كمية الطاقة تحت الحمراء وتوزيع طول الموجة لها علاقة وثيقة بدرجة حرارة سطح الجسم. من خلال قياس هذه الإشعاعات، يمكن للتصوير الحراري تحت الأحمر أن يحدد بدقة درجة الحرارة السطحية - مما يشكل الأساس العلمي لقياس درجة الحرارة تحت الأحمر.

من وجهة نظر المراقبة والتشخيص تحت الأحمر، يمكن تقسيم أعطال المعدات ذات الجهد العالي إلى فئتين رئيسيتين: خارجية وداخلية. الأعطال الخارجية تحدث على الأجزاء المكشوفة ويمكن اكتشافها مباشرة باستخدام الأجهزة تحت الأحمر. بينما الأعطال الداخلية تكون مخفية داخل العازل الصلب، الزيت، أو الأغلفة وصعبة الاكتشاف المباشر بسبب حجب المواد العازلة.

يتضمن التشخيص تحت الأحمر لتسرب التيار الكهربائي في الحافلة قياس درجة الحرارة، حساب الفرق النسبي في درجة الحرارة (مع مراعاة درجة الحرارة المحيطة)، ومقارنته بالحافلات العاملة بشكل طبيعي. هذا يسمح بتحديد直观的识别过热和放电位置。 以下是翻译后的内容：

1. طرق لكشف تسرب الحافلة

1.1 اختبار مقاومة العزل

اختبار مقاومة العزل هو طريقة بسيطة وشائعة الاستخدام في اختبارات العزل الكهربائي. وهو حساس للغاية للأعطال العازلة من النوع الثوري، والامتصاص العام للرطوبة والتلوث السطحي - الظروف التي تؤدي عادة إلى انخفاض كبير في قيم المقاومة. ومع ذلك، فإنه أقل فعالية في اكتشاف الشيخوخة المحلية أو أعطال التفريغ الجزئي.

اعتمادًا على فئة العزل للمعدات ومتطلبات الاختبار، فإن معايري مقاومة العزل الشائعين يستخدمون جهد خرج بـ 500 فولت، 1,000 فولت، 2,500 فولت، أو 5,000 فولت.

1.2 اختبار تحمل الجهد البديل الترددي للتيار الكهربائي

يقوم اختبار تحمل الجهد البديل بتوفير إشارة جهد بديل أعلى من الجهد المقنن للمعدات على العزل لفترة محددة (عادة دقيقة واحدة ما لم يُذكر غير ذلك). هذا الاختبار يحدد بشكل فعال الأعطال المحلية للعزل ويقيم قدرة العزل على تحمل الجهد الزائد تحت ظروف التشغيل الفعلية. إنه الاختبار الأكثر واقعية وحاسماً لمنع أخطاء العزل.

ومع ذلك، فهو اختبار مدمر قد يسرع الأعطال الموجودة في العزل ويسبب التدهور التراكمي. لذا يجب اختيار مستويات الجهد الاختباري بعناية وفقًا لـ GB 50150–2006 الكود لاختبار القبول للمعدات الكهربائية في مشاريع التركيبات الكهربائية. يتم عرض معايير الاختبار للعازل الخزفي والعازل العضوي الصلب في الجدول 1.

جدول 1: معايير تحمل الجهد البديل للعازل الخزفي والعازل العضوي الصلب

هناك العديد من طرق تحمل الجهد البديل بما في ذلك الاختبار الترددي السلسلة، والرنين المتوازي، والرنين المتسلسل المتوازي. لاختبار تسرب التيار الكهربائي في الحافلة، يكون الاختبار القياسي للتواتر الترددي كافياً. يجب تحديد تركيب الاختبار بناءً على الجهد الاختباري والسعة والمعدات المتاحة، عادة باستخدام مجموعة اختبار عالية الجهد كاملة.

1.3 الاختبار بالأشعة تحت الحمراء

جميع الأجسام ذات درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق تصدر باستمرار أشعة تحت حمراء. كمية الطاقة تحت الحمراء وتوزيع طول الموجة لها علاقة وثيقة بدرجة حرارة سطح الجسم. من خلال قياس هذه الإشعاعات، يمكن للتصوير الحراري تحت الأحمر أن يحدد بدقة درجة الحرارة السطحية - مما يشكل الأساس العلمي لقياس درجة الحرارة تحت الأحمر.

من وجهة نظر المراقبة والتشخيص تحت الأحمر، يمكن تقسيم أعطال المعدات ذات الجهد العالي إلى فئتين رئيسيتين: خارجية وداخلية. الأعطال الخارجية تحدث على الأجزاء المكشوفة ويمكن اكتشافها مباشرة باستخدام الأجهزة تحت الأحمر. بينما الأعطال الداخلية تكون مخفية داخل العازل الصلب، الزيت، أو الأغلفة وصعبة الاكتشاف المباشر بسبب حجب المواد العازلة.

يتضمن التشخيص تحت الأحمر لتسرب التيار الكهربائي في الحافلة قياس درجة الحرارة، حساب الفرق النسبي في درجة الحرارة (مع مراعاة درجة الحرارة المحيطة)، ومقارنته بالحافلات العاملة بشكل طبيعي. هذا يسمح بتحديد مواقع التسخين الزائد والإطلاق بوضوح.

2. تطبيق التقنيات الجديدة

2.1 تقنية التصوير بالأشعة فوق البنفسجية (UV)

عندما يتجاوز الضغط الكهربائي المحلي على المعدات المشحونة حدًا حرجًا، يحدث تأيين الهواء مما يؤدي إلى إطلاق شحنات كورونا. غالبًا ما تعاني المعدات ذات الجهد العالي من التفريغات بسبب التصميم السيء أو التصنيع أو التركيب أو الصيانة. اعتمادًا على قوة المجال الكهربائي، قد يؤدي ذلك إلى تكوين كورونا أو البرق أو القوس الكهربائي. أثناء التفريغ، تكتسب الإلكترونات في الهواء وتطلق الطاقة - مما يؤدي إلى إصدار الأشعة فوق البنفسجية عند إطلاق الطاقة.

تعمل تقنية التصوير بالأشعة فوق البنفسجية على اكتشاف هذه الأشعة، معالجة الإشارة، ووضعها فوق صورة ضوئية تظهر على الشاشة. هذا يسمح بتحديد موقع وشدة الكورونا بدقة، مما يوفر بيانات موثوقة لتقييم حالة المعدات.

2.2 اختبار بالموجات فوق الصوتية (UT)

اختبار بالموجات فوق الصوتية (UT) هو طريقة فحص صناعي محمولة وغير مدمرة. يمكّن من الكشف السريع والدقيق وغير الغازي عن الأعطال الداخلية مثل الشروخ والفجوات والمسام والشوائب - سواء في المختبرات أو البيئات الميدانية.

الموجات فوق الصوتية هي موجات مرنية تنتشر عبر الغازات والسوائل والأجسام الصلبة. يتم تصنيفها حسب التردد: الأصوات تحت الصوتية (<20 هرتز)، الأصوات السمعية (20-20,000 هرتز)، الأصوات فوق الصوتية (>20,000 هرتز)، والموجات فوق الصوتية. تتصرف الموجات فوق الصوتية بشكل مشابه للضوء فيما يتعلق بالانعكاس والانكسار.

بينما تنتقل الموجات فوق الصوتية عبر المادة، تؤثر التغيرات في الخصائص الصوتية والبنية الداخلية على انتشار الموجات. من خلال تحليل هذه التغيرات، يقوم اختبار بالموجات فوق الصوتية بتقييم خصائص المادة والسلامة الهيكلية. تتضمن الطرق الشائعة النقل المستقيم، والصدى النبضي، والتقنيات المتسلسلة.

أجهزة الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية الرقمية تصدر موجات فوق صوتية في الجسم المراد اختباره وتحلل الانعكاسات وأثر دوبلر أو النقل للحصول على المعلومات الداخلية، والتي يتم بعد ذلك معالجتها إلى صور. هذه التقنية فعالة للغاية لتقييم حالة العزل في الحافلات ذات الجهد العالي أثناء التشغيل.

3. حلول محددة لتسرب الحافلة ذات الجهد العالي

إذا لم يتم التعامل مع تسرب الحافلة ذات الجهد العالي بشكل سريع، فقد يؤدي إلى تجاوز درجة حرارة العزل، وإلى فشل العزل في النهاية وحتى الانقطاعات الكهربائية الكبرى. لذلك، يجب حل أعطال التفريغ بسرعة ومنعها بشكل استباقي.

3.1 الاختبار الصارم للتشغيل والقبول

تستند العديد من أعطال تسرب الحافلة إلى جودة العمل الرديئة أو عدم المسؤولية أثناء البناء. يجب على فريق الاختبار اتباع القواعد والمعايير بدقة أثناء اختبار القبول للمعدات الجديدة، وتحديد مخاطر التفريغ المحتملة مبكرًا وإصلاحها قبل التشغيل.

3.2 استبدال العوازل القديمة للحافلة

أغلب تسريبات الحافلة أثناء التشغيل تنتج عن تقدم العمر في العوازل الداعمة. يجب الحفاظ على قائمة تفصيلية واستبدال العوازل بناءً على فترة الخدمة لضمان قوة العزل الكافية.

3.3 التحليل الشامل باستخدام اختبارات العزل والتشخيص

يمكن لاختبارات العزل الكشف بشكل فعال عن أعطال التفريغ الشديدة. ومع ذلك، بالنسبة للأعطال المبكرة أو الخفية، يتطلب الأمر استخدام أساليب تشخيص متقدمة مثل التصوير تحت الأحمر، والتصوير بالأشعة فوق البنفسجية، واختبار بالموجات فوق الصوتية لكشفها مبكرًا وتدخل فيها. لذا، يعد التحليل الشامل الذي يجمع بين اختبارات العزل والاختبارات التشخيصية أمرًا ضروريًا لمنع وتخفيف أعطال تسرب الحافلة بكفاءة.