تكنولوجيا تسليم مثبطات الصواعق واختباراتها الحية لتشغيل شبكة كهربائية موثوقة
1. نظرة عامة على تقنية اختبار تسليم مانع الصواعق
1.1 أهمية اختبار التسليم
يعتبر اختبار التسليم خطوة حاسمة لضمان الأداء والتشغيل الآمن لمانع الصواعق داخل أنظمة الطاقة. بالنسبة لأنظمة الطاقة ذات مستويات الجهد تصل إلى 220 كيلوفولت وما دونها، يلعب مانع الصواعق دورًا محوريًا في حماية المعدات الكهربائية من الأضرار الناجمة عن الفولتات الزائدة وأضرار الصواعق. ومع ذلك، خلال عملية خروج مانع الصواعق من المصنع وحتى تشغيله بعد التثبيت، قد تؤثر العوامل البيئية أو الإهمال أثناء النقل والتخزين والتثبيت على أداء الجهاز. من خلال اختبار التسليم، يمكن تحديد العيوب التصنيعية والأضرار الناتجة عن النقل ومشاكل التثبيت بشكل فوري، مما يضمن أن يكون الجهاز في أفضل حالاته قبل التشغيل ويتجنب مخاطر الأعطال أثناء التشغيل، وبالتالي الحفاظ على استقرار وموثوقية الشبكة الكهربائية.
1.2 المحتوى الرئيسي لاختبار التسليم
يركز اختبار التسليم على جنبين رئيسيين:
اختبار الأداء الكهربائي: يتحقق من مدى توافق الخصائص الكهربائية لمانع الصواعق مع المتطلبات التصميمية تحت ظروف معينة، مما يضمن وظيفته الحامية أثناء الفولتات الزائدة وأضرار الصواعق. تشمل الاختبارات الفعلية البنود مثل الجهد المرجعي المستمر (والذي يعكس الخصائص الفولتية والأمبيرية وغير الخطية)، واختبار التيار المسرب، وكذلك الجهد المرجعي الترددي، والتيار المسرب عند 0.75 ضعف الجهد المرجعي المستمر، واختبار عمل عداد التفريغ، والجهد الباقي، والجهد الترددي المستقر، واختبارات الجهد الصادم، لتقييم شامل للأداء الكهربائي.
اختبار مقاومة العزل: يكشف عن حالة العزل لمانع الصواعق، ويحدد المخاطر المحتملة مثل تلف العزل والتيار المسرب الزائد أثناء التشغيل. من خلال قياس مقاومة العزل، يتم تحديد ما إذا كان أداء العزل يتوافق مع المعايير، مما يمنع المشاكل الناتجة عن أعطال العزل.
1.3 المعايير والمواصفات لاختبار التسليم
يجب أن يتبع اختبار التسليم المعايير والمواصفات المحلية والدولية بدقة للتأكد من دقة واوثوقية الاختبار. تحدد هذه المعايير بوضوح طرق الاختبار والمتطلبات التقنية للخصائص الكهربائية ومطابقة البيئة لمانع الصواعق. وبالإضافة إلى ذلك، تُدقق متطلبات المعدات والبيئة والإجراءات بناءً على الوضع الفعلي لنظام الطاقة في الصين، مما يضمن تنظيم عملية الاختبار وموثوقية النتائج. أثناء الاختبار، يجب استخدام المعدات والأجهزة التي تلبي متطلبات الدقة، والتي يتم تشغيلها بواسطة موظفين متخصصين وفقًا للإجراءات القياسية. وفي الوقت نفسه، يجب الانتباه إلى درجة الحرارة والرطوبة والتشويش الكهرومغناطيسي لمحاكاة البيئة التشغيلية الفعلية والحصول على بيانات دقيقة.
2. نظرة عامة على تقنية الاختبار المباشر
2.1 أهمية الاختبار المباشر
يُستخدم الاختبار المباشر على نطاق واسع في أنظمة الطاقة، حيث يتميز بمزايا عدم التدخل والرصد الفوري:
تجنب خسائر انقطاع التيار الكهربائي: يمكن إجراء الفحص دون انقطاع التيار الكهربائي، مما يضمن استمرارية التغذية الكهربائية ويقلل من الأثر الاقتصادي والاجتماعي.
الرصد الفوري للحالة: يقوم بتحديد حالة العزل والموصلية والحرارية لمانع الصواعق بشكل ديناميكي دون التدخل في التشغيل الطبيعي، مما يساعد على تحديد مخاطر الأعطال المحتملة بشكل فوري ويسمح بالصيانة المخططة، مما يمنع انقطاعات التيار الكهربائي الواسعة والنقص في المعدات.
إدارة دورة الحياة الكاملة: من خلال تحديد الأداء الكهربائي وحالة العزل لمانع الصواعق، يتم تقييم حالة صحته، مما يضمن تشغيله الصحيح أثناء الصواعق والفولتات الزائدة. تحليل بيانات الاختبار يسمح بتطوير استراتيجيات صيانة مستهدفة، مما يمدد عمر الخدمة للمعدات ويقلل من مخاطر الأعطال، مما يوفر أساسًا للصيانة القائمة على الحالة والصيانة الوقائية.
تعزيز تطور الشبكات الذكية: تحسين موثوقية تشغيل المعدات الكهربائية، وضمان الإنتاج الآمن والمكاسب الاقتصادية للشركات الكهربائية، وتسهيل التحديث الذكي والحديث لإدارة أنظمة الطاقة.
2.2 المبادئ التقنية للاختبار المباشر
تستند المبادئ التقنية للاختبار المباشر بشكل أساسي على العديد من الظواهر الفيزيائية مثل الكهرومغناطيسية والديناميكا الحرارية والصوت. من خلال قياس وتحليل معلمات مثل المجال الكهرومغناطيسي ومجال الحرارة والموجات الصوتية للمعدات في حالة التشغيل المباشر، يتم الحكم على حالة التشغيل وحالة الصحة للمعدات.
تشمل الطرق الشائعة للاختبار المباشر:
اكتشاف الأشعة تحت الحمراء: باستخدام تقنية التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء للكشف عن توزيع درجة الحرارة السطحي وانتقال الحرارة للمعدات، وتحديد المناطق ذات الحرارة العالية غير الطبيعية، وتشخيص مشاكل مثل زيادة الحرارة والاتصال السيء أو تقدم العمر للعزل.
اكتشاف الموجات فوق الصوتية: التقاط الإشارات فوق الصوتية التي تنشأ داخل وخارج سطح المعدات لتقييم حالة العزل للمعدات.
اكتشاف الجهد الصادم: قياس إشارات الجهد الصادم داخل المعدات لتحديد موقع وشدة عيوب العزل، وتحليل خصائص مثل شدة الإشارة والتواتر وموجة الجهد.
يمكن تلخيص المبدأ الأساسي للاختبار المباشر كالتالي:
في المعادلة، E(t) هي الإشارة المكتشفة، A هي سعة الإشارة، φ هي التردد الزاوي، ω هي زاوية الطور، وn(t) هي إشارة الضوضاء.
2.3 تنفيذ الاختبار المباشر
عند إجراء الاختبار المباشر، يجب اختيار وتكوين المعدات/الأجهزة بناءً على نوع الكائن المختبر والبيئة التشغيلية، مع تجهيز أجهزة الاستشعار والمحسسات المناسبة. بالنسبة لاختبار مانع الصواعق المباشر، تشمل الأدوات الشائعة الكاميرات الحرارية فوق الصوتية، وأجهزة الكشف عن الموجات فوق الصوتية، وأجهزة الكشف عن الجهد الصادم، وأجهزة الاختبار المباشر—جميعها تقدم حساسية/دقة عالية للكشف الدقيق في بيئات كهرومغناطيسية معقدة.
قبل الاختبار: ضبط الأجهزة للتأكد من دقة واستقرار القياس.
خلال الاختبار: ترتيب علمي لأوضاع وأوجه أجهزة الاستشعار لتغطية الأجزاء الرئيسية بشكل كامل وجمع بيانات دقيقة، مما يضمن موثوقية الاختبار. يجب على الموظفين المختبرين اتباع الإجراءات بدقة، وإعطاء الأولوية للسلامة، وتجنب الأخطاء/الحوادث الناتجة عن التشغيل غير الصحيح.
بعد الاختبار: إجراء تحليل عميق للبيانات، تأكيد/تشخيص الإشارات غير الطبيعية، واتخاذ تدابير صيانة/إصلاح مستهدفة لتحديد حالة المعدات والعطل الخفية بدقة.
3 تحليل حالات تطبيق التقنية
3.1 حالة اختبار التسليم
بالنسبة لاختبار تسليم مانع الصواعق بجهد 220 كيلوفولت، أجرى الفنيون اختبارات شاملة (الأداء الكهربائي، مقاومة العزل، وما إلى ذلك) على مانع الصواعق المثبت حديثًا.
اختبار الأداء الكهربائي: أظهرت نتائج الجهد المرجعي المستمر أن الخصائص الكهربائية تتوافق مع المعايير (منحنيات فولت-أمبير سلسة، بدون تقلبات غير طبيعية).
اختبار مقاومة العزل: أظهرت مانع الصواعق عزلًا جيدًا (مقاومة ضمن النطاقات المحددة).
اختبار الجهد الصادم: أكد مكتشف ذو حساسية عالية عدم وجود تشوهات عزل داخلية واضحة.
خلال اختبارات الجهد الترددي والصدامي، تحمل مانع الصواعق الجهد المقنن وعمل بشكل طبيعي. تم تأكيد التشغيل المستقر بعد التركيب، مما يؤكد دقة الاختبار ويضمن التشغيل الآمن. قام الفنيون بتحسين العمليات بناءً على الخبرة، مما يعزز الكفاءة والدقة.
3.2 حالة الاختبار المباشر
خلال اختبار مباشر في محطة تحويل، أجرى الفنيون اختبارات بالأشعة تحت الحمراء واختبارات الجهد الصادم على مانع الصواعق بجهد 220 كيلوفولت يعمل:
اكتشاف الأشعة تحت الحمراء: كشفت الكاميرا الحرارية عن ارتفاع غير طبيعي في درجة الحرارة حوالي 10 درجات مئوية في الجزء العلوي.
اختبار الجهد الصادم: كشفت الفحوصات الإضافية عن إشارات جهد صادم أقوى في هذا الموقع، مما يشير إلى عيب عزل—تم تأكيده لاحقًا بمقاومة عزل أقل من المعتاد.
تم استعادة التشغيل الطبيعي بعد إصلاحات مستهدفة. ساعد هذا الاختبار على القضاء على المخاطر الخفية بشكل فوري، مما يوفر خبرة قيمة لمراقبة الصيانة المستقبلية للمعدات.
3.3 ملخص الخبرة والتوصيات
في اختبار تسليم مانع الصواعق، يعتبر ضمان توافق الأداء الكهربائي ومقاومة العزل مع المعايير الشرط الأساسي لتشغيل المعدات بشكل موثوق. أثناء التشغيل الفعلي، يجب الانتباه إلى ضبط ومaintenance المعدات الاختبارية. الصيانة المنتظمة تضمن دقة واستقرار القياس. في الوقت نفسه، يجب تعزيز تحليل وإدارة بيانات الاكتشاف: إنشاء سجلات صحية للمعدات وبناء نماذج تحليل الاتجاهات لتحقيق الرصد الفوري لحالة المعدات وتوقع الأعطال. تفصيل بيانات الاختبار المباشر في محطة تحويل معينة مفصلة في الجدول 1.
من الجدول 1، يمكن رؤية أن الاختبار المباشر الموحد والصيانة الفورية هي أساليب فعالة لتعزيز موثوقية تشغيل المعدات، مما يضمن التشغيل المستقر لنظام الطاقة.
4. الخاتمة
تعتبر تقنيات اختبار التسليم والاختبار المباشر لمانع الصواعق بجهد 220 كيلوفولت وما دونها فعالة للغاية في ضمان التشغيل الموثوق لمانع الصواعق. في المستقبل، مع استمرار الابتكارات والتطورات في تقنيات الاكتشاف، سيتم تعزيز مستوى الإدارة الذكية لنظام الطاقة بشكل أكبر، مما يوفر ضمانًا تقنيًا أكثر قوة لتشغيل الشبكة الكهربائية بأمان واستقرار.
