إرشادات التشغيل والصيانة لمكثفات الطاقة
إرشادات التشغيل والصيانة لمكثفات الطاقة
تعتبر مكثفات الطاقة أجهزة تعويض للطاقة غير النشطة تستخدم أساساً لتزويد الأنظمة الكهربائية بالطاقة غير النشطة وتحسين معامل القدرة. من خلال تنفيذ التعويض المحلي للطاقة غير النشطة، تقوم بتقليل تيار الخطوط الكهربائية وتقليل خسائر الطاقة في الخطوط وهبوط الجهد، مما يساهم بشكل كبير في تحسين جودة الطاقة واستخدام المعدات بكفاءة أعلى.
يوضح ما يلي الجوانب الرئيسية لتشغيل ومaintenance مكثفات الطاقة كمرجع.
1. حماية مكثفات الطاقة
(1) يجب تطبيق إجراءات حماية مناسبة على مجموعات المكثفات. قد تشمل هذه الإجراءات حماية بالتوازن أو الفرق التفاضلي أو حماية فائقة السرعة بالتيار. بالنسبة للمكثفات ذات الجهد المرتفع 3.15 كيلوفولت وما فوق، يُنصح بتثبيت مصانع فردية على كل مكثف. يجب اختيار التيار المقنن للمصانع بناءً على خصائص المصانع والتيار الزائد أثناء التغذية، عادةً 1.5 مرة من التيار المقنن للمكثف، لمنع انفجار الخزان.
(2) بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطبيق إجراءات حماية إضافية عند الحاجة:
إذا كان ارتفاع الجهد متكرراً ومستمراً، يجب اتخاذ إجراءات لضمان عدم تجاوز الجهد 1.1 مرة من القيمة المقننة.
استخدم مفاتيح دوائر مناسبة تعمل تلقائياً لحماية ضد زيادة التيار، بحيث لا يتجاوز التيار 1.3 مرة من التيار المقنن.
عند ربط المكثفات بخطوط الهواء، يجب استخدام معتقلي الصدمات المناسبة لحمايتها من فائض الجهد الجوي.
في الأنظمة ذات الجهد العالي حيث يتجاوز تيار القصر 20 أمبير ولا يمكن للأجهزة الواقية القياسية أو المصانع أن تزيل أعطال الأرض بشكل موثوق، يجب تنفيذ حماية أعطال الأرض أحادية المرحلة.
(3) تعتبر اختيار الحماية المناسبة أمرًا حاسمًا للعمل الآمن والموثوق لمكثفات الطاقة. بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، يجب أن تلبي نظام الحماية المتطلبات التالية:
حساسية كافية لضمان التشغيل الموثوق في حالة أعطال داخلية في أي مكثف واحد أو فشل العناصر الفردية.
القدرة على إزالة المكثفات المعيبة بشكل انتقائي، أو السماح بتحديد الوحدات التالفة بسهولة بعد قطع التيار تماماً.
لا يحدث تشغيل خاطئ أثناء عمليات التحويل أو أعطال النظام مثل أعطال الأرض.
سهل التركيب والضبط والاختبار والصيانة.
استهلاك طاقة منخفض وتكلفة تشغيل منخفضة.
(4) لا يجب تركيب إعادة الإغلاق التلقائي على مجموعات المكثفات. بدلاً من ذلك، يجب استخدام جهاز قطع التيار بمجرد انخفاض الجهد. هذا لأن المكثفات تحتاج إلى وقت للتخلص من الشحن. إذا تم محاولة إعادة الإغلاق فوراً بعد القطع، فقد يبقى شحن متبقي ذو قطب معاكس للجهد الجديد، مما يؤدي إلى تيارات زائدة عالية جداً قد تسبب انتفاخ الغلاف أو رش الزيت أو حتى الانفجار.
2. تغذية وإيقاف تغذية مكثفات الطاقة
(1) قبل تغذية مجموعة المكثفات، استخدم ميغومتر لفحص دائرة التفريغ.
(2) تطبق الاعتبارات التالية عند تبديل مجموعات المكثفات:
لا يجب ربط مجموعات المكثفات بالشبكة عندما يكون جهد الحافلة أكبر من 1.1 مرة من الجهد المقنن.
بعد قطع الاتصال بالشبكة، لا يجب إعادة تغذية مجموعة المكثفات خلال دقيقة واحدة، باستثناء التطبيقات التي تتطلب التبديل التلقائي المتكرر.
يجب ألا تنتج المفاتيح المستخدمة للتبديل جهوداً زائدة خطيرة. يجب أن يكون التيار المقنن للمفتاح لا يقل عن 1.3 مرة من التيار المقنن لمجموعة المكثفات.
3. تفريغ مكثفات الطاقة
(1) بعد قطع الاتصال بالشبكة، يجب أن يتم تفريغ المكثفات تلقائياً. يجب أن ينخفض الجهد النهائي بسرعة بحيث، بغض النظر عن الجهد المقنن، لا يتجاوز 65 فولت خلال 30 ثانية من قطع الاتصال.
(2) لضمان السلامة، يجب تثبيت أجهزة التفريغ التلقائي على الجانب المحمل من مفتاح الدائرة المكثف مباشرة موازية للمكثف (لا يجب وضع مفاتيح أو عازلات أو مصانع في سلسلة). مجموعات المكثفات المجهزة بأجهزة تفريغ غير مخصصة مثل محولات الجهد (للمكثفات ذات الجهد العالي) أو مصابيح إنارة (للمكثفات ذات الجهد المنخفض)، أو تلك المتصلة مباشرة بالمحركات، لا تحتاج إلى أجهزة تفريغ إضافية. عند استخدام المصابيح، يمكن تمديد عمر الخدمة عن طريق زيادة عدد المصابيح المتسلسلة.
(3) قبل لمس أي أجزاء موصلة لمكثف قطع الاتصال، حتى لو تم التفريغ التلقائي، يجب استخدام قضيب معدني معزول مثبت بالأرض لقص الدائرة بين طرفي المكثف للتفريغ اليدوي.
4. الصيانة والعناية أثناء التشغيل
(1) يجب مراقبة مجموعات المكثفات بواسطة الفنيين المدربين، ويجب الحفاظ على سجلات التشغيل.
(2) يجب إجراء فحوصات بصرية يومية لمجموعات المكثفات العاملة وفقاً للوائح. إذا تم ملاحظة انتفاخ الغلاف، يجب إخراج الوحدة من الخدمة فوراً لمنع الفشل.
(3) يمكن مراقبة التيار الفاسي في مجموعة المكثفات باستخدام أميترات.
(4) لا يجب تغذية المكثفات عندما يكون درجة الحرارة المحيطة أقل من −40 °C. أثناء التشغيل، يجب ألا يتجاوز متوسط درجة الحرارة +40 °C لأكثر من ساعة واحدة، أو +30 °C لأكثر من ساعتين، أو +20 °C سنوياً. إذا تجاوزت الحدود، يجب استخدام التبريد الاصطناعي (مثل المراوح) أو قطع تغذية مجموعة المكثفات من الشبكة.
(5) يجب قياس درجة الحرارة في موقع التثبيت وفي نقطة أكثر حرارة على غلاف المكثف باستخدام ميزان حرارة الزئبق أو ما يعادله، مع الاحتفاظ بالسجلات (خاصة في الصيف).
(6) يجب ألا يتجاوز الجهد العامل 1.1 مرة من الجهد المقنن؛ يجب ألا يتجاوز التيار العامل 1.3 مرة من التيار المقنن.
(7) يمكن أن يؤدي ربط المكثفات إلى زيادة جهد النظام، خاصة تحت الحمل الخفيف. في هذه الحالات، يجب قطع تغذية جزء أو كل مجموعة المكثفات.
(8) يجب أن تكون الأكمام والعوازل الداعمة نظيفة وغير متأذية وخالية من علامات التفريغ. يجب أن يكون غلاف المكثف نظيف وغير مشوه وخالي من تسريبات. لا يجب أن تتراكم الأتربة أو الأوساخ على المكثف أو إطاره الداعم.
(9) يجب فحص جميع الاتصالات في دائرة المكثف (الحافلات والأرضيات والمفاتيح والمصانع والمفاتيح وغيرها) للتأكد من موثوقيتها. حتى برغي فضفاض أو اتصال سيء يمكن أن يؤدي إلى فشل مبكر للمكثف أو حوادث على مستوى النظام.
(10) إذا كان اختبار تحمل العازل مطلوباً بعد فترة من التشغيل، يجب إجراؤه عند الجهد المحدد للاختبار.
(11) يجب إجراء فحص القيم السعوية والمصانع على الأقل مرة واحدة في الشهر. يجب قياس قيمة ظل الزاوية (tanδ) للمكثفات 2-3 مرات في السنة تحت الجهد المقنن أو القريب منه لتقييم حالة العزل.
(12) إذا قفزت مجموعة المكثفات بسبب تشغيل المفتاح، فلا يجب إعادة تغذيتها حتى يتم تحديد السبب.
(13) إذا تم العثور على تسرب للزيت أثناء التشغيل أو النقل، يمكن إصلاحه بواسطة اللحام بالقصدير الرصاص.
5. الاحتياطات عند التبديل (الفصل)
(1) في الظروف الطبيعية، أثناء إيقاف محطة كاملة، يجب فتح مفتاح دائرة المكثف أولاً، ثم فتح مفاتيح الدائرة الخارجة. أثناء إعادة التغذية، يجب عكس الترتيب.
(2) في حالة انقطاع التيار الكهربائي الكامل، يجب فتح مفتاح دائرة المكثف.
(3) بعد قفز مجموعة المكثفات، يحظر إعادة التغذية القسرية. إذا انفجر مصانع الحماية، يجب عدم استبدال المصانع وإعادة التغذية حتى يتم تحديد السبب.
(4) لا يجب تغذية المكثفات أثناء الشحن. بعد قطع الاتصال، يجب تأخير إعادة الإغلاق لمدة لا تقل عن 3 دقائق.
6. التعامل مع الأعطال أثناء التشغيل
(1) في حالة رش الزيت أو الانفجار أو الحريق، قطع التغذية فوراً وأطفئ النار باستخدام الرمال أو مطفأة حريق جافة. غالبًا ما تحدث مثل هذه الحوادث بسبب زيادة الجهد الداخلي/الخارجي أو أعطال داخلية شديدة. لمنع تكرارها، تأكد من صحة تقييم المصانع، وتجنب إعادة التغذية القسرية بعد القفز، ولا تستخدم إعادة الإغلاق التلقائي.
(2) إذا قفز مفتاح الدائرة ولكن المصانع الفرعية ظلت سليمة، قم بتفريغ المكثف لمدة 3 دقائق، ثم فحص المفتاح وجهاز التحويل الحالي والكابل الكهربائي والحالة الخارجية للمكثف. إذا لم يتم العثور على أي شذوذ، فقد يكون السبب هو الاضطرابات الخارجية أو تقلبات الجهد. بعد التأكيد، يمكن محاولة إعادة التغذية الاختبارية. وإلا، قم بإجراء اختبار شامل لنظام الحماية. إذا بقي السبب غير محدد، قم بتفكيك المجموعة واختبار كل مكثف بشكل فردي. لا تحاول إعادة التغذية حتى يتم العثور على السبب.
(3) عندما ينفجر المصانع، قم بالإبلاغ إلى مدير المناوبة والحصول على الموافقة قبل فتح مفتاح دائرة المكثف. بعد قطع التغذية والتفريغ، قم بفحص خارجي (مثل تفريغ الأكمام، تشوه الغلاف، تسرب الزيت، أعطال الأرض). ثم قم بقياس مقاومة العزل بين الأطراف والأرض باستخدام ميغومتر. إذا لم يتم العثور على أي عطل، استبدل المصانع واستأنف التشغيل. إذا انفجر المصانع مرة أخرى عند إعادة التغذية، قم بعزل المكثف المعيب واستعادة الخدمة للباقي.
7. الاحتياطات الأمنية عند التعامل مع المكثفات المعيبة
قبل التعامل مع مكثف معيب، قطع مفتاح دائرة المكثف، وافتح المفاتيح العازلة على الجانبين، وقم بتفريغ المجموعة عبر مقاومة التفريغ (مثل محول التفريغ أو VT). بسبب وجود شحنة متبقة ممكنة، يجب إجراء التفريغ اليدوي. أولاً، قم بتوصيل نهاية الأرض من قضيب الأرض بشكل آمن، ثم قم بتفريغ طرفي المكثف عدة مرات حتى لا يحدث شرارات أو أصوات. أخيراً، قم بتثبيت الاتصال بالأرض.
قد يكون لدى المكثفات المعيبة اتصالات داخلية ضعيفة أو فتحات أو مصانع انفجار، مما يترك شحنة متبقة. لذلك، يجب على الفنيين ارتداء قفازات عازلة وقص الدائرة بين طرفي المكثف المعيب باستخدام سلك قص قبل لمسه.
بالنسبة لمجموعات المكثفات ذات الاتصال ثنائي النجمة، يجب أيضًا إجراء التفريغ الفردي للخط المحايد وللسلسلة المتصلة بالمكثفات.
من بين معدات المحطة، تعتبر مكثفات الطاقة أكثر عرضة للخطر بسبب العزل الأضعف والإنتاج الحراري الداخلي الأعلى وتبريد ضعيف وارتفاع معدلات الفشل الداخلية وجودة المواد القابلة للاشتعال داخلها، مما يجعلها عرضة للحريق. لذلك، يجب توفير ظروف تشغيل مواتية ذات درجات حرارة منخفضة وتهوية جيدة قدر الإمكان.
8. إصلاح مكثفات الطاقة
(1) يمكن إصلاح الأعطال التالية على الموقع:
يمكن إصلاح تسرب الزيت من الغلاف بواسطة اللحام بالقصدير الرصاص.
يمكن إصلاح تسرب الزيت في لحام الأكمام بواسطة اللحام، ولكن يجب الحذر من عدم استخدام حرارة زائدة قد تضر بالطلاء الفضي.
(2) الأعطال مثل انهيار العزل الأرضي، زيادة كبيرة في قيمة ظل الزاوية، انتفاخ الغلاف الشديد، أو فتحات تتطلب إصلاحاً في مرافق خدمة المكثفات المتخصصة مجهزة بالأدوات والمعدات اللازمة للاختبار.
