كيفية مراقبة التفريغ الجزئي في وحدات التوزيع المتوسطة بأمان؟
تتفاقم عزلة المعدات الكهربائية عموماً بسبب عوامل متعددة. أثناء التشغيل، تتدنى المواد العازلة (مثل راتينج الايبوكسي ونهايات الكابلات) تدريجياً بسبب الضغوط الحرارية والكهربائية والميكانيكية، مما يؤدي إلى تكوّن فراغات أو شروخ. بدلاً من ذلك، يمكن أن تزيد التلوث والرطوبة - مثل الغبار أو الرواسب المالحة أو البيئات ذات الرطوبة العالية - من الموصلية السطحية، مما يثير تفريغ الهدوء أو تتبع السطح. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي الزوابع الصادرة عن البرق أو الجهد الزائد الناتج عن التبديل أو الجهد الزائد الناتج عن التوافق إلى حدوث تفريغ في نقاط ضعف العزل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي التشغيل لفترات طويلة تحت الحمل الثقيل والتيار الزائد إلى تسخين الموصلات، مما يسرع عملية الشيخوخة الحرارية للمواد العازلة.
بالنسبة للوحدات الرئيسية الحلقة (RMUs)، فإن هذه العوامل لا مفر منها أثناء التشغيل الطبيعي. على المدى القصير، تكون طاقة التفريغ الجزئي نسبياً منخفضة وقد لا تسبب مباشرة انهيار العزل، ولكنها يمكن أن تولد اضطرابات كهرومغناطيسية (مثل اضطرابات الترددات اللاسلكية). ومع ذلك، إذا لم يتم التعامل معها، يمكن أن يؤدي وجود مثل هذه التفريغات على المدى الطويل إلى نتائج أكثر خطورة: زيادة معدل تدهور العزل والتأثيرات الحرارية بشكل كبير تزيد من مخاطر النظام، وفي الحالات المتطرفة، قد تتطور التفريغات الجزئية إلى انهيار كامل، مما يؤدي إلى تعطل المعدات وإيقاف الكهرباء المحلي أو حتى الحريق والانفجار. لذلك، تعتبر الكشف الفعال والتقييد التقني للتفرقات الجزئية في الوحدات الرئيسية الحلقة ضرورية لضمان التشغيل الآمن والاستقرار.
تمثل المراقبة الذكية والإخطار المبكر نهجاً تقنياً فعالاً للغاية. تستخدم أنظمة المراقبة عبر الإنترنت أجهزة استشعار الترددات فوق العالية (UHF) والأصداء الصوتية (AE) لالتقاط إشارات التفريغ في الوقت الحقيقي. يتم استخدام حوسبة الحافة لتصفية وتقليل الضوضاء، مع خوارزميات الذكاء الصناعي لتحديد أنواع التفريغ - مثل تفريغ الهدوء أو الفراغ - مما يمكّن من تحليل البيانات والتشخيص. يتم إنشاء آلية إخطار بتعيين حدود لتحفيز الإنذارات وتحديد مصدر التفريغ.
بالإضافة إلى ذلك، خلال التشغيل والصيانة، يمكن استخدام الكشف الدوري باستخدام أجهزة الكشف المحمولة لفحص مفاصل الكابلات ووصلات الحافلات. يمكن أيضاً استخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لتحديد مناطق التفريغ بشكل غير مباشر من خلال أنماط درجة الحرارة غير الطبيعية. يمكّن الجمع بين تقنيات UHF و AE و TEV (الجهد الأرضي العابر) من التشخيص الشامل، مما يحسن بشكل كبير دقة وكفاءة الكشف.
يعتبر التفريغ الجزئي في الوحدات الرئيسية الحلقة مؤشراً مبكراً لتدهور نظام العزل. يجب تنفيذ الوقاية والتحكم من خلال إطار حماية متعدد الأبعاد يغطي تصميم المعدات وإدارة البيئة والتكنولوجيا المراقبة وممارسات الصيانة. من خلال السيطرة على البيئة والمراقبة الذكية والفحوصات الدورية، يمكن تقليل احتمالية الأعطال الناجمة عن التفريغ الجزئي بشكل كبير، مما يضمن التشغيل الآمن والاستقرار للشبكة الكهربائية.
