تحليل ومعالجة أسباب الأعطال لقاطع الدائرة الفراغي الخارجي بجهد 35 كيلو فولت
ظاهرة العطل
في الثالث والعشرين من يونيو عام 2020، حدث عطل في خلية التغذية بجهد 35 كيلوفولت التي كانت في وضع الاستعداد الساخن في محطة تحويل بجهد 220 كيلوفولت. هذا أدى إلى تشغيل الحماية الاحتياطية ذات الجهد المنخفض للحول المحولات رقم 2 والحماية ضد الفائض الكهربائي للحول الربط الباص رقم 350. نتيجة لذلك، تم فصل قاطع الدائرة رقم 352 على الجانب ذو الجهد المنخفض المقابل للحول المحولات رقم 2 وقاطع الدائرة الربط الباص رقم 350، مما أدى إلى فقدان الجهد على الباص الأول بجهد 35 كيلوفولت في المحطة.
قبل الحادث، اعتمدت نظام 35 كيلوفولت في المحطة على وضع الاتصال بالباص المجزأ. تم تثبيت قاطع دوائر ربط مخصص بين الجزأين من الباص. كان الباص الأول بجهد 35 كيلوفولت حيث وقع الخلية المعطلة يحتوي على ثلاثة خطوط خروج واثنين من البنوك الكاباسيتور. كانت الخلية المعطلة في وضع الاستعداد الساخن وكان وظيفة الحماية غير مفعلة. كانت الخلايا المتبقية تعمل وكانت قاطع الدائرة الربط في وضع الإغلاق.
تحليل السبب
من خلال فحص تقارير الرسائل ورسومات الأشكال من أجهزة الحماية لخلية الربط الباص رقم 350 وخليات حول المحولات رقم 2 في المحطة، تم اكتشاف أن العطل بدأ أولاً كعطل بين الطورين B و C، ثم تطور إلى عطل قصر ثلاثي الطور. بشكل خاص، يتم توضيح مخطط شكل العطل (صورة شاشة) للجانب ذو الجهد المنخفض من حول المحولات رقم 2 في الشكل 1.
بعد فحص القاطع المعطل، تم اكتشاف أن بعد حدوث العطل، تم كسر الغلاف الخاص بالطور A من قاطع الدائرة الفراغي، وأن العوازل الخزفية للطورين B وC تعرضت لحرق وإتلاف شديد، وأن أسلاك التوصيل للقاطع كانت مكسورة بدرجات مختلفة. لم يتم ملاحظة أي علامات للفيض الكهربائي على قضبان الاتصال الباص، أو العوازل المرسومة على الجدار، أو المقاطع على جانب الباص من القاطع. تم فحص حالة التلف للمعدات الأساسية على الأرض كما هو موضح في الشكل 2.
يتم أدناه تحليل عميق لأسباب فشل القاطع.
الأسباب المتعلقة بجودة القاطع
يتعلق القاطع المعيب بالنوع LW8 - 35A (T). تم تركيبه ومدّه في الموقع في ديسمبر 2007 ووضع في الخدمة في مارس 2008. حالياً، هناك 11 قاطعاً للدائرة من نفس النموذج في المحطة، كلها موزعة في الهواء الطلق. بعد فحص الآلية لهذا النموذج من القاطع على الأرض، تم العثور على علامات تصريف بمختلف الدرجات على العوازل الخزفية. من خلال فحص جهاز تسجيل الأخطاء في المحطة، تم ملاحظة أن جهد الباص 35 كيلوفولت غالباً ما يتخطى الحد ويبدأ في التشغيل قبل حدوث العطل. هذا التغير المتكرر في التخطي يؤكد بشدة وجود علامات التصريف على العوازل الخزفية لهذا النوع من القواطع.
تم إجراء اختبار مقاومة الجهد على العوازل الخزفية للباقي 10 قاطع للدائرة من نفس النموذج في المحطة. تمكن تسعة منهم من نجاح الاختبار، ولم يحقق واحد فقط متطلبات اللوائح. عندما تم اختبار الخلية المعيبة مرة أخرى، نجح في اختبار مقاومة الجهد. لذلك، يمكن استبعاد احتمالية أن تكون جودة القاطع سببًا للعطل بشكل أساسي.
الأسباب المتعلقة بتشغيل وصيانة القاطع
تقع هذه المحطة ذات الجهد 220 كيلوفولت في نقطة التقاء المناطق الحضرية والريفية، وتحدها محجر، وهناك مشكلة جدية تتعلق بتلوث الغبار في المنطقة المجاورة. أظهر الفحص على الأرض أن هناك تراكم كبير للغبار على سطح العوازل الخزفية للقاطع المعيب. في البيئة الملوثة، ستنخفض خصائص العزل للعوازل الخزفية.
بسبب أهمية المستخدمين المتصلين بخطوط الخروج لنظام 35 كيلوفولت في هذه المحطة، كان من الصعب تنفيذ انقطاعات الكهرباء. وبالتالي، لم يكن بالإمكان فحص وصيانة القاطع في الوقت المناسب. ينخفض الجهد الفلاش للعوازل الخزفية للقاطع مع زيادة درجة التلوث. التأثير التراكمي مع مرور الوقت أدى إلى انخفاض الجهد الفلاش إلى أقل من الجهد التشغيلي، مما أدى إلى التفريغ الكهربائي. في يوم العطل، كان هناك طقس ممطر مستمر في المنطقة المحلية، وزيادة الرطوبة في الجو زادت من هذا العملية. لذا، يمكن تحديد أن هذا كان حادثًا ناجمًا عن الفلاش بسبب التلوث.
معالجة العطل
تم استبدال القاطع المعيب. بعد المدّ على الأرض، حققت بيانات الاختبار للقاطع الجديد المتطلبات المحددة في الوثائق التقنية الصادرة عن المصنع. حالياً، يعمل القاطع بشكل مستقر.
تم تنفيذ انقطاعات الكهرباء لفحص القواطع من نفس النموذج في المحطة. تم تنظيف ومسح الملوثات وأعيد رش العزل. تم إجراء فحص شامل وصيانة واختبار الخصائص لكل قاطع، وتم تصحيح المشكلات الأخرى التي تم اكتشافها في الوقت المناسب. حالياً، تعمل الباقي 10 قاطع خارجي من نفس النموذج في المحطة بشكل مستقر.
في الخطوة التالية، سيتم إجراء فحص شامل وإعادة هندسة تقنية لقواطع الدائرة الخارجية في مثل هذه المناطق. سيتم استبدالهم بشكل مركز بتجهيزات مفاتيح الغاز المغلقة (GIS) لمنع بشكل أساسي الحوادث الناجمة عن الفلاش بسبب التلوث في المناطق التي تعاني من تلوث غبار شديد.
تدابير الوقاية
يجب على وحدات التصميم تحسين مستوى التصميم، وتحسين هيكل التصميم، وتعزيز أداء العزل للقواطع في المناطق التي تعاني من تلوث جوي شديد (مثل بناء ملاجئ أو استخدام تجهيزات GIS).
يجب على وحدات تصنيع المعدات التحكم الصارم في إدارة جودة المعدات وتنفيذ متطلبات التكنولوجيا لكل رابط في عمليات تصنيع وتجميع وتشغيل المعدات.
يجب على وحدات التشغيل والصيانة القيام بعمل جيد في الصيانة اليومية والتفتيش للمعدات. يجب أن يولي اهتماماً كبيراً للإشارات الحامية في المحطة، خاصة الإشارات مثل تنشيط جهاز تسجيل الأخطاء بشكل متكرر. يجب أن يقوموا بفحص وتحليل المشاكل بعناية، ويحددوا الحالة التشغيلية الفعلية للمعدات خلف الإشارات، ويقومون بتقييم وتحليل المعدات في الوقت المناسب.
يجب على وحدات إدارة المعدات القيام بعمل جيد في قبول المعدات الجديدة الداخلة إلى الشبكة، وتعزيز الإدارة اليومية للمعدات، وتحسين موثوقية تزويد الكهرباء.
