انقطع المفتاح الكهربائي الخارجي بجهد 10 كيلوفولت وأعطال في محرك تخزين الطاقة

وصف العطل

في مكان معين، يتم استخدام قاطع الدائرة الفراغي الخارجي من نوع ZWG - 12 لقاطع دارة الجهد 10 كيلوفولت. في 29 سبتمبر 2015، أثناء محاولة إغلاق قاطع الدائرة في فترة خط جاكو 172 عن بُعد، تم اكتشاف فشل عملية الإغلاق عن بُعد. عندما وصل أفراد التشغيل إلى الموقع للتفتيش، وجدوا شظايا حديدية متناثرة على الأرض مباشرة تحت قاطع الدائرة. بعد تزويد قاطع الدائرة بالطاقة يدويًا، تم تشغيله واكتشف أن الوظائف اليدوية للفتح والإغلاق كانت سليمة، لكن قاطع الدائرة لم يستطع إكمال عملية تخزين الطاقة الكهربائية. أبلغ موظفو تشغيل ومراقبة المعدات عن العيب إلى قسم الصيانة. بعد فتح غطاء قاطع الدائرة من قبل فريق الصيانة، وجدوا تجمع صغير من شظايا الحديد في قاع صندوق آليات قاطع الدائرة، وكان الترس تخزين الطاقة للميكانيكيا متآكل بشدة.

تحليل السبب

بناءً على ظاهرة العطل بأن المحرك لم يتمكن من تخزين الطاقة الكهربائية، افترض فريق الصيانة في البداية حدوث عطل في مصدر طاقة المحرك. ومع ذلك، تم استبعاد هذا الافتراض من خلال القياس. بالنظر إلى التآكل الحاصل في آلية تخزين الطاقة في الموقع، قرر فريق الصيانة أن محرك تخزين الطاقة قد حرق. كان مقاومة دائرة ملفات المحرك في الموقع 247 ميجا أوم، مما يؤكد حرق المحرك.

بالنسبة لأسباب حرق المحرك، هناك عادة وضعان محتملان: الأعطال الميكانيكية والأعطال الكهربائية. الأعطال الميكانيكية تشير بشكل أساسي إلى تجمد آلية تخزين طاقة قاطع الدائرة. يؤدي هذا إلى تعثر المحرك أثناء عملية تخزين الطاقة، مما يؤدي إلى حرق المحرك. في نظام الطاقة، بعض قواطع الدائرة نادرًا ما تخضع لعمليات انقطاع الطاقة بسبب الأحمال المرتفعة. نتيجة لذلك، تظل الآليات ثابتة لفترة طويلة. يمكن أن يؤدي التآكل والتراكم الغبار إلى تجمد الشديد في الآليات. عندما يصل إلى درجة معينة، لا يستطيع عزم دوران محرك تخزين الطاقة التغلب على مقاومة الآلية، مما يؤدي إلى حرق المحرك.

الأعطال الكهربائية تحدث بشكل رئيسي في دائرة المحرك. عندما يتم الانتهاء من تخزين الطاقة، لا يفصل المفتاح المصغر المتصل في سلسلة في دائرة تخزين الطاقة في الوقت المناسب. يستمر المحرك في العمل، ولكن بسبب عائق القابض المحافظ على تخزين الطاقة، يتوقف المحرك ويحترق بسبب الحرارة الزائدة.

معالجة العطل

أزال فريق الصيانة المحرك من قاطع الدائرة الاحتياطي واستبدل المحرك المحترق. ثم قاموا بتزويد الربيع بالطاقة يدويًا. بعد عملية تخزين الطاقة، قاموا بقياس المفتاح المصغر، وأظهر القياس أن ملامسات المفتاح المصغر كانت في حالة مفتوحة، مما يشير إلى الوظيفة الطبيعية. عند تنفيذ عمليات الفتح والإغلاق، وجدوا أنه لا يوجد تجمد في آلية تخزين طاقة قاطع الدائرة.

ثم أغلق فريق الصيانة قاطع الدائرة وقام بتخزين الطاقة الكهربائية. أثناء عملية تخزين الطاقة، وجدوا أن الربيع أكمل تخزين الطاقة، ولكن المحرك استمر في العمل. لمنع حرق المحرك مرة أخرى، فتح فريق الصيانة قاطع الدائرة على الفور. مع تزويد الربيع بالطاقة، اختبروا مرارًا وتكرارًا حالة المفتاح المصغر. أظهرت نتائج الاختبار أن بغض النظر عن حالة المفتاح المصغر، ظلت دائرة المحرك متصلة. تم فحص الدائرة بشكل أكثر تفصيلاً واستبعدت إمكانية وجود دائرة طفيلية.

عند القيام بتخزين الطاقة الكهربائية مرة أخرى، قام فريق الصيانة بدوس المفتاح المصغر بلطف بمفك البراغي، وتوقف المحرك عن العمل. بناءً على ذلك، قرروا أن المفتاح المصغر كان معطلاً. استبدل فريق الصيانة المفتاح المصغر بأحد جديد من الشركة المصنعة الأصلية. عندما استخدم المحرك للمرة الأولى بعد الاستبدال لتخزين الطاقة، استمر المحرك في العمل مرة أخرى عندما أكمل الربيع تخزين الطاقة. قام فريق الصيانة بإزالة برغيي التثبيت للمفتاح المصغر، وأقربوا المفتاح المصغر قدر الإمكان إلى الترس الذي يضغط عليه، ثم تثبيته. بعد ذلك، عادت عملية تخزين الطاقة الكهربائية إلى وضعها الطبيعي.

من خلال عملية التعامل، توصل فريق الصيانة إلى الخلاصة التالية حول العطل: عندما أكمل الربيع تخزين الطاقة، بسبب الهامش الصغير لتثبيت المفتاح المصغر نفسه وتآكل شديد في رأس الضغط للمفتاح المصغر، قل المسار الذي يضغط فيه ميكانيكا تخزين الطاقة على المفتاح المصغر. كان المفتاح المصغر في حالة "مفتوح وهمي" حرجة. عندما تم إغلاق قاطع الدائرة، فسدت التيار الكهربائي البديل 220 فولت الهواء بين نقاط الملامسة الوهمية، مما أدى إلى توصيل دائرة تخزين الطاقة، والمحرك استمر في العمل. عند قياس المفتاح المصغر باستخدام مقاومة الميتر بعد فتح قاطع الدائرة، كان جهد البطارية في الميتر منخفضًا وليس كافيًا لتسديد الفجوة. لذلك، أظهر القياس أن المفتاح المصغر كان في حالة مفتوحة.

التدابير والاستراحات

بالنسبة لهذا النوع من الأعطال، يُنصح بتعزيز فحص هذا النوع من قواطع الدائرة الخارجية واستبدال المفاتيح المصغرة المتآكلة بشدة بأسرع وقت ممكن لتجنب حوادث حرق المحرك. حالياً، يفتقر تصميم قواطع الدائرة الخارجية إلى آلية لربط إشارة تأخير تخزين الطاقة، كما ينقصها مراقبة للحالات غير الطبيعية لتخزين الطاقة. يُقترح أن يتم ربط إشارة تأخير تخزين الطاقة بنظام إنذار الخلفية عند توفر الشروط المناسبة.