ما هي الأعطال الشائعة في خطوط توزيع الكهرباء؟ دليل كامل للتحديات التشغيلية والحلول
1 نظرة عامة على خطوط نقل وتوزيع الكهرباء
1.1 الخصائص الرئيسية لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء
صعوبة الصيانة العالية: وهذا يعود بشكل أساسي إلى المساحة الواسعة التي تغطيها خطوط نقل وتوزيع الكهرباء، والطبيعة القاسية للأراضي التي يتم فيها وضع هذه الخطوط، وتأثير التغيرات المناخية الموسمية، والتي تساهم جميعًا في صعوبة الصيانة.
الحاجة العالية للتشغيل الموثوق: يتعلق التشغيل الموثوق لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء عن كثب بتطور الصناعة والزراعة. لتلبية احتياجات جميع قطاعات المجتمع، تفرض شركات الشبكة الكهربائية متطلبات إدارة أكثر صرامة على موثوقيتها التشغيلية، مما يحدد خاصيتها من حيث التشغيل الموثوق للغاية.
مخاطر السلامة البارزة: وبالمثل، تؤدي التغطية الواسعة للخطوط إلى مخاطر محتملة بسبب التأثيرات البيئية المختلفة، مما يؤدي إلى خاصية المخاطر البارزة للسلامة.
1.2 أنواع الأعطال الشائعة في خطوط نقل وتوزيع الكهرباء
الأعطال المتعلقة بالقوى الخارجية: بشكل عام، تعتبر القوى الخارجية السبب الأكثر شيوعًا والأكبر للأعطال. تشير البيانات إلى أن الأضرار التي تلحق بخطوط نقل وتوزيع الكهرباء بسبب القوى الخارجية تمثل نصف عوامل الأضرار الكلية.
الأعطال المرتبطة بالإنسان: في معظم الحالات، تحدث الأعطال المرتبطة بالإنسان بسبب الأخطاء التشغيلية، وهي أيضًا عامل مهم يؤدي إلى أضرار خطوط نقل وتوزيع الكهرباء.
الأعطال المتعلقة بالمعدات: قد تتعرض بعض المعدات للأعطال أو الأضرار بعد فترة من الاستخدام بسبب مشاكل الجودة أو الأداء.
2 القضايا الرئيسية المؤثرة على التشغيل الآمن لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء
2.1 عوامل الأضرار الخارجية
وفقًا للإحصائيات ذات الصلة، فإن الأضرار التي تلحق بخطوط نقل وتوزيع الكهرباء في الشبكة الكهربائية بسبب الأضرار الخارجية تزداد سنويًا، وتظهر بشكل رئيسي في الجوانب التالية:
عمليات التفجير لتطوير الجبال في المناطق الجبلية تسبب أضرارًا للموازين العازلة للخطوط أو حتى القطع الكامل لها.
الهب والدخان الكثيف الناتج عن الحرق في الهواء الطلق في المناطق الريفية يتسبب في تلف طبقة العزل للخطوط، مما يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي.
2.2 هيكل الشبكة غير المعقول
مع استمرار توسع بناء شبكة التوزيع وزيادة الحمل على خطوط شبكة التوزيع، لا يمكن تعديل الخطوط بطريقة فعالة وسريعة. هذا يظهر بشكل عام في الأمور التالية:
مساحة المقطع العرضي للأسلاك (خاصة مساحة المقطع العرضي للأسلاك في بداية بعض الخطوط) صغيرة جدًا، مما يؤدي إلى عدم القدرة على نقل الكهرباء حتى عندما تكون متاحة، وحتى ذوبان المصهر للأسلاك.
تتصل بعض الخطوط الفرعية بأكثر من عشرة محولات توزيع، مما يؤدي إلى حمل كبير. غالبًا ما يؤدي هذا إلى زيادة الحمل على الخطوط الفرعية أثناء التشغيل، مما يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي.
بعض الخطوط طويلة جدًا ولكنها تفتقر إلى الفروع اللازمة، مما يؤدي إلى زيادة خسائر الخطوط وتقليل الجهد في نهاية الخطوط، مما يؤثر بدوره على جودة الجهد الكهربائي المتوفّر.
2.3 عوامل الصواعق
تعد الطقس العاصفي أمرًا شائعًا في معظم أنحاء الصين. تحت تأثير الحرارة والقوة الميكانيكية للصواعق، تكون خطوط نقل وتوزيع الكهرباء عرضة للتقطير، مما يسبب أضرارًا شديدة لنظام خطوط نقل وتوزيع الكهرباء ويؤثر على تشغيله الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، يتم نقل الجهد الزائد الناتج عن الصواعق إلى معدات التزويد بالكهرباء في نظام الكهرباء عبر خطوط نقل وتوزيع الكهرباء. تحت تأثير الجهد الزائد، يتضرر القوة العازلة الطبيعية لمعدات التزويد بالكهرباء، وتتعرض المكونات الإلكترونية في بعض معدات التزويد بالكهرباء الحساسة في الشبكة الكهربائية للتلف، مما يضعف سلامة واستقرار نظام المحطة الكهربائية.
2.4 الشيخوخة في خطوط نقل وتوزيع الكهرباء والمعدات
في الصين، معظم المعدات في شبكة النقل والتوزيع قديمة، مما يجعل خطوط نقل وتوزيع الكهرباء والمعدات غير قادرة على تلبية متطلبات التشغيل المستقر للشبكة الكهربائية بشكل فعال. هذا يظهر بشكل رئيسي في الأمور التالية:
آليات التشغيل لأغلبية المفاتيح الكهربائية المثبتة على الأعمدة غير موثوقة، وأساليب التشغيل نسبيًا تقليدية، مما يجعل من المستحيل تنفيذ التشغيل البعيد بكفاءة.
هناك أكمام جدارية معزولة منخفضة الجودة في شبكة التوزيع، والتي قد تنهار تحت تأثير الجهد الزائد، مما يؤدي إلى أعطال دائمة في الخطوط.
يتم استخدام بعض أجهزة حماية الصواعق ذات جودة رديئة في شبكة النقل والتوزيع، والتي تكون عرضة للانفجار عند تعرضها للجهد الزائد، مما يؤدي إلى أعطال في شبكة التوزيع.
3 صعوبات التشغيل والصيانة لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء
كنظام معقد، جعلت شبكة النظام الكهربائي تشغيل وصيانة خطوط نقل وتوزيع الكهرباء أكثر تعقيدًا مع استمرار تطور بناء الشبكات الذكية. هذا لأن خطوط نقل وتوزيع الكهرباء تغطي مساحة واسعة جدًا، وتختلف البيئة الجغرافية في المناطق المختلفة، مما يؤدي إلى تأثيرات مختلفة على تركيب الخطوط. في العديد من المناطق، تؤثر المشاكل المناخية الشديدة (مثل الشتاء البارد والصيف الحار) على تشغيل خطوط نقل وتوزيع الكهرباء.
هناك أيضًا صعوبات في تصميم وتركيب وصيانة خطوط الكهرباء. على سبيل المثال، في المناطق النائية نسبيًا، قد تشكل الأشجار التي تنمو بالقرب من خطوط نقل وتوزيع الكهرباء تهديدًا لسلامة الخطوط؛ قد يأتي النمو المستمر للأشجار في اتصال مع الخطوط المثبتة، مما يثير أعطال السلامة الكهربائية. عندما يرتفع درجة الحرارة، يزداد الانحناء في الأسلاك، مما قد يؤدي أيضًا إلى أعطال في الشبكة الكهربائية.
لقد رفع التطور المستمر للصناعة والزراعة أيضًا متطلبات أعلى لنقل وتوزيع الكهرباء. لذلك، ضمان الاستقرار والموثوقية في نقل الكهرباء، وزيادة قدرة النقل، وتحسين نوعية التشغيل بأقصى حد ممكن، هي أيضًا تحديات كبيرة تواجه العاملين في مجال الكهرباء حاليًا.
4 الإجراءات لتشغيل وصيانة خطوط نقل وتوزيع الكهرباء
تحسين نظام الإنذار المبكر للأمان لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء: بسبب خصائص التضاريس والمناخ في الصين، هناك العديد من الصعوبات في صيانة خطوط نقل وتوزيع الكهرباء. لذلك، من الضروري إنشاء نظام إنذار مبكر لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء بناءً على الظروف الفعلية لتحديد المشكلات الموجودة واتخاذ حلول فعالة.
لحل الصعوبات في تشغيل وصيانة خطوط نقل وتوزيع الكهرباء الناتجة عن العوامل الجغرافية أو المناخية في الصين، يجب استخدام الوسائل العلمية والتكنولوجية الحديثة لإنشاء نظام إنذار مبكر متناسب. يجب القيام برصد الوقت الحقيقي للظروف في المناطق المجاورة لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء لتنفيذ الإدارة الديناميكية.
بالإضافة إلى ذلك، يجب جمع وتنظيم المعلومات المناخية المحلية بشكل مستمر لضمان أن يكون نظام الإنذار المبكر دائمًا في وضع الرصد الوقت الحقيقي. بهذه الطريقة، بمجرد حدوث حالة غير طبيعية في الخطوط، يمكن إصدار إنذار مبكر في الوقت المناسب، مما يسهل على موظفي الإدارة اتخاذ الإجراءات ذات الصلة بعد تلقي المعلومات وضمان التشغيل المستقر لنظام الكهرباء.
4.1 تقوية الجولات التفتيشية على طول خطوط نقل وتوزيع الكهرباء
لضمان التشغيل الآمن لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء، من الضروري تقوية فحص وصيانة الخطوط. تشمل البنود المحددة للتفتيش:
فحص ما إذا كانت المسافة بين خطوط التوصيل، وما إذا كانت المسافة بين الخطوط والمباني/الأرض (للأقسام المتقاطعة) ضمن النطاق المحدد، وما إذا كانت الخطوط تظهر علامات التقادم أو التآكل.
فحص ما إذا كانت دعامات الخطوط مستقرة، وما إذا كانت الدعامات تظهر علامات التلف أو الصدأ.
فحص البيئة المحيطة بالخطوط. على سبيل المثال، إذا كان هناك مشاريع تفجير في المنطقة المجاورة، يجب فحص ما إذا كانت مشاريع التفجير لديها إجراءات تفجير موحدة وما إذا كانت تدابير السلامة المناسبة للتفجير موجودة.
4.2 تقوية الوقاية من الحرائق للخطوط
لضمان التشغيل الآمن لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء، يجب تقوية العمل الوقائي من الحرائق في العمليات العملية:
إجراء تنظيف شامل وتحقيق في المخاطر المحتملة للحرائق في ممرات خطوط نقل وتوزيع الكهرباء لتقليل احتمالية حدوث الحرائق، وتقوية صيانة وإدارة التشغيل للخطوط.
تعزيز التواصل والإدارة للمعلومات حول الخطوط لفهم شامل وديناميكي لحالة التشغيل لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء، وتحسين خطة الاستجابة الطارئة للوقاية من حرائق الجبال في الممارسة العملية.
4.3 تقوية حماية خطوط نقل وتوزيع الكهرباء من الصواعق
نظرًا للخصائص المتأصلة لخطوط نقل وتوزيع الكهرباء، فإنه من المستحيل تحقيق حماية كاملة من الصواعق. لذلك، لضمان التشغيل الآمن للخطوط، يجب اتخاذ تدابير حماية من الصواعق:
تركيب أسلاك الأرض المتصلة.
تقليل مقاومة الأرض لقواعد الأبراج، وهو طريقة فعالة لتحسين مقاومة الصواعق للخطوط.
استخدام ملفات القمع للحماية من الصواعق.
