لماذا تسبب التأريض في MVDC أعطالاً في النظام؟

تحليل ومعالجة أعطال التأريض في أنظمة التيار المباشر في محطات التحويل

عند حدوث عطل تأريض في نظام التيار المباشر، يمكن تصنيفه كتأريض نقطة واحدة، أو تأريض نقاط متعددة، أو تأريض حلقة، أو تقليل العزل. يتم تقسيم تأريض نقطة واحدة إلى تأريض القطب الموجب والقطب السالب. قد يؤدي تأريض القطب الموجب إلى تشغيل خاطئ للحماية والأجهزة الآلية، بينما قد يؤدي تأريض القطب السالب إلى عدم التشغيل (مثل حماية الريلاي أو أجهزة القطع). بمجرد وجود أي عطل تأريض، يتشكل مسار تأريض جديد؛ يجب إزالته بسرعة. وإلا، إذا ظهر تأريض ثاني أو إضافي، فقد يؤدي إلى أعطال خطيرة أو حوادث.

في حالة التشغيل العادي، تكون مقاومة العزل لكل من القطب الموجب والسالب لنظام التيار المباشر إلى الأرض 999 كيلو أوم. ومع ذلك، عندما تتعرض المعدات الخارجية للرطوبة، تنخفض مقاومة العزل لنظام التيار المباشر. يكون عتبة الإنذار لنظام التيار المباشر 220 فولت عادةً 25 كيلو أوم، و15 كيلو أوم لنظام 110 فولت. تولي شركة صيانة هوباي لشبكة الدولة أهمية كبيرة للأخطار الخفية للتآريض ورفعت معيار الإنذار: يتم تشغيل الإنذار عند انخفاض العزل إلى 40 كيلو أوم لنظم 220 فولت و25 كيلو أوم لنظم 110 فولت. هذا يسمح بإزالة الأخطار قبل أن يتطور انخفاض العزل إلى عطل تأريض كامل.

مؤخراً، بسبب الطقس السيء المستمر لمدة طويلة وموسم الأمطار الكثيفة الرطبة، تعرض ست محطات تحويل 500 كيلوفولت في المقاطعة لدرجات متفاوتة من انخفاض العزل التيار المباشر أو التأريض المباشر:

• إنشي وأنفو: انخفض العزل إلى 40 كيلو أوم

• شوانغه: تأريض القطب الموجب

• جيانغشا: تأريض القطب الموجب

• جونشان: انخفاض عام في العزل

• شيان نو شان: انخفاض العزل، القطب السالب إلى الأرض 18 كيلو أوم

• سينلونغ: تأريض القطب الموجب

تحليل الحالات الأخيرة لأعطال العزل في نظام التيار المباشر:

(1) محطتا التحويل 500 كيلوفولت إنشي وأنفو:
أظهرت أجهزة مراقبة العزل التيار المباشر انخفاض العزل إلى 40 كيلو أوم. بعد الملاحظة، استعاد العزل جزئياً إلى نطاق مقبول. بناءً على الخبرة السابقة، كان السبب المحتمل هو دخول الرطوبة إلى الريلاي الحراري داخل صناديق الآليات المفصولة الخارجية.

(2) محطة التحويل 500 كيلوفولت جيانغشا:
بعد حدوث عطل تأريض تيار مباشر، قام الفنيون الثانويون بالتحقق من جهاز مراقبة العزل ولم يجدوا أي إشارات غير طبيعية. أظهرت القياسات الحقلية للجهد 0 فولت على القطب الموجب إلى الأرض. باستخدام كاشف التأريض التيار المباشر، تم تتبع العطل إلى اتصال تأثر بالرطوبة في الريلاي الكثافة في خزانة التحكم في الوصلة الثانية. بعد إزالة الاتصال المعيب، عاد عزل نظام التيار المباشر إلى وضعه الطبيعي.

تحديات معالجة أعطال التأريض التيار المباشر:
تحديد ومعالجة عيوب التأريض التيار المباشر أمر صعب. غالبًا ما تعاود الأعطال الظهور مع تغيرات الطقس، ويصعب تحديد نقاط العطل. يمكن أيضًا أن يحدث تأريض نقاط متعددة. كانت معظم الأعطال الأخيرة ناجمة عن انخفاض العزل في اتصالات المعدات الخارجية أو الكابلات. تشمل العوامل المساهمة تقادم المكونات وتدهور العزل والأمطار المستمرة التي تسبب دخول الرطوبة أو فشل المعدات.

تعزيز قدرة الاستجابة لأعطال التأريض التيار المباشر:
يتطلب التعامل الفعال التنسيق بين الجهود والإجراءات الموحدة وتضمين أنظمة التشغيل والصيانة (O&M):

• إجراءات السلامة:
  قبل التعامل مع عطل تأريض تيار مباشر، يجب إخلاء جميع الأشخاص من المناطق ذات الصلة، خاصة أولئك الذين يعملون على الدوائر الثانوية. يجب أن يكون هناك على الأقل شخصان أثناء تحديد موقع العطل وإصلاحه. يجب منع حدوث قصر تيار مباشر عرضي أو تأريض إضافي. يجب تنفيذ تدابير السلامة لتجنب التشغيل الخاطئ للحماية.

• استراتيجية تحديد موقع العطل:
  اتبع المبادئ: الكشف الأول بواسطة المعالج الدقيق، ثم يدويًا؛ الخارجي قبل الداخلي؛ الثانوي قبل الأساسي؛ الإشارات قبل التحكم. أولاً، استخدم جهاز مراقبة العزل التيار المباشر لتحديد موقع العطل. إذا كانت البيانات غير دقيقة، قم بالتفتيش اليدوي.

• بروتوكول الاستجابة السريعة:
  يجب على فريق O&M جمع رسائل الإنذار والإشارات غير الطبيعية من جهاز مراقبة العزل على الفور. يجب على الفرق الثانوية تنظيم إصلاحات طارئة بسرعة. إذا حدد الجهاز الدقيق الدائرة المعيبة بدقة، قم بفصل تغذيتها وراقب ما إذا عاد العزل إلى طبيعته. إذا لم يكن كذلك، استخدم كاشف التأريض التيار المباشر لمسح جميع الدوائر التيار المباشر، واكتشف الدوائر المشبوهة، واختبر عن طريق قطع التغذية.

• عزل العطل بدقة:
  بمجرد تحديد الدائرة المعيبة، استخدم الرسوم البيانية لتحديد نقاط التأريض المحتملة. اختبر عن طريق فصل المحطات المشبوهة. بعد التأكيد، قم بتطبيق عزل موثوق به. تنسيق عن كثب مع فرق المعدات الأساسية لإزالة العطل بسرعة.

تدابير وقائية لتقليل حوادث التأريض التيار المباشر:

• تحسين بيئات التشغيل. تثبيت تكييف الهواء في المناطق التي لا يوجد فيها ضبط درجة حرارة كاف. ختم صناديق المحطات وأقفاص آليات الفصل وأقفاص الفصل بشكل صحيح. تأكد من أن أبواب الخزانات مقاومة للمطر.

• خلال عمليات الفحص الروتينية أو تركيب المحولات، تحقق بشكل شامل مما إذا كانت الريلايات الغازية وريلايات تدفق النفط ومقاييس مستوى النفط وأجهزة القياس الحرارية وأجهزة إطلاق الضغط مزودة بguards ضد الأمطار. تحقق من تثبيت صناديق الأسلاك بشكل آمن، وجود غaskets للختم، وأن تكون الكابلات الثانوية مرتبة بشكل صحيح وغير مضرّة.

• استخدم الانقطاعات المقررة لاستبدال المكونات الثانوية الخارجية الهشة التي يتم تشغيلها بشكل متكرر أو تعمل باستمرار.

• قضاء على العيوب التصميمية أو سوء الصنع. تأكد من أن الدوائر الثانوية مكتملة أثناء التشغيل الأولي—تجنب الدوائر الطفيلية والحلقات والمفاصل. انتبه لتنظيف وإزالة الغبار أثناء فحص أجهزة الحماية والأجهزة الآلية.

• بالنسبة للتحديثات التقنية أو البناء الجديد، اتبع الرسومات التصميمية بدقة. أجري مراجعات رسمية مسبقة للرسومات. منع خلط قطاعات التيار المباشر I/II، وخلط التيار المتناوب والمستمر، والدوائر الطفيلية التي قد تسبب حالات استثنائية لنظام التيار المباشر.

• تعزيز التشغيل والصيانة والتفتيش لنظام التيار المباشر، وألواح توزيع التيار المباشر، وأجهزة مراقبة العزل في جميع محطات التحويل. تأكد من أن أجهزة المراقبة تعكس بدقة مواقع التأريض، مما يمكّن فرق الصيانة من العزل السريع.