أنواع وتحليل الأعطال الشائعة في المعدات الكهربائية ذات الجهد العالي

أنواع وأخطاء شائعة في معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي

تعتبر معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي جهازًا كهربائيًا حيويًا في أنظمة الطاقة. تراجع أداء معدات التوزيع هو أحد الأسباب الرئيسية لفشل أنظمة الطاقة. ما هي الأخطاء الشائعة في معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي؟

(1) الأنواع الخارجية والداخلية

بناءً على بيئة التركيب، يمكن تصنيف معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي إلى أنواع خارجية أو داخلية. غالبًا ما يتم تركيب المعدات ذات الجهد 10 كيلوفولت وما دون داخليًا. وفقًا لتكوينات الدائرة الأولية، يمكن تقسيمها إلى معدات توزيع للخطوط الواردة/الصادرة، ومعدات التوزيع للربط بالزيت، ومعدات توزيع للفصل بين الحافلات، وغيرها.

عادة ما تحتوي معدات التوزيع الداخلية ذات الجهد 10 كيلوفولت للخطوط الواردة/الصادرة على قواطع دائرية ذات زيت قليل أو فراغ. غالبًا ما تكون هذه القواطع مجهزة بميكانيكيات تشغيل برجانية أو كهرومغناطيسية، رغم أن بعضها يستخدم الميكانيكيات اليدوية أو المغناطيسية الدائمة. تختلف تصاميم معدات التوزيع بشكل كبير في البنية، مما يؤثر مباشرة على اختيار وتثبيت المستشعرات.

(2) الأنواع الثابتة والسحبية

بناءً على الاستخدام والتصميم، يمكن تقسيم معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي إلى أنواع ثابتة وسحبية (قابلة للسحب). تاريخيًا، كانت محطات الطاقة تفضل معدات التوزيع السحبية لأنظمة الخدمة المحطة، بينما كانت الأنواع الثابتة أكثر شيوعًا في أنظمة إمداد الطاقة العامة.

مع تقدم التكنولوجيا وتطوير منتجات جديدة، تتغير الممارسات التقليدية. على سبيل المثال، تطورت معدات التوزيع المغلقة بالكامل المصفحة السحبية من معدات التوزيع الثابتة. هذا النوع يتميز بتصميم مغلق تمامًا مع أقسام وظيفية منفصلة. يوفر الأمان التشغيلي المحسن، والقفل ضد الأخطاء المحسّن، والصيانة الأكثر سهولة، مما يزيد بشكل كبير من موثوقية التشغيل.

(3) تطور معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي

في السنوات الأخيرة، ومع التقدم الواسع في استخدام قواطع الدائرة الفراغية المدمجة، طورت معدات التوزيع الوسطى (المعروف أيضًا باسم "معدات التوزيع ذات الوحدة السحبية المثبتة في القسم الأوسط") كنوع جديد من معدات التوزيع المغلقة بالكامل المصفحة السحبية.

تقدم معدات التوزيع الوسطى العديد من المزايا، والأهم منها تصغير الوحدة السحبية وعمليات التصنيع الآلية، مما يسمح بمطابقة أكثر دقة بين العربة والrails. تقوم بعض الشركات المصنعة حتى بشحن العربة وكابينة قاطع الدائرة بشكل منفصل، مما يسهل التجميع والتشغيل على الموقع بموثوقية عالية.

بسبب التبادلية الممتازة، تتأثر هذه معدات التوزيع بشكل أقل بتسوية الأرضية في موقع التركيب. وبفضل الموثوقية العالية في التشغيل والصيانة السهلة، يتم اعتماد معدات التوزيع الوسطى المصفحة بالكامل القابلة للسحب بشكل متزايد في أنظمة إمداد الطاقة.

II. تحليل الأخطاء الشائعة في معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي

تنشأ الأخطاء في معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي بشكل أساسي من مشاكل في العزل، وإجراء التيار الكهربائي، وأنظمة الآلات.

(1) عدم التشغيل أو التشغيل الخاطئ

هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الأخطاء في معدات التوزيع الكهربائية ذات الجهد العالي ويمكن أن يعزى إلى سببين رئيسيين:

• الأخطاء الميكانيكية في ميكانيكا التشغيل ونظام النقل، مثل الانغلاق في الميكانيكا، وتشوه المكونات، والتغير في الموضع، أو التلف؛ التسريب أو الانغلاق في المكابس الخاصة بالإغلاق/الفتح؛ التكسير أو التسريب في الدبابيس؛ والفشل في القفل.

• الأخطاء الكهربائية في الدوائر التحكمية والمُساعدة، بما في ذلك الاتصال السيء في الأسلاك الثانوية، والترابط المتراخي، والتوصيل الخاطئ، والحروق في ملفات الإغلاق/الفتح (بسبب الانغلاق في الميكانيكا أو المفاتيح المختارة المعيبة)، والفشل في المفاتيح المساعدة، والفشل في مصدر الطاقة التحكمي، ومُلامسات الإغلاق، أو المفاتيح الحدودية.

(2) أخطاء الإغلاق والفتح

تنشأ هذه الأخطاء من قاطع الدائرة نفسه.

• في قواطع الدائرة ذات الزيت القليل، المشاكل الشائعة تشمل رش الزيت أثناء حدوث قصر الدائرة، وتلف غرفة القوس الكهربائي، وعدم كفاية قدرة القطع، والانفجار أثناء الإغلاق.

• في قواطع الدائرة الفراغية، الأخطاء النموذجية تشمل تسرب الغرفة الفراغية أو الجرس، وتقليل مستوى الفراغ، وإعادة الإشعال عند قطع بنوك المكثفات، وتكسير أنبوب السيراميك.

(3) أخطاء العزل

يجب أن يكون أداء العزل متوازنًا بشكل صحيح بين الجهود المختلفة المؤثرة على العزل (بما في ذلك الجهد التشغيلي الطبيعي والجهود الزائدة العابرة)، والتدابير الوقائية (مثل مانعات الصواعق)، وقوة العزل للمادة العازلة. الهدف هو تحقيق تصميم آمن واقتصادي ومناسب من حيث التكلفة.

تشمل الأخطاء العازلة الشائعة:

• الانفجار الخارجي للعزل إلى الأرض

• الانفجار الداخلي للعزل إلى الأرض

• الانفجار بين الأطوار

• الانفجار الناجم عن الجهد الزائد للصواعق

• الانفجار، أو الانفجار الناجم عن التلوث، أو الثقب، أو الانفجار في الأقماع السيراميكية أو مكثفات الأقماع

• الانفجار في قضبان الدعم

• الانفجار، أو الثقب، أو الانفجار في المحولات الحالية (CTs)

• كسر العازل السيراميكي

(4) أخطاء الحمل الكهربائي

في مستويات الجهد 7.2-12 كيلوفولت، تنشأ أخطاء الحمل الكهربائي بشكل أساسي بسبب الاتصال السيء في الفواصل العازلة (المفاصل)، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وإذابة الاتصالات.

(5) القوى الخارجية والأخطاء الأخرى

تشمل هذه الأخطاء التي تنشأ بسبب ضرب الأجسام الأجنبية، والكوارث الطبيعية، والدوائر القصيرة الناجمة عن الحيوانات، والعوامل الخارجية أو العرضية غير المتوقعة الأخرى.