أسباب توصيل الكابلات بالأرض ومبادئ التعامل مع الحوادث
تقع محطتنا الكهربائية بجهد 220 كيلوفولت بعيدًا عن مركز المدينة في منطقة نائية، محاطة بشكل أساسي بالمناطق الصناعية مثل مناطق لانشان وهيبين وتاشا الصناعية. وتشكل المستهلكون الرئيسيون ذوو الحمل العالي في هذه المناطق - بما في ذلك مصانع الكربيد السيليكون والفيروالوي والكالسيوم - حوالي 83.87٪ من إجمالي الحمل في مكتبنا. تعمل المحطة على مستويات الجهد 220 كيلوفولت و110 كيلوفولت و35 كيلوفولت.
جانب الجهد المنخفض بـ 35 كيلوفولت يوفر التغذية الرئيسية لمصانع الفيروالوي والكربيد السيليكون. تقع هذه المصانع ذات الاستهلاك العالي للطاقة بالقرب من المحطة، مما يؤدي إلى حمل ثقيل وخطوط تغذية قصيرة وتلوث شديد. تتصل هذه الخطوط بشكل رئيسي عبر الكابلات، باستخدام خندق كابل مشترك. لذلك، يمكن أن تشكل أي عطل في الخط خطورة كبيرة على المحطة. يحلل هذا المقال أسباب أعطال خطوط 35 كيلوفولت ويستعرض الإجراءات المضادة المناسبة. في فبراير 2010، تعرضت محطة 220 كيلوفولت تحت إدارة مكتبنا لأعطال تأريض متكررة على الحافلة الثانية والثالثة بجهد 35 كيلوفولت، كما هو مفصل في الجدول 1.
1 تحليل أسباب التأريض في خطوط الكابلات
وفقًا لإحصائيات مكتبنا لعام 2010 حول حوادث الكابلات، كانت الأسباب الرئيسية لفشل خطوط الكابلات كالتالي:
تأثيرات الحرارة: في مرافق مثل شركة سانيو الكيميائية، أدت درجات الحرارة العالية في محولات الأفران وأطراف الكابلات إلى انهيار العزل. حدث هذا في حوالي 18 حادثًا، مما استلزم تصنيع 15 طرف كابل.
كثافة الكابلات العالية في الخنادق: في مصنع رونغشينغ يينبي للفيروالوي، سقط أغطية الفتحات وأضرت بالكابلات في الخندق، مما أدى إلى قصر دوائر وإشعال حرائق أثرت على كابلات المصانع الأخرى. تم صنع ما مجموعه 51 اتصال كابل.
التحميل الزائد الشديد للمستهلكين: عملت مصانع مثل هوانغه للفيروالوي وبينغشينغ للمعادن ولينغيون الكيميائية ورونغشينغ يينبي للفيروالوي بكابلات تحت ظروف تحميل طويل الأمد، مما أسرع من تقادم الكابلات ورفع درجات الحرارة. خاصة خلال الصيف الحار، تسبب الضغط الحراري في انهيار العزل في الكابلات وأطرافها، مما استلزم حوالي 50 طرف كابل.
الأضرار الميكانيكية: أثناء البناء والأعمال الترابية، قطعت الجرافات الكابلات مما أدى إلى انكسارات وتلف العزل. تم صنع ما مجموعه 25 طرف وكابل اتصال.
مشكلات جودة الكابلات: أدى وجود عيوب مثل فقاعات الهواء في العزل أو كسر الدرع أثناء التصنيع إلى 9 حوادث، مما استلزم 9 أطراف وكابلات اتصال.
الأضرار أثناء وضع الكابلات: بسبب طول الكابلات، أدت الجر القوي إلى خدوش بواسطة أجسام حادة، مما أدى إلى 13 حادث تلف لكابلات.
العمل السيء في نهاية الكابلات: عدم الكفاءة التقنية الكافية والإجراءات غير الصحيحة أثناء التركيب أدت إلى تسرب الرطوبة في عزل الكابلات. تم صنع ما مجموعه 16 اتصال وكابل طرف.
التفريغ السطحي في نهايات الكابلات: تسبب التلوث الشديد من المصانع ذات الاستهلاك العالي للطاقة في تراكم المواد الملوثة على معدات الكابلات. مع الأمطار أو الطقس الرطب، تسبب التفريغ السطحي في تلف العزل وحدوث الانهيارات. في هذه الحالات، تم استبدال 13 طرف كابل.
2 مبادئ التعامل مع أعطال التأريض في الكابلات
يوجد إجراءات قياسية للتعامل مع أعطال التأريض في خطوط الكابلات بجهد 35 كيلوفولت. ومع ذلك، في مكتبنا، تخدم هذه الخطوط بمستوى الجهد الرئيسي المستهلكين ذوي الاستهلاك العالي للطاقة بسعة فردية كبيرة (الحد الأدنى 12,500 كيلوفولت أمبير)، وتزويد الأحمال مباشرة، وحمل ثقيل، وتيار عالٍ.
يسبب التخلص المفاجئ من الحمل اضطرابات كبيرة في الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يكون من الصعب تحديد موقع أعطال التأريض في الكابلات، ويزداد الخطر مع استمرار العطل لفترات طويلة. إذا لم يتم التعامل مع هذه الأعطال بسرعة، فقد تشكل خطورة على سلامة الشبكة، مما يضع مطالب أعلى على المشرفين. بعض العملاء بجهد 35 كيلوفولت هم مناجم الفحم أو المصانع الكيميائية - وهي تعتبر مستخدمين حيويين. قد يؤدي انقطاع التيار الكهربائي لهذه المستخدمين إلى وفيات أو حرائق أو انفجارات. لذا يتم تصنيف العملاء كعملاء عاديين أو حيويين، مع المبادئ التالية للتعامل:
بالنسبة للعملاء العاديين (معظمهم مصانع الكربيد السيليكون والفيروالوي)، بمجرد تحديد الخط المعطوب، يجب التواصل مع العميل فورًا لفصل الحمل وإزالة التيار عن الخط المعطوب. بالنسبة للعملاء غير التعاونيين، يتم تنفيذ تخفيض الحمل مع توجيهات التحذير.
بالنسبة للعملاء الحيويين مثل مناجم الفحم والمصانع الكيميائية، يتم توجيههم لنقل الأحمال إلى مصادر الطاقة الاحتياطية. إذا لم تكن هناك طاقة احتياطية، يجب الاستعداد لانقطاع التيار قبل إخراج الخط المعطوب من الخدمة.
نظرًا لقدرة الأفران على التحميل الزائد، فإن المحطات والخطوط التي تعمل تحت تحميل ثقيل لفترات طويلة، إذا تجاوز التيار 90٪ من التقييد المحول، يجب تعزيز الرصد وإبلاغ العملاء بتقليل الحمل، وتنفيذ عملية ثلاثية الخطوات: التنبيه → التحذير → الإجبار على تخفيض الحمل، لضمان سلامة المعدات.
بالنسبة للعملاء الذين يعانون من أعطال كابلات متكررة، يجب تحسين عمليات التفتيش على الخطوط والصيانة الدورية خلال الانقطاعات المخططة، والتي يتم تنفيذها بواسطة مقاولين محترفين مؤهلين لضمان التشغيل الموثوق به.
رقابة جودة صارمة من المصدر: بالنسبة للعملاء ذوي الخطوط المخصصة، يجب تقديم جميع الوثائق ذات الصلة إلى مركز التحكم وإبرام "اتفاقية التحكم" قبل التشغيل. لا يسمح بربط العملاء الذين لم يوقعوا الاتفاقية أو لديهم وثائق غير كاملة أو غير كافية بالشبكة.
للخنادق الكابلات ذات الكثافة العالية، يوصى بتحديد عدد الكابلات لمنع انتشار الأعطال وتقليل تصاعد الحوادث.
3 الخلاصة
يتطلب تشغيل الشبكة بأمان ليس فقط التخطيط الدقيق والتزامًا قويًا، ولكن أيضًا استخدام الأدوات القانونية بكفاءة لحماية الأفراد والمعدات. خاصة عند التعامل مع العملاء الكهربائيين، يجب استخدام "اتفاقية التحكم" بشكل كامل لتنظيم سلوك العملاء وضمان التشغيل الصحيح ومنع النزاعات. من الضروري فهم خصائص خطوط العملاء وأحمالهم وسعاتهم وأنماط استخدامهم في العمليات اليومية، مما يسمح بالرد السريع والدقيق والحاسم على الأعطال، وضمان التشغيل الآمن والاستقرار للشبكة الكهربائية.
