تحلیل رسیدگی به حوادث در خطوط انتقال
تحلیل مدیریت خطا در خطوط انتقال
به عنوان یک مولفه اساسی شبکه برق، خطوط انتقال به طور گسترده توزیع شده و عددهای زیادی دارند که غالباً به شرایط جغرافیایی و آب و هوایی متنوعی مواجه هستند، این موضوع باعث می‌شود که آنها به خطا حساس باشند. علل رایج شامل ولتاژ بالا، قوس الکتریکی ناشی از آلودگی، آسیب به عایق، نفوذ درختان و خرابی خارجی می‌باشد. قطع خط یکی از متداول‌ترین خطاها در عملیات نیروگاه‌ها و زیرстанسیون‌ها است که انواع مختلفی از خطا شامل خرابی فاز تک به زمین، خرابی فاز به فاز به زمین، خرابی فاز به فاز و خرابی سه فاز دارد. از بین اینها، خرابی فاز تک به زمین متداول‌ترین نوع خطا است که بیش از ۹۵٪ از تمام خرابی‌های خط را تشکیل می‌دهد.
۱. تحلیل خطا در خطوط انتقال
خطاها می‌توانند به دو دسته دائمی و موقت تقسیم‌بندی شوند:
خطاهای دائمی معمولاً ناشی از عیوب تجهیزات یا شکست عایق‌ها هستند که خطا تا زمان تعمیر وجود دارد.
خطاهای موقت از قوس الکتریکی عایق‌ها، تخلیه سطحی به دلیل ابری یا برف، پسماند بادی، شاخه‌های درخت یا تماس حیوانات ناشی می‌شوند که ممکن است پس از مدت کوتاهی خود به خود برطرف شوند.
آمار نشان می‌دهد که خطاهای موقت ۷۰٪–۸۰٪ از تمام خرابی‌های خط را تشکیل می‌دهند و بنابراین متداول‌ترین نوع خطا هستند.
۱.۱ علل اصلی قطع خط
(۱) سقوط برج: معمولاً در شرایط آب و هوایی شدید مانند طوفان یا بادهای تند، بادهای قوی باعث شکست ساختاری یا سقوط برج‌های انتقال می‌شوند.
(۲) قطع خط ناشی از صاعقه: در طول طوفان‌های رعد و برق، ضربه مستقیم صاعقه یا ولتاژ بالای القایی می‌تواند باعث قوس الکتریکی در خط شود، که یکی از دلایل اصلی قطع خط است.
(۳) خرابی خارجی: شامل ساخت غیرقانونی، انباشت مواد، حفاری، سنگ‌برداری، کاشت درخت، اتصالات غیرمجاز و دزدی از تأسیسات برق در محدوده حق عبور، که همه آنها امنیت خط را تهدید می‌کنند.
(۴) یخ‌زدن رسانه و سیم زمین: در زمستان، تجمع یخ وزن مکانیکی را افزایش می‌دهد و سیم‌ها را آویزان می‌کند. یخ‌زدن شدید می‌تواند تجهیزات را خراب کند، رشته‌های عایق را بشکند یا حتی منجر به سقوط برج یا شکست رسانه و قطع خط شود.
(۵) نوسان رسانه: وقتی باد افقی بر روی رسانه‌هایی که به دلیل یخ‌زدن به شکل غیردایره‌ای درآمده‌اند می‌بلرزد، نیروهای آئرودینامیکی می‌توانند نوسانات خودبه‌خودی با فرکانس پایین و دامنه بالا (ناوسان) را القا کنند. نوسان می‌تواند منجر به خرابی فاز به فاز شود، به ویژه در خطوط عمودی.
(۶) قوس الکتریکی ناشی از پرنده: در مناطقی با جمعیت پرنده بالا، گله‌های پرنده که بر روی میله‌های عرضی برج‌ها استراحت می‌کنند ممکن است دامنه‌هایی را روی رشته‌های عایق رها کنند که باعث کاهش قدرت عایق می‌شود. در شرایط مرطوب (باران، ابری)، این می‌تواند منجر به قوس الکتریکی و خرابی فاز تک به زمین شود.
(۷) قوس الکتریکی ناشی از آلودگی: ذرات کربنی و آلودگی‌های صادر شده از صنایع روی سطح عایق‌ها تجمع می‌یابند و عملکرد عایق را کاهش می‌دهند. در شرایط مرطوب (ابری، باران، شبکه‌های تر)، این می‌تواند منجر به قوس الکتریکی و قطع خط شود.
۱.۲ تحلیل حوادث قطع خط
(۱) خطاهای دائمی: اگر محافظیت رله‌ای چهار نیاز اصلی (انتخابی، سرعت، حساسیت و قابلیت اطمینان) را برآورده کند و شnek breaker sufficient interrupting capacity, the system stability is generally not severely affected. In such cases, forced re-energization (strong send) can be attempted, with protection systems expected to correctly isolate the faulted line. Years of operational experience have shown no cases where failed strong sends led to cascading outages or expanded incidents.
(۲) تماس با جسم خارجی: اغلب منجر به شکست رشته‌های رسانه می‌شود. اگر فقط چند رشته شکسته شده باشد، خط می‌تواند برای مدتی تحت بار کنترلی ادامه دهد.
(۳) ضربه صاعقه: گاهی اوقات، به دلیل زمان بازیابی عایق طولانی، تأخیر زمانی دوباره‌پردازی کافی نمی‌باشد که منجر به عدم موفقیت دوباره‌پردازی شود. با این حال، تجربیات عملیاتی و آمار نشان می‌دهد که آسیب‌های ناشی از صاعقه معمولاً جزئی هستند و میزان موفقیت دوباره‌پردازی اجباری بالا است.
(۴) دوباره‌پردازی ناموفق پس از قطع متوالی: علت آن می‌تواند از طریق ضبط عملکرد محافظیت و تحلیل فنی مشخص شود. پس از تأیید، می‌توان کلید قطع کننده‌ای که عملکرد نکرده است را به صورت دستی باز کرد و سپس دوباره‌پردازی اجباری خط را انجام داد.
۲. روش‌های عمومی مدیریت خطا در خطوط
(۱) اگر خطا موقتی رخ دهد و کلید قطع کننده قطع و دوباره‌پردازی موفقیت‌آمیز باشد، کارکنان عملیاتی باید زمان را ثبت کنند، عملکرد محافظیت خط و ضبط خطا را بررسی و ثبت کنند، تأیید کنند که هیچ تجهیزات داخلی آسیب ندیده‌اند و به پیمانکار گزارش دهند.
(۲) برای خطوط مجهز به دستگاه‌های همزمان‌سازی، اگر کلید قطع کننده قطع شده و ولتاژ خط در شرایط همزمان‌سازی قابل قبول تأیید شود، کارکنان محلی می‌توانند بدون انتظار دستور پیمانکار، همزمان‌سازی و دوباره‌پردازی را انجام داده و سپس به پیمانکار گزارش دهند.
(۳) اگر قطع کلید قطع کننده یا خرابی محافظیت منجر به قطع متوالی شود، کارکنان عملیاتی باید نقطه خطا را شناسایی و جدا کنند قبل از دوباره‌پردازی. تا زمانی که علت شناسایی و خطا جدا نشده باشد، دوباره‌پردازی ممنوع است تا از افزایش بیشتر جلوگیری شود.
(۴) اگر کلید قطع کننده در حین نگهداری محافظیت (با خط تغذیه شده) قطع شود، بدون ضبط خطا و بدون قطع در طرف مقابل، تمامی کارهای مدار ثانویه باید فوراً متوقف شوند. علت باید بررسی شود، به پیمانکار گزارش داده شود و پس از اتخاذ تدابیر مناسب، می‌توان تلاشی برای دوباره‌پردازی آزمایشی (ممکن است به دلیل عدم حذف کانال‌های محافظیت یا تماس تصادفی) انجام داد.
(۵) پس از مدیریت خطا، کارکنان باید گزارش‌های دقیق حوادث، تعداد قطع‌های کلید قطع کننده و گزارش جامع محلی بر اساس ضبط‌های قطع، عملکرد محافظیت و دستگاه‌های خودکار، گزارش‌های حوادث، ضبط‌های خطا و خروجی‌های محافظیت میکروپروسسوری تهیه کنند.
(۶) پس از قطع خط، کارکنان باید فوراً تعیین کنند:
کدام محافظیت‌ها یا دستگاه‌های خودکار عمل کرده‌اند؛
آیا کلید قطع کننده موفقیت‌آمیز دوباره‌پردازی شده است؛
آیا قطع فاز تک یا چند فاز بوده و کدام فاز؛
آیا ولتاژ در خط باقی مانده است؛
آیا ضبط خطا موجود است؛
آیا چاپ‌های حوادث، سیگنال‌های مرکزی و نشان‌های لوحة محافظیت صحیح هستند؛
آیا محافظیت میکروپروسسوری گزارش تولید کرده است؛
بررسی محلی موقعیت واقعی کلید قطع کننده و تمامی تجهیزات خط برای نشانه‌های خرابی کوتاه، زمین‌بندی، قوس الکتریکی، شکست رسانه، شکست سرامیک، انفجار یا پاشیدن روغن—صرف نظر از اینکه دوباره‌پردازی رخ داده است یا نه.
(۷) اگر خطا باعث قطع کلید قطع کننده و دوباره‌پردازی ناموفق شود، کارکنان عملیاتی باید زمان را ثبت کنند، هشدارها را ریست کنند، عملکرد محافظیت و ضبط خطا را بررسی و ثبت کنند، تأیید کنند که هیچ تجهیزات داخلی آسیب ندیده‌اند، کلید کنترل کلید قطع کننده را به وضعیت "پس از قطع" تنظیم کنند و تعداد قطع‌ها را ثبت کنند. اقدامات بعدی ممکن شامل:
برای خطوط مهم یا دوره‌های خاص (مانند تأمین برق مهم)، پس از بررسی بصری کلید قطع کننده و تأیید عدم وجود ناهماهنگی، دوباره‌پردازی را غیرفعال کرده و یک دوباره‌پردازی اجباری انجام دهند؛
در شرایط عادی، واحد نگهداری خط باید بخش‌های کلیدی (مانند عبور از جاده‌ها، ریل‌ها، پل‌ها، رودخانه‌ها، مناطق مسکونی) را بررسی کند تا تأیید کند که هیچ ناهماهنگی وجود ندارد. پس از غیرفعال کردن دوباره‌پردازی، تلاشی برای دوباره‌پردازی آزمایشی انجام دهد. اگر دوباره‌پردازی اجباری ناموفق باشد و شرایط اجازه دهد، می‌توان افزایش مرحله‌ای ولتاژ را اعمال کرد؛
اگر خطا با نشانه‌های واضح (مانند آتش، انفجار) همراه باشد، دوباره‌پردازی اجباری فوری ممنوع است. ابتدا تجهیزات باید بررسی شوند. پس از موفقیت دوباره‌پردازی، جریان خط باید کنترل شود و واحد نگهداری فوراً اطلاع داده شود تا خط را بررسی کند و داده‌های خطا را به سرعت به دست آورد؛
برای خطوط تغذیه‌ی تک منبع، اگر قطع و دوباره‌پردازی ناموفق رخ دهد، کارکنان محلی می‌توانند فوراً یک دوباره‌پردازی اجباری انجام دهند بدون انتظار دستور پیمانکار، سپس به پیمانکار گزارش دهند.
