Transformator كهربائي فشل خزان المحافظ: دراسة حالة وإصلاح

١. الحكم والتحليل لأصوات المحولات غير الطبيعية

خلال التشغيل العادي، عادةً ما يصدر المحول صوتًا متواصلًا ومتجانسًا من همهمة التيار المتردد. إذا ظهرت أصوات غير طبيعية، فإن السبب يكون عمومًا ناتجًا عن قوس داخلي/تفريغ أو دائرة قصر لحظية خارجية.

زيادة الصوت في المحول بشكل متجانس: قد يكون هذا ناتجًا عن تأريض فاز واحد أو رنين في شبكة الكهرباء، مما يؤدي إلى زيادة الجهد فوق القيمة الطبيعية. كل من تأريض الفاز الواحد والجهد الزائد الناتج عن الرنين في الشبكة سيؤديان إلى زيادة صوت المحول، ما يجعله أكثر حدة من المعتاد. في مثل هذه الحالات، يجب إجراء حكم شامل بالاقتران مع قراءات جهاز قياس الجهد. كما يمكن أن يكون السبب هو تشغيل المحول بحمل زائد، خاصة عندما يقوم المحول بتزويد أحمال مثل الأفران القوسية أو مقومات السيليكون الخاضعة للتحكم. بسبب المركبات التوافقية، قد يصدر المحول مؤقتًا أصوات "وو-وو" أو ضوضاء متقطعة على شكل "نقر". إذا تجاوز حمل المحول القيمة المسموح بها للحمل الزائد الطبيعي، فيجب تخفيض الحمل وفقًا للوائح المكانية.

زيادة صوت المحول وعدم انتظامه: عند بدء تشغيل معدات كهربائية ذات سعة كبيرة، يمكن أن تتسبب التغيرات الكبيرة في الحمل في زيادة صوت المحول. وبالمثل، عندما يحدث رنين حديدي مغناطيسي في النظام، قد ينتج المحول ضوضاء غير منتظمة تتغير في شدتها.

أصوات التفريغ من المحول: يشير ذلك إلى تلوث شديد في المكونات الخزفية أو تماس غير جيد في مشابك المعدات. إذا سُمعت أصوات تفريغ مفرقعة من المحول، وكانت هناك هالة زرقاء أو شرارات مرئية بالقرب من عوازل المحول خلال الليل أو في الطقس الماطر، فهذا يشير إلى تماس داخلي غير جيد أو انهيار في العزل. إذا حدث التفريغ داخليًا، فقد يكون نتيجة تفريغ ساكن من مكونات غير مؤرضة، أو تفريغ بين الدورات في اللفائف، أو تفريغ ناتج عن تماس غير جيد في مبدل التبديل. ويصدر المحول أصوات "فرقعة" أو "همهمة" تتغير باختلاف المسافة من نقطة العطل. في مثل هذه الحالات، يتطلب الأمر إجراء اختبارات إضافية أو إيقاف تشغيل المحول للفحص.

أصوات انفجار من المحول: عندما تحدث دوائر قصيرة في النظام أو أعطال أرضية، تمر تيارات قصيرة كبيرة عبر المحول، ما يؤدي إلى أصوات "فرقعة". وفي الحالات الشديدة، قد يُسمع صوت دويّ عالٍ، مما يشير إلى انهيار العزل داخل المحول أو على سطحه. ويجب إيقاف تشغيل المحول فورًا لإجراء الفحص.

أصوات تشبه غليان الماء من المحول: إذا أصدر المحول أصواتًا تشبه غليان الماء، مصحوبة بتغيرات سريعة في درجة الحرارة وارتفاع مستوى الزيت، فيجب تشخيص ذلك على أنه ارتفاع شديد في درجة الحرارة ناتج عن دوائر قصيرة في لفائف المحول أو تماس غير جيد في مبدل التبديل. ويجب إيقاف تشغيل المحول فورًا لإجراء الفحص.

ضوضاء متنوعة من المحول: قد يكون هذا ناتجًا عن اهتزاز ناتج عن ترهل بعض المكونات الفردية على المحول أو أجزاء نسيت على القلب الحديدي. إذا صاحبت هذه الظاهرة زيادة كبيرة في ضوضاء المحول بينما لا تظهر التيارات والجهود أي تشوهات واضحة، فقد يكون السبب هو ترهل مسامير贯穿 القلب أو ترخي البراغي التي تضغط على القلب، ما يؤدي إلى زيادة اهتزاز صفائح الصلب السيلكونية. وينتج عن ذلك أن يصدر المحول "ضوضاء" قوية وغير منتظمة أو أصواتًا تشبه "الطرق" و"هبوب الرياح".

باختصار، يمكن تصنيف أعطال المحولات بعدة طرق بناءً على أسبابها. وبما أن أعطال المحولات تشمل جوانب واسعة، يمكن تقسيمها وفقًا للدوائر: أعطال الدائرة الكهربائية، وأعطال الدائرة المغناطيسية، وأعطال دائرة الزيت. تشير أعطال الدائرة الكهربائية أساسًا إلى أعطال اللفائف وأسلاك التوصيل، وتشمل عادةً: تقادم العزل ودخول الرطوبة إلى اللفائف، وضعف التلامس في مغيرات التبديل، وجود جودة رديئة في المواد وعمليات التصنيع، والأعطال الناتجة عن تأثيرات الفوق جهد ودوائر قصيرة في النظام الثانوي. أما أعطال الدائرة المغناطيسية فتشير عمومًا إلى الأعطال التي تحدث في القلب، والذراع الحديدي، ومكونات التثبيت، وتشمل عادةً: دوائر قصيرة في صفائح الصلب السيلكونية، وتلف عزل بين المسامير贯穿 القلب ومشابك الذراع الحديدي والقلب، والتفريغات الناتجة عن تأريض غير جيد للقلب.

ليست أعطال المحولات انعكاسًا لعامل واحد فقط، بل تنطوي على العديد من العوامل، وقد تظهر في بعض الأحيان ظواهر خاطئة. لذلك، عند الضرورة، يجب إجراء اختبارات خصائص المحول وتحليل شامل لتحديد سبب العطل بدقة وموثوقية، وتحديد طبيعة العطل، واقتراح طريقة معالجة كاملة، وضمان التشغيل الآمن للمحول.

٢. دراسة حالة صيانة المحول

تشخيص ومعالجة عطل خزان الحافظ

عندما يُظهر خزان الحافظ مستوى زيتًا كاملاً مع تسرب زيت المحول من جهاز التنفس، ولكن حماية الغاز (مرحل بوخهولتز)، وصمام تحرير الضغط، وحماية التفاضل لم يتم تنشيطها، فإن الاختبارات الكهربائية التي تُجرى بعد إيقاف المحول تعطي نتائج طبيعية. وعند فتح نافذة فحص خزان الحافظ، لا يُرى زيت. في هذه الحالة، يمكن تحديد أن خزان الحافظ قد عانى من عطل.

يتميز خزان الحافظ الخاص بالمحول بهيكل كبسولي. وعند فتح غطاء نهاية نافذة الفحص، يجب أن يكون الزيت مرئيًا عادةً من خلال النافذة الزجاجية. وعند ارتفاع درجة حرارة الزيت في الخزان، يدخل الزيت المتوسع إلى خزان الحافظ. وفي هذه المرحلة، يقوم جهاز التنفس بإخراج الهواء من الكبسولة، ويرتفع مستوى الزيت مع الإشارة. وعلى العكس، عندما تنخفض درجة حرارة الزيت في الخزان، يعود الزيت من خزان الحافظ إلى الخزان بسبب الانكماش، وتستوعب الكبسولة الهواء أثناء انخفاض مستوى الزيت. وتتمثل وظيفة الكبسولة في عزل الهواء عن الزيت، ومنع تقادم زيت العزل.

عند تمزق الكبسولة، ينسكب الزيت من جهاز التنفس. ومن خلال النافذة المرئية، لا يُرى زيت عازل لأن الهواء موجود بين الكبسولة وجسم خزان الحافظ. وعند فتح الغطاء الجانبي لخزان الحافظ واستخراج الكبسولة للفحص، ستظهر شقوق في قاع الكبسولة.

طريقة التعامل: استبدل الكبسولة. افتح منفذ التهوية للخزان وقم بحقن الزيت عبر صمام الخزان حتى يظهر الزيت في منفذ التهوية، ثم توقف عن حقن الزيت وشُد مسمار منفذ التهوية. ثم قم بتصريف الزيت من الصمام حتى يكون مستوى الزيت طبيعياً. في هذه المرحلة، سيتم سحب الهواء الجاف تلقائياً بواسطة الكبسولة عبر مرشح الهواء. بهذه الطريقة، يتم حل عطل خزان الاحتياطي بشكل فوري.