كيفية تشخيص وإزالة أعطال التأريض في نواة المحول

اللفائف والقلب من المحولات هما المكونان الرئيسيان المسؤولان عن نقل وتحويل الطاقة الكهرومغناطيسية. ضمان تشغيلهما بشكل موثوق هو مصدر قلق رئيسي. تظهر البيانات الإحصائية أن مشاكل القلب تشكل السبب الثالث الأكثر شيوعًا لفشل المحولات. أدى الاهتمام المتزايد من قبل الشركات الصانعة بالعيوب المتعلقة بالقلب إلى تنفيذ تحسينات تقنية فيما يتعلق بتوصيل القلب بالأرض بشكل موثوق، ومراقبة توصيل القلب بالأرض، وضمان توصيل نقطة واحدة بالأرض. كما وضعت أقسام التشغيل أهمية كبيرة على اكتشاف وتعرف العيوب المرتبطة بالقلب. ومع ذلك، لا تزال عيوب القلب في المحولات تحدث بشكل متكرر، وذلك أساسًا بسبب التوصيل بأكثر من نقطة والأرض غير الموثوقة. يقدم هذا المقال طرق التشخيص والتعامل مع هذين النوعين من العيوب.

1. إزالة عيوب التوصيل بأكثر من نقطة

1.1 التدابير المؤقتة عندما لا يمكن إخراج المحول من الخدمة

• إذا كان هناك سلك أرض خارجي والحالي العطل كبير نسبيًا، يمكن فصل سلك الأرض مؤقتًا أثناء التشغيل. ومع ذلك، يجب المراقبة الدقيقة لمنع ظهور جهد عائم في القلب بعد اختفاء نقطة العطل.

• إذا كانت عيوب التوصيل بأكثر من نقطة غير مستقرة، يمكن إدخال مقاومة متغيرة (ريستات) في دائرة التأريض العاملة لتقييد الحالي لأقل من 1 أمبير. يتم تحديد قيمة المقاومة بقسمة الجهد المقاس عبر سلك الأرض العادي المفتوح على الحالي المتدفق عبر سلك الأرض.

• يجب استخدام التحليل الكروماتوجرافي لمراقبة معدل تكوين الغاز في موقع العطل.

• بعد تحديد موقع نقطة العطل بدقة من خلال القياسات، إذا لم يكن بالإمكان إصلاحها مباشرةً، يمكن نقل شريط تأريض القلب الطبيعي إلى نفس موقع العطل لتقليل التيار الدائري بشكل كبير.

1.2 التدابير الصيانة الشاملة

بمجرد تأكيد وجود عيب توصيل بأكثر من نقطة من خلال المراقبة، يجب إيقاف المحولات التي يمكن إيقافها وإصلاحها بشكل كامل لإزالة العيب تمامًا. يجب اختيار طرق الصيانة المناسبة بناءً على نوع وسبب التوصيل بأكثر من نقطة. ولكن في بعض الحالات، حتى بعد الإيقاف وإزالة القلب، قد لا يتم العثور على نقطة العطل. للعثور بدقة على نقطة التأريض في الموقع، يمكن استخدام الطرق التالية:

• الطريقة المباشرة: قم بإزالة حزام الوصل بين القلب والإطار الضاغط. قم بتطبيق فولت 6 تيار مستمر عبر صفائح السيليكون على كلا جانبي اليوك. ثم استخدم الفولتمتر المباشر لقياس الجهد بين الصفائح المجاورة تتابعًا. يشير المكان الذي يقرأ فيه الجهد صفر أو يعكس القطبية إلى نقطة العطل التأريضية.

• الطريقة البديلة: قم بتطبيق فولت 220-380 تيار متردد على اللفائف ذات الجهد المنخفض، مما ينشئ تدفق مغناطيسي في القلب. مع قطع حزام الوصل بين القلب والإطار الضاغط، استخدم الأمبيرمتر الصغير للكشف عن تدفق التيار المؤشر لوجود عيب توصيل بأكثر من نقطة. قم بتحريك مسبار الأمبيرمتر على طول كل مستوى من صفائح اليوك؛ المكان الذي ينخفض فيه التيار إلى الصفر هو موقع العطل.

2. الظواهر غير الطبيعية الناجمة عن التوصيل بأكثر من نقطة

• يتم إنتاج تيارات دوامية في القلب، مما يؤدي إلى زيادة خسائر القلب ويسبب تسخينًا محليًا.

• إذا استمر التوصيل بأكثر من نقطة بشكل خطير لفترة طويلة، سيؤدي التشغيل المستمر إلى تسخين الزيت واللفائف تدريجيًا، مما يؤدي إلى تقادم عزل الزيت والورق. قد يؤدي هذا إلى تدهور وتقطيع طلاء العزل بين الصفائح، مما يؤدي إلى تسخين أكثر حدة للقلب واحتراقه في النهاية.

• يؤدي التوصيل بأكثر من نقطة لفترة طويلة إلى تدهور زيت العزل في المحولات المغمورة بالزيت، مما يؤدي إلى إنتاج غازات قابلة للاشتعال قد تثير جهاز بوخولتز (الغاز).

• يمكن أن يؤدي تسخين القلب إلى تكربنة الأجزاء الخشبية والمكونات الضاغطة داخل خزان المحول.

• قد يؤدي التوصيل بأكثر من نقطة بشكل خطير إلى احتراق موصل التأريض، مما يؤدي إلى فقدان التأريض بنقطة واحدة للمحول وهو حالة خطيرة للغاية.

• يمكن أن يتسبب التوصيل بأكثر من نقطة أيضًا في ظاهرة التفريغ الجزئي.

3. السبب في أنه يجب تأريض القلب بنقطة واحدة فقط أثناء التشغيل العادي

خلال التشغيل العادي، يوجد مجال كهربائي بين اللفائف المشحونة وخزان المحول. يقع القلب وأجزاء أخرى معدنية داخل هذا المجال. بسبب عدم توزيع السعة بشكل متساوٍ وتباين قوة المجال، إذا لم يكن القلب متصلاً بالأرض بشكل موثوق، ستحدث ظواهر شحن وتفريغ، مما يضر بالعزل الصلب والزيتي. لذلك، يجب تأريض القلب بنقطة واحدة فقط.

يتألف القلب من صفائح من السيليكون. للتقليل من تيارات الدوامة، يتم عزل كل صفحة عن الأخرى بمقاومة صغيرة (عادة بضع أوم إلى عشرات الأوم). ومع ذلك، بسبب السعة العالية جداً بين الصفائح، تعمل الصفائح كمسار موصل تحت المجالات الكهربائية المتغيرة. بالتالي، يكون تأريض القلب بنقطة واحدة كافياً لربط الكومة بأكملها بجهد الأرض.

إذا كان القلب أو مكوناته المعدنية لديها نقطتان أو أكثر من نقاط التأريض (التوصيل بأكثر من نقطة)، يتشكل حلقة مغلقة بين هذه النقاط. هذه الحلقة تربط جزءًا من التدفق المغناطيسي، مما يولد قوة كهربائية دوامية وتيارات دائرية، مما يسبب تسخينًا محليًا وقد يؤدي حتى إلى احتراق القلب.

فقط تأريض القلب بنقطة واحدة يعتبر تأريضًا موثوقًا وطبيعيًا - أي يجب تأريض القلب، ويجب تأريضه بنقطة واحدة فقط.

تُعزى الأخطاء الأساسية بشكل أساسي إلى عاملين: (1) الممارسات السيئة في البناء مما يؤدي إلى الدوائر القصيرة، و(2) الملحقات أو العوامل الخارجية التي تسبب التوصيل المتعدد النقاط.