تحليل الأعطال واستراتيجيات المعالجة للمعاودات في شبكة الساحل الفيتنامية ذات الجهد 20 كيلوفولت

1. المقدمة

في المناطق الساحلية في فيتنام، تلعب أجهزة إعادة التوصيل ذات الجهد 20 كيلوفولت دورًا حاسمًا في الحفاظ على موثوقية تزويد الطاقة في ظروف بيئية قاسية. هذه الأجهزة، التي تتوافق مع المواصفة IEC 62271-111 ومعيار TCVN الوطني لفيتنام، تتعرض بشكل متكرر للضباب المالح والرطوبة العالية والأعاصير، مما يتطلب استراتيجيات إدارة الأعطال قوية. يتناول هذا المقال الأعطال النموذجية لأجهزة إعادة التوصيل ذات تصنيف IP67 في فيتنام ويقترح حلولًا متكاملة لتعزيز مرونة الشبكة.

2. الضغوط البيئية وآليات الأعطال

يفرض المناخ الساحلي لفيتنام تحديات فريدة:

• الصدأ بسبب الضباب المالح: تسريع الأيونات الكلورية للأكسدة للمكونات المعدنية، خاصة في الأغلفة ذات درجة الحماية IP67 (مغلقة ضد الغبار ومحمية ضد الغمر المؤقت).

• انحطاط العزل بسبب الرطوبة: الرطوبة المستمرة (نسبة الرطوبة >85%) تقلل من قوة العزل الكهربائي، مما يؤدي إلى التفريغات الجزئية.

• الضغط الميكانيكي المرتبط بالأعاصير: الرياح القوية والقاذورات الطائرة قد تضر بالمكونات الخارجية أو تعطل الآليات الداخلية.

3. الأعطال الشائعة والحلول
3.1 أعطال نظام الاتصال

الأعراض: ارتفاع الحرارة، التفريغ الكهربائي، أو الفصل غير الكامل.
الأسباب الجذرية:

• ترسيب الملح يزيد من مقاومة الاتصال.

• تأكسد الاتصالات الفضية-التنجستنية بسبب الرطوبة.

الحلول:

• تطبيق طلاءات مائية (مثل PTFE) على سطوح الاتصال.

• تنفيذ تنظيف بالموجات فوق الصوتية بجدول زمني (كل 3 أشهر).

• ترقية إلى غرف اتصال محكمة الإغلاق متوافقة مع IEC 62271-111.

3.2 انهيار العزل

الأعراض: الانفجار الكهربائي، الأعطال الأرضية، أو الانقطاع المفاجئ.
الأسباب الجذرية:

• تسرب الرطوبة عبر أعمدة الكابلات أو الأختام.

• التعقب على العوازل البورسلينية المعرضة للتلوث بالملح.

الحلول:

• استبدال العوازل السيراميكية بعوازل مطاط السيليكون (CTI ≥600).

• استخدام أعمدة الكابلات المعتمدة IP67 ومواد مقاومة للتآكل.

• إجراء اختبارات عازلة دورية وفقًا لمعايير TCVN 6137.

3.3 أعطال وحدة التحكم

الأعراض: التشغيل العشوائي، فقدان الاتصال، أو عدم إعادة التوصيل.
الأسباب الجذرية:

• تأكل اللوحة الدوائر المطبوعة بسبب اختراق الهباء المالح.

• عدم استقرار مصدر الطاقة بسبب انخفاض الجهد.

الحلول:

• وضع لوحات التحكم في أقسام مملوءة بأكسجين النيتروجين.

• تركيب مانعات التفريغ المتوافقة مع IEC 61643-1.

• تنفيذ الرصد عن بعد عبر بروتوكول IEC 61850 للتشخيص في الوقت الحقيقي.

3.4 الاعطاب الميكانيكية

الأعراض: التأخير في التشغيل أو الفشل في التفعيل.
الأسباب الجذرية:

• تكوين الصدأ في آليات الربيع.

• تراكم القمامة في قضبان التوجيه.

الحلول:

• استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L للأجزاء المتحركة.

• تصميم أغلفة ذات تنظيف ذاتي بسطح مائل.

• تزييت نقاط المحور باستخدام زيت الليثيوم المقاوم للماء المالح.

4. الامتثال للمعايير والتدابير الوقائية

يتماشى نشر أجهزة إعادة التوصيل في فيتنام مع:

• IEC 62271-111: معايير المعدات الكهربائية ذات الجهد العالي لسلامة التشغيل.

• TCVN 6137: متطلبات التنسيق العازل لنظم 20 كيلوفولت.

• تقييم IP67: الحماية ضد الغبار والغمر حتى متر واحد لمدة 30 دقيقة.

التدابير الوقائية الرئيسية:

• اختيار المواد: أغلفة سبائك الألومنيوم مع طلاء بودرة الايبوكسي (سمك 60μm).

• اختبارات البيئة: اختبارات الرذاذ المالح السنوية (ASTM B117) ودورات الرطوبة (IEC 60068-2-30).

• الصيانة التنبؤية: التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء كل 6 أشهر للكشف المبكر عن زيادة الحرارة.

5. دراسة حالة: محطة توزيع هايفونغ الساحلية

في عام 2023، فشلت جهاز إعادة التوصيل ذو الجهد 20 كيلوفولت في هايفونغ بسبب التآكل الاتصالي الناجم عن الملح. شملت الإجراءات التصحيحية:

• إعادة تجهيز مداخل الكابلات ذات التقييم IP67.

• ترقية إلى اتصالات سبائك الفضة بنسبة صفاء 99.9%.

• تركيب محطة أرصاد جوية لإطلاق الصيانة الوقائية خلال إنذارات الأعاصير.

• بعد التدخل، زاد متوسط الزمن بين الأعطال (MTBF) بنسبة 27%.

6. الخاتمة

يتطلب التعامل مع أعطال أجهزة إعادة التوصيل في شبكة 20 كيلوفولت الساحلية لفيتنام نهجًا متكاملًا يجمع بين التصميم القوي (أغلفة IP67)، والالتزام الصارم بمعايير IEC 62271-111/TCVN، والإجراءات الوقائية البيئية النشطة. من خلال دمج الابتكارات في علم المواد والصيانة التنبؤية، يمكن للمرافق تحقيق خفض بنسبة 30% في مدة الانقطاع، مما يتماشى مع هدف فيتنام لتعزيز مرونة شبكة الكهرباء في المناطق المتضررة من التغير المناخي.