تحلیل خطا و استراتژی های اصلاحی برای بازبازکننده ها در شبکه ساحلی ۲۰kV ویتنام

1. مقدمه

در مناطق ساحلی ویتنام، دستگاه‌های ریکلوزر ۲۰ کیلوولت نقش مهمی در حفظ قابلیت اطمینان تأمین برق در شرایط محیطی سخت ایفا می‌کنند. این دستگاه‌ها که با استاندارد IEC 62271-111 و استاندارد ملی TCVN ویتنام سازگار هستند، به طور مداوم با فریب نمکی، رطوبت بالا و توفندها مواجه می‌شوند که نیازمند استراتژی‌های مدیریت خطا قوی هستند. این مقاله به بررسی خرابی‌های معمول ریکلوزرهای IP67 در ویتنام و پیشنهاد راه‌حل‌های یکپارچه برای افزایش مقاومت شبکه می‌پردازد.

2. عوامل محیطی و مکانیزم‌های خرابی

اقلیم ساحلی ویتنام چالش‌های منحصر به فردی ایجاد می‌کند:

• فساد فریب نمکی: یون‌های کلریدی اکسیداسیون قطعات فلزی را تسهیل می‌کنند، به ویژه در جعبه‌های محافظ با محافظت IP67 (ضد گرد و غبار و محافظت در برابر غوطه‌وری موقت).

• کاهش عایق‌بندی ناشی از رطوبت: رطوبت مداوم (رطوبت نسبی >85%) قدرت دی الکتریکی را کاهش می‌دهد که منجر به تخلیه‌های جزئی می‌شود.

• استرس مکانیکی ناشی از توفند: بادهای قوی و آوار پروازی ممکن است قطعات خارجی را خراب کرده یا مکانیزم‌های داخلی را اختلال دهد.

3. خرابی‌های معمول و راه‌حل‌ها
3.1 خرابی‌های سیستم تماس

نشانه‌ها: گرم شدن زیاد، قوس الکتریکی یا قطع ناقص.
دلایل اصلی:

• افزایش مقاومت تماس به دلیل رسوب نمک.

• اکسیداسیون تماس‌های نقره-تنگستن به دلیل رطوبت.

راه‌حل‌ها:

• استفاده از پوشش‌های هیدروفوبیک (مانند PTFE) روی سطوح تماس.

• اجرای پاکسازی اولتراسنیک برنامه‌ریزی شده (هر ۳ ماه یک بار).

• به‌روزرسانی به کمره‌های تماس بسته‌ای مطابق با IEC 62271-111.

3.2 خرابی عایق‌بندی

نشانه‌ها: فلش‌اور، خرابی زمین یا قطع ناگهانی.
دلایل اصلی:

• ورود رطوبت از طریق گریندهای کابل یا مهرهای ضبط.

• تعقیب روی عایقات سرامیکی معرض آلودگی نمکی.

راه‌حل‌ها:

• جایگزینی عایقات سرامیکی با لاستیک سیلیکون (CTI ≥600).

• استفاده از گریندهای کابل با گواهی IP67 و مواد مقاوم در برابر فرسودگی.

• اجرا دوره‌ای آزمون‌های دی الکتریکی مطابق با استاندارد TCVN 6137.

3.3 خرابی‌های واحد کنترل

نشانه‌ها: عملکرد نامنظم، از دست دادن ارتباط یا عدم قابلیت ریکلاوز.
دلایل اصلی:

• فرسایش PCB به دلیل نفوذ ائروسول نمکی.

• ناپایداری تغذیه الکتریکی به دلیل سقوط ولتاژ.

راه‌حل‌ها:

• قرار دادن برد‌های کنترل در قسمت‌های پاک‌شده با نیتروژن.

• نصب محافظ‌های ضد سر و صدای مطابق با IEC 61643-1.

• اجرای نظارت از راه دور از طریق پروتکل IEC 61850 برای تشخیص در زمان واقعی.

3.4 گیران مکانیکی

نشانه‌ها: تأخیر در عملیات یا عدم تحریک.
دلایل اصلی:

• تشکیل زنگ در مکانیزم‌های فنر.

• جمع شدن آوار در ریل‌های هدایت.

راه‌حل‌ها:

• استفاده از فولاد ضد زنگ 316L برای قطعات متحرک.

• طراحی جعبه‌های خودپاک‌کننده با سطوح مایل.

• لمعانی نقاط چرخش با گریس لیتیوم مقاوم در برابر آب نمک.

4. رعایت استانداردها و اقدامات پیشگیرانه

اجرای ریکلوزر در ویتنام شامل موارد زیر است:

• IEC 62271-111: استانداردهای تجهیزات برق فشار بالا برای ایمنی عملیاتی.

• TCVN 6137: نیازمندی‌های هماهنگی عایق‌بندی برای سیستم‌های ۲۰ کیلوولت.

• رتبه IP67: محافظت در برابر گرد و غبار و غوطه‌وری تا ۱ متر برای ۳۰ دقیقه.

اقدامات پیشگیرانه کلیدی:

• انتخاب ماده: جعبه‌های محافظ از آلیاژ آلومینیوم با پوشش پودر اپوکسی (ضخامت ۶۰ میکرون).

• آزمون‌های محیطی: آزمون‌های سالانه فریب نمکی (ASTM B117) و چرخه رطوبت (IEC 60068-2-30).

• نگهداری پیش‌بینی: ترموگرافی اشعه‌ای هر ۶ ماه برای تشخیص اولیه گرم شدن.

5. مطالعه موردی: زیرстанیون ساحلی هایفونگ

در سال ۲۰۲۳، یک ریکلوزر ۲۰ کیلوولت در هایفونگ به دلیل فرسایش تماس ناشی از نمک خراب شد. اقدامات ترمیمی شامل موارد زیر بود:

• تجهیز مجدد ورودی‌های کابل با رتبه IP67.

• به‌روزرسانی به تماس‌های آلیاژ نقره با ۹۹.۹٪ خالصی.

• نصب ایستگاه هواشناسی برای ترکیب نگهداری پیش‌بینی در هنگام هشدار توفند.

• پس از مداخله، زمان میان خرابی (MTBF) ریکلوزر ۲۷٪ افزایش یافت.

6. نتیجه‌گیری

برخورد با خرابی‌های ریکلوزر در شبکه ۲۰ کیلوولت ساحلی ویتنام نیازمند رویکرد همکاری‌ای است که شامل طراحی قوی (جعبه‌های محافظ IP67)، رعایت صارم استانداردهای IEC 62271-111/TCVN و مداخلات پیشگیرانه محیطی است. با یکپارچه‌سازی نوآوری‌های علم مواد و نگهداری پیش‌بینی، شرکت‌های برق می‌توانند مدت زمان قطع برق را ۳۰٪ کاهش دهند که هدف ویتنام برای افزایش مقاومت شبکه برق در مناطق آسیب‌پذیر آب و هوایی را تحقق می‌بخشد.