تحلیل خطا و استراتژی‌های اصلاحی برای بازبسته‌ها در شبکه ساحلی ۲۰ کیلوولتی ویتنام

1. مقدمه

در مناطق ساحلی ویتنام، دستگاه‌های ریکلوزر ۲۰ کیلوولت نقش حیاتی در حفظ قابلیت اطمینان تأمین برق در شرایط محیطی سخت ایفا می‌کنند. این دستگاه‌ها که با استانداردهای IEC 62271-111 و استاندارد ملی TCVN ویتنام سازگار هستند، معمولاً به ابخره نمک، رطوبت بالا و طوفان‌ها مواجه هستند که نیازمند استراتژی‌های مقاوم مدیریت خطا هستند. این مقاله به بررسی عیبات معمول دستگاه‌های ریکلوزر با رتبه IP67 در ویتنام و پیشنهاد راه‌حل‌های یکپارچه برای افزایش تحمل شبکه می‌پردازد.

2. تنش‌های محیطی و مکانیسم‌های خرابی

اقلیم ساحلی ویتنام چالش‌های منحصر به فردی را مطرح می‌کند:

• کاهش عایق‌بندی ناشی از رطوبت: رطوبت مستمر (رطوبت نسبی >85%) قدرت دی الکتریک را کاهش می‌دهد و منجر به تخلیه‌های جزئی می‌شود.

• تنش مکانیکی ناشی از طوفان: بادهای شدید و آشغال پروازی ممکن است قطعات خارجی را آسیب ببیند یا مکانیزم‌های داخلی را اختلال بدهند.

3. عیبات معمول و راه‌حل‌ها
3.1 خرابی‌های سیستم تماس

علائم: گرم شدن زائد، قوس الکتریکی یا عدم تریپ کامل.
علل اصلی:

• افزایش مقاومت تماس به دلیل تجمع نمک.

• اکسیداسیون تماس‌های نقره-تنگستن به دلیل رطوبت.

راه‌حل‌ها:

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

• اجرای تمیزکاری اولتراسونیک برنامه‌ریزی شده (هر ۳ ماه یک بار).

• به‌روزرسانی به دستگاه‌های تماس بسته‌بندی شده مطابق با استاندارد IEC 62271-111.

3.2 شکست عایق‌بندی

علائم: فلاشوور، خطا در زمین یا قطع ناگهانی.
علل اصلی:

• تسریب رطوبت از طریق گیره‌های کابل یا پلمپ‌ها.

• تراکینگ روی عایقات سرامیکی معرض آلودگی نمک.

راه‌حل‌ها:

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

• استفاده از گیره‌های کابل با گواهینامه IP67 و مواد مقاوم در برابر فرسودگی.

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

3.3 خرابی‌های واحد کنترل

علائم: تریپ نامنظم، از دست دادن ارتباط یا عدم بازبستن.
علل اصلی:

• فرسایش PCB به دلیل نفوذ آئروسول نمک.

• ناپایداری تغذیه برق به دلیل سقوط ولتاژ.

راه‌حل‌ها:

• قرار دادن برد‌های کنترل در قسمت‌های پاک‌شده با نیتروژن.

• نصب محافظ‌های ضد ضربه مطابق با استاندارد IEC 61643-1.

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

3.4 گیر کردن مکانیکی

علائم: تأخیر در عملیات یا عدم فعال شدن.
علل اصلی:

• تشکیل زنگ در مکانیزم‌های فنری.

• تجمع آشغال در ریل‌های هدایت.

راه‌حل‌ها:

• استفاده از فولاد نازنک 316L برای قطعات متحرک.

• طراحی جعبه‌های محافظ خودتمیزکننده با سطوح مایل.

• روغن‌کاری نقاط محوری با گریس لیتیوم مقاوم در برابر آب نمک.

4. رعایت استانداردها و اقدامات پیشگیرانه

نصب ریکلوزر در ویتنام شامل:

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

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

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

اقدامات پیشگیرانه کلیدی:

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

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

• نگهداری پیش‌بینی: حرارت‌نگاری تحت‌ infrarouge هر ۶ ماه یک بار برای تشخیص گرم شدن زودرس.

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 اصلاحی شامل:

• ریtrofitting ورودی‌های کابل با رتبه IP67.

• به‌روزرسانی به تماس‌های آلیاژ نقره با خلوص ۹۹.۹٪.

• نصب یک ایستگاه هواشناسی برای فعال‌سازی نگهداری پیش‌بینی در هنگام هشدار طوفان.

• پس از مداخله، میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF) ریکلوزر ۲۷٪ افزایش یافت.

6. نتیجه‌گیری

حل مشکلات ریکلوزر در شبکه ۲۰ کیلوولت ساحلی ویتنام نیازمند یک رویکرد همکاری ترکیبی شامل طراحی مقاوم (جعبه‌های محافظ IP67)، رعایت صاریح استانداردهای IEC 62271-111/TCVN و مداخله پیشگیرانه محیطی است. با یکپارچه‌سازی نوآوری‌های علم مواد و نگهداری پیش‌بینی، شرکت‌های برق می‌توانند مدت قطع برق را ۳۰٪ کاهش دهند و هدف ویتنام برای افزایش تحمل شبکه برق در مناطق آسیب‌پذیر آب و هوایی را دنبال کنند.