مسائل رایج و اقدامات رسیدگی برای مدارهای کنترل دیسکانکتور ۱۴۵kV

دیسکانکتور ۱۴۵ کیلوولت دستگاه مبدل مهم در سیستم‌های الکتریکی زیراستانسیون است. این دستگاه با شکن‌های ولتاژ بالا همراه استفاده می‌شود و نقش مهمی در عملکرد شبکه برق ایفا می‌کند:
اولاً، منبع برق را جدا می‌کند تا تجهیزات تحت نگهداری از سیستم برق جدا شده و ایمنی پرسنل و تجهیزات تضمین شود؛دوماً، به تغییر حالت عملکرد سیستم کمک می‌کند؛سوماً، برای قطع مدارهای جریان کوچک و جریان‌های دور (حلقه) استفاده می‌شود.

به هر حال که وضعیت سیستم برق چه باشد، دیسکانکتور باید قابل اطمینان عمل کند. قابلیت اطمینان عملکرد آن نه تنها به عملکرد مکانیکی خوب بلکه به این بستگی دارد که آیا مدار کنترل آن مطابق با نیازهای تولید است. اگر خطرات ایمنی در مدار کنترل دیسکانکتور وجود داشته باشد، ممکن است حوادث جدی رخ دهد.

۱. تجزیه و تحلیل اصل مدار کنترل دیسکانکتورهای ۱۴۵ کیلوولت

مدار کنترل دیسکانکتور ۱۴۵ کیلوولت عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است: مدار کنترل موتور و مدار تغذیه موتور.مدار کنترل شامل سه حالت عملیاتی است: باز/بستن دستی محلی، باز/بستن الکتریکی محلی و باز/بستن کنترل از راه دور. تغییر بین حالت‌های "دور" و "محلی" از طریق دسته کنترل دیسکانکتور در جعبه پایانه بای صورت می‌گیرد. مدار کنترل عمدتاً شامل مدار متقابل، دسته کنترل جعبه پایانه، دستگاه‌های پنج-محافظ (5P)، تماس‌های اندازه‌گیری و کنترل، دکمه‌های باز/بستن، تماس‌گرهای مغناطیسی و مولفه‌های دیگر است.

مدار متقابل عمدتاً این کار را انجام می‌دهد:

• متقابل شدن با شکن برای جلوگیری از عملکرد دیسکانکتور وقتی شکن بسته است؛

• متقابل شدن متقابل بین دیسکانکتور و شکن زمین.
  این متقابل‌ها با سری‌پیوندی تماس‌های معمولاً باز (NO) و معمولاً بسته (NC) شکن، دیسکانکتور و شکن زمین به مدار کنترل اضافه می‌شوند. علاوه بر این، متقابل‌های GBM (پیوند بوس) و PBM (پیوند دورزدن) نیز وجود دارد.

مدار تغذیه موتور مدار اصلی است که شامل موتور، تماس‌های تماس‌گرهای موجود در مدار کنترل، مداربرهای مینیاتوری (MCBs) تغذیه، سوئیچ‌های حد و غیره است. در عمل، موتور توسط مدار کنترل کنترل می‌شود تا به جلو یا عقب چرخیده و بدین ترتیب دیسکانکتور را باز یا بسته کند. جفت تماس‌های تماس‌گر باز و بستن در مدار تغذیه سری‌پیوند می‌شوند. برای بستن، ترتیب فازها ABC است؛ برای باز کردن، ترتیب معکوس ACB است، بنابراین جهت چرخش موتور برای عملکرد لبه‌ها معکوس می‌شود.

سیستم نظارت از راه دور از دستگاه‌های اندازه‌گیری و کنترل خط برای کنترل باز/بستن دیسکانکتور از راه دور استفاده می‌کند. بعد از اینکه دیسکانکتور به موقعیت نهایی (تمام باز یا تمام بسته) می‌رسد، باید مدار تغذیه قطع شود؛ در غیر این صورت، موتور تا زمان سوزاندن ادامه می‌یابد. برای جلوگیری از این اتفاق، سوئیچ‌های حد در مدار تغذیه سری‌پیوند می‌شوند. وقتی دیسکانکتور به موقعیت نهایی می‌رسد، سوئیچ حد باز می‌شود و موتور متوقف می‌شود.

برای جلوگیری از عملیات خطرناک—مانند باز/بستن دیسکانکتور تحت بار یا بستن شکن زمین در حالت تغذیه شده—یک متقابل الکتریکی در مدار کنترل اضافه می‌شود. عملیات الکتریکی فقط زمانی فعال می‌شود که تمام شرایط پنج-محافظ برقرار باشند.

۲. انواع خرابی‌های مدار کنترل

با توجه به تعداد فازهای خراب، خرابی‌ها به دو نوع تقسیم می‌شوند: خرابی‌های سه‌فازی و خرابی‌های فقدان فاز (شامل خرابی یک یا دو فاز).
بر اساس سناریوهای عملیاتی، خرابی‌ها می‌توانند به چهار نوع تقسیم شوند:

• باز/بستن محلی شکسته است، اما عملیات از راه دور کار می‌کند.

• باز/بستن از راه دور شکسته است، اما عملیات محلی کار می‌کند.

• هر دو عملیات از راه دور و محلی الکتریکی شکسته‌اند، اما عملیات دستی از طریق جذب مغناطیسی تماس‌گر ممکن است.

• فقط عملیات دستی با دسته ممکن است.

۳. پدیده‌های خرابی دیسکانکتورها

در زمان راه‌اندازی محلی مشاهده شد که دیسکانکتورهایی که قبلاً با کنترل الکتریکی محلی/از راه دور به طور طبیعی عمل می‌کردند ناگهان قادر به باز یا بستن نشدند. در برخی موارد، پس از مدت طولانی تغذیه مکانیسم موتور، دیسکانکتور غیرقابل عمل شد و این مشکل به طور مکرر رخ داد. چنین خرابی‌هایی به شدت عملیات راه‌اندازی را اختلال داده و خطرات ایمنی برای عملکرد زیراستانسیون ایجاد کردند، بنابراین لازم بود تا به طور فوری تلاش شود ریشه مشکل شناسایی شود.

۴. رسیدگی به خرابی و تحلیل ریشه مشکل

۴.۱ تماس‌گرهای باز/بستن خراب

اگر هر دو عملیات محلی و از راه دور شکسته باشند، به جعبه پایانه بروید و یک بار عملیات باز/بستن محلی را امتحان کنید. اگر سیم‌پیچ تماس‌گر به درستی تغذیه نشود، تماس‌گر احتمالاً خراب است.

در شرایط عادی، فشار دادن و رها کردن دکمه باز/بستن به مدت کوتاه کافی است تا عملیات کامل شود. این به این دلیل است که، با فشار دادن دکمه، تماس‌گر نه تنها تماس‌های تغذیه اصلی خود را فعال می‌کند بلکه یک تماس خوددار را نیز بسته می‌کند. حتی پس از رها کردن دکمه، تماس‌گر همچنان تغذیه می‌شود تا موتور در حال چرخش باقی بماند.

اگر موتور کمی چرخید و سپس فوراً متوقف شد، اما وقتی دکمه را مداوم فشار داد، به طور طبیعی کار کرد، احتمالاً تماس خوددار تماس‌گر خراب شده است. برای تأیید:

• برکس موتور را خاموش کنید؛

• دکمه باز/بستن را فشار دهید؛

• از یک مولتی‌متر استفاده کنید تا ولتاژ را در طرفین تماس خوددارکننده بررسی کنید.
  در صورت عدم وجود ولتاژ، تماس آسیب دیده است.

۴.۲ جهت چرخش نادرست موتور (خطای ترتیب فاز)
مدار اصلی شامل اتصالات قدرت موتور و موقعیت تماس‌های کنتاکتور است. جهت چرخش نادرست معمولاً به دلیل سیم‌کشی نادرست تماس‌ها یا معکوس شدن ترتیب فاز در تغذیه سه‌فاز موتور ایجاد می‌شود.

گام‌های رفع عیب:

• اطمینان حاصل کنید که MCB‌های کنترل و قدرت موتور بسته هستند و با استفاده از مولتی‌متر ولتاژ عادی را در پایین‌ترین ترمینال‌های مدار اصلی تأیید کنید.

• قدرت موتور را قطع کنید، قدرت کنترل را روشن نگه دارید و دکمه‌های باز/بسته محلی در جعبه مکانیک را فشار دهید. اندازه‌گیری کنید که تماس‌های کنتاکتور متناسب با انتظار هدایت می‌کنند یا خیر.

• اگر مشکل ادامه دارد، هر دو قدرت کنترل و موتور را قطع کنید و بررسی کنید که آیا سیم‌های فاز زرد، سبز و قرمز در ترمینال‌های موتور به غلط تعویض شده‌اند.

در یک مورد، دو بی‌بی جدید نصب شده بودند که سیم‌کشی زرد-سبز-قرمز آن‌ها متفاوت بود که ترتیب فاز موتور را تغییر داد. پس از اصلاح سیم‌کشی، عملکرد به حالت عادی بازگشت.

مشکلات پنهان دیگر در مدارهای کنترل جداکننده شامل: کنتاکتورهای قدیمی، سوئیچ‌های محدودیت که به موقعیت‌های صحیح نمی‌رسند، فقدان قفل‌های امنیتی (مثلاً جداکننده میله‌ای که با سوئیچ زمین‌بندی میله‌ای قفل نشده است یا سوئیچ زمین‌بندی خط که قبل از بسته شدن ولتاژ آن تأیید نشده است). 

هر مؤلفه‌ای در مدار می‌تواند خراب شود. وقتی خطا رخ می‌دهد، به دقت پیوستگی حلقه کنترل کامل را بررسی کنید، بخش‌ها را مرحله به مرحله حذف کنید، مکان خطا را کاهش دهید، مؤلفه خراب را جایگزین کنید و مدار را بازیابی کنید. بنابراین، اپراتورها باید اصول عملکرد را کاملاً درک کنند تا بتوانند خطاها را سریعاً تشخیص دهند، منطق رفع عیب را روشن کنند و روش‌های سیستماتیک برای حل مشکلات استفاده کنند.

۴.۳ خطاها دیگر

جداکننده ۱۴۵ kV به طور مکرر استفاده می‌شود و بر عملکرد ایمن نیروگاه‌ها و زیراستانیون‌ها تأثیر قابل توجهی دارد؛ بنابراین، تضمین قابلیت اطمینان عملیاتی آن ضروری است. در عمل، پس از باز شدن کلید قطع، جداکننده باز می‌شود تا یک نقطه جداکننده قابل مشاهده بین تجهیزات نگهداری و بخش‌های زنده ایجاد شود و ایمنی کافی برای کارکنان فراهم شود.

به غیر از دو نوع خطا بالا، مشکلات رایج دیگر شامل:

(۱) خرابی عملیات باز/بسته محلی در حالی که عملیات دوردیست هنوز کار می‌کند. برای رفع عیب: ابتدا سوئیچ "دوردیست/محلی" را بررسی کنید. با استفاده از مولتی‌متر بررسی کنید که آیا ولتاژ به دستگاه اندازه‌گیری و کنترل می‌رسد وقتی سوئیچ به "دوردیست" تنظیم شده است. اگر نه، سوئیچ را جایگزین کنید؛ اگر ولتاژ موجود است، سیم‌کشی را برای سرپیچ‌های آزاد یا اتصالات نادرست بررسی کنید.

(۲) خرابی عملیات محلی به دلیل آسیب دیدگی دکمه‌های باز/بسته.
دو روش تشخیصی:

• آزمایش زنده: دکمه را فشار دهید و با استفاده از مولتی‌متر بررسی کنید که آیا ولتاژ از طریق آن عبور می‌کند؛

• آزمایش بدون انرژی: قدرت کنترل را خاموش کنید، دکمه را فشار دهید و با استفاده از تابع پیوستگی مولتی‌متر بررسی کنید که آیا تماس‌های دکمه بسته می‌شوند.
  اگر خرابی تأیید شد، دکمه را جایگزین کنید تا عملکرد بازیابی شود.

۵.نتیجه‌گیری

به طور کلی، خطاها در جداکننده ۱۴۵ kV در طول عملکرد تجهیزات رخ می‌دهند، به ویژه در تابستان که تقاضای برق افزایش می‌یابد و فرصت‌های قطع برنامه‌ریزی شده کم می‌شوند. با توجه به استفاده فراوان و نیازهای ایمنی بالا، وضعیت جداکننده‌ها مستقیماً بر عملکرد ایمن نیروگاه‌ها و زیراستانیون‌ها تأثیر می‌گذارد. بنابراین، کارکنان نگهداری باید روش‌های تشخیص خطا در جداکننده‌ها را کاملاً درک و تسلط کنند تا توانایی تحلیلی و مهارت فنی آن‌ها افزایش یابد. این امر به جلوگیری از عملیات ناخواسته، بهبود نرخ تشخیص و رفع خطا و در نهایت تضمین ایمنی و ثبات شبکه برق کمک می‌کند.