مسائل رایج و اقدامات رسیدگی برای مدارهای کنترل جداکننده ۱۴۵kV

دیسکانکتور ۱۴۵ کیلوولت یک دستگاه مبادله‌ای مهم در سیستم‌های برق زیرстанسیون است. این دستگاه با شکن‌های فشار قوی همراه است و نقش مهمی در عملکرد شبکه برق دارد:
اولاً، منبع برق را جدا می‌کند تا تجهیزات تحت نگهداری از سیستم برق جدا شده و امنیت پرسنل و تجهیزات تضمین شود؛ ثانیاً، به تغییر حالت عملکرد سیستم کمک می‌کند؛ ثالثاً، برای قطع مدارهای جریان کوچک و جریان‌های دور (حلقه) استفاده می‌شود.

صرف نظر از وضعیت سیستم برق، دیسکانکتور باید به صورت قابل اعتماد عمل کند. قابلیت اطمینان عملکرد آن نه تنها به عملکرد مکانیکی خوب بستگی دارد بلکه به اینکه آیا مدار کنترلی آن مطابق با نیازهای تولید است یا خیر. اگر خطرات ایمنی در مدار کنترلی دیسکانکتور وجود داشته باشد، ممکن است حوادث جدی رخ دهد.

۱. تجزیه و تحلیل اصل مدار کنترلی دیسکانکتور ۱۴۵ کیلوولت

مدار کنترلی دیسکانکتور ۱۴۵ کیلوولت عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است: مدار کنترلی موتور و مدار تغذیه موتور. مدار کنترلی شامل سه حالت عملکرد است: باز/بستن دستی محلی، باز/بستن الکتریکی محلی و کنترل از راه دور. تغییر بین حالت‌های "دور" و "محلی" از طریق دستگیره عملیاتی دیسکانکتور در جعبه پایانه انجام می‌شود. مدار کنترلی عمدتاً شامل مدار انحصاری، دستگیره عملیاتی جعبه پایانه، دستگاه‌های پنج‌پیشگیری (5P)، تماس‌های اندازه‌گیری و کنترل، دکمه‌های باز/بستن، تماس‌گرهای مغناطیسی و مكونات دیگر است.

مدار انحصاری عمدتاً اجرایی می‌کند:

• انحصار شکن برای جلوگیری از عملکرد دیسکانکتور وقتی شکن بسته است؛

• انحصار متقابل بین دیسکانکتور و شیر زمینی.
  این انحصارها با سری‌پیوند تماس‌های معمولاً باز (NO) و معمولاً بسته (NC) شکن، دیسکانکتور و شیر زمینی به مدار کنترلی اضافه می‌شوند. علاوه بر این، انحصارهای GBM (پیوند بوس) و PBM (پیوند دور) وجود دارند.

مدار تغذیه موتور مدار اصلی است که شامل موتور، تماس‌های تماس‌گرهای موجود در مدار کنترلی، مداربرهای مینیاتوری (MCB)، سوئیچ‌های محدوده و غیره است. در عمل، موتور توسط مدار کنترلی کنترل می‌شود تا به صورت پیشرو یا معکوس چرخیده و بدین ترتیب دیسکانکتور را باز یا بسته کند. جفت تماس‌های تماس‌گرهای باز/بستن به صورت سری‌پیوند در مدار تغذیه قرار داده می‌شوند. برای بستن، ترتیب فاز ABC است؛ برای باز کردن، ترتیب معکوس ACB است، بنابراین جهت چرخش موتور معکوس می‌شود تا لبه‌ها عمل کنند.

سیستم نظارت از راه دور از دستگاه‌های اندازه‌گیری و کنترل خط برای کنترل از راه دور باز/بستن دیسکانکتور استفاده می‌کند. پس از رسیدن دیسکانکتور به موقعیت نهایی (کاملاً باز یا بسته)، مدار تغذیه باید قطع شود؛ در غیر این صورت موتور ادامه خواهد داشت تا سوختن. برای جلوگیری از این موضوع، سوئیچ‌های محدوده به صورت سری‌پیوند در مدار تغذیه نصب می‌شوند. وقتی دیسکانکتور به موقعیت نهایی می‌رسد، سوئیچ محدوده باز می‌شود و موتور متوقف می‌شود.

برای جلوگیری از عملیات خطرناک—مانند باز/بستن دیسکانکتور تحت بار یا بستن شیر زمینی در حالت تغذیه—یک انحصار الکتریکی در مدار کنترلی اعمال می‌شود. عملیات الکتریکی فقط زمانی فعال می‌شود که تمام شرایط پنج‌پیشگیری رضایت داده شده باشند.

۲. انواع عیوب مدار کنترلی

با توجه به تعداد فاز‌های عیوب، عیوب می‌توانند به دو نوع تقسیم شوند: عیوب سه‌فازی و عیوب از دست دادن فاز (شامل عیوب یک یا دو فاز).
بر اساس سناریوهای عملیاتی، عیوب می‌توانند به چهار نوع تقسیم شوند:

• باز/بستن محلی شکست می‌خورد، اما عملیات از راه دور کار می‌کند.

• باز/بستن از راه دور شکست می‌خورد، اما عملیات محلی کار می‌کند.

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

• فقط عملیات دستی با دستگیره ممکن است.

۳. پدیده‌های عیوب دیسکانکتورها

در مرحله راه‌اندازی محلی مشاهده شد که دیسکانکتورهایی که قبلاً از طریق کنترل الکتریکی محلی/از راه دور به صورت طبیعی عمل می‌کردند ناگهان قادر به باز یا بستن نبودند. در برخی موارد، پس از مدت طولانی تغذیه مکانیسم عملیاتی موتور، دیسکانکتور قابل عمل نبود و این مشکل مکرراً تکرار شد. چنین عیوبی به شدت عملیات راه‌اندازی را اختلال داد و خطرات ایمنی برای عملیات زیرستانسیون ایجاد کرد، بنابراین تشخیص و حل عیب برای شناسایی علت اصلی ضروری بود.

۴. مدیریت عیب و تحلیل علت اصلی

۴.۱ تماس‌گرهای باز/بستن عیب‌دار

اگر هر دو عملیات محلی و از راه دور شکست می‌خورند، به جعبه پایانه بروید و یک بار عملیات باز/بستن محلی را امتحان کنید. اگر سیم پیچ تماس‌گر به درستی تغذیه نشود، تماس‌گر احتمالاً عیب‌دار است.

در شرایط عادی، فشار دادن و رها کردن دکمه باز/بستن به صورت موقت کافی است تا عملیات انجام شود. زیرا با فشار دادن دکمه، تماس‌گر نه تنها تماس‌های تغذیه اصلی خود را فعال می‌کند بلکه یک تماس خوددار را نیز می‌بندد. حتی پس از رها کردن دکمه، تماس‌گر همچنان تغذیه می‌شود تا موتور ادامه یابد.

اگر موتور کمی چرخید و سپس بلافاصله متوقف شد، اما با نگه داشتن دکمه به صورت مداوم به طور طبیعی کار کرد، تماس خوددار تماس‌گر احتمالاً خراب شده است. برای تأیید:

• موتور را خاموش کنید (MCB را ببندید)؛

• دکمه باز/بستن را فشار دهید؛

• از یک مولتی‌متر برای بررسی ولتاژ در طرفین تماس خوددارکن استفاده کنید.
  اگر ولتاژ وجود نداشته باشد، تماس آسیب دیده است.

۴.۲ جهت چرخش نادرست موتور (خطای توالی فاز)
مدار اصلی شامل اتصالات برق موتور و موقعیت تماس‌های کنتاکتور است. چرخش نادرست موتور معمولاً به دلیل اتصال نادرست تماس‌ها یا معکوس شدن توالی فاز در تغذیه سه‌فاز موتور رخ می‌دهد.

مراحل رفع اشکال:

• اطمینان حاصل کنید که هر دو MCB کنترل و برق موتور بسته شده‌اند و با استفاده از مولتی‌متر ولتاژ عادی در پایین‌ترین اتصالات مدار اصلی را تأیید کنید.

• برق موتور را قطع کنید، برق کنترل را روشن نگه دارید و دکمه‌های باز/بسته محلی در جعبه مکانیزم را فشار دهید. اندازه‌گیری کنید که تماس‌های کنتاکتور متناسب با انتظار رسانایی داشته باشند یا نه.

• اگر مشکل ادامه دارد، هر دو برق کنترل و موتور را قطع کنید و بررسی کنید که آیا سیم‌های فاز زرد، سبز و قرمز در اتصالات موتور به صورت اشتباه جابجا شده‌اند.

در یک مورد، دو بیت جدید نصب شده دارای سیم‌بندی زرد-سبز-قرمز نامتجانس بودند که توالی فاز موتور را تغییر داد. پس از اصلاح سیم‌بندی، عملکرد به حالت عادی بازگشت.

سایر مشکلات پنهان رایج در مدارهای کنترل جداکننده شامل: کنتاکتورهای قدیمی، سوئیچ‌های حدی که به موقعیت‌های مناسب نمی‌رسند، عدم وجود قفل‌های لازم (مثلاً جداکننده میله بدون قفل با جداکننده زمینی میله، یا جداکننده زمینی خط بدون تأیید ولتاژ قبل از بسته شدن). 

هر مؤلفه‌ای در مدار می‌تواند خراب شود. هنگامی که خطا رخ می‌دهد، تمامی مسیر کنترل را با دقت بررسی کنید، بخش‌های مختلف را مرحله به مرحله حذف کنید، مکان خطا را کوچک کنید، مؤلفه خراب را جایگزین کنید و مدار را بازنشانی کنید. بنابراین، اپراتوران باید اصول عملکرد را به طور کامل درک کنند تا بتوانند خطاها را به سرعت تشخیص دهند، منطق رفع اشکال را مشخص کنند و روش‌های سیستماتیک را برای حل مشکلات مؤثر استفاده کنند.

۴.۳ سایر خطاها

جداکننده ۱۴۵ kV به طور مکرر عمل می‌کند و تأثیر مستقیمی بر عملکرد ایمن پروژه‌های تولید برق و زیرстанسیون‌ها دارد؛ بنابراین، اطمینان از قابلیت اعتماد عملکرد آن ضروری است. در عمل، پس از باز شدن شکن، جداکننده باز می‌شود تا یک نقطه جداسازی قابل مشاهده بین تجهیزات نگهداری و بخش‌های زنده ایجاد شود و ایمنی کافی برای کارکنان فراهم شود.

به غیر از دو نوع خطا ذکر شده، سایر مشکلات رایج شامل:

(۱) خرابی عملکرد محلی در حالی که عملکرد دوردست همچنان ممکن است. برای رفع اشکال: ابتدا سوئیچ "دوردست/محلی" را بررسی کنید. با استفاده از یک مولتی‌متر بررسی کنید که آیا ولتاژ به دستگاه اندازه‌گیری و کنترل می‌رسد وقتی که سوئیچ در حالت "دوردست" قرار دارد. اگر نه، سوئیچ را جایگزین کنید؛ اگر ولتاژ موجود است، سیم‌بندی را برای اتصالات گسسته یا نادرست بررسی کنید.

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

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

• آزمایش بدون برق: برق کنترل را خاموش کنید، دکمه را فشار دهید و با استفاده از تابع پیوستگی مولتی‌متر بررسی کنید که آیا تماس‌های دکمه بسته می‌شوند.
  اگر آسیب دیدگی تأیید شد، دکمه را جایگزین کنید تا عملکرد بازگردد.

۵. نتیجه‌گیری

به طور کلی، خطاها در جداکننده ۱۴۵ kV در حین عملکرد تجهیزات رخ می‌دهند، به ویژه در تابستان زمانی که تقاضای برق افزایش می‌یابد و فرصت‌های خاموشی برنامه‌ریزی شده کم می‌شود. با توجه به استفاده بالا و نیازهای ایمنی بالا، وضعیت جداکننده‌ها به طور مستقیم تأثیر می‌گذارد بر عملکرد ایمن پروژه‌های تولید برق و زیرستانسیون‌ها. بنابراین، کارکنان نگهداری باید به طور کامل و مسلط بر روش‌های تشخیص خطا در جداکننده‌ها باشند تا توانایی تحلیلی و مهارت فنی خود را افزایش دهند. این امر به منظور جلوگیری مؤثر از عملیات غیرمنتظره، افزایش نرخ تشخیص و رفع خطاها و در نهایت تضمین ایمنی و ثبات شبکه برق کمک می‌کند.