1. نظرة عامة على الحوادث
أظهر معدل فشل محولات 110 كيلو فولت مؤخرًا اتجاهًا تصاعديًا ملحوظًا على مستوى العالم. متوسط سعة المحولات المعطلة هو 32.4 ميجا فولت أمبير، وهو أعلى من السعة التشغيلية النموذجية لهذا الجهد، حيث تعتبر وحدات 31.5 ميجا فولت أمبير الأكثر شيوعًا. تشكل المحولات المصنعة بعد عام 2015 نسبة 43.5% من الحوادث، حيث ظل بعضها في الخدمة لأقل من ثماني سنوات. تسببت طفرات تيار الدائرة القصيرة الخارجية في 35.5% من إجمالي الحوادث (48% لمحولات تغيير المسار تحت الحمل)، مع كون أعطال الملفات العامل المسبب الرئيسي.
2. الأسباب الجوهرية لأعطال الملفات
(أ) القوى الكهرومغناطيسية الناتجة عن تيارات الدائرة القصيرة
أثناء حدوث دوائر قصيرة مفاجئة، تتعرض ملفات المحول لقوى شعاعية ومحورية. تمتد القوى الشعاعية الملفات الخارجية وتضغط الملفات الداخلية؛ إذا تجاوز الإجهاد المركب قوة الخضوع للملف، يمكن أن تحدث تشوهات دائمة مثل أنماط "البرسيم" أو الانتفاخ. تقوم القوى المحورية بثني مقاطع الموصل وضغط المباعدات، حيث يبلغ الإجهاد الأقصى عند أطراف الملف ومركز القلب. تزيد الارتفاعات غير المتساوية للملفات أو التوزيع غير المنتظم للقوة المحركة المغناطيسية من قابلية التأثر. في بعض المحولات ذات الاستقرار الديناميكي غير الكافي، حتى إجراءات الحماية السريعة لا يمكنها منع التشوه الناتج عن ذروة تيار الدائرة القصيرة الأولى، والتي يمكن أن تصل إلى 1.8 مرة من المستويات المستقرة.
(ب) عيوب التصنيع المتأصلة
نقائص في الضغط المحوري: يستخدم بعض المصنّعين "هياكل جديدة" دون الالتزام بالعمليات القياسية. تشارك الملفات عالية ومنخفضة الجهد مشابك عزل دون تكثيف مناسب أو تجفيف بضغط مسيطر عليه، مما يؤدي إلى تثبيت غير كافٍ وإزاحة محتملة أثناء التشغيل.
قيود المواد والهيكل: غالبًا ما تكون قوة مشبك الألواح الرقائقية غير كافية، مع ملاحظة تكرار الكسر أثناء الحوادث. يقلل الدعم الضعيف بين الملفات الداخلية وأطراف القلب، والمباعدات غير الكافية أو المختارة بشكل سيئ، من الاستقرار الديناميكي الشعاعي.
إخفاقات في مراقبة الجودة: تقلل سماكة المباعد غير المتساوية، والموصلات المنحنية محليًا، والأطراف أو الدعامات المثبتة بشكل غير صحيح من السلامة الميكانيكية للملف.
(ج) التأثيرات التراكمية وإخفاقات الحماية
التشوه التدريجي: يمكن أن تتراكم تشوهات الملف من أحداث الدائرة القصيرة المتعددة، مما يسبب عدم توازن في اللفات وزيادة في قوى التسرب المحورية، مما يؤدي في النهاية إلى تلف شديد. على سبيل المثال، تعرض محول 110 كيلو فولت في الفلبين لتشوه كبير في الملف على مدى سبع سنوات من تأثيرات الدائرة القصيرة المتكررة.
أعطال نظام الحماية: يحدث حوالي 30% من حالات الفشل المرتبطة بالدائرة القصيرة بسبب تأخر تشغيل الحماية، مما يسمح للمحولات بتحمل تيارات الدائرة القصيرة لفترات طويلة. يزيد التلدين السلكي والاستقرار الديناميكي غير الكافي من تفاقم الضرر.
3. إجراءات للتخفيف من أعطال الملفات
(أ) تحسين عمليات التصنيع والتركيب
توحيد الضغط المحوري: تكثيف المباعدات، وتجفيف كل ملف تحت ضغط مسيطر عليه، وتطبيق قوة هيدروليكية زيتية أثناء التجميع لضمان ضغط جميع الملفات بشكل صحيح وبقائها مستقرة.
تحسين الهيكل والمواد: استخدام مواد مشبك صلبة بدرجة كافية، وتعزيز تصميم الألواح الرقائقية، وإضافة مباعدات بين الملفات الداخلية وأطراف القلب، واعتماد أنابيب ورقية عالية القوة لأطر الملفات لتحسين الاستقرار الديناميكي الشعاعي.
تحسين وضعية النقل: تحسين وضعية الجسم أثناء النقل لمنع الاهتزازات أو الصدمات التي قد تؤدي إلى إزاحة اللفات.
(ب) تعزيز الاختبار والتفتيش
إجراء اختبارات القصر: التحقق من الثبات الميكانيكي، وتحديد النقاط الضعيفة، وتقليل التباين في عمليات التصنيع.
تعزيز اختبار تشوه اللفات: تسجيل تأثيرات القصر وحساب مضاعفات التيار. استخدام تحليل الاستجابة الترددية (FRA) أو طرق مشابهة للكشف عن التشوهات وتوجيه عمليات التفتيش أو الصيانة المستهدفة.
(ج) تحسين أنظمة الحماية التشغيلية
ضمان حماية موثوقة: توفير طاقة تيار مستقر لضمان فصل دقيق وفي الوقت المناسب، وتجنب التعرض المطول لتيار القصر.
تحسين أنظمة إعادة الإغلاق: بالنسبة للخطوط الهوائية القريبة (<2 كم) أو الكابلات، النظر في تأخير أو إلغاء إعادة الإغلاق التلقائي. بعد فصل القصر، إجراء اختبارات المحول لمنع تلف ثانوي.
مقالات ذات صلة:
المجموعة الأكثر اكتمالاً لمجموعات متجهات المحولات مع رسومات توصيل اللفات
ما مدى أهمية مقاومة لف المحول التيار المستمر؟
أفضل 6 أجهزة اختبار مقاومة لف المحولات عالمياً (بما في ذلك الأسعار)
كيف يجب أن يختلف اختبار مقاومة اللف على CT و PT؟
ما الفرق بين مقاومة التيار المستمر ومقاومة العزل وكيفية اختبارهما؟
8 نصائح لتحسين دقة قياس مقاومة التيار المستمر
لماذا تكون مقاومة اللف المقاسة دائماً غير دقيقة؟ ربما أغفلت هذه النقاط الست الرئيسية
أجهزة اختبار مقاومة لف التيار المستمر سلسلة Kingrun
شركة Kingrun لأجهزة المحولات المحدودة
