باعتبارنا موردًا للمحولات المغمورة بالزيت المغلقة تمامًا، فإن اكتشاف التفريغ الجزئي له أهمية قصوى. يمكن أن يؤدي التفريغ الجزئي في محول مغمور بالزيت مغلق تمامًا إلى تدهور العزل، مما قد يؤدي في النهاية إلى فشل المحول. وفي هذه المدونة سوف أشارككم بعض الطرق والاعتبارات الفعالة للكشف عن التفريغ الجزئي في هذه المحولات.
فهم التفريغ الجزئي في الزيت المغلق بالكامل - المحولات المغمورة
قبل الخوض في طرق الكشف، من الضروري أن نفهم ما هو التفريغ الجزئي. يحدث التفريغ الجزئي عندما يتجاوز الضغط الكهربائي داخل عزل المحول قوة العزل الكهربائي لجزء صغير من المادة العازلة. يؤدي هذا إلى تفريغ كهربائي موضعي لا يؤدي إلى سد العزل بأكمله بين الموصلات. في المحولات المغمورة بالزيت المغلقة بالكامل، يتكون العزل من مواد عازلة زيتية وصلبة مثل الورق ولوحة الضغط.
هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تساهم في التفريغ الجزئي في هذه المحولات. وتشمل هذه عيوب التصنيع، مثل الفراغات أو الشوائب الموجودة في العزل، والإجهاد الميكانيكي أثناء التركيب أو التشغيل، وتقادم المواد العازلة بمرور الوقت.
طرق الكشف
الطرق الكهربائية
طريقة النبض الحالية
تعد طريقة تيار النبض واحدة من أكثر التقنيات استخدامًا للكشف عن التفريغ الجزئي. إنه يقيس نبضات التيار العابرة الناتجة عن التصريفات الجزئية. في هذه الطريقة، يتم توصيل مكثف اقتران على التوازي مع ملف المحول. عند حدوث تفريغ جزئي، يتم تحفيز نبض تيار في مكثف الاقتران، والذي يمكن اكتشافه وقياسه بواسطة كاشف التفريغ الجزئي.
ميزة طريقة تيار النبض هي حساسيتها العالية. يمكنه اكتشاف التصريفات الجزئية الصغيرة جدًا. ومع ذلك، فهو أيضًا حساس للتداخل الكهرومغناطيسي الخارجي. ولتقليل التداخل إلى أدنى حد، ينبغي إجراء القياس في بيئة محمية أو باستخدام تقنيات الترشيح المناسبة.
طريقة الترددات الراديوية
تكتشف طريقة التردد الراديوي (RF) الموجات الكهرومغناطيسية الناتجة عن التفريغ الجزئي في نطاق التردد الراديوي. يتم تثبيت أجهزة استشعار الترددات اللاسلكية حول المحول لالتقاط هذه الإشارات الكهرومغناطيسية. تتمتع هذه الطريقة بميزة القدرة على اكتشاف التفريغ الجزئي دون الاتصال الكهربائي المباشر بملف المحول. ويمكنه أيضًا تقديم معلومات حول موقع مصدر التفريغ الجزئي إلى حد ما.
ومع ذلك، تتأثر طريقة التردد اللاسلكي أيضًا بتداخل التردد اللاسلكي الخارجي، مثل البث الإذاعي والمعدات الكهربائية الموجودة في المنطقة المجاورة. ويلزم وجود تقنيات خاصة للترشيح ومعالجة الإشارات لتمييز إشارات التفريغ الجزئي عن ضوضاء الخلفية.
الطرق الكيميائية
تحليل الغاز المذاب (DGA)
يعد تحليل الغاز المذاب أداة قوية للكشف عن التفريغ الجزئي في المحولات المغمورة بالزيت. عندما تحدث تفريغات جزئية في الزيت، فإنها تسبب تحلل جزيئات الزيت، مما يؤدي إلى تكوين غازات مختلفة مثل الهيدروجين (H₂)، والميثان (CH₄)، والإيثان (C₂H₆)، والإيثيلين (C₂H₄)، والأسيتيلين (C₂H₂). ومن خلال تحليل تركيز ونسبة هذه الغازات في النفط، يمكننا تحديد ما إذا كان التفريغ الجزئي يحدث وتقدير خطورته.
على سبيل المثال، غالبًا ما تكون الزيادة في تركيز الهيدروجين والميثان مؤشرًا على التفريغ الجزئي. يمكن أن توفر نسبة الغازات المختلفة أيضًا معلومات حول نوع الخطأ. DGA هي طريقة غير غازية ويمكنها اكتشاف الأخطاء الأولية قبل أن تسبب ضررًا كبيرًا للمحول.
ومع ذلك، DGA لديه بعض القيود. يمكنه فقط اكتشاف التأثير التراكمي للتصريفات الجزئية بمرور الوقت وقد لا يتمكن من اكتشاف التصريفات الجزئية المفاجئة أو المتقطعة. كما أن تفسير نتائج DGA يتطلب الخبرة والتجربة.
طرق الموجات فوق الصوتية
تكتشف طريقة الموجات فوق الصوتية الموجات الصوتية الناتجة عن التفريغ الجزئي. عندما يحدث التفريغ الجزئي، فإنه ينتج موجة صدمة ميكانيكية في الوسط المحيط، والتي تنتشر كموجة فوق صوتية. يتم تثبيت أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية على سطح خزان المحولات للكشف عن إشارات الموجات فوق الصوتية هذه.
ميزة طريقة الموجات فوق الصوتية هي قدرتها على تحديد مصدر التفريغ الجزئي بدقة. باستخدام أجهزة الاستشعار المتعددة وتقنيات التثليث، يمكن تحديد موضع التفريغ الجزئي داخل المحول. ومع ذلك، يمكن تخفيف إشارات الموجات فوق الصوتية بواسطة المواد العازلة الزيتية والصلبة، كما أنها تتأثر أيضًا بالضوضاء الخلفية الناتجة عن تشغيل المحولات، مثل مراوح التبريد والمضخات.
اعتبارات أثناء الكشف
الظروف البيئية
يمكن أن يكون للظروف البيئية تأثير كبير على دقة الكشف عن التفريغ الجزئي. يمكن أن تؤثر الرطوبة العالية وتغيرات درجات الحرارة والتداخل الكهرومغناطيسي على نتائج القياس. على سبيل المثال، يمكن أن تزيد الرطوبة العالية من موصلية السطح العازل، مما يؤدي إلى إشارات تفريغ جزئي كاذبة. لذلك، من المهم التحكم في الظروف البيئية أثناء عملية الكشف قدر الإمكان.
معايرة معدات الكشف
تعد المعايرة المنتظمة لمعدات كشف التفريغ الجزئي أمرًا ضروريًا لضمان نتائج قياس دقيقة. وينبغي إجراء المعايرة وفقاً للمعايير والإجراءات ذات الصلة. وهذا يساعد في الحفاظ على موثوقية واتساق نظام الكشف.
تردد الكشف
يعتمد تكرار اكتشاف التفريغ الجزئي على العمر وظروف التشغيل وأهمية المحول. بالنسبة للمحولات الجديدة، يجب إجراء اختبارات التفريغ الجزئي الأولية أثناء عملية التصنيع وقبل التثبيت. بعد التثبيت، يجب إجراء مراقبة منتظمة على فترات زمنية مناسبة. بالنسبة للمحولات المستخدمة في التطبيقات الحرجة أو تلك التي لديها تاريخ من مشاكل العزل، قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من الكشف المتكرر.
أهمية استخدام معدات الاختبار المتقدمة
لضمان الكشف الدقيق والموثوق عن التفريغ الجزئي، من الضروري استخدام معدات الاختبار المتقدمة. على سبيل المثال،اختبار مقاومة الحلقة التلقائيةيمكن استخدامها لقياس مقاومة حلقة ملفات المحولات، والتي يمكن أن توفر معلومات قيمة حول سلامة التوصيلات الكهربائية. الالتردد المنخفض للغاية يتحمل جهاز قياس الجهد الكهربييمكن استخدامه لاختبار قوة العزل للمحول تحت جهد متحكم فيه، مما يمكن أن يساعد في اكتشاف نقاط الضعف المحتملة في العزل. الافتح اختبار نقطة الوميضيمكن استخدامه لقياس نقطة وميض زيت المحولات، وهي معلمة مهمة تتعلق بسلامة وجودة الزيت.
خاتمة
يعد اكتشاف التفريغ الجزئي في المحولات المغمورة بالزيت المغلقة تمامًا مهمة معقدة ولكنها حاسمة. باستخدام مجموعة من الطرق الكهربائية والكيميائية والموجات فوق الصوتية، ومع مراعاة الظروف البيئية ومعايرة المعدات وتكرار الكشف، يمكننا اكتشاف التفريغ الجزئي بشكل فعال ومنع فشل المحولات.
باعتبارنا موردًا للمحولات المغمورة بالزيت المغلقة تمامًا، فإننا ملتزمون بتوفير منتجات عالية الجودة وحلول موثوقة للكشف عن التفريغ الجزئي. إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا أو كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات حول اكتشاف التفريغ الجزئي، فلا تتردد في الاتصال بنا للشراء وإجراء المزيد من المناقشات.
مراجع
- معيار IEEE C57.106 - دليل قبول وصيانة الزيت العازل في المعدات
- IEC 60270 - تقنيات اختبار الجهد العالي - قياسات التفريغ الجزئي
- ASTM D3612 - طرق الاختبار القياسية لتحليل الغازات المذابة في زيت العزل الكهربائي بواسطة كروماتوغرافيا الغاز
