مراقبة عزل المحولات
مراقبة أي خلل متطور في العزل الكهربائي للمحولات من خلال الجمع بين قياسات التفريغ الجزئي، والغازات المذابة، وحالة العوازل، والمعلومات الحرارية ذات الصلة.
ضع استراتيجية لمراقبة العزل استنادًا إلى نوع المحول، وهيكل العزل، ومدى أهمية الأصول، وآليات الأعطال التي يجب رصدها.
لماذا تُعد حالة عزل المحولات أمرًا مهمًا؟
يتعرض عازل المحولات لمجموعة متنوعة من الضغوط طوال فترة خدمته:
- ●الإجهاد الكهربائي
- ●الإجهاد الحراري
- ●الإجهاد الميكانيكي
- ●الرطوبة
- ●الشيخوخة
- ●التلوث
- ●نشاط التفريغ
- ●ظروف التشغيل غير العادية
قد يتدهور العزل تدريجيًّا قبل أن يصبح العطل الكبير في المحول مرئيًا من الخارج.
لا يمكن لأي قياس بمفرده أن يصف حالة عزل المحول بشكل كامل. يجب أن يأخذ التقييم في الاعتبار نشاط التفريغ الجزئي، وغازات الأعطال المذابة، وحالة العوازل، والحالة الحرارية، وسجل التشغيل مجتمعةً — اطلع على الصورة الكاملة في مراقبة المحولات.
ما هي أجزاء نظام عزل المحول التي يجب أخذها في الاعتبار؟
- ●عزل الملفات — العزل بين الموصلات الملفوفة، واللفات، وأجزاء الملف.
- ●العزل الرئيسي — العزل بين اللفات، والقلب، والخزان، وغيرها من الهياكل عالية الجهد.
- ●الفرص والاتصالات الداخلية — الوصلات الداخلية ذات الجهد العالي والمناطق الانتقالية.
- ●البطانات — واجهة العزل بين المحول وشبكة الطاقة الخارجية.
- ●العزل بالورق الزيتي — فيما يتعلق بالمحولات المغمورة بالزيت، حيث يعمل الزيت العازل والعزل السليلوزي معًا.
- ●العزل الصلب من النوع الجاف — فيما يتعلق بالمحولات من النوع الجاف، حيث يكتسب العزل الصلب والظروف الحرارية أهمية خاصة.
يختلف هيكل العزل وطرق المراقبة ذات الصلة باختلاف تصميمات المحولات — انظر مراقبة المحولات المغمورة بالزيت و مراقبة درجة حرارة المحولات من النوع الجاف.
التفريغ الجزئي كإشارة إنذار مبكرة لحدوث خلل في العزل
يمكن أن يرتبط نشاط التفريغ الجزئي بعيوب موضعية في العزل أو بالإجهاد الكهربائي داخل هياكل العزل عالية الجهد.
- ●الكشف عن نشاط التفريغ الناشئ
- ●مراقبة التغيرات بمرور الوقت
- ●مقارنة الاتجاهات غير الطبيعية
- ●تقييم حالة العزل الداعم
- ●المساعدة في تحديد أولويات عمليات التفتيش الإضافية
توفر مراقبة التفريغ الجزئي أدلة مهمة، لكن ينبغي تفسير بيانات التفريغ الجزئي (PD) بالاقتران مع تصميم المحول وظروف التشغيل والمعلومات الأخرى المتعلقة بحالته.
تحليل الغازات المذابة لتقييم العزل الداخلي
بالنسبة للمحولات المغمورة بالزيت، يمكن أن تشكل التغيرات في الغازات المذابة دليلاً كيميائيًا على ظهور خلل حراري أو كهربائي.
- ●التفريغ الكهربائي
- ●ارتفاع درجة الحرارة الداخلية
- ●تحلل العازل
- ●اتجاهات تطور الصدوع
تراقب تقنية تحليل الجهد الديناميكي (DGA) ومراقبة التفريغ الجزئي جوانب مختلفة من حالة المحول، ويمكن أن توفر أدلة متكاملة.
مراقبة حالة عزل البطانات
تُعدّ البطانات الكهربائية للمحولات مكونات عزل حاسمة للتيار العالي، حيث تربط النظام الكهربائي الداخلي للمحول بالشبكة الخارجية.
- ●تدهور العزل
- ●السلوك الكهروعازل غير الطبيعي
- ●التغيرات المتعلقة بالسعة الكهربائية
- ●الشذوذات في تيار التسرب
- ●تطور التغيرات في حالة البطانات
ينبغي النظر إلى حالة العازل على حدة عن عزل اللفات الداخلية، لأن المحول قد يتعرض لمشكلة في العازل حتى عندما تبدو مؤشرات المحول الأخرى طبيعية.
كيف يؤثر الإجهاد الحراري على عزل المحولات
يمكن أن يؤدي الإجهاد الحراري إلى تسريع شيخوخة العزل، ولذلك ينبغي أخذه في الاعتبار كجزء من تقييم أوسع نطاقًا لحالة العزل.
- ●ارتفاع مستمر في درجة حرارة الملفات
- ●المعالم السياحية المحلية
- ●تدهور الأداء بسبب الحرارة
- ●تحميل عالي
- ●الدورات الحرارية المتكررة
انظر مراقبة النقاط الساخنة في لفات المحولات و مراقبة درجة حرارة المحولات بالنسبة للجانب المتعلق بالقياس المباشر للحالة الحرارية.
لماذا ينبغي أن تجمع مراقبة العزل بين إشارات متعددة
| أدلة الظروف | ما يمكن أن يساعد في الكشف عنه | الرصد ذو الصلة |
|---|---|---|
| نشاط التفريغ الجزئي | احتمال وجود عيوب موضعية في العزل الكهربائي | مراقبة التفريغ الجزئي |
| اتجاه غير طبيعي للغازات المذابة | احتمال حدوث عطل حراري أو كهربائي في المحولات المملوءة بالزيت | DGA |
| تغير حالة الجلبة | احتمال تدهور عزل الجلبة | مراقبة البطانات |
| نقطة ساخنة مستمرة في الملف | الإجهاد الحراري الذي قد يؤدي إلى تسريع شيخوخة العزل | مراقبة درجة حرارة اللف |
| اتجاه متكرر غير طبيعي في درجات الحرارة | حالة محتملة من انخفاض درجة الحرارة أو الإجهاد الحراري تتطلب مزيدًا من التقييم | مراقبة درجة الحرارة |
تكمن أهمية مراقبة عزل المحولات في ربط الأدلة ذات الصلة ببعضها البعض، بدلاً من الاعتماد على قياس واحد فقط.
مراقبة PD وDGA والجلبة — ما الفرق بينها؟
مراقبة التفريغ الجزئي
نشاط التفريغ الكهربائي داخل الهياكل العازلة أو حولها.
DGA
الأدلة الكيميائية على ظهور خلل حراري وكهربائي في زيت المحولات.
مراقبة البطانات
حالة عزل البطانة الكهربائية للجهد العالي الحرجة.
وتعتبر طرق المراقبة هذه متكاملة لأنها تراقب أجزاءً أو مظاهر مختلفة لحالة عزل المحولات.
المراقبة عبر الإنترنت واختبار العزل الدوري
الاختبارات الدورية
- ●الفحص المجدول التفصيلي
- ●اختبارات التشخيص في وضع عدم الاتصال بالإنترنت
- ●التحقق من الصيانة
- ●الاختبارات المختبرية / الميدانية
المراقبة عبر الإنترنت
- ●رؤية مستمرة للاتجاهات
- ●الكشف عن التغيرات في الظروف بين عمليات التفتيش
- ●الإشراف عن بُعد
- ●الكشف المبكر عن التشوهات التي تظهر أثناء النمو
لا تحل المراقبة عبر الإنترنت محل جميع الاختبارات الدورية للمحولات. بل توفر معلومات مستمرة عن حالة المحولات بين عمليات الفحص المجدولة.
مراقبة العزل في مختلف تطبيقات المحولات الكهربائية
محولات الطاقة
تقييم شامل لحالة العزل للمحولات الحيوية عالية القيمة.
مراقبة محولات الطاقة →
المحولات المغمورة بالزيت
دمج معلومات PD وDGA والبطانات والمعلومات الحرارية لتقييم حالة المحولات المملوءة بالزيت.
مراقبة المحولات المغمورة بالزيت →
محولات المحطات الفرعية
المراقبة المستمرة لعزل المحولات الحيوية داخل محطات التحويل.
مراقبة محولات المحطات الفرعية →
مراقبة النقاط الساخنة في لفات المحولات
مراقبة الإجهاد الحراري الذي قد يسهم في تقادم العزل.
مراقبة النقاط الساخنة المتعرجة →التخطيط لمراقبة العزل في المحولات الجديدة والقائمة
مشاريع «ترانسفورمر» الجديدة
- ●أحكام مراقبة PD
- ●أجهزة استشعار درجة الحرارة المدمجة
- ●مراقبة البطانات
- ●DGA للمحولات المملوءة بالزيت
- ●بنية المراقبة
- ●تكامل نظام SCADA
يمكن أخذ نقاط المراقبة والواجهات في الاعتبار أثناء تصميم المحولات وتشغيلها.
تحديث المحولات القائمة
- ●مراقبة التطوير المهني عبر الإنترنت
- ●تحديث نظام DGA
- ●مراقبة البطانات
- ●دمج أجهزة الاستشعار الموجودة
- ●دمج نظام مراقبة درجة الحرارة
- ●جمع البيانات عن بُعد
يعتمد تكوين نظام المراقبة المتاح على تصميم المحول، والأجهزة الموجودة، ونقاط التركيب التي يمكن الوصول إليها.
من إشارات حالة العزل إلى بيانات المراقبة
انظر مراقبة المحولات للحصول على الصورة الكاملة للرصد على مستوى الأصل بأكمله.
المنتجات الموصى بها لمراقبة عزل المحولات
ثلاثة منتجات أساسية ذات صلة بمراقبة حالة العزل — دون إضافة أي منتجات غير ذات صلة لمجرد ملء الفراغ.
نظام المراقبة عبر الإنترنت للتفريغ الجزئي للمحولات الكهربائية
للمراقبة المستمرة لنشاط التفريغ الجزئي المرتبط بظهور خلل في عزل المحولات.
نظام المراقبة الإلكتروني لتحليل الغازات المذابة (DGA)
لرصد اتجاهات الغازات الذائبة التي يمكن أن توفر أدلة على حدوث أعطال حرارية وكهربائية في المحولات المملوءة بالزيت.
نظام مراقبة عوازل المحولات الكهربائية
لمراقبة التغيرات في حالة العوازل عالية الجهد للمحولات الحيوية.
حلول مراقبة المحولات ذات الصلة
مراقبة التفريغ الجزئي
دليل كهربائي على ظهور عيوب موضعية في العزل.
تحليل الغازات المذابة
أدلة كيميائية على ظهور خلل في الأداء الحراري والكهربائي.
مراقبة البطانات
حالة عزل البطانة الكهربائية للجهد العالي الحرجة.
مراقبة المحولات
الصورة الكاملة — درجة الحرارة، تحليل الغازات (DGA)، التفريغ الجزئي (PD)، البطانات، وغير ذلك، كلها معًا.
ما هي المعلومات التي تساعدنا في اقتراح تكوين لنظام مراقبة العزل؟
معلومات عن المحولات
- ●نوع المحول
- ●القدرة المقدرة
- ●مستوى الجهد الكهربائي
- ●العمر / تاريخ التشغيل
معلومات عن الحالة الراهنة
- ●نتائج التطوير المهني السابقة
- ●تاريخ رابطة المخرجين الأمريكيين (DGA)
- ●معلومات حول اختبار البطانات
- ●الاضطرابات في درجات الحرارة
- ●المشاكل المعروفة المتعلقة بالعزل
متطلبات الرصد
- ●مشروع جديد أم تحديث
- ●وظائف المراقبة المطلوبة
- ●أجهزة الاستشعار الموجودة
- ●معدات المراقبة الحالية
- ●متطلبات المراقبة عن بُعد
يمكن أن تساعد تقارير الاختبارات المتاحة، أو رسومات المحولات، أو معلومات المراقبة المتوفرة في تقييم خيارات المراقبة المناسبة.
متى ينبغي التفكير في استخدام نظام مراقبة العزل عبر الإنترنت؟
الأسئلة الشائعة
ما الذي تشمله مراقبة عزل المحولات؟
وعادةً ما يجمع هذا النظام بين قياس التفريغ الجزئي، والغازات المذابة، وحالة العوازل، والمعلومات الحرارية ذات الصلة، ويتم اختيار هذه العناصر وفقًا لنوع المحول ومتطلبات المشروع.
ما هي الأسباب الرئيسية لتدهور عزل المحولات؟
يمكن أن تسهم عوامل مثل الإجهاد الكهربائي، والإجهاد الحراري، والإجهاد الميكانيكي، والرطوبة، والتقادم، والتلوث، وظروف التشغيل غير الطبيعية، جميعها في حدوث ذلك بمرور الوقت.
هل يمكن لرصد التفريغ الجزئي الكشف عن مشاكل العزل؟
يمكن أن تساعد مراقبة توزيع الضغط (PD) في تحديد نشاط التفريغ الناشئ ودعم تقييم حالة العزل، ولكن ينبغي تفسيرها بالاقتران مع معلومات أخرى عن الحالة، بدلاً من استخدامها كوسيلة تشخيص قائمة بذاتها.
ما الفرق بين مراقبة التفريغ الجزئي و"DGA"؟
تراقب تقنية مراقبة التفريغ الجزئي (PD) نشاط التفريغ الكهربائي مباشرةً في نظام العزل، بينما تتعقب تقنية تحليل الغازات المنبعثة من الأعطال (DGA) الغازات المرتبطة بالأعطال والمذابة في زيت المحول — وهما نوعان مختلفان من الأدلة، غالبًا ما يُستخدمان معًا.
لماذا يجب مراقبة عوازل المحولات بشكل منفصل؟
قد يتعرض المحول لمشكلة في العازل حتى عندما تبدو مؤشرات المحول الأخرى طبيعية، لذا فإن حالة العازل تتطلب مراقبة مخصصة لها.
كيف تؤثر درجة حرارة اللفات على العمر الافتراضي لعزل المحول؟
يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة المستمر والتقلبات الحرارية إلى تسريع شيخوخة العزل، ولهذا السبب يُعتبر الإجهاد الحراري جزءًا من تقييم أوسع لحالة العزل.
هل يمكن استخدام أنظمة مراقبة PD وDGA والجلبة معًا؟
نعم — يُعد الجمع بين هذه الإشارات عمومًا أكثر إفادة من الاعتماد على أي قياس منفرد، حيث إن كل منها يراقب جانبًا مختلفًا من حالة العزل.
هل يمكن تحديث المحولات الحالية بتزويدها بنظام مراقبة العزل أثناء التشغيل؟
في كثير من الحالات، نعم، على الرغم من أن التكوين المتاح يعتمد على تصميم المحول، والأجهزة الموجودة، ونقاط التركيب التي يمكن الوصول إليها.
هل تحل مراقبة العزل عبر الإنترنت محل الاختبارات الدورية للمحولات؟
لا — توفر المراقبة عبر الإنترنت معلومات مستمرة عن حالة المعدات بين عمليات الفحص المجدولة، ولا تحل محل الاختبارات الدورية.
وضع استراتيجية لمراقبة العزل بناءً على المخاطر الفعلية للمحولات
لا يمكن تقييم حالة عزل المحول من خلال قياس واحد فقط. يرجى إرسال نوع المحول الخاص بكم، وسجل التشغيل، ومعدات المراقبة الحالية، والمشكلات المعروفة المتعلقة بالعزل، حتى نتمكن من تقييم المؤشرات التي يجب مراقبتها.
