أفضل عشرة تحديات محول الطاقة وكيفية التغلب عليها

مقدمة

محولات الطاقة هي حجر الزاوية في الشبكات الكهربائية ، وتنزه مستويات الجهد لأعلى أو لأسفل بكفاءة عالية. ومع ذلك ، فإنها تتحمل مجموعة من الضغوط الكهربائية والحرارية والميكانيكية والكيميائية على مدار عقود من التشغيل. تركت دون رادع ، هذه الضغوط تقصر عمر الخدمة ، تدهور الأداء ، وزيادة خطر انقطاع التيار غير المخطط لها. تستكشف هذه المقالة المشكلات العشرة الأكثر شيوعًا للمحولات وتقدم علاجات قابلة للتنفيذ تتماشى مع أفضل الممارسات في الصناعة.

1. عزل الشيخوخة والانهيار

التحدي:
مع مرور الوقت ، تتدهور العزل الصلب (الأوراق القائمة على السليلوز) والعزلات السائلة (الزيت المعدني) بسبب الحرارة والرطوبة والمنتجات الثانوية الكيميائية ، مما يقلل من القوة العازلة.

العلاجات:

• الإدارة الحرارية: قم بتنفيذ التبريد المتقدم (الزيت القسري/الهواء) والحفاظ على درجات حرارة لف داخل حدود التصميم.

• التحكم في الرطوبة: استخدام الجفاف الفراغي والتنفس المجففة ؛ الحفاظ على النيتروجين الفراغ.

• الفحوصات الصحية: إجراء تحليل منتظم للذوبان (DGA) وقياس عامل تبديد العزل الكهربائي (TAN Δ) لالتقاط التدهور المبكر.

2. ارتفاع درجة الحرارة والحمض الحراري

التحدي:
يمكن أن تدفع التيتات الزائدة المستدامة أو فشل نظام التبريد إلى الارتفاع ودرجات حرارة أساسية تتجاوز العتبات الآمنة ، وتسريع الشيخوخة.

العلاجات:

• مراقبة التحميل: قم بتثبيت أجهزة الاستشعار الحالية في الوقت الفعلي ومخططات التحميل التلقائي.

• الصيانة الوقائية: تنظيف المشعات ، وفحص المراوح والمضخات ، واستبدال مكونات التبريد البالية في الموعد المحدد.

• مرحلات الحماية: استخدم مرحلات الحمل الزائد الحراري التي تسير قبل حدوث الضرر.

3. نشاط التفريغ الجزئي (PD)

التحدي:
يمكن أن تثير جيوب الغاز أو الفراغات أو الحواف الحادة في العزل تصريفات صغيرة تآكل المواد العازلة تدريجياً.

العلاجات:

• أنظمة الكشف: نشر مستشعرات UHF أو ACOUSTIC لمراقبة PD المستمرة وتحديد موقع النقاط الساخنة بدقة.

• أدوات التحكم في التصنيع: تصفية الجسيمات أثناء التجميع وتطبيق طبقات الدرجات لتنعيم الحقول الكهربائية.

• إصلاحات الميدان: استخدم حقن الراتنج المستهدف لإغلاق الفراغات والقضاء على مواقع PD.

4. فشل نظام التبريد

التحدي:
الزعانف المحظورة ، تسرب الأنابيب ، أو مضخات فاشلة تضعف إزالة الحرارة ، مما تسبب في نقاط ساخنة محلية.

العلاجات:

• عمليات التفتيش الروتينية: جدولة الشيكات المرئية والمسوحات الحرارية لأصول التبريد.

• الاستجابة السريعة: استبدال أو إصلاح المشجعين والمضخات والصمامات دون تأخير.

• التكرار: تصميم مسارات تبريد الدائرة المزدوجة للحفاظ على حركة الزيت حتى لو فشلت قناة واحدة.

5. الحالات الشاذة الأساسية والمغناطيسية

التحدي:
يؤدي تخفيف التصفيح الأساسي إلى الضوضاء والاهتزاز والخسائر التيار الدوامة ؛ التيارات inrush يمكن أن تشبع القلب.

العلاجات:

• التشديد الميكانيكي: مسامير نير Retorque ومشابك interlaminar أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

• التخفيف من inrush: استخدم مقاومات ما قبل الإدراج أو التبديل المتحكم فيه للحد من العواصف المغناطيسية.

• التخميد: تثبيت مخمدات الاهتزاز أو أسلاك الترابط لتحقيق الاستقرار في التصفيح.

6. تلوث النفط والتدهور

التحدي:
تشكل منتجات الأكسدة الحمأة ، والأحماض تآكل المكونات ، وتقلل الماء من قوة العزل الكهربائي.

العلاجات:

• تحليل الزيت: تتبع رقم حمض (AN) ، والتوتر البيني (IFT) ، ومحتوى الماء الفصلي.

• الترشيح والاستصلاح: تطبيق خراطيش الجفاف الفراغي وتجاهل الحمض.

• إضافات: إدخال مضادات الأكسدة المتوافقة تحت توجيه الخبراء لإطالة حياة النفط.

7. أعطال جلبة وتبديل الصنبور

التحدي:
يمكن أن تومض البطانات المتشققة ؛ على التحميل الحمل ، يعاني من شانغرز (OLTCS) من التآكل والتعبير عن أضرار.

العلاجات:

• مراقبة الحالة: قم بإجراء التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء على الشفاه الجلبة واختبارات TAN Δ على عوازل الايبوكسي.

• خدمة OLTC: استبدل جهات الاتصال البالية ، أو الترقية إلى التصميمات القوس ، أو النظر في مغيرات الصنبور الصلبة للدولة الصلبة للتنقل الصفرية.

• التشخيصات عن بُعد: قم بتنفيذ أجهزة استشعار تسجل عمليات التغير الصنبور وتلبية احتياجات الصيانة المتوقعة.

8. العابرين الكهربائيين والجزر الزائدة

التحدي:
يمكن أن تتجاوز ضربات البرق ، والتجاوزات التبديل ، ومسامير الرنين تقييمات العزل على الفور.

العلاجات:

• حماية الطفرة: قم بتناسب أدوات الصفرات في أكسيد المعادن في المحطات الأولية والثانوية.

• التدريع الخط: استخدم أسلاك الدرع وممارسات التأريض على الخطوط العامة.

• شبكات التخميد: دمج أعواد مقاومة أو RC لامتصاص العابرين السريعين.

9. التحميل اختلال التوازن والتشويه التوافقي

التحدي:
تسبب التيارات غير المتكافئة في الطور الضغوط المحايدة ، في حين أن الأحمال غير الخطية (على سبيل المثال ، محركات الأقراص ، المحولات) تضخ التوافقيات التي ترفع الخسائر.

العلاجات:

• موازنة المرحلة: إعادة توزيع أحمال المرحلة الواحدة أو استخدام محولات موازنة تحميل الدلتا.

• المرشحات التوافقية: نشر المرشحات السلبية أو مكيفات جودة الطاقة النشطة.

• محولات K-factor: حدد الوحدات المصممة للبيئات الغنية بالتجانس.

10. المراقبة المتكاملة والصيانة التنبؤية

التحدي:
تفقد عمليات التفتيش المعزولة في كثير من الأحيان الاتجاهات الدقيقة ؛ انقطاع غير مخطط لا يزال يحدث على الرغم من الشيكات العادية.

العلاجات:

• المراقبة عبر الإنترنت: رابط DGA ودرجة الحرارة والرطوبة وأجهزة استشعار PD في نظام إدارة الأصول المركزي.

• تحليلات البيانات: استفادة من نماذج التعلم من الآلات للتنبؤ بالأخطاء قبل أسابيع من خلال التعرف على أنماط الشذوذ.

• الإصلاحات الشاملة: خطط لخدمات الشريط الكامل كل 5-10 سنوات ، بما في ذلك التنظيف ، والاستبدال ، واستبدال جزء.

• التدريب والوثائق: الحفاظ على سجلات الخدمة التفصيلية والتأكد من أن الفنيين ماهرون في أحدث تقنيات التشخيص.

خاتمة

إن النهج المنهجي-التصميم القوي ، ومراقبة الحالة المستمرة ، والصيانة القائمة على البيانات-ضرورية لزيادة تعظيمها موثوقية المحول . من خلال فهم ومعالجة كل من هذه التحديات العشرة بشكل استباقي ، يمكن للمرافق والمشغلين الصناعيين تقليل وقت التوقف بشكل كبير ، وخفض تكاليف سيارات الحياة ، وضمان التدفق غير المنقطع للطاقة.