اختبارات القبول الفني لمحولات المحطات الفرعية المزودة بمغيرات المآخذ

يجب أن يثبت اختبار القبول لمحول محطة فرعية كهربائية مزود بمغير نقاط أنه لا يقتصر على التحقق من إمكانية تغذية الوحدة بالتيار دون إنذار فوري. يجب أن يبرهن برنامج الاختبار على أن المحول ومعدات تغيير النقاط وواجهات الحماية وأسلاك التحكم والقدرات الموثقة تتوافق مع التصميم المعتمد ويمكن وضعها في الخدمة دون التسبب في مخاطر عزل أو تبديل أو تشغيل يمكن تجنبها.

بالنسبة لفرق الجودة والسلامة، تتمثل الأولوية في اكتشاف العيوب بينما لا يزال من الممكن تصحيحها في ظروف خاضعة للرقابة. قد يجتاز المحول الفحوصات الكهربائية الروتينية ومع ذلك يظل غير مناسب للتشغيل الأولي إذا كان مغير النقاط يعمل على الطور الخطأ، أو كانت إشارة موضعه غير متسقة، أو تم تجاوز أقفاله، أو كانت النقطة المختارة لا تتوافق مع جهد النظام المقصود. لذلك يتطلب القبول نتائج اختبار مقاسة وأدلة وظيفية معاً.

ابدأ بالأساس الفني المعتمد

لا يمكن تقييم الاختبارات بصورة صحيحة دون حزمة مرجعية خاضعة للرقابة. قبل بدء العمل الميداني، ينبغي لفريق القبول التحقق من لوحة بيانات المحول والرسومات المعتمدة وسجلات اختبارات المصنع الروتينية ووثائق مغير النقاط وفلسفة الحماية وإجراءات التشغيل الأولي. والهدف هو منع نمط فشل شائع: قبول نتيجة اختبار سليمة فنياً مقابل قدرة مقننة أو مجموعة متجهات أو نطاق نقاط أو ترتيب توصيلات غير صحيح.

ينبغي أن تحدد المراجعة ما إذا كان المحول مزوداً بمغير نقاط خارج الدائرة أو بمغير نقاط تحت الحمل (OLTC). تؤدي هذه الأجهزة أغراض تشغيلية مختلفة وتتطلب مستوى مختلفاً من القبول. لا يُضبط مغير النقاط خارج الدائرة إلا عندما يكون المحول معزولاً وغير مزود بالتيار. أما OLTC فهو مصمم لتغيير نسبة التحويل أثناء التغذية بالتيار، ويتضمن عادةً محرك تشغيل ومفتاح تحويل وخزانة تحكم ومرسل موضع وإنذارات ووظائف تشابك. إن التعامل مع الترتيبين باعتبارهما المعدات نفسها قد يترك وظائف رئيسية دون اختبار.

• تأكيد الجهد المقنن والقدرة المقننة والتردد ومجموعة المتجهات والممانعة وطريقة التبريد ومستوى العزل مقارنةً بالمواصفات المعتمدة.
• التحقق من نطاق النقاط وعدد المواضع والموضع الاسمي وتغير الجهد لكل خطوة.
• التحقق من أن الرقم التسلسلي الفعلي وتعريف مغير النقاط يطابقان سجلات المصنع ووثائق الموقع.
• مراجعة ما إذا كانت إعدادات الحماية ونسب القياس قد وُضعت لنطاق النقاط ومجموعة المتجهات المركبة.
• تأكيد أن نقطة التشغيل الأولي المختارة تتوافق مع جهد الدخل المتوقع وظروف التشغيل المخططة.

يجب أن يؤدي أي عدم تطابق في هذه المرحلة إلى إيقاف تسلسل القبول حتى تتم معالجة التباين. ولا يمكن لتقرير اختبار أن يعوض عن تكوين غير صحيح للمعدات.

الفحص البصري اختبار فني وليس إجراءً ورقياً

ينبغي أن يسبق الفحص البصري والميكانيكي اختبار العزل والتغذية الوظيفية بالتيار. فهو يحدد ما إذا كانت أضرار الشحن أو أخطاء التركيب أو التلوث أو الوصلات المرتخية أو نقاط التأريض غير المتاحة أو الأسلاك المساعدة غير المكتملة قد تؤثر في النتائج اللاحقة. ويكتسب ذلك أهمية خاصة عندما يكون المحول قد خُزن في الموقع أو نُقل بعد التسليم أو رُكب في غرفة محطة فرعية ضيقة.

افحص العوازل والأطراف وصناديق الكابلات ووصلات المحايد ومكونات تخفيف الضغط عند الاقتضاء وموصلات التأريض وصناديق التجميع ومعدات التبريد وآليات مغير النقاط الخارجية. كما ينبغي أن يؤكد الفحص إزالة جميع قيود النقل المؤقتة ومواد التغليف والأغطية الواقية وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة.

بالنسبة للمحولات الجافة، يلزم إيلاء اهتمام خاص لأسطح ملفات الراتنج المصبوب ومسارات التهوية وحالة الغلاف ودوائر مراقبة درجة الحرارة. يلغي التصميم الجاف مهام القبول المتعلقة بالزيت مثل أخذ عينات السائل العازل، لكنه لا يقلل من أهمية سلامة العزل وعزم ربط التوصيلات والحماية الحرارية والتحقق من إعداد النقاط. على سبيل المثال، يجب قبول محول توزيع جاف ثلاثي الطور من راتنج مصبوب بجهد 20kV ذي نطاق نقاط للجهد العالي يبلغ زائد أو ناقص خطوتين بنسبة 2.5 بالمائة، وفقاً لإعداد النقطة المعتمد وخطة الجهد، وليس فقط وفقاً لقدره الاسمي البالغ 20 kV.

ينبغي أن تؤكد الاختبارات الكهربائية الحالة والتكوين

يجب اختيار اختبارات القبول الكهربائية وفقاً لنوع المحول ومواصفات المشروع والمعيار المطبق وتعليمات الشركة المصنعة. وينبغي تحديد جهود الاختبار الدقيقة وقيم القبول وتسلسل الاختبار في طريقة التشغيل الأولي المعتمدة بدلاً من افتراضها من قائمة تحقق عامة. وتستخدم عدة اختبارات عادةً لأنها تكشف فئات مختلفة من الأخطاء.

مقاومة العزل وسلوك الاستقطاب

يوفر اختبار مقاومة العزل بين الملفات والأرض مؤشراً أولياً على نظافة العزل أو التعرض للرطوبة أو تلف الموصلات أو التوصيلات غير المقصودة. ولا تعد القراءة المرتفعة وحدها دليلاً قاطعاً على حالة عزل جيدة؛ إذ تؤثر درجة الحرارة المحيطة والرطوبة ومدة الاختبار وتصميم المحول ومعدات الاختبار جميعها في النتيجة. وينبغي تسجيل القيم مع ظروف الاختبار ومقارنتها بإرشادات الشركة المصنعة والسجلات السابقة عند توفرها ومعايير قبول المشروع.

عندما يتطلب الإجراء المحدد ذلك، يمكن أن يوفر مؤشر الاستقطاب أو قراءات مقاومة العزل القائمة على الزمن معلومات إضافية. ويستحق أي اختلاف مفاجئ وغير مفسر بين الأطوار أو بين الاختبارات المماثلة التحقيق قبل إجراء أي اختبار عالي الطاقة أو محاولة تغذية بالتيار.

مقاومة الملفات

يعد قياس مقاومة الملفات واحداً من أكثر الاختبارات قيمة للمحول المزود بمغير نقاط. ويمكنه كشف الوصلات ذات المقاومة العالية والموصلات المرتخية أو التالفة والتلامس الضعيف لمحدد النقاط والتوصيلات الداخلية غير الصحيحة وعدم اتزان الأطوار. وينبغي إجراء القياسات على جميع الأطوار وفي كل موضع نقطة مطلوب، مع إتاحة وقت كافٍ للاستقرار حتى تثبت القراءات.

ينبغي لفريق القبول البحث عن تدرج منطقي مع تغير موضع النقطة. فلا يقتصر الهدف على إنتاج مجموعة من الأرقام. إذ قد يشير الانقطاع أو فرق الطور غير المتوقع أو القراءة غير المستقرة أو القيمة غير المتسقة مع سجل اختبار الشركة المصنعة إلى مشكلة تلامس أو أسلاك ستصبح أكثر خطورة تحت الحمل.

التحقق من نسبة اللفات والقطبية ومجموعة المتجهات

ينبغي إجراء اختبار نسبة لفات المحول عبر نطاق النقاط المطلوب في خطة التشغيل الأولي. ويؤكد ذلك أن تحويل الجهد الفعلي يتبع موضع النقطة المختار وأن مغير النقاط متوافق ميكانيكياً وكهربائياً مع إشارته. كما ينبغي أن يتحقق الاختبار من القطبية وإزاحة الطور ومجموعة المتجهات عندما تكون ذات صلة بالتركيب.

لهذا الفحص آثار مباشرة على النظام. إذ تؤثر النسبة غير الصحيحة في الجهد الثانوي. ويمكن أن تتسبب مجموعة المتجهات الخاطئة أو توصيل الطور غير الصحيح في تيار دائري أو سوء تشغيل الحماية أو أخطاء القياس أو حالة تشغيل توازٍ غير آمنة. وعندما تكون المحولات مخصصة للعمل على التوازي، ينبغي أن تؤكد سجلات القبول صراحةً توافق النسبة ومجموعة المتجهات وافتراضات الممانعة وموضع النقطة.

فحوصات تيار الإثارة والممانعة

يمكن أن يساعد اختبار تيار الإثارة في تحديد الحالات غير الطبيعية للقلب أو مشكلات الملفات أو أخطاء التوصيل. وينبغي تفسير النتائج وفقاً لنمط الأطوار وبالمقارنة مع بيانات المصنع المعتمدة، لا وفقاً لقيمة عالمية واحدة. وبالمثل، قد يلزم التحقق من الممانعة أو ممانعة القصر عندما تنص المواصفات على ذلك، لا سيما عندما تعتمد دراسات أعطال الشبكة أو التشغيل المتوازي أو تنسيق الحماية على الممانعة المعلنة.

غالباً ما تكون هذه الاختبارات أكثر فائدة عند النظر إليها معاً. فاختبار النسبة الذي يبدو طبيعياً لا يلغي الحاجة إلى فحص مقاومة الملفات، كما أن قراءات المقاومة المتزنة لا تثبت صحة توصيلات مجموعة المتجهات.

يتطلب قبول مغير النقاط سجلاً وظيفياً منفصلاً

غالباً ما تكون معدات تغيير النقاط الجزء الأكثر حساسية من الناحية التشغيلية في عملية قبول المحول. ويجب أن يثبت الفحص أن الموضع المعروض محلياً وعن بُعد وفي منطق التحكم يعكس الموضع الكهربائي الفعلي. فالحركة الميكانيكية الصحيحة غير كافية إذا تلقى نظام التحكم الإشرافي إشارة خاطئة أو لم تتغير نسبة المحول كما هو متوقع.

بالنسبة لمغير النقاط خارج الدائرة، تشمل المتطلبات الأساسية العزل والقفل والتعشيق الميكانيكي الصحيح ووضع علامات موضع واضحة والتأكيد من خلال اختبار نسبة اللفات ومقاومة الملفات. وينبغي أن يذكر سجل الاختبار الموضع النهائي المقفل. كما ينبغي لإدارة السلامة ضمان أن إجراء الضبط يمنع التشغيل أثناء التغذية بالتيار وأن ملصقات التحذير ظاهرة بعد التركيب.

بالنسبة إلى OLTC، يكون القبول أوسع نطاقاً. وينبغي أن يغطي الاختبار الوظيفي نطاق التشغيل الكامل في الظروف المعتمدة من الشركة المصنعة، بما في ذلك التشغيل المحلي والتشغيل عن بُعد عند توفره وأوامر الرفع/الخفض وإشارة الموضع وسلوك حدود النهاية والتوقف عند كل موضع. ويجب التحقيق في أي صوت غير طبيعي أو تردد أو حركة غير مكتملة أو إشارة غير متسقة أو تيار محرك غير مفسر بدلاً من تسجيله كملاحظة طفيفة.

• التحقق من أن موضع النقطة في آلية القيادة يتوافق مع نتيجة اختبار النسبة الكهربائية للمحول.
• تأكيد منطق اختيار محلي/عن بُعد ومصدر قدرة التحكم والمصهرات أو أجهزة الحماية وتعريف الأطراف.
• اختبار الحدود النهائية الكهربائية والميكانيكية دون إجبار الآلية على ملامسة حاجز التوقف.
• فحص وظائف الإنذار والحجب والتشابك المحددة لنظام التحكم.
• التحقق من الإشارات عن بُعد وإشارات الإشراف ونقاط الأحداث عندما تكون جزءاً من نظام التحكم بالمحطة الفرعية.
• تأكيد أن التحكم التلقائي في الجهد، إذا كان مركباً، معطل أو مُدار بالشكل المناسب أثناء اختبارات التشغيل الأولي.

عند استخدام معدات OLTC المغمورة بالزيت، قد يشمل نطاق القبول أيضاً فحوصات الحجرة المرتبطة ومؤشر مستوى الزيت والتسربات وأجهزة الضغط والسخانات وسجلات الترشيح أو المعالجة عند الاقتضاء. وينبغي أن تتبع هذه التفاصيل تصميم المعدات وتعليمات الصيانة المعتمدة بدلاً من افتراضها لكل محول.

يجب إثبات الحماية والإنذارات ودوائر الفصل من البداية إلى النهاية

قد يكون المحول سليماً كهربائياً ومع ذلك يمثل خطراً عند التشغيل الأولي إذا كانت وظائف الحماية غير مكتملة. ينبغي أن يؤكد القبول ليس فقط عمل المرحلات أو الحساسات الفردية، بل أيضاً حدوث استجابات الإنذار والفصل والقفل والإعلان والتحكم المقصودة عبر الدائرة المركبة.

تعتمد الأجهزة الدقيقة على تصميم المحول. وقد تشمل الواجهات النموذجية مؤشرات درجة حرارة الملفات وحساسات درجة الحرارة وعناصر تحكم مراوح التبريد وأجهزة بوخلز أو الضغط في الوحدات المملوءة بالسائل المناسبة ووظائف الضغط المفاجئ وأجهزة درجة حرارة الزيت وإنذارات OLTC. وينبغي تتبع كل دائرة من نقطة التلامس أو الحساس البادئ، مروراً بكتل الأطراف ومعدات التجميع ولوحات الحماية ومرحلات الفصل وملفات فصل القواطع، كما يتطلب المخطط.

بالنسبة للمحولات الجافة المحمية حرارياً، اختبر الحساسات وإعدادات وحدة التحكم ومراحل الإنذار ومنطق بدء المراوح عند تركيب تبريد بالهواء القسري وخرج الفصل. وعندما تعتمد قدرة التحميل الزائد على التشغيل بالهواء القسري، ينبغي لفريق القبول تأكيد توفر التحكم في التبريد وألا يعامل إجراء التشغيل القدرة الأعلى باعتبارها قدرة مستمرة غير مشروطة.

تحدد الوثائق ما إذا كانت نتيجة القبول قابلة للاستخدام

يكون القبول غير مكتمل عندما توجد قيم الاختبار فقط في ورقة عمل مقاول التشغيل الأولي. وينبغي أن يسمح الملف النهائي للمشغل أو مدير السلامة أو فريق الصيانة أو المحقق المستقبلي بفهم ما تم تركيبه بدقة وكيف اختُبر وأي موضع نقطة تُرك في الخدمة.

ينبغي أن تتضمن السجلات صور لوحة البيانات أو البيانات المتحقق منها والرسومات المعتمدة وشهادات اختبارات المصنع الروتينية وتقارير فحص الشحن والتركيب وأجهزة الاختبار وحالة معايرتها والظروف البيئية عند الصلة والقراءات الكهربائية الأولية والنتائج المصححة أو المفسرة عند الحاجة وسجلات وظائف مغير النقاط ونماذج اختبار الحماية وسجلات أوجه القصور والإغلاق الرسمي لأي حالات عدم مطابقة.

من المفيد الاحتفاظ بنتائج خط الأساس الأولية بصيغة يمكن مقارنتها أثناء الصيانة المستقبلية. إذ يمكن لمقاومة الملفات حسب موضع النقطة ونتائج النسبة وقراءات العزل واختبارات التحكم في درجة الحرارة وسجلات تشغيل OLTC أن تساعد لاحقاً في التمييز بين التدهور التدريجي والعطل المفاجئ.

الحالات التي ينبغي أن تؤخر التغذية بالتيار

تواجه فرق القبول أحياناً ضغطاً للتغذية بالتيار بعد مجموعة محدودة من الاختبارات بسبب ضيق جداول الإنشاء. ولا ينبغي جعل هذا القرار ممارسة معتادة عند بقاء حالات عدم يقين أساسية. وينبغي تأجيل التغذية بالتيار عندما يوجد تباين غير مفسر في النسبة أو مقاومة الملفات أو علاقة الأطوار أو إشارة موضع النقطة أو سلوك العزل أو مسار فصل الحماية أو ترتيب التأريض أو الوثائق الإلزامية.

قد تتم معالجة ملاحظة تجميلية طفيفة من خلال قائمة نواقص. أما التباين الكهربائي أو تباين التحكم غير المعالج فهو مختلف: فبمجرد تغذية المحول بالتيار، تشمل العواقب المحتملة تلف المعدات أو جهد ثانوي غير صحيح أو حماية غير فعالة أو التعرض للقوس الكهربائي أو فقدان الإمداد عن الأحمال المتصلة.

لذلك فإن أقوى عملية قبول هي قرار تسليم خاضع للرقابة. فهي تؤكد أن محول المحطة الفرعية الكهربائية المزود بمغير نقاط يطابق واجبه المعتمد، وأن نسبة التحويل المختارة مفهومة، وأن وظائف الحماية تعمل عبر الدوائر المركبة، وأن فريق التشغيل يتلقى سجلات مفصلة بما يكفي لإدارة الأصل بعد التشغيل الأولي.