صيانة محولات الجهد المتوسط المغمورة بالزيت: ماذا تعني نتائج الغازات المذابة

تصبح نتيجة تحليل الغازات المذابة مفيدة فقط عند النظر معًا إلى نمط الغازات ومعدل تغيره وسجل تحميل المحول وجودة العينة. فقد تكون القيمة المرتفعة المنفردة إنذارًا مبكرًا، أو أثرًا لحدث قديم، أو نتيجةً ناتجة عن أخذ العينة. ويستحق ارتفاع التركيز أو التغير المفاجئ في نمط الغازات النسبي اهتمامًا أكبر من نتيجة منفردة دون خط أساس.

داخل محول جهد متوسط مغمور بالزيت، يتحلل الزيت المعدني والعزل السليلوزي بطرق مختلفة تحت تأثير الحرارة والتفريغ الكهربائي والأكسدة. وتذوب الغازات الناتجة في الزيت وتوفر أدلة غير مباشرة على حالات لا يمكن رؤيتها من الخارج. ويجري عادة تقييم الهيدروجين والميثان والإيثان والإيثيلين والأسيتيلين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والأكسجين والنيتروجين معًا، لأن تركيبتها أكثر إفادة من أي غاز منفرد.

اقرأ الاتجاه قبل تحديد العطل

ابدأ بمقارنة أحدث نتيجة بالعينات السابقة المأخوذة من الوحدة نفسها. وينبغي معرفة الفاصل الزمني بين أخذ العينات، وكذلك ما إذا كان المحول في حالة تغذية، وحمله التقريبي، ودرجة حرارة الزيت، وأحداث الفصل أو التوصيل الحديثة، وأي أعمال صيانة أُجريت قبل أخذ العينة. وقد لا تكون النتيجة التي تم الحصول عليها بعد معالجة الزيت أو استكماله أو النقل أو فترة التوقف قابلة للمقارنة مباشرة بعينة سابقة مأخوذة أثناء التغذية.

غالبًا ما يغير معدل تولد الغازات قرار الصيانة. فقد يستدعي التركيز المتوسط الذي ظل مستقرًا بصورة أساسية خلال عدة دورات اختبار استمرار المراقبة. أما التركيز الأقل الذي يرتفع بشدة خلال فترة قصيرة فقد يشير إلى عيب نشط. يحدد التركيز الحالة التي يجب التحقيق فيها؛ بينما يوضح الاتجاه ما إذا كانت الحالة تتطور.

لا تحسب معدل التولد من عينات ذات تواريخ جمع غير مؤكدة، أو طرق اختبار مختلفة، أو أحجام زيت غير متسقة. فالمقارنة غير الدقيقة قد تسبب إنذارًا كاذبًا أو تخفي تصاعدًا حقيقيًا. وإذا تعارضت النتيجة مع الحالة المرصودة للمحول، فاحصل على عينة تأكيدية يتم التحكم فيها بعناية قبل التخطيط لأعمال تدخلية، ما لم يشِر تشغيل الحماية أو الصوت غير الطبيعي أو نشاط الضغط أو أدلة أخرى إلى عطل داخلي عاجل.

ما الذي تشير إليه الغازات الرئيسية

غالبًا ما يشير الهيدروجين مع وجود قليل من الأسيتيلين أو عدم وجوده إلى تفريغ منخفض الطاقة بدلًا من قوس كهربائي شديد. وعندما يظهر الأسيتيلين إلى جانب الهيدروجين وغازات هيدروكربونية أخرى، يتغير مستوى القلق لأن الطاقة المتضمنة قد تكون أعلى. ويؤثر هذا التمييز في مدى إلحاح الاختبارات الإضافية وقيود التحميل وتخطيط التوقف.

يتطلب الميثان والإيثان والإيثيلين عناية مماثلة. ويرتبط الميثان والإيثان عادةً بالأعطال الحرارية ذات درجات الحرارة المنخفضة في الزيت. وقد تشير نسبة أعلى من الإيثيلين إلى سطح أكثر سخونة ملامس للزيت. ومع ذلك، فإن النمط الحراري لا يحدد المكوّن الدقيق. إذ يمكن أن تؤدي وصلات الأسلاك المرتخية، وتلف نقاط تلامس مغير الجهد، ومسارات التبريد المسدودة، والتسخين المرتبط بالفيض المغناطيسي، والتيارات الدائرية، إلى تولد غازات ناجم عن الحرارة. ويلزم إجراء فحص خارجي ومراجعة سجلات التشغيل لتحديد الموقع بشكل أدق.

الأسيتيلين يرفع مستوى الاهتمام

يستحق الأسيتيلين تدقيقًا فوريًا لأنه يتولد عند درجات حرارة مرتبطة بالقوس الكهربائي. ولا ينبغي أن يؤدي وجوده تلقائيًا إلى فحص داخلي، لكنه يجب أن يمنع التفسير المتساهل للعينة. حدد أولًا ما إذا كان الأسيتيلين غائبًا في الاختبارات السابقة، وما إذا كان يزداد، وما إذا كان عطل مرور حديث أو تشغيل لمغير الجهد أو حدث فصل أو توصيل قد يفسر التغير.

يجب النظر إلى الخزان الرئيسي ومغير الجهد تحت الحمل بشكل منفصل عندما تكون أنظمة الزيت الخاصة بهما منفصلة. فقد تولد عمليات مغير الجهد غازات قابلة للاشتعال في حجرة الزيت الخاصة به. ويمكن أن يؤدي خلط السجل التشخيصي لمغير الجهد مع الخزان الرئيسي إلى الإشارة خطأً إلى عطل في الملف أو القلب. تأكد من نقطة أخذ العينة ودائرة الزيت وتكوين المعدات قبل مقارنة النتائج.

عندما يزداد الأسيتيلين في الخزان الرئيسي، راجع سجلات المرحلات وأحداث التحميل وحالة الجلب ووصلات الأسلاك وأي مؤشر على تفريغ داخلي متقطع. أعد اختبار تحليل الغازات المذابة باستخدام عينة ممثلة من الموقع نفسه. وإذا أكدت النتيجة المتكررة الارتفاع، فينبغي اختيار اختبارات كهربائية واختبارات حالة إضافية وفقًا للعطل المشتبه به وإمكانية التوقف. والهدف هو تحديد ما إذا كان المحول يستطيع البقاء في الخدمة تحت المراقبة أو ما إذا كان الضرر الداخلي مستمرًا.

تكشف غازات الكربون إجهاد العزل، ولكن ببطء

ينشأ أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون إلى حد كبير من تدهور العزل السليلوزي. ويختلف تفسيرهما عن تفسير الغازات الهيدروكربونية لأن الورق واللوح المضغوط يشيخان خلال فترة طويلة، وقد تُطلَق الغازات تدريجيًا. وقد تعكس قيمة مرتفعة لثاني أكسيد الكربون في محول قديم تقادمًا متراكمًا للعزل بدلًا من نقطة ساخنة حالية.

يستحق ارتفاع مستوى أول أكسيد الكربون، خاصةً إذا صاحبه تغير في العلاقة بين أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون، فحصًا أدق. وتصبح النتيجة أكثر إثارة للقلق عندما تكون درجة حرارة الزيت طبيعية، وتعمل معدات التبريد، ويستمر الاتجاه في التسارع. ويمكن أن تساعد بيانات الرطوبة وتحليل الفوران عند توفره والاختبارات العازلة وسجلات الفحص الحراري في التمييز بين تقادم العزل العام والسخونة الموضعية الزائدة للسليلوز.

لا تستخدم نسبة ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون كقاعدة مستقلة للنجاح أو الفشل. إذ تتغير النسبة مع ممارسات حفظ الزيت وفقدان الغاز عبر التنفس واستبدال الزيت والتغطية بالنيتروجين وعمر الورق. وهي مؤشر تشخيصي داعم، وليست بديلًا عن مراجعة الاتجاه.

أخطاء أخذ العينات التي تشوه التشخيص

لا يمكن لطريقة مختبرية صحيحة تقنيًا أن تعوض عينة زيت غير ممثلة. فدخول الهواء إلى المحقنة أو الزجاجة يغير قراءات الأكسجين والنيتروجين ويمكن أن يخفف الغازات المذابة. وقد يحتوي الصمام الذي لم يُغسل على زيت راكد من وصلة أخذ العينات بدلًا من زيت الخزان. كما يمكن أن تؤثر حاويات العينات المتسربة، والنقل الطويل في حرارة مرتفعة، ووضع الملصقات غير المكتمل، وبقايا مذيب التنظيف في النتيجة.

• استخدم جهاز أخذ عينات نظيفًا ومحكمًا للغاز مناسبًا لأعمال الغازات المذابة، وتحقق من أن الوصلات والأنابيب لا تسحب الهواء إلى الداخل.
• اغسل وصلة أخذ العينات بما يكفي لإزالة الزيت الراكد مع تجنب فقدان الزيت أو انسكابه دون ضرورة.
• سجل نقطة أخذ العينة وتاريخها وحالة تحميل المحول ودرجة حرارة الزيت عند توفرها وأي حدث تشغيل غير معتاد قبل إرسال العينة.
• حافظ على اتساق العينات المتكررة: إذ إن استخدام صمام أخذ العينات نفسه وحالة تشغيل قابلة للمقارنة يجعل الاتجاه أكثر موثوقية بكثير.

يفيد الأكسجين والنيتروجين بشكل خاص في تقييم سلامة العينة وسلوك تنفس الخزان. وقد تشير القيم المرتفعة بصورة غير متوقعة إلى دخول الهواء أثناء أخذ العينات، أو نظام خزان تمدد متسرب، أو تعرض الزيت للهواء مؤخرًا. وهما لا يشخصان بمفردهما عطلًا كهربائيًا داخليًا، لكنهما قد يفسران سبب ظهور نسب الغازات بصورة غير متسقة.

استخدم سياق التشغيل لتحديد المصدر المحتمل

يشير تحليل الغازات المذابة إلى طاقة العطل ونواتج التحلل؛ ونادرًا ما يحدد موقعًا ماديًا دقيقًا بمفرده. ويوجه نمط الغازات الحرارية الذي يرتفع فقط خلال فترات الحمل المرتفع الانتباه نحو الوصلات وقدرة التبريد ومقاومة التلامس ومسارات حمل التيار. أما النمط الذي يتغير بعد عمليات تغيير الجهد فيشير نحو دائرة مغير الجهد أو الأسلاك المرتبطة بها. وتتطلب الغازات التي تزداد بعد حدث قصر الدائرة مراجعة خطر الإزاحة الميكانيكية وكذلك الإجهاد الكهربائي.

يمكن أن تغير ترتيبات الإمداد الاحتياطية أو المؤقتة أيضًا أنماط التحميل. عندما ينقل الموقع الحمل عبر مجموعة مولدات ديزل من النوع المفتوح، تأكد مما إذا كان المحول قد تعرض لخطوات تحميل غير معتادة، أو تغذية متكررة، أو ضبط للجهد، أو دورة تشغيل متغيرة حول تاريخ أخذ العينة. لا تفسر هذه الأحداث كل زيادة في الغازات، لكنها ذات صلة عند التمييز بين عيب داخلي مستمر واستجابة لظروف تشغيل استثنائية.

ينبغي استخدام التصوير الحراري للنهايات المتاحة، وفحص نظام التبريد، ومراجعة تشغيل المراوح والمضخات، والمسح بالأشعة تحت الحمراء للجلب وصناديق الكابلات، وسجلات صيانة مغير الجهد لاختبار فرضية تحليل الغازات المذابة. ويجب أن يجيب اختبار المتابعة المختار عن سؤال محدد. فالاختبارات الواسعة دون فرضية عن العطل غالبًا ما تنتج قراءات غير مرتبطة وتؤخر القرار.

تحويل تقرير المختبر إلى قرار إجراء

صنف النتيجة حسب درجة الإلحاح بدلًا من اعتبار كل غاز غير طبيعي حالة تستدعي التوقف. ويمكن أن تبقى الغازات التاريخية المستقرة دون أدلة تشغيلية سلبية تحت فترة أخذ عينات أقصر. وتتطلب الزيادة الواضحة في النمط الحراري التحقيق في التبريد والحمل ونقاط التلامس ومصادر التسخين الموضعية. أما النمو السريع للغازات القابلة للاشتعال، أو اكتشاف الأسيتيلين حديثًا، أو نشاط مرحلات الحماية، أو تغيرات الضغط غير المفسرة، أو الضوضاء غير الطبيعية، فتبرر مراجعة هندسية عاجلة واتخاذ قرار بشأن خفض الحمل أو الإخراج من الخدمة.

احتفظ بتقارير المختبر الأصلية والكروماتوغرامات عند توفيرها وتفاصيل العينات وسجلات التحميل والإجراءات التصحيحية في ملف سجل واحد للمحول. فهذا يمنع التعامل مع مشكلة متكررة باعتبارها حدثًا جديدًا بعد تغير الموظفين أو المقاولين. كما يجعل تفسير نتيجة تحليل الغازات المذابة التالية أسهل، لأن سجل الصيانة يوضح ما إذا كان اتجاه الغاز قد استمر أو استقر أو استجاب بعد الإصلاح.

يكون تحليل الغازات المذابة أكثر فعالية عندما يُعامل كدليل يوجه الفحص التالي، لا كتشخيص منفصل عن سجل تشغيل المعدات. وتوفر عينة تأكيدية نظيفة واتجاهًا يمكن الاستناد إليه وفحوصات متابعة موجهة أساسًا أقوى لاتخاذ إجراء صيانة من أي قيمة غاز منفردة.