ما الاختبارات الروتينية المطلوبة قبل توصيل الجهد إلى محول بقدرة 110 kV؟

ما الاختبارات الروتينية المطلوبة قبل تغذية محول بجهد 110 kV؟

قبل تغذية محول بجهد 110 kV، يجب أن تؤكد الاختبارات الروتينية سلامة العزل، وصحة التوصيلات، وجاهزية الحماية، وظروف التشغيل الآمنة في كامل منظومة تركيب المحول.

بالنسبة لمديري مراقبة الجودة والسلامة، لا يتمثل السؤال المحوري في ما إذا كانت الاختبارات الفردية قد اكتملت، بل في ما إذا كانت الأدلة المجمعة تدعم التغذية الأولى الآمنة.

قد يبدو محول بجهد 110 kV مكتملاً ميكانيكياً، بينما لا يزال يحتوي على رطوبة أو توصيلات مغير نقرات غير صحيحة أو عزل تالف أو أخطاء في الأسلاك أو عيوب في الحماية.

قد تتسبب هذه العيوب الخفية في فصل فوري، أو فشل عازل، أو تلف المعدات، أو انقطاعات مطولة، أو مخاطر جسيمة على الأفراد عند تطبيق الجهد للمرة الأولى.

النهج الأكثر فعالية هو برنامج مضبوط لما قبل التشغيل باستخدام إجراءات معتمدة، وأجهزة معايرة، ومعايير قبول موثقة، ومراجعة مستقلة للسجلات الحرجة.

ينبغي أن تتبع الاختبارات الروتينية مواصفات المشروع، وتعليمات الشركة المصنعة، ومتطلبات شبكة الكهرباء المحلية، والمعايير المعمول بها مثل IEC 60076 وIEC 60214 وIEC 60060.

لا ينبغي أبداً تقييم قيم الاختبار بمعزل عن غيرها. يجب مقارنة النتائج بسجلات المصنع، واختبارات الموقع السابقة، وبيانات لوحة اسم المحول، والاتساق المتوقع بين الأطوار.

ينبغي لمديري الجودة أيضاً التحقق من أن كل تقرير اختبار يحدد الأصل، وتاريخ الاختبار، والظروف المحيطة، والرقم التسلسلي للجهاز، وموظفي الاختبار، وقرار القبول المعتمد.

يجب على مديري السلامة ضمان بقاء حدود الاختبار، وترتيبات التأريض، وإجراءات القفل، وممارسات التفريغ، والتحكم في الوصول فعالة طوال عملية التشغيل.

قبل بدء أي اختبار كهربائي، تأكد من تجميع المحول بشكل صحيح، وتأريضه بصورة سليمة، وملئه بالزيت إلى المستوى المطلوب، وخلوه من التسربات المرئية أو المواد الغريبة.

ابدأ بتسلسل اختبارات مضبوط قبل التغذية

يبدأ تسلسل الاختبارات العملي بمراجعة المستندات والفحص البصري، ثم ينتقل عبر الفحوص الكهربائية ذات الجهد المنخفض، وتشخيص العزل، والاختبارات الوظيفية، والتحقق النهائي من الحماية.

هذا الترتيب مهم لأن العيوب الميكانيكية أو التوثيقية أو عيوب الأسلاك الواضحة يجب تصحيحها قبل أن تعرض الاختبارات ذات الجهد الأعلى الأفراد أو المعدات لمخاطر غير ضرورية.

تأكد من توفر المخطط أحادي الخط المعتمد، ورسومات الأسلاك، وإعدادات الحماية، ومنطق المرحلات، وجداول الكابلات، وشهادات اختبار المحول في موقع العمل.

تحقق من لوحة اسم المحول مقارنةً بتصميم المشروع، بما في ذلك القدرة المقننة، ونسبة الجهد، ومجموعة المتجهات، والمعاوقة، وطريقة التبريد، والتردد، ونطاق النقرات، ومستويات العزل.

تحقق من إزالة جميع تأريضات الإنشاء المؤقتة، وأسلاك الاختبار، وأدوات الرفع، ومواد التغليف، والأجسام الغريبة قبل إصدار الموافقة النهائية للتغذية.

افحص العوازل الاختراقية بحثاً عن الشقوق، والتلوث، وترشح الزيت، والأطراف التالفة، وعلامات الأطوار غير الصحيحة، والخلوص غير الكافي عن الهياكل المؤرضة أو الموصلات القريبة.

راجع مؤشرات مستوى الزيت، وأجهزة تنفيس الضغط، ومعدات خزان التمدد، ومجففات هلام السيليكا، والمشعات، ومراوح التبريد، والمضخات، والصمامات، وإحكام غلق خزانة التجميع.

بالنسبة للتركيبات الخارجية، تأكد من اكتمال مانعات الصواعق، ومعدات تأريض النقطة المحايدة، ونهايات الكابلات، وخزانات التحكم، والسياج، وعلامات التحذير، وترتيبات التصريف.

ينبغي تسجيل أي انحراف غير محلول في قائمة ملاحظات تتضمن المسؤول، والإجراء التصحيحي، وتاريخ الاستحقاق، وتأكيداً واضحاً بأنه لا يهدد سلامة التغذية.

ما الاختبارات الكهربائية التي تؤكد سلامة عزل المحول؟

تعد حالة العزل أولوية قصوى قبل تغذية محول بجهد 110 kV لأن الفشل العازل يمكن أن يسبب تلفاً شديداً للمعدات وأعمال استعادة طويلة.

يُجرى اختبار مقاومة العزل عادة بين كل ملف والأرض، وكذلك بين الملفات، باستخدام جهد اختبار مستمر مناسب وقراءات مستقرة.

ينبغي تصحيح النتائج وفقاً لدرجة الحرارة عند الحاجة ومقارنتها بخطوط الأساس للتشغيل، وإرشادات الشركة المصنعة، والقيم النسبية الناتجة عن مجموعات الملفات الأخرى.

قد تشير قراءة مقاومة عزل منخفضة أو غير مستقرة إلى الرطوبة، أو تلوث السطح، أو توصيلات رديئة، أو عزل تالف، أو تأريض اختبار متبقٍ، أو إعداد اختبار غير صحيح.

يمكن لاختبار مؤشر الاستقطاب أن يوفر معلومات إضافية عن جفاف العزل ونظافته، ولا سيما عند إجرائه وفق الإجراء المعتمد وظروف درجة الحرارة المحددة.

يقيم اختبار السعة ومعامل الفقد، الذي يُسمى غالباً اختبار tan delta أو معامل القدرة، خسائر العزل في الملفات والعوازل الاختراقية وأنظمة العزل المرتبطة بها.

يمكن أن تكشف نتائج معامل الفقد غير الطبيعية عن تسرب الرطوبة، أو تقادم العزل، أو التلوث الموصل، أو تدهور العوازل الاختراقية، أو العيوب الداخلية التي قد لا تكشفها مقاومة العزل وحدها.

ينبغي أن تشمل اختبارات زيت المحول جهد الانهيار العازل، ومحتوى الرطوبة، والحموضة، والتوتر البيني، وتحليل الغازات الذائبة عند تطلب نطاق المشروع أو ظروف التخزين لذلك.

تؤكد القوة العازلة للزيت مقاومته للانهيار الكهربائي، بينما تساعد نتائج الرطوبة والغازات الذائبة على تحديد التلوث، أو ارتفاع الحرارة، أو القوس الداخلي، أو المناولة غير السليمة أثناء التركيب.

عندما تكون نتائج الاختبار موضع شك، لا تقم بالتغذية استناداً إلى الافتراضات. حقق في السبب، وأعد الاختبار في ظروف مضبوطة، واحصل على موافقة هندسية.

كيف تمنع اختبارات النسبة ومجموعة المتجهات والملفات التغذية غير الصحيحة؟

يتحقق اختبار نسبة لفات المحول من أن علاقة الجهد بين ملفات الجهد العالي والجهد المنخفض تطابق النسبة الموجودة على لوحة الاسم عند كل موضع نقرة متاح.

بالنسبة لمحول بجهد 110 kV، يكون اختبار النسبة مهماً بصورة خاصة بعد النقل، أو أعمال مغير النقرات، أو استبدال العوازل الاختراقية، أو الإصلاح الداخلي، أو التغييرات في التوصيلات الخارجية.

قد يشير انحراف النسبة إلى موضع نقرة غير صحيح، أو نقاط تلامس معيبة في مغير النقرات، أو تلف في الملف، أو توصيلات طور غير دقيقة، أو عدم تطابق بين المعدات المركبة والمعدات المحددة.

يؤكد اختبار مجموعة المتجهات إزاحة الطور وترتيب توصيل الملفات، مثل النجمة والمثلث وتوفر النقطة المحايدة وانزياح الطور بين الملفات.

يمكن أن يؤدي توصيل مجموعة متجهات غير صحيح إلى تيارات دوران خطرة، أو تشغيل خاطئ للحماية، أو مشكلات التشغيل على التوازي، أو أخطاء في تسلسل الأطوار عند توصيل المحول بالشبكة.

يتحقق اختبار مقاومة الملفات من الاستمرارية والمقاومة النسبية لملف كل طور، بما في ذلك تأثير مواضع تلامس مغير النقرات وجودة التوصيل.

ينبغي تصحيح قراءات المقاومة حسب درجة الحرارة عند الاقتضاء ومقارنتها بين الأطوار والنقرات وبيانات المصنع وأي سجلات اختبارات موقع سابقة.

قد تشير الفروقات الكبيرة بين الأطوار أو القراءات غير المستقرة إلى أطراف مرتخية، أو وصلات رديئة، أو موصلات تالفة، أو نقاط تلامس معيبة في مغير النقرات، أو أخطاء قياس تتطلب التحقيق.

يمكن أيضاً استخدام اختبار التوازن المغناطيسي عند تحديده للتعرف على أعطال الملفات الجسيمة أو الشذوذات في الدائرة المغناطيسية قبل دخول الوحدة إلى الخدمة.

تحمي هذه الاختبارات من فشل شائع في التشغيل: تغذية محول مركب فعلياً لكن تكوينه الكهربائي لا يطابق تصميم الشبكة.

لماذا تحتاج فحوصات مغير النقرات والدوائر المساعدة والتبريد إلى اهتمام مماثل؟

تتطلب مغيرات النقرات تحت الحمل ومغيرات النقرات خارج الدائرة فحصاً مخصصاً لأن التشغيل غير الصحيح يمكن أن يؤثر في تنظيم الجهد وموثوقية نقاط التلامس وقدرة تحميل المحول.

تحقق من موضع النقرة الفعلي محلياً وعن بُعد، ثم قارنه بإعداد التشغيل المعتمد، وخطة جهد النظام، ونتائج اختبار نسبة المحول.

بالنسبة لمغيرات النقرات تحت الحمل، اختبر أوامر الرفع والخفض المحلية والبعيدة، وإشارة الموضع، ومفاتيح الحد، وتشغيل المحرك، والإنذارات، والتشابكات، ومصدر طاقة التحكم.

افحص حجرة زيت مغير النقرات بشكل منفصل عند الاقتضاء، لأن حالة زيتها وتشغيلها الميكانيكي قد يختلفان عن خزان المحول الرئيسي.

افحص جميع مراحل التبريد، بما في ذلك اتجاه دوران المراوح، وتشغيل المضخات، وأدوات التحكم الحرارية، وإشارات البدء التلقائي، وأدوات التحكم اليدوية، والإنذارات، وتوفر المعدات الاحتياطية.

قد لا تكون معدات التبريد مطلوبة عند التغذية دون حمل، إلا أن تأكيد تشغيلها ضروري قبل أن يحمل المحول حملاً مستمراً أو يتعرض لدرجات حرارة محيطة مرتفعة.

اختبر سخانات صندوق التجميع، والإضاءة الداخلية، وإحكام الأطراف، وسخانات الحيز، وغدد الكابلات، وترتيبات منع التكثف، وحماية الغلاف من دخول الماء أو الغبار.

تتطلب تطبيقات الطاقة المؤقتة أو البعيدة أيضاً تحققاً منضبطاً من مصدر الطاقة الداعم. لا يمكن لمحول مختبر بصورة سليمة أن يعوض ظروف الإمداد المساعد غير المستقرة.

بالنسبة لمشاريع الطوارئ، يمكن لـنظام تخزين الطاقة المتنقل على مقطورة بقدرة 100kW/215kWh دعم الأحمال المساعدة المؤقتة، واتصالات الموقع، وأنشطة النشر المضبوطة.

يجعل تصميم بطارية LiFePO4 الخاص به، وقدرته البالغة 100 kW، وسعته البالغة 215 kWh، وحماية IP54، وميزات الإخماد التلقائي للحريق، مناسباً لبيئات الطاقة المؤقتة الصعبة.

ما اختبارات الحماية والتحكم التي يجب إكمالها؟

يؤكد اختبار الحماية أن المحول سيفصل بشكل صحيح عند الأعطال الداخلية، وظروف التشغيل غير الطبيعية، وأحداث النظام الخارجية التي تتطلب العزل أو استجابة الإنذار.

تحقق من أن إعدادات مرحلات الحماية تطابق دراسة التنسيق المعتمدة، وتصنيف المحول، ونسب محولات التيار، ونسب محولات الجهد، ومجموعة المتجهات، وترتيب تأريض النقطة المحايدة.

ينبغي إجراء اختبارات الحقن الأولي أو الثانوي حسب المطلوب للتحقق من قيم التقاط المرحل، والتوقيت، والوظائف المنطقية، ودوائر الفصل، والإنذارات، وسجلات الأحداث.

تشمل وظائف حماية المحول النموذجية الحماية التفاضلية، وحماية العطل الأرضي المقيد، والحماية من زيادة التيار، والحماية من العطل الأرضي، والحماية من زيادة الفيض، والحماية من الحمل الحراري الزائد.

اختبر إنذارات وفصل مرحل بوخهولتز عند تركيبه، بما في ذلك نقاط تلامس تراكم الغاز، ونقاط تلامس اندفاع الزيت، واستمرارية الأسلاك، وإظهار الإنذارات، وتشغيل قاطع الدائرة بصورة صحيحة.

تتطلب أجهزة تنفيس الضغط، ومرحلات الضغط المفاجئ، ومؤشرات درجة حرارة الزيت، ومؤشرات درجة حرارة الملفات، وإنذارات انخفاض مستوى الزيت، وإنذارات فشل التبريد، تحققاً وظيفياً.

ينبغي أن يؤكد الإشراف على دائرة الفصل أن كل مسار لفصل القاطع مستمر، وموسوم بشكل صحيح، ومنتهٍ بإحكام، وقادر على العمل من مصدر بطارية التيار المستمر المقصود.

اختبارات التشابك مهمة بالقدر نفسه. تأكد من أن مفاتيح الفصل، ومفاتيح التأريض، وقواطع الدائرة، وحماية المحول، وصلاحيات التحكم تعمل وفقاً للتسلسل المعتمد.

ينبغي أن تتحقق فحوصات SCADA والتحكم عن بُعد من صحة إشارة الحالة، والقيم التناظرية، وإرسال الإنذارات، وصلاحية التحكم، والطوابع الزمنية، وموثوقية الاتصال مع مركز التحكم.

قد ينجح مرحل الحماية في اختبار معزول، لكنه يفشل تشغيلياً بسبب أسلاك غير صحيحة، أو انعكاس قطبية CT، أو تعيين طرفي خاطئ، أو عدم توفر طاقة التحكم بالتيار المستمر.

كيف ينبغي التحقق من التأريض والعوازل الاختراقية والتوصيلات الخارجية؟

تحمي عملية التحقق من التأريض الأفراد والمعدات من خلال ضمان وجود مسار فعال لتيار العطل وبقاء الأجزاء الموصلة المكشوفة ضمن جهود لمس وخطوة مقبولة.

قس أو تحقق من نظام تأريض المحطة الفرعية وفقاً لتصميم المشروع، بما يشمل تأريض خزان المحول، وتأريض النقطة المحايدة، وربط خزانة التجميع، وتوصيلات أرضي مانع الصواعق.

تأكد من تركيب معدات تأريض النقطة المحايدة للمحول تماماً كما هو مصمم، سواء كان النظام يستخدم التأريض المباشر، أو التأريض بالمقاومة، أو التأريض بالمفاعلة، أو محول تأريض.

يجب فحص عزم توصيلات العوازل الاختراقية باستخدام القيم المعتمدة، مع استخدام معدات مناسبة، وأسطح تلامس نظيفة، وتعريف صحيح للأطوار، وعدم وجود إجهاد ميكانيكي من الموصلات المتصلة.

افحص نهايات إحكام الكابلات، والوصلات العلوية، ودعامات قضبان التوصيل، ووصلات التمدد، ومخاريط الإجهاد، وحلقات كورونا، ومسافات الخلوص قبل تطبيق جهد النظام.

ينبغي فحص تركيب مانع الصواعق من حيث التصنيف، وتعيين الطور، وطول موصل التأريض، وتوصيلات العداد عند استخدامها، والنهايات الكهربائية والميكانيكية الآمنة.

قس الاستمرارية عبر روابط التأريض وتحقق من عدم بقاء أي روابط عرضية، أو وصلات مؤقتة، أو توصيلات غير مقصودة بين النقطة المحايدة والأرض من أعمال الإنشاء أو الاختبار السابقة.

ينبغي لمديري السلامة طلب جولة تفقد نهائية موثقة تشمل ممثلي الإنشاء والتشغيل والعمليات والجودة والسلامة قبل منح تفويض التغذية.

ما الذي ينبغي أن يتضمنه تصريح التغذية النهائي؟

ينبغي أن يكون التصريح النهائي قراراً رسمياً قائماً على الأدلة، وليس بياناً غير رسمي بأن المحول يبدو جاهزاً أو أن الجدول الزمني يتطلب التغذية.

قم بتجميع ملف تشغيل يتضمن شهادات اختبارات المصنع، وتقارير الاختبارات الروتينية بالموقع، وتحليل الزيت، وسجلات اختبار الحماية، وفحوصات الأسلاك، وشهادات المعايرة، والرسومات المعتمدة.

وثق كل حالة عدم مطابقة، وإجراء تصحيحي، ونتيجة إعادة اختبار، واستثناء هندسي، وبند متبقٍ، مع التمييز بوضوح بين القيود التشغيلية وعوائق التغذية الفعلية.

قبل التغذية، اعقد اجتماعاً موجزاً يغطي مسؤوليات المناورة، وقنوات الاتصال، وإجراءات الطوارئ، ومناطق الاستبعاد، والمؤشرات المتوقعة، ومعايير إيقاف العملية.

ينبغي مراقبة التغذية الأولية لرصد تيار الاندفاع، وسلوك المرحلات، والضوضاء غير الطبيعية، والاهتزاز، وتسرب الزيت، وتشغيل مرحل الغاز، ونسبة الجهد، وتسلسل الأطوار.

بعد التغذية، افحص المحول مرة أخرى وهو تحت الجهد، ثم كرر الملاحظات بعد تطبيق الحمل وبدء معدات التبريد في التشغيل الخدمي العادي.

لا ينبغي تغذية محول بجهد 110 kV إلا عندما تشكل أدلة العزل والنسبة والملفات والزيت والحماية والتأريض والدوائر المساعدة والتوصيلات الخارجية سجلاً متسقاً للقبول.

بالنسبة لمديري مراقبة الجودة والسلامة، يمثل هذا السجل المنضبط أقوى ضمان ضد الأعطال القابلة للمنع، وأحداث المناورة غير الآمنة، وفقدان الخدمة المكلف.