الهندسةالهندسة الكهربائية

الصيانة الذكية لمحولات القدرة الكهربائية

اقرأ في هذا المقال
  • ضرورة تسليط الضوء على الصيانة الذكية لمحولات القدرة الكهربائية
  • الفحص الأولي لمحولات القدرة الكهربائية
  • الاختبارات التشخيصية لمحولات القدرة الكهربائية
  • برامج الصيانة الذكية لمحولات القدرة الكهربائية

ضرورة تسليط الضوء على الصيانة الذكية لمحولات القدرة الكهربائية:

 

يعد تزايد الطلب على الطاقة وزيادة التوليد الموزع والبنية التحتية القديمة للأصول جزءاً من التحديات الرئيسية التي تواجه مرافق الكهرباء في وقتنا الحالي، حيث يحتاج مديرو الأصول والصيانة إلى ضمان موثوقية أصولهم في بيئة تشهد ضغوطاً متزايدة من حيث التكلفة.

 

ونظراً لأن محولات القدرة هي من بين أكثر المكونات أهمية وتكلفة في شبكات الطاقة الكهربائية؛ فقد أصبحت برامج إدارة دورة الحياة أكثر شيوعاً، وبالتالي؛ غالباً ما يتم استخدام نهج من خطوتين للحفاظ على عملية إدارة دورة الحياة أكثر فعالية من حيث التكلفة.

 

الفحص الأولي لمحولات القدرة الكهربائية:

 

في خطوة الفرز الأولية؛ فإنه من الممكن تقييم محولات الطاقة من خلال مراقبة المكونات الأكثر أهمية واستخدام طرق الاختبار التي يمكن أن تشير إلى مجموعة واسعة من المشاكل، كما أن أقوى طريقة هي غربلة هي تحليل الغازات المذابة (DGA).

 

ونظراً لحقيقة أن هذه الطريقة يمكن استخدامها لاكتشاف مجموعة واسعة جداً من المشكلات المتعلقة بالجزء النشط؛ فإنها تجعلها القياس الأكثر قبولاً واستخداماً على نطاق واسع، والتي يتم إجراؤها بشكل روتيني على المحولات الكهربائية، خاصةً إذا تم إجراؤه بشكل متكرر؛ فإنه يسمح أيضاً باكتشاف أوضاع الفشل النامية من خلال الاتجاه بمرور الوقت وتقييم معدل التغيير في تركيزات غاز معينة.

 

في كثير من الحالات، تصل البطانات إلى نهاية عمرها الافتراضي قبل محول الطاقة نفسه، ومع ذلك؛ فإن الوصول التشخيصي لـ (DGA) المتعلق بالبطانات محدود، لذلك؛ فإنه يجب تضمين قياسات معامل القدرة والتبديد والسعة في عملية الفرز كجزء من برنامج إدارة دورة حياة المحولات.

 

وبناءً على معلومات الحالة هذه؛ فإنه من الممكن تعيين احتمالية فشل كل أصل، وفي الخطوة الثانية يمكن إجراء تقييم أكثر تفصيلاً لحالة الأصول عالية الخطورة بما في ذلك الاختبار التشخيصي.

 

الاختبارات التشخيصية لمحولات القدرة الكهربائية:

 

يجب استخدام طرق اختبار إضافية لإجراء مزيد من التقييم للحالة واتخاذ قرار بشأن إجراءات الصيانة أو الإصلاح أو الاستبدال. بالإضافة إلى اختبارات (DGA) المذكورة أعلاه واختبارات عامل الطاقة والتبديد؛ فإنه يمكنك استخدام مجموعة متنوعة من طرق الاختبار الكهربائي لتشخيص المشكلات المختلفة داخل محول الطاقة.

 

كما يمنحك كل نوع من أنواع الاختبار معلومة أخرى حول الحالة العامة لمحول الطاقة الخاص بك، بحيث توفر المقارنات مع بصمات الأصابع والقياسات السابقة معلومات إضافية، لذلك من أجل الحصول على صورة كاملة قدر الإمكان، حيث تحتاج إلى إيجاد طريقة لجعل هذه القطع تتلاءم معاً، وفي الماضي كان هذا ممكناً فقط عن طريق نقل البيانات يدوياً من أجهزة الاختبار الفردية إلى ملف مشترك واحد.

 

برامج الصيانة الذكية لمحولات القدرة الكهربائية:

 

برنامج (PTM):

 

تم تحسين برنامج (OMICRON Primary Test Manager)، وذلك من أجل الفحص الأولي والاختبار التشخيصي وتقييم الحالة للأصول ذات الجهد المتوسط والعالي، بما في ذلك محولات الطاقة والمعدات المرتبطة بها مثل البطانات ومغيرات الصنبور عند التحميل (OLTC)، بحيث يساعدك برنامج( PTM) في اختبار وتقييم الأصول وفقاً لمعايير وإرشادات (IEEE) و (IEC) الدولية المعمول بها.

 

برنامج واحد للاختبارات الكيميائية والكهربائية والعازلة:

 

في الوقت نفسه، يدعم برنامج (PTM) الشامل في جميع الاختبارات التشخيصية الكيميائية والكهربائية والعازلة الشائعة التي يتم إجراؤها باستخدام أنظمة اختبار (OMICRON) وتقييم الحالة المقابلة، مثل تقييم بيانات اختبار تحليل الغاز المذاب:

 

  • معامل القدرة أو عامل التبديد والسعة.

 

  • تيار الإثارة.

 

 

  • نسبة دوران المحولات.

 

  • مقاومة لف (DC).

 

  • مسح (OLTC) الديناميكي (DRM).

 

 

  • تحليل الاستجابة العازلة (التردد).

 

  • مقاومة العزل.

 

  • مؤشر الاستقطاب ونسبة امتصاص العازل.

 

  • تحليل استجابة تردد الاجتياح.

 

  • تحليل الغاز في المشغل.

 

لذلك، يتوجب فقط أن نشعر بالارتياح مع نوع واحد من برامج الاختبار، مما يعني أيضاً بذل جهد تدريب أقل، والى جانب مزايا توفير الوقت لأنظمة الاختبار الجديدة، على سبيل المثال، نظام اختبار محول الطاقة ثلاثي الطور (TESTRANO 600) أو (DIRANA) لتحليل استجابة التردد الكهربائي العازل، كما يمكن إجراء اختبار محول الطاقة في جزء صغير من الوقت اللازم في الماضي.

 

برنامج كفاءة إدارة البيانات:

 

يوفر برنامج (PTM) قاعدة بيانات جيدة التنظيم لإدارة جميع البيانات المتعلقة بمحول الطاقة للحصول على نظرة عامة شاملة عن حالته، كما يمكنك إدخال معلومات حول الموقع، بالإضافة إلى معلمات لوحة الاسم مثل الرقم التسلسلي أو مجموعة المتجهات أو تصنيفات الجهد والتيار الكهربائي.

 

وبدلاً من ذلك؛ فإنه يمكنك استيراد بيانات حول الموقع أو الأصول من أنظمة أخرى، على سبيل المثال أنظمة تخطيط موارد المؤسسات (ERP) أو الصيانة أو أنظمة إدارة الأصول، وبمجرد إدخال البيانات؛ فإنه يمكن إعادة استخدامها لجميع الاختبارات المستقبلية ويمكنك العثور على المحول الذي تبحث عنه ببضع نقرات كل شيء سريع وسهل.

 

كما تضمن وظيفة (PTM DataSync) مزامنة جميع بيانات الاختبار التي تم إنشاؤها في الحقل مع قاعدة بيانات مركزية، بحيث يوفر هذا وصولاً مضموناً إلى الاختبارات التي تم إجراؤها بالفعل، بالإضافة إلى المخططات المرتبطة بالاتصال وتقارير الاختبار، وفي أي وقت وبغض النظر عما إذا تم إجراء الاختبارات بواسطتك أو بواسطة أي عضو آخر في فريق الاختبار الخاص.

 

مميزات استخدام برنامج PTM:

 

يتميز إجراء الاختبار باستخدام برنامج (PTM) على مفهوم من أربع خطوات يغطي كل شيء بدءاً من مرحلة الإعداد وحتى تقرير الاختبار، لذلك باستخدام (PTM)؛ فإنه يمكنك إجراء تحضيرات شاملة ليوم الاختبار وتقليل مقدار الوقت الذي تقضيه بالخارج في الميدان، كما أنه وبفضل قاعدة البيانات المركزية، ويمكن أيضاً الوصول إلى أي إجراءات اختبار أو بيانات مُقاسة من اختبارات الأصول السابقة أثناء مرحلة الإعداد.

 

  • خطط الاختبار المخصصة: استناداً إلى قيم اللوحة التي تم إدخالها في قاعدة البيانات، تقوم (PTM) بإنشاء خطة اختبار مخصصة وفقاً للمعايير والإرشادات الحالية لكل أصل، وبالتالي توفر (PTM) خطة اختبار شاملة لتقييم حالة المحول الخاص بك بدقة. من خلال تحديد الاختبارات الفردية أو إلغاء تحديدها.

 

  • تنفيذ اختبار آمن تلقائي: تساعد مخططات التوصيل الواضحة المستخدم على ضمان إعداد معدات الاختبار بشكل صحيح، حيث لا يؤدي هذا فقط إلى تقليل الأخطاء إلى الحد الأدنى وتسريع عملية الاختبار، ولكنه يوفر أيضاً الحماية للمستخدم.

 

  • التقييم التلقائي والمقارنة والاتجاه: يمكن تحديد قيم الحدود وفقاً للإرشادات المعمول بها أو تحديدها بناءً على ملفات تعريف الحدود المخصصة الفردية الخاصة، بحيث يتم عرض تقييم “نجاح أو فشل” فوري لنتائج الاختبار بناءً على قيم الحد المحددة. بالإضافة إلى ذلك، يُعلمك تلميح الأدوات بمعلمات الاختبار التي يجب التحقيق فيها.

 

  • تقرير واحد لجميع الاختبارات: بمجرد الانتهاء من الاختبارات، يقوم (PTM) تلقائياً بإنشاء تقرير يتضمن جميع المعلومات المتعلقة بالأصول ونتائج الاختبار، كما يمنحك هذا نظرة عامة شاملة على محول الطاقة الذي تم اختباره ونتائج الاختبار والتقييم، حيث يمكنك بسهولة تكييف تقرير الاختبار هذا، على سبيل المثال، عن طريق الاختيار من بين أنواع مختلفة من جداول النتائج والرسوم البيانية.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

المصدر
W. H. Tang and Q. H. Wu, “Condition Monitoring and Assessment of Power Transformers Using Computational Intelligence”, Springer, 2011 Wang, Dian. Ontology-based fault diagnosis for power transformers. Diss. University of Liverpool, 2011. Stone, G. C., et al. "Practical implementation of ultrawideband partial discharge detectors." Electrical Insulation, IEEE Transactions on 27.1 (1992): 70-81. Bartnikas, R. "Partial discharges. Their mechanism, detection and measurement." Dielectrics and Electrical Insulation, IEEE Transactions on 9.5 (2002): 763-808.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى