التفقد الخاص بمحولات التوزيع عن طريق الكشف عن العيوب

اقرأ في هذا المقال


ضرورة التفقد الخاص بمحولات التوزيع الكهربائية

يعتبر محول التوزيع (DT)، أي محول القدرة الذي يعمل عادة عند مستويات جهد (35) كيلو فولت و (10) كيلو فولت، هو المعدات الرئيسية في شبكة توزيع القدرة وتعتبر جودته ذات أهمية كبيرة لأمن واستقرار شبكة الطاقة، في السنوات الأخيرة؛ اشترت شبكة الطاقة الصينية عدداً كبيراً من (DTs) سنوياً مع التطور السريع لبناء شبكة الطاقة.

كما يعتبر فحص أخذ العينات هو الطريقة الرئيسية المستخدمة للتحكم في مخاطر الجودة للمستخدمين، كما ويتم إجراؤه وفقاً للوائح شبكة الطاقة في الشراء، بحيث توجد العديد من عناصر وإجراءات الاختبار في عمليات التفتيش، وبسبب التشغيل غير الطبيعي لأدوات القياس وتداخل العوامل البيئية وإهمال المفتشين وعوامل الظروف الخاصة الأخرى؛ فإنه من المحتمل أن تحدث أخطاء القياس وتقارير الاختبار غير المعقولة.

مما يؤدي إلى سوء التقدير في فحص (DT)، لذلك؛ فإنه يتم استخدام بعض المنتجات غير المؤهلة في شبكة الطاقة، مما يؤدي إلى مخاطر على استقرار وسلامة شبكة الطاقة، وذلك لحل هذه المشكلة، كما يقرر المفتشون إعادة اختبار (DT) من خلال خبرتهم عندما تقترب نتائج قياس معينة في التفتيش من الحد المؤهل، ومع ذلك لا يمكن اكتشاف سوى عدد قليل من أخطاء القياس يدوياً.

حيث أن هذا الحل يعتبر غير علمي وغير موثوق به، ومن ثم؛ فقد تم اقتراح استخدام كشف الخطأ للإشارة إلى تقارير التفتيش غير المعقولة لـ (DTs)، والتي يمكن أن تجد تقارير التفتيش المحتملة مع أخطاء القياس ومساعدة المفتشين في تقرير ما إذا كان ينبغي إعادة اختبار (DTs)، كما يمكن لهذا البحث تحسين دقة وكفاءة فحص (DT).

تطبيق قياس الخطأ على الأداء الفعلي لمحولات التوزيع

يتم تطبيق اكتشاف الشذوذ على نطاق واسع في مجالات مختلفة، مثل اكتشاف التسلل واكتشاف الاحتيال والمعالجة المسبقة للبيانات، وخاصةً في تطبيقات الصناعة، بحيث يمكن استخدام اكتشاف الشذوذ لتحديد عيوب الجودة المخفية في المراقبة والقياس، بحيث تم دراسة استراتيجيات الكشف عن الشذوذ لفحص السطح.

كما تم اقتراح طريقة للكشف الخارج في البيانات متعددة المتغيرات لإيجاد وتوطين الأحداث المفاجئة في بيانات السلالة، وتمت الإشارة إلى أنه يمكن استخدام التعلم المتري العميق مع الشبكات الثلاثية في اكتشاف الشذوذ السطحي.

الإبلاغ عن تقارير التفتيش غير المعقولة الخاصة بمحولات التوزيع

تعليمات لفحص محولات التوزيع

كأهم الأجهزة في شبكة التوزيع، تتوفر العديد من أنواع (DTs) على سبيل المثال، يمكن تقسيم (DTs) الأكثر شيوعاً 10 كيلو فولت إلى فئتين، وهما مغمور بالزيت وجاف، حيث أن المحولات المغمورة بالزيت ذات (10) كيلو فولت والمستخدمة بشكل شائع مقسمة أيضاً إلى (100) كيلو فولت أمبير، (160) كيلو فولت أمبير، (200) كيلو فولت أمبير، (315) كيلو فولت أمبير و (400) كيلو فولت أمبير، وذلك وفقاً لقدرتها المقدرة.

بالنسبة للمحول المغمور بالزيت (10) كيلو فولت، بحيث تشمل الاختبارات فحص العينات والاختبار الروتيني واختبار النوع والاختبار الخاص واختبار التسليم، بحيث تختلف العناصر بسبب أغراض الاختبار المختلفة، حيث يهدف فحص أخذ العينات لـ (DTs) إلى العثور على عيب الجودة.

وأثناء فحص أخذ العينات “للمحولات المغمورة بالزيت” (10) كيلو فولت شائعة الاستخدام، بحيث يتم عادةً إجراء سلسلة من عناصر الاختبار الروتينية، والتي تشمل قياس ارتفاع درجة الحرارة ونسبة الجهد ومقاومة اللف ومقاومة ماس كهربائي وفقدان الحمل وعدم تحميل التيار الكهربائي، لذلك لا يكون هناك خسارة في الحمل والتفريغ الجزئي واختبار الزيت العازل.

كشف الخطأ في تقارير التفتيش لمحولات التوزيع

نظراً لعوامل مختلفة؛ فإن قياس الأخطاء أثناء فحص (DTs) أمر لا مفر منه، وفي حين أن هذه الأخطاء قليلة، وبشكل عام؛ فإنه من الصعب تحديد أخطاء القياس هذه، وفي بعض الحالات، إذا كانت بعض القيم غير طبيعية بشكل واضح ولكن ضمن النطاق المؤهل، على سبيل المثال إذا كانت قيمة القياس (490) والنطاق المؤهل من (0) إلى (500)؛ فسيقوم المفتشون بإعادة فحصها وفقاً لخبراتهم.

ولكن ما إذا كان سيتم إعادة التفتيش سيعتمد كلياً على خبرة المفتشين وحدسهم؛ فإنه يمكن العثور على عدد قليل من أخطاء القياس، ووفقاً للاحتمال الإحصائي، تعتبر نتائج القياس القريبة من الأغلبية صحيحة وموثوقة.

وبالمقارنة مع بيانات تقارير الفحص الصحيحة؛ فإن البيانات التي بها أخطاء سيكون لها توزيع مكاني مختلف، وبالتالي يمكن تحويل الإبلاغ عن تقارير الفحص غير المعقولة الخاصة بـ (DT) إلى كشف الشذوذ في تقارير فحص (DT).

جمع العينات الخاصة بفحص محولات التوزيع

تتطلب هذه الدراسة جميع العينات في مجموعة البيانات التي تنتمي إلى نفس النوع المحدد، مما يضمن أن جميع العينات في مجموعة البيانات لها خصائص متشابهة، كما توجد العديد من التقسيمات الفرعية لـ (DT)، في حين أن تقارير الاختبار مبعثرة.

لذلك؛ فإن جمع عينات محددة أمر صعب، على سبيل المثال، المحولات المغمورة بالزيت (10) كيلو فولت بسعة (100) كيلو فولت أمبير هي الأكثر استخداماً في توزيع شبكة الطاقة، بحيث تم جمع وتحليل جميع تقارير الفحص للمحولات المغمورة بالزيت بجهد (10) كيلو فولت بسعة (100) كيلو فولت أمبير في السنوات الثلاث الماضية.

المصدر: C. Aj, M. A. Salam, Q. M. Rahman, F. Wen, S. P. Ang and W. Voon, "Causes of transformer failures and diagnostic methods—A review", Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 82, pp. 1442-1456, Feb. 2018.T. Bi, J. Chen and M. Sun, "Study on risk identification and prevention of power transformer based on sampling inspection theory", Int. J. Secur. Appl., vol. 8, pp. 277-288, May 2014.M. A. F. Pimentel, D. A. Clifton, L. Clifton and L. Tarassenko, "A review of novelty detection", Signal Process., vol. 99, pp. 215-249, Jun. 2014.M. Goldstein and S. Uchida, "A comparative evaluation of unsupervised anomaly Detection algorithms for multivariate data", PLOS One, vol. 11, no. 4, Apr. 2016.


شارك المقالة: