ماذا يحدث عندما يفشل محول الطاقة؟

عندما يفشل محول الطاقة ، يمكن أن يكون الموقف خطيرًا للغاية ، مع عواقب تتراوح من أضرار المعدات نفسها إلى شلل شبكة الطاقة بأكملها ، وحتى حوادث السلامة مثل النار أو الانفجار. ما يحدث بالضبط يعتمد على نوع الخطأ ، وشدته ، وتصميم المحول ، ومدى سرعة تشغيل الأجهزة الواقية.

فيما يلي بعض السيناريوهات الممكنة:

الظواهر غير الطبيعية (علامات يمكن ملاحظتها):

ارتفاع درجة الحرارة: يتم إنشاء كمية كبيرة من الحرارة محليًا عند نقطة الصدع ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الزيت أو ارتفاع درجة حرارة اللف بشكل حاد. سيؤدي مقياس الحرارة أو التصوير الحراري إلى التنبيه.

الصوت غير الطبيعي: يتم سماع أصوات "صاخبة" قوية أو "طقطقة" أو "انفجار" أو حتى "صاخبة" في الداخل. يحدث هذا بسبب الاهتزازات الكهرومغناطيسية القوية الناجمة عن تصريف القوس ، أو تمزق مادة العزل ، أو النار الفضفاض أو الزائد الشديد.

تغيير مستوى الزيت غير الطبيعي: قد يتسبب الغاز الناتج عن الأخطاء الداخلية أو كميات كبيرة من الغاز الناتج عن التحلل العالي درجات الحرارة للزيت العازلة عن طريق الأقواس إلى زيادة غير طبيعية للزيت (زيادة الضغط) أو الانخفاض (التسرب).

رذاذ الزيت أو تسرب الزيت: قد تتسبب الزيادة الحادة في الضغط الداخلي إلى رش صمام تخفيف الضغط من الزيت ، أو أن الأنابيب والأنابيب والاسعدات والأجزاء الأخرى قد تمزق وتسرب الزيت بسبب ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط أو الإجهاد الميكانيكي.

الدخان والنار: قد تشعل درجة الحرارة المرتفعة والأقواس الزيت العازلة أو المواد العازلة الصلبة ، مما يتسبب في تدخين المحول أو حتى يطلق النار.

توليد الغاز: يتحلل الزيت العازلة تحت درجة حرارة عالية وإنتاج غازات مثل الهيدروجين ، الميثان ، الإيثان ، الإيثيلين ، الأسيتيلين ، أول أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد الكربون ، إلخ (تحليل الغاز الذائب/DGA هو طريقة تشخيص خطأ هامة). قد تسبب كميات كبيرة من تراكم الغاز زيادة مفاجئة في الضغط.

تشوه القشرة أو تمزقه: في الحالات القصوى ، قد يتسبب الضغط الداخلي الضخم أو طاقة القوس في تضخيم خزان المحول أو تشوه أو حتى انفجار.

الضرر الداخلي:

فشل متعرج:

الدوران القصيرة الدوران: العزل بين المنعطفات المجاورة في نفس اللف متضرر ، مما يشكل حلقة دائرة قصيرة وتسبب في ارتفاع درجة الحرارة المحلية.

الدائرة القصيرة للطبقة البينية: العزل بين الطبقات المتعرجة تضررت.

دائرة قصيرة من المرحلة إلى المرحلة: يتم كسر العزل بين لفائف الطور المختلفة.

ماسورة قصيرة إلى الأرض: يتم كسر العزل بين اللف واللبات أو الخزان (الأرض).

دائرة متعرج مفتوحة: السلك مكسور أو نقطة الاتصال غير محسوبة.

تشوه/إزاحة متعرج: تتسبب قوة الدائرة الكهرومترات القصيرة القصيرة في التشوه ميكانيكيًا أو تخفيف أو حتى انهيار.

الفشل الأساسي:

الأساس الأساسي متعدد النقاط: يجب تصميم النواة للحصول على نقطة تأريض موثوقة واحدة فقط. إذا كانت هناك نقطة تأريض إضافية ، فسيتم تشكيل تيار متداول ، مما تسبب في ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو حتى ذوبان النواة.

دائرة قصيرة بين القطع الأساسية: يؤدي الأضرار التي لحقت بالطلاء العازلة إلى دائرة قصيرة بين القطع ، مما يؤدي إلى زيادة فقدان تيار الدوامة وارتفاع درجة الحرارة.

فشل نظام العزل:

الشيخوخة ، الرطوبة ، وانهيار العزل الصلب (الورق المقوى ، الإقامة ، إلخ).

الشيخوخة ، الرطوبة ، التلوث ، الكربنة ، وانخفاض قوة انهيار الزيت العازلة.

انقر فوق فشل التبديل: ضعف الاتصال ، تآكل الاتصال ، انهيار العزل ، التشويش الميكانيكي ، أو فشل آلية القيادة.

فشل الجلبة: الفلاش أو التفريغ القذر أو الرطوبة الداخلية أو التكسير مما يؤدي إلى انهيار ، أو ختم الفشل وتسرب الزيت.

فشل نظام التبريد: انسداد المبرد ، توقف مضخة المروحة/الزيت ، تسرب خط أنابيب التبريد ، مما يؤدي إلى ضعف تبديد الحرارة ، زيادة درجة الحرارة ، عزل العزل المتسارع أو الفشل.

التأثير على النظام الكهربائي:

إجراءات حماية الترحيل: تم تجهيز المحولات بحماية متعددة (الحماية التفاضلية ، حماية الغاز ، حماية التيار الزائد ، حماية الضغط ، حماية درجة الحرارة ، إلخ). عند حدوث خطأ ، ستكتشف أجهزة الحماية ذات الصلة بسرعة الشذوذ (عدم التوازن الحالي ، وتوليد الغاز ، وزيادة الضغط ، ودرجة الحرارة المفرطة) والتصرف:

الرحلة: افصل قاطع الدائرة المتصل بالمحول وعزل المحول المعيب عن شبكة الطاقة. هذا هو الرابط الأكثر أهمية ، يهدف إلى منع الحادث من التوسع.

المنبه: أرسل إشارات الصوت والضوء أو معلومات الإنذار عن بُعد.

تقلب الجهد أو إسقاط: سوف يتسبب الصدع نفسه أو التعثر في الحماية في أن يتراجع جهد الحافلة بالمحول أو يتقلب على الفور ، مما يؤثر على جودة إمدادات الطاقة لمستخدمي المصب.

انقطاع مصدر الطاقة: إذا كان المحول المعيب عقدة رئيسية في سلسلة إمدادات الطاقة ، فإن التعثر سيؤدي إلى انقطاع طاقة واسع النطاق في المنطقة التي يوفرها الطاقة.

مشكلات استقرار النظام: قد يؤدي تعثر خطأ محول رئيسي كبير في تعطيل توازن الطاقة واستقرار شبكة الطاقة ، وفي الحالات الشديدة قد يتسبب في انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع أو حتى انهيار النظام (فشل متتالي).

صدمة تيار الدائرة القصيرة: سيؤدي خطأ الدائرة القصيرة داخل المحول إلى توليد تيار محرك قصير ، والذي لن يسبب أضرارًا مدمرة للمحول نفسه ، ولكن أيضًا يتسبب في قوة كهربائية ضخمة وصدمة الإجهاد الحراري إلى Busbars ، والمفاتيح ، والخطوط ، وما إلى ذلك.

مخاطر السلامة:

النار والانفجار: من المحتمل جدًا أن يتسبب الزيت العازف في درجات الحرارة العالية التي تم رشها إلى حريق عندما يصادف الهواء أو القوس الكهربائي. في مساحة محصورة ، قد ينفجر خليط غاز الزيت. هذا هو الوضع الأكثر خطورة.

إطلاق المواد السامة: سيطلق حرق الزيت العازلة والمواد العازلة الدخان السام والغاز.

بقع الضرر في المعدات: قد يتسبب انفجار انفجار أو خزان الزيت في زيت درجات الحرارة العالية والحطام والأجزاء ، مما يسبب ضررًا للموظفين والمعدات القريبة.

التلوث البيئي: كميات كبيرة من تسرب الزيت العزل سوف تلوث مصادر التربة والماء.