اختبار نبضات التبديل: 4 فحوصات أساسية لسلامة المحولات

اختبار النبضة التبديلية وهو اختبار مهم للمحولات عالية الجهد يُستخدم لتقييم مدى قدرة نظام العزل على تحمل الجهد الزائد العابر الناتج عن عمليات التبديل، وإزالة الأعطال، وغيرها من أحداث النظام. ويكتسب هذا الاختبار أهمية خاصة بالنسبة للمحولات المستخدمة في مشاريع نقل الطاقة ذات الجهد الفائق ومحطات التحويل الفرعية.

يُطبق الاختبار شكل موجة نبضية محددة على نظام عزل المحول ويقيّم استجابته في ظروف تختلف عن ظروف التشغيل العادية بتردد التيار الكهربائي. ويجب أن تتوافق متطلبات الاختبار الدقيقة ومستويات الجهد ومعايير القبول دائمًا مع مواصفات المشروع المعتمدة والمعايير المعمول بها.

ما هو اختبار النبضة التبديلية؟

A اختبار نبضة التبديل يحاكي الإجهاد الكهربائي المرتبط بفرط الجهد الناتج عن عمليات التبديل في شبكات الجهد العالي. ويمكن أن تحدث حالات فرط الجهد هذه أثناء تزويد الخط بالتيار، وتشغيل قاطع الدائرة، وإزالة الأعطال، ورفض الحمل، وغيرها من التغيرات في ظروف تشغيل نظام الطاقة.

على عكس اختبار تردد التيار الكهربائي المستمر عند 50 هرتز، فإن النبضة التبديلية هي جهد عابر قصير المدة ذو شكل موجي محدد. ويجب أن يتحمل نظام العزل هذا الضغط العابر دون حدوث انهيار في العزل أو تفريغ غير طبيعي أو أي دليل آخر على الفشل.

بالنسبة للمحولات ذات القيم المقننة للجهد العالي، يمكن أن يوفر الاختبار معلومات قيّمة حول تنسيق العزل في مجالات مثل اللفات، والأسلاك، والمطاريف، وفجوات الزيت، وغيرها من هياكل العزل الحيوية.

1. لماذا يعتبر اختبار النبضة التبديلية مهمًا؟

يتعرض عازل محولات الجهد العالي لأنواع مختلفة من الإجهادات الكهربائية خلال فترة خدمته. ولا تؤثر جهد التردد الكهربائي، وجهد النبضات البرقية، وجهد نبضات التبديل على العازل بنفس الطريقة تمامًا.

A اختبار نبضة التبديل يُستخدم هذا الاختبار عندما تتطلب مواصفات المشروع التحقق من أداء المحول في ظروف الجهد الزائد الناتج عن التبديل. وهو يساعد على التأكد من أن تصميم العزل مناسب لبيئة التشغيل المتوقعة.

ويكتسب هذا الاختبار أهمية خاصة لأن حالات التحويل العابرة قد تؤدي إلى توزيعات جهد مختلفة داخل المحول مقارنة بالتشغيل العادي بتردد 50 هرتز. وقد تؤثر هذه الضغوط على أجزاء اللفات، وأطراف الخطوط، ونقاط الصفر، والفجوات العازلة الطويلة بطرق مختلفة.

• وهي تُقيّم أداء العزل في ظل ظروف الجهد الزائد العابر.
• وهي تدعم التحقق من توافق عزل اللفات والأسلاك.
• وهو يساعد في تحديد نقاط الضعف المحتملة قبل تسليم المعدات إلى الموقع.
• وهي توفر نتائج اختبارات موثقة للعملاء والمستشارين وأصحاب المشاريع.

2. اختبار النبضات الكهربائية مقابل اختبار تحمل تردد التيار الكهربائي

اختبار تحمل تردد التيار الكهربائي واختبار اختبار نبضة التبديل يُستخدم كلاهما لتقييم عزل المحولات، لكنهما يطبقان أشكال موجية مختلفة للجهد الكهربائي ويمثلان ضغوطًا كهربائية مختلفة.

اختبار تحمل التيار الكهربائي وتردده

يتم في اختبار تردد التيار الكهربائي توصيل جهد متردد بتردد النظام، الذي يبلغ عادةً 50 هرتز أو 60 هرتز، لمدة محددة. ويُستخدم هذا الاختبار عادةً للتحقق من أداء العزل في ظل ظروف اختبار محددة للتيار المتردد.

اختبار نبضة التبديل

يُستخدم اختبار النبضات التبديلية لتطبيق شكل موجة نبضية قصيرة المدة تهدف إلى محاكاة إجهاد الجهد الزائد الناتج عن التبديل. ويتم تحديد شكل الموجة، والجهد الأقصى، والتوقيت، والتسلسل وفقًا للمعيار المعمول به أو المواصفات الفنية للعميل.

لا ينبغي اعتبار أحد الاختبارات بديلاً تلقائيًّا عن الآخر. ويعتمد نطاق الاختبار المطلوب على فئة جهد المحول، ومستوى العزل، وظروف الشبكة، ومتطلبات العميل، والمعيار ذي الصلة.

3. المناطق الرئيسية للعزل التي تم تقييمها أثناء الاختبار

خلال اختبار نبضة التبديل, ، يتم تقييم نظام عزل المحولات باعتباره هيكلاً كهربائياً متكاملاً. ويولي مهندسو الاختبار اهتماماً كبيراً للمناطق التي قد يتركز فيها إجهاد المجال الكهربائي.

• عزل أطراف ملفات الجهد العالي
• العزل بين اللفات وبين المراحل
• عزل نقطة التوازن وعزل الأطراف
• أسلاك المحولات وهياكل التوصيل
• الفجوات الزيتية وأنظمة العزل بالورق الزيتي
• التنسيق بين البطانة والطرف الخارجي

يجب أن يأخذ تصميم المحولات هذه الجوانب في الاعتبار خلال المرحلة الهندسية. فكل من تكوين اللفات، وترتيب التدريع، واختيار مواد العزل، وهيكل الأسلاك، كلها عوامل تؤثر على توزيع الإجهاد الكهربائي.

فيما يتعلق بمشروع الجهد العالي، ينبغي مراجعة تصميم العزل جنبًا إلى جنب مع دراسة النظام، وطريقة التأريض، وترتيبات الحماية، ومتطلبات الاختبار المحددة.

4. الإجراء النموذجي لاختبار نبضات التبديل

يختلف الإجراء الدقيق باختلاف تصميم المحول ومواصفات الاختبار المعتمدة. ومع ذلك، فإن الإجراء النموذجي اختبار نبضة التبديل يتضمن عدة خطوات خاضعة للرقابة يتم تنفيذها في بيئة اختبار مصنعية.

1. راجع خطة الاختبار المعتمدة، وقدرة المحول، وشكل الموجة المطلوب.
2. قم بتجهيز المحول ودائرة الاختبار وأدوات القياس ونظام السلامة.
3. تأكد من صحة التوصيلات والتأريض ومعايرة معدات الاختبار.
4. قم بتطبيق النبضات المرجعية وفقًا للإجراء المعتمد.
5. قم بتوصيل نبضات التبديل ذات الجهد الكامل المطلوبة بالأطراف المحددة.
6. تسجيل أشكال موجات الجهد وإشارات التيار وبيانات القياس ذات الصلة.
7. قارن نتائج الاختبار بمعايير القبول المعتمدة.
8. أكمل سجل الاختبار وأدرجه في وثائق المشروع حيثما لزم الأمر.

يجب أن يتم إجراء الاختبارات على يد موظفين مؤهلين باستخدام المعدات المناسبة واتباع إجراءات السلامة السليمة. وقد يطلب العملاء أيضًا إجراء اختبارات بحضور شهود، أو تفتيش من قبل جهة خارجية، أو تقارير اختبار مفصلة قبل الشحن.

المعايير المعمول بها ومتطلبات المشروع

عادةً ما تُحدد متطلبات اختبار المحولات وفقًا لمواصفات العقد والمتطلبات الفنية للعميل والمعايير المعمول بها. وقد تستند المشاريع الدولية إلى معايير IEC أو ANSI أو GB أو المعايير الخاصة بشركات المرافق العامة.

يجب التأكد من المعيار ذي الصلة قبل الموافقة على التصميم وقبل بدء الاختبارات في المصنع. ويكتسب هذا الأمر أهمية خاصة بالنسبة للمعدات ذات الجهد العالي والجهد الفائق، حيث قد تختلف قيم جهد الاختبار وشكل الموجة وطريقة التوصيل ومعايير القبول باختلاف المشروع.

للحصول على معلومات عامة حول المعايير الكهروتقنية الدولية، يرجى زيارة الموقع اللجنة الكهروتقنية الدولية. بالنسبة لحلول المحولات عالية الجهد التي قد تتطلب اختبارات عزل متقدمة، يرجى الاطلاع على حل محولات 345 كيلو فولت معزولة بالكامل.

كيف تدعم شركة Yawei توثيق اختبارات المحولات

تقدم شركة «ياوي ترانسفورمر» الدعم للعملاء من خلال إجراء اختبارات المحولات الخاصة بالمشاريع، وإعداد الوثائق الفنية، وتنسيق عمليات التفتيش في المصانع. ويتم تحديد نطاق الاختبارات وفقًا لتصميم المحول والمواصفات الفنية المعتمدة.

بالنسبة للمشاريع التي تتطلب محولات طاقة أو محولات الجهد الفائق (EHV) أو تصميمات عزل مخصصة، يمكن للعملاء تقديم مستوى الجهد والسعة والمعايير المعمول بها ومتطلبات الاختبار وتفاصيل السوق المستهدفة لإجراء المراجعة الفنية.

اكتشف مجموعة كاملة من منتجات المحولات أو تعرف على تطبيقات المحولات في مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

الخلاصة

A اختبار نبضة التبديل وهو جزء أساسي من عملية التحقق من الجودة عندما يكون مطلوبًا في مشاريع المحولات عالية الجهد. ويقوم هذا الاختبار بتقييم أداء العزل في ظل ظروف الجهد الزائد العابر قصير الأمد التي تختلف عن التشغيل العادي بتردد التيار الكهربائي.

من خلال التأكد مبكرًا من متطلبات الاختبار وإتمام إجراءات الاختبار المصنعية المعتمدة، يمكن لأصحاب المشاريع اكتساب ثقة أكبر في أداء عزل المحولات قبل التسليم والتشغيل في الموقع.