اختبارات المحولات 2

مجموعة الاختبارات المتعلقة بالعزل Dielectric

المقصود بالعازل هنا هو كافة أنواع العوازل في المحول وما يتعلق بها ، سواء الزيت أو العوازل الصلية )الورق مثلا ( أو حتى مسافات العزل ، فهناك مسافات محددة بالمليمتر بين الموصل والسطح الداخلي لخزان المحول ، وأي انحراف سيؤدي إلى ظاهرة ال flash over ومن ثم فشل المحول

والعازلية للمعدات الكهربائية عموما تنخفض بمرور الزمن Degradation نتيجة لمختلف أنواع الضغوط والتأثيرات أثناء التشغيل الاعتيادي لتلك المعدات ، ولذلك أصبح لزاما إجراء الفحص الدوري لبيان درجة تأثر قيم العازلية.

وقد وجد أن أسباب فشل المحولات يرجع ( 60 % منها إلى ضعف العازلية وبدون إجراء اختبارات روتينية لفحص العزل يمكن أن يحدث انهيار مفاجئ ومكلف جدا لعزل المحول ، وقد يكلفك المحول نفسه ، ولذا فهذه المجموعة من الاختبارات هامة جدا وضرورية لأي محول لسرعة اكتشاف مشاكل العزل في المحولات.

Insulation Resistance (IR)

Polarization Index (PI)

Dielectric loss angle (tan)

Partial discharge tests

وقد يضاف إليهم أحيانا نوعين آخرين هما:

Frequency response analysis

Acoustic emission tests (in conjunction with partial discharge tests)

وسنبدأ قبل دراسة تفاصيل هذه الاختبارات بمراجعة أسباب ضعف العزل أو ما يعرف ب Degradation

ما المقصود بتقادم العزل أو ال Degradation ؟

كل منظومة عزل يحدث لها تقادم ( degradation ) خلال فترة عمرها ، وهذا في حد ذاته ظاهرة طبيعية ، لكن الغير طبيعي أن يكون معدل ال degradation مرتفع أو أن يحدث في فترة مبكرة من عمر العزل. وبالطبع فجودة العزل هي الحصن الحصين من تيارات القصر short.circuits

وضعف العزل أو التقادم أو Degradations )كلها مترادفات ) يمكن أن يبدا بحدوث Cracks في العزل أو تسرب الرطوبة (في بعض أنواع العوازل السائلة مثل الزيت) أو وجود أي مادة غريبة على سطح العازل ثم يحدث لها ionization بفعل الجهد العالي محدثة مسار له مقاومة منخفضة كما في حالة التيار المتسرب من سطح ال . Bushings

كل ذلك يمكن أن يؤدي إلى Degradation للعزل ويصبح درجة العزل أقل مما ينبغي ، وقد تتطور مع الوقت لتتحول من انهيار جزئي Partial BreakdoWn ، إلى انهيار كلي للعزل.

أسباب تقادم العزل Degradation
1- الارتفاعات المفاجئة في الجهد over voltages ،

فالعوازل عامة مصممة على تحمل جهد معين وحدوث هذه الارتفاعات تتسبب في إجهاد العازل stress ويمكن أن تؤدي لحدوث cracks .

2- الإجهادات الميكانيكية:

يمكن أن تسبب الصدمات الميكانيكية - كأن تصطدم شوكة الحفار بعازل الكابل مثلا- في حدوث ضعف في نقاط معينة من العزل سواء كان ملحوظا في أحسن الأحوال( أو ربما لا يلاحظه أحد لكنه يتطور بعد ذلك .

وليس بالضرورة أن تكون هذه الإجهادات الميكانيكية نتيجة صدمة بل إن الاهتزازات الزائدةvibration ،والفتح والغلق المتكرر للماكينة كل ذلك يسبب نوعا من الإجهادات الميكانيكية على العزل وتودي في النهاية لحدوث Degradation .

‏ 3- الإجهادات الحرارية:

فالعمل في ظروف حارة فوق العادة أو حتى باردة تحت العادة تؤدي لحدوث إنكماشات أو تمديدات العزل يمكن أن تؤدي بعد حين إلى حدوث cracks ، وحتى عند تشغيل أي معدة بمعدل فوق العادة يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث هذه الإجهادات ما لم تكن المعدة مصممة لتحمل الفتح والغلق المتكرر .

‏

4- التلوث الجوي :

وهو يؤثر بشدة على عوازل ال Bushings في المحولات لاسيما إذا كان المحول مثلا بجوار البحر حيث يتراكم عليه بخار الملح

يتبع في مقال لاحق

‏من كتاب المرجع فى المحولات الكهربائية للدكتور محمود جيلاني