اسباب اعطال محولات القدرة الكهربائية

سيتطرق هذا المقال لعدة نقاط جوهرية ومؤثرة في أشهر أعطال محولات القدرة الكهربائية، ونحصرها بالنقاط التالية :

أولاً:  عدم دقة عمل الدائرة المغناطيسية والتي تشمل القلب الحديدي Core:

ويشمل:

1. انهيار العزل حول براغي تثبيت طبقات القلب الحديدي وهذا مايؤدي الى نشوء دائرة قصر موضعية Local short circuit بين طبقات القلب الحديدي وبالتالي حدوث تيارات دوامية موضعية Local eddy current مما يؤدي الى تدمير كامل القلب الحديدي.
2. تلف العزل ما بين طبقات القلب الحديدي، مما يؤدي الى تيارات دوامية عالية  High Eddy current مصحوبة بحرارة عالية كافية لتدمير القلب الحديدي وعوازل الملفات، اضافة لذلك حدوث زيادة في مفاقيد اللاحمل No-load losses.
3. وجود بعض الشوائب  الموصلة على سطح القلب الحديدي مما ينتج عنه تيار دوامي Eddy current ومن ثم تولد حرارة عالية بالقلب الحديدي.
4. في حالة التشغيل Switching ON للمحول يتولد فيض مغناطيسي عال – Inrushes- مسبب قوى كهرومغناطيسية كبيرة، تؤدي الى ازاحة الملفات عن موضعها، مما يؤثر سلباً على عزلها وبالتالي يؤدي الى فشل المحول، لذا ينصح بعدم كثرة تكرار عملية الفصل والتوصيل للمحول من جهة جهد 132kV او اي قيمة للجهد من جهة الملف الابتدائي.

ب. عدم دقة عمل الدائرة الكهربائية والتي تشمل الملفات Windings:

يمكن تفصيل ذلك بالتالي:

1. وجود نهايات حادة في الموصلات خاصة ملفات الجهد العالي حيث يؤدي الى حدوث قصر في الملفات المتجاورة مع بعضها البعض اثناء تعرض المحول الى تحميل عال ينتج عنه اهتزاز كبير وصدمات كهرومغناطيسية متكررة من خلال الفصل والتوصيل.
2. عدم شد العازل الورقي المغلف للموصل بشكل متقن، مما يؤدي الى اختلال العزل نتيجة تفكك العزل للغطاء الخارجي وبالتالي حدوث حالة انهيار لقوة العزل.
3. وجود رطوبة في عوازل الملفات بسبب عدم التجفيف الجيد.
4. خلل في عملية التجفيف الموقعي بسبب عدم خبرة المشرف المسؤل.
5. تذبذب بتحميل المحول بحيث يتم التحميل بحمل عال ثم منخفض مما يودي الي تمدد وتقلص الموصلات النحاسية مما ينتج عنه زيادة ونقص في الشد الميكانيكي بين العوازل للملفات وبالتالي الى ضعف قوة العزل الذي يقود الى فشل المحول.
6. التحميل الزائد ينتج عنه حرارة عالية، مما يؤدي الى ضعف بعزل الملفات أو تمزق موضعي في الملف يؤدي الى دائرة قصر بين الملفات.

ج. عدم دقة دائرة العزل والتي تشمل الزيت وأبعاد العزل الكهربائي:

وتشمل التالي :

1. دخول رطوبة الى الزيت نتيجة عملية التنفيس Breathing action تؤدي الى انخفاض في قوة العزل وبالتالي الى الانهيار ما بين الملفات والخزان او ما بين الموصلات والخزان.
2. تلوث زيت عزل المحول نتيجة التحميل الزائد ولمدد طويلة مما يؤدي الى ارتفاع في الحرارة وبالتالي الى تكون الماء والاحماض والأوحال التي تؤدي الى انهيار العزل ومن ثم فشل عمل المحول.
3. نقص مستوى الزيت في خزان المحول نتيجة وجود أكسدة وتبخر يؤدي الى زيادة الحرارة وانخفاض التبريد.
4. وجود اجسام موصلة في الزيت بسبب حالة انهيار العوازل وذلك حسب موقعها في جسم المحول.

د. عدم دقة عمل تركيبات المحول الخارجية، واسباب أخرى:

في هذا المسبب نورد النقاط التالية:

1. وجود ارتخاء في نهايات الربط مابين الملفات وتفريعات مغير الجهد او العازل Bushing مما يسبب تماس او اقتراب من سطح الخزان وبالتالي ضعف بجودة العزل او انهياره.
2. وجود نضوح في خزان المحول بسبب فلنجات المبردات  Radiator flanges او تلف حشوة الاحكام Gasket للخزان الرئيسي تؤدي الى انخفاض مستوى الزيت وبالتالي الى ضعف العزل وفشل عمل المحول.
3. تراكب طبقات من الاتربة والاملاح على سطح العوازل Bushing insulators.
4. حدوث ثقب في سطع العازل من النوع Bushing insulators خاصة بالجهد العالي بسبب تلف في المتسعة Capacitive ، مما يؤدي الى مفاقيد كبيرة في قوة العزل وبالتالي الى زيادة الحرارة ثم فشل عمل المحول.
5. في حالة تثبيت المحول بالقرب من الحوائط وعدم وجود مسافات قياسية بينهما، فإن ذلك سيؤثر سلباً على كفاءة التبريد مما يؤدي الى تلوث الزيت.

تطبيق عملي:

آلية غسل المحول ونوع المادة المستخدمة للغسيل وامكانية الغسيل والمحول في الخدمة

ان عملية الغسيل للمحولات وكذلك خطوط نقل الطاقة الكهربائية تعتمد على نوع الماء المستخدم، فإذا كان الماء بدون أيونات فإن الغسيل ممكن أثناء كون المحول بالخدمة Under voltage، أما إذا كان الماء المستخدم (عادي) فيجب فصل المحول عن الخدمة وتوجيه اندفاع الماء على المحول بكل حذر بعيداً عن الاجزاء الحية Live parts كالقواطع الخارجية.