جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت: الوظائف الأساسية ونقاط الاختيار وإرشادات التطبيق

• جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت هو جهاز خاص لجمع وتحليل حالة تشغيل المحولات في الوقت الحقيقي والتحليل والإنذار المبكر لحالة تشغيل المحولات.
• من خلال مراقبة المعلمات الرئيسية مثل درجة حرارة الزيت، ومستوى الزيت، والتفريغ الجزئي، والغازات المذابة، وما إلى ذلك، يمكن تقليل مخاطر الفشل بشكل كبير.
• تُعد المراقبة عبر الإنترنت أكثر قدرة على تحقيق إتقان الحالة في الوقت الفعلي والمستمر من الكشف دون اتصال بالإنترنت، وهي مناسبة للاستخدام في الأماكن المهمة.
• عند اختيار النموذج، من الضروري النظر في معلمات المراقبة وظروف التركيب وطرق الاتصال وتنفيذ المعايير وغيرها من العوامل الأخرى.
• تقدم Inotera حلولاً احترافية لمراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت لمجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيق.

أولاً، ما هو جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت؟

جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت هو نوع من الأدوات والمعدات الذكية المصممة خصيصًا لحالة تشغيل المحولات المغمورة بالزيت لإجراء المراقبة في الوقت الفعلي وجمع البيانات والتحذير غير الطبيعي. يقوم باستمرار بجمع درجة الحرارة ومستوى الزيت وحالة العزل ومحتوى الغاز والبيانات الرئيسية الأخرى من خلال أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار المثبتة على جسم المحول أو الملحقات، وينقل هذه البيانات إلى النظام الخلفي للتحليل والحكم، وذلك لمساعدة موظفي التشغيل والصيانة على فهم الحالة الصحية للمعدات في الوقت المناسب.

تستخدم المحولات المغمورة بالزيت على نطاق واسع في أنظمة الطاقة، والمؤسسات الصناعية والتعدين، والنقل بالسكك الحديدية، ومراكز البيانات وغيرها من الأماكن، وهي المعدات الأساسية في نقل الطاقة وتوزيعها. نظرًا لتشغيلها على المدى الطويل في بيئة عالية الضغط ودرجة الحرارة العالية، فإن الزيت العازل الداخلي والمواد العازلة سوف تتقادم تدريجيًا مع مرور الوقت، إذا لم تتم مراقبتها بشكل فعال، بمجرد حدوث الفشل، لن يؤثر فقط على موثوقية إمدادات الطاقة، ولكن قد يتسبب أيضًا في حوادث خطيرة تتعلق بالسلامة.

لذلك، يعد تجهيز مجموعة من أجهزة مراقبة الحالة الموثوقة وسيلة مهمة لضمان التشغيل الآمن والمستقر للمحول.

ثانيًا، لماذا تحتاج المحولات المغمورة بالزيت إلى مراقبة الحالة؟

سيكون لدى العديد من المستخدمين هذا السؤال: المحول نفسه يحتوي بالفعل على مرحل وقائي، لماذا أحتاج إلى جهاز مراقبة حالة إضافي؟ في الواقع يختلف وضع الاثنين اختلافًا جوهريًا.

المرحل الواقي في حالة عطلما بعد الحدثينتمي الإجراء السريع، وقطع الدائرة، إلى "الحماية بعد وقوع الحدث"؛ بينما ينتمي جهاز مراقبة الحالة في حالة تعطلما قبل الحدوثيتم الكشف عن العلامات الأولى للخلل كـ "تحذير مسبق".

توضح النقاط التالية الحاجة إلى مراقبة الحالة:

• غالبًا ما يكون لأعطال المحولات سلائف:غالبًا ما يكون لمشكلات مثل تقادم العزل والتفريغ الجزئي وتدهور الزيت إشارات شاذة لأيام أو حتى أسابيع قبل أن تؤدي إلى حدوث عطل خطير، ويمكن لأجهزة المراقبة التقاط هذه السمات المبكرة.
• الانقطاعات المنتظمة مكلفة في الصيانة:يتطلب الفحص التقليدي غير المتصل بالإنترنت عمليات انقطاع التيار الكهربائي، مما يؤثر على الإنتاج وإمدادات الطاقة. يمكن للمراقبة عبر الإنترنت فهم حالة المعدات باستمرار دون انقطاع التيار الكهربائي وتحسين خطة الصيانة.
• يجب ألا "تمرض المعدات الحرجة":بالنسبة للمستشفيات ومراكز البيانات والسكك الحديدية وغيرها من الأماكن الحساسة لإمدادات الطاقة، يجب الاستجابة لأي إنذارات في الوقت المناسب، وتعد مراقبة الحالة أكثر الوسائل المباشرة لضمان ذلك.
• تفي بمتطلبات معايير صناعة الطاقة:لدى الشبكة الحكومية وشبكة الطاقة الجنوبية ومعايير الصناعة ذات الصلة متطلبات واضحة للمراقبة عبر الإنترنت للمحولات المهمة.

ثالثًا، يمكن لجهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت مراقبة أي المعلمات؟

كاملةجهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيتيمكن عادةً تغطية الفئات التالية من المعلمات الأساسية التي تتوافق كل منها مع نوع مختلف من الفشل وأساس الحكم على المخاطر.

من بينها.تحليل الغازات الذائبة (DGA)معترف بها في الصناعة باعتبارها واحدة من أكثر الوسائل فعالية لتحديد الأعطال الكامنة داخل المحولات، وهي قادرة على تحديد مجموعة واسعة من أنواع الأعطال بما في ذلك التفريغ الجزئي والسخونة الزائدة والرطوبة، وهي الوحدة الوظيفية الأساسية لجهاز المراقبة المتقدم.

رابعاً: ما الفرق بين المراقبة عبر الإنترنت والاختبار دون اتصال بالإنترنت؟

عند اختيار طريقة الرصد، غالبًا ما يحتار المستخدمون حول أيهما أكثر ملاءمة، عبر الإنترنت أم دون اتصال بالإنترنت. كلاهما له خصائصه الخاصة وينطبق على سيناريوهات مختلفة، ويقدم الجدول التالي مقارنة مرئية.

مجتمعة.تعد المراقبة عبر الإنترنت أكثر ملاءمة للمحولات الرئيسية للطاقة والأحمال الصناعية الحرجة والمحطات الفرعية غير المراقبة.وسيناريوهات أخرى؛ يعد الاختبار دون اتصال بالإنترنت مناسبًا كوسيلة تكميلية للمواقع غير المجهزة للمراقبة عبر الإنترنت أو لعمليات الفحص الدوري المتعمق.

خامسًا - مبدأ عمل جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت

إن مبدأ عمل جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت ليس معقدًا، ويمكن تلخيصه على أنه "الإدراك - النقل - التحليل - الإنذار المبكر" أربعة روابط.

الخطوة 1: التصور
تقوم المستشعرات المثبتة في أجزاء مختلفة من المحول بجمع البيانات باستمرار عن الكميات الفيزيائية، مثل درجة الحرارة والاهتزاز وتركيز الغاز والكميات الكهربائية وما إلى ذلك. تستخدم الحساسات المختلفة مبادئ قياس مختلفة، مثل حساسات الألياف البصرية لقياس درجة حرارة اللفات، والحساسات فوق الصوتية للكشف عن التفريغ الموضعي والحساسات الكهروكيميائية لتحليل الغازات.

الخطوة 2: الإرسال
يتم إرسال البيانات الخام المجمعة إلى وحدة التجميع المحلية أو إلى خادم سحابي عبر سلكي (RS485 أو إيثرنت) أو لاسلكي (4G/5G، LoRa). عادةً ما تدعم الأجهزة الحديثة بروتوكولات اتصال متعددة في نفس الوقت ومتوافقة مع الواجهات القياسية مثل IEC 61850 و Modbus.

الخطوة 3: التحليل
يقوم نظام الخلفية بإجراء حسابات في الوقت الحقيقي وتحليل الاتجاهات التاريخية على البيانات المستلمة، مع نموذج العتبة المحددة مسبقًا أو خوارزمية التشخيص لتحديد ما إذا كانت حالة المعدات الحالية في النطاق الطبيعي.

الخطوة 4: الإنذار المبكر
وبمجرد اكتشاف الخلل، يطلق النظام إنذارًا على الفور، ويقوم بإخطار الموظفين المعنيين عبر الرسائل النصية القصيرة، والضغط على التطبيق، والإنذارات الصوتية والضوئية، ويصدر تقريرًا عن الأعطال لتوفير أساس لاتخاذ قرارات التشغيل والصيانة.

سادساً: ما الذي يجب الانتباه إليه عند تركيب هذا الجهاز؟

التثبيت السليم شرط أساسي للتشغيل الموثوق لجهاز المراقبة. وفيما يلي بعض الاعتبارات الرئيسية:

1 - موضع تركيب المستشعر

يجب تركيب مستشعرات درجة الحرارة في الجزء العلوي من خزان المحولات، في أقرب مكان ممكن من طبقة الزيت؛ يجب تثبيت مستشعرات التفريغ المحلية على السطح الخارجي لجدار الصندوق، لتجنب انسداد المعدن الذي يؤثر على الإشارة؛ يجب الحفاظ على اتجاه خط أنابيب الزيت بلطف، وذلك لتجنب تراكم فقاعات الهواء في خط أنابيب الزيت.

2 - التوافق الكهرومغناطيسي

إن البيئة الكهرومغناطيسية حول المحول معقدة، ويجب أن يكون كابل الإشارة محميًا، وأن يحافظ على مسافة كافية من خطوط الطاقة القوية لتجنب التداخل الذي يؤدي إلى تشويه البيانات.

3- متطلبات مستوى الحماية

يجب اختيار التركيب الخارجي للجهاز في الهواء الطلق IP65 وما فوق مستوى الحماية، في الرطوبة العالية، أو الرذاذ الملحي العالي أو بيئة درجة الحرارة القصوى، تحتاج إلى مزيد من التأكيد على نطاق درجة الحرارة القابلة للتطبيق للجهاز والمعالجة المضادة للتآكل.

4 - التأريض

يجب توصيل تأريض جهاز المراقبة بشكل موثوق بشبكة التأريض الرئيسية للمحول لمنع أخطاء القياس أو تلف المعدات الناجم عن اختلافات الجهد الأرضي.

5 - التكليف والقبول

بعد الانتهاء من التثبيت يجب أن يتم تنفيذ التضمين البيني كامل المعالم، للتأكد من أن بيانات المستشعر والقيمة الفعلية للمطابقة، وأن رابط الاتصال سلس، وأن وظيفة الإنذار طبيعية قبل وضعها قيد الاستخدام.

سابعًا: كيف تختار جهاز المراقبة المناسب وفقًا للاحتياجات الفعلية؟

في مواجهة مجموعة واسعة من المنتجات في السوق بميزات مختلفة، لا يعرف الكثير من المستخدمين كيفية البدء. يمكن أن يساعد جدول مقارنة الاختيارات التالي في فرز الاحتياجات بسرعة.

بالإضافة إلى الأبعاد المذكورة أعلاه، يجب النظر إلى النقاط التالية عند اختيار الطراز:

• ما إذا كانت البروتوكولات القياسية مدعومة أم لا:تُعطى الأولوية للمنتجات التي تدعم البروتوكولات القياسية مثل IEC 61850 و Modbus TCP، وما إلى ذلك، لسهولة التكامل مع أنظمة SCADA أو أنظمة الإرسال الحالية.
• قدرات خدمة الشركة المصنعة:بما في ذلك التركيب والتشغيل المحلي، والدعم الفني عن بُعد، وتوريد قطع الغيار، وما إلى ذلك، فإن نظام ما بعد البيع المثالي هو ضمان الاستخدام المستقر طويل الأجل.
• الشهادات والمؤهلات:يجب أن يكون للمنتجات تقارير اختبار النوع ذات الصلة، واختبار صناعة الطاقة واعتمادها لضمان الامتثال للاستخدام الفعلي للمعايير.

ثامناً، مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت للمعايير والقواعد ذات الصلة

لقد شكل مجال مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت نظامًا قياسيًا مثاليًا نسبيًا، في الاختيار والتنفيذ الهندسي يحتاج إلى الرجوع إلى التنفيذ. فيما يلي المعايير الرئيسية الشائعة الاستخدام:

• GB/T 7595--معيار جودة زيت المحولات قيد التشغيل، الذي يحدد متطلبات حدود الغازات الذائبة في الزيت.
• DL/T 722-المبادئ التوجيهية لتحليل الغازات الذائبة في زيت المحولات والحكم عليها، والتي تعد الأساس الأساسي لتشخيص DGA.
• DL/T 1498-- إرشادات تقييم حالة المحولات، والتي تحدد طريقة تسجيل الدرجات لكل كمية حالة وعملية التقييم الشامل.
• GB/T 4703-معيار قياس التفريغ الجزئي لمتطلبات معايرة واختبار مستشعرات التفريغ المحلي.
• IEC 60076-7-إرشادات تحميل المحولات المغمورة بالزيت التي تغطي حدود درجة الحرارة وطرق حساب النمذجة الحرارية.
• كيو/جيه دابليو 11304-معيار مؤسسة الشبكة الحكومية، الذي يفصل المتطلبات الفنية لأجهزة مراقبة المحولات عبر الإنترنت.

في عملية تقديم العطاءات والقبول بالمشروع، يوصى بأن يُطلب من الموردين صراحةً تقديم بيان بالامتثال للمعايير ذات الصلة لضمان اتساق المواصفات الفنية للمنتجات مع متطلبات المعايير.

تاسعًا: الإنذار المبكر بالأعطال الشائعة وطرق التعامل معها

تتمثل القيمة الأساسية لجهاز مراقبة الحالة في اكتشاف المشاكل مسبقًا. وفيما يلي عدة أنواع من الإشارات غير الطبيعية الشائعة والتوصيات المتعلقة بمعالجتها:

1 - ارتفاع درجات حرارة الزيت بشكل مستمر

الأسباب المحتملة: التشغيل الزائد، انسداد المبرد، عطل في نظام التبريد. اقتراح العلاج: تحقق منمراوح التبريد/حالة تشغيل نظام التبريد بالماء، والتحقق من مستويات الأحمال والتشغيل بأحمال مخفضة إذا لزم الأمر.

2 - التركيزات المرتفعة للغازات الذائبة (H₂، CH₄، C₂H₂)

السبب المحتمل: تفريغ جزئي داخلي أو ارتفاع درجة الحرارة. عادةً ما يشير وجود الأسيتيلين (C₂H₂H) إلى تفريغ قوس داخلي، وهي إشارة عالية الخطورة ويجب إيقافها على الفور للفحص.

3 - الزيادة المفاجئة في التصريفات المحلية

الأسباب المحتملة: العزل الرطب، تدهور الزيت العازل، وجود عيوب في فجوة الهواء. اقتراح العلاج: ادمج مع بيانات DGA لإصدار حكم شامل، وترتيب اختبار عينة الزيت والتشخيص الدقيق.

4 - الانخفاض المستمر في مستويات النفط

الأسباب المحتملة: تسرب الزيت، كبسولة خزان الزيت المكسورة. التوصية: الفحص في الموقع للتأكد من نقاط التسرب، وتجديد الزيت في الوقت المناسب وإصلاح عيوب الختم.

5 - تيار التأريض الأساسي غير الطبيعي

الأسباب المحتملة: تأريض القلب الحديدي متعدد النقاط أو تلف العزل. اقتراحات المعالجة: قم بترتيب فحص انقطاع التيار الكهربائي، وقياس مقاومة العزل للقلب الحديدي، وفحص دائرة التأريض.

X. لماذا يختار المزيد والمزيد من المستخدمين أجهزة المراقبة Inotera؟

من بين العديد من مزودي حلول مراقبة الحالة للمحولات المغمورة بالزيت.InnoTechبفضل نظام منتجاتها المتخصصة وخبرتها الهندسية الغنية، اكتسبت الشركة ثقة واختيار المزيد والمزيد من المستخدمين.

متخصصون في مجال مراقبة معدات الطاقة

تعمل Inotera بعمق في مجال مراقبة حالة معدات الطاقة، ويغطي خط إنتاجها مراقبة درجة حرارة الزيت، ومراقبة مستوى الزيت، والكشف عن التفريغ الجزئي، وتحليل الغاز المذاب على الخط، ووحدات المراقبة الأساسية الأخرى، وهي قادرة على توفير حلول مستهدفة لمختلف أحجام ومستويات الجهد للمحولات الكهربائية، بدلاً من منتج عام "مقاس واحد يناسب الجميع".

يتوافق مع المعايير السائدة ومتوافق للغاية

صُممت أجهزة المراقبة Inotera وفقًا لمعايير DL/T 1498 وQ/GDW 11304 وغيرها من معايير الصناعة الأخرى، وتدعم أجهزة المراقبة Inotera بروتوكولات IEC 61850 و Modbus TCP و MQTT وغيرها من بروتوكولات الاتصالات، ويمكن الوصول إليها بسلاسة إلى الشبكة الحكومية ونظام إرسال شبكة جنوب الصين ومنصات التشغيل والصيانة التابعة لجهات خارجية، مع نشر مرن ووصول مريح.

نظام خدمة ما بعد البيع المثالي

بدءًا من استشارات برنامج ما قبل المشروع والتركيب وإرشادات التشغيل إلى الدعم الفني عن بُعد والصيانة الدورية بعد التشغيل، توفر INNOTEC ضمان خدمة دورة حياة كاملة، مما يساعد المستخدمين على تحقيق هدف "المراقبة والاستخدام الجيد والصيانة المريحة".

مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات

سواء كان المحول الرئيسي لمحطة فرعية رئيسية بجهد 110 كيلو فولت، أو محول صناعي خاص بجهد 35 كيلو فولت، أو مراكز البيانات والمستشفيات والسكك الحديدية وغيرها من الأماكن التي تتطلب موثوقية عالية لإمدادات الطاقة، فإن شركة INNOTEC لديها حالات تنفيذ ناضجة وخبرة غنية في الموقع.

إذا كنت تبحث عن حل موثوق به لمراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت، فمرحبًا بك في الاتصال بشركة INNOTEC للحصول على مشورة اختيار احترافية وحلول مخصصة.

بيان ينفي المسؤولية أو يحد منها

محتوى هذه المقالة هو للإشارة فقط، ويهدف إلى توفير مقدمة عامة لمعرفة جهاز مراقبة حالة المحولات المغمورة بالزيت. لا تشكل المعلمات الفنية والمواصفات القياسية وتوصيات التطبيق الواردة في هذه المقالة الأساس الوحيد لأي قرارات تنفيذ أو شراء للمشروع. يجب أن يتم الجمع بين المشروع الفعلي ونماذج المعدات المحددة وظروف الموقع والمعايير ذات الصلة، من قبل موظفين محترفين وفنيين للتقييم والتأكيد. لن يكون مؤلف وناشر هذه المقالة مسؤولاً عن أي خسائر مباشرة أو غير مباشرة تنشأ عن الرجوع إلى محتويات هذه المقالة.