1. مقدمة إلى المحولات الكهربائية

تتألف البنية الأساسية للمحول من الهيكل، وخزان الزيت، وجهاز التبريد، وجهاز الحماية، وجهاز التصريف، وزيت المحول. يشمل الهيكل قلبًا حديديًا، وملفًا، وعازلًا، وسلك توصيل، ومغير التأثير؛ أما خزان الوقود فيتكون من جسم الخزان والملحقات؛ ويضم جهاز الحماية وسادة الزيت، ومقياس مستوى الزيت، وممر الأمان، وجهاز التنفس، وعنصر قياس درجة الحرارة، ومرحل تنقية الزيت، وغيرها؛ كما يشتمل جهاز التصريف على غلاف بورسلين للجهد العالي والمتوسط والمنخفض، وغير ذلك.

يُركَّب وسادة الزيت في الجزء العلوي من خزان زيت المحول، وتُوصَل بخزان زيت المحول عبر أنبوب توصيل، وتتمثل وظائفها في: استيعاب الزيت المتبقي في المحول الذي يتوسع ويزداد حجمه نتيجة ارتفاع درجة حرارة المحول؛ الحد من مساحة التلامس بين الزيت والهواء لتقليل نسبة الرطوبة وأكسدة الزيت؛ كما تؤدي دوراً تزييتياً أثناء التشغيل، إذ تمنع دخول فقاعات الهواء إلى داخل المحول. تُقسَّم وسادة الزيت عموماً إلى نوعين: وسادة زيت من نوع الكبسولة ووسادة زيت من نوع الغشاء، وتتشابه وظائفهما؛ إذ إن الوظيفة الأساسية للكبسولة أو الغشاء هي عزل الزيت عن الهواء. ويتم تبادل الغاز داخل كبسولة وسادة الزيت مع الجو الخارجي عبر جهاز التنفس.

2. البنية والوظيفة
من أجهزة التنفس (1) بنية وأداء أجهزة التنفس

يُعبأ جهاز التنفّس، المعروف أيضًا باسم مُنفِّس التجفيف، بمادة ممتصة؛ وغالبًا ما تُستخدم في هذه المادة حبيبات هلام السيليكا ذات القدرة على تغيير اللون، والتي تعمل على امتصاص الرطوبة من الهواء وتقليل مستوى الرطوبة والأكسدة في زيت المحول. يُركَّب مرحل الغاز على الأنبوب الموصل بين خزان المحول ووسادة الزيت، بحيث لا يتسرب الغاز الناتج داخل خزان الوقود إلى وسادة الزيت إلا بعد مروره عبر مرحل الغاز.
يُركَّب جهاز التنفيس (الموضح في الصورة) عند طرف الأنبوب الذي يربط وسادة الزيت بالهواء. يتكون جهاز تنفيس المحول الشائع أساسًا من أنبوب حديدي، ووعاء زجاجي، وكأس للزيت؛ ويُملأ الوعاء الزجاجي بمادّة مُجفِّفة (مثل هلام السيليكا)، بينما يُملأ كأس الزيت بكمية محددة من زيت العزل. وعندما يتمدد أو ينكمش الهواء داخل وسادة زيت المحول تبعًا لتغير حجم زيت المحول، يمرّ الهواء الخارج أو الداخل عبر جهاز التنفيس، حيث تمتص المادة المُجفِّفة الموجودة فيه الرطوبة من الهواء، مما يؤدي إلى تجفيفه وتنقيته، وبالتالي الحفاظ على نظافة زيت العزل داخل خزان زيت المحول. 3. الإدارة والصيانة اليومية
المرشح هو العضو الرئيسي للتنفس داخل خزان زيت المحول، وترتبط الصيانة اليومية للمرشح بتنظيف زيت العزل الداخلي للمحول الرئيسي. إن إهمال إدارة المرشحات على المدى الطويل يؤدي إلى رطوبة زيت العزل الداخلي للمحول، مما ينخفض معه مقاومة العزل، وفي الحالات الشديدة قد تحدث أعطال كهربائية. ومن الضروري، بوصفك مديرًا للتشغيل، تعزيز إدارة الفحص اليومي للمرشح، كما يتعين على فريق الصيانة وضع استراتيجية صيانة في الوقت المناسب وفقًا لحالة المرشح، والقيام بمهام الصيانة المختلفة على أكمل وجه. وفيما يلي المتطلبات التي ينبغي الانتباه إليها أثناء الفحص اليومي لمرشحات المحولات: أولًا، يجب أن يشكّل حجم هلام السيليكا ثلثي حجم المرشح، وعندما يتجاوز الجزء المتغيّر اللون من الهلام ثلث الحجم الكلي، يُستبدل في الوقت المناسب؛ ووفقًا لأنظمة الصيانة التشغيلية المعمول بها لدى شركة شبكة الدولة، فإن تغيّر لون الهلام بنسبة الثلثين يعني أن معدات المحول في حالة غير طبيعية. كما هو موضح في الشكل

ثانيًا، يجب أن يكون مستوى زيت العزل في كوب الزيت أعلى من الطرف السفلي لأنبوب الزيت، وذلك لضمان دوره في إحكام الإغلاق وإزالة الغبار. كما ينبغي ألا يتجاوز زيت العزل في كوب الزيت الحد الأعلى المحدد على مقياس العلامة الخاصة بالزيت؛ إذ إن تجاوز ذلك قد يؤدي إلى انسداد سدادة فتحة التنفس، مما يمنع جهاز التنفس من التصريف الطبيعي للهواء الخارج.

ثالثًا، يجب أن يكون ختم جهاز التنفس جيدًا؛ ويجب أن يبدأ تغيّر لون السيليكون من الأسفل. فإذا تغيّر اللون في الجزء العلوي، فهذا يعني أن الجهاز غير محكم الإغلاق. ولضمان التشغيل الطبيعي لجهاز التنفس، ينبغي ضبط ختمه في الوقت المناسب.

رابعاً، عند ظهور مؤشر مستوى الزيت بصورة غير طبيعية أو غياب ظاهرة التنفس في مُنفّس المحول الرئيسي، ينبغي تعزيز التحليل المتابعي لتحديد ما إذا كان فتحة التنفس في المنفّس مسدودة، مما يؤدي إلى تشكّل ضغط سالب داخل المحول الرئيسي. وعند ارتفاع مستوى الزيت بشكل مفرط وحدوث انسكاب من المنفّس يسبب تلوثاً بالجيل السيليكاتي، يجب تعزيز مراقبة تسرب الزيت على جسم المحول الرئيسي في الوقت المناسب واستبدال الجيل السيليكاتي في حينه.

3. استبدال سيليكون جهاز التنفس (1) التحضير قبل الاستبدال: تجهيز الأدوات والمواد المناسبة

تعامل مع النوع الثاني من بطاقة العمل غير المتقطع، واطلب من المُرسِل إزالة لوحات الضغط الصلبة الخاصة بـ«التشغيل عند انطلاق غاز الثقل المحلي» و«التشغيل عند انطلاق غاز الحمل»، وغيّر وضع حماية غاز المحول الرئيسي إلى وضع الإشارة. إذا اقتصرت على استبدال السيليكون (الخزان الكبير) الموجود بجانب السلم، فستعيد غاز الثقل في الجسم؛ أما إذا اقتصرت على استبدال السيليكون المحمَّل (الخزان الصغير) بجوار مقياس درجة حرارة الزيت، فستعيد فقط غاز الحمل. (2) الخطوات الصحيحة لاستبدال هلام السيليكا: 1. أولاً، قم بإزالة جهاز التنفس، وذلك بفك البراغي الأربعة الموجودة عند نقطة التوصيل بين جهاز التنفس وأنبوب تنفس وسادة الزيت، ثم أزل جهاز التنفس (مع ملاحظة ضرورة دعم الجهاز من الأسفل لتجنب سقوطه وتكسّره). لفّ أنبوب التنفس بمنشفة نظيفة وجافة لمنع دخول الهواء والشوائب مباشرة إلى الوسادة.

2. قم بإزالة خزان زيت جهاز التنفس، وضع الجهاز بشكل مائل بزاوية 45°، ثم قم بفك اللوحة الدوّارة السفلية للجهاز (التي تحتوي على ستة ثقوب صغيرة) باتجاه عكس عقارب الساعة باستخدام مفك براغي من النوع «واحد»، وقم بتدويرها وإزالة خزان الزيت، وبعد ذلك فكّ البراغي الصغيرة الاثنتين لإزالة الأسطوانة الزجاجية الصغيرة (نظّف خزان الزيت بالزيت).

4. أزل الغطاء العلوي لخزان السيليكون، وفكّه وأخرج المسمار الطويل؛ ضع جهاز التنفس بشكل عمودي، وارفع الغطاء العلوي لفتح خزان السيليكون، ثم استبدل السيليكون بآخر جديد. (إذا كان مغلقًا باستخدام غراء الزجاج، استخدم سكينًا لكشط الجزء المغلق من الغراء أولًا، مع مراعاة عدم استخدام القوة الجسدية المفرطة.)

3. تركيب أجهزة التنفس والفحص 1. طريقة التركيب: على عكس خطوات الفك المذكورة أعلاه (حيث يزيد مستوى الزيت في الأسطوانة الزجاجية الكبيرة عن أدنى مستوى للزيت بمقدار 1 سم، كما أن الأسطوانة الزجاجية الصغيرة الموجودة في الأسفل مغمورة بزيت الأسطوانة الزجاجية الكبيرة)

2. الفحص: (1) التحقق من إحكام غلق مانع تسرب الجهاز التنفسي؛ (يجب إغلاق الأجزاء الوصلية العلوية والسفلية للخزان الشفاف باستخدام الغراء الزجاجي)؛ (2) التحقق من إغلاق صمام تصريف الزيت في جسم المحول الرئيسي بإحكام وعدم وجود أي تسرب للزيت؛ (3) التأكد من امتلاء النافذة الصغيرة لمرحل الغاز الخفيف بالزيت؛ (4) بعد تشغيل جسم المحول الرئيسي لمدة ساعة، التحقق من فصل مرحل الغاز الخفيف دون وجود غاز. أخيرًا، يتم إبلاغ نتائج الفحص إلى المُشغّل، ويُوضع مفتاح الضغط الصلب الخاص بـ«تشغيل الانقطاع عند الغاز الثقيل المحلي» و«تشغيل الانقطاع عند الغاز المحمول» ضمن أمر التشغيل لإعادة الحماية الغازية للمحول الرئيسي إلى وضعها الطبيعي. (وفي حال اكتشاف وجود غاز، يجب الإبلاغ عنه بصراحة وانتظار قيام فريق الصيانة بمعالجته.)
في غضون 48 ساعة بعد التعافي، ينبغي إيلاء اهتمام دقيق للأماكن التالية:
1. التحقق من وجود غاز في الفتحة الصغيرة لمرسال الغاز الخفيف؛ 2. فحص لون هلام السيليكا المستبدل حديثًا، والتأكد من عدم تسرب الزيت إلى الخزان الصغير الموجود في الأسفل؛ 3. تنظيف الزيت المتبقي خارج جهاز امتصاص الرطوبة المستبدل باستخدام ورق ماص للزيت، واستبدال الحصى تحت منفذ تنفيس إزالة الرطوبة ومنفذ تصريف الشحم للتحقق من عدم وجود تسرب للزيت.
4. احتياطات استبدال سيليكون جهاز التنفس: ينبغي إجراء عملية استبدال السيليكون في طقس جيد وخلال ساعات مناسبة من التهوية. كما يجب الحرص على الابتعاد مسافة آمنة عن الأجزاء الموصلة بالتيار الكهربائي. وبعد إزالة جهاز التنفس مباشرة، يُلفّ طرف أنبوب التنفس بورق بلاستيكي نظيف لمنع دخول الرطوبة.
عند إجراء عملية الاستبدال، يجب تغيير زيت العزل الموجود في كوب الزيت، وإضافة كمية كافية من زيت جديد مطابق للمواصفات لضمان قدرة زيت العزل على تنظيف الغبار بفعالية.
عند استبدال هلام السيليكا، يجب إيقاف تشغيل نظام تنظيم الضغط في جسم المحول الرئيسي؛ فإذا تشكّل ضغط سلبي داخل المحول الرئيسي، فإن استبدال هلام السيليكا قد يؤدي إلى حدوث خلل في نظام الحماية من الغاز.
إذا دخل السيليكون إلى العين، اشطفها جيدًا بالماء الوفير واطلب العناية الطبية من طبيب في أقرب وقت ممكن. يُعدّ هلام السيليكا الأزرق سامًا بسبب احتوائه على كمية صغيرة من أكسيد الكوبالت؛ لذا تجنّب ملامسته للأغذية واستنشاقه عن طريق الفم. وفي حال حدوث تسمّم، يجب التوجّه فورًا إلى المستشفى لتلقي العلاج الطبي.
يجب تخزين جل السيليكا المستبدل بشكل مناسب لمنع تلوث التربة والهواء. وعندما يكون المخزون كبيرًا، يمكن تسخينه وتجفيفه باستخدام ملعقة كبيرة، مما يتيح الاستمرار في استخدامه لتقليل تكاليف التشغيل. ينبغي ألا تتجاوز درجة حرارة عملية إزالة الامتزاز وإعادة التنشيط 120 °C؛ وإلا سيفقد تأثيره الكروموجيني بسبب الأكسدة التدريجية للعامل الكروموجيني.
5. تحليل حالة فشل إدارة جهاز التنفس: الحالة الأولى: أثناء الاختبار الوقائي الدوري للمحول الرئيسي رقم 1 في إحدى محطات التحويل، تبيّن أن بيانات اختبار مقاومة عزل المحول وتيار التسرب غير مطابقة للمواصفات.
أظهر اختبار الزيت المبسّط أن مقاومة الضغط لزيت العزل بلغت 1.8 كيلوفولت، وأن معدات زيت العزل تُنذر بمخاطر أمنية محتملة. ومن خلال الفحص، تبيّن أن نظام الختم في جسم المعدة جيد، ولا توجد تسريبات أو دخول للماء. وبعد فتح مرحل الغاز، تبيّن وجود تراكم للماء (حوالي 10 غرامات) وظواهر تآكل داخل الجهاز، كما لوحظ تراكم للماء في قاع خزان الزيت بمفتاح منظم الضغط، يبلغ نحو 100 غرام، بالإضافة إلى اصفرار شديد في حبيبات هلام السيليكا الموجودة في مفتاح منظم الضغط وفي جهاز التنفيس الخاص بحافظة الزيت. وبناءً على التحليل، يُستنتج أن انخفاض عزل المحول يعود أساسًا إلى خلل في جهاز التنفيس؛ إذ إن تغير لون سيليكون جهاز التنفيس بشكل كبير يؤدي إلى دخول الرطوبة من الهواء مباشرة إلى خزان الزيت، ومع تغيّر درجات الحرارة يتكون التكثيف على جدران الخزان. وتُحمل هذه المياه المتكثفة إلى داخل خزان الزيت، مما يؤدي إلى ارتفاع نسبة الرطوبة في زيت المحول، وتدهور حالة زيت العزل، وانخفاض مقاومة العزل الكهربائي. وبعد تجفيف وتصفية زيت العزل، وتعزيز عمليات فحص وإدارة جهاز التنفيس، أصبحت المعدات تعمل بثبات.
الحالة الثانية: أثناء عملية تغيّر اللون وإزالة السيليكون في وسادة الترشيح الزيتية الرئيسية لجهاز تنقية الهواء في محطة فرعية، أدّى عمل نظام الحماية غير الكهربائية الخاص بالمحوّل نفسه إلى انقطاع قاطع الدائرة على جانبي الجهد العالي والجهد المنخفض للمحوّل الرئيسي.
لم تُظهر اختبارات الجهد العالي الكهربائي، وفحص الزيت، وفحص البنية التحتية للمحول أي نتائج غير طبيعية. ومن خلال عملية الصيانة، تبيّن أن فريق الصيانة، عند استبدال هلام السيليكا، لم يقم بإزالة نظام الحماية المحلي من الغاز الثقيل في الوقت المناسب. كما أن سدادة التنفس الخاصة بجهاز تنفيس مخزن الزيت ملوثة بالغبار، مما يمنع مرور الهواء، ما يؤدي إلى ظهور ضغط سلبي داخل المحول. وعند قيام فريق الصيانة بإزالة جهاز التنفيس، تدخل كمية كبيرة من الغاز إلى المحول، مما يسبب تدفقًا كبيرًا للزيت داخل مرحل الغاز داخل المحول، وبالتالي حدوث خلل في عمل المرحل.