1. مقدمة عن اختبار البوشينغ:
البوشينغ هو عنصر كهربائي يستخدم في المحولات لنقل الطاقة الكهربائية من الأجزاء الداخلية للمحول إلى الأجزاء الخارجية (مثل الخطوط الهوائية أو الكابلات) مع العزل الجيد. يتم اختبار البوشينغ في مختبر الجهد العالي لضمان عمله بشكل صحيح في بيئة التشغيل الحقيقية، حيث تتعرض البوشينغ إلى ظروف جهد عالي تتطلب تقييم كفاءته وسلامته.
في حالة بوشينغات المحولات الزيتية، يجب محاكاة البيئة التي سيعمل فيها البوشينغ، مثل غمر الطرف السفلي للبوشينغ في الزيت، حيث يعمل الزيت كعازل كهربائي ويقلل من خطر الأعطال الناتجة عن التفريغ الجزئي.
2. الاختبارات والإجراءات:
تتم عملية الاختبار للبوشينغ في مختبر الجهد العالي على عدة مراحل وفقًا للمعايير المحددة:
• أخذ عينة من الزيت لتحليل الغازات:
يبدأ الاختبار بأخذ عينة من الزيت الموجود في المحول (أو البوشينغ) لتحليل الغازات الذائبة فيه. هذا يساعد في تقييم الحالة الداخلية للبوشينغ، حيث قد تشير بعض الغازات مثل الهيدروجين أو الميثان إلى وجود مشاكل محتملة مثل التفريغ الجزئي أو تدهور العزل.
• قياس السعة وعامل الفقد عند جهد منخفض وعند الجهد الاسمي:
يتم قياس السعة (Capacitance) وعامل الفقد (Dissipation Factor) عند تطبيق جهد منخفض، وكذلك عند الجهد الاسمي للبوشينغ. هذه القياسات توفر فكرة عن الأداء الكهربائي للبوشينغ تحت ظروف التشغيل العادية.
• رفع الجهد إلى 80% من مستوى جهد التحمل الاسمي:
يتم رفع الجهد إلى 80% من مستوى جهد التحمل الاسمي للبوشينغ، وهو 656 كيلوفولت في حالة بوشينغات 500 كيلوفولت. يتم تطبيق هذا الجهد لمدة دقيقة واحدة، ثم يتم قياس التفريغ الجزئي. يهدف هذا الاختبار إلى التأكد من قدرة البوشينغ على تحمل الجهد دون حدوث تفريغ جزئي غير مقبول.
• خفض الجهد إلى 110% من الجهد الاسمي:
بعد ذلك، يتم زيادة الجهد إلى 110% من الجهد الاسمي (على سبيل المثال، في حالة بوشينغ 500 كيلوفولت: 1.1 * 500 / √3 = 318 كيلوفولت) لفحص قدرة البوشينغ على تحمل الجهد الأعلى. في هذه المرحلة، يجب أن تكون التفريغات الجزئية أقل من 12 بيكو كولون.
• قياسات السعة وعامل الفقد:
بعد إجراء الاختبارات عند الجهد العالي، يتم قياس السعة وعامل الفقد مرة أخرى للتحقق من أداء البوشينغ تحت الظروف الجديدة.
• أخذ عينة زيت أخرى لتحليل الغاز:
في النهاية، يتم أخذ عينة زيت جديدة لتحليل الغازات المتواجدة في الزيت بعد الاختبار. هذا يساعد في التأكد من أن البوشينغ لم يتعرض لأي تدهور كبير أثناء الاختبارات.
3. فشل بوشينغات 69 كيلوفولت في كولومبيا البريطانية:
في أحد محطات التحويل في كولومبيا البريطانية، قامت شركة BC Hydro باكتشاف مشاكل في بوشينغات 69 كيلوفولت. حيث تم الكشف عن انفراغات جزئية مسموعة في هذه البوشينغات، مما استدعى إجراء اختبارات إضافية.
• اختبار الصوت بالموجات فوق الصوتية:
تم إجراء اختبار صوتي باستخدام الموجات فوق الصوتية أثناء تشغيل البوشينغات. ولكن وجد أن الانفراغات الجزئية لم تكن تحدث بشكل مستمر، بل كانت تظهر بشكل متقطع.
• تأثير الضغط الداخلي على الانفراغات الجزئية:
من خلال التحقيق، اكتشف أن زيادة الضغط الداخلي للبوشينغ تؤثر على حدوث الانفراغات الجزئية. عندما ترتفع درجة الحرارة بسبب تيار الحمل، يزداد الضغط داخل البوشينغ، مما يوقف التفريغ الجزئي. وعندما ينخفض الحمل وتقل درجة الحرارة، يعود التفريغ الجزئي. هذا يفسر لماذا كانت الانفراغات الجزئية تحدث فقط بشكل متقطع، ولا تكون موجودة بشكل مستمر.
4. الاستنتاج:
من خلال هذه الاختبارات، يمكن التأكد من سلامة البوشينغ وكفاءته في تحمل الجهد الكهربائي في الظروف الطبيعية والطارئة. كما أن مراقبة الانفراغات الجزئية وتحليل الغاز والزيت تساهم في الكشف المبكر عن الأعطال المحتملة في البوشينغ وتساعد على اتخاذ إجراءات وقائية للحفاظ على موثوقية النظام الكهربائي.
