طبقه بندی جامع از مراحل بهره برداری مرتبط با عیوب و خطاهای سیستم قدرت

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: بطور کلی مراحل بهره برداری مرتبط با عیب (خطا) در سیستم قدرت را می توان به شرح زیر طبقه بندی نمود:

الف – مرحله قبل از وقوع خطا
هدف فعالیتهای بهره برداری در این مرحله جلوگیری از بروز عیب و قطعیهای ناشی از آن است؛ به نحوی که قابلیت اطمینان سیستم افزایش یابد. به این فعالیتها تعمیرو نگهداری با محوریت قابلیت اطمینان اطلاق (RCM=Reliability Centered Maintenance) می شود. خود این فعالیتها نیز به سه دسته تعمیرات پیشگیرانه (PM=Preventive Maintenance) تعمیرات پیشگیرانه و پیش بینانه (PPM=Predictive and Preventive Maintenance) و مونیتورینگ وضعیت (Condition Monitoring) تقسیم می شوند.

ب- همزمان با وقوع خطا :
در این مرحله باید ابتدا خطا را آشکارسازی و سپس از سیستم قدرت ایزوله نمود. این بخش از عملیات بصورت خودکار و توسط سیستم حفاظتی صورت می گیرد.
پ – مرحله قبل از یافتن محل عیب:
در این مرحله باید محدوده خطا را بصورت تقریبی مشخص نمود. به این مرحله برقدار کردن مرحله ای سیستم قدرت (Step Restoration) اطلاق می شود. با وصل مجدد برخی کلیدهای سیستم قدرت، اگر این کلیدها دوباره عمل نکردند، می توان به محل دقیقتر خطا نزدیکتر شد. حتی در برخی موارد به دلیل گذرا بودن خطاها، ممکن است بتوان تمام سیستم را بدون ورود به مرحله بعدی برقدار نمود. گاهی اوقات با استفاده از ریکلوزرها و سکشنالایزرها این مرحله نیز خودکار می شود.

ت- مرحله تست و آنالیز ، تعین محل تقریبی و تعیین محل دقیق عیب :
این مرحله یکی از مهمترین و تخصصی ترین فرآیندهای بهره برداری مرتبط با عیب است و بطور خلاصه TALL نامیده می شود که مخفف (Test, Analyze, Localize , Locating (Pin-Pointing است.

در مرحله تست از سه تجهیز اهم متر، میگر (Megger) و های پات (Hi-Pot) برای تست تجهیزات محدوده خطا استفاده می شود. اهم متر برای تست لوپ یا اندازه گیری مقاومت بین فازها، فاز و نول، فاز و شیلد (در کابل) استفاده می شود. مثلا در حالت اندازه گیری مقاومت فاز با شیلد، باید این دو را در یک سر کابل جمپر (به هم وصل) نمود و در سر دیگر مقاومت لوپ تشکیل شده را اندازه گرفت. میگر برای اندازه گیری مقاومت عایقی تجهیزات و مقاومت اتصال کوتاه در خطا استفاده می شود. های پات هم برای اندازه گیری جریان نشتی کاربرد دارد و معمولا در انواع DC و AC کم فرکانس مورد استفاده قرار می گیرد.

در مرحله آنالیز، باید از نتایج تسهای انجام شده در مرحله قبل به دیدگاه مناسبی در خصوص نوع خطا، امپدانس خطا و بسته ابزار مناسب جهت تعیین محل تقریبی و دقیق خطا دست یافت.
در مرحله تعیین محل تقرییبی خطا از روشهایی چون تقسیم بندی خط به دو بخش و تست مجزای هر کدام (در خطوط هوایی با باز کردن جمپر و در خطوط زمینی با بریدن کابل) و تکرار این روش در بخش معیوب تا پیدا شدن محل تقریبی خطا، انعکاس نگاری امواج سیار در حوزه زمان (TDR=Time Domain Reflectometry) و پل Murray استفاده می شود. خود روش TDR نیز انواع مختلفی چون TDR فشار ضعیف، TDR دیفرانسیلی و TDR فشار قوی دارد که آخری خود به دو نوع Surge Reflection (انعکاس ضربه) و Surge Decay (تضعیف ضربه) تقسیم می شود.

در مرحله تعیین دقیق محل عیب، بسته به شرایط و نتایج تحلیلها، استفاده از سه روش امکان پذیر است :

در روش اول که ردیابی صوتی (Acoustic Detecting) یا گوش کردن به صدای قوس (Fault Thumping) نامیده می شود و در خطاهای امپدانس بالا قابل استفاده است، باید در محل خطا قوس الکتریکی ایجاد نمود (توسط های پات، مگر یا مولد موج ضربه) و سپس فرکانسهای صوتی (زیر ۲۰ کیلوهرتز) و ما فوق صوتی (بالای ۲۰ کیلوهرتز) را توسط گیرنده مناسب ردگیری نمود. جایی که سیگنال دریافتی حداکثر می شود، محل خطا خواهد بود (به شرطی که سیگنال دریافتی توسط مانعی چون لوله، درخت و …. منعکس نشده باشد).
در روش دوم، به جای ردیابی فرکانسهای صوتی، باید فرکانسهای مغناطیسی را ردیابی نمود. این روش در خطاهای امپدانس پایین کاربرد دارد و گیرنده دستگاهی است که امواج مغناطیسی را دریافت نموده، تقویت کرده و نمایش می دهد.
در روش سوم که تست گرادیان ولتاژ نامیده می شود، افت ولتاژ روی سطح زمین توسط یک پروب دو شاخه اندازه گیری می شود. هر جا افت ولتاژ صفر شد نشان دهنده محل خطا خواهد بود.

ج- مرحله پس از عیب یابی : باید محل عیب را تعمیر نموده و سیستم را مجددا برقدار نمود.
بطور کلی در بسیاری از روشهای تعیین محل خطا، قبلا باید مسیر دقیق کابل را مشخص نمود که این فرآیند Cable Tracing نامیده شده و پیش نیاز فعالیتهای عیب یابی در مرحله (Localizing & Locating (LL است.