اختبار نسبة تحويل المحولات: الإجراء، الحساب والنتائج

A اختبار نسبة تحويل المحول يتحقق مما إذا كانت العلاقة المقاسة بين ملفات المحول تتوافق مع تصميمها وتوصيل لوحة البيانات. يطبق جهاز اختبار جهد متردد منخفض متحكم فيه على أحد الملفات، ويقيس الجهد المستحث على ملف آخر، ويبلغ عن النسبة، وعلاقة الطور، وغالباً تيار الإثارة. يمكن للاختبار الكشف عن وضع الصنبور غير الصحيح، وأخطاء التوصيل، الدوائر المفتوحة، وبعض عيوب الملفات، ولكنه لا يستطيع تشخيص كل مشكلة داخلية بمفرده. يجب عزل المحول، وفصل تغذيته الكهربائية، وتفريغه، واختباره من قبل موظفين مؤهلين باستخدام الإجراء المعتمد للوحدة المحددة.

ما يبيحه اختبار نسبة تحويل المحول

تتبع العلاقة الأساسية لجهد المحول المثالي علاقة الملفات:

V_H / V_L = ن_H / ن_L

حيث V هو الجهد و N هو عدد اللفات؛ ويُحدد الحرفان H و L الملفين ذوي الجهد الأعلى والأقل على التوالي. جهاز القياس الحقيقي لا يقوم بـعد اللفات، بل يقيس نسبة الجهد تحت إثارة اختبار صغيرة ويقارن النتيجة بالنسب المتوقعة من جهود لوحة البيانات، وضع الحنفية، وتكوين الملفات، ومجموعة المتجهات.

هذا الاختبار ذو قيمة أثناء قبول المصنع، وتشغيل المنظومة، وفحص ما بعد النقل، وتحديد الأخطاء وإصلاحها، والصيانة القائمة على الحالة. يمكن أن يساعد اختبار نسبة التحويل في تحديد أي تغير في علاقة الملفات من خلال مقارنة نتائج الموقع مع بيانات لوحة الاسم، ومصنع البيانات، والبيانات السابقة. ينبغي تفسير النتيجة مع أدلة أخرى، وعدم استخدامها كحكم مستقل.

عندما تستخدم فرق المشروع اختبارات TTR

تمنح النتيجة الأساسية المأخوذة قبل تنشيط الجهاز للمالك مرجعاً للمقارنة المستقبلية. يُعد الاختبار مفيداً بشكل خاص بعد التسليم نظراً لأن الصدمات، أو التوصيلات الداخلية المفكوكة، أو إعادة التوصيل الخارجي غير الصحيح قد لا تكون واضحة أثناء الفحص البصري. كما يُدرج الاختبار عادةً بعد الإصلاحات الكبرى، أو أعمال مبدل الصنبور، أو تشغيل الحماية، أو حدوث عارض غير طبيعي.

بالنسبة لمحول جديد، يجب أن يحدد سجل الاختبار الرقم التسلسلي، وجهاز الاختبار، وحالة معايرة الأجهزة، ودرجة حرارة الملف أو الظروف المحيطة عندما يكون ذلك مناسباً، وجهد الاختبار، وضعية مبدل الجهد (الصنبور)، ووضع التوصيل، والنسبة المقاسة، والنسبة المتوقعة، والانحراف، وتيار الإثارة، ونتيجة زاوية الطور أو مجموعة المتجهات. هذا السجل أكثر فائدة من عبارة “اجتاز” البسيطة لأنه يدعم مقارنة الاتجاهات والمراجعة الهندسية.

المعلومات المطلوبة قبل توصيل مجموعة الاختبار

ابدأ بوثائق المحول المعتمدة بدلاً من التخمين من مواضع الأطراف. احصل على صورة لوحة البيانات، والخط الأحادي، ومخطط الملفات، ومجموعة المتجهات، والجهود الأساسية والثانوية المقدرة، والتردد، والصنابير المتاحة، وترتيب النقطة المتعادلة (المحايد)، وتقرير اختبار المصنع. أكد ما إذا كانت المعدات ذات ملفين، أو ثلاثة ملفات، أو محول ذاتي، أو ذات تصميم أحادي الطور، أو ثلاثي الطور.

موضع الصنبور مهم. يغير محول الصنابير، سواء كان بدون تحميل أو تحت الحمل، نسبة الملفات الفعالة بشكل متعمد. النتيجة المقارنة بمرجع صنبور خاطئ يمكن أن تبدو معيبة حتى عندما يكون المحول سليمًا. قم بتسجيل كل من المؤشر الميكانيكي والموضع الكهربائي المتاحين لإجراء الاختبار.

تؤثر توصيلات الأطوار الثلاثة أيضاً على العلاقة بين جهد الخط وجهد الطور. لا يمكن تجاهل الدلتا، والنجمة، والمتعرج (زيغزاغ)، وإزاحة الأطوار. يمكن لأجهزة اختبار الأطوار الثلاثة الحديثة تقييم الأطوار والعلاقات المتجهية تلقائياً، ولكن يجب على المشغل مع ذلك إدخال التكوين الصحيح. بالنسبة لترميز الأطراف واتفاقيات التوصيل، يرجى الرجوع إلى IEEE C57.12.70. يحكم قرار القبول الفعلي معيار العقد المعمول به وبيانات الشركة المصنعة.

إجراء اختبار نسبة تحويل محول الأمان

هذه النظرة العامة مخصصة للتخطيط والمراجعة وليست بديلاً عن بيان طريقة معتمد. يجب إجراء الاختبارات من قبل موظفين مؤهلين ضمن برنامج السلامة الكهربائية بالموقع.

1. حدد المحول واعزله. التحقق من الأصل الصحيح وجميع المصادر الممكنة، بما في ذلك التغذية العكسية من الأنظمة الثانوية، واللفات الثالثية، وخدمة المحطة، والمولدات، والكابلات المتصلة.
2. تهيئة ظروف عمل آمنة كهربائياً. طبق عملية قفل/وسم المنشأة، وتحقق من انعدام الجهد باستخدام أداة مناسبة، وفَرِّغ الطاقة المخزنة، وقم بتثبيت التأريضات الوقائية حيث تتطلب الإجراءات المعتمدة ذلك. وفقاً لـ OSHA إرشادات التحكم في الطاقة الخطرة يشرح أساسيات برامج القفل والوسم.
3. فحص ووثق. لاحظ حالة الأطراف، التلوث، التلف، التأريض، بيان القابس، وتفاصيل لوحة البيانات. لا تقم بالمتابعة إذا كانت هويّة المعدات أو التوصيل غير مؤكدة.
4. فصل الدوائر الكهربائية عند اللزوم. قد تؤثر الكابلات المتصلة، أو مانعات الصواعق، أو محولات الجهد، أو المكونات الأخرى على الإعداد أو تعرّض الجهاز لجهد اختبار غير مقصود. اتبع تعليمات الشركة المصنعة وجهاز الاختبار.
5. وصِّل الأطراف بالملفات المخصصة. حافظ على تنظيم الأسلاك وأمانها وخلوها من المعدن الموصل بالأرض. قم بتأكيد تسميات المراحل قبل تطبيق جهد الاختبار.
6. حدد تكوين كائن الاختبار الصحيح. أدخل الفولتية المقننة، وتوصيلة الملفات، والمجموعة المتجهية، والتردد، والوجه (الطور)، وضع الصنبور (المثبت). الإعداد غير الصحيح ينتج عنه نتائج مضللة.
7. شغل التسلسل في كل نقرة مطلوبة. راقب النسبَة، والانحراف، وتيار الإثارة، وعلاقة الطور. توقف إذا كانت القراءات غير مستقرة أو غير متوافقة مع التوصيل المتوقع.
8. حفظ النتائج الخام واستعادة المحول. إزالة التوصيلات الاختبارية، وإعادة التوصيلات المؤقتة والتفريعات إلى الحالة المعتمدة، وإجراء فحص مستقل، وتحديث سجل التشغيل.

كيفية حساب انحراف النسب

تحسب العديد من الأدوات الانحراف تلقائياً. للتحقق الهندسي:

الانحراف (%) = (النسبة المقاسة − النسبة المتوقعة) / النسبة المتوقعة × 100

لنفترض أن النسبة المتوقعة للمخرج المحدد هي 20.000 وأن الجهاز يسجل 20.060. يكون الانحراف هو (20.060 − 20.000) / 20.000 × 100 = 0.30%. لا تحدد هذه الحسابات بحد ذاتها مدى مقبولية القراءة. يجب أن تعكس النسبة المتوقعة الصحيحة التوصيلات الفعلية للملف وموضع المخرج، ويجب تقييم النتيجة في ضوء المعيار المعمول به، وحدود الشركة المصنعة، وتقرير المصنع، ودرجة عدم اليقين الخاصة بجهاز القياس، ومواصفات المشروع.

النسخة الحالية من IEEE C57.152 يصف اختبار التشخيص الميداني لمحولات الطاقة المملوءة بالسوائل ويشدد على التفسير المشتُرك لنتائج التشخيص. قد تخضع المحولات الجافة والمحولات الخاصة لمعايير مختلفة وإجراءات مصنعة.

تفسير الأنماط بدلاً من رقم واحد

انحراف مماثل في جميع الأطوار

قد يشير الإزاحة الثابتة إلى نسبة متوقعة خاطئة، أو مرجع صنبور غير صحيح، أو خطأ في إدخال البيانات، أو مشكلة توصيل منهجية. تأكد من جهود لوحة البيانات وما إذا كانت البرمجيات تتوقع قيم خط-إلى-خط أو قيم طورية قبل افتراض وجود عيب داخلي.

تختلف مرحلة واحدة عن الأخريات

تستحق الفرقية الخاصة بكل وجه التحقيق فيها. تشمل الأسباب المحتملة سوء توصيل الأطراف، أو الأطراف ذات العلامات الخاطئة، أو توصيل الملف المفتوح أو التالف، أو مشاكل تلامس مبدل الحنفية، أو تلف الملف. أعد الاختبار فقط بعد التحقق من الإعداد؛ ولا تقم بتنشيط دائرة اختبار مشكوك فيها مراراً وتكراراً دون فهم غير الطبيعي.

تتغير النسبة بشكل غير منتظم عبر الصنبورات

يُتوقع عادةً حدوث تدرج سلس ومتوقع عبر وضعيات مبدل الجهد. قد يشير أي انقطاع إلى مؤشر ميكانيكي غير صحيح، أو مشكلة في التوصيل، أو مشكلة في مبدل الجهد. قارن التسلسل بيانات المصنع ومخطط مبدل الجهد.

تيار إثارة غير طبيعي

تيار الإثارة حساس لجهد الاختبار، والتوصيل، ووضع القلب، والمغناطيسية المتبقية، وطريقة الجهاز. يمكنه دعم التشخيص، ولكن يجب عدم تفسيره دون مقارنة المراحل، والقراءات السابقة، وتوجيهات جهاز الاختبار.

أخطاء شائعة في الاختبار

• مقارنة نتيجة الحقل بالإضافة إلى النسبة الاسمية بدلاً من النسبة المتوقعة للصنبور الفعلي.
• إدخال مجموعة متجهات أو توصيلة ملفات خاطئة.
• ترك الدوائر الخارجية متصلة دون التحقق من تأثيرها.
• استخدام توصيلات رصاص رديئة أو ملوثة أو تحمل ملصقات خاطئة.
• تسجيل تصنيف نجاح/رسوب فقط وفقدان البيانات الخام مرحلة بمرحلة.
• تطبيق سماح واحد عام على كل محول وغرض اختبار.
• اعتبار نتيجة نسبة التقرير الفريقي (TTR) المرضية دليلاً على سلامة العزل، والقلب الحديدي، والجلب (البوشنجات)، وجميع الأجزاء الميكانيكية.

كيف يتناسب جهاز اختبار نسبة التحويل (TTR) مع أعمال تشغيل المحولات الكهربائية

اختبار نسبة التحويل هو جزء من حزمة تشغيل منسقة. قد يتضمن النطاق النهائي مقاومة العزل، ومقاومة الملفات، وتیار الإثارة، ومعامل القدرة أو عامل الاضمحلال، وفוחות التأريض للقلب، واختبارات السوائل للوحدات المملوءة بالسوائل، والفحوصات الوظيفية للإنذارات والتبريد، واختبارات الحماية، والتحقق من التأريض وتوافق الأطوار. يعتمد المزيج الدقيق على نوع المحول، وفئة الجهد، والعقد، والمعيار المطبق، وتتعليمات المُصنِّع.

يمكن فرق المشتريات تقليل حالة عدم اليقين في الموقع من خلال طلب نتائج نسبة المصنع لكل صنبور والتأكد من الموافقة على لوحة البيانات ومجموعة المتجهات ومخططات الأطراف قبل الشحن. دليل شينهينغ لـ تصنيفات لوحة بيانات المحول يساعد الفرق في تحديد المعلومات اللازمة للمقارنة، بينما المقالة عن معاوقة المحول والتشغيل على التوازي يشرح معلمة منفصلة لا يتحقق منها TTR.

بالنسبة للمشاريع التي تقيم المعدات، راجع شينهينغ محول مغمور بالزيت بجهد 35 كيلو فولت و محول جاف معزول بالراتنج المصبوب بجهد 6-10 كيلوفولت. يجب الاتفاق على متطلبات الاختبار النهائي بناءً على التصميم الفعلي المطلوب.

فيديو تعليمي: أساسيات الدائرة المكافئة للمحول

تشرح محاضرة المعهد الهندي للتكنولوجيا في دلهي (IIT Delhi) التابعة لبرنامج (NPTEL) التالية علاقات الجهد والدوائر الكهربائية الكامنة وراء قياسات المحولات. وهي توفر نظريات؛ ولا تحل محل قواعد السلامة في الموقع أو دليل جهاز الاختبار.

الأسئلة الشائعة حول اختبار نسبة تحويل محولات الطاقة

هل يتطلب اختبار نسبة تحويل المحول (TTR) فصل التيار الكهربائي عن المحول؟

يتم إجراء اختبار نسبة تحويل المحولات (TTR) التقليدي بينما يكون المحول معزولاً وغير مكهرب. يجب التحكم في جميع المصادر والتغذية العكسية المحتملة بموجب إجراء السلامة المعتمد.

هل يمكن لاختبار نسبة التحويل اكتشاف كل لفة مقصورة؟

لا. قد يكشف عن تغيرات النسبة المرتبطة بمشاكل الملفات، لكن الحساسية تعتمد على العيب، وتصميم المحول، والوصول، والطريقة. يجب دمج النتائج مع أدلة تشخيصية أخرى.

هل يجب اختبار كل صنبور؟

غالبًا ما تتطلب برامج التشغيل والاختبار بعد الصيانة تسلسل النقرات المحدد لأنه يتحقق من تقدم النسب وتحويلات مبدل النقرات. اتبع إجراءات المشروع والشركة المصنعة.

هل نسبة الجهد مطابقة دائمًا لنسبة عدد اللفات الفيزيائية؟

العلاقة المثالية هي علاقة طردية، ولكن يجب التعامل بشكل صحيح مع علاقات الخط/الوجه ثلاثي الأطوار، ومجموعات التوصيل، والمصامير (النقاط التفريعية)، وطريقة القياس، والفقد الحقيقي عند حساب نتيجة الحقل المتوقعة.

ما الذي يجب تضمينه في تقرير المعاملات المشبوهة (TTR)؟

تشتمل على هوية الأصل، بيانات لوحة الاسم، مجموعة النواقل، الحنفيات، تفاصيل الأجهزة والمعايرة، جهد الاختبار، النتائج مرحلة بمرحلة، الانحراف، تيار الإثارة عند قياسه، الملاحظات، أساس القبول، وموافقة المراجع.