تخمین عمر مقره‌های سیلیکونی در خطوط منتخب انتقال و فوق توزیع استان هرمزگان

Life Assessment of Silicon Rubber Insulators at HREC Transmission Lines

  • جزئیات
  • خلاصه پژوهش
  • تعریف مسئله
  • اهمیت و ضرورت
  • اهداف
  • توضیحات تکمیلی
  • حمایت‌های موردنیاز
  • فایل‌های پیوست
  • پیام‌ها
  • حامیان پیشنهادیه
:   کاربردی
:  
کارشناسی ارشد
مهندسی برق
مهندسی برق - قدرت - سیستم قدرت و فشار قوی
:   21 ماه
:   1398/01/18

در اين پروژه با توجه به مشخصات مقره‌هاي سيليكون رابري و با هدف ارزيابي عملكرد ايزولاسيون، برخي نمونه‌ها با سناريوهاي خاصي مورد آزمون‌هاي آزمايشگاهي تخريبي و غيرتخريبي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرند. نتايج بررسي‌ها منجر به تعيين وضعيت ايزولاسيون و ارزیابی وضعیت سطوح عايقي پليمري مقره‌هاي سيليكون رابري در مناطق مورد مطالعه خواهد شد.  بديهي است پس از تخمين عمر باقيمانده نمونه مقره‌هاي سيليكون رابر با استفاده از نتايج ارزشيابي‌هاي آزمايشگاهي و تحقيقاتي به عمل آمده و درصد خطاي موجود، بايستي در فواصل زماني منطقي و معقول و در قالب انجام خدمات آزمايشگاهي و به جهت نيل به قابليت اطمينان بالاتر، آزمايشات به صورت مورد تكرار گردند.

اساسا مقره‌هاي فشارقوي محصولاتي هستند كه انتظار مي‌رود براي كاركرد و سرويس‌دهي در طول يك بازه زماني بزرگ داراي قابليت اطمينان و اعتماد بالايي باشند. اين شاخص‌هاي مناسب عملكردي را مي‌توان نتيجه انجام فعاليت‌هاي بسيار زياد و مناسب در مراحل مختلف طراحي و انتخاب مواد اوليه و مهارت و توانمندي‌هاي سازندگان مختلف دانست. با اين وجود به علت وجود تنش‌هاي مختلف اعمالي به مقره‌ها در طول سرويس‌دهي، ممكن است اين مشخصات اوليه به تدريج و در طول زمان دچار زوال و تغييرات و تحولات كيفي گردند.

شرايط اتمسفري و از جمله آلودگي دريايي - صنعتي، رطوبت بالاي محيط، دماي بالاي محيط و تابش اشعه‌هاي خورشيد‌، تنشهاي الكتريكي ناشي از اثرات پديده كرونا، تنشهاي مكانيكي ناشي از باد و طوفان و برخي از تنشهاي ناشي از  موارد احتمالي انجام شستشو با آب داراي فشار زياد مي‌توانند در طول زمان برخي از اين مكانيزم‌هاي زوال نظير سايش و خوردگي را شدت ببخشند.

كاركرد در شرايط محيطي خاص غير از آنچه در شرايط تعريف شده طراحي اوليه مد نظر بوده است نيز مي‌تواند اين معضل را تشديد نمايد، نوسان‌هاي دماي بالا و رطوبت بالاي محيط از جمله اين موارد هستند. ضعف در طراحي اوليه و مشخصات اوليه مواد خام مصرفي نيز منجر به زوال عملكردي مقره‌ها مي‌گردند. از آنجا كه تجربه استفاده از نسل جديد مقره‌هاي كامپوزيتي نوع سيليكون رابري در منطقه به حدود دو دهه مي‌رسد. طبيعي است كه تجهيزات متنوع و مختلف خطوط از جمله مقره‌ها تا حدودي دستخوش پيرشدگي و زوال تدريجي خواص اوليه گرديده باشند كه بايستي به صورت برنامه‌ريزي شده و اصولي مورد ارزيابي و تعيين وضعيت و تخمين عمر قرار گيرند تا به موقع و قبل از رخداد خطا، تعميرات پيشگيرانه مناسب انجام گيرد. در اين پروژه با توجه به ماهيت و خواص و مشخصات مقره‌هاي كامپوزيتي نوع سيليكون رابري ا هدف ارزيابي عملكرد ايزولاسيون، برخي نمونه‌ها از شبكه برداشت شده و با سناريوهاي خاصي مورد آزمون‌هاي تخريبي و غيرتخريبي قرار مي‌گيرد. نتايج بررسي‌هاي آزمايشگاهي منجر به روشن شدن وضعيت و نيازمنديهاي آتي جهت بهره‌برداري مطمئن از ايزولاسيون در مناطق مورد مطالعه خواهد شد. آزمونهاي آزمايشگاهي مطابق با روش ارائه شده در استانداردهاي بين‌المللي نظير IEC و IEEE انجام پذيرفته و بر اساس معيارهاي موجود قضاوت انجام مي‌پذيرد. برآورد مي‌گردد تخمين عمر مفید مقره‌هاي سيليكوني را با توجه به نو بودن موضوع در سطح صنعت برق و با توجه به اينكه معيارهاي موجود  ناكافي بوده و در قالب چارچوبهاي استانداردي قرار ندارند با احتمال خطاي (حدود 30 درصد) بتوان انجام داد.

 

نواحي با شرايط آب و هوايي و محيطي خاص نظير شرايط محيطي سواحل استان هرمزگان با شرايط آلودگي ويژه، سطوح بالاي دما-رطوبت محيط، سطوح بالاي اشعه ماوراء بنفش، الزامات ويژه‌اي را براي بكارگيري، بهره‌برداري بهينه از مقره‌ها بويژه مقره‌هاي نوع سيليكون رابري مي­طلبند. در اين مناطق عملكرد مقره‌ها بايد براي مدت زمان طولاني و به گونه‌اي مطمئن انجام شود و ضمنا پيري عايق نيز بايد در محاسبات در نظرگرفته شود. در اين راستا عوامل ذيل ميتواند اهميت موضوعي لزوم انجام فرايندهاي تعيين وضعيت و تخمين عمر مقره هاي سيليكون رابر در منطقه را به نحو ملموس‌تري آشكار سازد:

- سابقه نسبتا اندك استفاده از مقره هاي پليمري در داخل كشور (حدود يك دهه) و عدم وجود تجربيات مشابه در كشور

- بكارگيري از مقره‌هاي سيليكون رابري در رده انتقال و فوق توزيع در منطقه بويژه در محل اتصال خطوط با پست‌هاي نيروگاهي

- تغذيه بارهاي صنعتي مهم در منطقه نظير كارخانجات آلومينيوم سازي، فولاد سازي، پالايشگاه و ...

- نقش حياتي خطوط مذكور در پايداري شبكه منطقه

- شرايط خاص محيطي منطقه (آلودگي دريايي- صنعتي)

- امكان فروپاشي مكانيكي در بخشی و یا کل خط انتقال نيرو به علت رخداد فرايند پيرشدگي

- وارد آمدن تنشهاي ناشي از پديده كرونا بر مقره‌هاي سيليكون رابري

- كاهش خواص آبگريزي و رخداد شكستهاي الكتريكي ناشي از آلودگي بر روي مقره‌ها سيليكوني

 

عدم شناخت مناسب اين الزامات و عدم انجام فرايندهاي تعيين وضعيت و تخمين عمر در زمانهاي معين، مشكلات بهره‌برداري احتمالي نظير موارد اشاره گرديده در ذيل را ميتواند در پي داشته باشد:

- خروجهاي پر هزينه واحدهاي نيروگاهي از مدار

- خروج ناخواسته از شبكه و افزايش انرژي توزيع نشده بويژه عدم تغذيه بارهاي مهم صنعتي

- كاهش كيفيت برق و خسارتهاي ناشي از آن

- استهلاك تجهيزات فشار قوي خطوط و پستهاي مجاور

 

- تغيير مشخصات هماهنگي عايقي خطوط و آسيب پذير ساختن آنها 

o      بهينه‌سازي هزينه‌هاي تعمير و نگهداري خطوط و مديريت شبكه

o      تهيه چك ليست‌هاي  ارزيابي وضعيت مقره‌هاي سيليكون رابر

o      بررسي وضعيت و قابليت اعتماد نمونه مقره‌هاي سيليكوني آزمون در خطوط انتقال و فوق توزيع منتخب مناطق تحت پوشش شركت برق منطقه‌اي هرمزگان و تخمين عمر مفید آنها با درصد خطاي متوسط 30 درصد

o      كاهش حوادث و رخداد خاموشي‌هاي احتمالي ناخواسته در شبكه‌هاي با عمر زياد

o      تهيه شناسنامه وضعيت كاري شبكه‌هاي كنوني

 

o      تعميم روش كلي تخمين عمر مفید و تعيين وضعيت براي ساير مقره هاي سيليكون رابري

حامیان پیشنهادیه:

بدون حامی