رتبها

سؤال من أهم اسئلة مهندسي الكهرباء (محولات، اختبارات ) الا وهو ما المقصود باختبار SFRA و ما أهميته بالنسبة لمحولات القدرة الكهربائية؟!
الإجابة تكون كالآتي
ال SFRA هي الأحرف الأولى من العبارة التالية
Sweep Frequency Response Analysis
اختبار تحليل استجابة تردد الاجتياح

و يعد من أهم الاختبارات التي يتم إجراءها لفحص محولات القدرة الكهربائية
يتم إجراء تحليل استجابة تردد الاجتياح (SFRA) لتقييم السلامة الميكانيكية للمحول. اثناء تعرض المحولات لشدة تيار دائرة القصر short Circuit current الناتج عن الاعطال ... عندها تفقد المحولات خصائصها
يتبع

الميكانيكية ما يؤدي إلى تشوه ملفات و قلب المحول. لا يمكن اكتشاف هذه التغييرات المخيفة من خلال الاختبارات التقليدية مثل تحليل الغاز المذاب ، قياس مقاومة الملفات ، قياس السعة و اختبار ال Tan Delta الخ.... و أحيانا عند نقل محولات القدرة الكهربائية بدون اتخاذ يتبع

الإجراءات الصحيحة فإن هذا يسبب أضرار داخلية ميكانيكية داخل المحول .
يوفر اختبار ال SFRA ، وهو تحليل فريد توقيعي ، معلومات مهمة للغاية عن الحالة الداخلية للمعدات بحيث يمكن بدء الإجراءات التصحيحية المبكرة قبل فوات الأوان.
يمكن أن تتسبب شدة تيار الشورت أو دائرة القصر

في حركة متعرجة وتغيرات ف محاثة الملف أو السعة في محولات القدرة . و يوفر استكشاف و تسجيل استجابة التردد مع هذه التغييرات معلومات تتعلق بالحالة الداخلية للمعدات. أثبت تحليل استجابة تردد الاجتياح (SFRA) أنه اختبار فعال لاكتشاف مثل هذه التغييرات.

يعد تحليل استجابة تردد الاجتياح (SFRA) أحد أقوى معدات التشخيص لتقييم الضرر الميكانيكي لملفات المحولات. ومع ذلك ، فإن تحليل النتائج ، التي تكون في شكل تتبع استجابة التردد ، يمكن أن يكون شاقًا للمستخدمين الجدد.يتبع

يعتمد تفسير نتائج الاختبار على المقارنة الذاتية لاستجابات SFRA المأخوذة على فترات مختلفة. إذا لوحظت تغييرات في طيف SFRA اللاحق فيما يتعلق بطيف SFRA المرجعي أو السابق ، فإنه يترك لتجربة و خبرة المختص لتقييم الحالة الكمية للمحول. ومع ذلك ، ينبغي للمختص أن يتحقق من أي تحول

كبير في ترددات الرنين وظهور ترددات رنين جديدة في استجابة SFRA اللاحقة ، والتي يمكن أن تكون نتيجة أي تشوه ميكانيكي في لف المحول. نظرًا لأن SFRA هو تحليل شارة ، فإن بيانات اختبار المعدات عندما تكون في حالة جيدة مطلوبة لتحليل الاختبار. يمكن أيضًا مقارنة التوقيعات بوحدة من نفس

التصميم الداخلي أو مع مراحل أخرى من نفس الوحدة. يتم تحليل الاستجابات المقاسة عادة لأي مما يلي:
👈 التغييرات في استجابة الملفات مع الاختبار السابق.
👈 التباين في استجابات الأطوار الثلاث لنفس المحول.
👈 التباين في استجابات المحولات من نفس التصميم.

في جميع الحالات المذكورة أعلاه ، يعد ظهور متغيرات جديدة أو تحولات كبيرة في التردد من دواعي القلق.
#مختصر_مفيد
♦️ان اختبار SFRA ليس الا تحليل استجابة تردد الاجتياح ، والذي يستخدم لمعرفة الحالة الفيزيائية لملفات المحولات ، و ملفات الجزء الدوار لمولد التيار المتردد الخ .

ان ملفات محولات القدرة الكهربائية و الجزء الدوار لمولدات التيار المتردد تتعرض إلى اجهادات ميكانيكية نتيجة للنقل غير الامن للمحول , نبضات الصاعقة ، أعطال دائرة القصر Short Circuit Current ، ونبضات التبديل العابرة Transient Switching Impulses، ومكون التيار المستمر DC Component

الخ ... و بسبب هذه الاجهادات الميكانيكية قد تتلف ملفات المحول أو تسبب إزاحة أو تشوه لفائف المحولات من موقعها الأصلي. على سبيل المثال ، إذا كان الاجهاد الميكانيكي مرتفعًا أو تجاوز الحد الأقصى ، فسوف يحدث تلامس بين ملفات المحول و قلبه و هذا سيولد عطل ارضي E/F بين الملفات

و القلب
♦️يتم الاختبار باستخدام جهاز FRAnalyzer او محلل الاستجابة للتردد.
يقوم بالكشف عن العيوب والاعطال في الملفات والقلب الحديدي لمحولات القدرة الكهربائية ويتم استخدامه:
👈عندحدوث دائرة قصر S.C.
👈عند نقل المحول بدون مراعاة شروط الأمان

👈عندحدوث أي تغيركبير في قراءات بعض الفحوصات(الغازات القابلة للاحتراق مثلا)
👈 يعتمد تحليل نتائج هذا الاختبار ع خبرة المحلل المختص التراكمية و من الأمور المعقدة للمهندسين الجدد

#مبدأ_العمل
♦️مبدأ عمل اختبار SFRA جدا بسيط و سهل . نحن سمعنا عن المتسعة و التي عبارة عن قطبين موصلين بينهما وسط عازل .... لكن هنا الملفات يتم عزلها بالورق أو شرائح الميكا أو مسحوق الوارنيش الخ... و بهذا العزل الكهربائي تنتج الملفات فيما بينها سعة Capacitance

و من الشبكة الموزعة . و ايضا ان كل المعدات الكهربائية لها قيم من المقاومة و المفاعلة و السعة و بذلك يمكن أن تعتبر دائرة رنين RLC معقدة . نحن نعلم أن الحالة المثالية هي
R=0
L=0
C=0
لكن ف الحالات العملية لا تستطيع الماكنة( و هي المحول ف هذه الحالة)أن تكون مثالية و

ان قيم R و L و C لا يمكن أن تكون 0 لهذا معظم المعدات الكهربائية يمكن أن تعتبر دوائر رنين و تستجيب لترددات الاجتياح و تنتج شارة أو توقيع فريد
♦️ان الغرض من اختبار تحليل تردد الاجتياح بالنسبة لمحولات القدرة الكهربائية و مولدات التيار المتغير هو استكشاف و تقييم متغيرات

الحالة الداخلية للمعدة ف حال حصول
♦️ تشوهات ف قلب المحول
♦️ تشوهات ف ملفات المحولات أو ملفات الجزء الدوار لمولدات التيار المتردد Alternator
♦️ دائرة قصر ف ملفات المحولات
♦️ دائرة قصر داخلية
♦️ عطل ارضي بين الملفات و القلب
♦️ دائرة مفتوحة ف ملفات المحول O.C

♦️ فقدان أو كسر ف التوصيلات للمحول
طريقة إجراء اختبار SFRA
⚡يجب ان تكون الملفات الابتدائية و الثانوية دائرة مفتوحة
⚡ تسليط موجة جيبية ع احد طرفي الملف و الGND و قياس الo/p Voltage بين الطرف الآخر للملف و ال GND

⚡يبدأ المحلل برفع تردد جهد الدخل لانه مع زيادة تردد إشارة الدخل دون تغيير مستوى الجهد ، فسيتم الحصول على جهد إخراج مختلف بترددات مختلفة اعتمادًا على طبيعة الرنين RLC للملف. و يجب ملاحظة شكل الموجة والقراءات لكل تغير
⚡ يجب ملاحظة شكلي الموجة والجهد الناتج.

⚡ سيظهر الرسم البياني بين المدخلات إلى جهد الخرج. بمقارنة النتائج الحالية مع النتائج المرجعية و اذا لاحظ المحلل بعض الانحراف بين هذين الرسمين البيانيين ، يمكنه تقييم أن هناك إزاحة ميكانيكية وتشوه حدث في الملفات أو القلب