المسابقة الأولى: تحليل حوادث الأعطال الكهربية

[sayed saad]

الأخوة الكرام
أعضاء منتديات نظم القوى الكهربية و شبكات النقل
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
فى هذه المشاركة نقدم لحضراتكم اولى مسابقات المنتدى تحت إشراف المهندس / هانى شلتوت من شركة شنيدر مصر
و المسابقة هى مسابقة علمية و فى نفس الوقت تعتمد على التفكير العلمى المنطقى فى تحليل حوادث الحرائق الكهربية الناتجة عن القصر الكهربى .
و يعتبر موضع المسابقة من الموضوعات الهامة جدا فى تحليل الأعطال و الحرائق من الناحية الفنية و الجنائية.
و فى هذه المسابقة سوف يتم عرض عدد عشرون صورة تمثل حادث حريق فى معدات شبكات توزيع جهد متوسط.
و من هذه الصور مطلوب من المتسابق ان يتفحص هذه الصور ويقوم بتحليل الحادث طبقا لتصوره و ما السبب الذى ادى إلى إندلاع هذه الحريق فى صورة تقرير فنى.
و سوف تقدم الجائزة لأحسن مقال فى تحليل هذا الحادث
و الجائزة عبارة عن سوفتوير (برنامج تصميم كهربى ) من شركة شنيدر مصر بالإضافة الى جائزة رمزية.
يوجد ملف مرفق يحتوى على جميع الصور الخاصة بالمسابقة
و إليكم صور الحادث.



الصورة رقم (1)


الصورة رقم (2)


الصورة رقم (3)


الصورة رقم (4)


الصورة رقم (5)


الصورة رقم (6)


الصورة رقم (7)


الصورة رقم (8)


الصورة رقم (9)


الصورة رقم (10)


الصورة رقم (11)


الصورة رقم (12)


الصورة رقم (13)


الصورة رقم (14)


الصورة رقم (15)


الصورة رقم (16)


الصورة رقم (17)


الصورة رقم (18)


الصورة رقم (19)


الصورة رقم (20)

تقبلوا تحياتى

[محمد عبدالرحيم الغانم]

الكهرباء
---------------------
ان للتيار الكهربائي مخاطر عديدة واشدها خطورة الحرائق الكهربائية لان الضرر الناتج عن ذلك يكون كبيرا ويكون في الاشخاص وفي المنشأت العامه والخاصه وفي المصانع ونتمني بأن ذلك لايحصل ونتمني السلامة للجميع ولكن يجب تجنب ذلك ونستطيع اذا اتبعنا الطرق العلميه والتقنيه والحسابات الخاصه التي تتعلق بذلك 0
---------------------------------------------------------------------
لكي نتجنب ذلك يجب ان يكون العمل تحت اشراف مهندسين كهربايين وذلك من لحظه التصمم الي التنفيذ الي التشغيل الي الاستخدام
فكل مرحلة من هذة المراحل لاتقل اهمية احدهما عن الاخري ولكي نتجنب المخاطر التي تحصل بسبب التيار الكهربائي واهمها موضوع البحث وهو الحرائق فمن متتطلبات التصمم الاختار المناسب لوضع المحولة الكهربائية بحيث تكون في مكان جيد ويراعاء به الامان ودراسة الاحمال الكهربائية التي ستتغذي من هذة المحولة مع الاخذ بعين الاعتبار الزيادة في الاحمال مستقبلا وذلك ليس للمحولة الكهربائية فقط ولكن للأكبال الكهربائية التي التي ستربط بالشبكه الكهربائية العامه 0
------------------------------------------------------------------
كيف يحدث الحريق وما هي اسبابها ؟
----------------------------------
1- عند حدوث قصر في الاكبال الكهربائية نتجية فقدان العازل لأي سبب كان سوف يكون مقاطع هذة الاكبال غير مناسبه ومتناسبه مع قيمة التيار المار به وهذا المقطع اقل من المسموح به لذلك ينتج عن مرور التيار ارتفاع كبير في درجة الحرارة في الكيبل ويستمر هذا الارتفاع الي ان يصل لدرجة الاشتعال واشعال المواد المجاورة له مما يسبب بحدوث الحريق0
وايضا يتسبب بحدوث الحرائق الكهربائية وخاصة في المصانع والمنشأت المهنيه وللوحات الكهربائية الكبيرة الموجودة في المعامل ( التي في الصور )بسبب سوء الاستخدام كزيادة الحمل علي الألأت الكهربائية والمحولات الكهربائية ( خفض او رفع ) ممايؤدي الي ارتفاع في دراجات الحرارة ونشوب حريق وخاصة فيما لو كان مقطع السلك وعيار القاطع غير مناسب ونتجية لاهمال الصيانه الدوريه لذلك0
ومنها ايضا الصواعق الكهربائية التي ينتج عنها تيار كبير ناتج عن الجهد المتحرض نتجية الصاعقه وقد يسبب ذلك بنشوب حريق0
وايضا عدم التوافق بين عيار القاطع ( امبير) وبين مقطع السلك ( مم ) وشدة التيار المار به وبين الاحمال 0
ومنها عدم توازن الاحمال علي الفازات الثلاث ( الاطوار)
ولذلك يؤخذ دائما بعين الاعتبار 0
الكيبل ( المقطع + طول المسافه ) لوحة الحمايه الكهربائية والقواطع المخصصه لذلك من ناحية الامبير شدة التيار والاحمال التي يغذيها هذا القاطع0
وبما ان الابراج التي تحمل خطوط نقل القدرة حديديه واغلب المنشأت الصناعيه حديديه والتي هي اكثر ما تتعرض لمثل هذة المخاطر وصناديق اللوحات الكهربائية من الصاج والمحولات حديديه ( كما واضح في اغلب الصور ) كلها من الحديد لذلك لايكفي تأريضها فقط ولكن يجب ان يكون لها شبكة حمايه خاصه ومتكامله لذلك 0
الفحص الدوري علي الاكبال والاسلاك والقواطع وقواطع الحمايه الحراريه وعلي خط التأريض ومقاومة الارض0
الفحص الدوري علي ناقل الحمايه وناقل الحياد لكي نتأكد عدم وجود تبديل بين الحمايه والحيادي 0
وبشكل مختصر مخاطر الحرائق بسبب التيار الكهربائي تنحصر في هذة الامور نتيجه قصر كهربائي يكون اما الناقل المغذي لايتناسب من ناحية المقطع مع الاحمال والقاطع المكلف بحماية هذة الاحمال لايتوافق مع مقطع السلك وشدة التيار وزيادة الاحمال واهمال الكشف الدوري للشبكه الكهربائية وتوابعها والمختص والمسؤول عن ذلك يعلم نقاط الضعف ويعلم من اين يبداء ( مع ملاحظة التوصيلات يجب ان تكون محكمة بشكل جيد – النواقل فيما بينها والناقل في القاطع الكهربائي ) ولكم الشكر

[Mostafa Nazih]

[LEFT]It is obvious from the supplied pictures that a severe thermal stresses were applied on these switchgear equipment where the housing and internal equipments had been burnt completely.



There are two possible causes to make this extended damage by MV network which seems to be a distributor ring ., the causes may be one of the following : -

1- Internal panel arcing on one cubicle due to insulation failure took place as inadequate ambient conditions or overload on one feeder originating from this cell, As being a ring , the overload associated with one feeder is supplied by the near branches resulting in summing higher currents in the overloaded cell., Exactly, the arcing that took place in one of theses cells, resulting in a 3-Phase fault as the three poles of the CB's are damaged by very high stresses on these equipment.

2- Failure of protective gear is obvious here, and back to 1st and 2nd photos where it seems that the DC panel suffered also internal fault as well as batteries connection ,Thus, we have to say that the problem originated from the DC system , resulting in protective relaying failure, thus, a fault occurred and the C.B's failed to open as obvious from their contacts damage. We have to check for possible DC failure modes, whether in Batteries or charger system, the batteries are usually protected by an MCCB, this is not present here, the box showed in photo # 1 may have been suffered accidental switching off , where the SCADA system in missing in a lot of Egyptian substations, or the shift engineer didn’t notice DC undervoltage alarm due to annunciator failure. Outgoing feede cables seems not to be damaged as the fault occurred on BB's.

Finally, the second cause is more apparent, as the damage is extended through a number of cells " which are coupled on the same BB " , Thus, the following report should be issued : -





…After investigating the attached 20 photos of damage that took place in a MV network switchgear equipment , The main technical cause is The failure of DC system that resulted in failure of protective relaying operation , which resulted later in failure of opening CB's, as a certain fault happened, likely to be a 3-phase dirty S.C., may be due to earth switches blocking magnet de-magnetization when DC system failed.



The heavy fault current continued to flow causing very high thermal stresses that resulted in the damage occurred.



Due to The high fault level associated with MV networks, great damage to the four panels took place.



It should be investigated more briefly for causes of auxiliary supply failure that caused protective system not to operate properly.[/LEFT]

[abd elmaksoud]

بسم الله الرحمن الرحيم

من دراسة الصور السابقة يمكن أن نعتمد علي محورين رئيسيين في تحليل هذه المشكلة وهي كالتالي:
1-عدم عزل مجاري الكابلات بطريقة صحيحة و امنة وذلك لعزل بارات الجهد عن الحيوانات والزواحف كما هو موضح بالصورة رقم1
2-وجود البطاريات panel D.C بجوار بارات الجهد الرئيسية مباشرة وهذا غير منطقي حيث أن D.C المغذي لاجهزة الوقاية يجب أن يكون بمعزل امن

لذلك هناك تفسيرين لهذا الحريق:
1-وجود LOOSE في أحد نقط الربط الرئيسية للبارة أدي إلي تولد درجة حرارة عالية أدي إلي تدمير العزل وبدون أن يصل قيمة التيار إلي قيمة عمل جهاز الوقاية مما تسبب في اندلاع حريق أدي إلي تدمير مصدر D.Cالموجود بجانب البارة مباشرة وبالتالي تسبب في عزل أجهزة الوقاية و دوائر الكتنرول لمهمات البارة وبالتالي لم يتم عزل مهمات البارة ودمرت بالكامل

2-حدوث Short circuit علي البارة الرئيسية وذلك نتيجة عدم عزل مجاري الكابلات بطريقة صحيحة و امنة مما أدي إلي دخول الحيوانات أوالزواحف إلي البارة مما أدي إندلاع حريق نتيجة الشرارة المتولدة حدوث Short circuit

وانتقل الحريق إلي الخلايا المجاورة عن طريق الكابلات حيث أنه من دواعي الامان أن يكون هناك مادة Fire stop للكابلات لتقليل إنتشار الحريق

Best regards
Eng/Abd Elmaksoud Ahmed Gad
Eng/Ata Mohamed Khaliel

Edf Egyption power plant
4/09/06

[معتز عبد السلام المناصير]

السلام عليكم
اود ان اشكركم على هذا الموقع البناء مع تمنياتي بالتقدم دائما
م.معتز عبد السلام المناصير

[حسين الكرغلي]

الاهمال والاهمال والاستهانة بمنظومة البطاريات
من الصورة الاولي يتضح ان هناك فشل في فتح القواطع الكهربائية وبذلك كان هذا الدمار والحريق وأهم اسباب هذا هو ان منظومة التيار المستمر( البطاريات) تبدو في حالة سيئة جدا رغم عدم اهتمام المصورة باخذ صور قريبة لها او ربما يقصد ذلك ..فان اجهزة الحماية والوقاية كيف لها ان تعمل بدون منظومة التيار المستمر
والتي من خلالها تعطي امر للقواطع الكهربائية بالفتح لاى عطل تم تحديده سواء كان ضعف في الكوابل او نقاط توصيلها او في احد القواطع فان القاطع الذي به جهاز الوقاية الخاص بالتخلص من الجزء المصاب من الشبكة في االزمن المحدد له لايمكن ان يقوم بذلك الا اذا كان لديك منظومة جيدة من التيار المستمر

[eng.wesam]

السلام عليكم
من الصور المرفقة هناك ما يلي:
1) على فرض ان منظومة الشحن الخاصة ببطريات التحكم فيها مشكلة حسب الصور المرفقة(علما ان المشكلة ظاهرة من طريقة توهج الانفجار حول منظومة الشحن على الحائط فوق لوحة البطاريات) اذا يجب ان تكون هناك اشارة الى وحدة المراقبة و التحكم بوجود battary losses و عليه اذا كان فعلا هذا الخطأ فهناك اهمال باستقبال هذه الاشارة و حدوث fault مهما كان نوعه مبدئيا ادى الى عدم قدرة المفاتيح على عمل switching و بالتالي ادى الى انفجار احد المفاتيح حتى وصل الى البسبار الرئيسي مما ادى الى حدوث fault بالبسبار و علية كما هو مبين بالصور ان الطرف الايسر اذا كانت اللوحة مقابلك هو الجزء الذي بدا فية الانفجار علما ان منظومة الضغط العالي ايضا تاخرت في عمل الفصل لان الشكل يبين انفجار مع ذوبان طويل نسبيا في الفترة الزمنية.
2)هناك ملاحظة ايضا ان كوابل الضغط المتوسط التي تخرج من المفاتيح بالاضافة الي الوضع عند الshutter في الصورة رقم 15 و16 يبين ان المشكلة حصلت في البسبار و ليس في المفتاح لان الانفجار الجانبي حصل في الاعلى من الطرف الايسر بالاضافة الى ان كوابل الضغط المتوسط سليمة و صورة(6) للمفتاح بان الجزء العلوي منه مفقود الذى يؤكد بداية المشكلة من البسبار الرئيسي في الطرف الايسر و بالتالي فان المشكلة اصبحت تذهب للخلف الى منظومة الضغط العالي مع خطا البطاريات.
3) لو كان سبب ال fault حدوث احمال ثم ذوبان البسبار لكان من الاولى ان تحدث المشكلة في البداية في كوابل الضغط المتوسط و هذا مستبعد لكي نفكر هل مشكلة البطاريات جعلت المفاتيح غير قادرة على قراءة الحمل و من ثم الفصل مع العلم ان صور الترنش تبين ان وضع الكوابل سليم من ناحية الحريق.
4)هناك احتمال لكنه غير واضح مبدئيا وهو حدوث انفجار بال VT ادى الى مشكلة في البسبار الرئيسي لانني لاحظت ان جميع اجزاء اجهزة القياس في الجزء العلوي مهترئة من شدة الانفجار علما ان الصور الموجودة تاكد ان الانفجار بدأ بالطرف الايسر لان شكل التوهج على اللوحة بشكل قطري في الصورة رقم ( 9 و 10 ) دليل انة من اليسار الى اليمين ايضا المفاتيح في الطرف الايمن ضررها بسيط.

و على فرض ان البطاريات مشحونة و المنظومة سليمة الخاصة بالشحن تبين ان المشكلة حدثت بالبسبار على الطرف الايسر و من ثم فصل ال bus section و بالتالي ايضا تعود المشكلة للخلف و هي منظومة الضغط العالي التي كان من الاولى ان تفصل في فترة زمنية قصير جدا قبل حدوث هذا الدمار..
و السلام عليكم و رحمة الله و بركاته

[muhammed montaser]

و الله انا لسة في 2 كهرباء و مش عارف التفسير الدقيق للمشكلة يمكن لأني مش فاهم الكثير من الصور بس ان شاء الله اكيد في حل و تفسير للمشكلة و ياريت الحل يتعرض بعد المسابقة

شكرا م/سيد سعد

[ali mansoor]

بسم الله الرحمن الرحيم
الاخوة الاعزاء .. بعد التصفح الدقيق للملف الصوري لحادثة المحطة المصورة يتبين أن الحادث تدور الاحتمالات الرئيسية لحدوثه في نقاط يمكن إجمالها بما يلي:
1- الخط الفني والعلمي والامبالاة في تصميم المحة الذكورة حيث لم يراعى فيها شروط التصميم العالمية لاي محطة , حيث نرى وضع محموعة البطاريات قريبة جدا او في نفس الغرفة المخصصصة لقواطع الدورة , وكما نعرف جميعا ان عملية الشحن المستمر للبطاريات تساعد على تصاعد أبخرة من البطاريات تكون قابلة للاشتعال اذا ما توفرت لها العوامل المساعدة من شرارة أو أي تماس كهربائي ربما ,’ لذا نجد أن المواصفات العالمية توصي بوضع مجموعة البطاريات داخل غرفة خاصة بعيدا عن غرفة السيطرة ومعزولة ولايوجد بداخلها أي نقطة تماس كهربائي متناوب ,وتكون الغرفة تلك مزودة بمفرغة هواء مناسبة للتخلص من الابخرة المتصاعدة من البطاريات نتيجة نوع البطاريات ونيجة عملية الشحن .ونستبعد ان يكون هذا الاحتمال الشرارة الاولى أو سببا رئيسيا للحريق.
2- في بعض الحالات ولقدم قواطع الدورة وبأي جهدا كان وللآهمال المستمر وعدم القبام ببرنامج
الصيانة الدورية المستمر لها تحدث بعض الامور في قواطع الدورة ودوائر السيطرة الخاصة بها منها:
أ- عدم كفاءة الاجزاء الميكانيكية او مانسميه بالعربي الاذرع الخاصة بعملية تعشيق فيزات قاطع الدورة مع البازبار الخاص بالمقطع وبهذا ستحدث وبمرور الايام حالة من loose وتأخذ بالتفاقم ومع الاهمال لها حيث تكون منطقة فيها من التأين والحث نتيجة عدم التعشيق المضبوط منطقة حرجة وذات تيار عالي جدا تسبب في مثل هكذا حريق.
ب_ خلل في دوائر فوق التيار الخاصة بقواطع الدورة مما يسبب عدم تحسس أي من مناولات فوق التيار أومناولات حالة خطأ مع الارضي , مما يؤدي الى ارتفاع درجة حرارة المفات الثانوية لمحولة التيار الخاصة بأجهزة الحماية وحدوث حالة من دائرة مفتوحة نتيجة انصهار قد يحث في الملفات الثانوية يؤدي الى حالة انفجار محولة التيار وحدوث مثل هذا الحريق.
لذا توصى فيق عمل الصيانة والفحص من خلال المتابعة المسمترة وجدول الفحوصات الشهرية بالقيام والتأكد من صلاحية الاجزاء الميكانيكية لقاطع الدورة ومدى استجابتها لعملية الغلق والفتح وبصورة طبيغية وبدون صعوبات وكذلك تضبيط والتاكد من ان توصيلات محولة التيار وخاصة الثانوية منها مربوطة وموصلة مع tirmainl strip الخاصبها بصورة صحيحة ولم توجد فيها أي رخاوة أو دائرة مفتوحة.
3- يحدث مثل هذا الحريق في حالة نادرة جدا وهي ناتجة من الاهمال الالمستمر لبرنامج الصيانة الدوري, ألا وهي أن قاطع الدورة عندما يعطى أمر off فان دوائر السيطرة والعلامات الموجودة على لوحة القاطع الامامية تقول أن القاطع المذكور في حالة off ولكن حقيقة الاجزاء الميكانيكية الخاصة ببولات الفيزات الثلاث قد تكون معلقة على حالة on مما يعطي اخبارا خطأ بأن قاطع الدورة في حالة off وعند سحب القاطع react out نتيجة ابلاغ مراقب المحطة المعنية بالقيام بهذا الوضع ومن قبل شبكات التوزيع ربما لقيامهم بعمل ما , فعندها تحصل الحالة التي فرق جهد ونقطة حرجة لحدوث تيار عالي في مناطق توصيل قاطع الدورة مع البازبار تكون كافية لانفجار قاطع الدورة والتسبب بمثل هكذا حريق.
وأخير وليس اخرا عطب في نهايات القابلوات الخاصة بشبكة التوزيع والموصلة مع قاطع الدورة لذا سيحدث ارتفاع شديد في هذه النهايات قد يؤدي باتالي لمثل هذا الحريق أو الانفجار
ملاحظة: ربما ذكرت المصطلحات بمسمياتها العربية ليكون الامر واضحا لآي تقني ومهندس وأي مهتم بمجال الكهرباء

[عبد العزيز سليمان]

أ- عدم كفاءة الاجزاء الميكانيكية او مانسميه بالعربي الاذرع الخاصة بعملية تعشيق فيزات قاطع الدورة مع البازبار الخاص بالمقطع وبهذا ستحدث وبمرور الايام حالة من loose وتأخذ بالتفاقم ومع الاهمال لها حيث تكون منطقة فيها من التأين والحث نتيجة عدم التعشيق المضبوط منطقة حرجة وذات تيار عالي جدا تسبب في مثل هكذا حريقالسلام عليكم ورحمة الله وبركاتهالسلام عليكم ورحمة الله وبركاته شكراُ لك