Chẩn đoán sự cố máy biến áp và giải pháp: Nguyên nhân phổ biến, phương pháp kiểm tra và biện pháp sửa chữa

Trong hệ thống điện, máy biến áp chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi điện áp và phân phối công suất, và tình trạng vận hành của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của nguồn điện. Vấn đề là, sau thời gian vận hành lâu dài, sự cố thiết bị thường không thể tránh khỏi — không phải vì tiêu chuẩn sản xuất không đủ, mà vì điều kiện vận hành thực tế khác với điều kiện thử nghiệm tại nhà máy.

Một số lỗi phát triển dần dần. Ở giai đoạn sớm, chúng có thể chỉ xuất hiện như những bất thường thông số nhỏ. Nếu những thay đổi này không được xác định kịp thời, vấn đề có thể dần trở nên nghiêm trọng hơn, cuối cùng dẫn đến mất điện đột ngột không kế hoạch hoặc thậm chí hỏng hoàn toàn máy biến áp.

Trong quá trình kiểm tra sau bán hàng, Điện Zisheng đã phát hiện rằng nhiều lỗi có thể đã được phát hiện ở giai đoạn đầu. Tuy nhiên, các đội bảo trì tại chỗ thường không giám sát hiệu quả sự thay đổi dữ liệu hoặc thiếu kinh nghiệm để giải thích đúng các tín hiệu bất thường.

Bài viết này tổng hợp kinh nghiệm tích lũy của Zisheng Electric trong sản xuất máy biến áp và dịch vụ hỗ trợ dự án. Dựa trên nhiều trường hợp phân tích lỗi và các dự án hỗ trợ vận hành & bảo trì trong nhiều môi trường ứng dụng khác nhau, chúng tôi bao gồm cả máy biến áp ngâm dầu và máy biến áp loại khô, giải thích nguyên nhân hỏng hóc, phương pháp chẩn đoán và biện pháp khắc phục từng bước.

I. Sự cố máy biến áp xảy ra ở đâu? Trước hết hãy hiểu vị trí và bản chất của chúng

Sau đây là một số hiện tượng bất thường phổ biến quan sát được trong vận hành thực tế và các hướng kiểm tra tương ứng:

Thông qua các điều kiện vận hành này, phạm vi điều tra sự cố có thể được thu hẹp nhanh chóng.

Ví dụ, nhiệt độ dầu tăng không nhất thiết phải chỉ ra hư hỏng cuộn dây. Nó có thể chỉ là do khả năng tản nhiệt giảm vì bụi tích tụ trên bộ tản nhiệt. Tương tự, tiếng ồn bất thường không tự động có nghĩa là hư hỏng lõi; cần có thêm xác nhận thông qua phân tích toàn diện dựa trên dữ liệu kiểm tra và kết quả thử nghiệm.

II. Hư hỏng cuộn dây: Độ mất cân bằng điện trở một chiều là một chỉ số quan trọng

Hiện tượng và nguyên nhân

Cuộn dây là một trong những thành phần có tỷ lệ hỏng cao nhất của máy biến áp. Các lỗi phổ biến bao gồm chập ngắn giữa các vòng dây, chập ngắn giữa các lớp, và biến dạng cuộn dây.

Khi xảy ra chập ngắn giữa các vòng hoặc giữa các lớp, một dòng điện vòng lớn được tạo ra ở phần cuộn dây bị chập, làm cho nhiệt độ cuộn dây tăng nhanh. Nhiệt độ dầu cao bất thường, dòng điện tăng ở phía nguồn cấp và điện trở một chiều không cân bằng giữa các pha là các triệu chứng điển hình. Trong các trường hợp nghiêm trọng, âm thanh bất thường cũng có thể được nghe thấy từ bồn dầu.

Những nguyên nhân nào gây ra các vấn đề này? Chủ yếu là các yếu tố sau:

Lão hóa cách điện hoặc hấp thụ độ ẩm — độ bền cách điện giảm và không còn chịu được điện áp vận hành bình thường.

Lỗi sản xuất — lớp cách điện giữa các vòng dây có thể đã có hư hại nhưng không được phát hiện trong quá trình kiểm tra tại nhà máy.

Tác động của dòng ngắn mạch — các ngắn mạch tại đầu ra của hệ thống hoặc khu vực lân cận tạo ra lực điện từ có thể làm biến dạng cuộn dây.

Biến dạng cuộn dây là một vấn đề tương đối ẩn giấu. Sau khi máy biến áp gặp lỗi ngắn mạch, cuộn dây có thể bị biến dạng không thể phục hồi. Khi đó, máy biến áp có thể tiếp tục vận hành, nhưng lớp cách điện đã bị hư hại, khiến khả năng xảy ra lỗi ngắn mạch trong tương lai cao hơn. Giai đoạn tiềm tàng của quá trình này có thể kéo dài rất lâu, nhưng một khi phát triển thành hỏng hóc, hậu quả có thể rất nghiêm trọng.

Cách chẩn đoán

Việc chẩn đoán hư hỏng cuộn dây chủ yếu dựa trên các phương pháp sau:

Thử nghiệm điện trở một chiều.
Đo điện trở một chiều của cuộn dây từng pha. Nếu tỷ lệ mất cân bằng ba pha vượt quá 2%, nó thường cho thấy khả năng chập ngắn giữa các vòng dây hoặc tiếp xúc kém. Đây là một trong những nội dung thiết yếu trong mọi bài kiểm tra phòng ngừa mà chúng tôi thực hiện.

Thử nghiệm tỷ số máy biến áp.
Nếu sai lệch tỷ số điện áp tại các vị trí nấc khác nhau vượt quá phạm vi cho phép, điều đó cho thấy có thể tồn tại chập ngắn giữa các vòng dây trong cuộn dây.

Thử nghiệm trở kháng ngắn mạch.
Sự thay đổi trở kháng ngắn mạch có thể phản ánh việc cuộn dây đã bị biến dạng hay không. Đây là bài kiểm tra xác minh cần thiết sau khi máy biến áp bị tác động ngắn mạch.

Phân tích khí hòa tan (DGA).
Sự quá nhiệt hoặc phóng điện cục bộ trong cuộn dây tạo ra các khí đặc trưng. Bằng cách phân tích loại và nồng độ khí hòa tan trong dầu, có thể xác định loại lỗi và mức độ nghiêm trọng.

Cách xử lý

Đối với các chập vòng ngắn nhẹ, lọc dầu và xử lý sấy có thể được thử trước.

Đối với các lỗi nghiêm trọng của cuộn dây, máy biến áp phải ngừng vận hành để bảo trì, với phần hoạt động được tháo rời, theo sau là thay thế cuộn dây bị hỏng hoặc quấn lại.

Đối với biến dạng cuộn dây nghiêm trọng, các lựa chọn duy nhất là quấn lại cuộn dây hoặc thay thế toàn bộ máy biến áp.

Các điểm phòng ngừa:

• Tránh vận hành quá tải kéo dài
• Sau khi xảy ra sự cố ngắn mạch trong hệ thống, thực hiện kiểm tra biến dạng cuộn dây kịp thời
• Thực hiện các bài kiểm tra phòng ngừa thường xuyên và theo dõi xu hướng thay đổi tình trạng cách điện cuộn dây

Lưu ý quan trọng:
Thử nghiệm điện trở DC không nên chỉ thực hiện một lần trong quá trình chạy thử rồi bỏ qua. Cần lập cơ sở dữ liệu lịch sử và so sánh từng kết quả thử nghiệm với dữ liệu trước đó. Sự thay đổi theo xu hướng thường có ý nghĩa hơn giá trị tuyệt đối.

III. Lỗi lõi: Một điểm nối đất là bình thường, nhiều điểm nối đất là một vấn đề

Hiện tượng và nguyên nhân

Lõi máy biến áp là mạch từ của máy biến áp. Các lỗi chính là nhiều điểm nối đất và quá nhiệt cục bộ.

Trong vận hành bình thường, lõi máy biến áp chỉ được phép có một điểm nối đất đáng tin cậy.. Khi xuất hiện hai hoặc nhiều điểm nối đất, một mạch kín sẽ được hình thành. Dưới từ trường xoay chiều, các dòng điện xoáy cảm ứng được tạo ra, gây quá nhiệt cục bộ cho lõi.

Nối đất đa điểm ở mức nhẹ có thể chỉ làm tăng nhiệt độ vài độ, trong khi trường hợp nghiêm trọng có thể làm cháy lõi.

Hư hỏng cách điện giữa các tấm thép silicon cũng là một vấn đề phổ biến. Tổn thương cơ học bên ngoài hoặc già hóa lâu dài đều có thể gây ra hỏng này. Khi xảy ra chập mạch cục bộ giữa các tấm thép silicon, tổn hao dòng điện xoáy tăng và nhiệt độ cục bộ tăng nhanh.

Cách chẩn đoán

Đo dòng nối đất.
Lắp một ampe kế nối tiếp với đường nối đất lõi. Sự tăng đáng kể của dòng điện cho thấy khả năng có nhiều điểm nối đất.

Trong điều kiện vận hành bình thường, dòng nối đất lõi thường ở mức milliampere. Nếu đạt đến mức ampere, có thể coi như xác nhận được lỗi.

Phân tích khí hòa tan (DGA).
Các khí đặc trưng do quá nhiệt lõi tạo ra có thể được phân tích qua DGA để xác định xem có xảy ra quá nhiệt hay không và mức độ nghiêm trọng của nó.

Kiểm tra phóng điện cục bộ.
Lỗi nối đất lõi nhiều điểm thường đi kèm với phóng điện cục bộ và có thể dùng như phương pháp xác nhận bổ sung.

Cách xử lý I

Đối với nối đất lõi nhiều điểm, một điện trở hạn dòng có thể được nối tiếp trước với mạch nối đất để tạm thời giới hạn dòng nối đất.

Cuối cùng, máy biến áp phải ngừng vận hành để bảo trì và tháo phần hoạt động để kiểm tra tình trạng nối đất lõi và loại bỏ các điểm nối đất không cần thiết.

Nếu xảy ra hư hỏng cách điện giữa các tấm thép silicon, phần hoạt động cũng phải được tháo ra để sửa chữa cách điện hoặc thay thế các tấm thép silicon bị hỏng.

IV. Lỗi cách điện: Nhiệt độ và độ ẩm là hai kẻ thù lớn nhất

Hiện tượng và nguyên nhân

Hệ thống cách điện là nền tảng của vận hành ổn định lâu dài máy biến áp. Các lỗi chính là lão hóa cách điện và hút ẩm của cách điện.

Lão hóa cách điện — đây là một quá trình vật lý không thể tránh khỏi. Dưới tác động kết hợp của ứng suất điện, nhiệt, lực cơ và các yếu tố môi trường, hiệu năng cách điện dần dần suy giảm theo hướng không thể đảo ngược.

Tốc độ lão hóa có liên quan trực tiếp đến nhiệt độ vận hành.

Có một nguyên tắc thực hành kỹ thuật: sau khi nhiệt độ vận hành vượt quá giới hạn thiết kế, mỗi lần tăng của 6–8°C xấp xỉ làm giảm tuổi thọ phục vụ của vật liệu cách điện còn một nửa. Mối quan hệ này được mô tả trong các phần liên quan của IEC 60076-14 và cần nhấn mạnh đi nhấn mạnh lại nhiều lần trong vận hành và bảo trì thực tế.

Hút ẩm cách điện — đây là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây suy giảm đột ngột hiệu năng cách điện.

Độ ẩm thường xâm nhập qua ba kênh:

• Các chi tiết làm kín đã lão hóa hoặc bị hư hỏng cho phép độ ẩm thâm nhập qua các khe hở.
• Mức dầu thấp làm tăng diện tích tiếp xúc giữa dầu cách điện và không khí, khiến độ ẩm từ từ thấm vào.
• Hỏng breather làm cho việc loại bỏ độ ẩm từ không khí đầu vào không hiệu quả.

Cách chẩn đoán

Thử nghiệm điện trở cách điện.
Sử dụng megohmmeter để đo điện trở cách điện giữa cuộn dây và vỏ nối đất, cũng như giữa các cuộn dây. Giá trị điện trở giảm đáng kể cho thấy khả năng cách điện đã hấp thụ hơi ẩm hoặc bị lão hóa.

Trong quá trình đo, cần chú ý đến sự khác biệt nhiệt độ. Giá trị điện trở ở các nhiệt độ khác nhau không thể so sánh trực tiếp và phải được quy đổi về cùng nhiệt độ tham chiếu trước khi so sánh.

Thử nghiệm hệ số tán xạ (tanδ).
Sự gia tăng tanδ cho thấy hiệu suất cách điện đang giảm. Thông số này rất nhạy với cả hiện tượng hấp thụ độ ẩm và lão hóa cách điện.

Phân tích độ ẩm trong dầu.
Nồng độ độ ẩm trong dầu cách điện được đánh giá. Đối với thiết bị cao thế, nói chung yêu cầu phải được kiểm soát dưới 15–25ppm (giới hạn cụ thể phụ thuộc vào cấp điện áp). Độ ẩm quá mức cho thấy hệ thống cách điện đã bị ẩm.

Thử nghiệm chất lượng dầu.
Bao gồm thử nghiệm điện áp phóng điện, đo chỉ số acid và đo sức căng bề mặt để đánh giá toàn diện tình trạng dầu cách điện.

Cách xử lý

Đối với cách điện bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, hãy thực hiện quá trình sấy chân không để loại bỏ độ ẩm khỏi vật liệu cách điện.

Đồng thời thực hiện lọc dầu chân không áp lực để loại bỏ nước và khí khỏi dầu.

Đối với tình trạng lão hóa cách điện nghiêm trọng, thay thế dầu hoặc xử lý tái sinh dầu là cần thiết.

Trong các trường hợp cực đoan, vật liệu cách điện đã lão hóa cũng phải được thay mới.

Các biện pháp phòng ngừa chính:

• Thực hiện thường xuyên các thử nghiệm hiệu năng cách điện và xây dựng hồ sơ xu hướng.
• Duy trì hệ thống làm kín đúng cách để ngăn ngừa độ ẩm xâm nhập
• Đảm bảo breather vận hành bình thường và thay thế chất hút ẩm định kỳ

V. Hỏng hóc máy chuyển nấc: Tiếp xúc kém là nguyên nhân chính

Hiện tượng và nguyên nhân

Máy chuyển nấc là một trong những bộ phận của máy biến áp có tỷ lệ hỏng tương đối cao.

Các vấn đề thường gặp của máy chuyển nấc không có điện (DETC) bao gồm tiếp xúc kém và ăn mòn bề mặt tiếp điểm. Máy chuyển nấc có phụ tải (OLTC) có thể gặp thêm các sự cố cơ cấu chuyển mạch.

Khi điện trở tiếp điểm tăng do tiếp xúc kém, hiện tượng nóng cục bộ nghiêm trọng có thể xảy ra. Theo thời gian, các tiếp điểm có thể bị cháy hoặc thậm chí dính chập vào nhau.

Các triệu chứng bao gồm:

• Nhiệt độ dầu tăng
• Điện áp đầu ra bất thường
• Tỷ lệ mất cân bằng điện trở DC tăng

Các nguyên nhân chính bao gồm:

• Lực lò xo tiếp điểm không đủ gây tiếp xúc kém
• Sự oxy hóa hoặc bám bẩn trên bề mặt tiếp điểm làm tăng điện trở tiếp xúc
• Chuyển nấc thường xuyên gây mài mòn tiếp điểm
• Hỏng cơ khí của cơ cấu chuyển mạch gây ra vận hành không hoàn chỉnh

Cách chẩn đoán

Thử nghiệm điện trở một chiều.
Đo điện trở DC tại từng vị trí nấc. Nếu điện trở tại một vị trí cụ thể cao hơn đáng kể, nó cho thấy tiếp xúc kém tại vị trí nấc đó.

Đo nhiệt độ bằng hồng ngoại.
Sử dụng camera chụp ảnh nhiệt hồng ngoại để kiểm tra phân bố nhiệt quanh máy chuyển nấc trong quá trình vận hành và nhận biết các điểm nóng cục bộ.

Kiểm tra chuyển mạch.
Vận hành bộ chuyển nấc theo từng bước để kiểm tra xem quá trình chuyển có diễn ra êm ái và mỗi vị trí có được đạt chính xác hay không.

Cách xử lý

Đối với trường hợp tiếp xúc kém, trước tiên hãy ngắt máy biến áp và thao tác qua lại bộ chuyển nấc nhiều lần. Chuyển động cơ học có thể loại bỏ các lớp oxit trên bề mặt tiếp điểm.

Nếu vấn đề vẫn còn, cần tháo bộ phận làm việc ra để kiểm tra các tiếp điểm, đánh bóng các vùng bị cháy hoặc trực tiếp thay thế các linh kiện bị hư hỏng.

Biện pháp phòng ngừa:

• Không bao giờ vận hành bộ chuyển nấc chưa có điện khi máy biến áp đang có điện — đây là nguyên tắc cơ bản nhất và thường bị bỏ qua nhất.
• Định kỳ kiểm tra cơ cấu vận hành và tình trạng tiếp xúc.

VI. Suy giảm chất lượng dầu và rò rỉ dầu: Vấn đề nhỏ có thể trở thành hỏng hóc lớn

Hiện tượng và nguyên nhân

Máy biến áp dầu ngâm dựa vào dầu cách điện để đồng thời thực hiện hai chức năng: cách điện và tản nhiệt.

Khi chất lượng dầu suy giảm, cả hai chức năng đều bị ảnh hưởng.

Các dấu hiệu của sự suy giảm dầu bao gồm:

• Màu dầu sẫm
• Giá trị axit tăng
• Hệ số tổn hao điện môi tăng
• Điện áp đánh thủng giảm

Nguyên nhân là do quá trình oxy hóa dầu cách điện trong quá trình vận hành dài hạn. Nhiệt độ cao làm tăng tốc quá trình oxy hóa, trong khi độ ẩm và tạp chất đóng vai trò chất xúc tác, tạo ra vòng tuần hoàn suy giảm liên tục.

Rò rỉ dầu phổ biến hơn và có thể chỉ là vấn đề nhỏ, nhưng nó có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng.

Rò rỉ dầu không chỉ làm giảm lượng dầu. Đặc biệt hơn là, độ ẩm và tạp chất có thể xâm nhập theo đường rò rỉ, làm tăng tốc độ suy giảm dầu.

Chúng tôi đã ghi nhận nhiều trường hợp rò rỉ dầu nhẹ bị bỏ qua. Một hoặc hai năm sau, kết quả thử dầu vượt quá giới hạn cho phép trên nhiều chỉ số, đòi hỏi bảo trì lớn.

Cách chẩn đoán

Thử nghiệm chất lượng dầu.
Định kỳ lấy mẫu dầu và kiểm tra:

• Điện áp đánh thủng
• Hàm lượng độ ẩm
• Giá trị axit
• Hệ số tổn hao điện môi
• Điểm chớp cháy
• Phân tích khí hòa tan (DGA)

Trong điều kiện bình thường, việc kiểm tra nên được thực hiện một đến hai năm một lần. Đối với thiết bị làm việc quá tải hoặc môi trường khắc nghiệt, khoảng cách kiểm tra nên rút ngắn còn sáu tháng.

Kiểm tra mức dầu.
Mức dầu liên tục giảm cho thấy có rò rỉ. Không nên chỉ cho rằng do bay hơi do thời tiết nóng—trước tiên cần xác định các điểm rò rỉ tiềm ẩn.

Kiểm tra trực quan.
Kiểm tra bể dầu, đường hàn, van và gioăng đệm kín để phát hiện dấu hiệu rò rỉ dầu.

Cách xử lý

Đối với dầu đã suy giảm, thực hiện quy trình lọc và tái sinh để loại bỏ độ ẩm, tạp chất và sản phẩm phân hủy.

Đối với dầu suy giảm nghiêm trọng, thay dầu trực tiếp.

Biện pháp xử lý rò rỉ phụ thuộc vào vị trí rò rỉ:

• Thay gioăng đệm kín bị rò rỉ
• Sửa chữa các đường hàn bị rò rỉ
• Sửa hoặc thay van bị rò rỉ

Phòng ngừa:

• Kiểm tra chất lượng dầu định kỳ không nên bị bỏ qua
• Duy trì mức dầu phù hợp và tránh mức dầu quá thấp
• Đảm bảo thiết bị thở hoạt động đúng cách

VII. Lỗi hệ thống làm mát: Khi tản nhiệt ngừng hoạt động, sự tăng nhiệt trở nên mất kiểm soát

Hiện tượng và nguyên nhân

Hệ thống làm mát chịu trách nhiệm tản nhiệt phát sinh trong quá trình vận hành máy biến áp. Khi có lỗi hệ thống làm mát, sự tăng nhiệt của máy biến áp vượt quá mức cho phép, làm quá trình lão hóa cách điện diễn ra nhanh hơn.

Các lỗi thường gặp bao gồm: tắc nghẽn bộ tản nhiệt (bụi bám trên bề mặt hoặc tắc nghẽn bên trong), hỏng bơm dầu (dòng tuần hoàn dầu bị hạn chế), hỏng quạt (không quay hoặc tốc độ không đủ), và rò rỉ đường ống làm mát.

Trong các môi trường nhiều bụi như Trung Đông, bụi bám trên bề mặt két làm mát xảy ra đặc biệt nhanh. Dưới điều kiện gió bình thường, tác động có thể chỉ ở mức hạn chế, nhưng sau một cơn bão cát, cát mịn có thể lấp đầy hoàn toàn các khoảng trống giữa các lá tản nhiệt.

Zisheng Electric đã gặp một tình huống tương tự trong một dự án tại Ả Rập Saudi: bề mặt két làm mát đã bị phủ bởi một lớp bụi và cát. Nhiệt độ dầu đỉnh gần như cao hơn 8°C trước khi làm sạch. Sau khi làm sạch, nhiệt độ trở về mức bình thường.

Cách chẩn đoán

Giám sát nhiệt độ dầu.
Dưới cùng điều kiện tải và nhiệt độ môi trường, nếu nhiệt độ dầu đỉnh cao hơn đáng kể so với mức bình thường, điều này cho thấy hệ thống làm mát có thể có vấn đề.

Kiểm tra thiết bị làm mát.
Kiểm tra xem bơm dầu và quạt có hoạt động bình thường hay không—lắng nghe tiếng bất thường và kiểm tra dòng điện chạy máy.

Kiểm tra két làm mát.
Kiểm tra bề mặt két làm mát có bị tích tụ quá nhiều bụi hoặc tắc nghẽn do vật liệu lạ gây ra hay không.

Cách xử lý

Nếu két làm mát bị tắc nghẽn, thực hiện xử lý làm sạch hoặc thổi gió.

Nếu bơm dầu hoặc quạt gặp sự cố, sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận bị hỏng.

Nếu két làm mát bị rò rỉ, xác định vị trí rò rỉ và sửa chữa.

Phòng ngừa:

• Vệ sinh két làm mát thường xuyên — ở môi trường nhiều bụi, việc làm sạch nên được thực hiện ít nhất mỗi quý một lần
• Định kỳ kiểm tra tình trạng hoạt động của bơm dầu và quạt
• Thực hiện kiểm tra và bảo dưỡng toàn diện trước khi bắt đầu mùa nhiệt độ cao

VIII. So sánh nhanh các hỏng hóc biến áp khác nhau

IX. Kiểm tra phòng ngừa: Không chờ cho đến khi sự cố xảy ra

Các bài kiểm tra có thể thực hiện khi có điện (Không cần ngắt nguồn điện)

1. Phân tích khí hòa tan (DGA)

Hiện nay, đây là một trong những phương pháp chẩn đoán sự cố máy biến áp được sử dụng rộng rãi nhất.

Khi các sự cố nhiệt hoặc sự cố điện xảy ra bên trong máy biến áp, dầu cách điện và vật liệu cách điện rắn phân hủy và tạo ra các loại khí đặc trưng. Bằng cách phân tích loại và nồng độ của các khí này, loại sự cố và mức độ nghiêm trọng có thể được xác định.

Các phương pháp như phương pháp ba tỷ lệ có thể được sử dụng để chẩn đoán ban đầu. Điểm mấu chốt là thiết lập xu hướng thay đổi hàm lượng khí—một kết quả thử nghiệm đơn lẻ có giá trị tham khảo hạn chế, trong khi dữ liệu liên tục thu thập qua nhiều lần thử nghiệm có thể cho thấy tình trạng đang xấu đi hay vẫn ổn định.

Cách tiếp cận của chúng tôi trong các dự án thực tế là: Kiểm tra DGA thường được thực hiện hai lần mỗi năm. Đối với máy biến áp hoạt động tải nặng hoặc trạm biến áp quan trọng, tần suất kiểm tra có thể tăng lên một lần mỗi quý. Dữ liệu tích lũy trở thành “hồ sơ sức khỏe” của máy biến áp.

2. Đo dòng điện nối đất lõi

Được dùng để giám sát việc nối đất nhiều điểm của lõi máy biến áp.

Trong điều kiện bình thường, dòng điện nối đất ở mức miliampe. Sự tăng đột ngột cần được xem như tín hiệu cảnh báo.

3. Phát hiện phóng điện cục bộ

Phương pháp siêu cao tần (UHF), siêu âm và tần số cao có thể được sử dụng cho phát hiện trực tuyến.

Những phương pháp này có độ nhạy rất cao với các khuyết tật cách điện bên trong.

4. Kiểm tra ảnh nhiệt hồng ngoại

Không cần dừng máy hay tiếp xúc vật lý, ảnh nhiệt hồng ngoại có thể quét phân bố nhiệt độ của:

• Bushings
• Các đầu nối dây dẫn
• Thân máy biến áp
• Máy đổi nấc

Các điểm quá nhiệt cục bộ có thể được nhận diện ngay lập tức.

Trong kiểm tra tại chỗ, ảnh nhiệt hồng ngoại là một trong những phương pháp sàng lọc nhanh được sử dụng phổ biến nhất.

Các bài kiểm tra cần ngắt nguồn điện

Thử nghiệm liên quan đến cuộn dây

• Thử nghiệm điện trở cách điện, hệ số hấp thụ điện môi và chỉ số phân cực
  (giữa cuộn dây với đất và giữa các cuộn dây)
• Thử nghiệm hệ số tanδ (hệ số tiêu tán)
  (cho cuộn dây cùng với bushing)
• Thử nghiệm tỉ số điện áp (thử nghiệm tỷ số máy biến áp)
  — Phải thử nghiệm tất cả vị trí nấc; đo chỉ một hoặc hai vị trí là chưa đủ
• Thử nghiệm điện trở DC
  — Cần thử nghiệm tất cả vị trí nấc để đánh giá tình trạng cuộn dây và trạng thái bộ chuyển nấc
• Thử nghiệm biến dạng cuộn dây bằng phân tích đáp ứng tần số quét (SFRA)
  — Đặc biệt quan trọng sau khi máy biến áp chịu tác động ngắn mạch

Cấu trúc lõi và kẹp

• Kiểm tra điện trở cách điện lõi/kẹp với đất
  — Thực hiện khi dừng máy để xác định xem có tồn tại nhiều điểm nối đất hay không

Kiểm tra chất lượng dầu

Các thử nghiệm bao gồm:

• Điện áp đánh thủng dầu
• Hàm lượng độ ẩm trong dầu
• Giá trị axit
• Hệ số tổn hao điện môi của dầu
• Sức căng bề mặt
• Điểm chớp cháy

Mẫu DGA có thể được thu thập trong quá trình vận hành có điện hoặc cùng với các thử nghiệm bảo trì khi dừng máy.

Kiểm tra bushing

• Thử nghiệm điện trở cách điện bushing
• Đo tổn hao điện môi và điện dung bushing

Bộ đổi nấc có tải (OLTC), nếu được trang bị

• Thử nghiệm thứ tự vận hành
• Thử nghiệm thời gian đóng ngắt
• Kiểm tra điều kiện tiếp xúc

Các bài kiểm tra khác

• Thử nghiệm chịu điện áp AC
  — Được thực hiện sau bảo trì lớn hoặc trong quá trình chạy thử ban đầu; thường không được bao gồm trong thử nghiệm phòng ngừa định kỳ
• Kiểm tra niêm kín và kiểm tra trực quan
• Kiểm tra thiết bị thở (breather) và bộ phận niêm kín

X. Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Tiếng ồn bất thường của máy biến áp có luôn chỉ ra hỏng hóc không?

Không nhất thiết.

Những thay đổi âm thanh nhỏ có thể do biến động phụ tải gây ra. Tuy nhiên, tiếng ù tăng dần liên tục hoặc tiếng phóng điện đòi hỏi phải kiểm tra thêm.

Câu hỏi 2: Máy biến áp nên được kiểm tra bao lâu?

Đối với các máy biến áp vận hành bình thường, chu kỳ kiểm tra nên được xác định theo điều kiện môi trường vận hành và mức độ quan trọng của thiết bị.

Đối với máy biến áp tải cao hoặc thiết bị hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, chu kỳ kiểm tra cần được rút ngắn tương ứng.

Câu hỏi 3: Sự khác nhau giữa lỗi máy biến áp ngâm dầu và lỗi máy biến áp loại khô là gì?

For máy biến áp ngâm dầu, trọng tâm chủ yếu tập trung vào:

• Tình trạng dầu cách điện
• Rò rỉ dầu
• Nhiệt độ dầu

For máy biến áp loại khô, trọng tâm chủ yếu tập trung vào:

• Sự tăng nhiệt độ cuộn dây
• Lão hóa cách điện
• Độ ẩm môi trường

Kết luận

Hầu hết các sự cố máy biến áp thực tế đều thể hiện dấu hiệu cảnh báo ở giai đoạn sớm, chẳng hạn như:

• Nhiệt độ dầu tăng bất thường
• Thay đổi hàm lượng khí
• Sự mất cân bằng điện trở DC

Nếu các tín hiệu này có thể nhận biết và xử lý kịp thời, sự leo thang của sự cố thường có thể được tránh.

Tuy nhiên, thách thức là nhân viên bảo trì tại chỗ có thể không phải lúc nào cũng có đủ thời gian và nguồn lực kỹ thuật để thực hiện phân tích dữ liệu một cách có hệ thống. Do đó, việc có một phương pháp chẩn đoán rõ ràng và quy trình chẩn đoán, khắc phục sự cố là vô cùng quan trọng.

Đối với người dùng máy biến áp, có ba khuyến nghị đặc biệt quan trọng:

1. Thiết lập hệ thống kiểm tra phòng ngừa chuẩn hóa

Các kiểm tra và thử nghiệm bắt buộc không được bỏ qua.

2. Trang bị các dụng cụ chẩn đoán cần thiết

Các công cụ cơ bản như máy ảnh hồng ngoại, thiết bị thử nghiệm DGA và máy thử điện trở DC cần phải có sẵn.

3. Tích lũy dữ liệu vận hành và thực hiện phân tích xu hướng

Một kết quả kiểm tra đơn lẻ chỉ là một điểm dữ liệu riêng lẻ; xu hướng liên tục mới cung cấp hệ thống cảnh báo sớm thực sự.

Điện Zisheng chuyên về nghiên cứu, phát triển và sản xuất thiết bị điện lực. Danh mục sản phẩm của công ty bao gồm trạm biến áp tiền chế, máy biến áp ngâm dầu，máy biến áp loại khô, máy biến áp hợp kim vô định hình và thiết bị đóng cắt liên quan.

Ngoài việc sản xuất theo tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc, Zisheng Electric cũng có thể cung cấp sản phẩm tùy chỉnh dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 60076 và GOST, phục vụ các thị trường, bao gồm Trung Đông, Nam Mỹ, Châu Phi và Nga.

Chúng tôi cung cấp không chỉ thiết bị, bao gồm:

• Khuyến nghị vận hành, bảo trì và hỗ trợ chẩn đoán sự cố
• Tư vấn kế hoạch thử nghiệm phòng ngừa
• Giải pháp ứng phó khẩn cấp cho điều kiện vận hành bất thường

Hiểu trước các phương pháp chẩn đoán và biện pháp phòng ngừa hiệu quả hơn nhiều so với chờ đến khi sự cố xảy ra rồi mới tìm cách sửa chữa.

Đối với các câu hỏi liên quan đến vận hành và bảo trì máy biến áp, chẩn đoán sự cố hoặc lựa chọn thiết bị, hãy gửi thông số dự án của bạn qua các kênh chính thức của Zisheng Electric để nhận hỗ trợ kỹ thuật.

Bạn cũng có thể để lại các triệu chứng sự cố cụ thể trong mục bình luận (như nhiệt độ dầu, dữ liệu phân tích khí, điều kiện tải, v.v.), và các kỹ sư của chúng tôi sẽ đưa ra đề xuất chẩn đoán và phản hồi tương ứng.

Giới thiệu về ZISHENG ELECTRICAL

Zisheng là nhà sản xuất chuyên nghiệp với 19 năm kinh nghiệm Máy biến áp ngâm dầu, Trạm biến áp gọn, Biến Áp Gắn Trên Tấm, Máy biến áp gắn cột và Biến Áp Kiểu Khô. Chúng tôi sở hữu các chứng chỉ ISO/CE/IEC 60076 và TUV Rheinland.
Máy biến áp trải qua kiểm tra FAT và kiểm tra loại nghiêm ngặt, hỗ trợ tùy chỉnh điện áp/công suất. Chào mừng bạn đến tư vấn về Danh mục và Sản phẩm. bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua email [email protected].