Những lỗi thường gặp của biến áp điện áp hạ thế và giải pháp khắc phục

Hỏng Mở Mạch Trên Bên Thứ cấp

Hỏng mạch mở ở bên thứ cấp là lỗi điển hình của biến áp điện áp thấp, thể hiện qua các đồng hồ đo điện áp hiển thị bất thường (đến không hoặc dao động), đồng hồ đo công suất bị hỏng, tiếng ồn rít và lõi quá nhiệt. Khi mạch mở, điện áp thứ cấp tăng đột ngột (không có dòng điện thứ cấp để cân bằng điện thế sơ cấp), gây bão hòa lõi, biến dạng từ thông và có thể gây quá nhiệt hoặc hư hại.

Nguyên nhân bao gồm đầu nối lỏng, tiếp xúc kém hoặc lỗi do con người. Trong hệ thống điện áp thấp, bên thứ cấp được kết nối song song với các thiết bị đo/ bảo vệ (trở kháng cao, gần như không tải). Một sự cố hoặc tiếp xúc kém tạo thành mạch mở - ví dụ, đầu nối trạm 10kV bị gỉ sét gây ra mạch mở, lỗi đồng hồ đo điện áp và hoạt động sai lệch của bảo vệ.

Để khắc phục: Đầu tiên, tắt các bảo vệ dễ bị hoạt động sai. Kiểm tra các mối nối/đầu nối (đo trở kháng thứ cấp bằng đồng hồ vạn năng). Sửa chữa các điểm mạch mở một cách an toàn. Tạm thời ngắn mạch thứ cấp tại các đầu nối thử nghiệm (không dùng cho mục đích lâu dài).

Lỗi Hư Hỏng Cách Điện

Hư hỏng cách điện là phổ biến, gây nổ cầu chì điện áp cao, phóng điện nội bộ, quá nhiệt hoặc cháy. Nguyên nhân do độ ẩm, gỉ sét, bụi hoặc hư hỏng cơ học (làm suy giảm vật liệu cách điện như nhựa epoxy, thép silic hoặc giấy).

Khả năng hấp thụ nước của nhựa epoxy tăng đột ngột trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ cao (95% RH, 65℃), làm giảm điện trở thể tích từ 1.57×10¹⁵Ω·cm xuống 5.21×10¹⁴Ω·cm. Bụi và rung động làm gia tăng quá trình lão hóa.

Ví dụ: Biến áp điện áp của trạm 10kV bị hỏng do nước xâm nhập (niêm phong kém), làm giảm điện trở cách điện và nổ cầu chì điện áp cao.

Phòng ngừa: Thử nghiệm cách điện định kỳ (>1MΩ, megohmmeter 2500V cho biến áp 10kV). Giữ thiết bị sạch sẽ, đảm bảo tiếp đất một điểm. Đối với biến áp ẩm: trường hợp nhẹ sử dụng tuần hoàn dầu nóng; trường hợp nặng cần sấy khô chân không hoặc thay thế cách điện.

Lỗi Sai Số Quá Cao

Sai số quá cao gây ra sự không khớp giữa các đồng hồ đo, sai lệch đo lường và phán đoán sai bảo vệ. Theo JJG314-2010, sai số phải nằm trong giới hạn cho tải thứ cấp từ 25%-100% định mức. Tải ngoài phạm vi (quá cao/quá thấp) gây sai số.

Nguyên nhân: Tải thứ cấp quá tải, giọt điện áp dây dẫn quá cao, tiếp xúc kém hoặc môi trường khắc nghiệt. Ví dụ, dây dẫn thứ cấp 10kV dài/với tiết diện nhỏ gây sai số đo >0.5%.

Khắc phục: Kiểm tra các kết nối thứ cấp (đảm bảo tiếp xúc tốt). Đo chiều dài/tiết diện dây, thay thế/ngắn lại dây nếu cần. Điều chỉnh sai số (thay thế nếu điều chỉnh không thành công).

Lỗi Hư Hỏng Cơ Khí

Hư hỏng cơ khí (biến dạng cuộn dây, lõi lỏng, vỏ bị vỡ) đến từ vận chuyển, lắp đặt không đúng cách hoặc rung động. Nó ảnh hưởng đến độ chính xác và gây ra phóng điện cục bộ/vấn đề cách điện - ví dụ, rung động khi lắp đặt biến áp 10kV làm lỏng lõi, gây tiếng ồn và sai số.

Phòng ngừa: Sử dụng bao bì chống sốc (giấy tổ ong + foam polyurethane) trong quá trình vận chuyển (hạn chế di chuyển linh kiện dưới 1mm). Lắp đặt theo tiêu chuẩn, kiểm tra cấu trúc định kỳ.

Lỗi Tiếp Đất Nhiều Điểm Trên Mạch Thứ cấp

Tiếp đất nhiều điểm gây dịch chuyển điện áp trung tính, phán đoán sai bảo vệ. Hệ thống điện áp thấp yêu cầu tiếp đất một điểm; tiếp đất nhiều điểm tạo ra dòng điện vòng.

Nguyên nhân: Lắp đặt kém, dây bị hỏng hoặc tiếp xúc xấu. Ví dụ, cuộn phụ pha B/C của trạm 10kV được tiếp đất cùng nhau gây dòng điện quá tải, nổ cầu chì và hoạt động sai bảo vệ.

Khắc phục: Xác định và loại bỏ các điểm tiếp đất dư thừa (đảm bảo một điểm tiếp đất). Kiểm tra các kết nối. Kiểm tra điện trở giữa UN và thanh tiếp đất của bảng bảo vệ (≈0Ω chỉ ra tiếp đất nhiều điểm).