Những lý do nào gây ra sự cách điện thấp ở phía áp thấp của biến áp khô?

Xin chào mọi người, tôi là Felix và đã làm việc trong lĩnh vực sửa chữa thiết bị điện trong 15 năm.

Trong những năm qua, tôi đã đi khắp các nhà máy, trạm biến áp và phòng phân phối trên toàn quốc, khắc phục sự cố và sửa chữa tất cả các loại thiết bị điện. Biến áp khô là một trong những thiết bị phổ biến nhất mà chúng tôi phải đối mặt.

Hôm nay, một người bạn hỏi tôi:

"Khi phía áp thấp của biến áp khô có độ kháng cách điện thấp thì điều đó có nghĩa là gì?"

Câu hỏi hay - đặc biệt đối với nhân viên bảo trì. Vì vậy, tôi sẽ giải thích điều này bằng cách đơn giản, dựa trên các trường hợp thực tế mà tôi đã xử lý trong nhiều năm qua.

1. "Độ kháng cách điện thấp ở phía áp thấp" có nghĩa là gì?

Hãy bắt đầu với một cái nhìn tổng quan nhanh:
Biến áp khô là biến áp không sử dụng dầu, được làm mát bằng không khí, thường được sử dụng trong các tòa nhà, trung tâm mua sắm, bệnh viện, trung tâm dữ liệu - những nơi an toàn về cháy nổ rất quan trọng.

Phía áp thấp của nó thường cung cấp 400V hoặc 230V và trực tiếp cung cấp điện cho tải.

Khi chúng ta nói "độ kháng cách điện thấp ở phía áp thấp", điều đó có nghĩa là độ kháng cách điện giữa cuộn dây áp thấp và đất (lõi hoặc vỏ) thấp hơn bình thường - nghĩa là hiệu suất cách điện đã giảm.

Nói đơn giản: rào cản cách điện hoàn toàn không dẫn điện trước đây giờ đã cho phép dòng rò nhỏ đi qua. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng nhảy cầu, hồ quang hoặc thậm chí ngắn mạch!

2. Nguyên nhân phổ biến (Tất cả từ các trường hợp thực tế tôi đã sửa)

Từ kinh nghiệm thực tế, nguyên nhân chính gây ra độ kháng cách điện thấp ở phía áp thấp của biến áp khô thuộc vào các loại sau:

2.1 Độ ẩm / ngưng tụ

Đây là nguyên nhân phổ biến nhất, đặc biệt ở các khu vực ẩm ướt như miền Nam Trung Quốc hoặc các vùng ven biển, hoặc ở các biến áp mới được lắp đặt mà chưa khô hoàn toàn.

Ví dụ: Năm ngoái, tôi kiểm tra một biến áp khô mới tại một nhà máy ở Xiamen. Độ kháng cách điện ở phía áp thấp chỉ vài chục megaohm - thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn (nên ≥500MΩ). Khi chúng tôi mở tủ, bên trong có ngưng tụ! Hóa ra đơn vị đã hấp thụ độ ẩm trong quá trình vận chuyển và do độ ẩm cao.

Giải pháp:

• Kiểm tra xem có nước xâm nhập;

• Sử dụng súng nhiệt hoặc đèn hồng ngoại để làm khô;

• Gửi trở lại nhà máy để làm khô chân không nếu cần;

• Lắp đặt máy hút ẩm hoặc lò sưởi phòng ngừa.

2.2 Tích tụ bụi hoặc vật liệu lạ

Biến áp khô phụ thuộc vào không khí để làm mát, vì vậy chúng có nhiều khe thông gió - điều này cũng khiến chúng dễ bị tích tụ bụi theo thời gian.

Bụi có thể dẫn điện - đặc biệt là bụi kim loại hoặc hạt muối - và khi kết hợp với độ ẩm, nó có thể làm giảm đáng kể độ kháng cách điện.

Tôi từng thấy các lớp tinh thể trắng trên các đầu nối áp thấp của biến áp ở một nhà máy hóa chất. Nó do khí ăn mòn gây ra, và độ kháng cách điện rõ ràng đã bị suy giảm.

Giải pháp:

• Vệ sinh định kỳ, đặc biệt là xung quanh các đầu nối và cuộn dây;

• Lắp đặt bộ lọc trong môi trường bụi bẩn;

• Sử dụng chất tẩy rửa cách điện chuyên dụng - tuyệt đối không rửa bằng nước;

• Kiểm tra xem các lỗ thông gió có bị tắc không.

2.3 Lão hóa cuộn dây hoặc hư hỏng do phóng điện cục bộ

Cuộn dây trong biến áp khô thường được bọc trong nhựa epoxy - bền, nhưng không phải không thể phá hủy.

Việc hoạt động lâu dài dưới nhiệt độ cao, quá tải hoặc điều kiện谐波条件下长期运行会导致绝缘层退化、开裂或碳化，最终导致局部放电和绝缘降低。 有一次，我修理了一台已经运行了8年的干式变压器。其低压侧绝缘从1000MΩ降到了只有20MΩ。经检查，我们发现线圈表面有明显的碳化迹象。 **解决方案**： - 检查长期过热的运行温度记录； - 测量局部放电水平（如果可能）； - 更换损坏的线圈或整个设备； - 改善通风，减少负载，避免频繁过载。 **2.4 松动或氧化的接线端子** 松动的接线端子会导致局部发热，从而影响周围的绝缘材料。 例如，我曾经处理过一个连接到UPS系统的干式变压器。低压侧绝缘突然降至100MΩ以下。检查发现铜母线螺栓松动——接触区域已经烧焦甚至冒烟。 **解决方案**： - 定期紧固所有接线端子； - 按照规格使用扭矩扳手； - 检查是否有氧化、变色或烧焦痕迹； - 抛光或更换严重氧化的端子。 **2.5 不良外壳或接地** 干式变压器的外壳和铁芯必须正确接地。如果接地不良，可能会产生浮动电压，导致错误的绝缘读数。 有一次，在新站点调试时，我发现低压侧绝缘只有几百千欧姆。原来，施工人员切断了地线，导致铁芯带电——虚假地指示绝缘低。 **解决方案**： - 检查断开或松动的地线； - 测试接地电阻（应≤4Ω）； - 确保铁芯与外壳良好连接； - 避免因接地问题而误诊。 ### 2.6 测量误差/不正确的测试方法 有时，问题并不在于设备本身，而是测试方法不当。 例如： - 使用500V兆欧表而不是2500V兆欧表； - 未断开二次电缆或其他连接设备； - 测试前未放电，导致残余电荷干扰； - 在读数稳定之前过早结束测试。 我以前也犯过这个错误——差点把一台完好的变压器判为故障。 **解决方案**： - 使用正确的兆欧表（干式变压器应使用2500V）； - 断开所有外部接线； - 测试前至少放电1分钟； - 记录R15和R60值，计算吸收比（R60/R15 ≥ 1.3）； - 考虑进行介质损耗测试以进一步确认。 ### 3. 如何测试和诊断 以下是我在诊断过程中使用的逐步过程：  ### 4. 修复建议和预防措施 #### 修复建议： - 如果问题是由于潮湿引起的，干燥可能恢复绝缘； - 如果是灰尘或杂物引起的问题，清洁通常可以恢复性能； - 如果线圈老化或损坏，送回工厂维修或更换； - 如果接线端子有问题，紧固或更换它们； - 所有操作必须在断电并上锁挂牌的情况下进行！ #### 预防措施： - 定期检查（每季度），使用红外热成像检测热点； - 定期清洁（每年一次），注意隐蔽角落； - 安装除湿系统（特别是在潮湿地区）； - 监控负载以避免长时间过载； - 考虑在线监测系统（对于高端用户）； - 保持详细的设备记录并跟踪随时间的变化。 ### 5. 结语 干式变压器低压侧绝缘电阻低听起来技术性很强，但在大多数情况下，可以使用基本工具和程序识别和解决。 作为一名从事电气设备维修工作15年的专业人士，我想强调： “绝缘不会突然失效——它会随着时间慢慢退化。” 通过定期检查和及时维护，大多数问题都可以及早发现并防止变得严重。 如果你在现场遇到类似问题并且不确定如何处理，请随时联系——我们可以一起找到最佳解决方案。 记住这个关键信息： “预防胜于治疗——及早发现，及早修复。” 保持安全，让灯光常亮！ — **Felix** 请翻译以上内容为越南语。