Cách phân tích và xử lý các lỗi điển hình của biến áp hộp trong trạm điện mặt trời?

Để phân tích hiệu quả các điều kiện lỗi của máy biến áp cắm, bài viết này chọn một máy biến áp cắm có cuộn thứ cấp kép (ZGS11 - Z.T - 1000/38.5), có thể kết nối với 2 bộ nghịch lưu tập trung. Cấu trúc của đơn vị phát điện được hiển thị trong Hình 1. Máy biến áp cắm này sử dụng thiết kế cấu trúc ba pha ba cột, với 2 cuộn dây ở phía áp thấp. Cấu trúc tổng thể được chia thành ba phần chính: buồng áp cao, buồng áp thấp và thùng dầu. Trong hoạt động thực tế, các lỗi phổ biến của máy biến áp cắm bao gồm lỗi tiếp đất cuộn dây áp thấp, lỗi mạch hở phía áp cao và lỗi ngắn mạch phía áp cao và áp thấp. Sẽ có phân tích chi tiết dưới đây.

1 Các Lỗi Tiêu Biểu Của Máy Biến Áp Cắm Trong Nhà Máy Điện Mặt Trời
1.1 Lỗi Tiếp Đất Cuộn Dây Áp Thấp

Một số máy biến áp cắm điện mặt trời thiếu dây dẫn điểm trung tính. Lỗi tiếp đất một pha phía áp thấp làm hỏng cách điện, với biểu hiện lỗi khác nhau tùy theo trạng thái của bộ nghịch lưu tập trung.

Trong điều kiện ánh sáng yếu, đơn vị phát điện ngừng hoạt động, và bộ nghịch lưu ngắt kết nối với lưới, lấy điện qua máy biến áp. Lỗi tiếp đất ở đây khiến bộ nghịch lưu (vẫn ở điện áp bình thường) chạy, nhưng điện áp pha tăng lên gây hỏng cách điện phía áp thấp lâu dài, có thể dẫn đến tiếp đất nhiều điểm.

Trong điều kiện ánh sáng đủ, bộ nghịch lưu chuyển sang chế độ kết nối lưới. Điểm trung tính không được nối đất làm cho lỗi tiếp đất một pha khó phát hiện—không có dòng điện tiếp đất, điện áp đường dây không đổi. Hệ thống điều khiển, giám sát điện áp đường dây, bỏ lỡ sự bất thường. Bộ nghịch lưu chạy nhưng với hiệu suất giảm, ảnh hưởng đến lợi ích của hệ thống điện mặt trời.

1.2 Lỗi Mạch Hở Phía Áp Cao

Lỗi mạch hở được chia thành lỗi dây dẫn áp cao và lỗi ngắt cuộn dây. Lỗi ngắt dây dẫn áp cao làm bộ nghịch lưu bị tắt và đóng cửa máy phát. Kiểm tra cho thấy tiếng ồn, mùi lạ và điện trở vô hạn trong cuộn dây pha lỗi (bình thường cho các cuộn khác), chỉ ra lỗi.

Đối với lỗi ngắt cuộn dây áp cao, điện trở DC gấp đôi giá trị bình thường giữa các pha (không phải vô hạn). Trên phía áp cao, điện áp đường dây của pha lỗi và pha liền kề giảm xuống 50% so với định mức; trên phía áp thấp, điện áp đường dây của pha tương ứng giảm (không về không, do điện áp cảm ứng).

1.3 Lỗi Ngắn Mạch Phía Áp Cao và Áp Thấp

Lỗi ngắn mạch giữa các pha thường xảy ra, làm ngắt mạch cầu và gây tiếng ồn, phun dầu và mùi lạ.

Để xử lý lỗi: đầu tiên, nắm bắt tình hình từ các hành động bảo vệ, sau đó di chuyển máy biến áp để bảo trì, thực hiện các biện pháp an toàn và tháo dỡ đơn vị để kiểm tra. Lỗi ban đầu có thể là giữa các pha; nếu nghiêm trọng hơn, cuộn dây bị hỏng và cần thay thế lõi.

Một lỗi thực tế bắt đầu bằng lỗi ngắn mạch giữa các pha áp thấp, dẫn đến sự phá vỡ cuộn dây áp cao và áp thấp dưới xả điện xung. Điều này gây ra xả điện nghiêm trọng, hỏng lõi, vấn đề thùng dầu. Nguyên nhân gốc rễ là do yếu điểm cách điện cố hữu.

2 Phòng Ngừa Lỗi Cho Máy Biến Áp Cắm Trong Nhà Máy Điện Mặt Trời
2.1 Thiết Bị Giám Sát Cách Điện

Máy biến áp được giám sát sử dụng kết nối sao ba pha ba dây. Lỗi tiếp đất một pha (không có điểm trung tính) hầu như không thay đổi điện áp đường dây, làm việc phát hiện khó khăn và có nguy cơ lỗi trở nên nghiêm trọng. Thêm thiết bị giám sát cách điện để báo động và cho phép tháo dỡ kịp thời đơn vị lỗi. Sử dụng bộ nghịch lưu kết nối điểm trung tính (ưu tiên loại yyn11) để xử lý tốt hơn lỗi tiếp đất.

2.2 Giám Sát Cách Điện Thường Xuyên

Kiểm tra định kỳ nghiêm ngặt (tập trung vào cách điện) phát hiện sớm các khuyết tật, giảm thiểu sự cố thiết bị nội bộ. Tăng tần suất giám sát cách điện của máy biến áp cắm trong quá trình vận hành và bảo trì.

2.3 Kiểm Tra Mẫu Dầu

Các khuyết tật cách điện nội bộ gây ra sự cố. Kiểm tra mẫu dầu định kỳ phát hiện các thay đổi thành phần liên quan đến nhiệt/điện xung trong quá trình suy giảm. Tăng cường giám sát và kiểm tra nhiệt độ dầu để tránh sự cố do quá nhiệt.

2.4 Chọn Công Nghệ Trong Xây Dựng

Đảm bảo an toàn lâu dài bằng cách lựa chọn địa điểm, thiết kế điện và lựa chọn thiết bị phù hợp trong giai đoạn xây dựng—đảm bảo chất lượng sản phẩm và tuân thủ thiết kế nhà máy.

3 Kết Luận

Bài viết này phân tích các lỗi tiếp đất, ngắt và ngắn mạch phổ biến của máy biến áp cắm tiêu biểu trong nhà máy điện mặt trời. Để tránh lỗi, tăng cường giám sát cách điện thường xuyên, nhấn mạnh kiểm tra thùng dầu, và thêm thiết bị cách điện khi có thể—đảm bảo hoạt động an toàn.