Máy biến áp nối đất ngâm dầu được sử dụng trong hệ thống phân phối điện áp trung và cao để cung cấp điểm trung tính, hạn chế dòng điện sự cố chạm đất một pha và hỗ trợ bảo vệ hệ thống.
Trong quá trình vận hành, phân tích khí hòa tan (DGA) bất thường, rơle Buchholz hoạt động và nhiệt độ tăng quá mức thường có liên quan đến nhau. Chúng cần được đánh giá cùng với các điều kiện vận hành, thành phần khí, tốc độ sinh khí, nhiệt độ dầu và các phép thử điện.
1. DGA bất thường: phân tích thành phần khí và tốc độ sinh khí
| Đặc trưng khí |
Loại sự cố có thể xảy ra |
Nguyên nhân điển hình |
| H₂ chiếm ưu thế, một lượng nhỏ CH₄ |
Phóng điện cục bộ, ẩm hoặc bọt khí |
Cách điện ẩm, bọt dầu, khuyết tật sứ xuyên |
| CH₄, C₂H₆, C₂H₄ tăng, C₂H₂ thấp |
Sự cố nhiệt |
Sự cố lõi, dòng điện tuần hoàn, tiếp xúc kém |
| C₂H₂ tăng cùng với H₂ và C₂H₄ |
Phóng điện hoặc quá nhiệt nghiêm trọng |
Sự cố cuộn dây, kết nối kém, sự cố bộ chuyển nấc |
| CO và CO₂ tăng liên tục |
Lão hóa cách điện rắn hoặc quá nhiệt |
Suy giảm cách điện giấy liên quan đến cellulose |
| Tổng hydrocarbon tăng nhanh |
Sự cố đang diễn ra |
Sự cố đang phát triển cần giám sát chặt chẽ |
Đối với máy biến áp nối đất, các lỗi lõi như nối đất lõi ngoài ý muốn có thể gây ra dòng điện xoáy và quá nhiệt từ trung bình đến cao. Điều này thường biểu hiện qua sự gia tăng ethylene và ethane, với tổng hydrocarbon vượt quá giá trị chú ý và rất ít hoặc không có acetylene. Sự gia tăng nhanh chóng của acetylene có thể chỉ ra một tình trạng rủi ro cao hơn như lỗi cuộn dây, kết nối dây dẫn kém hoặc hỏng tiếp điểm bộ chuyển nấc.
Không nên sử dụng một kết quả DGA duy nhất để chẩn đoán cuối cùng. Cần xem xét đồng thời xu hướng, tốc độ sinh khí, điều kiện tải, nhiệt độ dầu, dòng điện nối đất lõi và kết quả thử nghiệm điện.
2. Hoạt động của rơ le Buchholz: điều kiện báo động và cắt
Rơ le Buchholz được lắp đặt giữa thùng dầu chính và bình giãn nở. Nó phản ứng với sự tích tụ khí và nhiễu loạn dòng dầu bên trong máy biến áp.
- Báo động khí nhẹ thường chỉ ra sự tích tụ khí chậm. Các nguyên nhân có thể bao gồm lỗi nội bộ nhỏ, không khí lọt vào trong quá trình đổ dầu hoặc lọc dầu, mức dầu thấp, khí dư sau bảo trì hoặc các vấn đề về mạch thứ cấp. Cần thu thập khí và kiểm tra khả năng cháy. Nếu khí không cháy và không phát hiện bất thường nào khác, đó có thể là không khí. Nếu khí có thể cháy hoặc báo động lặp lại, cần điều tra lỗi nội bộ.
- Cắt do khí nặng thường chỉ ra một lỗi nội bộ nghiêm trọng hoặc tác động mạnh của dòng dầu. Các nguyên nhân điển hình bao gồm ngắn mạch cuộn dây, hỏng cách điện, quá nhiệt lõi nghiêm trọng, hỏng bộ chuyển nấc, rò rỉ dầu nghiêm trọng hoặc tác động ngắn mạch bên ngoài. Sau khi cắt do khí nặng, không được đóng điện lại cho máy biến áp khi chưa điều tra. Cần lấy mẫu dầu và khí để phân tích DGA, và tiến hành các thử nghiệm điện thích hợp.
Cấu trúc và sơ đồ dòng chảy dầu khí của rơ le Buchholz giữa thùng dầu chính và bình giãn nở
3. Tăng nhiệt quá mức: kiểm tra tải, hệ thống làm mát và tình trạng bên trong
Độ tăng nhiệt cần được đánh giá dựa trên nhiệt độ môi trường tham chiếu, dữ liệu biển tên, thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn IEC hiện hành. Trong thực tiễn IEC, nhiệt độ môi trường tham chiếu thường được lấy là 40 °C, nhưng giới hạn cuối cùng phụ thuộc vào tiêu chuẩn sản phẩm và thông số kỹ thuật của dự án.
- Các yếu tố về tải và hệ thống
Quá tải kéo dài làm tăng tổn hao đồng. Tải không cân bằng, sóng hài và quá áp kéo dài cũng có thể làm tăng các tổn hao phụ và tăng nhiệt độ dầu cũng như cuộn dây.
- Tình trạng làm mát và dầu
Bộ tản nhiệt bị tắc, quạt hoặc bơm bị hỏng, van bị đóng, thông gió kém, mức dầu thấp, dầu bị lão hóa hoặc nhiễm ẩm đều có thể làm giảm khả năng tản nhiệt.
- Sự cố bên trong
Nếu điều kiện tải và làm mát bình thường nhưng nhiệt độ vẫn cao, các nguyên nhân bên trong có thể bao gồm dòng điện xoáy trong lõi, sự cố cuộn dây, tiếp xúc bộ đổi nấc kém, mối nối dây dẫn bị lỏng, tắc đường dẫn dầu hoặc quá nhiệt cục bộ.Độ tăng nhiệt thường liên quan đến tín hiệu DGA và Buchholz. Ví dụ, dòng điện xoáy trong lõi có thể làm tăng ethylene và quá nhiệt cục bộ. Sự cố cuộn dây có thể làm tăng acetylene, rơle Buchholz tác động và nhiệt độ tăng nhanh.
4. Các kiểm tra hiện trường khuyến nghị
- Xem xét tải, điện áp, nhiệt độ môi trường và trạng thái hệ thống làm mát.
- Kiểm tra mức dầu, bình giãn nở, hút ẩm, van và độ kín của thùng.
- Thu thập mẫu khí và dầu khi có báo động Buchholz hoặc bất thường DGA.
- Đo dòng điện tiếp địa lõi để kiểm tra tiếp địa lõi ngoài ý muốn.
- Thực hiện các thử nghiệm điện như điện trở cuộn dây, điện trở cách điện, tan δ và thử nghiệm tỷ số khi cần thiết.
- Sử dụng nhiệt ảnh hồng ngoại để kiểm tra kết nối sứ xuyên, dây dẫn và phân bố nhiệt độ bộ tản nhiệt.
- Nếu nhiệt độ tăng nhanh, rơle khí nặng tác động hoặc acetylene tăng đáng kể, cần sắp xếp kiểm tra ngừng máy ngay lập tức.
5. Hướng dẫn bảo trì
Máy biến áp nối đất ngâm dầu cần được giám sát thông qua xu hướng DGA, tín hiệu Buchholz, hồ sơ nhiệt độ và các thử nghiệm điện định kỳ. Khuyến nghị nên duy trì lịch sử DGA, kiểm tra dòng điện tiếp địa lõi thường xuyên, giữ cho hệ thống làm mát và hút ẩm ở tình trạng tốt, và xả khí bị kẹt sau khi nạp dầu hoặc bảo trì.
Bài viết này cung cấp hướng dẫn kỹ thuật chung và không thay thế cho các tiêu chuẩn IEC hiện hành, hướng dẫn của nhà sản xuất hoặc đánh giá kỹ thuật cụ thể tại hiện trường.
Các tiêu chuẩn tham khảo
- IEC 60599:2022, Dầu cách điện khoáng trong thiết bị điện – Hướng dẫn phân tích khí hòa tan và khí tự do
- IEC 60076-6:2007, Máy biến áp lực – Phần 6: Cuộn kháng
- IEC 60076-22-1:2019, Máy biến áp lực – Phần 22-1: Phụ kiện máy biến áp lực và cuộn kháng – Thiết bị bảo vệ
- IEC 60076-2:2011, Máy biến áp lực – Phần 2: Độ tăng nhiệt của máy biến áp ngâm chất lỏng
Biên tập từ：Echo
Đăng nhập
![Cách Gas Chromatography Phát hiện và Chẩn đoán Lỗi Máy biến áp 500+ kV [Nghiên cứu trường hợp]](https://oss.iee-business.com/img/article/202510/1761876692231.jpg)
