Cách điện trong lõi máy biến áp ngâm trong dầu được bảo trì như thế nào?

Giới thiệu lõi máy biến áp ngâm dầu

Lõi máy biến áp ngâm trong dầu được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện do đặc tính tản nhiệt và cách nhiệt tuyệt vời của chúng. Dầu máy biến áp không chỉ có tác dụng làm mát mà còn cung cấp cách điện cho lõi và cuộn dây. Duy trì cách điện thích hợp là rất quan trọng để đảm bảo vận hành an toàn, giảm thiểu sự cố và kéo dài tuổi thọ của máy biến áp. Việc hiểu rõ các thành phần, cơ chế và quy trình bảo trì của máy biến áp ngâm dầu là điều cần thiết đối với các kỹ sư điện và nhân viên bảo trì.

Các thành phần ảnh hưởng đến cách điện

Cách điện của máy biến áp ngâm trong dầu phụ thuộc vào một số thành phần chính: lõi, cuộn dây, giấy cách điện và dầu máy biến áp. Mỗi thành phần đóng một vai trò trong việc ngăn ngừa sự cố điện và suy thoái nhiệt. Vật liệu chất lượng cao, thiết kế phù hợp và làm mát đầy đủ là cần thiết để duy trì hiệu suất cách nhiệt tối ưu trong điều kiện hoạt động bình thường và bất thường.

Lõi và cuộn dây máy biến áp

Lõi thường được làm bằng thép silicon nhiều lớp để giảm tổn thất dòng điện xoáy, trong khi cuộn dây bao gồm các dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm cách điện bằng vecni hoặc giấy tẩm. Cách điện thích hợp giữa các cuộn dây, giữa cuộn dây và lõi giúp ngăn ngừa đoản mạch và phóng điện cục bộ. Kiểm tra thường xuyên giúp phát hiện sự hao mòn hoặc biến dạng cách điện do ứng suất nhiệt và cơ học.

Giấy và bìa cách điện

Cách điện bằng giấy và bìa ép được sử dụng xung quanh các cuộn dây và giữa các phần lõi. Những vật liệu này rất nhạy cảm với độ ẩm, lão hóa nhiệt và ô nhiễm dầu. Duy trì độ khô và thấm dầu thích hợp là rất quan trọng. Theo thời gian, sự xuống cấp của lớp cách điện có thể dẫn đến độ bền điện môi giảm và khả năng xảy ra sự cố nếu không được theo dõi và xử lý.

Vai trò của dầu biến thế trong cách điện

Dầu máy biến áp phục vụ hai mục đích: làm mát máy biến áp và cung cấp vật liệu cách điện. Độ bền điện môi của dầu ngăn ngừa sự đánh thủng giữa các dây dẫn và lõi nối đất. Chất lượng dầu ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cách nhiệt; tạp chất, độ ẩm và lão hóa có thể làm giảm độ bền điện môi, do đó việc kiểm tra và bảo dưỡng dầu thường xuyên là điều cần thiết.

Các loại dầu máy biến áp

Dầu khoáng là phương tiện cách nhiệt phổ biến nhất do tính sẵn có, ổn định nhiệt và tiết kiệm chi phí. Dầu tổng hợp, chẳng hạn như chất lỏng gốc silicone hoặc este, giúp cải thiện khả năng chống cháy và phân hủy sinh học. Việc lựa chọn dầu ảnh hưởng đến quy trình bảo trì, với dầu tổng hợp thường đòi hỏi phải xử lý và giám sát cẩn thận hơn.

Giám sát và kiểm tra cách điện

Việc duy trì cách điện đòi hỏi phải theo dõi và kiểm tra thường xuyên cả dầu máy biến áp và cách điện rắn. Việc phát hiện sớm độ ẩm, chất gây ô nhiễm hoặc sự xuống cấp sẽ ngăn ngừa những hư hỏng nghiêm trọng và đảm bảo độ tin cậy.

Quy trình kiểm tra dầu

Các thử nghiệm dầu thông thường bao gồm đo độ bền điện môi, hàm lượng nước, độ axit (số trung hòa) và phân tích khí hòa tan (DGA). Kiểm tra độ bền điện môi đảm bảo dầu có thể chịu được điện áp hoạt động mà không bị hỏng. Đo độ ẩm cho thấy khả năng cách điện bị suy giảm, trong khi DGA phát hiện sớm các dấu hiệu lỗi về điện hoặc nhiệt bên trong máy biến áp.

• Đo điện áp đánh thủng điện môi
• Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp chuẩn độ Karl Fischer
• Kiểm tra độ axit và trung hòa để theo dõi lão hóa dầu
• Phân tích khí hòa tan để phát hiện quá nhiệt hoặc hồ quang

Giám sát cách điện rắn

Cách nhiệt của giấy và bìa ép cần được giám sát cẩn thận. Thử nghiệm phóng điện cục bộ, đo điện trở cách điện và kiểm tra trực quan sẽ phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng cách điện. Trong các máy biến áp lớn, cảm biến trực tuyến có thể liên tục theo dõi độ ẩm và độ dốc nhiệt độ để cảnh báo các đội bảo trì về các vấn đề tiềm ẩn.

Thực hành bảo trì phòng ngừa

Bảo trì phòng ngừa đảm bảo tuổi thọ cách điện và độ tin cậy của máy biến áp. Các kỹ thuật bao gồm lọc dầu, hút ẩm và kiểm tra định kỳ. Các chất gây ô nhiễm, độ ẩm và các sản phẩm oxy hóa được loại bỏ khỏi dầu để khôi phục các đặc tính điện môi và cải thiện hiệu quả làm mát.

Lọc và lọc dầu

Lọc dầu bao gồm việc đưa dầu biến áp đi qua bộ khử nước chân không, bộ khử khí và bộ lọc than hoạt tính để loại bỏ nước, khí và các hạt vật chất. Lọc thường xuyên sẽ phục hồi chất lượng dầu và kéo dài tuổi thọ cách nhiệt. Việc lọc sạch đặc biệt quan trọng sau khi lắp đặt máy biến áp hoặc thực hiện các quy trình bảo trì đưa không khí hoặc hơi ẩm vào hệ thống.

Quản lý nhiệt độ và làm mát

Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ lão hóa cách nhiệt. Duy trì khả năng làm mát thích hợp thông qua tuần hoàn dầu, hiệu suất của bộ tản nhiệt và theo dõi nhiệt độ môi trường là rất quan trọng. Quá nhiệt có thể làm giảm chất lượng cách điện của dầu và giấy, làm giảm độ bền điện môi và tăng nguy cơ hỏng hóc.

Kiểm soát độ ẩm và hút ẩm

Độ ẩm trong dầu và chất cách điện rắn làm giảm đáng kể hiệu suất điện môi. Hệ thống thở, ống thở bằng silica gel và kỹ thuật khử nước chân không loại bỏ nước khỏi dầu và tấm ép. Quy trình sấy khô đảm bảo độ ẩm duy trì dưới ngưỡng tới hạn, bảo toàn tính toàn vẹn của lớp cách nhiệt.

Lịch trình lưu giữ hồ sơ và kiểm tra

Việc duy trì cách nhiệt hiệu quả đòi hỏi phải có hồ sơ chi tiết về các lần kiểm tra dầu, dữ liệu nhiệt độ, chỉ số độ ẩm và các hoạt động bảo trì. Phải tuân thủ lịch trình kiểm tra dựa trên loại máy biến áp, đặc tính tải và điều kiện môi trường. Chiến lược bảo trì dự đoán có thể ngăn ngừa những hư hỏng không mong muốn bằng cách xác định xu hướng trong tình trạng dầu và cách điện.

Kết luận

Việc duy trì lớp cách điện trong lõi máy biến áp ngâm trong dầu là rất quan trọng để đảm bảo an toàn, độ tin cậy và tuổi thọ vận hành. Bằng cách hiểu rõ vai trò của hệ thống giám sát, cách điện rắn và dầu cũng như bằng cách thực hiện các biện pháp bảo trì phòng ngừa, người vận hành có thể giảm thiểu hỏng hóc và kéo dài tuổi thọ của máy biến áp. Kiểm tra dầu định kỳ, lọc, kiểm soát độ ẩm, quản lý nhiệt độ và kiểm tra theo lịch trình là xương sống của các chiến lược bảo trì lớp cách nhiệt hiệu quả.