Hiện nay, phương pháp chính để phát hiện sự cố phóng điện của máy biến áp là đo mức độ phóng điện cục bộ, bao gồm phương pháp đo lượng phóng điện cục bộ bằng dòng xung (sau đây gọi là phương pháp dòng xung) và phương pháp đo phóng điện cục bộ bằng siêu âm (sau đây gọi là phương pháp siêu âm). Phương pháp dòng xung cần được phát hiện bằng điện áp đặt khi thiết bị mất điện. Mặc dù có thể đo định lượng lượng phóng điện để xác định vị trí điện của điểm phóng điện, nhưng không thể xác định vị trí không gian của điểm phóng điện, và việc phát hiện phải là sự cố mất điện. Do đó, việc thực hiện phát hiện phóng điện cục bộ bằng siêu âm kịp thời và trực tuyến trên máy biến áp ngày càng quan trọng, kết hợp với các hạng mục kiểm tra cách điện khác (như phân tích khí sắc ký dầu, đo nhiệt độ hồng ngoại xa, v.v.) để phân tích tình trạng cách điện của máy biến áp và xác định kịp thời bản chất của các khuyết tật cách điện.
1 Nguyên lý kiểm tra phóng điện cục bộ bằng siêu âm
Phóng điện cục bộ của môi trường cách điện có hai loại: phóng điện trong bọt khí; sự phá vỡ môi trường ở cường độ điện trường cao. Một số môi trường cách điện đúc và ép đùn dễ có khe hở không khí hoặc bọt khí. Hằng số điện môi của không khí nhỏ hơn so với môi trường rắn, và cường độ điện trường tỷ lệ nghịch với hằng số điện môi. Do đó, khe hở không khí hoặc bọt khí trong môi trường là nguồn gốc của phóng điện cục bộ; khi điện trường cục bộ cao hơn, sự phá vỡ điện môi sẽ xảy ra tại điểm yếu của cách điện. Hai loại phóng điện cục bộ trên thường xảy ra đồng thời hoặc kích thích lẫn nhau trong hầu hết các trường hợp.
Khi phóng điện cục bộ xảy ra ở điện áp kiểm tra (hoặc điện áp vận hành) của máy biến áp, nó đi kèm với các hiện tượng vật lý như xung điện, sóng siêu âm, ánh sáng, nhiệt và thay đổi hóa học. Chỉ cần có phóng điện cục bộ bên trong máy biến áp, nhiễu điện tần số cao chắc chắn xảy ra và sẽ lan truyền đến tất cả các mạch điện kết nối với nó. Phóng điện cục bộ của máy biến áp có thể được phát hiện định lượng bằng cách nhận tín hiệu phóng điện từ một thiết bị kiểm tra kết nối với đầu cuối của thiết bị. Đồng thời, chỉ cần có phóng điện cục bộ, trong quá trình phóng điện, với sự xuất hiện của phóng điện, cùng với sự phát âm thanh bùng nổ, sóng siêu âm được tạo ra, và môi trường nhanh chóng lan truyền ra môi trường xung quanh, và sóng siêu âm được gắn trên thành ngoài của thùng máy biến áp. Khi tín hiệu được chuyển đổi thành tín hiệu điện, mức độ phóng điện cục bộ trong máy biến áp có thể được đo. Đây là phương pháp đo phóng điện cục bộ bằng siêu âm của máy biến áp.
Khi phóng điện cục bộ xảy ra bên trong máy biến áp, sóng siêu âm lan truyền qua các môi trường khác nhau (giấy dầu, tấm ngăn, cuộn dây, dầu, v.v.) với sự giải phóng năng lượng âm thanh. Tín hiệu siêu âm lan truyền ra bên ngoài thùng máy biến áp qua một môi trường như bìa cách điện hoặc dầu cách điện với một tốc độ nhất định, và lan truyền dưới dạng sóng cầu. Sóng siêu âm đi qua môi trường cách điện và đến cảm biến trên thành máy biến áp. Có hai cách: một là lan truyền trực tiếp, tức là sóng dọc của sóng siêu âm đi qua môi trường cách điện, dầu máy biến áp, v.v. đến thành trong của thùng dầu, và đi qua tấm thép để đến cảm biến; cách khác là được truyền đến thành trong của thùng dầu bằng sóng dọc, và mép sau của tấm thép lan truyền đến cảm biến theo sóng ngang, đây là sóng phức hợp. Đường truyền sóng siêu âm được thể hiện trong Hình 1. Nguồn S tạo ra sóng siêu âm, SA là sóng dọc, và SBA và SCA là sóng phức hợp.
Sóng siêu âm có khả năng xuyên thấu mạnh, nhưng sẽ gây ra một số biến dạng của dạng sóng khi xuyên qua các môi trường khác nhau. Sự biến dạng này chủ yếu do suy giảm biên độ gây ra. Bảng 1 cho thấy sự lan truyền của sóng siêu âm trong các môi trường khác nhau. Tốc độ và tỷ lệ suy giảm tương đối của nó so với dầu máy biến áp.
Mặc dù sóng siêu âm di chuyển nhanh hơn nhiều trong tấm thép so với trong dầu máy biến áp, nhưng sự suy giảm của sóng siêu âm trong tấm thép lớn, do đó biên độ của sóng trực tiếp đến cảm biến lớn hơn nhiều so với sóng phức hợp.
Công ty TNHH Thiết bị Máy biến áp Kingrun
Thêm các thiết bị kiểm tra máy biến áp từ Kingrun
