Dầu cách điện máy biến áp đóng vai trò cách điện và làm mát, và phải có một độ bền cách điện nhất định trong quá trình vận hành. Để đảm bảo vận hành an toàn và tin cậy của máy biến áp, ngoài việc bảo vệ dầu cách điện của máy biến áp đang hoạt động để ngăn ngừa lão hóa sớm, cần thực hiện kiểm tra mẫu dầu định kỳ để nắm bắt tình trạng chất lượng dầu trong quá trình vận hành. Đối với máy biến áp mới lắp đặt, cũng cần kiểm tra mẫu dầu cách điện trước khi đưa vào vận hành mới. Thử nghiệm điện áp đánh thủng dầu cách điện máy biến áp là một trong những hạng mục chính trong kiểm tra dầu máy biến áp. Bài viết này chỉ đề cập đến một số vấn đề trong thử nghiệm điện áp đánh thủng.
I. Ảnh hưởng của môi trường thử nghiệm đến xử lý điện áp đánh thủng
Độ bền cách điện (còn gọi là điện áp đánh thủng) của dầu cách điện máy biến áp có liên quan đến thời tiết và áp suất khí quyển của môi trường thử nghiệm. Dưới 25°C, nước phân chia thành trạng thái nhũ tương, do đó giá trị điện áp đánh thủng của dầu cách điện giảm khi nhiệt độ giảm.
Tuy nhiên, khi nhiệt độ thấp hơn 0°C, điện áp đánh thủng của dầu sẽ tăng lên do toàn bộ nước trong dầu phân hủy thành băng. Thông thường, điện áp đánh thủng cao nhất khi nhiệt độ dầu từ 65 đến 80°C. Điều này là do thành phần ẩm trong dầu được hòa tan trong dầu cách điện. Nếu nhiệt độ vượt quá 80°C, điện áp đánh thủng bắt đầu giảm trở lại. Điều này là do năng lượng của các phân tử cực như chất ô nhiễm trong huyền phù của dầu được tăng tốc, từ đó làm tăng xác suất đánh thủng trong dầu. Ngoài ra, điện áp đánh thủng của dầu cũng liên quan đến áp suất của môi trường thử nghiệm, áp suất tăng thì độ bền cách điện tăng.
II. Vận hành bình thường trong quá trình thử nghiệm
Khi thực hiện thử nghiệm điện áp đánh thủng dầu máy biến áp, một cốc dầu cách điện nên được thử điện áp đánh thủng nhiều lần, khoảng thời gian giữa các lần thử càng dài thì điện áp đánh thủng càng cao, khoảng thời gian càng ngắn thì điện áp đánh thủng càng thấp, đây là thiết bị thử nghiệm thông thường. Khi dầu bị đánh thủng, hồ quang hình thành trong khe hở điện cực khiến các hạt mang điện tự do, bọt khí và hạt carbon trong dầu còn sót lại trong khe hở điện cực, và nếu thử nghiệm lặp lại với khoảng thời gian ngắn, phần chất bẩn này dễ dàng hình thành cầu nối, dẫn đến giá trị thấp. Khoảng thời gian K càng dài, phần chất bẩn sẽ dần phân tán ra khỏi khe hở điện cực do trọng lực, do đó giá trị thử nghiệm tăng theo khoảng thời gian và giá trị điện áp đánh thủng được tăng lên.
Vận hành bình thường nên là: sau khi đổ đầy dầu thử nghiệm, để yên trong 10 phút rồi tiến hành thử nghiệm tăng áp. Sau mỗi lần đánh thủng, sử dụng que thủy tinh sạch đã chuẩn bị để khuấy vài lần giữa các điện cực hoặc nhẹ nhàng rung cốc dầu để phá vỡ cầu nối mới hình thành giữa các điện cực, sau đó để yên 5 phút cho lần thử nghiệm tiếp theo.
Đề xuất nối tiếp một điện trở hạn dòng với phía cao áp của máy biến áp để giới hạn dòng điện trong quá trình đánh thủng khe hở. Điều này rút ngắn thời gian giữa hai khoảng cách và cho giá trị điện áp đánh thủng chính xác.
III. Phân tích biến thiên giá trị điện áp đánh thủng
Trong thử nghiệm khi kiểm tra điện áp đánh thủng của dầu máy biến áp, thông thường một cốc dầu cách điện được thử 5 lần, và lấy giá trị trung bình.
1. Lần đầu điện áp đánh thủng cực thấp: lần thử đầu tiên có thể có một số yếu tố bên ngoài do việc rót dầu vào cốc dầu hoặc bề mặt điện cực cốc dầu trước khi rót dầu cách điện, khiến giá trị đầu tiên thấp, vì vậy cần tiến hành thử nghiệm lần thứ sáu và lấy trung bình từ lần 2 đến lần 6.
2. Giá trị trung bình điện áp đánh thủng 5 lần tăng dần: thường thấy ở mẫu dầu chưa được làm sạch hoặc xử lý đủ kỹ để hấp thụ độ ẩm. Điều này là do mức độ ẩm của dầu được cải thiện sau khi dầu thấm vào.
3. Giá trị điện áp đánh thủng 5 lần giảm dần: thường xuất hiện khi thử nghiệm trên dầu cách điện tinh khiết hơn, vì lượng hạt electron mang điện tự do, bọt khí và mảnh carbon sinh ra liên tục tăng, làm tổn hại đến tính chất cách điện của dầu.
4. Giá trị điện áp đánh thủng thấp ở giữa và thấp ở giữa: điều này là bình thường.
Hiện nay, dầu máy biến áp do các nhà máy lọc dầu cá nhân cung cấp thường có hiện tượng điện áp đánh thủng có thể chênh lệch 20-30% so với lần trước, được gọi là độ phân tán của điện áp đánh thủng. Điều này không nhất thiết là lỗi của thiết bị và phương pháp thử nghiệm, mà được xác định bởi tính chất của mẫu dầu. Điều này được cải thiện bằng cách nâng cao chất lượng mẫu dầu.
Máy thử điện áp đánh thủng dầu cách điện JY6611
Sử dụng bộ vi xử lý tự động hoàn thành các thao tác tăng áp, duy trì, khuấy trộn, tĩnh, tính toán, in ấn và có thể thực hiện thử nghiệm chịu đựng chu kỳ dầu trong phạm vi 0 đến 80kV.
Video giới thiệu Máy thử điện áp đánh thủng (BDV) dầu máy biến áp JY6611:
Công ty TNHH Thiết bị Máy biến áp Kingrun
