Làm cách nào để loại bỏ độ ẩm khỏi máy biến áp ngâm trong dầu ba pha-dầu{1}}?

Là thiết bị cốt lõi để truyền tải và phân phối điện trong hệ thống điện, việc vận hành an toàn và ổn định củamáy biến áp ngâm dầu ba pha-dầu{1}}quyết định trực tiếp đến độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện.Dầu biến áp, với vai trò là chất cách điện và làm mát của thiết bị, rất quan trọng đối với hiệu suất của thiết bị.

 

Ô nhiễm độ ẩm là mối nguy hiểm tiềm ẩn chính dẫn đến suy giảm hiệu suất của dầu máy biến áp-thậm chí một lượng hơi ẩm nhỏ (tính bằng ppm) có thể làm giảm đáng kể độ bền điện môi của dầu, đẩy nhanh quá trình lão hóa của vật liệu cách điện xenlulo (giấy), gây phóng điện một phần, phóng điện hồ quang và các lỗi khác và cuối cùng gây ra sự cố cách điện, đoản mạch cuộn dây và thậm chí khiến thiết bị bị loại bỏ sớm, dẫn đến tổn thất lớn về kinh tế và gián đoạn nguồn điện.

 

Do đó, việc xác định chính xác ô nhiễm độ ẩm và áp dụng các phương pháp khoa học để loại bỏ nó là những khâu then chốt trong quá trình bảo trì hàng ngày và xử lý lỗi của máy biến áp ngâm nước-dầu-ba pha.

 

Kết hợp với thực tiễn trong ngành, bài viết này trình bày chi tiết về các mối nguy hiểm, phương pháp phát hiện và công nghệ loại bỏ độ ẩm hiệu quả trong dầu biến thế ngâm trong dầu-pha{1}}dầu ba pha.

 

 

Máy biến áp ngâm dầu ba pha-dầu-có công suất cao, tải trọng vận hành cao và cấu trúc cách điện phức tạp. Mối nguy hiểm về độ ẩm trong dầu nổi bật hơn so với máy biến áp thông thường, ảnh hưởng đến toàn bộ vòng đời của thiết bị, chủ yếu thể hiện ở 4 khía cạnh sau:

 

Độ bền điện môi giảm mạnh

Máy biến áp ba pha hoạt động ở điện áp cao. Độ ẩm trong dầu sẽ làm hỏng tính năng cách nhiệt của dầu. Ngay cả khi chỉ có độ ẩm 30-50 ppm, điện áp đánh thủng của dầu cách điện có thể giảm từ trên 60 kV xuống dưới 30 kV, làm tăng đáng kể nguy cơ phóng điện hồ quang bên trong và dễ gây ra đoản mạch pha-pha.

 

Lão hóa cách nhiệt tăng tốc

Lớp cách điện xenlulô (giấy) bên trong máy biến áp tiếp xúc trực tiếp với dầu máy biến áp. Độ ẩm đóng vai trò là chất xúc tác làm tăng tốc độ thủy phân và oxy hóa của giấy, làm giảm độ bền cơ học của giấy. Khi độ ẩm của giấy vượt quá 2,0%, nó sẽ trở nên giòn và cuối cùng mất đi chức năng cách nhiệt, dẫn đến lỗi cuộn dây.

 

Lỗi nội tại nổi bật tiềm ẩn nguy hiểm

Các túi nước hình thành do độ ẩm trong dầu sẽ gây ra hoạt động của quầng sáng và tạo ra khí. Sự gia nhiệt cục bộ cũng sẽ tạo ra bọt hơi, dẫn đến sự sụp đổ điện môi; đồng thời, độ ẩm sẽ thúc đẩy việc tạo ra các chất có tính axit, gây ăn mòn các bộ phận kim loại và lắng đọng cặn dầu, càng làm trầm trọng thêm tình trạng hao mòn của thiết bị.

 

Tăng nguy cơ thoát nhiệt

Máy biến áp ba pha có mức dao động tải lớn. Độ ẩm sẽ tồn tại trong vật liệu cách nhiệt, làm giảm hiệu quả tản nhiệt, đẩy nhanh sự suy giảm hiệu suất nhiệt của vật liệu cách nhiệt và có thể gây ra hiện tượng thoát nhiệt trong quá trình vận hành lâu dài,-dẫn đến nhiệt độ tăng bất thường của máy biến áp và kích hoạt bảo vệ vấp ngã.

 

Tác động của độ ẩm theo con số

 

Độ ẩm trong dầu (ppm)	Mất độ bền điện môi	Mức độ rủi ro máy biến áp
<10 ppm	Tối thiểu	An toàn ({0}}dầu đang sử dụng)
20–30 trang/phút	Giảm 20–30%	Bắt đầu phân hủy cellulose
40–50 trang/phút	Giảm tới 50%	Nguy cơ PD cao, có thể xảy ra phóng điện
>60 trang/phút	Phê bình	Có khả năng hư hỏng cách điện nghiêm trọng

Điện áp đánh thủng của dầu khoáng thường giảmfrom >60 kV đến<30 kVkhi nước tăng từ 10 đến 50 ppm.

 

Nghiên cứu điển hình – Độ ẩm-Hư hỏng do gây ra

 

Dựa trên các trường hợp trong ngành, một máy biến áp ngâm dầu ba pha 20 MVA, 132/33 kV-dầu- bị vấp khi tải nặng vào mùa mưa do ống thông hơi bị hỏng, dẫn đến độ ẩm trong dầu vượt quá 65 ppm. Cuối cùng, lớp cách điện bằng giấy bị cacbon hóa và cuộn dây-bị đoản mạch, dẫn đến việc thiết bị bị loại bỏ sớm với chi phí bảo trì vượt quá 80.000 đô la Mỹ. Điều này cho thấy bản chất tiềm ẩn và phá hoại của ô nhiễm độ ẩm.

 

 

Độ ẩm trong dầu biến thế ngâm trong dầu ba pha-dầu{1}}có đặc điểm là thẩm thấu chậm và khó nhận biết. Cần phải áp dụng sự kết hợp giữa phát hiện thường xuyên và giám sát-theo thời gian thực để phát hiện và xử lý sớm. Các phương pháp phát hiện phổ biến được chia thành các thử nghiệm độ chính xác trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm nhanh-tại chỗ. Các phương pháp cốt lõi như sau:

 

Phương pháp	Mô tả và độ chính xác	Trường hợp sử dụng
Chuẩn độ Karl Fischer	Thử nghiệm hóa học tiêu chuẩn vàng-cho số ppm nước chính xác	Dựa trên phòng thí nghiệm, độ chính xác cao (±1 ppm)
Thử nghiệm đánh thủng điện môi (IEC 60156)	Kiểm tra khả năng chịu điện áp của dầu	Cho thấy tác động chức năng của độ ẩm
Kiểm tra trực quan	Phát hiện độ đục, vẩn đục hoặc giọt nước tự do	Kiểm tra hiện trường nhanh
Cảm biến độ ẩm (Trực tuyến)	Giám sát độ ẩm kỹ thuật số-trong-dầu theo thời gian thực	Được cài đặt trong các tài sản quan trọng
Hình ảnh nhiệt hồng ngoại	Phát hiện các điểm mát cho thấy sự ngưng tụ hoặc túi nước	Kiểm tra-trong dịch vụ
Phân tích khí hòa tan (DGA)	Dấu hiệu gián tiếp: CO₂, CO, H₂ tăng do sự suy thoái do nước-gây ra	Kiểm tra chéo hoặc phát hiện lỗi sớm

 

 

Độ ẩm trong dầu biến thế ngâm trong dầu ba pha-dầu{1}}được chia thành ba loại: nước hòa tan, nước nhũ hóa và nước tự do. Tùy theo độ ẩm, mức độ ô nhiễm và trạng thái vận hành thiết bị, hãy chọn phương pháp loại bỏ mục tiêu.

 

Công nghệ cốt lõi là khử nước chân không, kết hợp với các phương pháp phụ trợ khác, đảm bảo độ ẩm được giảm xuống mức an toàn (<30 ppm). The details are as follows:

 

Phương pháp	Dạng nước bị loại bỏ	Độ ẩm điển hình có thể đạt được	Kịch bản ca sử dụng
Khử nước chân không	Hòa tan + Miễn phí	Nhỏ hơn hoặc bằng 10 trang/phút	Hiệu quả nhất cho máy biến áp lớn
Sấy chân không bằng nhiệt	Nước + Khí từ Dầu và Giấy	Nhỏ hơn hoặc bằng 5 ppm + làm khô giấy	Phương pháp ngoại tuyến được sử dụng trong quá trình đại tu lớn
Tuần hoàn dầu nóng + Lọc	Miễn phí/nhũ hóa	~30–50 trang/phút	Được sử dụng cho ô nhiễm vừa phải
Sàng sàng phân tử	Độ ẩm hòa tan	Nhỏ hơn hoặc bằng 15 trang/phút	Hệ thống-trực tuyến hoặc trực tuyến-để làm khô chậm
Tách ly tâm	Chỉ có nước miễn phí	Không loại bỏ nước hòa tan	Bước-lọc trước khi có nhiều nước

 

 

Đối với máy biến áp ngâm trong dầu ba pha-dầu-, việc ngăn ngừa nhiễm bẩn độ ẩm quan trọng hơn việc loại bỏ. Thiết lập một hệ thống bảo trì hoàn chỉnh có thể làm giảm đáng kể sự xâm nhập của hơi ẩm, kéo dài tuổi thọ thiết bị và chu kỳ bảo dưỡng dầu. Các biện pháp phòng ngừa cốt lõi như sau:

 

Tăng cường bảo vệ niêm phong

Thường xuyên kiểm tra các miếng đệm của mặt bích, van và ống lót cáp của máy biến áp, thay thế các miếng đệm cũ sau mỗi 5 - 7 năm, lắp đặt các dải và vỏ bọc kín chịu được thời tiết để ngăn nước mưa và độ ẩm môi trường xâm nhập qua các khe hở bịt kín; sử dụng thùng dầu có hiệu suất bịt kín tuyệt vời để tránh tiếp xúc trực tiếp giữa dầu và không khí.

 

Duy trì chức năng thở

Ống thở silica gel là chìa khóa để ngăn không khí ẩm xâm nhập vào máy biến áp. Kiểm tra màu sắc của silica gel hàng tháng (sự đổi màu của silica gel thành màu hồng cho thấy độ bão hòa) và thay thế hoặc tái tạo nó kịp thời. Đối với những khu vực có-độ ẩm cao, hãy sử dụng hệ thống thở hai-giai đoạn để cải thiện hiệu quả hút ẩm.

 

Lắp đặt hệ thống bảo vệ

Máy biến áp ba pha có tải trọng tới hạn có thể được trang bị hệ thống bảo vệ bàng quang hoặc hệ thống bịt kín nitơ. Thông qua màng cao su bịt kín hoặc điều áp khí trơ, chu trình thở của bể bị loại bỏ và sự xâm nhập của không khí ẩm bị chặn hoàn toàn; đối với các thiết bị nhàn rỗi, hãy lắp đặt bộ sưởi điện để tránh tích tụ nước ngưng tụ trong quá trình làm mát.

 

Tiêu chuẩn hóa việc xử lý dầu

Khi lấy mẫu hoặc tiếp nhiên liệu, hãy sử dụng dụng cụ và thùng chứa khô để tránh thao tác ướt; bảo quản dầu mới theo cách kín để ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm, phát hiện độ ẩm trước khi tiếp nhiên liệu và chỉ sử dụng nếu đủ tiêu chuẩn; tránh mở thùng dầu khi trời mưa và vận chuyển dầu trong môi trường nhiệt độ kín và không đổi.

 

Lập kế hoạch bảo trì định kỳ

Kiểm tra silica gel thông gió hàng tháng, phát hiện độ ẩm trong dầu 6-12 tháng một lần, kiểm tra độ kín của miếng đệm 6 tháng một lần, kiểm tra áp suất hệ thống nitơ hàng quý và tiến hành-kiểm tra độ kín tại chỗ sau khi mưa lớn hoặc nhiệt độ giảm đột ngột để tạo thành một vòng khép kín bảo trì toàn bộ quy trình.

 

Ví dụ thực tế

Đơn vị: Máy biến áp ngâm dầu 25 MVA, 66/11 kV-

Vấn đề ban đầu: Độ ẩm 62 ppm trong dầu, 1,9% trong giấy

Hành động khắc phục:

• Đã lắp đặt thiết bị bảo tồn bàng quang
• Ống thông hơi được thay thế bằng bẫy silica + dầu 2 giai đoạn
• Miếng đệm mặt bích được làm mới

Theo dõi-:Độ ẩm<15 ppm sustained for 3 years

Kết quả:Không mất thêm điện áp đánh thủng; tuổi thọ cách nhiệt được bảo quản
Bài học chính: Việc phòng ngừa mang lại kết quả theo cấp số nhân trong việc kéo dài tuổi thọ và giảm thiểu rủi ro.

 

 

Việc kiểm soát độ ẩm của dầu biến thế ngâm trong dầu ba pha-phải tuân thủ các tiêu chuẩn ngành sau: IEC 60422 (Giới hạn độ ẩm và bảo dưỡng dầu đang sử dụng), IEEE C57.106 (Hướng dẫn tiếp nhận và bảo trì chất lỏng cách điện), IS 1866 (Tiêu chuẩn bảo trì dầu của Ấn Độ), ASTM D1533 (Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về độ ẩm trong chất lỏng cách điện). Trong số đó, độ ẩm của dầu sử dụng-phải được kiểm soát dưới 30 ppm và độ ẩm của chất cách điện xenlulo phải thấp hơn 0,5%.

 

Kết hợp với các phương pháp vận hành và bảo trì trong ngành, những đề xuất sau đây được đưa ra cho máy biến áp ngâm nước-dầu-ba pha:

 

• Đối với các máy biến áp quan trọng, hãy áp dụng phương pháp-giám sát độ ẩm trực tuyến + phát hiện thường xuyên trong phòng thí nghiệm để nắm bắt kịp thời xu hướng thay đổi của độ ẩm và tránh những nguy hiểm tiềm ẩn do lỗi.
• Ưu tiên khử nước chân không để xử lý khử nước và kết hợp các phương pháp phụ trợ thích hợp theo độ ẩm và trạng thái thiết bị để đảm bảo hiệu quả khử nước.
• Thiết lập kế hoạch xử lý khẩn cấp đối với ô nhiễm độ ẩm. Phát hiện ngay độ ẩm trong dầu sau khi mưa lớn hoặc hỏng ống thở và bắt đầu khử nước khẩn cấp nếu cần thiết để ngăn chặn sự giãn nở của lỗi.
• Thường xuyên tiến hành đào tạo nhân viên vận hành và bảo trì để chuẩn hóa quy trình phát hiện và khử nước, tránh ô nhiễm thứ cấp do vận hành không đúng cách.

 

 

Cốt lõi của việc loại bỏ độ ẩm khỏi máy biến áp ngâm nước-dầu-ba pha là "phát hiện chính xác, xử lý khoa học và ngăn chặn tích cực".

 

Là công nghệ khử nước hiệu quả nhất, khử nước chân không có thể nhanh chóng khôi phục chất lượng dầu và kết hợp với sấy chân không bằng nhiệt, sấy rây phân tử và các phương pháp khác, nó có thể đáp ứng nhu cầu xử lý ở các mức độ ô nhiễm khác nhau; và khả năng bảo vệ bịt kín hoàn hảo cũng như bảo trì thường xuyên có thể làm giảm sự xâm nhập của hơi ẩm từ nguồn và giảm nguy cơ lỗi thiết bị.

Yêu cầu báo giá

 

Là thiết bị cốt lõi của hệ thống điện, việc quản lý chất lượng dầu của máy biến áp ngâm nước ba pha{0}}dầu{1}}có liên quan trực tiếp đến hoạt động an toàn và ổn định của lưới điện. Chỉ bằng cách coi trọng việc ngăn ngừa ô nhiễm độ ẩm và áp dụng các công nghệ phát hiện và khử nước khoa học, chúng ta mới có thể kéo dài tuổi thọ sử dụng của thiết bị, đảm bảo an toàn truyền tải và phân phối điện, đồng thời cung cấp hỗ trợ đáng tin cậy cho hoạt động hiệu quả của hệ thống điện.

 

Nếu bạn đang lập kế hoạch cho một dự án máy biến áp,hãy liên hệ với GNEE ngay hôm nay để nhận được hỗ trợ kỹ thuật chuyên môn, các giải pháp tùy chỉnh và báo giá cạnh tranh cho máy biến áp ngâm dầu 630kVA của bạn.