Trục trặc trong hoạt động của máy biến áp điện

Trong quá trình vận hành, không loại trừ sự xuất hiện của nhiều loại khuyết tật và trục trặc của máy biến áp, ảnh hưởng đến hoạt động của chúng ở các mức độ khác nhau. Trong một số lỗi, máy biến áp có thể duy trì hoạt động trong một thời gian dài, trong những trường hợp khác, chúng phải được đưa ra khỏi dịch vụ ngay lập tức. Trong mọi trường hợp, khả năng tiếp tục làm việc được xác định bởi bản chất của thiệt hại. Sự bất lực của nhân viên, việc áp dụng các biện pháp không kịp thời nhằm loại bỏ các khuyết tật đôi khi nhỏ dẫn đến việc tắt máy biến áp khẩn cấp.

Nguyên nhân của các hư hỏng là do điều kiện làm việc không đảm bảo, chất lượng sửa chữa và lắp đặt máy biến áp kém. Khiếm khuyết của các yếu tố cấu trúc riêng lẻ của máy biến áp hiện đại, việc sử dụng không đủ chất lượng vật liệu cách điện.

Hư hỏng cách điện, mạch từ, thiết bị chuyển mạch, rẽ, ống lót đầy dầu và sứ là điển hình.

Hư hỏng cách điện của máy biến áp

Lớp cách điện chính thường bị hỏng do vi phạm độ bền điện khi bị ướt, cũng như do có các vết nứt nhỏ. Trong các máy biến áp 220 kV trở lên, các sự cố có liên quan đến sự xuất hiện của cái gọi là "sự phóng điện từ từ", là sự phá hủy dần lớp cách điện do sự lan rộng của các phóng điện cục bộ trên bề mặt của chất điện môi dưới tác động của điện áp vận hành . Trên lớp cách nhiệt bề mặt, một mạng lưới các kênh dẫn xuất hiện, trong khi khoảng cách cách nhiệt tính toán bị giảm, dẫn đến phá hủy lớp cách nhiệt với sự hình thành của một vòng cung mạnh bên trong bể.

Sự hao mòn nhiệt mạnh của lớp cách điện cuộn dây là do lớp cách điện bổ sung của cuộn dây bị phồng lên và liên quan đến việc ngừng lưu thông dầu do các kênh dẫn dầu bị chặn một phần hoặc hoàn toàn.

Hư hỏng cơ học đối với lớp cách điện của cuộn dây thường xảy ra khi đoản mạch ở mạng điện bên ngoài và không đủ điện trở điện động của máy biến áp, đây là kết quả của việc lực ép cuộn dây yếu đi.

Hỏng lõi từ của máy biến áp

Các mạch từ bị hỏng do quá nóng do màng véc ni bị phá hủy giữa các tấm và thiêu kết các tấm thép, trong trường hợp phá vỡ lớp cách điện của chân bấm, trong trường hợp ngắn mạch, khi các phần tử riêng lẻ của từ tính bị hỏng. mạch hóa ra được đóng lại với nhau và với bể.

Hỏng thiết bị đóng cắt của máy biến áp

Lỗi của các thiết bị chuyển mạch PMB xảy ra khi đứt tiếp xúc giữa các vòng trượt di động và các thanh dẫn cố định.Sự xuống cấp của tiếp điểm xảy ra khi áp suất tiếp xúc giảm và hình thành màng oxit trên bề mặt tiếp xúc.

Công tắc thay đổi là thiết bị khá phức tạp đòi hỏi phải điều chỉnh cẩn thận, kiểm tra và thử nghiệm đặc biệt. Nguyên nhân gây ra sự cố của công tắc tải là trục trặc trong hoạt động của công tắc tơ và công tắc, các tiếp điểm của thiết bị công tắc tơ bị cháy, cơ chế của công tắc tơ bị kẹt, mất độ bền cơ học từ các bộ phận bằng thép và tấm lót giấy-bakelite. cuộn dây do sự chồng chéo của khe hở bên ngoài của khe hở tia lửa bảo vệ.

Lỗi của các vòi từ cuộn dây đến thiết bị chuyển mạch và ống lót chủ yếu là do điều kiện khẩu phần ăn không đạt yêu cầu. liên kết liên lạc, cũng như cách tiếp cận của các đầu ra linh hoạt với thành bể, sự nhiễm bẩn của dầu với các tạp chất cơ học dẫn điện, bao gồm oxit và các hạt kim loại từ hệ thống làm mát.

Hư hỏng ống lót máy biến áp

Sự cố của ống lót 110 kV trở lên chủ yếu liên quan đến việc làm ướt đế giấy. Hơi ẩm có thể xâm nhập vào ống lót nếu các vòng đệm có chất lượng kém, khi đổ đầy ống lót dầu biến áp có độ bền điện môi thấp. Lưu ý rằng sự cố của ống lót thường đi kèm với cháy máy biến áp, gây ra thiệt hại đáng kể.

Một nguyên nhân điển hình của sự thất bại của ống lót sứ là do tiếp xúc nóng trong các mối nối ren của chân dẫn composite hoặc tại điểm kết nối của thanh cái bên ngoài.

Bảo vệ máy biến áp khỏi hư hỏng bên trong

Máy biến áp được bảo vệ khỏi hư hỏng bên trong thiết bị bảo vệ rơ le... Các biện pháp bảo vệ tốc độ cao chính là bảo vệ so lệch dòng điện chống lại tất cả các loại ngắn mạch trong cuộn dây và ở các đầu nối của máy biến áp, bảo vệ khí chống đoản mạch xảy ra bên trong thùng máy biến áp và kèm theo việc giải phóng khí và bằng cách {giảm mức dầu, ngắt hiện tại không có độ trễ thời gian do sự cố máy biến áp kèm theo dòng điện ngắn mạch tương đối lớn chạy qua.

Tất cả các biện pháp bảo vệ chống hư hỏng bên trong đều hoạt động khi tắt tất cả các cầu dao máy biến áp và tại các trạm biến áp được chế tạo theo sơ đồ đơn giản hóa (không có cầu dao ở phía HV) — khi đóng cầu dao ngắn mạch hoặc tắt cầu dao đường dây điện.

Giám sát và phát hiện hư hỏng sức khỏe máy biến áp xảy ra trong chúng bằng cách phân tích khí hòa tan trong dầu

Để phát hiện các lỗi trên máy biến áp ở giai đoạn sớm nhất có thể xảy ra, khi khí thoát ra vẫn còn rất yếu, trong thực tế vận hành, chúng được sử dụng rộng rãi bằng phân tích sắc ký khí hòa tan trong dầu.

Thực tế là với sự phát triển của các sự cố máy biến áp do làm nóng ở nhiệt độ cao, dầu và chất cách điện rắn bị phân hủy với sự hình thành các hydrocacbon và khí nhẹ (có thành phần và nồng độ khá cụ thể), hòa tan trong dầu và tích tụ trong rơle khí của máy biến thế. Thời gian tích tụ khí trong rơle có thể khá dài và khí tích tụ trong nó có thể khác đáng kể so với thành phần của khí được lấy gần nơi giải phóng.Do đó, việc chẩn đoán lỗi dựa trên phân tích khí lấy từ rơle là khó khăn và thậm chí có thể bị chậm trễ.

Việc phân tích một mẫu khí hòa tan trong dầu, ngoài việc chẩn đoán lỗi chính xác hơn, còn có thể quan sát sự phát triển của nó trước khi kích hoạt rơle khí. Và ngay cả trong trường hợp hư hỏng lớn, khi bảo vệ khí được kích hoạt khi máy biến áp bị ngắt, việc so sánh thành phần của khí lấy từ rơle và hòa tan trong dầu có thể hữu ích để đánh giá chính xác hơn mức độ nghiêm trọng của sự cố. thiệt hại.

Đã xác định được thành phần và nồng độ giới hạn của các khí hòa tan trong dầu, tình trạng tốt của máy biến áp và các dạng hư hỏng điển hình. Ví dụ, khi dầu bị phân hủy dưới tác động của hồ quang điện (chồng công tắc), hydro chủ yếu được giải phóng. Trong số các hydrocacbon không no, axetylen chiếm ưu thế, trong trường hợp này là một loại khí đặc trưng. Carbon monoxide và carbon dioxide có mặt với số lượng nhỏ.

Và đây là khí thoát ra trong quá trình phân hủy dầu và cách điện rắn (đóng từ lượt này sang lượt khác trong cuộn dây) khác với khí chỉ hình thành trong quá trình phân hủy dầu ở hàm lượng oxit và carbon dioxide đáng chú ý

Để chẩn đoán hư hỏng của máy biến áp định kỳ (2 lần/năm) lấy mẫu dầu để phân tích sắc ký khí hòa tan trong dầu, đồng thời sử dụng bơm tiêm y tế để lấy mẫu dầu.

Việc lấy mẫu dầu được tiến hành như sau: làm sạch bụi bẩn trên ống nhánh của van định lấy mẫu, trên ống nhánh đặt một ống cao su.Mở vòi và vòi được xả sạch dầu từ máy biến áp, đầu vòi được nhấc lên để loại bỏ bọt khí. Một cái kẹp được lắp ở cuối ống; kim của ống tiêm được tiêm vào thành ống. Lấy dầu trong ống tiêm và sau đó! dầu được xả qua kim rửa của ống tiêm, thao tác đổ đầy dầu vào ống tiêm được lặp lại, ống tiêm chứa đầy dầu được bơm bằng kim vào nút cao su và ở dạng này được gửi đến phòng thí nghiệm.

Việc phân tích được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm bằng máy sắc ký. Kết quả phân tích được so sánh với dữ liệu tổng hợp về thành phần và nồng độ khí thoát ra trong các loại sự cố máy biến áp khác nhau, và đưa ra kết luận về khả năng sử dụng của máy biến áp hoặc các sự cố của nó và mức độ nguy hiểm của những sự cố này.

Theo thành phần của các khí hòa tan trong dầu, có thể xác định quá nhiệt của các kết nối dẫn điện và các bộ phận kết cấu của khung máy biến áp, phóng điện cục bộ trong dầu, quá nhiệt và lão hóa của lớp cách điện rắn của máy biến áp.