Công nghệ PD Testing: Phương pháp “Chẩn đoán bệnh” mới nhất cho máy biến áp pptx

Công nghệ PD Testing:
Phương pháp “Chẩn đoán
bệnh” mới nhất cho máy biến
áp
Tags: máy biến áp sự cố máy biện áp trạm biến
áp vận hành trạm biến áp xử lý sự cố máy biến
áp
máy bi
ến áp lực (MBA) là một thiết bị quan trọng, không chỉ lớn
về chi phí đầu tư mà cả về tính chất quan trọng trong vận hành hệ
thống điện. Ðể giảm thiểu các sự cố MBA, việc kiểm tra và giám
sát tình tr
ạng cách điện, phát nhiệt, phóng điện cục bộ trong MBA
là rất cần thiết. Hiện trên thế giới có rất nhiều công nghệ mới được
chế tạo phục vụ “chẩn đoán bệnh” cho các máy biến áp như: công
nghệ phát hiện điểm phát nhiệt (hot - pot), thiết bị giám sát hàm
lượng khí cháy trong dầu, thiết bị phóng điện cục bộ trong MBA (
PD testing ), thi
ết bị lọc dầu online…
Tại EVN, việc quản lý và đánh giá chất lượng MBA đang vận
hành trên hệ thống vẫn chỉ quy định áp dụng các hạng mục thí
nghiệm như các hạng mục thí nghiệm sau lắp đặt hay sau đại tu
máy biến áp. Tuy nhiên, nếu theo các hạng mục quy định, khi có
các số liệu lớn hơn quy định thì MBA đó đã có vấn đề hư hỏng
tương đối nặng v
à chỉ có cách thay thế các bộ phận hư hỏng.
Trong các hạng mục đang thực hiện theo quy định có hạng mục
phân tích hàm lượng khí cháy trong dầu MBA l
à hạng mục được
coi là nhạy nhất trong việc tìm kiếm và đánh giá sự phát sinh
phóng điện hay phát nhiệt bên trong MBA. Theo phương pháp này

cũng khó có thể xác định được chính xác kiểu loại nguyên nhân
phát sinh khí trong d
ầu, và cũng không thể xác định được tọa độ
điểm phát sinh. Vì thế, từ trước tới nay, sau khi phát hiện các MBA
có hàm lượng khí cháy cao chúng ta mới chỉ thực hiện các biện
pháp lọc dầu tuần hoàn để làm giảm trị số hàm lượng các khí cháy
xuống dưới mức quy định. Sau một thời gian vận hành, trong các
MBA này h
ầu hết lại gia tăng các hàm lượng khí cháy đã được lọc
(do chưa xử lý được triệt để các nguy
ên nhân phát sinh ra khí trong
MBA).
VÀI NÉT VỀ PD TESTING
Hiện nhiều hãng có sản phẩm phát hiện phóng điện cục bộ trong
MBA. V
ừa qua EVN đã cho một số các đơn vị trong ngành sử
dụng thiết bị kiểm tra phóng điện cục bộ trong MBA do hãng PD
Power (USA) ch
ế tạo. Thiết bị gồm các bộ phận chính là bộ xử lý
trung tâm; các sensor âm tần; dây tín hiệu nối từ sensor tới bộ xử
lý trung tâm; máy tính cá nhân khai thác và lưu trữ dữ liệu; biến
dòng cao tần.
Khi trong MBA có phát sinh phát nhiệt hoặc có hiện tượng phóng
điện cục bộ (dạng rất bé m
à mắt thường không phát hiện được) nó
sẽ tạo ra các sóng âm tần. Các sóng âm tần sẽ truyền qua các vật
liệu cách điện (cứng, lỏng) truyền tới vỏ thùng MBA và các sensor
s
ẽ nhận được các tín hiệu này. Ngoài ra, các sóng âm tần này cũng
truyền tới vỏ đi qua đường nối đất của vỏ thiết bị và qua biến dòng

cao t
ần, biến dòng cao tần cũng thể hiện được các sóng âm tần này.
Hình 1: Nứt dọc đầu cốt ti sứ 22 kV pha B, bên trong MBA AT1
Thái Nguyên
Dựa vào đồ thị dạng sóng âm tần có thể xác định được kiểu loại
nguồn phát sinh sóng âm tần do cơ khí, do phóng điện cục bộ hay
do nguồn nhiễu từ bên ngoài thiết bị cảm ứng đến. Xét độ lớn biên
độ xung sóng âm tần, độ lớn này phản ánh mức độ của phóng điện.
Theo khuyến cáo của nhà sản xuất, khi các xung phóng điện cục bộ
có biên độ tr
ên 300µV thì điểm phát sinh đã có các hiện tượng biến
đổi về m
àu sắc, biến dạng về cơ học mà bằng mắt thường có thể
nhận ra được.
Dựa vào dạng sóng âm tần, xem xét khoảng cách giữa 2 nhóm
xung liên tiếp cũng có thể đưa ra đánh giá về mức độ nguy hiểm
của hiện tượng phóng điện cục bộ trong MBA. Khoảng cách giữa 2
nhóm xung càng gần thì mức độ nguy hiểm do phóng điện cục bộ
càng lớn. Theo khuyến cáo của nhà sản xuất, khi khoảng cách này
< 5µs thì m
ức độ hư hỏng là rất lớn, bộ phận bên trong MBA tại vị
trí đó khó có thể phục hồi được thiết bị.
Bằng việc di chuyển vị trí các sensor có thể định vị được tương
đối chính xác các điểm phát sinh phóng điện cục bộ bên trong
MBA.
ÐƯA PD TESTING VÀO THỰC TIỄN
Mới đây, Công ty Truyền tải điện 1 (PTC1) đã sử dụng công nghệ
PD TESTING để kiểm tra các máy biến áp có phát sinh thành phần
khí cháy trong dầu máy biến áp, và kết quả đạt được là rất khả
quan.

T
ại máy biến áp AT1 trạm 220 kV Thái Nguyên, máy có phát sinh
hàm lượng khí C2H2 : giá trị đo / giá trị quy định : C2H2 : 30/18
ppm. Sử dụng thiết bị PD testing, máy dò siêu âm đã phát hiện ra
2 vị trí điển hình:
- V
ị trí dao động cơ khí đầu cốt ti sứ 22 kV pha B ở trong máy biến
áp có biên độ vài chục µV, sau khi rút ruột kiểm tra đầu cốt Ti sứ
22 kV pha B bị nứt dọc bản ghíp.
- Tại bộ OLTC dạng sóng phóng điện cục bộ biên độ sóng 145µV,
sau khi rút ruột kiểm tra các tiếp điểm bộ chọn nấc bị biến màu từ
ánh bạc sang sẫm chì.
T
ại máy biến áp AT2 trạm 220 kV Phố Nối, máy có phát sinh một
số khí cháy có thành phần cao hơn quy định: Bảng 01.
Hinh 2: Phát nhiệt tại bộ chọn nấc OLTC MBA AT1 Thái Nguyên
Biên độ sóng âm tần của điểm OLTC trên vài chục µV, sau khi rút
ruột kiểm tra điểm bắt đầu dây lên cuộn 110 kV bị phát nhiệt gần
mòn hết “thịt” của lỗ ghíp cầu nối.
Sau khi sử dụng kết hợp 2 phương pháp thí nghiệm: Phương pháp
phân tích hàm lượng khí cháy trong dầu MBA kết hợp với phương
pháp kiểm tra phóng điện cục bộ trong MBA bằng thiết bị PD
Testing, người quản lý MBA sẽ có một “bức tranh” khá r
õ nét về
các nguyên nhân phát sinh khí cháy trong dầu MBA. Dựa vào đó
sẽ có phương án xử lý triệt để là củng cố tăng cường cách điện hay
thay th
ế các bộ phận hư hỏng bên trong MBA để kéo dài tuổi thọ
MBA cũng như đảm bảo MBA có đủ điều kiện kỹ thuật phục vụ hệ
thống điện.

Hinh 3: Phóng điện và phát nhiệt tại đầu dây lên cuộn 110 kV bộ
OLTC MBA AT2 Phố Nối
Ðây là một công nghệ mới được sử dụng tại Việt Nam nên cần có
các hội thảo trao đổi về kết quả sử dụng thiết bị và việc đánh giá
kết quả ứng dụng trong EVN. Việc có thêm các phương pháp mới
trong chẩn đoán bệnh cho thiết bị điện cũng đòi hỏi chúng ta phải
có thêm các quy định mới t
rong công tác thí nghiệm định kỳ thiết
bị điện.