Phương pháp kiểm tra dầu máy biến áp là gì?

Dầu máy biến áp được sử dụng trong máy biến áp điện chứa dầu để cách điện, ngăn chặn hồ quang và phóng điện, giúp làm mát tản nhiệt cho máy biến áp. Khi dầu máy biến áp bị hỏng do lão hóa và độ ẩm xâm nhập, tùy thuộc vào kinh tế, nhiệm vụ máy biến áp và các yếu tố khác, nên kiểm tra định kỳ chất lượng dầu máy biến áp để có những biện pháp xử lý kịp thời tránh các sự cố đáng tiếc có thể xảy ra.

Phương pháp kiểm tra dầu máy biến áp là gì?

Phương pháp kiểm tra dầu máy biến áp là quá trình đo các đặc tính vật lý, hóa học và điện khác nhau của dầu để đánh giá chất lượng và tình trạng của dầu. Kiểm tra dầu máy biến áp có thể giúp xác định và chẩn đoán các vấn đề tiềm ẩn với máy biến áp, chẳng hạn như quá nhiệt, hồ quang, phóng điện một phần, lão hóa, nhiễm bẩn và xuống cấp…

Xem thêm: Nguyên lý kiểm tra hàm lượng nước của dầu biến áp

Xem thêm: Phương pháp lấy mẫu dầu máy biến áp

Việc thử nghiệm dầu máy biến áp có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm:

Phân tích trực quan

Phương pháp này bao gồm việc kiểm tra độ trong, màu sắc và sự hiện diện của các hạt lạ hoặc độ đục của dầu máy biến áp. Dầu phải trong và trong suốt, không có bất kỳ dấu hiệu nhiễm bẩn hoặc hư hỏng nào. Tiêu chuẩn quốc tế về phân tích trực quan là ASTM D1524.

Kiểm tra điện áp đánh thủng điện môi (BDV)

Phương pháp này bao gồm việc áp dụng điện áp tăng dần giữa hai điện cực nhúng trong dầu cho đến khi dầu bị hỏng về mặt điện. Kiểm tra BDV đo khả năng của dầu chịu được ứng suất điện mà không bị hỏng. BDV càng cao thì chất lượng dầu càng tốt. Tiêu chuẩn quốc tế cho kiểm tra BDV là ASTM D877, trong đó chỉ định BDV tối thiểu là 35 kV đối với dầu máy biến áp mới.

Phân tích màu

Phương pháp này bao gồm việc so sánh màu của dầu với mẫu trước đó từ cùng một máy biến áp hoặc một loạt các tiêu chuẩn màu. Màu của dầu có thể chỉ ra mức độ oxy hóa hoặc nhiễm bẩn của nó. Dầu càng sẫm màu thì chất lượng càng kém. Tiêu chuẩn quốc tế để phân tích màu là ASTM D1500.

Kiểm tra phân tích khí hòa tan (DGA)

Phương pháp này bao gồm việc phân tích các khí hòa tan trong dầu bằng các kỹ thuật sắc ký hoặc quang phổ. Kiểm tra DGA có thể phát hiện và xác định nhiều loại khí khác nhau được tạo ra bởi các loại lỗi hoặc quá trình phân hủy khác nhau trong máy biến áp, chẳng hạn như hydro, mêtan, etan, etilen, axetilen, cacbon monoxit, cacbon dioxit, oxy và nitơ. Kiểm tra DGA có thể giúp chẩn đoán loại và mức độ nghiêm trọng của lỗi và cung cấp các dấu hiệu cảnh báo sớm về các lỗi tiềm ẩn. Tiêu chuẩn quốc tế cho kiểm tra DGA là ASTM D3612.

Kiểm tra điểm chớp cháy hoặc điểm cháy

Phương pháp này liên quan đến việc đun nóng dầu và đo nhiệt độ mà dầu bắt lửa hoặc duy trì quá trình cháy. Kiểm tra điểm chớp cháy hoặc điểm cháy có thể chỉ ra sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm dễ bay hơi hoặc dễ cháy trong dầu, chẳng hạn như nhiên liệu, dung môi hoặc độ ẩm. Điểm chớp cháy hoặc điểm cháy càng cao thì dầu càng an toàn. Tiêu chuẩn quốc tế cho các bài kiểm tra điểm chớp cháy hoặc điểm cháy là ASTM D92.

Kiểm tra kim loại trong dầu máy biến áp

Phương pháp này bao gồm việc phát hiện và định lượng các kim loại khác nhau hòa tan trong dầu bằng các kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử hoặc phát xạ. Kiểm tra kim loại hòa tan có thể chỉ ra sự hiện diện của các sản phẩm ăn mòn hoặc các hạt mài mòn trong dầu, chẳng hạn như sắt, đồng, kẽm, chì, thiếc, nhôm hoặc crom. Kiểm tra kim loại hòa tan có thể giúp đánh giá tình trạng của các bộ phận kim loại của máy biến áp và xác định các nguồn ô nhiễm tiềm ẩn. Tiêu chuẩn quốc tế cho các thử nghiệm kim loại hòa tan là ASTM D7151.

Kiểm tra độ nhớt động học

Phương pháp này liên quan đến việc đo sức cản dòng chảy của mẫu dầu ở nhiệt độ nhất định. Kiểm tra độ nhớt động học có thể chỉ ra độ lưu động và độ bôi trơn của dầu, ảnh hưởng đến khả năng truyền nhiệt và tính chất tuần hoàn của dầu. Độ nhớt động học càng cao thì dầu càng đặc và nhớt hơn. Tiêu chuẩn quốc tế cho kiểm tra độ nhớt động học là ASTM D445.

Kiểm tra hệ số tiêu tán hoặc hệ số công suất

Phương pháp này liên quan đến việc đo tỷ lệ dòng điện trở trên dòng điện dung trong mẫu dầu dưới điện áp xoay chiều . Kiểm tra hệ số tiêu tán hoặc hệ số công suất có thể chỉ ra tổn thất điện môi hoặc tiêu tán năng lượng của dầu do nhiễm bẩn hoặc lão hóa. Hệ số tiêu tán hoặc hệ số công suất càng cao thì chất lượng dầu càng thấp. Tiêu chuẩn quốc tế cho kiểm tra hệ số tiêu tán hoặc hệ số công suất là ASTM D924.

Kiểm tra hợp chất furanic

Phương pháp này bao gồm việc phát hiện và định lượng các hợp chất furanic khác nhau được hình thành do sự phân hủy vật liệu cách điện cellulose trong máy biến áp bằng kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu suất cao (HPLC). Kiểm tra hợp chất furanic có thể chỉ ra mức độ suy thoái của lớp cách điện cellulose trong máy biến áp. Hàm lượng hợp chất furanic càng cao thì tình trạng của giấy càng tệ. Tiêu chuẩn quốc tế cho thử nghiệm hợp chất furanic là ASTM D5837.

Kiểm tra hàm lượng ẩm

Phương pháp này bao gồm việc đo lượng nước có trong mẫu dầu bằng nhiều kỹ thuật khác nhau, chẳng hạn như chuẩn độ Karl Fischer, chuẩn độ điện lượng hoặc đo điện dung . Kiểm tra hàm lượng ẩm có thể chỉ ra mức độ hydrat hóa hoặc nhiễm bẩn của dầu và lớp cách điện bằng giấy. Hàm lượng ẩm càng cao, độ bền điện môi càng thấp và tốc độ lão hóa của lớp cách điện càng cao. Tiêu chuẩn quốc tế cho các thử nghiệm hàm lượng ẩm là ASTM D1533.

Kiểm tra sức căng bề mặt

Phương pháp này liên quan đến việc đo lực cần thiết để phá vỡ lớp dầu mỏng tiếp xúc với nước. Kiểm tra sức căng giao diện có thể chỉ ra sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm phân cực hoặc các sản phẩm oxy hóa trong dầu, chẳng hạn như axit, rượu hoặc este. Sức căng giao diện càng thấp, chất lượng dầu càng kém. Tiêu chuẩn quốc tế cho các thử nghiệm sức căng giao diện là ASTM D971.

Làm thế nào để giải thích kết quả thử nghiệm dầu máy biến áp?

• Lỗi do nhiệt:

Những lỗi này là do nhiệt độ quá cao hoặc nhiệt độ tăng trong máy biến áp do quá tải, làm mát kém, kết nối lỏng lẻo, lỗi cuộn dây, lỗi lõi hoặc lỗi bên ngoài. Lỗi nhiệt có thể dẫn đến tăng lượng khí sinh ra (đặc biệt là hydro và mêtan), tăng độ axit và màu, giảm độ bền điện môi và sức căng giao diện, tăng hợp chất furan và kim loại hòa tan.

• Lỗi phần điện:

Những lỗi này là do hiện tượng điện bất thường trong máy biến áp do sự cố cách điện, phóng điện cục bộ, hồ quang, corona, sét đánh, xung điện áp chuyển mạch hoặc lỗi bên ngoài. Lỗi điện có thể dẫn đến tăng lượng khí sinh ra (đặc biệt là axetilen và etilen), tăng độ axit và màu sắc, giảm cường độ điện môi và sức căng giao diện, và giảm cường độ điện môi và sức căng giao diện. Thành phần và tỷ lệ khí có thể giúp xác định loại và mức độ nghiêm trọng của lỗi điện và cung cấp các dấu hiệu cảnh báo sớm về các sự cố tiềm ẩn. Tiêu chuẩn quốc tế cho thử nghiệm hệ số tiêu tán hoặc hệ số công suất là ASTM D924.