Chẩn đoán máy biến áp và đánh giá tình trạng

Bởi 

kiểm tra

  Ngày 23 tháng 6 năm 2017

 0 Bình luận

Mỗi máy biến áp và mỗi tình huống là khác nhau, đòi hỏi cách tiếp cận và thử nghiệm riêng của nó.

Xác định tình trạng hiện tại của máy biến áp là một bước thiết yếu để phân tích nguy cơ hỏng hóc. Sau đây là bản tóm tắt các kỹ thuật kiểm tra và chẩn đoán, và các công cụ được sử dụng để đánh giá tình trạng của máy biến áp.

Một chương trình bảo trì máy biến áp phải dựa trên việc kiểm tra định kỳ kỹ lưỡng . Các cuộc kiểm tra này phải diễn ra ngoài các chuyến đi thu thập dữ liệu hàng ngày / hàng tuần thông thường để kiểm tra mức dầu và nhiệt độ . Một số giám sát có thể được thực hiện từ xa bằng cách sử dụng hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA), nhưng điều này không bao giờ có thể thay thế cho việc kiểm tra kỹ lưỡng được thực hiện bởi nhân viên bảo trì điện có trình độ .

Không phải tất cả các bài kiểm tra được liệt kê đều được thực hiện tại nhà máy và không phải tất cả các bài kiểm tra đều được thực hiện tại hiện trường. Mỗi cấu trúc và ứng dụng máy biến áp là khác nhau, đòi hỏi cách tiếp cận và kế hoạch thử nghiệm riêng.

---

Kiểm tra biến áp trực tuyến

Những kiểm tra chẩn đoán được thực hiện trong khi máy biến áp phục vụ :

1. Phân tích khí hòa tan (DGA)

Một DGA là chỉ số đầu tiên của một vấn đề và có thể xác định sự suy giảm chất cách điện và dầu, quá nóng, các điểm nóng, phóng điện một phần và vũ trang. Đây là, công cụ quan trọng nhất để xác định sức khỏe của máy biến áp.

Các thử nghiệm DGA biện pháp hòa tan khí trong dầu biến thế và có khả năng phát hiện: hình vòng cung, danh bạ điện xấu, điểm nóng, thải một phần, quá nóng của dây dẫn, dầu, xe tăng, và cellulose (cách giấy) suy thoái. Các mẫu thường được gửi đến phòng thí nghiệm để phân tích nhưng thiết bị cầm tay có sẵn để thực hiện thử nghiệm tại hiện trường.

---

2. Thử nghiệm vật lý và hóa học dầu

Ngoài thử nghiệm DGA, các mẫu dầu bổ sung có thể được thực hiện để phát hiện độ ẩm, sức căng liên vùng, độ axit, furan, kim loại hòa tan và số lượng hạt kim loại (chỉ ra sự cố bơm). Các mẫu thường được gửi đến phòng thí nghiệm để phân tích dầu máy biến áp .

---

3. Kiểm tra vật lý / thị giác - Bên ngoài

Đánh giá an toàn bên ngoài máy biến áp cho:

1. rò rỉ dầu
2. phần bị gãy
3. sơn mòn
4. cấu trúc hỗ trợ bị lỗi
5. chỉ số nhiệt độ và mức độ trục trặc
6. vấn đề hệ thống làm mát
7. vấn đề máy bơm và tản nhiệt
8. ống lót và sét đánh sập sứ, vv

---

4. Quét hồng ngoại

Ngoài kiểm tra trực quan , một máy ảnh nhiệt có thể được sử dụng để nhanh chóng phát hiện các điểm nóng, sưởi ấm cục bộ, kết nối xấu, dòng điện lưu thông, làm mát bị chặn, vấn đề thay đổi vòi, bụi cây và các vấn đề chống sét.

Liên quan: Nhiệt kế hồng ngoại cho hệ thống phân phối điện

Quét hồng ngoại cực kỳ hiệu quả trong việc phát hiện các vấn đề có thể dẫn đến hỏng hóc sớm trong máy biến áp.

---

5. Phát hiện lỗi tiếp xúc siêu âm và Sonic

Một bộ phát hiện lỗi được trang bị bộ ghi dữ liệu có thể được sử dụng để phát hiện sự phóng điện một phần bên trong, vũ trang, tia lửa, bánh công tác bơm và các vấn đề về ổ trục. Thử nghiệm này cũng hữu ích trong việc xác định tiếng ồn cơ học và các bộ phận lỏng lẻo (chặn, làm lệch hướng, v.v.). Cần cẩn thận vì phương pháp này đòi hỏi phải tiếp xúc với máy biến áp trong khi nạp năng lượng.

---

6. Phát hiện lỗi siêu âm không tiếp xúc và tiếp xúc

Máy dò siêu âm không tiếp xúc có thể được sử dụng để dễ dàng phát hiện rò rỉ nitơ, rò rỉ chân không, corona tại ống lót, vấn đề cơ khí và ổ trục, vấn đề quạt làm mát.

---

7. Phân tích rung động

Bộ ghi dữ liệu được trang bị gia tốc kế có thể được sử dụng để phát hiện rung động lõi bên trong, các vấn đề về lá chắn và các bộ phận lỏng lẻo.

---

8. Nhiệt độ bên ngoài (Bể chính)

Phần mềm ghi dữ liệu nhiệt độ di động và phần mềm có thể được sử dụng để theo dõi sự thay đổi nhiệt độ với sự thay đổi về tải và nhiệt độ môi trường.

---

9. Kiểm tra mức độ âm thanh

Đo tiếng ồn bên trong và bên ngoài bằng máy đo mức âm thanh và so sánh với số đọc cơ sở và các thử nghiệm rung khác.

---

10. Phát hiện Corona

Có thể nhìn thấy Corona ( ion hóa không khí ) ở đầu các ống lót vào lúc chạng vạng hoặc ban đêm , đặc biệt là trong thời gian mưa, sương mù, sương mù hoặc độ ẩm cao . Sử dụng một phạm vi corona để so sánh ống lót và bộ chống đột biến , và tất cả các kết nối điện áp cao khác với các đơn vị chị em.

---

Kiểm tra biến áp ngoại tuyến

Các xét nghiệm chẩn đoán sau đây được thực hiện trong khi máy biến áp không hoạt động và đã được cách ly :

1. Hệ số công suất Doble

Một dấu hiệu tốt của sự suy giảm cách điện là một yếu tố năng lượng tăng chậm. Kiểm tra cách điện Doble là một bước quan trọng trong việc xác định tình trạng của máy biến áp bởi vì nó có thể phát hiện mất tính toàn vẹn của cách điện cuộn dây , mất tính toàn vẹn của cách điện ống lót và độ ẩm của cuộn dây.

Để giữ các hỏng hóc ở mức tối thiểu, nên tiến hành kiểm tra bảo dưỡng định kỳ cách điện để chỉ ra liệu nó có bị hư hỏng hay không, và nhanh như thế nào.

---

2. Kích thích hiện tại

Thiết bị kiểm tra Doble cũng được sử dụng để tiến hành các thử nghiệm dòng điện kích thích , có thể phát hiện các vòng quay ngắn, kết nối điện kém, khử lõi, quần short lõi, các vấn đề về thay đổi vòi và các vấn đề lõi và cuộn dây khác có thể xảy ra . Các kết quả, như với tất cả những người khác, nên được so sánh với các thử nghiệm tại nhà máy và trước đây.

---

3. Biến tỷ lệ (TTR)

Các bài kiểm tra tỷ lệ lần lượt phát hiện lần lượt ngắn mạch , trong đó chỉ ra thất bại cách nhiệt bằng cách xác định nếu đúng lượt tỷ lệ tồn tại. Vòng quay ngắn có thể là kết quả của sự cố ngắn mạch hoặc điện môi (cách điện).

Thử nghiệm này chỉ cần được thực hiện nếu nghi ngờ có sự cố từ DGA, thử nghiệm hệ số công suất hoặc hoạt động của rơle bảo vệ. Thử nghiệm này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng máy đo tỷ số lần lượt hoặc bằng cách đặt điện áp thử nghiệm giảm vào thứ cấp và đo điện áp cảm ứng trên điện áp sơ cấp. Thử nghiệm này cũng có thể xác minh rằng cực tính quanh co là chính xác.

Khi kiểm tra biến áp cho tỷ lệ lần lượt, các kết nối được xác định bằng cách khớp các vectơ song song. Ảnh: Megger.

---

4. Phản ứng rò rỉ

Đây thường là một thử nghiệm chấp nhận để thấy rằng trở kháng phần trăm tên nơi khớp với trở kháng phần trăm đo được khi máy biến áp đến từ nhà máy. Kiểm tra trở kháng / rò rỉ phần trăm được thực hiện bằng cách đoản mạch cuộn dây điện áp thấp và đặt điện áp thử nghiệm vào cuộn dây cao áp bằng cách sử dụng bộ kiểm tra hệ số công suất.

---

5. Phân tích đáp ứng tần số quét

Các thử nghiệm này cho thấy, ở dạng dấu vết, chức năng chuyển cuộn dây của máy biến áp và có giá trị để xác định xem có bất kỳ hư hỏng nào xảy ra trong quá trình vận chuyển hoặc trong quá trình thông qua lỗi . Các vấn đề về cấu trúc, chuyển động của lõi và cuộn dây, nền tảng lõi, sự dịch chuyển lõi và các vấn đề lõi và cuộn dây khác có thể được tiết lộ bằng thử nghiệm này.

Một phân tích tần số quét được sử dụng để đặt một tín hiệu trên mỗi cuộn dây điện áp cao, và tín hiệu được phát hiện trên các cuộn dây điện áp thấp. Điều này cung cấp một hình ảnh về chức năng truyền tần số của cuộn dây. Nếu cuộn dây bị dịch chuyển hoặc dịch chuyển, kết quả thử nghiệm sẽ khác biệt rõ rệt so với các thử nghiệm trước đó.

Phân tích đáp ứng tần số quét phát hiện các vấn đề cấu trúc, chuyển động của lõi và cuộn dây.

---

6. Kháng cuộn dây (Xuyên qua cuộn dây)

Cầu Wheatstone hoặc kelvin có thể được sử dụng để kiểm tra các kết nối lỏng lẻo trên ống lót hoặc bộ thay đổi vòi, sợi bị hỏng và khả năng tiếp xúc cao trong bộ đổi vòi. Kết quả được so sánh với các pha khác trong máy biến áp được kết nối với nhau hoặc giữa các cặp thiết bị đầu cuối trên cuộn dây được kết nối delta để xác định xem điện trở có quá cao hay không.

Các phép đo điện trở cuộn dây là một công cụ chẩn đoán quan trọng để đánh giá thiệt hại có thể xảy ra đối với máy biến áp do thiết kế, lắp ráp, xử lý, môi trường không thuận lợi, quá tải hoặc bảo trì kém.

Liên quan: Giải thích thử nghiệm điện trở cuộn dây

---

7. Điện trở cách điện cuộn dây (PI)

Các thử nghiệm điện trở cách điện được thực hiện để xác định điện trở cách điện từ các cuộn dây riêng lẻ với mặt đất hoặc giữa các cuộn dây riêng lẻ . Các thử nghiệm điện trở cách điện thường được đo trực tiếp bằng megohms hoặc có thể được tính từ các phép đo điện áp và dòng rò.

Thực hành được khuyến nghị trong việc đo điện trở cách điện là luôn luôn tiếp đất cho bể (và lõi). Đoản mạch từng cuộn dây của máy biến áp tại các đầu nối ống lót. Các phép đo điện trở sau đó được thực hiện giữa mỗi cuộn dây và tất cả các cuộn dây khác được nối đất.

Mẫu thủ tục kiểm tra điện trở cách điện. Ảnh: TestGuy.

Nên đo các giá trị điện trở cách điện định kỳ (trong khi tắt bảo trì) và vẽ . Sự thay đổi đáng kể trong các giá trị điện trở cách điện được vẽ nên được nghiên cứu cho nguyên nhân.

Các chỉ số phân cực là một tỷ lệ của cuộc kháng chiến cách điện ở phần cuối của một phút 10 thử nghiệm để mà ở phần cuối của một 1 phút kiểm tra tại một điện áp không đổi. Theo nguyên tắc chung, các giá trị nhỏ hơn 1 là nguy hiểm; 1.1 - 1.25 là Câu hỏi; 1,25 - 2,0 là Công bằng; và bất cứ điều gì trên 2.0 được coi là tốt.

Giá trị thử nghiệm đề xuất cho điện trở cách điện máy biến áp và thử nghiệm PI.

---

8. Điện trở cốt lõi

Thử nghiệm này được sử dụng nếu nghi ngờ mặt đất lõi không chủ ý , như có thể được chỉ định bởi thử nghiệm DGA. Một megohmetter được gắn giữa dây dẫn mặt đất lõi (hoặc đỉnh của lõi và bể) và mặt đất. Megger được sử dụng để đặt điện áp một chiều giữa các điểm này và đo điện trở.

Mặt bằng lõi cố ý phải được ngắt kết nối để thực hiện kiểm tra này. Một số có thể thấy điều này là khó khăn, và một số dầu có thể phải được rút cạn để thực hiện điều này. Trên một số máy biến áp, dây dẫn nối đất lõi được đưa ra bên ngoài thông qua ống lót cách điện và có thể dễ dàng truy cập.

Một máy biến áp mới nên đọc lớn hơn 1.000 megohms . Một máy biến áp trong độ tuổi dịch vụ nên đọc lớn hơn 100 megohms . Mười đến một trăm megohms là dấu hiệu cho thấy sự suy giảm cách điện giữa lõi và mặt đất. Ít hơn 10 megohms là đủ để gây ra dòng chảy tuần hoàn phá hủy và phải được nghiên cứu thêm.

---

9. Kiểm tra và kiểm tra nội bộ

Cấu trúc bên trong của máy biến áp có thể được kiểm tra đối với cặn dầu, cuộn dây hoặc nêm thay thế, cuộn dây lỏng lẻo, kết nối xấu và dây dẫn bị đốt cháy. Nhiều lần, thiệt hại nhiều hơn được thực hiện bằng cách mở một máy biến áp và kiểm tra nội bộ hơn những gì thu được. Nếu kiểm tra nội bộ là hoàn toàn cần thiết, nó phải được hoàn thành bởi một kỹ thuật viên có kinh nghiệm , người biết chính xác những gì cần tìm và nơi để tìm.

---

10. Mức độ trùng hợp

Một trong những phương tiện đáng tin cậy nhất để xác định sự suy giảm giấy và tuổi thọ còn lại là xét nghiệm DP của cellulose . Không mở máy biến áp cho mục đích duy nhất là thực hiện kiểm tra này. Chỉ thực hiện kiểm tra này nếu thiết bị đang được mở vì những lý do khác.

Khi tiến hành kiểm tra nội bộ , hoặc nếu máy biến áp được mở và dầu được xả hoàn toàn hoặc một phần vì bất kỳ lý do nào trên máy biến áp trong độ tuổi dịch vụ, hãy thực hiện kiểm tra DP bằng cách lấy mẫu giấy cách điện khoảng 1 cm vuông từ vị trí thuận tiện gần đỉnh của pha trung tâm với một cặp nhíp. Gửi mẫu này đến phòng thí nghiệm kiểm tra dầu để phân tích.

---

Các xét nghiệm chẩn đoán máy biến áp theo thành phần

Một bản tóm tắt các kỹ thuật chẩn đoán cho từng thành phần máy biến áp (được điều chỉnh từ IEEE 62) được đưa ra dưới đây:

Cuộn dây

1. Kháng chiến DC
2. Tỷ lệ lần lượt (TTR)
3. Tỷ lệ phần trăm trở kháng / phản ứng rò rỉ
4. Phân tích đáp ứng tần số quét
5. Doble Tests (cho cuộn dây và dầu)
   1. Điện dung
   2. Kích thích hiện tại và mất watt
   3. Hệ số công suất / hệ số tản

---

Bushings và bắt giữ

1. Điện dung (Kiểm tra Doble)
2. Mất điện môi (watts)
3. Hệ số công suất
4. Nhiệt độ (quét hồng ngoại)
5. Mức dầu (chỉ ống lót)
6. Kiểm tra trực quan cho các vết nứt sứ và chip

Đề nghị đọc: Surge Arrester Field Test và Test

---

Dầu cách điện

1. Phân tích khí hòa tan
2. Độ bền điện môi
3. Đếm hạt kim loại (đối với sự cố máy bơm bị nghi ngờ)
4. Độ ẩm
5. Hệ số công suất / Hệ số phân tán (Doble)
6. Căng thẳng liên vùng
7. Số axit
8. Furan
9. Chất ức chế oxy

---

Cốt lõi

1. Vật liệu chống điện
2. Kiểm tra mặt đất

---

Người bảo quản

1. Trực quan (rò rỉ dầu và rò rỉ trong cơ hoành)
2. Hệ thống khí trơ (màu hút ẩm)
3. Hiệu chuẩn đo mức

---

Xe tăng và phụ trợ

1. Rơle áp suất (kiểm tra chức năng)
2. Thiết bị giảm áp (trực quan)
3. Rơle của Congholz (kiểm tra trực quan về khí)
4. Chỉ số nhiệt độ dầu hàng đầu
5. Chỉ báo nhiệt độ quanh co
6. Quét nhiệt độ hồng ngoại
7. Phân tích lỗi (siêu âm)
8. Phân tích âm thanh (âm thanh)
9. Phân tích rung động

---

Hệ thống làm mát

1. Làm sạch (cánh quạt và bộ tản nhiệt)
2. Quạt và Điều khiển (kiểm tra vòng quay của quạt)
3. Bơm dầu (kiểm tra chỉ số lưu lượng, kiểm tra vòng quay)
4. Vòng bi bơm (độ rung, âm thanh và nhiệt độ)
5. Kiểm tra bộ tản nhiệt (van mở)
6. Quét nhiệt (IR) của hệ thống làm mát