Tóm tắt: Phóng điện cục bộ là lỗi cách điện phổ biến và nghiêm trọng củamáy biến áp điện loại khô, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ sử dụng và an toàn vận hành của thiết bị biến đổi điện. Đặc biệt đối với máy biến áp loại khô 100 kva được sử dụng rộng rãi,-việc phóng điện cục bộ trong thời gian dài không được kiểm soát sẽ dẫn đến lão hóa cách điện nhanh hơn và thậm chí làm hỏng thiết bị. Bài viết này phân tích một cách có hệ thống các nguyên nhân chính và mối nguy hiểm tiềm ẩn của việc phóng điện cục bộ của máy biến áp loại khô, đồng thời đưa ra các biện pháp kiểm soát có mục tiêu và thực tế từ thiết kế, quy trình sản xuất, lựa chọn nguyên liệu thô và quản lý vận hành, cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật chuyên nghiệp cho việc sản xuất, vận hành và bảo trì máy biến áp loại khô 100 kva cũng như các thông số kỹ thuật khác của máy biến áp loại khô.
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ JINSHANMEN là nhà sản xuất chuyên nghiệp về thiết bị truyền tải và phân phối điện. Công ty chủ yếu sản xuất máy biến áp điện ngâm dầu, máy biến áp điện loại khô-, máy biến áp điện cuộn dây ba{3}}dầu, máy biến áp cuộn dây khô-loại ba{5}}chiều, máy biến áp loại khô{6}}chống nổ-khai thác mỏ, trạm biến áp di động chống cháy nổ-trong khai thác mỏ, máy biến áp hợp kim vô định hình, máy biến áp điều chỉnh công suất tải, máy biến áp loại khô{9}}đầu máy, cũng như trạm biến áp đúc sẵn, trạm biến áp mô-đun, trạm biến áp loại hộp năng lượng gió, thiết bị đóng cắt điện áp cao và thấp và các thiết bị truyền tải và phân phối khác. Dựa vào kinh nghiệm sản xuất phong phú và hệ thống kỹ thuật hoàn thiện, công ty có các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng hoàn hảo để ngăn chặn phóng điện cục bộ của tất cả các dòng máy biến áp loại khô.
Ⅰ. Nguyên nhân chính gây phóng điện cục bộ của máy biến áp loại khô
Xả một phần củamáy biến áp điện loại khôlà hiện tượng đánh thủng cách điện cục bộ dưới tác dụng của điện trường cao. Nó không phải do một yếu tố duy nhất gây ra mà do lỗi thiết kế kết cấu, lỗi quy trình sản xuất, vấn đề về chất lượng nguyên liệu thô và thay đổi môi trường vận hành. Tiêu chuẩn chẵnMáy biến áp loại khô 100 kvasẽ có rủi ro phóng điện cục bộ nếu không có biện pháp kiểm soát sản xuất và chất lượng. Nguyên nhân cụ thể được tóm tắt như sau:
1. Mẹo tập trung điện trường
Các dây dẫn kim loại và các bộ phận cách điện bên trong máy biến áp thường có các góc và gờ sắc nhỏ. Trong trường hợp-cường độ điện trường cao, các điện tích sẽ tập trung mạnh ở các vị trí đầu này, dẫn đến biến dạng điện trường cục bộ và cường độ trường quá mức, vượt quá điện áp chịu được của lớp cách điện cục bộ, do đó gây ra phóng điện cục bộ. Đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây phóng điện cục bộ cho tất cả các loại máy biến áp loại khô.
2. Khiếm khuyết bong bóng bên trong cách nhiệt
Vật liệu cách điện đúc bằng nhựa epoxy là cấu trúc cách điện lõi của máy biến áp loại khô. Trong quá trình đúc chân không, việc kiểm soát quy trình không đúng cách sẽ dẫn đến những bọt khí nhỏ và những khoảng trống bên trong lớp cách nhiệt. Do hệ số điện môi của bọt khí thấp hơn nhiều so với vật liệu cách nhiệt bằng nhựa epoxy nên cường độ điện trường do bong bóng sinh ra cao hơn nhiều so với vật liệu cách điện liền kề, dễ bị phá vỡ và gây ra phóng điện cục bộ liên tục. Khiếm khuyết này là yếu tố chính dẫn đến hiện tượng phóng điện cục bộ quá mức của máy biến áp loại khô 100 kva và máy biến áp loại khô có công suất trung bình và nhỏ-.
3. Kết nối điện kém
Tiếp xúc điện kém giữa dây dẫn bên trong và điện thế lơ lửng của các bộ phận kim loại sẽ gây ra sự phân bố điện áp không đồng đều. Sự chênh lệch điện thế cục bộ sẽ liên tục phá vỡ khe hở không khí, dẫn đến hiện tượng phóng điện cục bộ thường xuyên. Vấn đề này nổi bật ở khâu lắp ráp máy biến áp loại khô{2}}và rất dễ bị bỏ qua khi kiểm tra định kỳ.
4. Độ ẩm cách nhiệt và tác động môi trường
Việc bố trí máy biến áp không hoạt động trong thời gian dài, hàm lượng nước quá cao trong vật liệu cách điện và môi trường hoạt động ẩm ướt sẽ làm giảm độ bền cách điện tổng thể của thiết bị. Ngoài ra, hư hỏng cách điện do lắp đặt không đúng cách sẽ làm giảm hiệu suất cách điện hơn nữa, dẫn đến giảm điện trở phóng điện cục bộ và tăng thể tích phóng điện cục bộ.
5. Khiếm khuyết về thiết kế và quy trình không hợp lý
Thiết kế cấu trúc cách điện không hợp lý, chẳng hạn như cường độ trường quá mức giữa các lớp và vòng cuộn dây, vật liệu cách điện thô không đủ tiêu chuẩn, quy trình cuộn dây, sấy và đúc không đạt tiêu chuẩn cũng như độ chính xác lắp ráp không đủ tiêu chuẩn (vỏ chì không được đánh bóng và khoảng cách cách điện không đủ) đều sẽ dẫn đến tăng phóng điện cục bộ của máy biến áp.
Ⅱ. Nguy cơ phóng điện cục bộ của máy biến áp loại khô
Phóng điện cục bộ là tác nhân vô hình đối với cách điện-máy biến áp khô. Mặc dù năng lượng phóng điện đơn lẻ thấp nhưng nó gây ra hư hỏng tích lũy và không thể khắc phục được đối với hệ thống cách nhiệt. Xả một phần chưa được xử lý trong thời gian dài-sẽ đe dọa nghiêm trọng đến hoạt động ổn định của thiết bị điện.
1. Đẩy nhanh quá trình lão hóa cách nhiệt
Phóng điện một phần sẽ tạo ra điện phân, hiệu ứng nhiệt và ăn mòn hóa học, liên tục oxy hóa và ăn mòn nhựa epoxy và các vật liệu cách điện khác, làm hỏng cấu trúc phân tử bên trong của vật liệu cách nhiệt và dẫn đến lão hóa dần dần, nghiền thành bột và suy giảm hiệu suất của các lớp cách điện. Máy biến áp bị phóng điện cục bộ quá mức trong thời gian dài sẽ bị đánh thủng và cháy lớp cách điện bên trong trong vòng 3-5 năm trong những trường hợp nghiêm trọng.
2. Kích hoạt sự cố cách điện vĩnh viễn
Phóng điện cục bộ bề mặt sẽ để lại dấu vết phóng điện vĩnh viễn trên bề mặt cách nhiệt và làm giảm hiệu suất cách điện. Chất phóng điện ăn mòn hình thành ở các khoang bên trong và đầu điện cực sẽ xâm nhập vào lớp cách điện sâu, liên tục mở rộng kênh phóng điện và cuối cùng gây ra sự cố cách điện tổng thể, dẫn đến tắt máy biến áp và hỏng hóc.
3. Ảnh hưởng đến ổn định hệ thống điện
Phóng điện cục bộ thường xuyên sẽ gây dao động điện áp và mất điện, làm giảm hiệu suất hoạt động của máy biến áp, thậm chí gây ra sự cố đoản mạch trong những trường hợp nghiêm trọng, tiềm ẩn nguy cơ ảnh hưởng đến hoạt động an toàn và ổn định của toàn bộ hệ thống phân phối điện.
Ⅲ. Các biện pháp kiểm soát hiệu quả việc phóng điện cục bộ
Kết hợp với nhiều năm kinh nghiệm R&D và sản xuất, JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD tối ưu hóa toàn bộ quy trình từ thiết kế kết cấu, công nghệ sản xuất, lựa chọn nguyên liệu thô và lắp ráp tiêu chuẩn hóa, đồng thời hình thành một bộ hoàn chỉnh các sơ đồ kiểm soát phóng điện một phần hoàn thiện cho máy biến áp loại khô, giúp ngăn chặn một cách hiệu quả vấn đề phóng điện cục bộ của máy biến áp điện loại khô vàMáy biến áp loại khô 100 kva.
1. Tối ưu hóa thiết kế kết cấu cách điện cuộn dây
Đầu tiên, đảm bảo đủ khoảng cách cách nhiệt chính. Trong thiết kế, mở rộng hợp lý khoảng cách cách điện giữa cuộn dây điện áp cao và thấp, giữa các pha cuộn dây điện áp cao và giữa cuộn dây điện áp cao và mặt đất, giảm cường độ điện trường bên trong và tăng cách điện thành bên trong của cuộn dây điện áp cao một cách hợp lý để làm suy yếu cường độ trường bên ngoài. Thứ hai, tối ưu hóa cấu trúc lớp và mặt cắt của cuộn dây điện áp cao. Tăng số lượng phần cuộn dây hợp lý. Đối với máy biến áp loại khô 35kV-, số lượng phần có thể được kiểm soát trên 16-18 phần để giảm điện áp lớp và tránh cường độ trường cục bộ quá mức. Thứ ba, áp dụng thiết kế che chắn đáng tin cậy. Các lớp che chắn điện áp cao và thấp được sử dụng để bọc các đầu bên trong và các khe hở không khí, loại bỏ hiện tượng phóng điện đầu và phóng điện khe hở, đảm bảo nối đất và kết nối đáng tin cậy của các lớp che chắn, đồng thời giữ cho bề mặt che chắn phẳng và nguyên vẹn không có khuyết tật sắc nét.
2. Chuẩn hóa quy trình đúc cuộn và chân không
Quá trình đúc chân không cuộn dây và nhựa epoxy là liên kết cốt lõi để kiểm soát phóng điện một phần. Trong quá trình quấn dây, hãy tuân thủ nghiêm ngặt các bản vẽ thiết kế và thông số kỹ thuật của quy trình, cấm điều chỉnh ngẫu nhiên các vòng dây và lớp cách điện, đồng thời giữ cho vật liệu cuộn dây sạch sẽ và không có bụi-. Trong quá trình lắp ráp và hàn, hãy đánh bóng tất cả các gờ trên các đầu cực chì để tránh hiện tượng đầu nhọn, tránh hàn ở nhiệt độ cao làm hỏng lớp cách điện cuộn dây và đảm bảo đủ khe hở cách điện để trám nhựa. Trong liên kết trộn và khử khí nhựa epoxy, kiểm soát chặt chẽ tỷ lệ tỷ lệ, nhiệt độ, độ chân không và thời gian khử khí, theo dõi sự thay đổi độ nhớt theo thời gian thực, kiểm soát nhiệt độ khuôn cuộn trong phạm vi tiêu chuẩn và kiểm soát tốc độ đúc ổn định để tránh tạo bọt khí do tốc độ quá cao. Đồng thời thực hiện nghiêm ngặt quy trình sấy khô để loại bỏ hơi ẩm bên trong cuộn dây.
3. Kiểm soát chặt chẽ chất lượng nguyên liệu thô
Đối với dây điện từ, hãy chọn dây đồng phẳng cách điện đủ tiêu chuẩn và dây đồng tròn, đồng thời yêu cầu nhà cung cấp đánh bóng và phát hiện dây để loại bỏ các khuyết tật gờ từ nguồn. Đối với vật liệu nhựa epoxy, hãy ưu tiên các sản phẩm chất lượng cao{1}}có độ nhớt thấp, độ bền cách nhiệt cao và độ dẻo dai tốt, đồng thời xây dựng các thông số kỹ thuật quy trình mục tiêu theo các mô hình nhựa khác nhau. Đối với vật liệu cách điện giữa các lớp, hãy hợp tác lâu dài với các nhà cung cấp ổn định và đủ tiêu chuẩn để đảm bảo-sự ổn định lâu dài của hiệu suất cách nhiệt và tránh các khuyết tật cách điện tiềm ẩn do thay thế vật liệu.
4. Tăng cường quản lý vận hành và môi trường
Tránh đặt máy biến áp ở chế độ không hoạt động trong thời gian dài, tiến hành phát hiện cách điện thường xuyên và xử lý chống ẩm cho các thiết bị không hoạt động. Giữ môi trường hoạt động khô ráo và sạch sẽ, giảm bụi và tích tụ không khí ẩm, đồng thời tránh ẩm ướt cách nhiệt và suy giảm hiệu suất do điều kiện môi trường kém. Kiểm tra nghiêm ngặt tính toàn vẹn của lớp cách điện và độ chắc chắn của kết nối điện trong quá trình lắp đặt để loại bỏ trước các nguy cơ phóng điện tiềm ẩn.
Ⅳ. Phần kết luận
Hiện tượng phóng điện cục bộ của máy biến áp loại khô là do sự chồng chất của thiết kế, công nghệ, vật liệu và môi trường. Thông qua tối ưu hóa cấu trúc, quy trình sản xuất được tiêu chuẩn hóa, kiểm tra nguyên liệu thô nghiêm ngặt cũng như vận hành và bảo trì khoa học, lượng phóng điện cục bộ của máy biến áp có thể được kiểm soát một cách hiệu quả trong phạm vi tiêu chuẩn quốc gia.CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ JINSHANMENluôn tuân thủ các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, tối ưu hóa quy trình sản xuất và sản xuất máy biến áp loại khô 100 kva và tất cả các dòng máy biến áp-khô, giải quyết hiệu quả các vấn đề phóng điện cục bộ khác nhau và cung cấp thiết bị phân phối và truyền tải điện-chất lượng cao, an toàn và đáng tin cậy cho khách hàng toàn cầu.