Dầu biến áp Trong điều kiện có nước, trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng, máy biến áp có thể bị nước xâm nhập từ bên ngoài hoặc do quá trình oxy hóa dầu. Nước sinh ra sẽ tồn tại ở các trạng thái sau: thứ nhất là nước tự do. Thứ hai là các hạt cực mịn hòa tan trong nước. Phân tử sợi cách điện là phân tử glucose (C6H12O6). Khi nước xâm nhập vào phân tử sợi, nó làm giảm lực hút, thúc đẩy quá trình thủy phân thành các chất có trọng lượng phân tử thấp, làm giảm độ bền cơ học và mức độ trùng hợp của sợi.

Hiện tại, máy biến áp điệnMáy biến áp không chỉ là một trong những thiết bị quan trọng và đắt tiền nhất trong hệ thống điện, mà còn là một trong những thiết bị gây ra nhiều sự cố nhất. Trước khi xảy ra sự cố đột ngột, sự xuống cấp của vật liệu cách điện và lỗi tiềm ẩn sẽ tạo ra một loạt các hiệu ứng và thông tin như ánh sáng, điện, âm thanh, nhiệt và thay đổi hóa học dưới tác động của điện áp vận hành. Do đó, không chỉ cần thực hiện bảo trì phòng ngừa dựa trên các thử nghiệm phòng ngừa thường xuyên trong và ngoài nước, mà còn cần nghiên cứu các chiến lược bảo trì dự đoán dựa trên giám sát trực tuyến để theo dõi và chẩn đoán các lỗi hoặc khuyết tật tiềm ẩn trực tuyến theo thời gian thực hoặc định kỳ. Hàm lượng ẩm trong dầu cách điện của máy biến áp cũng là một thông số để xác định chất lượng cách điện của máy biến áp. Thiết bị chẩn đoán thông minh trực tuyến máy biến áp có thể tự động thu thập, phân tích hàm lượng nước trong dầu và tìm ra nguyên nhân gây ra sự cố, cung cấp giải pháp giúp người dùng kịp thời giải quyết các mối nguy hiểm tiềm ẩn trong máy biến áp, ngăn ngừa tai nạn.

1. Tình trạng và tác hại của hơi ẩm trong dầu máy biến áp

Trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng, máy biến áp có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài hoặc quá trình oxy hóa dầu tạo ra nước; nước sinh ra sẽ tồn tại ở các trạng thái sau:

Thứ nhất là nước tự do. Đối với sự xâm nhập của nước từ bên ngoài, chẳng hạn như khó khuấy đều với nước. Điều này không ảnh hưởng đến điện áp đánh thủng của dầu, nhưng cũng không cho phép, cho thấy có thể có nước hòa tan trong dầu, cần xử lý ngay lập tức.

Thứ hai là các hạt cực mịn hòa tan trong nước. Thông thường, chúng từ không khí xâm nhập vào dầu, làm giảm mạnh điện áp đánh thủng của dầu. Tổn thất môi trường tăng lên, cần lọc dầu bằng chân không.

Thứ ba, nước nhũ hóa. Quá trình tinh chế dầu kém hiệu quả, hoặc vận hành lâu dài gây ra hiện tượng lão hóa dầu, hoặc dầu bị nhiễm bẩn do nhũ hóa, sẽ làm giảm sức căng bề mặt giữa dầu và nước, khiến dầu và nước trộn lẫn với nhau tạo thành trạng thái nhũ hóa. Cần thêm chất tách nhũ.

Tác hại của nó: thứ nhất là làm giảm điện áp đánh thủng của các sản phẩm dầu mỏ. Ở nồng độ 100 ~ 200mg/kg, điện áp đánh thủng giảm xuống còn 1,0kV, các tạp chất dạng sợi trong dầu dễ dàng hấp thụ nước, dưới tác dụng của điện trường, tạo thành “cầu nối” dẫn điện giữa các điện cực, do đó dễ bị đánh thủng.

Thứ hai là làm tăng hệ số hao hụt của môi trường. Nước nhũ hóa trong huyền phù có tác động lớn nhất và không đồng đều. Phân tử sợi cách điện là phân tử glucose (C6H12O6). Khi nước xâm nhập vào phân tử sợi, nó làm giảm lực hút, thúc đẩy quá trình thủy phân thành các chất có trọng lượng phân tử thấp, làm giảm độ bền cơ học và độ trùng hợp của sợi. Thí nghiệm cho thấy ở 120℃, độ ẩm trong sợi cách điện tăng gấp 1 lần, độ bền cơ học của sợi giảm đi 1/2; khi nhiệt độ tăng, lượng nước trong dầu tăng, lượng nước trong sợi giảm; khi nhiệt độ giảm, thì ngược lại. Do đó, cần theo dõi hàm lượng ẩm trong dầu, và từ đó theo dõi sự lão hóa của sợi cách điện. Thứ tư là nước thúc đẩy khả năng ăn mòn của các axit hữu cơ và đẩy nhanh quá trình ăn mòn các bộ phận kim loại. Tóm lại, hàm lượng nước trong dầu càng cao, quá trình lão hóa của chính dầu, sự lão hóa của vật liệu cách điện và sự ăn mòn các bộ phận kim loại càng nhanh, vì vậy cần theo dõi hàm lượng nước trong dầu, đặc biệt là hàm lượng nước hòa tan.

2. Phương pháp thử độ ẩm trong dầu cách điện máy biến áp

Đánh giá độ ẩm trong vật liệu cách nhiệt Độ ẩm là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ của máy biến áp. Độ ẩm trong dầu cách điện liên tục thay đổi, điều này có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng. Ngoài ra, phần lớn độ ẩm tập trung ở giấy cách điện. Độ ẩm ảnh hưởng đến cường độ điện môi của vật liệu cách điện rắn và lỏng, ảnh hưởng đến tốc độ lão hóa của vật liệu cách điện xenluloza và xu hướng hình thành bọt khí khi quá tải.

Nhiệt độ môi trường, tải trọng, sự lão hóa, rò rỉ và các yếu tố khác có thể gây ra sự thay đổi liên tục về độ ẩm. Do đó, cần phải giám sát và chẩn đoán liên tục sự thay đổi chu kỳ của nhiệt độ máy biến áp. Điều này đặc biệt cần thiết đối với các máy biến áp quá tải hoặc tải đỉnh. Độ ẩm tổng cộng trong hệ thống cách điện của máy biến áp được xác định bởi hàm lượng ẩm của cellulose và chất lỏng. Mối quan hệ độ ẩm giữa giấy cách điện và dầu cách điện chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, độ hòa tan của nước trong dầu cách điện (khả năng giữ nước của dung dịch) tăng lên, và nước sẽ được chuyển từ giấy cách điện sang dầu cách điện.

Khi nhiệt độ giảm, quá trình diễn ra ngược lại, nhưng dòng nước từ môi trường lỏng sang vật liệu cách điện rắn diễn ra khá chậm. Do đó, hàm lượng nước trong dầu cách điện trong quá trình làm nguội cao hơn so với trong quá trình gia nhiệt. Vì vậy, để nắm bắt chính xác sự phân bố độ ẩm trong máy biến áp, cần phải biết vị trí của thiết bị trong chu trình nhiệt của nó. Để hiểu được độ ẩm thực sự của giấy cách điện bằng cách theo dõi hàm lượng ẩm trong môi trường lỏng, máy biến áp phải ở trong trạng thái nhiệt độ tương đối ổn định.

Cần phải chuẩn hóa độ bão hòa tương đối của nước trong dầu cách điện vì độ ẩm trong dầu cách điện có liên quan mật thiết đến sự thay đổi nhiệt độ và có một sự chênh lệch nhiệt độ nhất định trong thùng máy biến áp (thường thì phần trên của thùng ấm hơn phần dưới). Để hoàn thành việc chuẩn hóa, hệ thống chuyên gia sẽ phân tích và suy ra tỷ lệ phần trăm độ bão hòa tương đối ở đáy. Điều này có thể thu được bằng cách sử dụng nhiệt độ do cảm biến báo cáo và vị trí lấy mẫu của nó.

Phân tích này giả định rằng nhiệt độ đỉnh của máy biến áp cao hơn nhiệt độ đáy 10℃. Nếu sử dụng vị trí khác ngoài đỉnh hoặc đáy làm điểm lấy mẫu, độ lệch nhiệt độ phải được chỉ định. Thông qua độ bão hòa tương đối của độ ẩm và nhiệt độ đo được cụ thể, hệ thống chuyên gia sẽ đưa ra một tỷ lệ phần trăm độ bão hòa tương đối nhất định cho kết quả tính toán độ ẩm của giấy cách điện. Điều quan trọng cần lưu ý là phép tính này dựa trên thông tin từ một phép đo duy nhất và có thể không phản ánh nồng độ độ ẩm thực sự của giấy cách điện, đặc biệt là sau khi máy biến áp trải qua sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.

Nếu hệ thống chuyên gia xác định rằng máy biến áp đang ở trạng thái cân bằng (giấy cách điện không giải phóng cũng không hấp thụ độ ẩm), thì tỷ lệ phần trăm độ bão hòa tương đối thứ hai sẽ được tính toán, đó là giá trị trung bình của 30 phép đo tỷ lệ phần trăm độ bão hòa tương đối gần nhất khi máy biến áp ở trạng thái cân bằng. Nhiệt độ và sự thay đổi được ghi nhận ở trên sẽ xác định các tiêu chí để xác định sự hiện diện hoặc không hiện diện của trạng thái cân bằng.

Chúng tôi có nhiều loại thiết bị thử nghiệm dầu máy biến áp, như: Máy đo sức căng bề mặt, Máy đếm hạt dầu, Máy thử điểm đông đặc, v.v. Mọi thắc mắc, vui lòng liên hệ với chúng tôi.