Một báo cáo kiểm tra dầu được gửi đến với mười hai chỉ số nhưng không có kết luận. Độ ẩm, chỉ số axit, sức căng bề mặt, điện áp đứt, bảy loại khí hòa tan, đôi khi có cả furan. Trong bảng số liệu đó, bạn phải đưa ra một quyết định: chấp nhận lô hàng, xử lý dầu, hoặc từ chối nó.
Hầu hết các hướng dẫn về Kiểm tra dầu máy biến áp giải thích ý nghĩa của từng thông số và dừng lại ở đó. Phần này được sắp xếp xoay quanh ba quyết định mà bản báo cáo thực sự buộc bạn phải đưa ra. Liệu mẫu thử có hợp lệ hay không? Lớp nào đang gặp sự cố: lớp dầu, lớp giấy hay một đứt gãy hoạt động? Và bạn nên làm gì để giải quyết vấn đề này? Chúng tôi cũng đề cập đến trường hợp mà nhiều người mua thường gặp phải, đó là khi thiết bị trước mặt họ hoàn toàn không có dầu để kiểm tra.
Một báo cáo về dầu thực chất là ba báo cáo được ghim lại với nhau. Chúng trả lời những câu hỏi khác nhau và bộc lộ những hạn chế theo những cách khác nhau; việc coi chúng như một chỉ số tổng hợp duy nhất là sai lầm phổ biến nhất trong việc diễn giải trong lĩnh vực này.
| Lớp | Các bài kiểm tra điển hình | Câu hỏi đã được trả lời | Những điều nó không thể cho bạn biết |
|---|---|---|---|
| Tình trạng dầu | Điện áp phá vỡ, độ ẩm, độ axit, sức căng bề mặt, tan delta, điện trở suất | Chất cách điện này có còn phù hợp để sử dụng không? | Tại sao nó bị suy thoái, hay liệu một đứt gãy có đang hoạt động hay không |
| Khí do sự cố | DGA: H2, CH4, C2H6, C2H4, C2H2, CO, CO2 | Có phải bên trong có bộ phận nào đang quá nhiệt hoặc phát ra tia lửa điện không? | Lớp cách nhiệt còn sử dụng được bao lâu nữa? |
| Tình trạng giấy | Furan (2-FAL), CO/CO2 tỷ lệ | Lớp cách nhiệt dạng rắn đã bị lão hóa đến mức nào? | Những nơi có tỷ lệ dân số già cao |
Một máy biến áp có thể có dầu và giấy chết ở trạng thái tuyệt vời, hoặc dầu sạch nhưng có hồ quang hoạt động. Một khi bạn tách biệt các lớp này, hầu hết các báo cáo gây nhầm lẫn sẽ không còn gây nhầm lẫn nữa: bạn đang nhìn thấy một lớp hoạt động tốt và một lớp đang hỏng hóc, chứ không phải một kết quả đánh giá duy nhất mang tính mâu thuẫn. Tất cả những điều này đều áp dụng cho thiết bị ngâm dầu, vì vậy nếu bạn đang lựa chọn giữa các loại cấu trúc, các hậu quả về bảo trì được nêu rõ trong Máy biến áp khô so với máy biến áp ngâm dầu.
Các quyết định bảo trì sai lầm thường xuất phát từ mẫu thử không đạt chuẩn hơn là do việc phân tích sai. Phương pháp DGA rất khắt khe: chỉ cần vài microlit không khí trong ống tiêm cũng đủ làm thay đổi các chỉ số nitơ và oxy đến mức che lấp đi mô hình thực sự.
Hai dấu hiệu cho thấy cần phải lấy mẫu lại trước khi hành động: một chỉ số DGA cho thấy hàm lượng nitơ và oxy trong không khí cao hơn nhiều so với mức mà một thiết bị kín lẽ ra phải có, và độ chênh lệch điện áp phá vỡ vượt quá khoảng mười lăm phần trăm giữa các lần thử nghiệm liên tiếp trên cùng một thùng chứa.
| Lỗi lấy mẫu | Ảnh hưởng đến kết quả | Cách nhận biết |
|---|---|---|
| Không khí lọt vào ống tiêm | N2 và O2 được nén phồng, khí hydrocacbon được pha loãng | O2/N2 tỷ lệ gần bằng không khí xung quanh |
| Lần xả đầu tiên không bị loại bỏ | Dầu cũ trong thân van, chỉ số khí thấp | Kết quả không phù hợp với xu hướng của mẫu trước đó |
| Thùng chứa ướt | Cả chỉ số độ ẩm và BDV đều sai, luôn mang tính bi quan | Độ ẩm tăng đột biến trong khi độ axit và hàm lượng furan vẫn ổn định |
| Được giữ quá lâu trước khi tiến hành xét nghiệm | Các loại khí nhẹ di chuyển, lượng khí axetylen được báo cáo thấp hơn thực tế | Ngày nhận mẫu tại phòng thí nghiệm cách xa ngày lấy mẫu |
| Lấy mẫu khi trời lạnh | Số liệu về khí đốt và nước bị báo cáo thấp hơn thực tế | Báo cáo thiếu thông tin về nhiệt độ lấy mẫu |
Điện áp phá hủy được đo giữa hai điện cực ở khoảng cách cố định, trong khi điện áp được tăng dần cho đến khi dầu bị phá hủy, thường là sáu lần, và giá trị trung bình được ghi nhận. Có hai yếu tố quyết định liệu con số này có ý nghĩa hay không: hình dạng điện cực và khoảng cách giữa chúng, cũng như tiêu chuẩn nào được sử dụng.
| Phương pháp | Điện cực | Khoảng cách | Kết quả điển hình khi khai thác dầu mới | Hành vi |
|---|---|---|---|---|
| IEC 60156 | VDE, đầu hình cầu | 2,5 mm | ít nhất 30 kV | Cân bằng; tham chiếu tiêu chuẩn trong lĩnh vực này |
| ASTM D877 | Đĩa phẳng | 2,54 mm | ít nhất 30 kV | Giá trị đo cao; cực kỳ nhạy cảm với các hạt |
| ASTM D1816 | VDE | 1 mm / 2 mm | ít nhất 25 / 45 kV | Dễ bị ảnh hưởng bởi độ ẩm; được sử dụng cho các dòng sản phẩm cao cấp |
Kết quả D877 và kết quả D1816 ở độ sâu 1 mm không thể so sánh được với nhau, và thông thường giá trị D877 cao hơn từ 10 đến 20 kV khi đo trên cùng một mẫu dầu. Nếu hai phòng thí nghiệm có kết quả không thống nhất, hãy kiểm tra cột “Phương pháp” trước khi kiểm tra mẫu dầu.
Độ bền điện môi cũng là một chỉ số chậm trễ và không cụ thể. Chỉ số này xác nhận rằng có chất nào đó đã làm ô nhiễm dầu mà không chỉ ra đó là chất gì, chính vì vậy không bao giờ nên chỉ dựa vào điện áp đứt mạch để quyết định thay dầu.
Phương pháp phân tích khí hòa tan có hiệu quả vì mỗi mức nhiệt độ đứt gãy đều tạo ra một phân tử đặc trưng. Chính mô hình này, chứ không phải các con số riêng lẻ, mới là yếu tố quyết định chẩn đoán.
| Khí | Cho biết | Nhiệt độ ước tính | Tính cấp bách |
|---|---|---|---|
| H2 | Phóng điện cục bộ, hiệu ứng corona | Tiêu thụ năng lượng thấp | Theo dõi xu hướng; tìm hiểu xem liệu có đang tăng hay không |
| CH4 | Lỗi nhiệt trong dầu | Dưới 300 °C | Kiểm tra quá trình nạp và làm mát |
| C2H6 | Lỗi nhiệt trong dầu | 300 đến 700 °C | Kiểm tra quá trình nạp và làm mát |
| C2H4 | Kim loại nóng, hiện tượng gia nhiệt cục bộ nghiêm trọng | Trên 700 °C | Hãy hành động trong vài ngày tới |
| C2H2 | Hiện tượng phóng điện hồ quang | Trên 1000 °C | Hãy hành động ngay lập tức |
| CO, CO2 | Sự tham gia của cellulose | Sự xuống cấp của giấy | Đọc cùng với các hợp chất furan |
Các mức độ tuyệt đối là phần ít cung cấp thông tin nhất trong báo cáo. Hai yếu tố quyết định chẩn đoán: mẫu khí, cho biết loại sự cố, và tốc độ thoát khí, cho biết sự cố đó ổn định hay đang diễn biến. Một thiết bị có nồng độ ethylene gấp đôi mức bình thường nhưng ổn định trong ba năm là một tài sản hoàn toàn khác so với thiết bị có nồng độ tăng gấp đôi trong sáu tháng. Một kết quả DGA đơn lẻ mà không có dữ liệu tham chiếu gần như vô dụng.
Các phương pháp tỷ số, chẳng hạn như sơ đồ ba tỷ số theo tiêu chuẩn IEC 60599 và tam giác Duval, giúp thu hẹp phạm vi phân bố thành một vùng đứt gãy. Đây là những phương pháp rút gọn hữu ích, nhưng chúng giả định chỉ có một đứt gãy chủ đạo. Các trường hợp đứt gãy đồng thời và các chất lỏng không chứa khoáng chất như este hoặc silicone nằm ngoài phạm vi áp dụng của các phương pháp này.
Acetylen xứng đáng có một quy tắc riêng. Bất kỳ hợp chất C nào2H2 “Vượt quá giới hạn phát hiện” có nghĩa là nhiệt độ mà không có máy biến áp nào còn hoạt động bình thường đạt tới, vì vậy đừng chờ đợi xu hướng nào cả. Trường hợp ngoại lệ duy nhất được chấp nhận là thiết bị có hệ thống chia sẻ dầu giữa bể chứa và bộ chuyển cấp dưới tải, trong đó hiện tượng phóng điện của bộ chuyển cấp làm ô nhiễm mẫu chính.
Chỉ khi phân tích tổng hợp các lớp thông tin này, báo cáo mới thực sự trở thành cơ sở cho quyết định. Bốn sự kết hợp này bao quát hầu hết những gì bạn sẽ thực sự thấy.
| BDV | Độ ẩm | DGA | Nguyên nhân có khả năng cao nhất | Hành động đầu tiên |
|---|---|---|---|---|
| Thấp | Bình thường | Bình thường | Hạt, than hoặc bùn | Lọc dầu; xác định nguồn gốc của các hạt bụi |
| Thấp | Cao | Bình thường | Nước xâm nhập | Hút cạn dầu; tìm và bịt kín chỗ rò rỉ |
| Bình thường | Bình thường | C cao2H4, CH4 | Đứt gãy nhiệt đang hoạt động | Giảm tải, kiểm tra hệ thống làm mát; dầu không phải là vấn đề |
| Bình thường | Bình thường | Nồng độ CO tăng, CO2, furan | Quá trình lão hóa giấy | Lên kế hoạch thay thế; việc điều trị chỉ giúp kéo dài thời gian mà thôi |
Quy tắc cơ bản ở đây rất đơn giản. Chỉ nên xử lý dầu khi chính dầu là nguyên nhân gây ra vấn đề. Trong hai hàng dưới cùng, dầu đang hoạt động bình thường nhưng lại bị hư hại do một yếu tố khác, vì vậy việc lọc hoặc thay dầu sẽ giúp khôi phục các chỉ số nhưng vẫn để nguyên nguyên nhân gốc rễ. Nếu các dấu hiệu cho thấy nguyên nhân là do nước, quy trình xác định và ngăn chặn đường xâm nhập sẽ được trình bày trong Phải làm gì khi máy biến áp bị rò rỉ?.
Furfuraldehyde, thường được ký hiệu là 2-FAL, là một sản phẩm phân hủy của cellulose. Chất này chỉ xuất hiện trong dầu do giấy đang bị phân hủy, điều này khiến nó trở thành chỉ số gần giống nhất với đồng hồ đo quãng đường đối với vật liệu cách nhiệt rắn. Điều này rất quan trọng vì dầu có thể được tái chế, trong khi giấy thì không.
Các giá trị furan được đọc theo các dải thay vì so sánh với một ngưỡng duy nhất, và các dải này thay đổi tùy theo loại máy biến áp và loại giấy; do đó, hãy sử dụng tiêu chuẩn mà phòng thí nghiệm của bạn trích dẫn thay vì một con số lấy từ blog. Điều quan trọng về mặt vận hành là xu hướng. Mức độ thấp ổn định trên một thiết bị đã sử dụng 20 năm là điều đáng an tâm; một giá trị đã tăng gấp đôi qua hai mẫu lấy hàng năm là tín hiệu cần ngừng sử dụng, ngay cả khi vẫn nằm trong dải cho phép.
Nồng độ furan tăng cùng với sự gia tăng của CO và CO2 thường có nghĩa là giấy đang được nung chín chứ không phải được làm già hóa bằng hóa chất, điều này lại liên quan đến quá trình nạp và làm mát. Các dấu hiệu cần chú ý tại hiện trường là Các dấu hiệu cảnh báo máy biến áp quá nhiệt.
Đối với đội ngũ mua sắm hoặc kỹ thuật, báo cáo về dầu có ý nghĩa quan trọng vào ba thời điểm riêng biệt, và cơ sở so sánh sẽ khác nhau ở mỗi thời điểm.
| Khoảnh khắc | So sánh với | Phản hồi hợp lý |
|---|---|---|
| Kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy trước khi xuất hàng | Thông số kỹ thuật dầu mới và dữ liệu thử nghiệm loại | Loại bỏ các trường hợp điện áp đứt mạch biên hoặc độ axit không đạt tiêu chuẩn trước khi thiết bị được xuất xưởng |
| Vận hành thử khi nhận hàng | Giá trị xuất xưởng cộng với rủi ro vận chuyển | Sấy khô hoặc lọc tại chỗ; ghi chép lại sự chênh lệch |
| Trong quá trình vận hành, hàng năm | Các mẫu trước đây của chính đơn vị này | Xu hướng là yếu tố quyết định; chỉ khi đạt đến giới hạn tuyệt đối thì mới tiến hành điều tra |
Có ba điều khoản đáng được đưa vào đơn đặt hàng, bởi vì chúng biến một cuộc tranh cãi thành một quy trình cụ thể. Cần nêu rõ phương pháp thử nghiệm và phiên bản tiêu chuẩn, chứ không chỉ các giới hạn. Yêu cầu ghi rõ điểm lấy mẫu và nhiệt độ dầu trên chứng chỉ. Đồng thời, yêu cầu cung cấp mã số công nhận của phòng thí nghiệm, để kết quả có thể được bảo vệ trong phạm vi bảo hành.
Báo cáo này cũng cần được xem xét dựa trên tiêu chuẩn đánh giá mà nó tuyên bố đáp ứng. Con số điện áp phá hủy sẽ không có ý nghĩa gì nếu thiếu thông tin về cấp điện áp và dữ liệu trên nhãn hiệu; đó là lý do tại sao thứ tự xem xét là: trước tiên là nhãn hiệu, sau đó mới đến báo cáo kiểm tra dầu. Các mục này được giải thích trong Cách đọc thông tin trên bảng hiệu máy biến áp.
Một phần lớn các máy biến áp hạ áp được bán cho các dự án công nghiệp và xuất khẩu chưa bao giờ được kiểm tra dầu, vì chúng không chứa dầu. Các máy biến áp tăng áp và giảm áp kín, làm mát bằng không khí trong dải công suất từ 100 VA đến 10 kVA, chẳng hạn như Bộ chuyển đổi ST-3000VA từ 110 V sang 220 V, không có van xả, không có bình chứa dự trữ và không có khoang chứa khí để lấy mẫu.
Chúng vẫn được kiểm chứng, nhưng với một tập dữ liệu kiểm tra khác:
Một lưu ý dành cho người mua. Nếu nhà cung cấp đưa ra báo cáo thử nghiệm dầu cho một thiết bị loại khô được niêm phong thuộc loại này, hãy coi đó là một vấn đề về tài liệu chứ không phải là một điểm cộng về chất lượng. Hoặc là thiết bị đó không đúng như thông số kỹ thuật trong bảng dữ liệu, hoặc báo cáo đó thuộc về một sản phẩm khác. Trong trường hợp thiết bị ngâm dầu được chỉ định, giá trị trở kháng trên nhãn hiệu sẽ xác định mức sự cố mà hệ thống bảo vệ phải ngắt, như đã đề cập trong tỷ lệ phần trăm trở kháng của máy biến áp.
Hãy đọc báo cáo theo thứ tự cố định. Hãy xác nhận mẫu thử là hợp lệ trước khi xem bất kỳ con số nào. Tách riêng ba lớp để xác định xem đối tượng cần kiểm tra là dầu, giấy hay lỗi. Sau đó, so sánh song song điện áp phá hủy với độ ẩm và mẫu khí để tìm ra nguyên nhân thay vì chỉ tập trung vào triệu chứng. Xu hướng luôn quan trọng hơn các ngưỡng, và tốc độ thoát khí luôn quan trọng hơn mức khí tuyệt đối trong mọi trường hợp.
Nếu quý vị đang lựa chọn máy biến áp hạ áp và muốn biết những dữ liệu kiểm định nào cần đi kèm với thiết bị, hoặc liệu chương trình kiểm tra dầu có áp dụng cho thiết kế của quý vị hay không, hãy gửi cho chúng tôi thông tin trên bảng tên máy và đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sẽ tư vấn cho quý vị về những nội dung cần có trong bộ thử nghiệm nghiệm thu. Bắt đầu từ dòng máy biến áp.
Giá trị DGA hàng năm kết hợp với độ ẩm và điện áp phá hủy là mức tham chiếu tiêu chuẩn đối với các thiết bị ngâm dầu đang vận hành. Khi phát hiện có sự cố, cần chuyển sang lấy mẫu sáu tháng một lần và phải lấy mẫu ngay sau bất kỳ lần kích hoạt hệ thống bảo vệ hoặc sửa chữa nào.
Đối với các thiết bị có điện áp lên đến khoảng 72,5 kV, theo tiêu chuẩn IEC 60156, dầu đang sử dụng thường được duy trì ở mức tối thiểu 30 kV, trong khi dầu mới phải cao hơn mức đó đáng kể. Các cấp điện áp cao hơn có giới hạn cao hơn. Chỉ nên so sánh với cùng một phương pháp.
Sự xuất hiện của acetylene cho thấy hiện tượng phóng điện hồ quang ở nhiệt độ trên khoảng 1000 °C. Bất kỳ giá trị đo nào vượt quá giới hạn phát hiện đều cần được điều tra ngay lập tức thay vì chỉ theo dõi xu hướng, trừ khi mẫu lấy từ khoang bộ chuyển mạch chung.
Chỉ khi chúng là loại ngâm dầu. Hầu hết các thiết bị kín có công suất từ 100 VA đến 10 kVA đều là loại khô và không có điểm lấy mẫu. Thay vào đó, hãy kiểm tra chúng bằng các thông số như điện trở cách điện, tỷ số vòng dây, điện trở một chiều và độ tăng nhiệt.
