Cách ngăn chặn dòng điện rò rỉ trong máy biến áp phân phối điện

Tại sao điều này lại quan trọng

Dòng rò xuống đất rút ngắn tuổi thọ của máy biến áp , gây ra sự bảo vệ phiền toái, làm tăng rủi ro về an toàn và có thể chỉ ra lỗi cách điện tiềm ẩn. Khắc phục rò rỉ nhanh chóng và chính xác giúp tiết kiệm thời gian ngừng hoạt động và sửa chữa tốn kém. 

1 - Nguyên nhân tạo ra dòng điện rò rỉ

Dòng điện rò rỉ là một triệu chứng, không phải là nguyên nhân gốc rễ. Những người đóng góp phổ biến là:

• Bề mặt bên ngoài bị nhiễm bẩn (muối, dầu, bụi) tạo ra đường dây dẫn điện.

• Độ ẩm hoặc dầu/chất cách điện bị xuống cấp làm giảm độ bền điện môi.

• Các ống lót và đầu cuối bị hư hỏng hoặc nứt gây rò rỉ bề mặt hoặc các đường dẫn bên trong.

• Khớp nối điện dung từ các đường cáp dài và tấm chắn nối đất tạo ra dòng điện xoay chiều có thể đo được tới đất.

• Tiếp đất kém hoặc không liên tục dẫn dòng điện đi lạc qua những đường dẫn không mong muốn.

• Phóng điện cục bộ hoặc các lỗi bên trong làm suy giảm lớp cách điện từ từ và tăng rò rỉ theo thời gian.

2 — Các bước phát hiện nhanh

1. Cách ly an toàn : Khóa cửa và làm theo các quy trình LOTO của bạn trước khi thực hiện bất kỳ cuộc kiểm tra thực tế nào.

2. Đo dòng điện trở về đất : Sử dụng đồng hồ đo kẹp quanh dây nối đất của máy biến áp và trung tính để định lượng độ rò rỉ.

3. Kiểm tra pha : Kẹp xung quanh từng dây dẫn pha để xem (các) pha nào góp phần gây rò rỉ.

4. Kiểm tra điện trở cách điện (IR) : Sử dụng megohm kế pha-đất và pha-pha và ghi lại chỉ số phân cực.

5. Quét bằng mắt : Kiểm tra ống lót, đầu nối, nắp thùng, bộ phận bảo vệ và các mối nối cáp xem có cặn, vết nứt hoặc vệt dầu không.

6. Lấy mẫu dầu và ống lót (nếu nghi ngờ): Gửi đi phân tích độ ẩm và khí khi tình trạng dầu có vẻ đáng nghi ngờ.

3 — Các bản sửa lỗi ngay lập tức (tại chỗ) thường có tác dụng

Nếu rò rỉ không phải do lỗi bên trong thì những điều sau đây thường mang lại sự cải thiện ngay lập tức:

• Làm sạch các bề mặt cách điện và vỏ ống lót bằng dung môi được phê duyệt và khăn lau không có xơ.

• Vặn lại các kết nối điện và đất và sửa chữa mọi kẹp bị lỏng hoặc vấu bị ăn mòn.

• Thay thế hoặc dán lại các miếng đệm và đầu nối cáp bị hỏng để ngăn hơi ẩm xâm nhập.

• Tấm chắn hoặc ủng cách điện tạm thời có thể được sử dụng trên các đầu cuối bị ô nhiễm nặng cho đến khi sửa chữa theo kế hoạch.

• Khôi phục lại việc nối đất thích hợp - sửa chữa các dây nối đất bị lỏng hoặc bị ăn mòn và xác minh tính liên tục.

4 - Sửa chữa trung hạn

Khi làm sạch và vặn lại không giải quyết được:

• Lọc dầu và khử nước (xử lý chân không) để loại bỏ độ ẩm và khí hòa tan.

• Quy trình làm khô cuộn dây (sấy chân không hoặc nướng có kiểm soát) nếu lớp cách điện bằng giấy hấp thụ độ ẩm.

• Thay thế các ống lót bị lỗi hoặc các đầu cáp bị hỏng thay vì vá chúng nhiều lần.

• Làm mới hoặc thay thế silica gel trong ống thở - ống thở bão hòa sẽ tăng tốc độ xâm nhập của hơi ẩm.

5 - Giải pháp dài hạn

Để ngăn chặn sự cố rò rỉ lặp đi lặp lại trên toàn bộ đội xe:

• Cải thiện nối đất và liên kết đẳng thế. Lưới đất có trở kháng thấp làm giảm đường đi của dòng điện rò.

• Sử dụng cụm cáp HV/LV có vỏ bọc hoặc bọc thép và màn chắn nối đất để giảm rò rỉ điện dung vào đất.

• Nâng cấp ống lót lên thiết kế có độ rò rỉ cao hơn và lớp phủ kỵ nước cải tiến dành cho các khu vực ven biển hoặc bị ô nhiễm.

• Thêm tính năng giám sát liên tục : cảm biến dòng rò trực tuyến, màn hình PD và cảm biến dầu để phân tích xu hướng.

• Đánh giá lại chiến lược nối đất trung tính bằng kỹ thuật bảo vệ — đôi khi việc bổ sung hoặc sửa đổi NGR giúp giảm dòng điện gây phiền toái (cần nghiên cứu hệ thống).

6 - Kiểm tra và nghiệm thu sau sửa chữa

Trước khi đưa máy biến áp trở lại hoạt động, hãy thực hiện:

• Chỉ số IR và phân cực : đảm bảo các giá trị đáp ứng thông số kỹ thuật OEM hoặc mức cơ bản.

• Tổn hao điện môi (tang δ) trên sứ xuyên/cuộn dây nếu có.

• Phân tích khí hòa tan (DGA) sau bất kỳ công việc dầu nào.

• Phép đo kẹp cuối cùng của dòng điện trở về đất để xác nhận rò rỉ đã được giải quyết.
  Đọc tài liệu và so sánh với xu hướng lịch sử.

7 - Danh sách kiểm tra bảo trì

• Hàng tháng: kiểm tra trực quan ống lót, vòng đệm và ống thở.

• Hàng quý: kiểm tra mô-men xoắn trên các kết nối có thể tiếp cận, kiểm tra silica gel.

• Nửa năm một lần: Kiểm tra đột xuất IR và xu hướng.

• Hàng năm: lấy mẫu dầu (độ ẩm & DGA), chụp ảnh nhiệt và làm sạch bề mặt.

• Đối với bất kỳ sự rò rỉ nào tăng bất thường: cách ly khe hở → đo kẹp → lấy mẫu dầu & ống lót → hành động khắc phục.

8 - Cách ưu tiên sửa lỗi

1. Rò rỉ có nhỏ và ổn định hay không so với mức tăng lớn đột ngột?

• Nhỏ / ổn định → thêm giám sát + làm sạch bề mặt + xu hướng.

• Lớn/đột ngột → cách ly, kiểm tra, lấy mẫu dầu, kiểm tra trực quan.

2. IR và DGA có chỉ ra hư hỏng bên trong hoặc độ ẩm không?

• Có → lên lịch sấy chân không hoặc tua lại tùy theo mức độ nghiêm trọng.

• Không → tập trung vào ống lót, đầu cuối, nối đất và ô nhiễm bên ngoài.

3. Môi trường khu vực có bị ăn mòn không (bờ biển, khu công nghiệp)?

• Có → ưu tiên ống lót polyme có lớp phủ kỵ nước và bảo trì bề mặt thường xuyên hơn.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Dòng điện rò rỉ 'quá cao' là bao nhiêu?
A: Không có con số phổ quát - hãy so sánh với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất máy biến áp và đường cơ sở lịch sử. Tăng đột ngột hoặc dòng điện cản trở việc bảo vệ 'quá cao.'

Câu hỏi: Việc ghép điện dung từ các dây cáp dài có thể trông giống như bị rò rỉ không?
Đáp: Có — các đường cáp dài và tấm chắn không nối đất tạo ra dòng điện dung tới đất. Sử dụng kẹp pha và nối đất tấm chắn cáp để chẩn đoán.

Hỏi: Liệu lọc dầu có luôn khắc phục được rò rỉ không?
Đ: Không phải lúc nào cũng vậy. Lọc/khử nước sẽ hữu ích khi độ ẩm hoặc chất gây ô nhiễm hòa tan là nguyên nhân. Nếu lớp cách điện rắn hoặc ống lót bị hỏng thì cần phải thực hiện thêm công việc.