Làm thế nào để đánh giá và xử lý các hiện tượng bất thường này trong máy biến áp?

1. Âm thanh của máy biến áp lớn hơn bình thường và đều khắp. Có thể do các nguyên nhân sau:

(1) Hiện tượng quá áp xảy ra trong lưới điện. Khi xảy ra hiện tượng nối đất một pha trong lưới điện hoặc xảy ra hiện tượng quá áp cộng hưởng, âm thanh của máy biến áp sẽ tăng lên.

(2) Khi máy biến áp bị quá tải, máy biến áp sẽ phát ra tiếng “ù” lớn. Nếu phát hiện tải của máy biến áp vượt quá giá trị quá tải bình thường cho phép, cần giảm tải máy biến áp theo quy định tại chỗ.

Giải pháp: Phân tích nguyên nhân, ghi nhận, tăng cường giám sát và khôi phục hoạt động bình thường của máy biến áp càng sớm càng tốt. Nếu nguyên nhân là do quá tải, cần thực hiện theo nguyên tắc xử lý quá tải.

2. Máy biến áp có tiếng ồn

Có thể có hiện tượng rung động do các bộ phận bị lỏng trên máy biến áp. Nếu tiếng ồn của máy biến áp tăng lên đáng kể, trong khi dòng điện và điện áp không có gì bất thường, nguyên nhân có thể là do kẹp bên trong hoặc ốc vít ép lõi sắt bị lỏng, làm tăng độ rung của tấm thép silic.

Phương pháp xử lý: Nếu không ảnh hưởng đến hoạt động của máy biến áp, có thể tạm thời không cần xử lý, ghi nhận, tăng cường giám sát, báo cáo và điều phối, đồng thời xin phép cơ quan chức năng kiểm tra và xử lý sự cố mất điện.

3. Máy biến áp có tiếng phóng điện

Máy biến áp phát ra tiếng phóng điện "lách tách". Nếu bạn thấy vầng hào quang màu xanh lam hoặc tia lửa điện gần sứ cách điện của máy biến áp vào ban đêm hoặc khi trời mưa, điều đó có nghĩa là các bộ phận sứ bị bẩn nghiêm trọng hoặc các bo mạch thiết bị tiếp xúc kém. Nếu máy biến áp bị phóng điện bên trong, đó là do phóng điện tĩnh của các linh kiện không được nối đất hoặc phóng điện giữa các vòng dây của cuộn dây, hoặc phóng điện do tiếp xúc kém của bộ chuyển mạch nấc.

Giải pháp: Tại thời điểm này, cần báo cáo cho người điều phối và các lãnh đạo có liên quan để tiến hành kiểm tra sự cố mất điện tại máy biến áp.

4. Biến áp phát ra tiếng nổ lách tách.

Điều này cho thấy lớp cách điện bên trong hoặc bề mặt của máy biến áp đã bị hỏng, và cần phải dừng máy biến áp ngay lập tức để kiểm tra.

5. Máy biến áp phát ra âm thanh như tiếng nước sôi.

Nếu máy biến áp phát ra tiếng như nước sôi, nhiệt độ thay đổi đột ngột và mực dầu dâng cao, cần phải đánh giá xem cuộn dây máy biến áp có bị ngắn mạch hay bộ chuyển mạch nấc bị tiếp xúc kém do quá nhiệt nghiêm trọng hay không, và cần phải dừng máy biến áp ngay lập tức để kiểm tra.

(2) Nhiệt độ dầu phía trên cao

Thông thường, nhiệt độ dầu của lớp trên cùng của máy biến áp cần được kiểm tra trong quá trình vận hành, và nhiệt độ của cuộn dây cần được kiểm soát bằng cách giám sát nhiệt độ dầu của lớp trên cùng để ngăn ngừa sự suy giảm và lão hóa của lớp cách điện. Trong điều kiện tải bình thường và làm mát bình thường, nếu nhiệt độ dầu máy biến áp cao hơn 10°C so với bình thường hoặc tải máy biến áp không thay đổi, mà nhiệt độ dầu tiếp tục tăng, thì sẽ xảy ra sự cố (như cháy lõi sắt và ngắn mạch giữa các vòng dây, v.v.). Lúc này, cần dừng máy biến áp ngay lập tức để ngăn ngừa sự cố máy biến áp lan rộng.

(3) Màu dầu bất thường

Thông thường, dầu máy biến áp phải có màu vàng sáng và trong suốt. Khi phát hiện màu dầu trong ống đo mức dầu thay đổi trong quá trình vận hành, cần liên hệ để lấy mẫu dầu gửi đi phân tích tại phòng thí nghiệm. Nếu màu dầu máy biến áp đột nhiên xấu đi trong quá trình vận hành, và có cặn carbon trong dầu cùng các hiện tượng bất thường khác, cần phải ngắt điện ngay lập tức để kiểm tra và xử lý.

(4) Mức dầu bất thường

Túi dầu của máy biến áp được trang bị một thiết bị đo mức dầu, thường hiển thị ba vạch mức dầu khi nhiệt độ là -30°C, +20°C và +40°C. Dựa vào ba vạch này, có thể đánh giá xem có cần bổ sung dầu hay xả dầu hay không.

Mức dầu cao:

Khi mực dầu của máy biến áp đang vận hành quá cao hoặc dầu tràn ra khỏi bình chứa dầu, trước tiên cần kiểm tra xem tải và nhiệt độ của máy biến áp có bình thường hay không. Lúc này, với sự đồng ý của người điều hành trực, cần chuyển thiết bị bảo hộ khí (khí nặng) sang chế độ báo động, sau đó tháo mặt nạ phòng độc để tiến hành xử lý. Nếu bình chứa dầu tràn do nhiệt độ môi trường cao, cần phải xả dầu.

Mức dầu thấp:

Nếu mực dầu của máy biến áp quá thấp, hệ thống bảo vệ bằng khí (khí nhẹ) sẽ hoạt động; khi thiếu dầu nghiêm trọng, lõi sắt và cuộn dây sẽ tiếp xúc với không khí, dễ bị ảnh hưởng bởi hơi ẩm và có thể gây ra sự cố cách điện. Cần bổ sung dầu. Nếu mực dầu giảm nhanh do rò rỉ lượng dầu lớn, xuống dưới mức kích hoạt rơle khí hoặc tiếp tục giảm, cần dừng máy biến áp ngay lập tức.

(5) Quá tải

Khi máy biến áp đang vận hành bị quá tải, kim chỉ thị của ampe kế vượt quá giá trị ổn định, tín hiệu, chuông báo động, v.v. có thể xuất hiện. Người vận hành cần xử lý theo các nguyên tắc sau:

①Kiểm tra xem dòng điện ở mỗi bên có vượt quá giá trị quy định hay không và báo cáo cho người trực ban.

②Kiểm tra xem mức dầu và nhiệt độ dầu của máy biến áp có bình thường hay không, và cho tất cả các bộ làm mát hoạt động cùng một lúc.

③ Điều chỉnh chế độ vận hành kịp thời. Nếu có máy biến áp dự phòng, hãy đưa vào sử dụng.

④ Liên hệ để lên lịch và điều chỉnh phân bổ tải kịp thời.

⑤ Trong trường hợp quá tải thông thường, thời gian vận hành cho phép có thể được xác định theo bội số của mức quá tải, và cần tăng cường giám sát mức dầu và nhiệt độ dầu, đồng thời không được vượt quá giá trị cho phép. Nếu thời gian bị vượt quá, cần giảm tải ngay lập tức.

⑥ Trong trường hợp quá tải đột ngột, bội số và thời gian quá tải cho phép phải được thực hiện theo quy định của nhà sản xuất. Nếu bội số và thời gian quá tải vượt quá giá trị cho phép, khả năng chịu tải của máy biến áp cũng phải được giảm theo quy định.

⑦ Tiến hành kiểm tra toàn diện máy biến áp và các hệ thống liên quan. Nếu phát hiện bất kỳ sự bất thường nào, cần báo cáo và xử lý.

(6) Hỏng hệ thống làm mát

Khi hệ thống làm mát máy biến áp (bao gồm bơm chìm và hệ thống nước làm mát) bị lỗi, và máy biến áp phát ra tín hiệu đầu vào chế độ chờ của máy làm lạnh và tín hiệu dừng hoàn toàn của máy làm lạnh, cần thực hiện các biện pháp sau:

1. Cần kiểm tra ngay xem hệ thống làm mát dự phòng đã được đưa vào hoạt động hay chưa.

2. Kiểm tra ngay nguyên nhân mất điện và khôi phục hoạt động bình thường của thiết bị làm mát càng sớm càng tốt.

3. Tăng cường giám sát nhiệt độ dầu và mực dầu của lớp trên cùng của máy biến áp, đặc biệt là trong thời gian dừng hoàn toàn của thiết bị làm mát.

4. Nếu hệ thống làm mát không thể được khôi phục trong một thời gian, cần phải xin phép giảm tải hoặc xin phép ngừng vận hành máy biến áp để tránh máy biến áp hoạt động quá thời gian không làm mát quy định, dẫn đến quá nhiệt và hư hỏng.

(7) Hành động bảo vệ khí

Các lý do dẫn đến việc sử dụng khí bảo vệ có thể là:

1. Có một lỗi nhỏ ở máy biến áp, khiến khí phát ra yếu;

2. Không khí xâm nhập vào máy biến áp;

3. Mức dầu giảm;

4. Lỗi mạch thứ cấp (chẳng hạn như nối đất hai điểm của hệ thống DC, v.v.), gây ra sự cố.

Sau khi tín hiệu bảo vệ khí xuất hiện, người vận hành cần tiến hành kiểm tra bên ngoài máy biến áp ngay lập tức. Trước tiên, kiểm tra mực dầu và màu dầu trong bình chứa dầu, xem có khí hay không, thể tích và màu sắc khí trong rơle khí, sau đó kiểm tra xem có rò rỉ dầu trong thân máy biến áp và hệ thống tuần hoàn dầu cưỡng bức hay không. Đồng thời, quan sát sự thay đổi về tải, nhiệt độ và âm thanh của máy biến áp, v.v. Sau khi kiểm tra bên ngoài, nếu không phát hiện hiện tượng bất thường nào, cần hút khí từ máy biến áp để xác định bản chất của khí, và nếu cần thiết, cần lấy mẫu dầu để kiểm tra nhằm xác định nguyên nhân gây ra sự cố.

(8) Các bộ phận và nguyên nhân dễ bị nóng trong quá trình hoạt động

1. Bộ chuyển mạch điện tiếp xúc kém

Tiếp xúc kém dẫn đến tăng điện trở tiếp xúc, tăng tiêu thụ điện năng và sinh nhiệt nghiêm trọng. Điều này đặc biệt dễ xảy ra sau khi thay đổi nấc điện áp và khi máy biến áp bị quá tải.

2. Ngắn mạch giữa các vòng dây quấn

Ngắn mạch giữa các vòng dây là hiện tượng hư hỏng lớp cách điện giữa các vòng dây liền kề. Điều này sẽ tạo ra một vòng ngắn mạch kín và làm giảm số vòng dây của pha đó. Dòng điện ngắn mạch sẽ được tạo ra bởi từ thông biến thiên trong vòng ngắn mạch, sinh ra nhiệt lượng cao và có thể gây cháy máy biến áp.

3. Có hiện tượng đoản mạch giữa các tấm thép silic lõi sắt.

Do tác động ngoại lực, sự lão hóa lớp cách điện hoặc các nguyên nhân khác, lớp sơn cách điện giữa các tấm thép silic bị hư hại, làm tăng dòng điện xoáy, gây quá nhiệt cục bộ, thậm chí dẫn đến chảy thép trong trường hợp nghiêm trọng. Đây chính là hiện tượng gọi là cháy lõi sắt.

4. Sự tiếp xúc kém giữa các bộ phận khác gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ.

Lời khuyên khi xử lý: Theo dõi sát sao sự thay đổi nhiệt độ của các bộ phận quá nhiệt để đảm bảo vận hành an toàn, phân tích nguyên nhân quá nhiệt, liên hệ bộ phận lập kế hoạch và xử lý sự cố mất điện.

2. Xử lý sự cố máy biến áp

Tổng quan: Theo mục 6.1.2 của tiêu chuẩn DL/T572-95 "Quy định vận hành máy biến áp điện":

Nếu máy biến áp gặp một trong các tình trạng sau, cần phải dừng hoạt động ngay lập tức. Nếu có máy biến áp dự phòng đang sử dụng, cần đưa máy biến áp dự phòng đó vào vận hành càng sớm càng tốt:

a. Âm thanh của máy biến áp rõ ràng lớn hơn bình thường, và có tiếng nổ lách tách bên trong;

b. Rò rỉ dầu nghiêm trọng hoặc bơm dầu vào động cơ, khiến mực dầu giảm xuống dưới mức chỉ định của thước đo mực dầu;

c. Vỏ máy bị hư hỏng nghiêm trọng và rò rỉ;

d. Máy biến áp bốc cháy kèm theo khói.

(1) Tự động ngắt máy biến áp

Sau khi máy biến áp tự động ngắt mạch, cần thực hiện các bước kiểm tra và xử lý sau:

①Sau khi máy biến áp tự động ngắt, người vận hành cần tiến hành xử lý có hệ thống, tức là đưa máy biến áp dự phòng vào hoạt động, điều chỉnh chế độ vận hành và phân bổ tải, đồng thời duy trì hệ thống vận hành và thiết bị của nó ở trạng thái bình thường.

②Kiểm tra xem biện pháp bảo vệ đó là loại nào và liệu biện pháp đó có đúng hay không.

③ Hiểu rõ xem hệ thống có bị lỗi hay không và bản chất của lỗi là gì.

④ Các điều kiện sau đây có thể được kiểm tra một lần mà không cần kiểm tra bên ngoài: nhân viên vô tình chạm vào, vận hành và trục trặc bảo vệ; chỉ có bảo vệ quá dòng điện áp thấp hoặc bảo vệ quá dòng có giới hạn thời gian hoạt động, đồng thời thiết bị cấp tiếp theo của máy biến áp ngắt mạch bị lỗi và chức năng bảo vệ của nó không hoạt động, và điểm lỗi được cô lập.

⑤ Nếu đó là bảo vệ chênh lệch áp, bảo vệ khí hoặc bảo vệ quá dòng ngắt nhanh và các biện pháp bảo vệ khác, và có tác động trong trường hợp xảy ra sự cố, cần phải tiến hành kiểm tra chi tiết máy biến áp và hệ thống của nó, ngắt điện và đo điện trở cách điện. Nghiêm cấm vận hành máy biến áp cho đến khi xác định hoặc xử lý được nguyên nhân.

(2) Tác động bảo vệ khí (ngắt)

Khi hệ thống bảo vệ khí của máy biến áp kích hoạt, cần thực hiện các bước kiểm tra và xử lý sau:

a) Thu thập khí từ rơle khí để phân tích bằng phương pháp sắc ký. Nếu không có khí, hãy kiểm tra xem các cực đấu dây và dây dẫn của mạch thứ cấp và rơle khí có được cách điện tốt hay không.

b) Kiểm tra xem mức dầu, nhiệt độ dầu và màu sắc dầu có thay đổi không;

c) Kiểm tra xem ống chống cháy nổ có bị vỡ không và bơm nhiên liệu vào;

d) Kiểm tra xem vỏ máy biến áp có bị biến dạng không và đường hàn có bị phun sơn không.

e) Nếu sau khi kiểm tra không phát hiện bất thường nào và xác nhận rằng sự cố là do lỗi của mạch thứ cấp, thì có thể kết nối hoặc ngắt kết nối hệ thống bảo vệ khí với tín hiệu trong điều kiện bật bảo vệ chênh lệch và bảo vệ quá dòng, kiểm tra nguồn điện một lần và tăng cường giám sát.

f) Nếu có khí trong rơle khí hoặc có sự cố với các mục a, b, c và d nêu trên, cần tiến hành kiểm tra khi mất điện và xử lý sự cố tương ứng.

(3) Hành động bảo vệ quá dòng của máy biến áp

Khi cơ chế bảo vệ quá dòng của máy biến áp kích hoạt, cần thực hiện các bước kiểm tra và xử lý sau:

a) Kiểm tra thanh dẫn điện và các thiết bị trên thanh dẫn điện xem có bị ngắn mạch hoặc có mảnh vụn hay không;

b) Kiểm tra xem một số thiết bị thử nghiệm của máy biến áp có bị ngắn mạch hay không;

c) Kiểm tra xem hệ thống bảo vệ phía điện áp thấp có được kích hoạt hay không, và hệ thống bảo vệ của từng đường dây có được kích hoạt hay không.

d) Khi đã xác nhận thanh cái không có điện, cần phải ngắt mạch trên thanh cái đó.

e) Trong trường hợp xảy ra sự cố với thanh cái, hãy cân nhắc chuyển mạch thanh cái hoặc chuyển tải.

f) Khi đã xác nhận đó là chuyến đi nhảy cóc sau khi kiểm tra, bạn nên liên hệ với người điều phối đang trực và thử cấp điện một lần.

g) Khi nguồn điện thử nghiệm hoạt động tốt, hãy kiểm tra từng đường dây bị lỗi một.

h) Nếu nguyên nhân là do mạch điện, chỉ có thể cấp điện trở lại sau khi đã loại bỏ yếu tố gây lỗi.

(4) Tác động bảo vệ chênh lệch của máy biến áp

Sau khi cơ chế bảo vệ chênh lệch áp của máy biến áp hoạt động, cần thực hiện các bước kiểm tra và xử lý sau:

a) Kiểm tra xem máy biến áp có hoạt động bất thường không, kiểm tra xem các sứ cách điện trong phạm vi bảo vệ chênh lệch có bị phóng điện, hư hỏng không và các dây dẫn có bị ngắn mạch không.

b) Nếu không có lỗi rõ ràng nào trong thiết bị nằm trong phạm vi bảo vệ chênh lệch, hãy kiểm tra xem mạch bảo vệ rơle và mạch thứ cấp có bị lỗi hay không, và mạch DC có bị nối đất ở hai điểm hay không.

c) Không có sai sót nào trong quá trình kiểm tra trên, và sau khi báo cáo cho kỹ sư trưởng phê duyệt, cần tiến hành thử nghiệm tăng áp khi ngắt tải, và đưa vào vận hành sau khi hoàn tất.

d) Nếu đó là sự cố vận hành do mạch điện, mạch thứ cấp, v.v. gây ra, với sự đồng ý của kỹ sư trưởng, thì có thể rút bỏ chức năng bảo vệ chênh lệch và đưa máy biến áp vào hoạt động.

e) Khi hệ thống bảo vệ chênh lệch áp và bảo vệ khí hoạt động đồng thời để ngắt máy biến áp, máy biến áp không được đưa vào vận hành nếu chưa được kiểm tra và thử nghiệm bên trong.

(5) Máy biến áp bốc cháy

Nguyên tắc xử lý hỏa hoạn tại máy biến áp: mất điện - rò rỉ dầu - dập lửa.

① Sự cố mất điện: Nếu máy biến áp bốc cháy, nếu hệ thống bảo vệ không tự động ngắt, trước tiên cần ngắt các cầu dao và công tắc cách ly được kết nối với nó, đồng thời rút bộ làm mát ra để ngắt nguồn điện. Nếu hoạt động của các thiết bị lân cận bị ảnh hưởng, cần liên hệ kịp thời để dừng hoạt động của các thiết bị lân cận.

② Xả dầu: Nếu dầu tràn ra trên đỉnh máy biến áp và gây cháy, hãy mở van xả dầu ở phần dưới của máy biến áp và xả dầu vào bể chứa dầu sự cố, sao cho mực dầu trong máy biến áp thấp hơn mặt lửa; nếu sự cố bên trong máy biến áp gây cháy, không được xả dầu để tránh nổ; nếu vỏ máy biến áp bị vỡ và dầu tràn ra, hãy đóng van điện xả dầu của bể chứa dầu máy biến áp, mở van điện xả dầu và xả dầu vào bể chứa dầu sự cố chính của máy biến áp.

③ Khởi động máy bơm nước chữa cháy, mở van nước chữa cháy và phun nước vào máy biến áp để dập tắt đám cháy.

④ Báo cáo cho cấp trên và kích hoạt kế hoạch khẩn cấp.

⑤ Thông báo cho sở cứu hỏa để được hỗ trợ.

Lưu ý: Tham gia chữa cháy mà không gây nguy hiểm cho sự an toàn cá nhân. Tốt nhất nên sử dụng khí carbon dioxide, carbon tetrachloride, bình chữa cháy bột khô và cát khô khi dập lửa; người sử dụng bình chữa cháy nên đeo mặt nạ phòng độc.