Bài giảng môn học Kỹ thuật cao áp - Chương 9: Hệ thống cách điện giấy - dầu cung cấp cho người học các kiến thức: Nước trong giấy và dầu cách điện, khí trong dầu cách điện. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
HỆ THỐNG CÁCH ĐIỆN GiẤY – DẦU NỘI DUNG I Nước giấy dầu cách điện II Khí dầu cách điện I Nước giấy dầu cách điện Nước tồn giấy dầu do: o Dầu tiếp xúc với khơng khí ẩm o Khơng khí ẩm xâm nhập vào máy biến áp qua khe hở vỏ máy o Lượng nước lại phận MBA sau sấy o Khơng khí ẩm xâm nhập q trình sửa chữa o Lão hóa giấy cách điện Thùng giãn dầu Khơng khí ẩm Lão hóa giấy cách điện Q trình oxy hóa Q trình thủy phân Q trình nhiệt phân Oxy hóa giấy cách điện tạo ta nước, nhóm chức carbonyl carboxyl Thủy phân giấy cách điện: cuối hình thành nên hợp chất furan Nhiệt phân giấy cách điện (min: 140oC): hình thành nước chất khí hòa tan Thùng giãn dầu Bộ phận khử ẩm (silica gel-chuyển sang màu nâu đỏ no nước) Nước tồn MBA sẽ: o Tăng tổn hao điện môi o Tăng tốc độ lão hóa cách điện o Giảm độ bền điện Cần thiết phải giảm nồng độ nước giấy dầu a) Nước dầu Nước tồn dầu dạng: o Nước hòa tan o Nước ngưng tụ thành giọt o Nước liên kết Tại đáy vỏ thùng, tồn lớp nước khối lượng riêng lớn dầu Khi máy biến áp hoạt động nhiệt độ tăng lên phần nước bị hòa tan vào dầu Nồng độ nước hòa tan cực đại dầu tỉ lệ thuận với nhiệt độ Lượng nước bão hòa giá trị nhiệt độ gọi độ ẩm tương đối 100% (RHd = 100%) Tại trạng thái cân dầu khơng khí giá trị nhiệt độ, độ ẩm tương đối không khí 100% (RHkk = 100%) RHd = 100% Tổng quát, đạt trạng thái cân độ ẩm dầu khơng khí giá trị nhiệt độ: RH d RH k Nếu trạng thái cân đạt giá trị nhiệt độ khác nhau: RH d RH k oil temperature Lượng nước dầu trạng thái cân tăng tỉ lệ với ẩm độ khơng khí nhiệt độ tăng Lượng nước bão hòa khơng khí tăng nhiệt độ tăng b) Nước giấy Giấy có độ háo nước cao Tại trạng thái cân bằng, độ ẩm giấy xác định độ ẩm khơng khí nhiệt độ giấy RH g RHk paper temperature c) Đường cong Fabre – Pichon Ví dụ: Tại trạng thái cân bằng, khơng khí có nhiệt độ 20oC độ ẩm tương đối 50% - xác định nồng độ nước dầu giấy nhiệt độ 20oC - xác định nồng độ nước dầu giấy nhiệt độ dầu tăng lên 60oC Nhiệt độ dầu 20oC 60oC Nồng độ nước dầu (ppm) 26 12 Nồng độ nước giấy (%) 1,8 II Khí dầu cách điện Trước điền đầy MBA, dầu sấy khô chân không loại bỏ chất khí nước Tuy nhiên, chất khí xâm nhập vào dầu cách sau: o Hấp thụ khơng khí o Lão hóa dầu giấy o Sự cố (điểm nhiệt, phóng điện cục bộ) N2, O2, H2 Dầu Chất khí phía bề mặt dầu Chất khí hòa tan dầu Theo định luật Henry, nồng độ bão hòa chất khí dầu (Ca) tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần (pa) chất khí hỗn hợp khí phía bề mặt dầu C a k a pa Hằng số phụ thuộc chất khí Nồng độ cực đại chất khí hòa tan dầu áp suất chất khí đạt giá trị atm phía bề mặt dầu tỉ lệ với nhiệt độ Ví dụ: N2 chiếm 80% thể tích KK O2 chiếm 20% Tại 20oC, áp suất khơng khí bề mặt dầu 101,3 kPa (1 atm) Tính nồng độ hòa tan N2 O2 dầu Áp suất riêng phần: p N 80% 101,3 81 kPa pO2 20% 101,3 20,3 kPa Nồng độ hòa tan cực đại dầu 20oC: CN2 CO2 81 8,6% 6,9 (vol %) 101,3 20,3 16% 3,2 (vol %) 101,3 KK hòa tan dầu chứa 68% N2 32% O2 khác với KK phía bề mặt dầu (80%N2 20%O2) Mỗi chất khí hòa tan dầu có áp suất riêng pa bề mặt dầu pa C a ka Hằng số Hennry Nếu tổng áp suất riêng lớn 0,9 atm sinh bọt khí dầu dễ xảy phóng điện Hằng số Hennry chất khí thay đổi theo nhiệt độ: ... Tại trạng thái cân bằng, khơng khí có nhiệt độ 20oC độ ẩm tương đối 50% - xác định nồng độ nước dầu giấy nhiệt độ 20oC - xác định nồng độ nước dầu giấy nhiệt độ dầu tăng lên 60oC Nhiệt độ dầu... nồng độ hòa tan N2 O2 dầu Áp suất riêng phần: p N 80% 101,3 81 kPa pO2 20% 101,3 20,3 kPa Nồng độ hòa tan cực đại dầu 20oC: CN2 CO2 81 8,6% 6 ,9 (vol %) 101,3 20,3 16% 3,2 (vol... nhiệt độ tăng Lượng nước bão hòa khơng khí tăng nhiệt độ tăng b) Nước giấy Giấy có độ háo nước cao Tại trạng thái cân bằng, độ ẩm giấy xác định độ ẩm không khí nhiệt độ giấy RH g RHk paper