CHƯƠNG 3- TỔNG QUAN VỀ CHẨN ĐOÁN LỖI MÁY BIẾN ÁP DỰA VÀO KỸ THUẬT PHÂN TÍCH MẪU DẦU
3.2. Tổng quan về dầu MBA
Hình 3.1. Lưu đồ phân tích hiện tượng, nguyên nhân, phương pháp để chẩn đoán
19
Dầu cách điện trong biến áp điện thường được gọi là dầu MBA. Nó thường được sản xuất bằng cách chưng cất phân đoạn và xử lý liên tiếp từ dầu thô. Đó là lý do tại sao dầu này còn được gọi là dầu khoáng cách điện. Dầu biến thế phục vụ chủ yếu trong hai mục đích: thứ nhất là chất lỏng cách điện trong MBA điện,thứ hai là nó tản nhiệt cho biến áp và đóng vai trò như chất làm mát. Ngoài ra, dầu này còn phục vụ với hai mục đích khác: nó giúp bảo vệ lõi, cuộn dây khi được ngâm hoàn toàn trong dầu và một mục đích quan trọng của dầu này là nó ngăn cản tiếp xúc trực tiếp của oxy trong khí quyển với cellulose làm giấy cách điện của cuộn dây.Cấu tạo phân tử tổng quát của dầu MBA là [3]:
Oil - CnH2n+2 n~20-40
Hydrogen - H2
Methane - CH4
Ethane - C2H6
Ethylene - C2H4
Ethyne - C2H2 (Acetylene)
Propylene - C3H8
Propane - C3H8
(Carbonoxides - CO, CO2) Paper, pressboard - (C6H10O5)n Carbon monoxide - CO
Carbon dioxide - CO2
(Hydrocarbons - CnHm
Hydrogen - H2)
Air - N2, O2
Oxygen - O2
Nitrogen - N2
Carbon dioxide - CO2 ~300 ppm)
Hình 3.2. Dầu cách điện của hãng NYNAS
Một số thông số cụ thể của dầu cách điện cần được xem x t để xác định chất lượng phục vụ của dầu. êu cầu đối với một MBA lực là phải có độ bền điện môi cao,
20
dẫn nhiệt, độ bền hóa học và phải giữ các đặc tính này không thay đổi ở nhiệt độ cao trong thời gian dài. hông số kỹ thuật tiêu biểu của dầu là: điểm chớp cháy 140°C hoặc cao hơn, điểm rót chảy - 6°C hoặc thấp hơn, độ bền điện môi 24 MV/m (RMS) hoặc cao hơn.
Dầu biến áp có thể có một rơle phát hiện khí (Buchholz relay). Các thiết bị an toàn phát hiện sự tích tụ của khí bên trong MBA do corona, quá nóng hoặc hồ quang điện nội bộ.Các thông số của dầu biến áp được phân thành 3 loại như sau:
hông số điện: độ bền điện môi, điện trở riêng, hệ số phân tản điện môi;
hông số hoá chất: hàm lượng nước, độ axits, hàm lượng b n;
hông số vật lý: sức căng bề mặt, độ nhớt, điểm chớp cháy, điểm rót chảy.
Chất lượng dầu ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy, tuổi thọ của MBA. rong quá trình vận hành cần phải thường xuyên theo dõi tình trạng dầu để kịp thời phát hiện những thay đổi tính chất của dầu thông qua việc xác định hàng loạt các chỉ tiêu quan trọng như tạp chất cơ khí và carbon lơ lửng, độ bền cách điện, chỉ số acid, nhiệt độ chớp cháy của dầu, độ nhớt, độ trong, độ ổn định, góc tổn thất điện môi,...
a) Quá trình phá hủy MBA
Dầu bị xuống cấp tạo các sản phẩm dầu phân hủy, đặc biệt là chất keo có chứa nguyên tử kim loại, các chất có hoạt tính bề mặt dạng anion và nước ngưng tụ;
Lắng đọng các chất bán dẫn trên bề mặt dưới tác dụng của điện trường;
Biến dạng điện trường, thay đổi sự phân bố điện áp; giảm độ bền điện môi;
Phóng điện bề mặt, tỏa khí và phóng điện vòng.
b) Kiểm tra chất lượng dầu MBA
Dầu biến thế chịu ứng suất điện và cơ học trong khi MBA đang vận hành. Ngoài ra còn bị nhiễm bẩn gây ra bởi các tương tác hóa học với cuộn dây và vật liệu cách điện rắn khác, xúc tác bởi nhiệt độ hoạt động cao. Các tính chất hóa học ban đầu của dầu biến thế dầu biến đổi, khiến nó không hiệu quả sau nhiều năm. Dầu trong MBA lớn và các thiết bị điện được kiểm tra định kỳ các tính chất điện và hóa học của nó để chắc chắn rằng nó thích hợp để sử dụng tiếp. Các thông số kiểm tra gồm:
Phân tích khí hòa tan, Phân tích Furan, Phân tích PCB, Kiểm tra vật lý:
Ngoại quan và mầu sắc,
Diện áp đánh thủng,
Hàm lượng nước,
Độ axit,
Hệ số phân tán điện môi,
21
Điện trở,
B n và các chất lắng đọng,
Điểm chớp cháy,
Điểm rót chảy,
ỉ trọng,
Độ nhớt động học.
uy trình kiểm nghiệm các thông số này thường được dựa trên các tiêu chuẩn phát hành bởi IEC, AS M, IS, BS, và thử nghiệm có thể được thực hiện bằng bất kỳ phương pháp nào.
c) Các thương hiệu dầu biến thế
PLC SUPERTRANS: sản xuất bởi petrolimex.
DẦ BIẾN HẾ ELEC ROL: sản xuất bởi tập đoàn RAJ PE RO Ấn Độ DẦ MÁ BIẾN ÁP N NAS N RO: sản xuất bởi tập đoàn Nynas hụy Điển.