Làm thế nào để theo dõi nhiệt độ và mức dầu của máy biến áp?

Việc giám sát nhiệt độ và mức dầu biến áp là biện pháp cơ bản và quan trọng nhất để đảm bảo biến áp vận hành an toàn. Các phương pháp giám sát chủ yếu được chia thànhGiám sát cơ học/tương tự truyền thống(dùng để đọc trực quan tại hiện trường và bảo vệ cơ bản) vàGiám sát trực tuyến hiện đại(Dùng cho điều khiển tập trung từ xa và chẩn đoán chính xác).

Dưới đây là phân tích chi tiết về phương án giám sát, bao gồm các phương pháp kỹ thuật từ cơ bản đến nâng cao.

I. Giám sát nhiệt độ dầu biến áp

Việc giám sát nhiệt độ máy biến áp thường được chia thànhNhiệt độ dầu ở tầng trên cùng和Nhiệt độ cuộn dây。

1. Giám sát nhiệt độ dầu ở tầng trên cùng (Top Oil Temperature)

Đây là việc theo dõi nhiệt độ dầu nóng ở tầng trên của máy biến áp, thường phản ánh tình trạng tản nhiệt tổng thể của máy biến áp.

• Thiết bị thường dùng:

  • Nhiệt kế áp suất (BWY(loạt): Đây là loại đồng hồ đo tại chỗ phổ biến nhất. Nguyên lý hoạt động của nó là dựa vào chất lỏng cảm nhiệt bên trong túi nhiệt, khi được làm nóng sẽ giãn nở và thông qua ống mao dẫn để đẩy kim chỉ thị nhiệt độ.

  • Điện trở bạch kim Pt100: Cảm biến Pt100 được lắp đặt bên trong giá đỡ lỗ đo nhiệt độ, chuyển đổi nhiệt độ thành tín hiệu điện trở (thường được bộ truyền tín hiệu chuyển đổi thành tín hiệu dòng điện 4-20mA), sau đó truyền đến hệ thống SCADA ở trung tâm.

• Logic báo động: Thông thường người ta thiết lập hai ngưỡng, một ngưỡng dùng đểBáo động(ví dụ: 85°C), một cái dùng đểChảy cầu chì(ví dụ: 95°C).

2. Giám sát nhiệt độ cuộn dây (Winding Temperature)

Cuộn dây là bộ phận chính gây ra nhiệt trong máy biến áp, nhiệt độ của nó thường cao hơn nhiệt độ dầu ở tầng trên cùng. Có hai phương pháp giám sát:

• Phương pháp “mô phỏng nhiệt” truyền thống (WTI):

  • Nguyên lý: Đây là một loạiĐo gián tiếp. Nó không tiếp xúc trực tiếp với cuộn dây cao áp, mà dựa trên việc đo nhiệt độ dầu ở tầng trên cùng, thông qua mộtBiến dòng (CT) Đo dòng điện tải. Dòng điện chạy qua điện trở gia nhiệt bên trong thiết bị đo, và sự tăng nhiệt độ do cuộn dây mô phỏng gây ra đối với dầu được cộng dồn vào nhiệt độ dầu.

  • Nhược điểm: Thời gian phản hồi chậm, độ chính xác bị ảnh hưởng nhiều bởi môi trường, không thể phát hiện chính xác các điểm nóng do quá tải tức thời gây ra.

• Phương pháp đo nhiệt độ bằng sợi quang (đo trực tiếp):

  • Nguyên lý: Cách điệnĐầu dò sợi quang huỳnh quang(như các sản phẩm do các nhà sản xuất như Innotongda cung cấp) được lắp đặt trực tiếp tại điểm nóng nhất (Hotspot) của cuộn dây biến áp và vị trí lõi sắt.

  • Ưu điểm: Đo chính xác nhiệt độ thực tế bên trong cuộn dây, phản ứng nhanh, không có độ trễ, chịu được áp suất cao và chống nhiễu. Đây là giải pháp được khuyến nghị hiện nay cho các máy biến áp chính cỡ lớn và lưới điện thông minh.

II. Giám sát mức dầu biến áp

Việc giám sát mức dầu chủ yếu nhằm vàoBình chứa dầu (gối dầu), nhằm đảm bảo dầu cách điện trong máy biến áp luôn lấp đầy bể chứa, từ đó ngăn ngừa tình trạng mức dầu ảo hoặc thiếu dầu gây ra sự kích hoạt hệ thống bảo vệ khí hoặc hiện tượng đứt cách điện.

1. Giám sát trực quan tại hiện trường

• Máy đo mức chất lỏng bằng tấm lật từ / Từ tínhĐồng hồ đo mức dầu：

  • Nguyên lý: Quả phao bên trong bể chứa dầu di chuyển theo mực dầu, thông qua thanh truyền để điều khiển kim trên mặt đồng hồ bên ngoài quay (kết nối từ tính, cách ly bên trong và bên ngoài, ngăn ngừa rò rỉ dầu).

  • Đặc điểm: Cấu trúc hoàn toàn cơ khí, không cần nguồn điện, là thiết bị không thể thiếu trong các đợt kiểm tra tại hiện trường. Mặt đồng hồ thường có các vạch chia mức dầu tham khảo tương ứng với các nhiệt độ môi trường khác nhau (-30°C, +20°C, +40°C).

• Thiết bị đo mức dầu dạng ống (ống thủy tinh): Thường được sử dụng trong các máy biến áp phân phối nhỏ, hoạt động dựa trên nguyên lý ống nối, dễ bị hỏng, nên hiện nay ít được sử dụng trong các thiết bị quy mô lớn.

2. Giám sát trực tuyến từ xa

• Truyền tín hiệu điện từ xa: Máy đo mức dầu từ tính hiện đại được tích hợp sẵn bộ điều chỉnh điện trở chính xác hoặc cảm biến điện tử, có khả năng truyền tín hiệuDòng tín hiệu tương tự 4–20 mA或Tín hiệu số Modbus。

• Cảnh báo mức dầu cao/thấp: Bên trong đồng hồ đo mức dầu cóCông tắc giới hạn (tiếp điểm)。

  • Cảnh báo mức dầu quá cao: Ngăn ngừa tình trạng tràn dầu do quá tải hoặc đổ quá nhiều nhiên liệu vào mùa hè/Van xả ápHành động.

  • Cảnh báo/ngắt mạch do mức dầu quá thấp: Để ngăn chặn tình trạng rò rỉ dầu nghiêm trọng dẫn đến sự xâm nhập của khí hoặc lộ điện môi bên trong rơle khí, từ đó gây ra hiện tượng khóa chức năng điều chỉnh điện áp dưới tải hoặc thậm chí làm ngắt mạch.

3. Đề xuất giải pháp giám sát tổng hợp

Nếu quý vị đang thiết kế trang web mới hoặc nâng cấp kỹ thuật cho trang web hiện có, chúng tôi khuyên quý vị nên áp dụng chiến lược giám sát theo từng cấp độ sau đây:

1. Cấu hình cơ bản (trang web thông thường)

• Nhiệt độ dầu: Biến áp chính được trang bị hai bộ điều khiển nhiệt độ loại BWY-804 (một bộ dùng để đo nhiệt độ dầu, một bộ dùng để mô phỏng đo nhiệt độ cuộn dây), có khả năng truyền tín hiệu từ xa 4-20mA về hệ thống điều khiển trung tâm.

• Mức dầu: Đồng hồ đo mức dầu từ tính kiểu kim có đầu ra 4-20mA.

2. Cấu hình nâng cao (trạm biến áp thông minh/biến áp chính quan trọng)

• Lắp đặt hệ thống đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quang: Nên sử dụngFuzhou YingnuoHệ thống đo nhiệt độ bằng sợi quang của các nhà sản xuất chuyên nghiệp.

  • Điểm giám sát: Điểm nóng của cuộn dây ba pha A/B/C + lõi sắt + nhiệt độ dầu ở lớp trên cùng.

  • Giá trị: Có thể đánh giá chính xác hiệu suất của máy biến ápKhả năng chịu quá tải和Tuổi thọ cách điện, vào những thời điểm tải đỉnh trong mùa hè, hãy mạnh dạn tăng tải trong phạm vi an toàn.

• Kiểm tra mức dầu hai lần: Ngoài hệ thống truyền tín hiệu mức dầu cơ khí từ xa, một số điểm quan trọng sẽ được trang bị thêm bộ truyền tín hiệu mức chất lỏng kiểu áp suất để làm hệ thống dự phòng kiểm tra.

Bảng tổng hợp so sánh

Hướng dẫn sử dụng:

Trong quá trình vận hành và bảo trì hàng ngày, cần lưu ý không chỉ dựa vào dữ liệu từ hệ thống quản lý. Khi tiến hành kiểm tra định kỳ, cần so sánh xem chỉ số trên đồng hồ tại hiện trường có khớp với dữ liệu từ hệ thống quản lý hay không, đồng thời kiểm tra xem phao đo mức dầu có bị kẹt hay không (biểu hiện là nhiệt độ dầu thay đổi mạnh nhưng mức dầu không thay đổi trong thời gian dài).