Làm thế nào để giám sát khí trong dầu biến áp

1. Giám sát bằng phương pháp sắc ký khí ngoại tuyến (phương pháp xét nghiệm truyền thống trong phòng thí nghiệm)

1. Lấy mẫu dầu

   Theo tiêu chuẩn DL/T 450-2017 “Hướng dẫn phân tích và đánh giá khí hòa tan trong dầu biến áp”, lấy mẫu dầu từ van xả dầu hoặc van lấy mẫu trên thân biến áp, đồng thời phải tránh để không khí lọt vào trong suốt quá trình và đảm bảo tính kín khí của mẫu dầu.

2. Tách dầu và khí

   Áp dụngPhương pháp khử khí trong không gian đầu cột或Phương pháp khử khí chân khôngTách các khí hòa tan trong dầu ra:

   • Phương pháp tách khí ở không gian trên bề mặt: Cho mẫu dầu vào bình kín, lắc đều ở nhiệt độ ổn định, sau đó khí trong dầu sẽ thoát lên không gian trên bề mặt bình; hút khí ở phần trên này làm mẫu để phân tích;
   • Phương pháp khử khí chân không: Sử dụng môi trường chân không để giảm độ hòa tan của khí, giúp khí trong dầu nhanh chóng tách ra, mang lại hiệu quả khử khí cao hơn, phù hợp để phát hiện khí ở nồng độ thấp.
3. Phân tích sắc ký khí

   Bơm khí đã tách vàoMáy sắc ký khí, các thành phần khí khác nhau được tách ra bằng cột sắc ký, sau đó nồng độ của từng thành phần được đo bằng các đầu dò (như đầu dò ion hóa ngọn lửa hydro FID, đầu dò dẫn nhiệt TCD), và cuối cùng tạo ra báo cáo về hàm lượng các thành phần khí.

4. Chẩn đoán sự cố

   Dựa trên kết quả kiểm tra, kết hợp vớiPhương pháp ba tỷ lệ, phương pháp khí đặc trưng, v.v., để xác định xem bên trong máy biến áp có xảy ra các sự cố như quá nhiệt, phóng điện cục bộ, phóng điện hồ quang hay không.

II. Giám sát trực tuyến khí hòa tan trong dầu (Hệ thống giám sát trực tuyến DGA)

1. Các thành phần cốt lõi của hệ thống
   • Bộ phận hút dầu / trả dầu: Kết nối với thân máy biến áp thông qua ống dẫn dầu để thực hiện việc tuần hoàn liên tục hoặc lấy mẫu gián đoạn, đảm bảo tính đại diện của mẫu dầu;
   • Bộ phận khử khí trực tuyến: Được trang bị bộ phận tách khí bằng màng hoặc mô-đun tách khí chân không, tự động tách khí khỏi dầu mà không cần can thiệp thủ công;
   • Bộ phận kiểm tra: Các bộ phận chính bao gồm máy sắc ký khí mini, cảm biến quang phổ hồng ngoại hoặc cảm biến bán dẫn; các công nghệ phát hiện khác nhau có những đặc điểm riêng biệt:

     Công nghệ kiểm tra	Ưu điểm	Nhược điểm
     Phương pháp sắc ký khí vi mô	Độ chính xác cao trong nhận diện thành phần, dải đo rộng	Chi phí thiết bị cao, kích thước hơi lớn
     Phương pháp quang phổ hồng ngoại	Tốc độ phản hồi nhanh, dễ bảo trì	Độ nhạy thấp khi phát hiện H₂ ở nồng độ thấp
     Phương pháp cảm biến bán dẫn	Chi phí thấp, kích thước nhỏ gọn	Dễ bị ảnh hưởng bởi các loại khí khác, độ chính xác ở mức trung bình
   • Bộ phận xử lý dữ liệu và truyền thông: Phân tích và lưu trữ dữ liệu giám sát, sau đó truyền lên hệ thống giám sát từ xa thông qua giao thức RS485, mạng Ethernet công nghiệp hoặc kết nối không dây (NB-IoT/5G);
   • Mô-đun phụ trợ: Bao gồm mô-đun điều khiển nhiệt độ, mô-đun hiệu chuẩn và vỏ bảo vệ (phù hợp với môi trường ngoài trời tại trạm biến áp).
2. Quy trình làm việc

   Mẫu dầu chảy từ thân máy biến áp vào hệ thống giám sát → Bộ phận khử khí tách các chất khí → Bộ phận phân tích thành phần và nồng độ khí → Bộ phận dữ liệu tính toán tốc độ tăng của khí và tạo ra đường cong xu hướng → Khi vượt quá ngưỡng cho phép, hệ thống sẽ tự động kích hoạt cảnh báo (cảnh báo bằng âm thanh và ánh sáng, thông báo trên nền tảng, tin nhắn SMS).

3. Bổ sung: Những lưu ý quan trọng khi giám sát khí trong dầu

1. Mối tương quan giữa các loại khí đặc trưng và các sự cố: Ví dụ, nồng độ acetylen (C₂H₂) tăng mạnh thường liên quan đến sự cố phóng điện hồ quang, còn nồng độ etylen (C₂H₄) tăng cao thường do sự cố quá nhiệt;
2. Hệ thống giám sát trực tuyến cần được thực hiện định kỳHiệu chuẩn ngoại tuyến, đảm bảo dữ liệu kiểm tra khớp với kết quả của phòng thí nghiệm;
3. Dữ liệu giám sát cần được phân tích tổng hợp dựa trên các yếu tố như sự thay đổi tải của máy biến áp và nhiệt độ môi trường để tránh đánh giá sai.