Làm thế nào để chọn bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây biến áp? Nguyên lý mô phỏng nhiệt và các điểm chính khi lắp đặt

• Giá trị độc đáo của bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây: Nhiệt độ bề mặt dầu ở mức bình thường không có nghĩa là nhiệt độ cuộn dây an toàn. Bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây sử dụng công nghệ mô phỏng nhiệt để tính toán nhiệt độ tại các điểm nóng của cuộn dây, tập trung vào nhiệt độ tại những vị trí nguy hiểm nhất của vật liệu cách điện trong máy biến áp. Đối với các máy biến áp chính có điện áp 110 kV trở lên, bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây là thiết bị bảo vệ không thể thiếu.
• Nguyên lý mô phỏng nhiệt: Lấy điện từ dòng tải của máy biến áp thông qua biến dòng; nhiệt lượng do bộ phận gia nhiệt bên trong túi cảm biến nhiệt tạo ra tỷ lệ thuận với bình phương của dòng tải (mô phỏng tổn thất đồng), sau đó kết hợp với nhiệt độ bề mặt cuộn dây để tính toán nhiệt độ điểm nóng của cuộn dây. Hoàn toàn không cần lắp đặt cảm biến bên trong cuộn dây cao áp.
• Mối quan hệ với bộ điều khiển nhiệt độ bề mặt dầu: Bộ điều khiển nhiệt độ bề mặt dầu dùng để theo dõi tình trạng nhiệt tổng thể, còn bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây dùng để phát hiện các điểm nóng bên trong. Mối quan hệ giữa hai thiết bị này tương tự như sự bổ sung lẫn nhau giữa nhiệt kế (đo nhiệt độ bề mặt cơ thể) và chụp CT (xác định vị trí tổn thương bên trong).

1. Giải thích chi tiết về công nghệ mô phỏng nhiệt

Cốt lõi của bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây nằm ở công nghệ mô phỏng nhiệt — cách tính toán gián tiếp nhiệt độ tại điểm nóng nhất bên trong cuộn dây mà không cần tiếp xúc trực tiếp với cuộn dây cao áp. Quy trình kỹ thuật được thực hiện như sau: đặt một bộ phận gia nhiệt bên trong túi cảm biến nhiệt; bộ phận này lấy điện từ dây dẫn ống cách điện phía hạ áp của máy biến áp thông qua biến dòng (CT). Dòng điện thứ cấp của CT tỷ lệ thuận với dòng tải của máy biến áp, lượng nhiệt do bộ phận gia nhiệt sinh ra tỷ lệ thuận với bình phương của dòng điện, điều này mô phỏng chính xác quy luật vật lý về tổn hao đồng của cuộn dây (I²R). Sự tăng nhiệt do bộ phận gia nhiệt tạo ra được cộng dồn vào nhiệt độ bề mặt dầu, và giá trị hiển thị trên mặt đồng hồ kim chính là giá trị tính toán của nhiệt độ điểm nóng trên cuộn dây.

Ưu điểm lớn nhất của phương án đo gián tiếp này nằm ở tính an toàn — tất cả các bộ phận đo nhiệt độ đều được lắp đặt bên ngoài thùng dầu máy biến áp, hoàn toàn cách ly với cuộn dây cao áp, do đó không cần phải vào bên trong máy biến áp trong quá trình thi công và bảo trì. Sau nhiều thập kỷ được ứng dụng thực tế, công nghệ mô phỏng nhiệt đã chứng minh được độ chính xác cao khi hoạt động dưới tải ổn định.

2. Các điểm chính và lưu ý khi lắp đặt

2.1 Cài đặt CT

Bộ biến dòng điện được lắp đặt trên dây dẫn của ống cách điện phía hạ áp của máy biến áp. Tỷ số biến đổi của biến dòng điện (CT) phải khớp chính xác với thông số của bộ phận gia nhiệt trong bộ điều khiển nhiệt độ; nếu không, tỷ lệ tăng nhiệt độ mô phỏng sẽ không chính xác. Khi lắp đặt, cần đảm bảo hướng của biến dòng điện (CT) là chính xác và các kết nối trong mạch thứ cấp được siết chặt — mạch thứ cấp của biến dòng điện (CT) bị hở sẽ gây ra điện áp cao nguy hiểm.

2.2 Lắp đặt cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây và cảm biến nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ mặt dầu được lắp đặt riêng biệt vào hai giá đỡ cảm biến độc lập trên đỉnh bể chứa dầu của máy biến áp. Cả hai cảm biến đều nhúng vào lớp dầu trên cùng, nhưng cảm biến nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây có chứa bộ phận gia nhiệt, do đó cần chú ý bảo vệ đường ống mao dẫn khi lắp đặt.

2.3 Bảo vệ ống mao dẫn

Ống mao dẫn là bộ phận cơ khí dễ hỏng nhất của bộ điều khiển nhiệt độ. Khi lắp đặt, cần tránh các khúc cua gấp, va chạm gây rung động và lực ép cơ học. Nếu cần thiết, nên lắp thêm ống bảo vệ bằng kim loại dạng ống rắn hoặc ống nhựa gợn sóng để bảo vệ cơ học.

3. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

3.1 Hỏi: Bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây có chính xác không?

Trả lời: Phương pháp mô phỏng nhiệt có độ chính xác cao trong điều kiện tải ổn định và có thể đáp ứng hầu hết các yêu cầu kỹ thuật. Tuy nhiên, trong quá trình chuyển tiếp với sự dao động mạnh của tải, hiện tượng trễ nhiệt sẽ xảy ra — quán tính nhiệt của cảm biến nhiệt khiến giá trị hiển thị chậm hơn so với sự thay đổi thực tế của nhiệt độ cuộn dây. Nếu tải thay đổi đáng kể trong vòng vài chục phút, bộ điều khiển nhiệt độ sẽ cần một khoảng thời gian nhất định để phản ánh sự thay đổi đó lên kim chỉ thị.

3.2 Câu hỏi: Nếu chọn sai tỷ số biến áp CT thì sẽ có hậu quả gì?

Trả lời: Tỷ số biến áp CT quá lớn sẽ dẫn đến hiện tượng gia nhiệt không đủ và chỉ số nhiệt độ cuộn dây hiển thị thấp hơn thực tế — khiến nhân viên vận hành và bảo trì lầm tưởng rằng nhiệt độ cuộn dây vẫn an toàn trong khi thực tế đã bị quá nhiệt. Tỷ số biến đổi CT quá nhỏ sẽ dẫn đến hiện tượng gia nhiệt quá mức, chỉ số hiển thị quá cao — nhân viên vận hành và bảo trì cho rằng nhiệt độ quá cao nhưng thực tế là bình thường, dẫn đến việc giảm tải hoặc ngừng máy không cần thiết. Khi lựa chọn, nhà sản xuất phải tính toán và lựa chọn CT phù hợp dựa trên các thông số định mức của máy biến áp.

3.3 Hỏi: Có thể dùng chung ống mao dẫn cho bộ điều khiển nhiệt độ cuộn dây và bộ điều khiển nhiệt độ mực dầu không?

Trả lời: Không. Hai bộ điều khiển nhiệt độ này đều có túi cảm biến nhiệt và ống mao dẫn riêng biệt, được lắp đặt trong các giá đỡ túi cảm biến nhiệt riêng biệt. Đây là hai hệ thống đo nhiệt độ hoàn toàn độc lập, đo và hiển thị các dữ liệu nhiệt độ khác nhau.

Lưu ý: Nội dung bài viết này chỉ mang tính chất trao đổi kỹ thuật và tham khảo, không cấu thành bất kỳ cam kết mua hàng hay đề nghị ký kết hợp đồng nào. Các thông số kỹ thuật sản phẩm, phương án cấu hình và giá cả sẽ được xác định theo hợp đồng và thỏa thuận kỹ thuật đã ký kết thực tế.

Quý khách đang tìm kiếm giải pháp điều khiển nhiệt độ cuộn dây biến áp? Hãy liên hệ với Yinnotongda để nhận tư vấn lựa chọn sản phẩm và hỗ trợ kỹ thuật. Đường dây nóng: 13959168359 (cũng là số WeChat).