Giám sát trực tuyến ống cách điện biến áp là gì? Giải thích chi tiết về giám sát cách điện và giám sát phóng điện cục bộ

• Đối tượng giám sát: Ống cách điện cao áp của máy biến áp — bộ phận quan trọng kết nối cuộn dây bên trong máy biến áp với thanh cái bên ngoài. Tình trạng cách điện của ống cách điện có ảnh hưởng trực tiếp đến sự vận hành an toàn của máy biến áp; sự suy giảm cách điện là nguyên nhân hỏng hóc phổ biến nhất của ống cách điện
• Nguyên lý giám sát: Thu thập tín hiệu dòng điện nối đất của lớp vỏ ngoài ống cách điện thông qua biến dòng điện không từ thông, từ đó trích xuất ba thông số chính là dòng rò, tổn hao điện môi và điện dung; sau đó đánh giá tình trạng cách điện của ống cách điện dựa trên xu hướng biến đổi của các thông số này
• Hai chiều giám sát: Hệ thống giám sát cách điện đánh giá mức độ cách điện tổng thể của ống cách điện thông qua sự thay đổi của hệ số tổn hao điện môi và điện dung; hệ thống giám sát phóng điện cục bộ phát hiện các khuyết tật cách điện ở giai đoạn sớm bằng cách thu nhận tín hiệu phóng điện cục bộ bên trong ống cách điện
• Lắp đặt không cần ngắt điện: Thẻ cảm biến được lắp đặt trên dây nối đất ở đầu cuối ống bảo vệ, hoàn toàn cách ly với mạch điện áp cao, quá trình lắp đặt không cần ngắt điện

1. Tại sao cần phải giám sát trực tuyến ống bọc?

Ống cách điện cao áp là một trong những bộ phận quan trọng nhất của máy biến áp, chịu toàn bộ điện áp pha và dòng tải. Cấu trúc cách điện của ống bao gồm thanh dẫn điện bên trong, lõi tụ điện và vỏ sứ bên ngoài (hoặc vỏ cách điện composite). Trong quá trình vận hành, lõi tụ điện sẽ bị lão hóa dần do ứng suất nhiệt điện và các yếu tố môi trường, dẫn đến tăng tổn hao điện môi và sự thay đổi điện dung; trong trường hợp nghiêm trọng, có thể dẫn đến hiện tượng đứt cách điện.

Hậu quả của sự cố ống cách điện là vô cùng nghiêm trọng — chỉ cần một ống cách điện bị hỏng cũng có thể dẫn đến cháy hoặc thậm chí nổ máy biến áp. Việc kiểm tra ống cách điện truyền thống phụ thuộc vào các thử nghiệm phòng ngừa định kỳ khi ngắt điện, khoảng cách giữa hai lần thử nghiệm có thể lên đến vài năm, trong thời gian đó, sự thay đổi trạng thái cách điện nằm trong vùng mù. Giám sát trực tuyến ống cách điện đã lấp đầy khoảng trống này, cung cấp dữ liệu thời gian thực về trạng thái cách điện của ống cách điện thông qua phương pháp giám sát liên tục.

2. Các thông số giám sát chính

3. Sự khác biệt giữa giám sát cách điện và giám sát phóng điện cục bộ

3.1 Giám sát cách điện — Đánh giá tình trạng tổng thể

Việc giám sát cách điện tập trung vào tính năng cách điện tổng thể của ống bọc. Bằng cách đo liên tục hệ số tổn hao điện môi và điện dung, có thể đánh giá mức độ lão hóa của lớp cách điện trên ống bọc. Sự gia tăng chậm chạp của hệ số tổn hao điện môi là biểu hiện của quá trình lão hóa bình thường của lớp cách điện; trong khi sự gia tăng nhanh chóng của hệ số tổn hao điện môi hoặc sự thay đổi đột ngột của điện dung là dấu hiệu cho thấy lớp cách điện đang gặp vấn đề. Việc giám sát cách điện tập trung vào những xu hướng thay đổi trong trung và dài hạn.

3.2 Giám sát phóng điện cục bộ — Phát hiện các khuyết tật cục bộ

Hệ thống giám sát phóng điện cục bộ tập trung vào việc phát hiện sự hiện diện của hiện tượng phóng điện cục bộ bên trong ống cách điện. Ngay cả khi hệ thống cách điện tổng thể vẫn còn tốt, những khe hở nhỏ, tạp chất hoặc hư hỏng cơ học bên trong ống cách điện cũng có thể gây ra hiện tượng phóng điện cục bộ. Hệ thống giám sát phóng điện cục bộ có thể phát hiện các tín hiệu hư hỏng ở giai đoạn sớm này, tập trung vào việc cảnh báo sự cố trong ngắn hạn.

3.3 Giải pháp tích hợp

Một số hệ thống giám sát ống cách điện tích hợp đồng thời chức năng giám sát cách điện và giám sát phóng điện cục bộ, cung cấp đánh giá toàn diện về tình trạng ống cách điện từ tổng thể đến chi tiết trên cùng một nền tảng. Đối với các máy biến áp quan trọng, giải pháp tích hợp này mang lại phạm vi giám sát ống cách điện toàn diện nhất.

4. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

4.1 Hỏi: Sự khác biệt giữa việc giám sát vỏ bọc và giám sát thân máy biến áp là gì?

Trả lời: Ống cách điện là bộ phận độc lập với thân máy biến áp, có cấu trúc cách điện và các dạng sự cố riêng biệt. Việc giám sát sắc ký dầu hoặc phóng điện cục bộ của máy biến áp chủ yếu tập trung vào các sự cố bên trong thùng dầu máy biến áp, trong khi các vấn đề của ống cách điện (như vết nứt trên ống sứ, lõi tụ điện bị ẩm) có thể hoàn toàn không được hệ thống giám sát thân máy phát hiện. Do đó, ống cách điện cần có phương án giám sát chuyên biệt.

4.2 Câu hỏi: Việc tổn hao điện trở tăng lên có nhất thiết đồng nghĩa với việc phải thay ống bọc không?

Trả lời: Không hẳn. Việc tổn hao điện môi tăng dần là quá trình lão hóa cách điện bình thường. Nếu tốc độ tăng ổn định và giá trị tuyệt đối vẫn nằm trong phạm vi kiểm soát được, có thể tiếp tục vận hành. Nếu tổn hao điện môi tăng nhanh hoặc có sự biến động đáng kể trong thời gian ngắn, cần phải tiến hành bảo dưỡng hoặc thay thế càng sớm càng tốt.

4.3 Hỏi: Hệ thống giám sát ống bọc có thể đo đạc các thiết bị khác không?

Trả lời: Nguyên lý kỹ thuật của hệ thống giám sát ống bọc (đo dòng điện nối đất tại đầu cuối để xác định các thông số cách điện) cũng áp dụng cho các thiết bị điện dung khác — như biến dòng, biến áp, thiết bị chống sét cao áp, v.v. Một hệ thống duy nhất có thể giám sát đồng thời tình trạng cách điện của nhiều loại thiết bị điện dung trong trạm biến áp.

4.4 Câu hỏi: Ống bảo vệ ngoài trời có bị ảnh hưởng nhiều bởi các yếu tố môi trường không?

Trả lời: Ảnh hưởng khá lớn. Nước mưa, bụi bẩn và sự thay đổi nhiệt độ đều có thể tác động đến dòng rò trên bề mặt ống bọc và hệ số tổn hao điện môi. Hệ thống giám sát chất lượng cao sẽ sử dụng thuật toán bù đắp môi trường và phân tích xu hướng để phân biệt giữa những dao động do môi trường và sự suy giảm cách điện thực sự.

4.5 Câu hỏi: Việc lắp đặt hệ thống giám sát ống bọc có cần phải thay đổi bản thân ống bọc không?

Trả lời: Không cần thiết. Cảm biến được lắp đặt trên dây nối đất của lớp vỏ bảo vệ cuối ống cách điện, không tiếp xúc với phần điện áp cao và không cần thực hiện bất kỳ thay đổi nào đối với thân ống cách điện. Tuy nhiên, trước khi lắp đặt, cần xác nhận xem phương thức nối đất của lớp vỏ bảo vệ cuối ống có phù hợp để lắp đặt cảm biến hay không.

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 bán hay đề nghị 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. Các dữ liệu kỹ thuật và trường hợp điển hình được đề cập trong bài viết đều lấy từ các nguồn thông tin công khai và thực tiễn công trình; mọi thay đổi sẽ không được thông báo riêng.

Quý khách đang cần giải pháp giám sát trực tuyến ống cách điện biến áp? Hãy liên hệ với Yinnotongda để nhận tài liệu sản phẩm và hỗ trợ tư vấn kỹ thuật. Đường dây nóng: 13959168359 (cũng là số WeChat).