Sự cố sứ xuyên là nguyên nhân chính gây ra sự cố máy biến áp. Những sự cố này có thể dẫn đến hậu quả tốn kém: tràn dầu, nổ, cháy và chi phí đáng kể để thay thế sứ xuyên.

Sứ xuyên là thành phần quan trọng nhất của máy biến áp hạ áp (LV). Chúng quan trọng đối với hoạt động của máy biến áp vì chúng là những bộ phận tác dụng. Thật không may, sự cố sứ xuyên là nguyên nhân chính gây ra sự cố máy biến áp. Những sự cố này có thể dẫn đến hậu quả tốn kém: tràn dầu, nổ, cháy và chi phí đáng kể để thay thế sứ xuyên, đồng thời sự cố máy biến áp tạo ra cũng có thể phát sinh thêm chi phí và quan trọng hơn là thời gian ngừng hoạt động và mất điện. Gioăng dầu lão hóa, dẫn đến nứt gioăng dầu là những nguyên nhân có thể tiên đoán trước của rò rỉ máy biến áp, nhưng các thủ phạm khác cũng bao gồm điều kiện thời tiết lạnh và nóng bất lợi, khiến các túi sứ xuyên sớm bị gỉ và rò rỉ không mong muốn. Nếu rò rỉ không được phát hiện hoặc báo động mức dầu thấp không hoạt động, thì có nguy cơ xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt bên trong và hỏng máy biến áp sẽ rất cao.

Bảng 1: Nhãn thông số và Thông tin chung (Ảnh st)

* Cấp cách điện cơ bản

Hai cuộc điều tra nguyên nhân gốc rễ được đề cập ở đây đã mang lại các giải pháp để ngăn chặn sự tái diễn. Rò rỉ #1 được xử lý là rò rỉ dầu từ thùng dầu chính. Rò rỉ này đã được phát hiện trong cuộc thanh tra đơn giản. Bảo trì thường xuyên đã tạm thời khắc phục sự cố này. Nhưng sự cố lại tiếp tục diễn ra vì không xác định được nguyên nhân gốc rễ. Vụ rò rỉ #2 đã không phát hiện được cho đến khi một sự kiện khác đòi hỏi một cuộc điều tra dẫn đến việc phát hiện ra chỗ rò rỉ trên máy biến áp.

Khái quát

Nhân viên bảo trì đã báo cáo hai vị trí rò rỉ khác nhau. Rò rỉ #1 là gioăng (gioăng đệm gasket mặt bích) hộp sứ xuyên hạ áp. Gioăng dầu này nằm giữa mặt trên của máy biến áp và mặt dưới của hộp sứ xuyên. Tuy nhiên, gioăng đệm này nằm bên dưới thùng dầu phụ có dung lượng danh nghĩa hơn 950 lít dầu. Hỏng gioăng kín dầu này là rò rỉ chậm và đây không phải là kiểu hỏng hóc cho phép xả dầu ra nhanh chóng vì nó sẽ gây ra sự cố môi trường hoặc sự cố thảm họa ngay lập tức của máy biến áp, trước khi được phát hiện trong chu kỳ thanh tra trực quan hàng tuần hoặc hàng tháng bình thường.

Rò rỉ #2 đã được báo cáo có liên quan đến sứ xuyên LV. Sứ xuyên được lắp theo chiều ngang (Xem Hình 1). Mặt không khí nằm bên trong ống thanh cái LV còn mặt kia nằm trong cùng ngăn chứa dầu với máy biến áp. Bản thân sứ xuyên là sứ rắn với thanh dẫn ở giữa (Xem Hình 6). Sứ xuyên này có các gioăng giữa thanh dẫn trung tâm và sứ cách điện, giúp ngăn dầu máy biến áp rò rỉ ra ngoài. Một gioăng khác nằm giữa hộp sứ xuyên và mặt bích lắp sứ xuyên. Nếu một trong hai gioăng bị ảnh hưởng, dầu máy biến áp sẽ rò rỉ vào ống dẫn thanh cái và không được nhận ra trong các chu kỳ thanh tra thông thường. Thùng dầu phụ được đặt cao hơn các sứ xuyên LV và nếu rò rỉ phát triển thì một lượng lớn dầu có thể rò rỉ ra ngoài trước khi được phát hiện. Bụi và các mảnh vụn sẽ tích tụ trên màng dầu và theo thời gian sẽ tạo ra một đường dẫn điện phát triển đến mức xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt.

Hình 2. Hộp LV và các vị trí rò rỉ.

Điều tra - Rò rỉ #1

Trong khi trò chuyện với nhân viên bảo trì tại hiện trường, người ta cho biết sau khi phát hiện ra các rò rỉ, các bulông xung quanh hộp sứ xuyên LV đã được siết chặt và phần trên của máy biến áp được làm sạch. Trước khi thực hiện bất kỳ công việc nào, phải thanh tra gioăng giữa hộp sứ xuyên và mặt trên của máy biến áp. Không có rò rỉ nào được tìm thấy.

Hộp sứ xuyên LV trên đã được tháo bulông và nâng lên để thanh tra và lắp lại gioăng đệm. Người ta báo cáo rằng các bulông ở mặt trước của máy biến áp đã được siết chặt và các bulông bên dưới ống thanh cái LV (khu vực khó tiếp cận) ĐÃ KHÔNG được siết chặt. Khi thanh tra, người ta thấy rằng gioăng này được làm bằng vật liệu chịu dầu thích hợp, nhưng rãnh của gioăng được phát hiện là quá đầy (Xem Hình 3). Việc bất kỳ rãnh gioăng nào bị đầy đều dẫn đến việc hai bề mặt khớp nhau không thể lắp vừa với nhau đúng cách, do đó gây rò rỉ theo thời gian khi các gioăng bị lão hóa. Siết chặt có thể giúp ích tạm thời nhưng không giải quyết được vấn đề về lâu dài.

Hình 3. Như đã tìm thấy, gioăng kín dầu đã bị đầy khoảng 109%.

Hình 4. Các bulông trước đó đã được siết chặt và các vết bẩn trên mặt trên đã được làm sạch.

Hành động khắc phục Rò rỉ #1

Để ngăn chặn rò rỉ loại này tái diễn, các hành động sau đây đã được thực hiện. Rãnh gioăng này đã được thanh tra, làm sạch và một gioăng mới có kích thước phù hợp đã được lắp vào bằng cách sử dụng gioăng vòng chữ O tương thích với dầu (Nitrile Butyl N). Ngoài việc lắp một gioăng kín dầu mới và có kích thước phù hợp, khuyến cáo kiểm tra và siết chặt tất cả các đai ốc liên quan đến bất kỳ gioăng kín dầu mới nào ở chu kỳ thử nghiệm đầu tiên, thường kéo dài từ ba đến năm năm. OEM này nêu rõ trên các máy biến áp mới phải kiểm tra và siết chặt các đai ốc sau một năm. Nhưng điều này thường không thực tế do hạn chế vận hành của hầu hết các máy biến áp.

Bảng 2. Làm đầy và nén rãnh gioăng

Hình 5. Bộ gioăng được cung cấp so với gioăng mới lắp.

Điều tra Rò rỉ #2

Trong khi hỏi về vị trí rò rỉ thứ hai, người ta cho biết rằng một sứ xuyên LV đã được phát hiện rò rỉ vào ống dẫn thanh dẫn. Sau đó, người ta đã phát hiện rằng đầu cực LV phía không khí đã bị phát nóng quá mức (Xem Hình 6). Kết nối bị nóng quá mức đến nỗi các ren và các gioăng bị hỏng. Sứ xuyên này đã được thay thế.

Hình 6. Đầu cực LV bị nóng quá mức và miếng gioăng trên cùng bị hỏng.

Hành động khắc phục Rò rỉ #2

Bất kỳ sứ xuyên LV nào có dấu hiệu bị rò rỉ hoặc hỏng ren do sự cố phát nóng quá mức đều phải được thay thế vì gioăng kín dầu bên trong sẽ bị ảnh hưởng. Gioăng kín dầu mặt bích sứ xuyên LV nằm bên ngoài bản thân sứ xuyên và nằm giữa đáy của mặt bích sứ xuyên và hộp sứ xuyên LV. Gioăng kín dầu này cũng cần được thay thế khi lắp sứ xuyên mới. Đối với kết nối điện này, đầu nối sứ xuyên LV được vặn vào đầu trên của sứ xuyên, sau đó các bulông cố định phải được siết chặt (Xem Hình 8). Kết nối giữa thanh dẫn sứ xuyên và nắp sứ xuyên sau đó được xác minh bằng thử nghiệm micro-ohm. Micro-ohm cho kết nối này phải từ 20 micro-ohm trở xuống (Xem Hình 7). Một phương pháp khác ít nhạy hơn để tìm ra kết nối đầu cực sứ xuyên bị lỏng lẻo là đặt câu hỏi về giá trị điện trở cuộn dây LV lớn hơn 5% so với điện trở xuất xưởng.

Hình 7. Tính toán micro-ohm.

Hình 8. Đầu cực LV phát nóng quá mức và gioăng kín dầu trên cùng bị hỏng.

Phạm vi tình trạng cho cả hai loại rò rỉ

Trong cả hai trường hợp, sau khi các nguyên nhân gốc rễ đã được khắc phục, người ta đã chủ động thực hiện các bước để đảm bảo chúng không bao giờ tái diễn.

Phạm vi tình trạng đối với loại rò rỉ #2 tồn tại trên các sứ xuyên không có số đọc micro-ohm được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm hoặc hồ sơ bảo trì.

Phạm vi tình trạng đối với loại rò rỉ #1 tồn tại trên rãnh gioăng đã bị đầy quá mức và không thử nghiệm lại độ chặt của tất cả các đai ốc ít nhất trong chu kỳ thử nghiệm định kỳ đầu tiên.

Biên dịch: Phạm Gia Đại

Theo “tdworld’’, số tháng 1/2023

Về trang trước Lên đầu trang In bài viết