Phát hiện và xử lý phóng điện cục bộ máy biến áp

Trong một lần quét phóng điện cục bộ định kỳ, I2R phát hiện bất thường tại máy biến áp kiểu khô. Phép đo được thực hiện bằng phương pháp ultrasonic PD measurement. Vấn đề được báo cáo và máy biến áp được khuyến nghị ngừng để điều tra. Sau đó, I2R thực hiện nhiều bước kiểm tra và thử nghiệm. Kết quả đánh giá hướng đến HT cable termination. Đầu cáp được thay thế và kiểm tra lại sau xử lý.

Phát hiện bất thường tại máy biến áp

Case study của I2R có tiêu đề “Case Study 1 – Partial Discharge Activity at Transformer”. Trường hợp này xảy ra tại cơ sở của một khách hàng. Trong lần quét phóng điện cục bộ định kỳ, một bất thường được phát hiện. Đối tượng kiểm tra là máy biến áp kiểu khô. Phép đo được thực hiện bằng ultrasonic PD measurement.

Quét phóng điện cục bộ định kỳ

Hoạt động kiểm tra bắt đầu bằng một routine partial discharge scan. Trong quá trình này, I2R thực hiện ultrasonic PD measurement. Kết quả cho thấy có hoạt động bất thường tại máy biến áp kiểu khô. Hình ảnh trong case study ghi nhận trạng thái PD trước xử lý.

Sau khi phát hiện vấn đề, I2R nhanh chóng báo cáo bất thường. Đơn vị đưa ra khuyến nghị shutdown máy biến áp bị ảnh hưởng. Mục đích là tiếp tục điều tra và thực hiện khắc phục. Đây là bước được thực hiện sau lần quét ban đầu.

Xác định các nguồn có khả năng

Dựa trên vị trí phát hiện và PRPD pattern, I2R đưa ra giả thuyết. Theo giả thuyết này, PD có thể là surface discharge. Hai nguồn có khả năng được xem xét. Nguồn thứ nhất là Transformer HT Winding. Nguồn thứ hai là HT cable hoặc HT terminations.

Sau khi xác định các nguồn có khả năng, I2R tập hợp đội ngũ. Đội ngũ được tổ chức để thiết kế các quy trình cần thiết. Các giải pháp điều tra cũng được chuẩn bị. Mục tiêu là tìm nguyên nhân gốc và xử lý bất thường PD.

Đánh giá tải trước khi ngừng máy

Trước khi shutdown máy biến áp, I2R thực hiện Load profile trending study. Nghiên cứu này nhằm đánh giá power redundancy của Electrical Installation. Sau khi đánh giá, một nguồn thay thế được xác định. Nguồn này được xem là phương án khả thi cho load transfer. Phương án này được sử dụng khi máy biến áp bị ảnh hưởng ngừng hoạt động.

Load profile trending cho pha L1

Nội dung này được thực hiện trong quá trình đánh giá tải. Kết quả đánh giá giúp xác định một nguồn thay thế. Nguồn thay thế này có thể sử dụng cho việc chuyển tải.

Sau khi xác định nguồn thay thế, I2R phối hợp với khách hàng. Hai bên thống nhất một khoảng thời gian phù hợp. Khoảng thời gian này phục vụ việc shutdown máy biến áp. LEW của I2R thực hiện Electrical switching. Đội ngũ cũng thực hiện load transfer operations.

Shutdown và kiểm tra bên trong máy biến áp

Sau khi hoàn tất việc chuyển tải, máy biến áp được shutdown. Khi máy biến áp đã ngừng, I2R thực hiện visual inspection. Đội ngũ kiểm tra bên trong máy biến áp để tìm bất thường. Trong quá trình kiểm tra, một dấu hiệu được phát hiện tại đầu cáp.

Phát hiện đổi màu tại pha L1

Trong quá trình kiểm trả trực quan, một hiện tượng discolouration được quan sát. Vị trí là L1 phase của HT cable termination. Đầu cáp nằm ở phía cable end của máy biến áp.

Sau khi phát hiện dấu hiệu đổi màu, I2R tiếp tục thực hiện diagnostic tests. Các phép thử được thực hiện để kiểm tra cáp và đầu cáp. Máy biến áp cũng được kiểm tra bằng nhiều phép thử khác. Kết quả của các phép thử được sử dụng trong bước đánh giá tiếp theo.

Thực hiện các phép thử chẩn đoán

Sau visual inspection, I2R tiến hành các diagnostic tests. Một nhóm phép thử được thực hiện trên HT cable và terminations. Nhóm phép thử khác được thực hiện trên máy biến áp. Các kết quả sau đó được đội ngũ đánh giá.

Thử nghiệm HT Cable VLF và Tangent Delta

I2R thực hiện HT Cable VLF and Tangent Delta test. Mục đích được nêu trong case study là kiểm tra tình trạng HT cable và terminations.

Phép thử này được thực hiện trong quá trình điều tra bất thường. Kết quả được đưa vào quá trình đánh giá. Việc kiểm tra tập trung vào HT cable và các terminations. Sau đó, đội ngũ tiếp tục xem xét tình trạng của máy biến áp.

Kiểm tra điện trở cuộn dây

Một trong các phép thử trên máy biến áp là Transformer Winding Resistance test. Phép thử này được liệt kê trong nhóm diagnostic tests.

Kết quả của phép thử được đưa vào quá trình đánh giá. Phép thử được thực hiện cùng các phép thử khác trên máy biến áp. I2R tiếp tục thực hiện các phép kiểm tra theo nội dung của case study.

Kiểm tra tỷ số biến áp

I2R cũng thực hiện Transformer Turns-Ratio test. Đây là một trong các phép thử được thực hiện để kiểm tra Transformer. Case study có hình ảnh minh họa phép thử này.

Phép thử tỷ số biến áp được thực hiện cùng các phép thử khác. Kết quả được sử dụng trong quá trình đánh giá tình trạng của Transformer. Đây là một phần trong chuỗi diagnostic tests được I2R thực hiện.

Kiểm tra Tangent Delta của máy biến áp

Transformer Tangent Delta test cũng được thực hiện. Phép thử này nằm trong nhóm thử nghiệm đối với Transformer. Kết quả được đưa vào quá trình đánh giá nguồn PD có khả năng.

Bên cạnh đó, I2R thực hiện Power Frequency High Voltage test. Hai phép thử này nằm trong danh sách các thử nghiệm của Transformer. Các kết quả được đánh giá cùng những phép thử còn lại.

Đánh giá kết quả thử nghiệm

Sau khi hoàn thành các diagnostic tests, đội ngũ đánh giá kết quả. Qua quá trình đánh giá, nguồn PD có khả năng được xác định. Kết quả được nhận định là HT Cable termination.

HT Cable termination được xác định là nguồn có khả năng

Trước khi thực hiện các phép thử, I2R xem xét nhiều nguồn có khả năng. Các nguồn gồm Transformer HT Winding. Nguồn còn lại gồm HT cable hoặc HT terminations.

Sau khi đánh giá các kết quả thử nghiệm, nhận định được thay đổi. Đội ngũ xác định HT Cable termination là nguồn PD có khả năng. Đây là kết quả được nêu trực tiếp trong case study.

Thay thế đầu cáp

Sau khi đánh giá kết quả, một certified cable jointer được huy động. Người này thực hiện thay thế cable terminations. Công việc được tiến hành sau khi HT Cable termination được đánh giá là nguồn có khả năng.

Thực hiện thay cable terminations

Certified cable jointer được I2R huy động để thực hiện công việc. Nội dung case study ghi nhận việc thay đầu nối cáp. Đây là bước xử lý được thực hiện sau quá trình kiểm tra.

Sau khi công việc thay thế hoàn thành, các phép thử tiếp tục được thực hiện. I2R tiến hành kiểm tra lại HT cable. Mục đích là xác nhận kết quả sau rectification.

Kiểm tra sau khi thay thế

Sau công việc thay cable terminations, I2R thực hiện lại HT Cable VLF and Tangent Delta test. Phép thử được thực hiện để xác nhận kết quả post-rectification. Kết quả cho thấy HT Cable tangent delta value được cải thiện.

Sau đó, máy biến áp được Energised. Máy biến áp được put back into service. Tiếp theo, I2R thực hiện một post rectification PD scan. Kết quả cho thấy PD đã được cleared.

Quét PD sau khắc phục

Hình ảnh này thể hiện kết quả sau quá trình khắc phục. Lần quét sau rectification cho thấy PD đã được cleared.

Kết quả này được ghi nhận sau khi thay cable terminations. Trước đó, HT Cable VLF và Tangent Delta đã được thực hiện lại. Giá trị HT Cable tangent delta được cải thiện sau công việc thay thế.

Trình tự xử lý trong case study

Ca nghiên cứu bắt đầu bằng việc quét phóng điện cục bộ định kỳ, phát hiện bất thường tại máy biến áp kiểu khô bằng phương pháp đo siêu âm. I2R khuyến nghị ngừng vận hành để điều tra và khắc phục. Sau kiểm tra, hiện tượng đổi màu được phát hiện tại đầu cáp cao áp pha L1.

Các phép kiểm tra chẩn đoán cho thấy đầu cáp cao áp là nguồn có khả năng gây phóng điện cục bộ. Đầu cáp được thay thế, sau đó kiểm tra lại VLF và Tangent Delta cho thấy kết quả được cải thiện.

Máy biến áp được đưa trở lại vận hành. Quét phóng điện cục bộ sau khắc phục xác nhận hiện tượng đã được loại bỏ. Toàn bộ quá trình hoàn thành trong vòng 24 giờ.

Kết quả

Trong trường hợp này, bất thường được phát hiện khi quét phóng điện cục bộ định kỳ tại máy biến áp kiểu khô bằng phương pháp đo siêu âm. I2R khuyến nghị ngừng vận hành máy biến áp và thực hiện nghiên cứu xu hướng phụ tải để xác định nguồn thay thế cho việc chuyển tải.

Sau khi shutdown, kiểm tra trực quan phát hiện hiện tượng đổi màu tại đầu cáp cao áp pha L1. Các phép thử chẩn đoán gồm VLF, Tangent Delta, điện trở cuộn dây, tỷ số biến áp, Tangent Delta của máy biến áp và thử điện áp cao tần số công nghiệp. Kết quả cho thấy đầu cáp cao áp là nguồn phóng điện cục bộ có khả năng.

Đầu cáp được thay thế bởi kỹ thuật viên nối cáp được chứng nhận. Kết quả kiểm tra lại cho thấy giá trị Tangent Delta của cáp cao áp được cải thiện. Máy biến áp được đóng điện và đưa trở lại vận hành. Quét phóng điện cục bộ sau khắc phục xác nhận hiện tượng phóng điện cục bộ đã được loại bỏ.

Nguồn tham khảo: I2R Consulting & Engineering Services, “Case Study 1 – Partial Discharge Activity at Transformer”.