Trong máy biến áp nguồn, Bộ thay đổi nấc khi tải (OLTC) là bộ phận duy nhất liên quan đến chuyển động cơ học và cũng là một trong những bộ phận có tỷ lệ hỏng hóc tương đối cao. Số liệu thống kê vận hành chỉ ra rằng một phần đáng kể các sự cố máy biến áp là do OLTC gây ra. Do đó, việc tiến hành giám sát tình trạng thường xuyên của OLTC-để phát hiện kịp thời các vấn đề như xói mòn tiếp điểm bên trong, điện trở chuyển tiếp bất thường hoặc-thời gian chuyển mạch không tuân thủ-là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của máy biến áp.
Bài viết này cung cấp bản phân tích chi tiết về nguyên tắc làm việc, các thông số chính, phương pháp kiểm tra và các ứng dụng chẩn đoán-lỗi thực tế của máy kiểm tra OLTC máy biến áp, giúp các kỹ thuật viên ngành điện hiểu biết sâu sắc về các yếu tố kỹ thuật cần thiết và giá trị ứng dụng tại hiện trường của quy trình kiểm tra này.
I. Công cụ thay đổi nhấn khi tải-là gì và tại sao phải thử nghiệm nó?
Bộ thay đổi nút tải trên-tải (OLTC) là một thiết bị được lắp đặt trên máy biến áp để điều chỉnh điện áp đầu ra bằng cách thay đổi vị trí nút cuộn dây trong khi máy biến áp đang hoạt động có tải. Không giống như các bộ thay đổi vòi ngắt mạch (hoặc không{3}} tải), OLTC có thể điều chỉnh điện áp mà không làm gián đoạn nguồn điện, khiến chúng được sử dụng rộng rãi trong lưới điện hiện đại.
Nguyên lý hoạt động cốt lõi của OLTC liên quan đến việc sử dụng điện trở chuyển tiếp (hoặc cuộn kháng chuyển tiếp) để đạt được sự chuyển tiếp suôn sẻ giữa các vị trí chạm trong quá trình chuyển mạch. Điều này đảm bảo rằng dòng điện không bị gián đoạn và không tạo ra dòng điện tuần hoàn quá mức. Toàn bộ hoạt động chuyển mạch được hoàn thành trong khoảng thời gian rất ngắn thông qua một chuỗi các hoạt động cơ học được phối hợp chính xác.
Vì OLTC là một thành phần cơ-hỗn hợp điện phải hoạt động thường xuyên nên nó phải đối mặt với nhiều vấn đề trong quá trình sử dụng-lâu dài: các điểm tiếp xúc có thể bị mòn hoặc mòn do chuyển đổi nhiều lần; điện trở chuyển tiếp có thể bị thay đổi điện trở hoặc thậm chí bị đứt do quá nóng; và cơ chế chuyển mạch có thể gặp phải các vấn đề về đồng bộ hóa hoặc thời gian chuyển đổi quá mức. Nếu những lỗi này không được phát hiện kịp thời, hậu quả có thể xảy ra từ chất lượng điều chỉnh điện áp bị ảnh hưởng đến các tai nạn nghiêm trọng liên quan đến cháy máy biến áp.
Do đó, sử dụng các công cụ kiểm tra chuyên nghiệp để đo lường định lượng các đặc tính hoạt động của OLTC là một phương pháp quan trọng để đánh giá tình trạng của nó và phát hiện sớm các khiếm khuyết tiềm ẩn.
II. Nguyên tắc cơ bản của việc kiểm tra bật{1}}tải nút thay đổi thao tác nhấn
Nguyên tắc thử nghiệm cốt lõi của máy thử nghiệm-bộ điều chỉnh vòi có tải (OLTC) biến áp liên quan đến việc giám sát sự dao động dòng điện hoặc điện áp trong quá trình thay đổi vòi-để nắm bắt các đặc tính động và phân tích hiệu suất hoạt động của công tắc.
Trong quá trình thử nghiệm, dòng điện thử nghiệm DC ổn định thường được đưa vào mạch tiếp điểm của bộ đổi nấc. Khi bộ đổi vòi thực hiện thao tác chuyển đổi, các liên hệ sẽ trải qua một chuỗi "thực hiện-chuyển đổi-ngắt liên tục". Trong suốt quá trình này, việc chèn và loại bỏ các điện trở chuyển tiếp gây ra sự dao động tương ứng về dòng điện (hoặc điện áp) của mạch.
Người thử nghiệm sử dụng công nghệ lấy mẫu tốc độ cao để liên tục ghi lại dạng sóng của những thay đổi động này. Bằng cách phân tích dạng sóng, các thông số thời gian chính-chẳng hạn như thời gian chuyển tiếp và tổng thời gian chuyển đổi-có thể được đo chính xác. Ngoài ra, hệ thống có thể phát hiện các điểm bất thường như gián đoạn dòng điện (trong đó dòng điện trong mạch giảm xuống 0 trong giây lát) trong quá trình chuyển đổi.
Những người thử nghiệm OLTC hiện đại thường sử dụng-công nghệ thu thập dữ liệu tốc độ cao và xử lý dạng sóng kỹ thuật số. Với tần số lấy mẫu cao, chúng có thể nắm bắt chính xác các chi tiết chuyển mạch ở mức mili giây hoặc thậm chí micro giây. Sau khi hoàn thành thử nghiệm, thiết bị sẽ tự động vẽ dạng sóng chuyển mạch và tính toán các thông số liên quan; sau đó, người vận hành có thể đánh giá trạng thái hoạt động của bộ đổi vòi bằng cách phân tích dạng sóng và dữ liệu.
III. Phân tích các thông số kiểm tra chính
Khi sử dụng máy kiểm tra OLTC máy biến áp, cần đặc biệt chú ý đến các thông số chính sau:
1. Thời gian chuyển tiếp
Thời gian chuyển tiếp đề cập đến khoảng thời gian trong quá trình chuyển đổi khi điện trở chuyển tiếp được kết nối với mạch. Đây là một trong những thông số quan trọng nhất để đánh giá hiệu suất hoạt động của bộ thay đổi vòi khi{1}}có tải. Cả thời gian chuyển tiếp quá dài và quá ngắn đều bất thường: thời gian quá dài có thể khiến điện trở chuyển tiếp quá nóng và hỏng, trong khi thời gian quá ngắn có thể tạo ra dòng điện tuần hoàn đáng kể. Thời gian chuyển tiếp phải tuân theo các giá trị tiêu chuẩn do nhà sản xuất bộ đổi vòi quy định.
2. Chuyển đổi thời gian
Thời gian chuyển đổi đề cập đến tổng thời gian cần thiết để hoàn thành quá trình chuyển đổi từ vị trí nhấn này sang vị trí nhấn tiếp theo. Nó phản ánh tốc độ và sự phối hợp hoạt động của cơ chế chuyển mạch.
3. Dạng sóng chuyển tiếp (Switching Waveform)
Bằng cách phân tích đường cong dạng sóng của quá trình chuyển mạch, người ta có thể xác định trực quan xem quá trình chuyển mạch có trơn tru và liên tục hay không, liệu hoạt động của các tiếp điểm khác nhau có được phối hợp đúng cách hay không và liệu có xảy ra hiện tượng gián đoạn dòng điện hay không. Dạng sóng đóng vai trò là cơ sở quan trọng để đánh giá chất lượng vận hành của bộ đổi vòi.
4. Đồng bộ ba pha
Đối với-bộ chuyển đổi vòi ba pha, hoạt động của các tiếp điểm trên ba pha về cơ bản phải đồng bộ. Việc thiếu tính đồng bộ (tức là tính đồng thời kém) cho thấy có thể có lỗi cơ học trong cơ cấu chuyển mạch. Tính đồng bộ ba pha là chỉ báo quan trọng để đánh giá bộ thay đổi vòi ba pha.
5. Giá trị điện trở chuyển tiếp
Điện trở chuyển tiếp là thành phần quan trọng của bộ thay đổi vòi khi tải. Việc kiểm tra cho phép tính toán hoặc đánh giá xem giá trị điện trở chuyển tiếp có bình thường hay không và liệu có tồn tại các vấn đề như độ lệch điện trở hoặc đứt gãy hay không.
6. Tính liên tục của dòng điện
Trong quá trình hoạt động chuyển mạch bình thường, dòng điện trong mạch phải liên tục; không được có sự gián đoạn nhất thời nào giảm xuống không. Bất kỳ sự gián đoạn nào của dòng điện đều cho thấy có sự cố tiếp xúc nghiêm trọng và đóng vai trò là tiêu chí quan trọng để chẩn đoán lỗi.
IV. Các phương pháp thử nghiệm phổ biến và các yếu tố cần thiết trong vận hành
Trong thực tế, việc thử nghiệm bộ thay đổi vòi khi tải thường tuân theo quy trình làm việc sau:
Đầu tiên,{0}}hãy chuẩn bị trước bài kiểm tra. Nối đất và phóng điện hoàn toàn một cách đáng tin cậy cho máy biến áp đang được thử nghiệm, ngắt kết nối bên ngoài và đảm bảo an toàn khi vận hành. Ngoài ra, hãy xác minh kiểu máy của bộ đổi vòi, số lượng vòi và-các thông số tiêu chuẩn do nhà sản xuất chỉ định để chuẩn bị cho các phép đo và so sánh dữ liệu tiếp theo.
Tiếp theo, sửa hệ thống dây điện. Kết nối dây dẫn thử nghiệm với các đầu nối cuộn dây tương ứng của bộ chuyển đổi nấc theo hướng dẫn sử dụng thiết bị. Đối với thử nghiệm ba-pha, hãy đảm bảo kết nối trình tự pha-chính xác và tiếp xúc tốt.
Sau đó, thực hiện bài kiểm tra. Sử dụng cơ cấu vận hành bộ đổi nấc của máy biến áp (bằng điện hoặc bằng tay) để điều khiển bộ đổi nấc để chuyển đổi vị trí (tăng hoặc giảm). Đồng thời, người kiểm tra sẽ tự động thu thập và ghi lại dữ liệu dạng sóng cho toàn bộ quá trình chuyển mạch.
Cuối cùng là phân tích dữ liệu. Sau khi kiểm tra, hãy đọc các thông số như thời gian chuyển tiếp, tổng thời gian chuyển mạch và tính đồng bộ ba pha-được thiết bị hiển thị. Kiểm tra dạng sóng chuyển mạch, so sánh chúng với các giá trị tiêu chuẩn và đánh giá tình trạng của thiết bị.
Trong thực tế, các phép đo thường được thực hiện ở mọi vị trí chạm để đánh giá toàn diện hiệu suất của từng thao tác chuyển mạch và phát hiện các sự cố tiềm ẩn tại các vị trí chạm cụ thể.
V. Ứng dụng thử nghiệm trong chẩn đoán sự cố máy biến áp
Thử nghiệm-bộ chuyển đổi vòi{1}}khi tải (OLTC) đóng vai trò then chốt trong việc đánh giá tình trạng máy biến áp vì nó phản ánh một cách định lượng tình trạng của các bộ phận cơ và điện bên trong- mà không thể đánh giá chỉ bằng kiểm tra trực quan.
Phát hiện sự mài mòn và mài mòn tiếp điểm: Các tiếp điểm dần dần bị mài mòn và bị mài mòn trong các hoạt động chuyển mạch lặp đi lặp lại kéo dài, dẫn đến tăng điện trở tiếp xúc. Những vấn đề như vậy thường biểu hiện ở việc chuyển đổi dạng sóng và thời gian chuyển tiếp, cho phép phát hiện kịp thời thông qua thử nghiệm.
Đánh giá sự bất thường của điện trở chuyển tiếp: Sự thay đổi điện trở do quá nhiệt, thậm chí đứt điện trở, ảnh hưởng trực tiếp đến dạng sóng dòng điện trong quá trình chuyển mạch. Phân tích dạng sóng giúp xác định xem điện trở chuyển tiếp có hoạt động chính xác hay không.
Phát hiện lỗi gián đoạn dòng điện: Sự gián đoạn dòng điện trong quá trình chuyển đổi cho thấy các vấn đề tiếp xúc nghiêm trọng và có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như hư hỏng hồ quang hoặc cháy. Các công cụ kiểm tra có thể nắm bắt chính xác những gián đoạn này, cung cấp bằng chứng trực tiếp cho việc khắc phục sự cố.
Đánh giá hoạt động của cơ chế chuyển mạch: Đo thời gian chuyển mạch và đồng bộ hóa ba pha-cho phép đánh giá sự phối hợp cơ học của cơ chế chuyển mạch, giúp xác định các lỗi như gây nhiễu hoặc thiếu đồng bộ hóa.
Chẩn đoán toàn diện: Trong thực tế, thử nghiệm OLTC thường được kết hợp với các phương pháp khác-chẳng hạn như thử nghiệm điện trở DC, phân tích khí hòa tan (DGA) của dầu (cụ thể là từ vòi-ngăn chứa dầu của bộ thay dầu) và thử nghiệm tỷ số vòng dây của máy biến áp-để hình thành đánh giá toàn diện. Việc-tham chiếu chéo nhiều phương pháp là điều cần thiết để đánh giá chính xác và toàn diện về tình trạng của bộ thay đổi vòi.
Điều quan trọng cần lưu ý là phân tích so sánh là rất quan trọng khi diễn giải dữ liệu thử nghiệm. Một mặt, các thông số thời gian đo được cần được so sánh với các giá trị tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Mặt khác, dữ liệu hiện tại phải được so sánh với các bản ghi lịch sử để quan sát xu hướng, đồng thời so sánh theo chiều ngang-giữa các giai đoạn và giữa các vị trí nhấn khác nhau-giúp xác định những điểm bất thường.
VI. Phòng ngừa khi thử nghiệm
Để đảm bảo tính chính xác của kết quả kiểm tra và an toàn vận hành, bạn phải tuân thủ các điểm sau trong quá trình-thử nghiệm tại chỗ:
Đầu tiên, trước khi thử nghiệm, hãy đảm bảo máy biến áp đã được phóng điện hoàn toàn và nối đất chắc chắn, đồng thời ngắt kết nối tất cả các kết nối bên ngoài để đảm bảo an toàn cho nhân viên và thiết bị.
Thứ hai, đảm bảo tất cả các kết nối dây đều an toàn và tiếp xúc tốt; tiếp xúc kém có thể làm giảm độ chính xác của dạng sóng đo được. Thứ ba, hoạt động của bộ đổi vòi phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình đã được thiết lập, đảm bảo rằng hành động chuyển đổi được hoàn thành đầy đủ.
Thứ tư, mỗi vị trí vòi phải được kiểm tra riêng lẻ để tránh bỏ qua bất kỳ vị trí cụ thể nào có thể gây ra lỗi.
Thứ năm, các thông số và điều kiện liên quan trong quá trình thử nghiệm phải được ghi lại chính xác để làm cơ sở cho việc phân tích dữ liệu và so sánh xu hướng tiếp theo.
Tóm lại:
Là một công cụ quan trọng để kiểm tra máy biến áp chuyên dụng, máy kiểm tra-bộ thay đổi điểm nhấn khi tải (OLTC) đóng một vai trò không thể thay thế trong việc đánh giá tình trạng và chẩn đoán lỗi nhờ khả năng nắm bắt chính xác các đặc tính động của quá trình chuyển mạch. Sự hiểu biết thấu đáo về các nguyên tắc thử nghiệm, các thông số chính và phương pháp vận hành chính xác có ý nghĩa thực tiễn to lớn đối với các kỹ thuật viên điện; nó cho phép phát hiện kịp thời các lỗi tiềm ẩn của bộ đổi vòi, ngăn ngừa sự cố máy biến áp và đảm bảo vận hành lưới điện an toàn.
Với việc áp dụng ngày càng nhiều-bảo trì dựa trên điều kiện và những cải tiến trong công nghệ thử nghiệm, người thử nghiệm OLTC đang phát triển theo hướng lấy mẫu-tốc độ cao, phân tích thông minh và tích hợp nhiều-thông số. Việc chọn máy kiểm tra OLTC có độ chính xác lấy mẫu cao, khả năng phân tích dạng sóng mạnh mẽ và dễ vận hành sẽ cung cấp hỗ trợ kỹ thuật đáng tin cậy hơn cho việc vận hành an toàn máy biến áp.
