Khi một máy biến áp bị “nổ”, một sự cố hoặc tình trạng bất thường nghiêm trọng khiến thiết bị bảo vệ phải cách ly nó; tiếng nổ, ánh chớp, khói hoặc sự mất điện có thể xuất phát từ cầu chì trục xuất, hồ quang bên trong, sự cố ống lót, sự xả áp suất hoặc vật liệu cách điện bị cháy chứ không phải toàn bộ máy biến áp phát nổ.
Ý nghĩa thực sự của âm thanh và ánh sáng
Một tiếng nổ lớn có thể là thiết bị cắt mạch phía nguồn đang ngắt dòng điện sự cố. Một thiết bị chống sét bị hỏng, động vật tiếp xúc, dây dẫn va chạm, sự cố quá áp do sét đánh, sự cố cuộn dây bên trong, hoặc mối nối quá nhiệt có thể tạo ra các triệu chứng tương tự. Sự cố có thể nhìn thấy được không xác định được thành phần bị hỏng.
Hiện tượng điện nào xảy ra
Dòng sự cố tăng lên cho đến khi cầu chì, aptomat, rơ-le hoặc thiết bị bảo vệ bên trong hoạt động. Điện áp có thể sụt giảm cục bộ, các khách hàng lân cận có thể thấy hiện tượng sụt áp, và việc tự động đóng lại có thể nhanh chóng cấp điện rồi ngắt điện. Thiết bị bảo vệ giúp hạn chế hư hỏng nhưng không thể đảm bảo máy biến áp vẫn còn sử dụng được.
Nguyên nhân phổ biến
Sét đánh và hiện tượng quá áp đóng cắt, quá tải, lão hóa cách điện, độ ẩm, dầu bị ô nhiễm, các mối nối lỏng lẻo, hư hỏng sứ cách điện, ngắn mạch ngoài, thảm thực vật, động vật hoang dã và xe cộ đâm va là những nguyên nhân phổ biến gây ra sự cố. Nguyên nhân gốc rễ phải được chứng minh bằng bằng chứng thay vì suy đoán dựa trên thời tiết hay tuổi thọ thiết bị.
Hỏa hoạn, dầu mỏ và an toàn công cộng
Tránh xa máy biến áp, dây dẫn bị đứt rơi xuống đất, hàng rào, vũng nước, khói và chất lỏng rò rỉ. Không đến gần để chụp ảnh hoặc cố gắng dập lửa thiết bị điện đang có điện. Gọi dịch vụ khẩn cấp khi có hỏa hoạn hoặc thương tích và thông báo cho công ty điện lực hoặc đơn vị vận hành cơ sở.
Trình tự phản hồi tiện ích
Nhân viên vận hành xác định vị trí sự cố, cô lập và nối đất đoạn bị ảnh hưởng, kiểm tra thiết bị bảo vệ và thiết bị, thử nghiệm khi có thể, chỉ thay thế cầu chì khi an toàn, hoặc đổi máy biến áp. Sau đó, họ khôi phục điện cho khách hàng theo các giai đoạn được kiểm soát và giám sát tải cũng như điện áp.
Máy biến áp có sửa được không
Các phụ kiện bên ngoài nhỏ có thể thay thế được, nhưng hiện tượng phóng điện hồ quang bên trong, hư hỏng cuộn dây nghiêm trọng, nứt vỡ bình dầu hoặc cách điện bị ô nhiễm thường đòi hỏi việc thay thế. Xưởng sửa chữa có thể đánh giá tỷ số biến áp, điện trở cuộn dây, khả năng cách điện, dầu, lõi thép và tình trạng cơ khí trước khi đưa ra khuyến nghị sửa chữa.
Sự cố có thể kéo dài bao lâu
Một thao tác thay cầu chì đơn giản có thể được xử lý tương đối nhanh chóng sau khi loại bỏ được nguyên nhân. Một cực thiết bị bị hỏng, việc tiếp cận khó khăn, điều tra vụ cháy, cáp bị hỏng, hoặc máy biến áp chuyên dụng không có sẵn có thể kéo dài thời gian khôi phục từ vài giờ đến vài ngày hoặc lâu hơn.
Ngăn chặn một thất bại khác
Phối hợp cầu chì và rơ-le, kiểm soát tải, kiểm tra thiết bị chống sét và sứ cách điện, theo dõi xu hướng nhiệt độ và tình trạng dầu, duy trì khoảng cách an toàn, quản lý thảm thực vật và lưu giữ hồ sơ bảo dưỡng. Sau sự cố, xác định nguyên nhân gốc rễ thực tế trước khi đóng điện thiết bị thay thế.
Máy biến áp bị hỏng hay cầu chì của nó đã đứt?
Máy biến áp và các thiết bị bảo vệ nó là những bộ phận riêng biệt. Trên một mạch phân phối trên không, thiết bị cắt thường chứa một cầu chì phóng điện. Việc ngắt sự cố có thể tạo ra một tiếng nổ lớn và một tia chớp. Cầu chì có thể lơ lửng mở sau đó, trong khi bản thân máy biến áp vẫn còn nguyên vẹn về mặt cơ học. Sự kiện đó cho biết một thiết bị bảo vệ đã hoạt động; nó không xác định được linh kiện nào gây ra sự cố. Cáp thứ cấp bị hỏng hoặc động vật tiếp cận có thể làm gián đoạn nguồn cấp mà không làm hỏng các cuộn dây.
Sự cố bên trong thì khác. Hồ quang điện bên trong máy biến áp ngâm dầu có thể làm hỏng vật liệu cách điện và sinh ra khí một cách nhanh chóng. Nếu áp suất tăng nhanh hơn khả năng xử lý của vỏ máy và các thiết bị giảm áp, bình chứa có thể bị biến dạng hoặc nứt vỡ. Hiện tượng phóng điện bề mặt sứ cách điện cũng có thể gây ra cháy và thiệt hại có thể nhìn thấy được ở bên ngoài bình chứa. Những cơ chế khác nhau này giải thích tại sao hai sự cố được mô tả là “cháy nổ máy biến áp” có thể đòi hỏi các biện pháp sửa chữa hoàn toàn khác nhau.
| Quan sát đã được báo cáo | Lời giải thích khả dĩ | Điều mà quan sát không thể chứng minh |
|---|---|---|
| Một tiếng nổ lớn theo sau là một vụ mất điện | Một thiết bị ngắt mạch hoặc thiết bị bảo vệ khác đã ngắt dòng điện | Liệu sự cố có ở bên trong máy biến áp hay không |
| Nhấp nháy hoặc gián đoạn lặp đi lặp lại | Hoạt động đóng lặp lại hoặc sự cố ngắt quãng | Rằng thiết bị sẽ vẫn được ngắt điện |
| Dầu rò rỉ xung quanh bình chứa hoặc bộ tản nhiệt | Một vụ rò rỉ, va đập, hỏng gioăng phớt hoặc sự cố áp suất | Thành phần chất lỏng hoặc tình trạng điện còn lại |
| Muội than ở gần sứ xuyên | Phóng điện hồ quang ngoài hoặc phóng điện bề mặt do nhiễm bẩn | Tình trạng của cuộn dây phía sau cực đấu dây |
| Không thấy hư hỏng nào bên ngoài | Hệ thống bảo vệ đã loại trừ sự cố, hoặc hư hỏng bị che giấu | Máy biến áp phù hợp để đóng điện trở lại |
Tại sao giông bão gây ra sự cố mất điện liên quan đến máy biến áp
Sét đánh có thể gây ra hiện tượng tăng vọt điện áp đột ngột làm căng thẳng lớp cách điện. Các thiết bị chống sét làm giảm mức độ phơi nhiễm đó nhưng không loại bỏ mọi rủi ro, đặc biệt là nếu tình trạng, hệ thống tiếp địa hoặc việc lắp đặt của chúng có thiếu sót. Gió và băng có thể làm các dây dẫn chập vào nhau, đẩy thảm thực vật vào đường dây, hoặc làm hỏng cột điện và các mối nối dịch vụ. Nước lũ có thể ảnh hưởng đến cáp và các thiết bị được kết nối. Do đó, một sự cố xảy ra trong trận bão không xác định sét là nguyên nhân gốc rễ.
Sự phân biệt này rất quan trọng sau khi khôi phục. Việc thay thế một máy biến áp sẽ không ngăn chặn được sự cố mất điện lặp lại nếu cáp bị hỏng, thiết bị chống sét bị hỏng hoặc cành cây chạm vào vẫn còn đó. Các đội ngũ kỹ thuật sử dụng vị trí sự cố, hồ sơ bảo vệ, thời điểm thời tiết và việc kiểm tra thiết bị để quyết định lời giải thích nào là phù hợp. Đối với một khu công nghiệp, việc lưu giữ các tệp sự kiện rơ-le trước khi thiết lập lại thiết bị có thể cung cấp bằng chứng có giá trị về các pha liên quan và trình tự các sự kiện.
Khách hàng nên làm gì trong thời gian mất điện
Báo cáo vị trí và các triệu chứng có thể quan sát được từ một nơi an toàn. Mô tả tiếng nổ, khói, đường dây bị đứt hoặc chất lỏng bị rò rỉ mà không cần đến gần để nhận diện thiết bị. Cung cấp cho công ty điện lực địa chỉ hoặc vị trí tài sản đã biết nếu có. Giữ những người khác và động vật tránh xa. Khói, ngọn lửa, thương tích hoặc mối nguy hiểm công cộng có thể cần đến các dịch vụ khẩn cấp ngoài công ty điện lực. Tuân theo chỉ dẫn của lực lượng ứng phó địa phương thay vì cố gắng xác định khoảng cách an toàn từ một bức ảnh trực tuyến.
Một đường dây trên mặt đất có thể làm nhiễm điện đất, hàng rào, phương tiện hoặc vũng nước ở gần đó. Nó cũng có thể mang điện trở lại thông qua việc đóng cắt hoặc tự động đóng lại. Việc không có tia lửa điện không phải là bằng chứng của sự an toàn. Hướng dẫn về đường dây điện bị đứt do NOAA lưu trữ giải thích lý do tại sao phải tránh tiếp xúc với đường dây và khu vực có điện xung quanh.
Bên trong tòa nhà, hãy sử dụng các công tắc có thể tiếp cận bình thường để tắt các thiết bị không được phép tự khởi động lại khi không có người giám sát. Không mở thiết bị dịch vụ, thay cầu chì điện lực hoặc kết nối máy phát điện thông qua một bố trí tự chế. Các tải sản xuất nhạy cảm có thể cần được khởi động lại có kiểm soát khi có điện trở lại. Người vận hành tòa nhà nên thông báo trình tự khởi động lại cho nhân viên, đặc biệt là ở những nơi việc mất hệ thống thông gió, làm lạnh hoặc điều khiển quy trình tạo ra một vấn đề vận hành riêng biệt.
Sự cố máy biến áp có làm hỏng các thiết bị điện không?
Sự cố mất điện đơn thuần không chứng minh được rằng các thiết bị đã bị hหน hỏng. Sự kiện này có thể bao gồm hiện tượng sụt áp, quá độ hoặc tình trạng điện áp bất thường, và các thiết bị khác nhau sẽ phản ứng khác nhau. Việc mất dây trung tính ở một vị trí nào đó trong hệ thống phân phối có thể tạo ra sự mất cân bằng điện áp nguy hiểm, nhưng điều này không nên tự động quy cho là do lỗi máy biến áp bên trong. Việc xác định thiệt hại đòi hỏi phải kiểm tra nguồn cấp điện và các thiết bị bị ảnh hưởng, bao gồm cả các chỉ báo chống sét lan truyền hoặc nhật ký sự kiện của hệ thống điều khiển.
Nếu thiết bị có mùi khét, dây điện bị hỏng hoặc liên tục ngắt thiết bị bảo vệ sau khi khôi phục nguồn điện, hãy ngừng sử dụng và sắp xếp để thợ có chuyên môn kiểm tra. Tránh việc cố gắng khởi động lại nhiều lần. Hãy chụp ảnh thiệt hại và lưu giữ số kiểu máy cũng như thời điểm xảy ra sự cố cho đơn vị dịch vụ chịu trách nhiệm. Bản ghi chép sự cố hữu ích sẽ phân biệt rõ những gì đã xảy ra trước khi mất điện, trong quá trình khôi phục và chỉ sau khi một cỗ máy cụ thể khởi động lại.
Cách quyết định sửa chữa được đưa ra
Công tác kiểm tra trước tiên xác định xem sự cố là bên ngoài hay bên bên trong. Các thử nghiệm về tỷ lệ và điện trở cuộn dây có thể điều tra các vấn đề về cuộn dây và mối nối. Thử nghiệm cách điện mang lại một góc nhìn khác về tình trạng điện môi. Đối với thiết bị ngâm dầu, việc lấy mẫu dầu và phân tích khí hòa tan có thể giúp xác định hoạt động nhiệt hoặc điện. Không có một thử nghiệm đơn lẻ nào là chứng nhận đưa vào vận hành mang tính toàn cầu. Kế hoạch thử nghiệm nên phù hợp với cơ chế nghi ngờ, kích thước thiết bị và các bằng chứng có sẵn.
Một phụ kiện bên ngoài bị hư hỏng có thể được thay thế trong khi vẫn giữ nguyên bộ phận hoạt động. Hư hỏng cuộn dây nghiêm trọng, lớp cách điện bị carbon hóa hoặc bình chứa bị vỡ có thể đòi hỏi phải sửa chữa tại nhà máy hoặc thay thế. Sổ tay bảo dưỡng và chẩn đoán máy biến áp của Cục Khai hoang mô tả vai trò bổ trợ của công tác kiểm tra và các thử nghiệm điện và dầu. Hướng dẫn này là một tài liệu tham khảo kỹ thuật, không phải là cam kết rằng bất kỳ thiết bị hỏng hóc cụ thể nào cũng có thể sửa chữa được.
Những điều chủ doanh nghiệp công nghiệp cần kiểm tra trước khi khởi động lại
Ghi lại cơ chế sự cố và đối chiếu thiết bị thay thế với mạch điện. Chỉ riêng tỷ số điện áp là chưa đủ: kết nối, tổng trở, khả năng chịu sự cố, các đầu phân áp, cấp cách điện, hệ thống làm mát và đầu cực đều ảnh hưởng đến tính tương thích. Cần xem xét lại các cài đặt bảo vệ ban đầu nếu thiết bị thay thế có sự khác biệt. Xác nhận rằng sự cố ở phía nguồn và phía tải đã được khắc phục và các chức năng đóng cắt, cảnh báo và cắt bảo vệ hoạt động đúng như thiết kế.
Khôi phục tải theo trình tự đã được phê duyệt đồng thời theo dõi điện áp, dòng điện và nhiệt độ. Kiểm tra các âm thanh bất thường, rò rỉ hoặc cảnh báo thay vì coi đó là hiện tượng bình thường chỉ vì máy biến áp còn mới. Lưu giữ kết quả chạy thử làm đường cơ sở mới. Mục tiêu là đưa thiết bị trở lại vận hành ổn định và đã xử lý dứt điểm nguyên nhân, chứ không đơn thuần là bật sáng đèn trong vài phút.
Các hướng dẫn về máy biến áp liên관 và bối cảnh sản phẩm
Xem lại Hướng dẫn cơ bản về Transformer về các nguyên tắc cơ bản. Đối với các câu hỏi liên quan, hãy đọc Mất bao lâu để sửa chữa một máy biến áp? và Cách thử nghiệm máy biến áp: Phương pháp, Trình tự và Diễn giải. Đối với các thông số kỹ thuật của thiết bị phân phối, hãy xem Máy biến áp ngâm dầu 35 kV; xác nhận phạm vi sản phẩm thực tế và các thông số định mức trước khi sử dụng trong một dự án.
Video: nguyên lý cơ bản của transformer
Tư duy kỹ thuật minh họa nguyên lý điện được thảo luận ở đây. Phần giải thích nền tảng này bổ sung cho bài viết; nó không chứng minh hoặc cho phép thực hiện công việc hiện trường.
Các câu hỏi thường gặp
Tiếng nổ lớn có phải có nghĩa là máy biến áp đã phát nổ không?
Không. Cầu chì tự rơi, thiết bị chống sét hoặc phóng điện chớp quang bên ngoài có thể gây ra tiếng nổ. Cần phải kiểm tra để phân biệt các sự kiện đó với hư hỏng bên trong thùng dầu hoặc cuộn dây.
Đường dây có thể được cấp điện trở lại sau một sự cố không?
Đúng vậy. Việc đóng lặp lại hoặc chuyển mạch có thể tái cấp điện cho thiết bị. Không được sử dụng sự yên lặng, không có tia lửa điện hoặc sự mất điện làm bằng chứng cho thấy các dây dẫn là an toàn.
Máy biến áp có thể bị hỏng mà không có hư hỏng nhìn thấy được không?
Đúng vậy. Hư hỏng có thể xảy ra ở bên trong, hoặc một thiết bị bảo vệ có thể đã ngắt một sự cố ở nơi khác. Vẻ bề ngoài không thể xác định được khả năng hoạt động.
Mọi thiết bị đều sẽ bị hỏng phải không?
Không. Tác động phụ thuộc vào nhiễu điện áp, mạch điện và thiết bị. Hãy kiểm tra các thiết bị bị hỏng hoặc ngắt mạch lặp đi lặp lại thay vì giả định là bị hỏng toàn bộ hoặc an toàn toàn bộ.
Điều gì phải xảy ra trước khi một thiết bị thay thế được cấp điện?
Phải xử lý nguyên nhân, kiểm tra khả năng tương thích của linh kiện thay thế, xác minh các kết nối và thiết bị bảo vệ, đồng thời hoàn thành quy trình khôi phục và chạy thử nghiệm đã được phê duyệt.
