Sự gia tăng nhiệt độ của máy biến áp kiểu khô và máy biến áp ngâm dầu cũng như phạm vi gia tăng nhiệt độ của chúng

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ phục vụ của biến áp khô và biến áp Ngâm dầu Trong số đó, nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất gây lão hóa cách điện và do đó ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy biến áp. Do sự phân bố nhiệt không đồng đều bên trong máy biến áp, nên có sự chênh lệch nhiệt độ đáng kể giữa các bộ phận khác nhau. Vì vậy, mức tăng nhiệt cho phép đối với từng bộ phận ở tải định mức được quy định nhằm đảm bảo vận hành an toàn.

---

I. Nguyên lý cơ bản và tính toán tăng nhiệt

Cấp cách điện và nhiệt độ tối đa cho phép

Máy biến áp ngâm dầu thông thường sử dụng cách điện cấp A, với nhiệt độ tối đa cho phép là 105℃.

- Tính toán mức tăng nhiệt cho phép (lấy cuộn dây làm ví dụ)

Mức tăng nhiệt cho phép = Nhiệt độ tối đa cho phép − Nhiệt độ môi trường (với điểm chuẩn là 40℃)

Tức là: 105℃ − 40℃ = 65℃ (mức tăng nhiệt cho phép của cuộn dây)

- Mối quan hệ giữa nhiệt độ dầu và nhiệt độ dây quấn

Nhiệt độ của dầu biến áp thường thấp hơn khoảng 10℃ so với nhiệt độ của dây quấn. Do đó:

- Độ tăng nhiệt cho phép của dầu là: 65℃ - 10℃ = 55℃

- Để ngăn ngừa dầu lão hóa, độ tăng nhiệt của bề mặt dầu phía trên không được vượt quá 45℃

Phạm vi nhiệt độ vận hành thực tế

Nếu nhiệt độ dầu phía trên nằm trong khoảng từ 80℃ đến 90℃, thì nhiệt độ dây quấn sẽ vào khoảng 95℃ đến 105℃. Việc duy trì ở dải nhiệt này trong thời gian dài sẽ làm gia tốc quá trình lão hóa cách điện.

---

II. Các nguy cơ do vận hành ở nhiệt độ cao đối với Biến áp khô và biến áp ngâm dầu

Suy giảm vật liệu cách điện

Tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ cao sẽ khiến giấy cách điện trở nên giòn và dễ nứt, làm mất tính chất cách điện và làm tăng nguy cơ đánh thủng.

- Dầu cách điện lão hóa

Sự lão hóa nghiêm trọng của lớp cách điện quấn dây sẽ làm tăng tốc độ suy giảm dầu cách điện, từ đó rút ngắn thêm tuổi thọ sử dụng tổng thể của máy biến áp.

- Kết luận

Nên tránh vận hành máy biến áp ở nhiệt độ cao, đặc biệt là trong thời gian dài ở nhiệt độ cao.

---

III. Phân loại cấp cách điện máy biến áp

Cấp cách điện chỉ khả năng chịu nhiệt của vật liệu cách điện; các cấp khác nhau tương ứng với các nhiệt độ tối đa cho phép khác nhau.

Máy biến áp ngâm dầu (7 cấp)

A, E, B, F, H, N, C

- Máy biến áp kiểu khô (3 cấp khác nhau)

B, F, H

Lấy cấp A làm ví dụ: Điều này có nghĩa là tổng nhiệt độ vận hành của máy biến áp và nhiệt độ môi trường không được vượt quá 105℃; đối với các cấp khác, nguyên tắc cũng tương tự.

---

IV. Biểu đồ giới hạn tăng nhiệt (Giải thích)

• Giới hạn tăng nhiệt cho máy biến áp ngâm dầu được thể hiện trong biểu đồ.

• Giới hạn tăng nhiệt cho máy biến áp kiểu khô được thể hiện trong biểu đồ.

Lưu ý: Độ lớn của giới hạn tăng nhiệt phản ánh trực tiếp khả năng chịu nhiệt của vật liệu cách điện và là cơ sở quan trọng để lựa chọn cũng như giám sát vận hành.

---

V. Nguyên tắc an toàn lõi

Miễn là tăng nhiệt không vượt quá giới hạn cho phép, bất kể nhiệt độ môi trường thay đổi thế nào, máy biến áp vẫn có thể vận hành an toàn trong thời gian sử dụng quy định.