Phép đo DFR MBA được Công ty TNHH MTV Thí nghiệm điện miền Trung (CPCETC) thực hiện trong thời gian qua để đánh giá cách điện chính MBA và các sứ đầu vào của MBA, với dải tần số quét từ 1 mHz ÷ 1 kHz. Phép đo này đã cho kết quả tin cậy để đánh giá chính xác về tình trạng cách điện của MBA, đồng thời đưa ra các khuyến cáo xử lý nhằm sớm ngăn ngừa sự cố. Ngoài thông tin về hàm lượng ẩm trong cách điện rắn, phép đo còn cung cấp thêm các thông tin như: điều tra về sự thay đổi của điện dung và hệ số tổn thất điện môi của các phần tử trong hệ thống điện (MBA, sứ, CTs, máy phát…) qua đặc tính đáp ứng theo tần số; đánh giá thông số điện dẫn của dầu; đánh giá sự phụ thuộc nhiệt độ và thực hiện hiệu chuẩn nhiệt độ riêng cho từng vật liệu hay tình trạng thực tế; đánh giá sự phục hồi của dầu, quá trình sấy MBA và tẩm dầu vào cách điện giấy…

Để thấy rõ hiệu quả của phép đo DFR MBA, chúng tôi phân tích cụ thể trường hợp đã thực hiện trong năm 2022 cho MBA có công suất 25 MVA, kiểu 25000/3P; 115/23 (15,75) kV, sản xuất năm 2005, tiến hành đo giữa cuộn dây (Hạ 1 + Hạ 2) và cuộn dây cân bằng. Kết quả đo được hàm lượng ẩm trong cách điện rắn của MBA này là 3.1%, được đánh giá ở mức độ “ẩm” (căn cứ theo Quy trình sửa chữa bảo dưỡng các thiết bị TBA và đường dây 110kV theo tình trạng vận hành). Kết quả trên phù hợp với tình trạng MBA đã vận hành trên 15 năm, cách điện (bao gồm dầu và giấy) đã bị nhiễm ẩm nặng và đang trong giai đoạn lão hóa. Để MBA này tiếp tục vận hành an toàn, khuyến cáo được đưa ra là thẩm tra chất lượng dầu, thực hiện lọc tái sinh dầu và xử lý sấy cách điện bằng phương pháp phù hợp.

Kết quả đo DFR cho MBA đã đưa vào vận hành từ năm 2005

Không thể xử lý sấy cách điện vì điều kiện hiện trường, đơn vị quản lý vận hành đã tiến hành cô lập MBA và lọc dầu tái sinh. Sau khi lọc dầu, MBA được đo lại, phép đo DFR và kết quả được thể hiện trên Hình 2. Giá trị hàm lượng ẩm trong cách điện rắn từ mức 3,1% đã giảm xuống mức 2,5% ở tình trạng “tương đối ẩm”, chất lượng dầu đã tăng lên rất nhiều thông qua thông số điện dẫn dầu (Cond) giảm từ 10,7 pS/m xuống 0,424 pS/m, giá trị Tgδ giảm từ 0,714% xuống 0,606%, giá trị điện dung gần như không thay đổi. Kết quả cho thấy việc lọc dầu tái sinh đã cải thiện đáng kể tình trạng cách điện của MBA trên. Tuy nhiên thông thường đối với MBA, hàm lượng nước chứa trong cách điện rắn sẽ lớn hơn nhiều so với hàm lượng nước chứa trong dầu, điều này phản ánh việc lọc dầu chưa thể khắc phục triệt để nhằm đưa cách điện MBA về tình trạng “tốt”. Để khắc phục các khiếm khuyết về hàm lượng ẩm trong MBA này, cần phải xử lý các bước tiếp theo bao gồm sấy hoặc thay cách điện rắn trong máy (giấy cách điện) và tiếp tục thực hiện hạng mục DFR định kỳ để đánh giá tình trạng xuống cấp của cách điện, ngăn ngừa sự cố MBA.

 Kết quả đo DFR cho MBA sau khi được lọc dầu tái sinh

Để đánh giá một cách chi tiết hơn về kết quả của phép đo DFR, ngoài dữ liệu về hàm lượng ẩm trong cách điện rắn đã thể hiện trên, người dùng còn căn cứ vào đồ thị đường đặc tính của các thông số bao gồm hệ số tổn hao điện môi tgδ, điện dung… theo tần số. Dựa vào đường đặc tính, người dùng có thể phân ra thành các vùng tần số riêng biệt để đánh giá, tương ứng mỗi vùng sẽ có những thể hiện về sự thay đổi bên trong cách điện khác nhau bao gồm cấu trúc hình học, nhiễm ẩm hoặc lão hóa của vật liệu cách điện. Ngoài ra, còn một thông số quan trọng ảnh hưởng đến đặc tính đáp ứng là nhiệt độ. Nhiệt độ thay đổi làm thay đổi cả đường đặc tính, đồ thị sẽ có xu hướng dịch sang bên phải khi nhiệt độ tăng.

Qua thời gian áp dụng đo phân tích đáp ứng tần số DFR cho các MBA trên lưới điện của EVNCPC, CPCETC đã phát hiện ra rất nhiều tồn tại, khiếm khuyết về sự lão hóa và nhiễm ẩm nặng của cách điện MBA mà lâu nay việc thí nghiệm định kỳ không phát hiện được. Hạng mục DFR còn đặc biệt quan trọng và cần thiết đối với MBA vận hành đã lâu năm, xác suất các MBA này bị nhiễm ẩm và lão hóa cách điện là rất lớn, nguy cơ sự cố cao nếu không được phát hiện kịp thời.