Theo IEC 60270, phóng điện cục bộ [Partial Discharge - PD] là hiện tượng phóng điện đánh thủng điện môi cục bộ [bọt khí trong hệ thống cách điện rắn hoặc lỏng] dưới tác dụng của ứng suất điện áp cao, nó chỉ cầu cục bộ, nối tắt một phần giữa các điện cực.
Phóng điện cục bộ là kết quả từ phóng điện bên trong do sự hình thành các lỗ hổng của cách điện, bọt khí, chỗ trống giữa điện môi và chất bán dẫn, phóng điện tạo đường dẫn dọc theo vết ngăn giữa hai thành phần, hoặc phóng điện từ sự phát triển của cây điện hoặc cây nước. Khi cường độ điện trường bên trong lỗ trống hoặc những rạn nứt đạt đến một ngưỡng giá trị, thể khí sinh ra do ion hoá chỗ khuyết tật, các điện từ tự do tạo ra bởi các va chạm ban đầu một cách liên tục, dần dần sẽ dẫn đến đánh thùng hoặc phóng điện qua lỗ trống, khuyết tật trong cách điện.
PD thường xuất hiện ở những khoảng trống, những vết nứt bên trong điện môi rắn, tại bề mặt ranh giới giữa điện môi và vật dẫn điện trong điện môi rắn và lỏng, hoặc những bọt khí nằm trong điện môi lỏng.
PD phát triển có thể làm suy giảm cách điện của cáp, nghiêm trọng thêm các khiếm khuyết nhỏ trong cách điện của cáp như: bọt khí, các khoảng trống trong lớp màng chắn cách điện.
Mặc dù phóng điện cục bộ chỉ diễn ra trong một phạm vi hẹp [cục bộ] với một cường độ yếu, nhưng khi đã phát sinh sẽ dần phát triển và có thể dẫn tới phá huỷ môi trường cách điện. Do quá trình phóng điện sẽ dẫn đến việc hình thành nên các sản phẩm phụ và theo thời gian thì sự phóng điện sẽ xảy ra nhanh hơn nữa do sự tập trung mật độ cao các sản phẩm phụ trên.
Trích trong Luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ phóng điện cục bộ để xác định tình trạng cách điện của cáp ngầm 22 KV” của tác giả Nguyễn Huy Tước, bảo vệ năm 2019.
Phóng điện cục bộ
20:51 - 28/08/2017 | 6009 lượt xem Phóng điện cục bộ [PD - Partial Discharge] là hiện tượng phóng điện một phần nhỏ trong vật liệu cách điện của các thiết bị trung và cao thế, là tín hiệu nhận biết của hư hỏng lớp cách điện. PD là kết quả của sự phá huỷ về điện được hình thành do có các khe hở không
khí bên trong lớp cách điện. Theo hiệp hội phòng chống cháy nổ [NFFA 70B], nguyên nhân cơ bản của những sự cố về điện ở thiết bị điện trung và cao thế là do hư hỏng về lớp cách điện. Trong thực tế vận hành lưới điện thì có tới 85% sự cố của các thiết bị điện trung và cao thế liên quan đến hiện tượng phóng điện cục bộ. Thực hành siêu âm chẩn đoán phóng điện cục bộ các MBA của CGC
Nhằm triển khai hiệu quả các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện 110kV. Trong thời gian qua, CGC đã được trang bị các thiết bị phục vụ siêu âm, chẩn đoán để phát hiện hiện tượng phóng điện cục bộ thiết bị trong máy biến áp, từ đó có biện pháp khắc phục nhanh, giảm đáng kể sự cố hư hỏng thiết bị và thiệt hại kinh tế do sự cố gây ra. Theo tổng hợp cho thấy, đội ngũ cán bộ kỹ thuật của CGC khi thực hiện trên thiết bị chẩn đoán phóng điện cục bộ thiết bị điện, thường phát hiện hai trường hợp là hiện tượng phóng điện bề mặt và phóng điện bên trong. Tùy từng trường hợp cụ thể mà sử dụng phương pháp chẩn đoán khác nhau để cho kết quả tốt nhất.
Phóng điện bề mặt - Surface Discharge - Được chẩn đoán bằng công nghệ siêu âm
Là phóng điện xảy ra trên bề mặt lớp cách điện. Có nhiều nguyên nhân tạo ra Phóng Điện Bề Mặt. Một trong những nguyên nhân Phóng Điện Bề Mặt hình thành là do độ bẩn trên bề mặt cách điện kết hợp với độ ẩm cao. Hình dạng phóng điện bề mặt thường nhìn thấy là hình dạng vết chân chim, hoặc những bột trắng xuất hiện trên bề mặt lớp cách điện. Lớp bột trắng này chính là Axit Nitric [khi phóng điện, oxy trong không khí dưới tác dụng của phóng điện tạo thành Ozon. Ozon kết hợp với Nitơ trong không khí và độ ẩm, tạo thành Axit Nitric và chính Axit Nitric sẽ ăn mòn lớp cách điện. Phóng điện bề mặt đôi lúc tạo xung có cường độ thấp và có tần số nằm trong dãy tần số siêu âm. Dùng phương pháp TEV để kiểm tra phóng điện bề mặt đôi lúc sẽ không nhận biết được các xung có cường độ thấp này, vì thế phương pháp siêu âm [Ultrasonic] được dùng để kiểm tra hỗ trợ cho TEV khi có phóng điện bề mặt.
Đấu nối thiết bị siêu âm máy biến áp
Phóng điện bên trong - Internal Discharge - Được chẩn đoán bằng công nghệ trường điện từ [TEV]
Là phóng điện xảy ra bên trong lớp cách điện, được hình thành do lỗ hổng hoặc khe hở không khí nằm bên trong lớp cách điện. Nguyên nhân hình thành lỗ hổng hoặc khe hở có thể do lỗi chế tạo, do quá trình thi công như thi công đầu cáp, hay do nhiệt độ cao, làm bong một phần lớp cách điện ra khỏi phần dẫn điện. Mức độ nghiêm trọng của phóng điện cục bộ bên trong phụ thuộc và độ lớn của lỗ không khí và số lượng lỗ không khí đó.
Phóng điện cục bộ bên trong tạo ra trường điện từ và lan tỏa xung quanh với xung điện từ có thời gian rất ngắn, khoảng vài nano giây, vì thế tần số phóng điện rất cao. Tần số phóng điện này không nằm trong dãy tần số siêu âm, vì thế không dùng phương pháp siêu âm để kiểm tra, mà dùng phương pháp TEV [Transient Earth Voltage] để kiểm tra phóng điện bên trong. Với phương pháp TEV, độ lớn của xung và số lượng xung trên mỗi chu kỳ hình sin điện sẽ được đo để đánh giá mức độ nghiêm trọng của phóng điện.
Hãng công nghệ EA Technology là một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế, cung cấp và sử dụng thiết bị để đánh giá tình trạng tủ trung thế. Đồng thời, EA cũng là công ty phát minh ra công nghệ kiểm tra phóng điện cục bộ bên trong TEV [điện áp nối đất tức thời] từ những thập niên 1970. Thiết bị UltraTEV Plus2 được thiết kế dựa trên bề dày kinh nghiệm trong lĩnh vực kiểm tra phóng điện cục bộ của hãng EA để đưa ra những kết quả chính xác giúp ngăn ngừa các sự cố không mong muốn xảy ra trên các thiết bị điện trung và cao thế. Kết hợp các cảm biến PD được tích hợp sẵn trong thiết bị với các cảm biến phụ kiện kèm theo để phát hiện sớm các vấn đề liên quan đến cách điện giảm thiểu sự cố dừng máy không mong muốn. Tối ưu hóa chu kỳ bảo trì và kéo dài tuổi thọ thiết bị thông qua việc hiểu rõ tình trạng hoạt động của thiết bị, theo dõi kết quả kiểm tra phóng điện theo theo thời gian để đưa ra hướng giải quyết.
Phiên bản nâng cấp UltraTEV Plus2 được thiết kế với mục đích dễ dàng để sử dụng, đồng thời tích hợp thêm nhiều tính năng tiên tiến như giản đồ xung phóng điện theo góc pha, giản đồ xung phóng điện theo thời gian, phân biệt nhiễu và PD,…giúp cho người sử dụng tiết kiệm thời gian, công sức nâng cao độ an toàn và chính xác trong quá trình kiểm tra.
Tăng Thu An
Tăng Thu An
20:51 - 28/08/2017 | 6009 lượt xem