Quá tải và quá áp là hai tình trạng dễ nhầm lẫn khi máy biến áp vận hành bất thường. Quá áp xuất hiện khi điện áp vượt giới hạn cho phép, kể cả lúc phụ tải chưa tăng. Quá tải xảy ra khi nhu cầu sử dụng điện vượt khả năng mang tải của máy.
Cả hai tình trạng đều có thể làm thiết bị phát nóng và ảnh hưởng đến cách điện. Tuy nhiên, chỉ nhìn nhiệt độ tăng chưa đủ để xác định nguyên nhân. Cần đối chiếu điện áp, dòng điện, thời gian xuất hiện và cảnh báo từ hệ thống bảo vệ. Bài viết sẽ làm rõ dấu hiệu, nguyên nhân và cách xử lý phù hợp cho từng trường hợp.

Quá áp ở máy biến áp là gì?

Để phân biệt quá tải và quá áp, cần đối chiếu điện áp, dòng điện và cảnh báo bảo vệ. Quá áp xảy ra khi điện áp đặt lên máy biến áp vượt giới hạn vận hành cho phép. Hiện tượng này có thể kéo dài hoặc xuất hiện dưới dạng xung rất ngắn. Khi điện áp phía sơ cấp tăng, điện áp thứ cấp cũng có thể tăng theo. Máy vẫn có thể gặp quá áp dù phụ tải chưa vượt công suất định mức. Điện áp cao kéo dài có thể gây quá kích từ lõi thép và làm máy nóng lên. Xung quá áp có thể tạo ứng suất lớn lên cách điện và gây hư hại thiết bị. Với máy biến áp dầu, dầu hỗ trợ cách điện và làm mát cho cuộn dây. Máy vẫn cần được bảo vệ phù hợp trước các dạng quá áp.

Quá tải ở máy biến áp là gì?

Quá tải xảy ra khi phụ tải yêu cầu vượt khả năng mang tải cho phép của máy biến áp. Khi đó, dòng điện qua cuộn dây tăng và làm tổn hao đồng lớn hơn. Nhiệt độ cuộn dây và môi chất làm mát có thể tăng theo. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc độ lớn tải, thời gian duy trì và nhiệt độ trước khi quá tải.

Quá tải kéo dài làm cách điện cuộn dây lão hóa và có thể rút ngắn tuổi thọ thiết bị. Ở máy biến áp khô, mức chịu tải ngắn hạn phụ thuộc nhiệt độ cuộn dây trước đó. Điều kiện làm mát và thời gian duy trì tải cũng ảnh hưởng giới hạn cho phép. Vì vậy, không có tỷ lệ quá tải chung áp dụng cho mọi máy biến áp.

Máy biến áp phát nổ khi quá tải

Dấu hiệu nhận biết quá tải và quá áp ở máy biến áp

Quá áp kéo dài có thể nhận biết khi điện áp đo được vượt giới hạn vận hành. Cần đối chiếu điện áp sơ cấp, thứ cấp với thông số trên nhãn và vị trí nấc điều chỉnh. Xung quá áp diễn ra rất nhanh nên đồng hồ thông thường có thể không ghi nhận. Thiết bị có chức năng ghi xung giúp xác định thời điểm và mức điện áp bất thường.

Quá tải thường thể hiện qua dòng điện hoặc công suất biểu kiến vượt giới hạn vận hành. Nhiệt độ cuộn dây hoặc dầu có thể tăng, kèm theo cảnh báo nhiệt từ hệ thống bảo vệ. Với máy biến áp dầu 3 pha, cần theo dõi dòng từng pha để nhận biết tải không cân bằng. Pha mang tải cao có thể nóng hơn các pha còn lại. Tuy nhiên, nhiệt độ tăng cũng có thể liên quan đến điều kiện làm mát. Vì vậy, cần đối chiếu các số đo và lịch sử vận hành trước khi kết luận.

Nhiệt độ là sức ảnh hưởng chính tới máy biến áp

Nguyên nhân gây quá áp và quá tải ở máy biến áp

Quá áp kéo dài có thể do điện áp nguồn tăng hoặc bộ điều chỉnh điện áp hoạt động sai. Nấc điều chỉnh đặt chưa phù hợp cũng có thể khiến điện áp thứ cấp tăng quá mức. Sét đánh gần đường dây hoặc thao tác đóng cắt tại tủ điện trạm điện có thể tạo xung quá áp. Quá tải thường phát sinh khi hệ thống bổ sung thiết bị hoặc mở rộng sản xuất. Nhiều phụ tải cùng vận hành có thể khiến công suất biểu kiến vượt giới hạn cho phép. Chọn máy biến áp quá nhỏ so với nhu cầu thực tế cũng làm tăng nguy cơ quá tải. Tải phân bố không đều giữa ba pha còn có thể khiến riêng một pha quá tải.

Cách xử lý khi máy biến áp gặp tình trạng quá áp hoặc quá tải

Khi quá áp, đối chiếu điện áp nguồn, điện áp thứ cấp và vị trí nấc điều chỉnh. Nếu điện áp nguồn bất thường, phối hợp với đơn vị cấp điện để xử lý nguyên nhân. Với xung quá áp, xác định nguồn gây xung và kiểm tra chống sét van, nếu có. Việc chỉnh nấc phân áp không tải cần do kỹ thuật viên thực hiện. Trước đó, máy phải được cách ly nguồn, xác nhận hết điện và tiếp địa theo quy trình.

Khi quá tải, cần giảm phụ tải theo phương án vận hành. Nếu dòng các pha chênh lệch, cần cân bằng tải để tránh một pha chịu tải quá mức. Kiểm tra nhiệt độ cuộn dây hoặc dầu, tùy loại máy, cùng điều kiện làm mát. Nếu quá tải lặp lại, cần cân nhắc san tải hoặc chọn máy có công suất phù hợp. Khi bảo vệ đã cắt máy, chỉ đóng điện lại sau khi xác định và xử lý nguyên nhân. Có thể liên hệ MBT để được hỗ trợ đánh giá công suất và cấu hình thiết bị.

Kiểm tra máy biến áp theo chu kỳ