Nhiệt độ biến áp tăng cao và cách tản nhiệt máy biến áp

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng cần được kiểm soát một cách chặt chẽ trong quá trình vận hành của máy biến áp. Khi nhiệt độ biến áp tăng cao, đặc biệt là vượt quá ngưỡng an toàn, có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng như làm hỏng cách điện, giảm tuổi thọ và thậm chí là hỏng hóc thiết bị. Trong bài viết này, Butkythuatso.com sẽ chia sẻ tới bạn thông tin về nhiệt độ biến áp tăng cao và cách tản nhiệt máy biến áp hiệu quả. 

Biến áp là gì?

Biến áp, hay máy biến áp (transformer), là một thiết bị điện tử được sử dụng để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều (AC) từ mức này sang mức khác. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, cho phép tăng (biến áp tăng áp) hoặc giảm (biến áp giảm áp) điện áp trong một mạch điện.

Nguyên nhân nhiệt độ máy biến áp tăng cao

Biến áp quá nhiệt có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau gây ra. Dưới đây là các nguyên nhân chính:

Quá tải

Biến áp được thiết kế để hoạt động ở một mức tải nhất định và được đánh giá bằng kW. Khi vượt quá mức này, dòng điện tăng cao dẫn đến nhiệt độ tăng. 

Các sự cố trong hệ thống làm mát

Biến áp cần hệ thống làm mát (dầu hoặc không khí) để duy trì nhiệt độ hoạt động bình thường. Nếu hệ thống làm mát gặp trục trặc như tắc nghẽn mạch dầu làm mát hoặc không đủ hiệu quả dẫn tới nhiệt độ sẽ tăng.

Đoản mạch giữa các vòng dây quấn

Do cách điện bị hư hỏng hoặc các cuộn dây liền kề của cuộn dây máy biến áp tần số cao bị hư hỏng hoặc bị lão hóa sẽ xuất hiện dòng điện tuần hoàn ngắn mạch kín làm giảm số vòng dây. Dòng điện tuần hoàn ngắn mạch sinh ra nhiệt lượng cao và làm tăng nhiệt độ của máy biến áp, trong trường hợp nghiêm trọng sẽ làm cháy máy biến áp cao tần.

Quá nhiệt lõi cục bộ

Lõi sắt được phủ các tấm thép silic cách điện. Trong quá trình vận hành của máy biến áp tần số cao, lớp cách điện giữa các tấm thép silicon có thể bị hư hỏng do ngoại lực hoặc lão hóa lớp cách điện. Từ đó, làm cho dòng điện xoáy tăng lên, gây nóng cục bộ.

Nhiệt độ môi trường

Nhiệt độ môi trường xung quanh máy biến áp có thể ảnh hưởng đến độ nóng của máy biến áp. Nhiệt độ cao hơn làm giảm hiệu quả tản nhiệt, dẫn đến nhiệt độ máy biến áp tăng cao.

Nhiệt độ cho phép của máy biến áp

Nhiệt độ của máy biến áp khi hoạt động ở mức bình thường thường dao động tùy thuộc vào loại máy biến áp và các giá trị nhiệt độ chung. Bao gồm:

• Nhiệt độ dầu của máy biến áp khi hoạt động bình thường thường nằm trong khoảng từ 40°C đến 60°C, trong điều kiện tải đầy đủ, nhiệt độ dầu không nên vượt quá 80°C.
• Nhiệt độ cuộn dây thường dao động từ 70°C đến 90°C khi hoạt động ở mức tải định mức và không nên vượt quá 105°C để đảm bảo cách điện không bị hỏng nhanh.
• Nhiệt độ bề mặt vỏ máy biến áp thường thấp hơn nhiệt độ dầu và cuộn dây, dao động từ 30°C đến 50°C.

Việc duy trì nhiệt độ máy biến áp trong các khoảng cho phép là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Thường xuyên kiểm tra và giám sát nhiệt độ bằng các phương pháp như sử dụng camera cảm biến nhiệt hoặc các thiết bị đo nhiệt độ khác là cần thiết để phát hiện sớm các vấn đề và thực hiện bảo trì kịp thời.

Cách đo biến áp quá nhiệt bằng camera nhiệt

Camera cảm biến nhiệt là công cụ hiệu quả để đo nhiệt độ của máy biến áp từ xa và cung cấp kết quả thông qua hình ảnh nhiệt. Sử dụng camera nhiệt vô cùng đơn giản, bạn chỉ cần thao tác theo các bước như sau:

Bước 1: Bật nguồn camera cảm biến nhiệt và điều chỉnh cài đặt cho phù hợp với điều kiện môi trường.

Bước 2: Di chuyển camera vào điểm cần đo của máy biến áp để quét toàn bộ bề mặt và ghi lại hình ảnh nhiệt. Ví dụ: Để kiểm tra nhiệt độ của dầu của biến áp, chỉ cần hướng đầu thiết bị đến vị trí của các cột dầu và bấm nút cò ở thân máy là đã có hình ảnh phản ánh mức nhiệt chính xác.

Bước 3: Dựa vào hình ảnh nhiệt, xác định các khu vực có nhiệt độ cao bất thường. So sánh nhiệt độ đo được với mức nhiệt độ bình thường. Nếu nhiệt độ cao hơn mức này, có thể máy biến áp đang gặp trục trặc, sự cố.

Với thiết bị đo nhiệt này, người dùng có thể yên tâm giảm nguy cơ tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận điện áp cao. Đồng thời, hình ảnh nhiệt giúp dễ dàng xác định các điểm nóng và nguyên nhân gây ra quá nhiệt. Hơn hết, anh em còn có thể sử dụng để theo dõi nhiệt độ máy biến áp trong thời gian dài và liên tục mà không lo ảnh hưởng về độ chính xác của kết quả.

Xem thêm: 

• Top 3 camera nhiệt được sử dụng nhiều nhất hiện nay
• Top 5 camera nhiệt Flir chuyên dụng cho kỹ sư tốt nhất hiện nay

Cách tản nhiệt máy biến áp hiệu quả, nhanh chóng

Tản nhiệt cho máy biến áp là một phần quan trọng trong việc đảm bảo máy hoạt động ổn định và an toàn. Có bốn phương pháp chính để tản nhiệt máy biến áp, mỗi phương pháp có đặc điểm riêng:

Phương pháp tản nhiệt bằng không khí tự nhiên (ONAN)

Phương pháp tản nhiệt bằng không khí tự nhiên là một trong những phương pháp phổ biến được sử dụng để làm mát máy biến áp. Nguyên lý hoạt động của ONAN là sử dụng sự lưu thông tự nhiên của không khí và dầu bên trong máy biến áp để làm mát.

Khi máy biến áp hoạt động, dầu sẽ tuần hoàn qua các bộ phận của máy để hấp thụ và đưa đi nhiệt độ từ các cuộn dây và bộ phận hoạt động. Dầu sau đó sẽ chảy vào các cánh tản nhiệt hoặc bề mặt tản nhiệt khác, tạo điều kiện cho nhiệt độ dầu được truyền sang không khí xung quanh.

Cánh tản nhiệt thường được thiết kế với diện tích lớn để tăng cường tiếp xúc với không khí. Khi không khí tự nhiên lưu thông qua cánh tản nhiệt này, nhiệt độ của dầu sẽ được truyền sang không khí, làm mát dầu và giảm nhiệt độ của máy biến áp.

Tản nhiệt máy biến áp bằng không khí tự nhiên (ONAN)

Phương pháp tản nhiệt bằng không khí tự nhiên (ONAN) là phương pháp đơn giản nhất, sử dụng lưu thông tự nhiên của không khí và dầu để làm mát. Máy biến áp được thiết kế với các cánh tản nhiệt để tăng diện tích tiếp xúc với không khí, giúp tản nhiệt một cách tự nhiên và đáng tin cậy. Tuy nhiên, phương pháp này có hạn chế ở hiệu quả làm mát hạn chế do phụ thuộc vào lưu thông tự nhiên của không khí.

Cách tản nhiệt máy biến áp bằng không khí cưỡng bức (ONAF)

Phương pháp tản nhiệt bằng không khí cưỡng bức (ONAF) cải thiện hiệu suất tản nhiệt bằng cách sử dụng quạt làm mát. Quạt thổi không khí qua các cánh tản nhiệt, tăng cường lưu thông không khí xung quanh máy biến áp và giúp tản nhiệt hiệu quả hơn. Mặc dù phức tạp hơn so với ONAN, nhưng ONAF mang lại kiểm soát nhiệt độ tốt hơn và hiệu quả làm mát cao hơn.

Phương pháp tản nhiệt bằng dầu và không khí cưỡng bức (OFAF)

Phương pháp tản nhiệt bằng dầu và không khí cưỡng bức (OFAF) sử dụng dầu như chất làm mát chính. Trong OFAF, dầu được bơm qua máy biến áp và đồng thời không khí được cưỡng bức lưu thông qua quạt làm mát.

Phương pháp tản nhiệt bằng dầu và nước (OFWF)

Trong OFWF, dầu cũng được sử dụng làm chất mát chính, được bơm qua máy biến áp và làm mát bằng hệ thống nước. Sau đó, nước làm mát được tuần hoàn qua các bộ trao đổi nhiệt để lấy đi nhiệt từ dầu. Cả hai phương pháp OFAF và OFWF này đều mang lại hiệu suất làm mát cao và kiểm soát nhiệt độ tốt, nhưng đồng thời cũng phức tạp và chi phí cao hơn so với ONAN và ONAF.

Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể và điều kiện hoạt động của máy biến áp, việc lựa chọn phương pháp tản nhiệt phù hợp sẽ giúp đảm bảo máy biến áp ổn định và an toàn. Đồng thời, việc bảo dưỡng định kỳ và kiểm tra hiệu suất làm mát cũng là điều cần thiết để đảm bảo tản nhiệt luôn hoạt động hiệu quả.

Trên đây là những chia sẻ của Butkythuatso.com tới bạn đọc về nhiệt độ biến áp tăng cao và cách tản nhiệt máy biến áp. Để được tư vấn hoặc hỗ trợ về các dòng camera cảm biến nhiệt, hãy liên hệ tới Hotline 0904 810 817 - Hà Nội và 0979 244 335 - Hồ Chí Minh hoặc truy cập vào website Maydochuyendung.com hoặc Thbvietnam.com để tham khảo thêm các sản phẩm khác.