Trong công nghiệp và cơ sở hạ tầng hiện đại, hệ thống điện không chỉ đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp năng lượng mà còn quyết định đến an toàn điện cho toàn bộ hoạt động. Để đảm bảo hệ thống điện hoạt động liên tục, an toàn và hiệu quả, việc kiểm tra định kỳ và toàn diện là yếu tố không thể thiếu. Bài viết này sẽ đi sâu vào 5 kiểm tra quan trọng nhất nhằm đảm bảo an toàn điện cho hệ thống, những kiểm tra mà mỗi kỹ sư và quản lý cần phải nắm vững.
Từ việc đánh giá tình trạng cách điện đến kiểm tra chức năng của các thiết bị bảo vệ, mỗi bài kiểm tra đều có ý nghĩa quyết định trong việc duy trì sự ổn định, độ tin cậy và an toàn điện cho hệ thống. Hãy cùng khám phá cách mà những kiểm tra này có thể giúp ngăn ngừa sự cố, kéo dài tuổi thọ thiết bị và bảo vệ an toàn điện cho người vận hành.
Có thể bạn quan tâm!
Tiếng ồn của máy biến áp phát ra từ đâu?
Phân Tích Điều Chỉnh Điện Áp trong Máy Biến Áp
Tiêu chí chung cho bảo trì bảo dưỡng thiết bị điện hiệu quả
Cáp càng dài có tăng dòng điện khi bắt đầu kết nối lưới không?
Kiểm tra thiết bị mới sau khi lắp đặt có bị hư hỏng không
Kiểm tra thiết bị mới sau khi lắp đặt là một bước quan trọng trong quy trình đưa thiết bị điện vào vận hành. Mục đích chính của việc này là đảm bảo thiết bị không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển và lắp đặt, đồng thời xác nhận rằng nó đáp ứng được các thông số kỹ thuật đã đề ra. Các bài kiểm tra này được gọi là “acceptance tests” hoặc “start-up tests”, và thường được thực hiện ở mức 80% điện áp kiểm tra cuối cùng tại nhà máy.
Điều này cho phép phát hiện các vấn đề tiềm ẩn mà không gây nguy hiểm cho thiết bị. Quy trình kiểm tra sau lắp đặt thường bao gồm nhiều bước khác nhau, tùy thuộc vào loại thiết bị. Đối với các thiết bị có cách điện rắn, một trong những phương pháp phổ biến là thử nghiệm điện áp cao (hi-pot test).
Phương pháp này áp dụng một điện áp cao lên thiết bị và đo dòng rò rỉ. Nếu dòng rò rỉ vượt quá giới hạn cho phép, điều này có thể chỉ ra sự suy giảm của lớp cách điện hoặc hư hỏng trong quá trình lắp đặt. Việc sử dụng cả điện áp DC và AC cho các bài kiểm tra này, với lưu ý rằng kiểm tra bằng điện áp AC có thể gây hư hỏng thiết bị nếu không được thực hiện đúng cách.
Ngoài kiểm tra điện, việc kiểm tra cơ khí cũng rất quan trọng, đặc biệt là đối với các thiết bị như máy cắt. Phương pháp “circuit breaker time-travel analysis“, được sử dụng để đánh giá hoạt động của cơ cấu máy cắt.
Phương pháp này cho phép xác định tốc độ đóng mở của máy cắt, thời gian tiếp xúc và các thông số quan trọng khác. Bất kỳ sai lệch nào so với thông số thiết kế đều có thể chỉ ra vấn đề trong quá trình lắp đặt hoặc vận chuyển, chẳng hạn như lò xo bị lỏng hoặc bộ phận giảm chấn bị hỏng.
Đánh giá tình trạng của thiết bị hiện có
Đánh giá tình trạng của thiết bị điện hiện có là một nhiệm vụ quan trọng trong quá trình bảo trì và quản lý hệ thống điện. Việc này thường được thực hiện thông qua các bài kiểm tra bảo trì định kỳ (routine maintenance tests). Các bài kiểm tra này được tiến hành ở mức 60% giá trị điện áp kiểm tra cuối cùng tại nhà máy, đảm bảo an toàn cho thiết bị trong quá trình đánh giá.
Mục đích chính là xác định xem thiết bị có còn khả năng thực hiện chức năng thiết kế một cách an toàn và hiệu quả hay không, đồng thời theo dõi sự xuống cấp dần dần của thiết bị qua thời gian sử dụng.
Một trong những phương pháp quan trọng để đánh giá tình trạng thiết bị điện là kiểm tra cách điện rắn. Việc sử dụng cả phương pháp kiểm tra bằng điện áp DC và AC. Kiểm tra bằng điện áp DC được ưu tiên hơn vì nó cung cấp thông tin chi tiết hơn về tình trạng cách điện.
Trong quá trình kiểm tra, dòng rò rỉ được đo và so sánh với các giá trị từ các lần kiểm tra trước đó. Sự tăng dần của dòng rò rỉ qua thời gian có thể chỉ ra sự suy giảm của lớp cách điện, cho phép các kỹ sư dự đoán và lên kế hoạch bảo trì hoặc thay thế trước khi xảy ra sự cố.
Đối với thiết bị chứa chất lỏng cách điện như máy biến áp, việc đánh giá tình trạng còn bao gồm cả kiểm tra chất lỏng cách điện. Có hai phương pháp quan trọng: phân tích khí hòa tan (dissolved gas analysis) và kiểm tra tổng lượng khí cháy (total combustible gas tests).
Các phương pháp này có thể phát hiện các lỗi sớm trong máy biến áp ngâm dầu bằng cách đo lượng khí cháy sinh ra do quá nhiệt hoặc phóng điện trong dầu cách điện. Việc theo dõi và phân tích xu hướng của các loại khí này qua thời gian có thể cung cấp thông tin quý giá về tình trạng hoạt động và độ tin cậy của máy biến áp.
Xác định nhu cầu bảo trì hoặc thay thế
Xác định nhu cầu bảo trì hoặc thay thế thiết bị điện là một quá trình quan trọng để duy trì hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện. Việc này được thực hiện thông qua các bài kiểm tra bảo trì định kỳ và đặc biệt. Các bài kiểm tra này cung cấp thông tin chi tiết về tình trạng hiện tại của thiết bị, cho phép các kỹ sư đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu cụ thể.
Ví dụ, đối với máy cắt, phân tích thời gian-hành trình (time-travel analysis) có thể tiết lộ sự suy giảm trong hiệu suất cơ khí, chẳng hạn như tốc độ đóng mở chậm hơn hoặc thời gian tiếp xúc không đồng đều. Những dấu hiệu này có thể chỉ ra nhu cầu bảo trì hoặc thay thế các bộ phận cụ thể như lò xo hoặc bộ phận giảm chấn.
Đối với thiết bị có cách điện rắn, việc theo dõi xu hướng của các thông số điện như điện trở cách điện hoặc hệ số công suất qua thời gian là chìa khóa để xác định nhu cầu bảo trì. Việc sử dụng các bài kiểm tra như đo điện trở cách điện, tỷ số hấp thụ điện môi và chỉ số phân cực.
Những bài kiểm tra này không chỉ cung cấp thông tin về tình trạng hiện tại của cách điện mà còn cho phép dự đoán xu hướng suy giảm trong tương lai. Ví dụ, nếu chỉ số phân cực giảm dần qua các lần kiểm tra, điều này có thể chỉ ra sự xuống cấp của lớp cách điện và nhu cầu bảo trì hoặc thay thế sắp tới.
Đối với thiết bị chứa chất lỏng cách điện như máy biến áp, phân tích khí hòa tan (DGA) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định nhu cầu bảo trì. Tầm quan trọng của việc theo dõi sự hiện diện và nồng độ của các loại khí cháy trong dầu cách điện.
Sự tăng đột ngột hoặc liên tục của các loại khí như hydro, metan hoặc axetylen có thể chỉ ra các vấn đề nghiêm trọng như quá nhiệt hoặc phóng điện trong máy biến áp. Trong trường hợp này, việc bảo trì khẩn cấp hoặc thậm chí thay thế toàn bộ máy biến áp có thể là cần thiết để ngăn chặn sự cố nghiêm trọng.
Kiểm tra khả năng hoạt động an toàn điện và đầy đủ
Kiểm tra khả năng hoạt động an toàn và đầy đủ của thiết bị điện là một nhiệm vụ quan trọng trong quản lý hệ thống điện. Đều này được thực hiện thông qua nhiều phương pháp kiểm tra khác nhau, mỗi phương pháp nhắm vào một khía cạnh cụ thể của thiết bị.
Đối với thiết bị bảo vệ như rơle và máy cắt, tầm quan trọng của việc kiểm tra chức năng bảo vệ cơ bản trong điều kiện vận hành thực tế. Điều này bao gồm việc mô phỏng các tình huống sự cố và đảm bảo rằng thiết bị phản ứng đúng cách và kịp thời. Ví dụ, đối với một máy cắt, thời gian đóng mở và khả năng ngắt dòng điện sự cố cần phải nằm trong giới hạn quy định để đảm bảo an toàn cho hệ thống.
Đối với hệ thống nối đất, tầm quan trọng của việc kiểm tra điện trở điện cực nối đất. Hệ thống nối đất đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì điểm tham chiếu điện thế, bảo vệ con người và thiết bị khỏi quá áp do sét đánh hoặc điện áp cảm ứng. Việc đo điện trở nối đất định kỳ đảm bảo rằng hệ thống vẫn duy trì hiệu quả bảo vệ. Nếu điện trở nối đất tăng cao hơn giới hạn cho phép, điều này có thể dẫn đến nguy cơ an toàn nghiêm trọng trong trường hợp xảy ra sự cố hoặc quá áp.
Theo dõi sự xuống cấp dần của thiết bị qua thời gian sử dụng
Theo dõi sự xuống cấp dần của thiết bị điện qua thời gian sử dụng là một quá trình quan trọng trong quản lý tài sản và bảo trì dự phòng. Đều này được thực hiện thông qua các bài kiểm tra bảo trì định kỳ, được tiến hành ở mức 60% giá trị điện áp kiểm tra cuối cùng tại nhà máy.
Các bài kiểm tra này được chia thành hai loại: kiểm tra “nguyên trạng” (as-found) và kiểm tra “sau bảo trì” (as-left). Kiểm tra “nguyên trạng” được thực hiện ngay khi thiết bị được đưa ra khỏi vận hành để bảo trì, trong khi kiểm tra “sau bảo trì” được thực hiện sau khi hoàn thành công việc bảo trì và trước khi đưa thiết bị trở lại vận hành. Việc so sánh kết quả của hai loại kiểm tra này không chỉ cho phép đánh giá hiệu quả của công việc bảo trì mà còn cung cấp thông tin quý giá về tốc độ xuống cấp của thiết bị giữa các chu kỳ bảo trì.
Đối với thiết bị có cách điện rắn, việc theo dõi xu hướng của các thông số điện như điện trở cách điện, hệ số công suất và điện dung qua thời gian là chìa khóa để đánh giá sự xuống cấp. Những bài kiểm tra này cung cấp thông tin chi tiết về tình trạng của lớp cách điện.
Ví dụ, sự giảm dần của điện trở cách điện hoặc chỉ số phân cực qua các lần kiểm tra có thể chỉ ra sự xuống cấp của lớp cách điện do ẩm ướt, bụi bẩn hoặc sự lão hóa tự nhiên. Bằng cách vẽ biểu đồ các giá trị này theo thời gian, các kỹ sư có thể dự đoán khi nào thiết bị sẽ đạt đến ngưỡng cần can thiệp, cho phép lập kế hoạch bảo trì hoặc thay thế trước khi xảy ra sự cố.
Đối với thiết bị chứa chất lỏng cách điện như máy biến áp, phân tích khí hòa tan (DGA) là một công cụ mạnh mẽ để theo dõi sự xuống cấp dần dần. Tầm quan trọng của việc theo dõi sự hiện diện và nồng độ của các loại khí cháy trong dầu cách điện. Bằng cách phân tích xu hướng của các loại khí như hydro, metan, ethan, etylen và axetylen qua thời gian, có thể phát hiện các vấn đề như quá nhiệt, phóng điện cục bộ hoặc hồ quang điện trong giai đoạn sớm.
Ví dụ, sự tăng dần của hydro và metan có thể chỉ ra sự xuống cấp của giấy cách điện, trong khi sự xuất hiện của axetylen có thể cảnh báo về tình trạng phóng điện nghiêm trọng. Bằng cách theo dõi các xu hướng này, các kỹ sư có thể can thiệp trước khi các vấn đề trở nên nghiêm trọng, kéo dài tuổi thọ của thiết bị và tránh các sự cố đột ngột.
Qua việc tìm hiểu 5 kiểm tra quan trọng cho hệ thống điện, chúng ta có thể thấy rõ tầm quan trọng của việc duy trì một chương trình kiểm tra toàn diện và thường xuyên. Mỗi bài kiểm tra không chỉ cung cấp thông tin quý giá về tình trạng hiện tại của hệ thống mà còn cho phép dự đoán và ngăn ngừa các sự cố tiềm ẩn.
Từ kiểm tra cách điện đến phân tích khí hòa tan, từ đánh giá hiệu suất máy cắt đến kiểm tra hệ thống nối đất, mỗi bài kiểm tra đều đóng góp vào việc xây dựng một bức tranh toàn diện về sức khỏe của hệ thống điện. Bằng cách tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình kiểm tra này, các kỹ sư và quản lý hệ thống có thể đảm bảo rằng cơ sở hạ tầng điện không chỉ hoạt động hiệu quả mà còn an toàn cho cả người và thiết bị.