Phóng điện cục bộ (PD) là lỗi tiềm ẩn phổ biến và nguy hiểm nhất ở máy biến áp loại khô đúc nhựa. Đây là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng lão hóa và hư hỏng lớp cách điện, thường dẫn đến hỏng hóc toàn bộ thiết bị. Do nhiều sự cố ở giai đoạn đầu ở máy biến áp loại khô bắt nguồn từ sự phóng điện cục bộ nhỏ nên việc hiểu rõ nguyên nhân, các rủi ro liên quan và kỹ thuật phát hiện là điều cần thiết để đảm bảo thiết bị vận hành ổn định.
Nguyên nhân gốc rễ của phóng điện cục bộ thường rơi vào ba loại. Đầu tiên, có những khiếm khuyết trong quá trình sản xuất: trong quá trình đúc nhựa cuộn dây, việc ngâm tẩm nhựa không đủ có thể để lại bọt khí, tạp chất hoặc lỗ rỗng. Sau khi thiết bị được cấp điện, điện trường sẽ tập trung tại các vị trí bong bóng này, gây ra hiện tượng phóng điện một phần. Thứ hai, các vấn đề trong quá trình lắp đặt tại chỗ - chẳng hạn như bụi còn sót lại, hệ thống dây điện bị lệch hoặc khe hở cách điện không đủ - có thể gây ra biến dạng điện trường cục bộ. Thứ ba, quá trình lão hóa khi vận hành trong thời gian dài - trầm trọng hơn do tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao, độ ẩm hoặc tình trạng quá tải - có thể khiến lớp cách nhiệt bằng nhựa bị lão hóa, nứt và phát triển các kênh phóng điện cực nhỏ.
Các mối nguy hiểm do phóng điện cục bộ gây ra đều mang tính lũy tiến và mang tính hủy diệt. Trong giai đoạn đầu, phóng điện cục bộ nhỏ không tạo ra tiếng ồn bất thường hoặc tăng nhiệt độ rõ ràng, gây khó khăn cho việc phát hiện khi kiểm tra thủ công định kỳ. Tuy nhiên, sự phóng điện dai dẳng, lâu dài sẽ dần dần ăn mòn lớp cách nhiệt bằng nhựa, dẫn đến hiện tượng cacbon hóa, nứt và tách lớp, trong khi diện tích bị ảnh hưởng bởi sự phóng điện vẫn tiếp tục mở rộng. Khi lỗi ngày càng nghiêm trọng, thiết bị có thể bắt đầu phát ra âm thanh bất thường, nhiệt độ tăng quá mức và có biểu hiện giảm điện trở cách điện. Cuối cùng, điều này có thể dẫn đến đoản mạch cuộn dây hoặc hỏng lớp cách điện, gây ra thời gian ngừng hoạt động của thiết bị, cháy nổ hoặc thậm chí là các sự cố an toàn nghiêm trọng.
Hiện tại, ngành chủ yếu sử dụng hai loại phát hiện: thử nghiệm ngoại tuyến và giám sát trực tuyến. Kiểm tra ngoại tuyến là một quy trình tiêu chuẩn được thực hiện trước khi vận hành thử hoặc trong quá trình bảo trì theo lịch trình. Nó liên quan đến việc sử dụng máy phát hiện phóng điện cục bộ để đặt điện áp định mức vào cuộn dây máy biến áp, đo cường độ phóng điện bất kỳ để đánh giá tình trạng cách điện. Quá trình này là bước bắt buộc đối với cả thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy và vận hành thử tại chỗ. Giám sát trực tuyến có thể áp dụng cho các thiết bị quan trọng trong trung tâm dữ liệu, trạm biến áp ngầm và các hệ thống phân phối điện công nghiệp hoặc thương mại quan trọng. Bằng cách lắp đặt các cảm biến phóng điện cục bộ (PD), hệ thống sẽ thu thập dữ liệu PD theo thời gian thực, 24 giờ mỗi ngày. Điều này cho phép cảnh báo sớm về tình trạng phóng điện bất thường, cho phép chủ động xác định các lỗi tiềm ẩn và giúp ngăn ngừa thời gian ngừng hoạt động không mong muốn.
Về cơ bản, để tránh các vấn đề liên quan đến phóng điện một phần, điều cần thiết là phải duy trì sự kiểm soát chặt chẽ đối với quy trình sản xuất - đảm bảo rằng nhựa đúc chân không không có bong bóng và tạp chất. Hơn nữa, việc tuân thủ các tiêu chuẩn lắp đặt thích hợp tại chỗ và tiến hành bảo trì và kiểm tra thường xuyên - chẳng hạn như kiểm tra độ lão hóa của lớp cách điện, sự xâm nhập của hơi ẩm hoặc tích tụ bụi - có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của máy biến áp loại khô.
