Máy lọc dầu chân không hai cấp là thiết bị chủ lực để xử lý dầu máy biến áp, nhưng trong vận hành thực tế, người dùng thường gặp các sự cố như tràn bọt, chân không không đạt, gia nhiệt không lên, lưu lượng giảm hoặc điện áp đánh thủng (BDV) đầu ra thấp. Bài viết này tổng hợp các sự cố máy lọc dầu chân không thường gặp, phân tích nguyên nhân gốc và hướng dẫn cách khắc phục theo trình tự mà kỹ sư hiện trường có thể áp dụng ngay.
Nguyên lý làm việc tóm tắt để hiểu đúng sự cố
Trước khi xử lý sự cố, cần nắm rõ dòng chảy của dầu trong máy. Dầu từ máy biến áp được bơm cấp hút qua lưới lọc thô, đi qua bộ gia nhiệt để nâng lên nhiệt độ làm việc (thường 50–70°C với dầu khoáng), sau đó được phun thành màng mỏng hoặc chảy qua các vòng đệm tăng diện tích trong bình tách chân không. Tại đây, nước và khí hòa tan thoát ra và được hệ bơm chân không (bơm cánh gạt kết hợp bơm Roots ở máy hai cấp) hút đi qua bình ngưng. Dầu đã khử nước, khử khí được bơm xả đẩy qua cụm lọc tinh (thường 1–5 µm) rồi trả về máy biến áp.
Bảng tra nhanh sự cố và nguyên nhân
| Hiện tượng | Nguyên nhân thường gặp | Hướng xử lý ban đầu |
|---|---|---|
| Tràn bọt trong bình chân không | Dầu lão hóa, nhiều nước; hạ áp quá nhanh; mức dầu trong bình quá cao; nhiệt độ quá cao | Giảm tốc độ hút chân không, hạ mức dầu, mở van phá bọt, kiểm tra cảm biến mức |
| Chân không không đạt | Rò rỉ mặt bích, gioăng, van; dầu bơm chân không nhiễm nước; bơm mòn; bình ngưng không hiệu quả | Thử kín từng đoạn, thay dầu bơm, chạy gas ballast, kiểm tra nước làm mát |
| Gia nhiệt không lên | Hỏng điện trở, contactor/SSR, cảm biến nhiệt, liên động lưu lượng, mất pha | Đo dòng từng nhóm điện trở, kiểm tra mạch điều khiển và liên động |
| Lưu lượng giảm | Lõi lọc tắc, lưới lọc thô bẩn, dầu nguội và đặc, bơm mòn, lọt khí đường hút | Đọc chênh áp, vệ sinh lưới lọc, kiểm tra đường hút, sấy dầu |
| BDV đầu ra thấp | Chân không hoặc nhiệt độ chưa đủ, lõi lọc thủng hoặc sai cấp lọc, ống mềm bẩn, lấy mẫu sai | Kiểm tra từng thông số công nghệ, lấy lại mẫu đúng quy trình |
Sự cố 1: Tràn bọt trong bình tách chân không
Bọt hình thành khi khí và hơi nước thoát ra mạnh khỏi dầu dưới áp suất thấp. Dầu cũ chứa nhiều sản phẩm oxy hóa, chất hoạt động bề mặt hoặc có lẫn phụ gia sẽ tạo bọt dai và khó vỡ.
Nguyên nhân
- Hút chân không quá nhanh ngay khi khởi động, đặc biệt với dầu ẩm hoặc dầu mới chưa khử khí.
- Mức dầu trong bình quá cao do van phao, cảm biến mức hoặc van điện từ cấp dầu hoạt động sai.
- Nhiệt độ dầu cao hơn cần thiết, làm hơi nước bốc lên dữ dội.
Cách khắc phục
- Khởi động theo từng bước: chạy bơm cánh gạt trước, chỉ đóng bơm Roots khi bọt đã ổn định; mở van hút chân không từ từ.
- Kiểm tra và vệ sinh cảm biến mức (loại phao hoặc điện dung), kiểm tra van điện từ cấp dầu đóng mở đúng.
- Mở van phá bọt (van bù khí nhỏ) hoặc dùng chế độ tự động phá bọt nếu máy có trang bị.
- Hạ nhiệt độ đặt xuống 5–10°C trong giai đoạn đầu, sau khi hết bọt mới tăng dần.
- Nếu dầu đã tràn sang bình ngưng: xả bình ngưng, thay dầu bơm chân không trước khi chạy tiếp.
Sự cố 2: Chân không không đạt
Máy hai cấp thường cho áp suất làm việc trong bình ở mức vài chục Pa hoặc thấp hơn, tùy thiết kế. Khi áp suất không xuống được mức này, hiệu quả tách nước và khí giảm rõ rệt, dẫn đến hàm lượng nước và BDV đầu ra không đạt.
Trình tự kiểm tra
- Cô lập bơm chân không: đóng van giữa bơm và bình, đo áp suất cực hạn ngay tại cửa hút bơm. Nếu bơm đạt đúng chỉ tiêu của nhà sản xuất thì lỗi nằm ở phía bình và đường ống; nếu không đạt thì lỗi ở bơm.
- Kiểm tra dầu bơm chân không: dầu có màu trắng đục, nhũ hóa là dấu hiệu nhiễm nước. Chạy van khí dằn (gas ballast) 20–30 phút, nếu không cải thiện thì thay dầu.
- Thử kín hệ thống: hút chân không rồi đóng tất cả các van, theo dõi tốc độ tăng áp. Tăng áp nhanh chứng tỏ có rò. Dùng phương pháp xịt cồn hoặc dầu lên các mối nối, mặt bích, kính thăm, ty van để tìm điểm rò.
- Kiểm tra bình ngưng: nước làm mát không đủ hoặc máy lạnh (nếu có) không chạy khiến hơi nước đi thẳng vào bơm.
Sự cố 3: Gia nhiệt không lên hoặc lên chậm
Bộ gia nhiệt dạng điện trở ống ngâm dầu, được điều khiển qua bộ điều nhiệt, contactor hoặc rơ le bán dẫn (SSR). Hầu hết máy đều có liên động: chỉ cho phép gia nhiệt khi bơm dầu chạy và có lưu lượng, nhằm tránh cháy điện trở.
Nguyên nhân và cách kiểm tra
- Liên động chưa thỏa mãn: công tắc dòng chảy, công tắc mức hoặc rơ le nhiệt bơm chưa tác động. Kiểm tra tín hiệu trên PLC hoặc đèn báo.
- Đứt điện trở: đo dòng từng pha bằng ampe kìm; nhóm nào dòng bằng không là nhóm có sự cố. Sau khi cắt điện, đo điện trở và điện trở cách điện của từng thanh.
- Contactor hoặc SSR hỏng: tiếp điểm cháy rỗ, SSR chết thông hoặc chết hở.
- Cảm biến nhiệt sai: PT100 hoặc cặp nhiệt lỏng đầu dây, đọc giá trị cao hơn thực tế nên bộ điều khiển ngắt sớm.
- Mất pha, sụt áp nguồn: công suất gia nhiệt giảm mạnh khi điện áp thấp.
Tuyệt đối không nối tắt liên động lưu lượng để “chạy thử” gia nhiệt. Điện trở chạy khô có thể quá nhiệt cục bộ, làm cháy dầu, sinh khí và tạo cặn carbon.
Sự cố 4: Lưu lượng giảm
Nguyên nhân phổ biến
- Lõi lọc tinh bị tắc: chênh áp qua lọc tăng tới ngưỡng cảnh báo.
- Lưới lọc thô ở đầu hút bẩn, đặc biệt khi xử lý dầu cũ có nhiều cặn.
- Dầu nguội, độ nhớt cao, bơm hút không đủ.
- Lọt khí ở đường hút làm bơm bánh răng chạy không tải, có tiếng ồn bất thường.
- Bơm mòn hoặc van an toàn kẹt mở.
Cách khắc phục
- Ghi lại áp suất trước và sau lọc tinh; nếu chênh áp vượt ngưỡng khuyến cáo của nhà sản xuất thì thay lõi lọc.
- Tháo vệ sinh lưới lọc thô, kiểm tra khả năng hút bằng đồng hồ chân không ở cửa hút bơm.
- Siết lại các khớp nối đường hút, thay gioăng nếu có dấu hiệu lọt khí (bọt trong kính thăm).
- Kiểm tra và hiệu chỉnh van an toàn; nếu vẫn không đạt, kiểm tra độ mòn bơm.
Sự cố 5: BDV dầu đầu ra thấp
Đây là sự cố “tổng hợp” vì BDV phụ thuộc đồng thời vào nước, khí, hạt và sợi xơ trong dầu. Một máy chạy tốt thường cho BDV đầu ra từ 60–70 kV trở lên (điện cực 2,5 mm theo IEC 60156), tùy chỉ tiêu thiết kế. Khi kết quả thấp, cần kiểm tra theo thứ tự:
- Lấy mẫu: chai mẫu phải sạch, khô; tráng chai bằng chính dầu cần lấy; xả bỏ một lượng dầu tại van lấy mẫu trước khi lấy. Nhiều kết quả thấp là do mẫu bị nhiễm bẩn chứ không phải do máy.
- Thiết bị thử: cốc thử và điện cực phải sạch, khe hở đúng 2,5 mm.
- Thông số công nghệ: nhiệt độ dầu, độ chân không trong bình có đạt không.
- Cụm lọc tinh: lõi lọc đúng cấp lọc, lắp đúng, gioăng kín, không bị thủng.
- Số vòng tuần hoàn: với máy biến áp lớn, cần tuần hoàn nhiều lần thể tích dầu; một lượt đi qua chưa đủ để giảm nước trong giấy cách điện cân bằng trở lại dầu.
Ví dụ thực tế
Một đội thí nghiệm xử lý máy biến áp 40 MVA, dầu đầu ra chỉ đạt khoảng 42 kV sau 8 giờ chạy. Kiểm tra cho thấy áp suất bình chỉ đạt khoảng 300 Pa, dầu bơm cánh gạt đục trắng. Sau khi thay dầu bơm, chạy gas ballast và thay gioăng kính thăm bị chai, chân không xuống dưới 50 Pa; sau 6 giờ chạy tiếp, BDV đầu ra đạt trên 70 kV và hàm lượng nước giảm rõ rệt. Bài học: BDV thấp thường bắt nguồn từ hệ chân không chứ không phải lõi lọc.
Câu hỏi thường gặp
Máy báo mức cao liên tục dù bình không đầy thì xử lý thế nào?
Thường do cảm biến mức bám bọt hoặc cặn dầu. Vệ sinh cảm biến, kiểm tra dây tín hiệu và thử lại bằng cách quan sát qua kính thăm.
Bao lâu thì phải thay dầu bơm chân không?
Theo khuyến cáo của nhà sản xuất bơm, thường vài trăm giờ chạy, nhưng khi xử lý dầu ẩm nặng phải thay sớm hơn, ngay khi dầu bơm chuyển đục hoặc chân không cực hạn giảm.
Có nên tăng nhiệt độ lên cao để nhanh khô dầu?
Không nên vượt giới hạn khuyến cáo. Nhiệt độ quá cao làm tăng oxy hóa, dễ tạo bọt và có thể bay hơi các thành phần nhẹ. Với dầu khoáng, dải 55–65°C là phổ biến.
BDV đạt nhưng hàm lượng nước vẫn cao có bình thường không?
Có thể xảy ra vì BDV nhạy với hạt và nước tự do hơn nước hòa tan. Cần đánh giá đồng thời BDV và hàm lượng nước theo IEC 60814 để kết luận chất lượng dầu.
Thiết bị Trường Phát – giải pháp lọc dầu và hỗ trợ kỹ thuật
Thiết bị Trường Phát cung cấp máy lọc dầu máy biến áp chân không hai cấp các dòng TOP, NSH, ZANYO, HOPU, Zhongneng và nhiều thương hiệu khác, cùng phụ tùng như lõi lọc, dầu bơm chân không, cảm biến. Đội ngũ kỹ thuật hỗ trợ tư vấn chọn model phù hợp, hướng dẫn vận hành và chẩn đoán sự cố tại hiện trường. Liên hệ Hotline/Zalo 0837 211 855 để được tư vấn.
