MÁY BIẾN ÁP KHÔ BỊ NƯỚC NGẬP NƯỚC DO LŨ LỤT VÀ CÁCH XỬ LÝ

MÁY BIẾN ÁP KHÔ BỊ NƯỚC NGẬP NƯỚC DO LŨ LỤT

VÀ CÁCH XỬ LÝ

Máy biến áp là tài sản thiết yếu trong hệ thống phân phối điện, được thiết kế để hoạt động trong các điều kiện môi trường cụ thể. Tuy nhiên, các sự kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc lũ lụt tại công trường có thể khiến máy biến áp bị ngập một phần hoặc toàn bộ trong nước. Những sự cố này gây ra các mối nguy hiểm nghiêm trọng về an toàn, rủi ro vận hành và hư hỏng lâu dài cho thiết bị. Bài viết này sẽ tìm hiểu điều gì xảy ra khi máy biến áp bị ngập nước và những biện pháp cần thực hiện sau sự cố.

Tại sao nước xâm nhập lại nguy hiểm cho máy biến áp?

Nước xâm nhập là một trong những mối đe dọa thầm lặng nhưng lại tàn phá nhất đối với máy biến áp khô. Cho dù xâm nhập do ngâm trong nước, do hơi nước ngưng tụ, hay xử lý không đúng cách , hơi nước hoặc chất lỏng bên trong máy biến áp khô có thể nhanh chóng làm giảm tính chất cách điện, gây ra phóng điện cục bộ và làm hỏng vĩnh viễn lớp cách điện gốc Epoxy . Khi độ ẩm bị hấp thụ, tính toàn vẹn điện môi và độ bền cơ học của máy biến áp bị ảnh hưởng , làm tăng nguy cơ hỏng hóc.

Nước xâm nhập rất nguy hiểm cho máy biến áp vì nó làm giảm độ bền cách điện, đẩy nhanh quá trình lão hóa nhiệt và phá hủy lớp cách điện bằng Epoxy, thúc đẩy hồ quang điện bên trong và phóng điện cục bộ, đồng thời làm tăng khả năng xảy ra sự cố điện thảm khốc. Ngay cả một lượng nhỏ hơi ẩm cũng có thể làm giảm hiệu suất nhanh chóng và rút ngắn đáng kể tuổi thọ của máy biến áp. Ngoài ra nước xâm nhập sẽ àm hỏng hệ thống quạt làm mát, hỏng bộ điều khiển nhiệt độ và cảm biến nhiệt độ của Máy biến áp khô.

Kiểm soát độ ẩm là rất quan trọng để duy trì sự an toàn, độ tin cậy và tuổi thọ của tài sản về điện .

Nước bên trong máy biến áp không ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nó. Sai

Ngay cả một lượng nước nhỏ cũng làm giảm độ bền của lớp cách điện Epoxy, làm tăng nguy cơ phóng điện cục bộ, lão hóa và hỏng máy biến áp.

Máy biến áp khô phản ứng thế nào khi bị ngập nước?

Máy biến áp khô được chế tạo để hoạt động không cần dầu , sử dụng lớp cách điện bằng không khí hoặc nhựa đúc để làm mát và tách điện môi. Cấu trúc của chúng vốn đã ít bắt lửa và thân thiện với môi trường hơn , đó là lý do tại sao chúng thường được lắp đặt trong các tòa nhà công cộng, tầng hầm, trung tâm dữ liệu và trạm biến áp . Tuy nhiên, khi bị ngập nước do lũ lụt hoặc nước xâm nhập, chúng phải đối mặt với những rủi ro nghiêm trọng về cả tính toàn vẹn điện và độ tin cậy lâu dài . Không giống như máy biến áp dầu, máy biến áp khô không có bể kín , nghĩa là hơi ẩm có thể xâm nhập trực tiếp vào hệ thống cách điện .

Khi máy biến áp khô bị ngập nước, nước sẽ thấm vào cuộn dây, lớp cách điện và các linh kiện bên trong, dẫn đến hiện tượng hút ẩm, giảm độ bền điện môi, rò rỉ điện, ăn mòn và tiềm ẩn nguy cơ đoản mạch. Lớp cách điện epoxy hoặc nhựa có thể trông còn nguyên vẹn nhưng có thể chứa hơi ẩm, khiến việc vận hành sau khi ngập nước trở nên nguy hiểm nếu không được sấy khô và kiểm tra kỹ lưỡng.

Ngay cả khi ngâm trong nước trong thời gian ngắn cũng cần phải xử lý đặc biệt, khử ẩm và kiểm tra điện trở cách điện trước khi cấp điện trở lại.

Máy biến áp khô không thấm nước và có thể hoạt động trở lại ngay sau khi lũ lụt. Sai

Máy biến áp khô được cách điện bằng không khí và không được bịt kín chống nước; việc ngâm nước sẽ khiến hơi ẩm xâm nhập vào lớp cách điện, phải sấy khô và thử nghiệm trước khi sử dụng an toàn.

 

 

Nước ảnh hưởng đến các thành phần của máy biến áp khô như thế nào

Thành phần Tác động của sự chìm
Cuộn dây nhựa/epoxy Hấp thụ độ ẩm; các vết nứt nhỏ giữ nước
Lõi và Khung Rỉ sét hoặc ăn mòn bề mặt trên các bộ phận thép lộ ra ngoài
Kết nối thiết bị đầu cuối Quá trình oxy hóa, theo dõi hoặc các tiếp điểm bị lỏng do tiếp xúc với nước
Vật liệu cách nhiệt Sự cố điện môi hoặc độ dẫn điện bề mặt tăng
Đường dẫn thông gió Sự xâm nhập của nước làm phức tạp quá trình sấy khô; tạo ra các vùng ẩm bên trong

Rủi ro tức thời sau khi chìm

Loại rủi ro Sự miêu tả
Lỗi điện môi Độ ẩm làm giảm điện trở cách điện của cuộn dây → có thể xảy ra hồ quang điện
Theo dõi và phóng điện bề mặt Cặn nước tạo ra các đường dẫn điện trên nhựa hoặc các đầu cuối
Hồ quang bên trong Ngay cả điện áp nhỏ cũng có thể bắc cầu qua các khoảng trống thông qua lớp cách điện bị ẩm
Sự cố trễ Đơn vị có thể khởi động nhưng không hoạt động khi tải nặng khi hơi ẩm bị giữ lại nóng lên
Sự suy thoái cách điện Lão hóa nhanh hơn nếu tính toàn vẹn của nhựa bị phá vỡ do ngâm lâu

 

 

Nghiên cứu điển hình – Máy biến áp khô trong tầng hầm ngập nước trông trận lũ lụt tháng 10.2025 tại Thái Nguyên

  • Máy biến áp: MTR LS đúc cách điện Epoxy, lõi Nhôm 2000 kVA, 22/0,4 kv
  • Dự án The Prime Thái Nguyên (02 máy biến áp khô lõi Nhôm 2000kvA)
  • Ngập nước : Ngập hết hầm 1 nước trong 72 giờ do lũ lụt nhấn chìm cả 02 máy trong nước lũ với bùn.
  • Kết quả kiểm tra:
    • IR <1 MΩ (bình thường ≥200 MΩ)
    • Nước lũ ngập chìm 02 máy với nhiều bùn màu nước tương
    • Nước và bùn bẩn bám bên trong các vòng cuốn cuộn dây
  • Biện pháp thực hiện: làm sạch bên trong lõi cuộn dây và bên ngoài vỏ máy, sấy buồng hút ẩm + đèn chuyên dụng.
  • Tháo quạt làm mắt về sửa chữa và thay thế các thiết bị bên trong
  • Tháo bộ điều khiển và thay bằng bộ điều khiển mới của hãng/-.
  • Kết quả: Đạt thử nghiệm điện áp cao sau 100 giờ sấy khô; lắp lại với vỏ bọc đạt chuẩn IP

Việc sấy khô và thử nghiệm đã cứu được thiết bị – việc cấp điện sớm có thể dẫn đến hỏng hóc.

 

Hình ảnh 02 máy biến áp khô LS 2000kvA bị ngập nước trong nước lũ sau khi nước rút.

 Hình ảnh 02 máy biến áp khô LS 2000kvA đã sửa chữa xong và đóng điện và chạy thử hoạt động tốt trong 72 h, đảm bảo đưa vào đóng điện lại cho dự án.

Quy trình sấy khô và phục hồi

Bước chân Sự miêu tả
Ngắt kết nối và cô lập Tháo khỏi nguồn điện và khu vực an toàn
Kiểm tra trực quan Kiểm tra đường ống nước, sự ăn mòn, vết bẩn và sự cố cách điện
Kiểm tra IR ban đầu Sử dụng megohmmeter (≥1000 V) để đo điện trở cách điện của cuộn dây
Quá trình sấy khô Nướng trong lò (60–80 °C), sấy bằng khí nóng cưỡng bức hoặc sấy trong buồng ẩm
Lặp lại thử nghiệm IR và HV Đảm bảo cách điện đã được phục hồi trước khi cấp điện an toàn

Hướng dẫn tái sử dụng sau khi ngâm

Kiểm tra hoặc điều kiện Giá trị/Hành động chấp nhận được
Điện trở cách điện (IR) >200 MΩ pha-pha và pha-đất
Kiểm tra khả năng chịu điện môi 3,0–5,0 kV trong 1 phút (dựa trên cấp điện áp)
Dấu hiệu ẩm ướt trong nhựa Không có bọt khí, tách lớp hoặc đổi màu
Mức độ gỉ lõi Có thể rỉ sét bề mặt nếu không ảnh hưởng đến đường dẫn từ tính
Vệ sinh nhà ga Phải khô, chặt và không bị oxy hóa

Tác động lâu dài nếu không được sấy khô đúng cách

Kết quả Sự miêu tả
Giữ ẩm vĩnh viễn Cuộn dây phủ nhựa có thể hấp thụ và giữ độ ẩm
Giảm tuổi thọ Tổn thất bên trong cao hơn và lão hóa nhiệt nhanh hơn sau khi ngâm
Điểm yếu tiềm ẩn Các điểm yếu chỉ được phát hiện dưới ứng suất nhiệt hoặc điện áp trong tương lai
Ăn mòn kẹp và lõi Rỉ sét làm giảm tính toàn vẹn cơ học theo thời gian

Thực hành tốt nhất cho các công trình dễ bị lũ lụt

Tính năng thiết kế hoặc hành động Mục đích
Lắp đặt nâng cao hoặc nền tảng Giữ máy biến áp ở trên mực nước lũ
Vỏ được xếp hạng IP54+ Thêm khả năng chống bắn nước và bụi cho thiết bị loại khô
Máy bơm thoát nước và hố ga Ngăn ngừa sự tích tụ nước xung quanh đế máy biến áp
Báo động cảm biến độ ẩm Giám sát độ ẩm bên trong phòng điện
Kiểm tra IR hàng năm Phát hiện sự xuống cấp của lớp cách điện ngay cả khi không nhìn thấy nước

 

Những hành động cần thực hiện ngay sau khi bị chìm là gì?

Khi máy biến áp bị ngập nước—dù do lũ lụt, vỡ đường ống hay sự cố nước tràn vào— tốc độ và quy trình là rất quan trọng . Những gì bạn làm trong 12–48 giờ đầu tiên quyết định liệu máy biến áp có thể được phục hồi an toàn hay phải thay thế. Các hành động ngay lập tức nên tập trung vào việc ngăn ngừa sự cố do điện , đánh giá ô nhiễm bên trong và bảo vệ tính toàn vẹn của lớp cách điện . Hành động không theo một quy trình cụ thể có thể dẫn đến các hậu quả nguy hiểm , bao gồm hồ quang điện, nổ hoặc hư hỏng vĩnh viễn.

Các hành động ngay lập tức sau khi máy biến áp bị ngập nước bao gồm cách ly và ngắt điện máy biến áp, ngăn chặn sự xâm nhập trái phép, kiểm tra hư hỏng vật lý, thu thập mẫu dầu hoặc cách điện để kiểm tra độ ẩm và điện môi, bắt đầu quy trình khử nước và sấy khô, và ghi lại sự việc. Trong mọi trường hợp, không được cấp điện lại máy biến áp trước khi vượt qua các kiểm tra an toàn.

Hành động nhanh chóng và có phương pháp sẽ tối đa hóa khả năng phục hồi và giảm thiểu rủi ro.

Máy biến áp có thể được cấp điện trở lại ngay sau khi nước lũ rút. Sai

Máy biến áp sau khi ngâm nước phải được kiểm tra dầu hoặc cách điện, sấy khô và kiểm tra cơ học trước khi cấp điện trở lại an toàn. Việc cấp điện cho máy biến áp ướt rất nguy hiểm.

Các hành động ưu tiên trong vòng 24 giờ đầu tiên

Hoạt động Mục đích và Kết quả
1. Giảm năng lượng ngay lập tức Ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch, hồ quang điện bên trong hoặc nguy cơ nổ
2. Khóa và gắn thẻ Ngăn ngừa việc cấp điện lại ngẫu nhiên trong quá trình kiểm tra
3. Hạn chế quyền truy cập Tránh nguy cơ điện giật hoặc nhiễm bẩn từ việc xử lý
4. Kiểm tra trực quan Kiểm tra đường ống nước, rỉ sét, phớt bị hỏng, dầu tràn
5. Lấy mẫu dầu hoặc đo IR Bắt đầu đánh giá độ ẩm, mức độ ô nhiễm và tính toàn vẹn của lớp cách nhiệt
6. Thông báo cho bộ phận bảo trì hoặc OEM Báo cáo sự kiện để được hỗ trợ và đánh giá bước tiếp theo
7. Bắt đầu sấy khô các chế phẩm Nếu dầu bị đục hoặc cuộn dây bị ướt, hãy bắt đầu sấy khô ngay lập tức

Những cân nhắc quan trọng về an toàn

Nhiệm vụ an toàn Tầm quan trọng
Nối đất khung máy biến áp Bảo vệ khỏi sự tích tụ tĩnh điện và khả năng rò rỉ điện
Sử dụng PPE cho thiết bị ướt Bắt buộc phải đeo găng tay cao su, ủng và dụng cụ cách điện
Kiểm tra tính toàn vẹn của ống lót Các vết nứt hoặc độ ẩm bên trong có thể dẫn đến phóng điện
Khu vực phong tỏa Ngăn chặn nhân viên không đủ trình độ can thiệp hoặc chụp ảnh

 

 

Ưu tiên lấy mẫu và xét nghiệm chẩn đoán

Mẫu/Thử nghiệm Mục đích
Lấy mẫu dầu (KF & BDV) Xác định độ ẩm và độ bền phân hủy trong lớp cách điện
DGA (nếu có) Phát hiện khí sinh ra từ hồ quang điện bên trong có thể xảy ra
Kiểm tra IR (Loại khô) Đo điện trở cách điện để đánh giá nhu cầu sấy khô
Kiểm tra chất lỏng bằng mắt thường Nước bị vẩn đục hoặc nhũ tương là dấu hiệu ô nhiễm nước nghiêm trọng

Những điều không nên làm

Hành động bị cấm Lý do
Không nạp năng lượng Nguy cơ hồ quang, nổ và hư hỏng không thể khắc phục
Không mở nắp quá sớm Có thể làm cho các bộ phận bên trong tiếp xúc nhiều với độ ẩm hoặc độ ẩm không khí hơn
Không xả dầu ngay lập tức Giữ lại mẫu để phân tích trong phòng thí nghiệm trước khi loại bỏ dầu
Không trì hoãn hành động >24 giờ Sự hấp thụ nước vào lớp cách điện tăng theo cấp số nhân

Cần thiết bị tạm thời tại chỗ

Thiết bị Chức năng trong phản ứng ban đầu
Bộ kiểm tra HV cách điện Kiểm tra độ cách điện và rò rỉ an toàn
Mẫu dầu & Chai thủy tinh Thu thập dầu không bị ô nhiễm để phân tích trong phòng thí nghiệm KF và BDV
Skid hút nước chân không Loại bỏ ngay lập tức nước và khí ra khỏi dầu (chỉ ngâm trong dầu)
Máy thổi khí nóng/Máy hút ẩm Bắt đầu sấy cuộn (loại khô hoặc cuộn hở)
Máy đo độ ẩm Theo dõi tiến trình sấy khô và xác nhận mức độ ẩm an toàn

Ghi lại và báo cáo sự cố

Thông tin cần ghi lại Tại sao nó quan trọng
Ngày và thời gian chìm Xác định rủi ro phơi nhiễm
Máy biến áp nối tiếp và vị trí Liên kết dữ liệu với tài sản để tham khảo trong tương lai
Nguyên nhân thời tiết/sự kiện Có thể ảnh hưởng đến các giao thức bảo hiểm hoặc phục hồi sau thảm họa
Quan sát trực quan ban đầu Giúp hướng dẫn chẩn đoán và tư vấn OEM
Dữ liệu thử nghiệm & Hình ảnh Tạo lịch sử lỗi có thể theo dõi và sửa chữa

Làm thế nào để ngăn ngừa nguy cơ chìm máy ​​trong tương lai?

Lũ lụt và mực nước dâng cao ngày càng phổ biến do biến đổi khí hậu, dòng chảy đô thị và bão dâng , gây ra mối đe dọa ngày càng tăng đối với cả máy biến áp ngâm dầu và máy biến áp khô . Sự cố ngập nước có thể dẫn đến hư hỏng thiết bị, mất điện, nguy cơ hỏa hoạn và chi phí khắc phục tốn kém . May mắn thay, những rủi ro này có thể được giảm thiểu đáng kể thông qua thiết kế kỹ thuật, giám sát môi trường và các biện pháp bảo trì chủ động . Cho dù lắp đặt thiết bị mới hay cải tạo các thiết bị hiện có, việc lập kế hoạch phòng ngừa ngập nước tại từng địa điểm cụ thể là rất cần thiết .

Rủi ro ngập nước có thể được ngăn ngừa bằng cách bố trí máy biến áp hợp lý, nâng cao bệ đỡ hoặc chân đế, lắp đặt vỏ máy biến áp kín đạt chuẩn IP, cải thiện hệ thống thoát nước tại chỗ, lắp đặt máy bơm nước ngầm, theo dõi thời tiết theo thời gian thực và bảo trì phòng ngừa cho các gioăng, ống thông hơi và vỏ máy biến áp. Thiết kế theo mực nước lũ lịch sử và phân vùng đặt máy biến áp tránh xa đường dẫn nước cũng là những biện pháp giảm thiểu quan trọng.

Cơ sở hạ tầng phòng ngừa thường ít tốn kém hơn nhiều so với sự gián đoạn, thiệt hại và thời gian ngừng hoạt động do một trận lũ gây ra.

 

Rủi ro ngập nước là không thể tránh khỏi và không thể giảm thiểu được. Sai

Rủi ro ngập nước có thể được ngăn ngừa hiệu quả thông qua việc nâng cấp thiết kế công trình, nâng cao độ cao, niêm phong và hệ thống giám sát phù hợp với môi trường dễ bị lũ lụt.

Kiểm soát kỹ thuật để phòng ngừa ngập nước

Biện pháp phòng ngừa Chức năng và lợi ích
Nền tảng nâng cao hoặc bệ đỡ Nâng máy biến áp lên trên mức lũ đã biết để tránh tiếp xúc với nước
Vỏ máy biến áp được xếp hạng IP Bảo vệ các thành phần khỏi nước phun hoặc ngập nước nông
Gioăng và phớt chặn chống thấm nước Ngăn chặn rò rỉ vào các giao diện đầu cuối và khoang dầu
Định tuyến lại bộ bảo tồn (Loại dầu) Nâng ống thông hơi và đường ống lên trên độ cao lũ dự kiến
Kênh thoát nước và bờ kè Dẫn nước trực tiếp ra xa trạm biến áp và đường giao thông

Lựa chọn địa điểm và tối ưu hóa bố cục

Nhân tố Giá trị phòng ngừa
Tránh các vùng trũng thấp Giảm thiểu nguy cơ lũ lụt một cách tự nhiên
Phân tích bản đồ lũ lụt lịch sử Đảm bảo chiều cao của nền vượt quá mực nước 100 năm
Lắp đặt xa đường thủy Giữ máy biến áp tránh xa mương thoát nước hoặc gần vùng đất ngập nước
Phân vùng rủi ro lũ lụt GIS Sử dụng các công cụ lập bản đồ để hướng dẫn vị trí đặt địa điểm mới

 

 

 

Thực hành tốt nhất về tiện ích và chiến lược cải tạo

Hoạt động Tác động dài hạn
Nâng cao các đơn vị hiện có Cải tạo các tấm đệm hiện có bằng phần mở rộng bệ
Lắp đặt máy bơm chìm hoặc bơm chu vi Loại bỏ nước tích tụ xung quanh vị trí máy biến áp
Sử dụng máy biến áp kín khí Đặc biệt dành cho các ứng dụng ngầm hoặc tầng hầm
Triển khai cảm biến giám sát lũ lụt Thông báo cho người vận hành về mực nước dâng cao theo thời gian thực
Bảo trì và thay thế phớt Giữ cho thiết bị không thấm nước qua từng năm

Ví dụ thành công trong thế giới thực

  • Vị trí: Trạm biến áp ven biển trong vùng bão
  • Sự kiện trước: Máy biến áp khô bị ngập trong tầng hầm; thiệt hại 45.000 đô la
  • Chiến lược nâng cấp:
    • Thay thế đơn vị bằng máy biến áp đúc Epoxy IP55
    • Nâng nó lên 1,5 m so với mặt sàn trên bệ
    • Đã thêm máy bơm nước ngầm và báo động lũ lụt
  • Kết quả: Sống sót qua cơn bão năm 2023 mà không bị thiệt hại hay thời gian ngừng hoạt động nào

Đầu tư: ~$9.000 | Tiết kiệm: Ngăn chặn tình trạng mất toàn bộ máy biến áp và gián đoạn dịch vụ.

Giải pháp thoát nước phòng ngừa và kỹ thuật dân dụng

Tính năng dân sự Chức năng
Nền bê tông dốc Ngăn chặn nước đọng xung quanh chân máy biến áp
Ống dẫn nước mưa Kênh thoát nước mưa lớn ra xa nhà máy điện
Bờ kè chu vi hoặc tường chắn lũ Hoạt động như một rào cản vật lý chống lại sự xâm nhập của nước
Van chống trào ngược trên đường ống Ngăn chặn sự xâm nhập của nước thải hoặc nước thoát nước trong cơn bão
Đường dốc tiếp cận và thiết bị đóng cắt nâng cao Đảm bảo kỹ thuật viên có thể tiếp cận an toàn trong các sự kiện ngập nước lớn

Hệ thống giám sát và cảnh báo sớm

Hệ thống Lợi ích
Cảm biến lũ lụt có báo động Phát hiện mực nước sớm và kích hoạt cảnh báo
Tích hợp dự báo thời tiết Chuẩn bị các đội và đóng cửa các đơn vị trước các sự kiện lớn
Thiết bị giám sát mức dầu/áp suất từ ​​xa Phát hiện dấu hiệu ngập nước hoặc rò rỉ niêm phong
Kết nối SCADA Cho phép hiển thị vị trí tài sản dễ bị lũ lụt theo thời gian thực

Hướng dẫn tuân thủ và thiết kế

Tiêu chuẩn hoặc Hướng dẫn Sự liên quan
IEEE 693 / ASCE 24 Thiết kế chống lũ cho trạm biến áp và cơ sở hạ tầng điện
Bản đồ của FEMA FIRM Phân vùng cho độ cao lũ cơ sở và vị trí đặt máy biến áp an toàn
IEC 60076-22 (Các yếu tố môi trường) Xem xét độ ẩm và rủi ro về nước trong quá trình triển khai máy biến áp
Kế hoạch giảm thiểu lũ lụt của các tiện ích Thực tiễn tốt nhất khu vực về bảo vệ tài sản

Phần kết luận

Việc ngập nước có thể gây ra sự cố nghiêm trọng cho cả máy biến áp ngâm dầu và máy biến áp khô. Nguy cơ hỏng lớp cách điện bên trong, ăn mòn và cháy nổ rất cao, và an toàn phải là ưu tiên hàng đầu trong các nỗ lực ứng phó. Mặc dù một số máy biến áp ngập nước có thể được cứu hộ bằng cách sấy khô và thử nghiệm kỹ lưỡng, nhưng nhiều máy biến áp cần phải thay thế hoàn toàn. Việc lập kế hoạch phòng ngừa, chẳng hạn như lựa chọn địa điểm phù hợp và giảm thiểu lũ lụt, là rất quan trọng để tránh những sự cố có tác động lớn như vậy.

 

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Call Now Button