Phần 3: Nghiên cứu phần thí nghiệm điện nhà máy

Chia sẻ: Tran Duyen | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:147

Thêm vào BST

Báo xấu

480
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thí nghiệm máy biến áp, trình tự thí nghiệm máy phát thuỷ lực CB735/255-24TB4, thí nghiệm máy cắt loại A37 94 và BA 56-43,... là những nội dung chính trong phần 3 "Nghiên cứu phần thí nghiệm điện nhà máy". Mời các bạn cùng tham khảo, với các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phần 3: Nghiên cứu phần thí nghiệm điện nhà máy

PHẦN III NGHIÊN CỨU PHẦN THÍ NGHIỆM ĐIỆN NHÀ MÁY I. THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP 1. Chức năng: Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều có trị số này sang một trị số khác mà tần số không thay đổi. Để giải quyết một vấn đề lớn đặt ra trong khi truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến hộ tiêu thụ mà khoảng cách đường dây lớn với tổn thất là nhỏ nhất (với tổn thất P = I2R) như vậy nếu giảm điện trở thì dây dẫn phải có tiết diện lớn khó thực hiện, chi phí thiết kế cao. Vì vậy chỉ còn biện pháp giảm dòng điện mà công suất truyền tải không thay đổi thì ta phải tăng điện áp S = 3 UI (bỏ qua cosφ), thực tế khi tăng điện áp lên 10 lần thì sẽ giảm được tổn thất 100 lần. Như vậy cần có máy biến áp tăng áp (ta biết rằng năng lực phát điện của máy phát điện Nhà máy thủy điện Sơn la chỉ đến cấp điện 18KV) 2. Mục đích thí nghiệm máy biến áp: a. Mục đích: Thí nghiệm để xác định chất lượng máy biến áp trong quá trình chế tạo, khi xuất xưởng, trong vận hành hàng năm nhằm mục đích giám sát chất lượng, giảm xác suất sự cố, lên kế hoạch dự phòng, sửa chữa, thay thế máy biến áp. b. Phân loại: Phân loại theo mục đích: + Thí nghiệm giám sát chất lượng trong sản xuất MBA. + Thí nghiệm xác định chất lượng loại sản phẩm (các thí nghiệm đặc biệt chỉ tiến hành để thẩm định một kiểu thiết kế MBA). + Thí nghiệm xuất xưởng. + Thí nghiệm nghiệm thu trước khi đưa máy biến áp vào vận hành. + Thí nghiệm định kỳ. + Thí nghiệm kiểm tra sau sự cố bất thường. Phân loại theo ý nghĩa.
+ Thí nghiệm xác định chất lượng cách điện. + Thí nghiệm xác định thông số kỹ thuật, thông số cấu trúc. + Thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật mở rộng. 3. Nội dung thí nghiệm đánh giá chất lượng máy biến áp: a. Thí nghiệm xác định chất lượng cách điện chính: Ðo điện trở cách điện. Xác định hệ số tổn thất điện môi. Thử nghiệm chịu điện áp một chiều tăng cao và xác định dòng điện rò. Thử nghiệm chịu điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp. Thử nghiệm chịu điện áp xung thao tác. Thử nghiệm chịu điện áp xung sét tiêu chuẩn. Thử nghiệm phóng điện cục bộ. b. Thí nghiệm xác định chất lượng cách điện vòng: Thử nghiệm chịu điện áp quá áp cảm ứng tần số cao. Thử nghiệm đo điện áp phân bố khi chịu điện áp xung sét tiêu chuẩn. c. Thí nghiệm xác định chất lượng dầu cách điện: Thí nghiệm xác định điện áp chọc thủng tần số công nghiệp trong điện trường đều của điện cực tiêu chuẩn. Thí nghiệm xác định hệ số tổn thất điện môi. Thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm. Thí nghiệm xác định nhiệt độ chớp cháy (trong cốc kín). Thí nghiệm xác định tạp chất cơ học. Thí nghiệm xác định chỉ số Axit. Thí nghiệm phân tích hàm lượng khí hòa tan (sắc ký khí). Thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật và cấu trúc. d. Các thông số kỹ thuật cơ bản: Thí nghiệm xác định tổ đấu dây. Thí nghiệm xác định tỉ số biến áp. Thí nghiệm không tải. Thí nghiệm ngắn mạch.
Thí nghiệm xác định độ ổn định nhiệt. 4. Khối lượng thí nghiệm máy biến áp. a. Thí nghiệm lắp mới: Thí nghiệm lắp mới máy biến áp tiến hành tại vị trí máy biến áp được lắp đặt và đưa vào vận hành. Các hạng mục thí nghiệm nghiệm thu máy biến áp (thí nghiệm lắp mới máy biến áp) nhằm mục đích kiểm tra chất lượng máy biến áp sau khi lắp đặt hoàn chỉnh để loại trừ các hư hỏng do chuyên chở, lắp đặt không đúng qui định gây ra. Máy biến áp lắp mới cần có lý lịch máy, biên bản thí nghiệm xuất xưởng, biên bản kiểm tra tình trạng sau khi chuyên chở, biên bản nghiệm thu lắp đặt, biên bản thí nghiệm dầu trước, trong và sau khi hoàn thành lọc dầu (nạp dầu). Các hạng mục thí nghiệm máy biến áp sau khi lắp đặt cùng với các văn bản nêu trên cho phép kết luận đúng tình trạng kỹ thuật của máy biến áp. Việc thiếu một trong các văn bản nêu trên (máy biến áp không có lý lịch) cũng gây khó khăn trong việc kết luận do các hạng mục thí nghiệm lắp mới không đầy đủ như các hạng mục thí nghiệm xuất xưởng của nhà chế tạo. Các số liệu thí nghiệm nghiệm thu máy biến áp cần được lưu lại trong lý lịch máy để theo dõi trong quá trình vận hành. * Các hạng mục thí nghiệm lắp mới một máy biến áp: Kiểm tra tình trạng bên ngoài. Ðo điện trở cách điện. Thí nghiệm kiểm tra tổ đấu dây. Thí nghiệm không tải (hoặc không tải nhỏ tại điện áp qui định của nhà chế tạo). Thí nghiệm ngắn mạch. Thí nghiệm dầu. Thí nghiệm đo hệ số tổn thất điện môi (Tgδ). Thí nghiệm đo tỉ số biến áp Thí nghiệm đo điện trở cuộn dây bằng dòng điện một chiều. Thử cao thế một chiều và đo dòng điện rò Thử cao thế xoay chiều tăng cao Ðóng điện xung kích máy biến áp Thử cách điện vòng dây bằng điện áp cảm ứng
(Khối lượng các hạng mục thí nghiệm lắp mới máy biến áp được liệt kê trên đây có tính tổng quát). Khối lượng các hạng mục này thay đổi tùy theo đặc điểm cụ thể từng máy và phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố: Công suất và điện áp định mức. Năng lực thiết bị thí nghiệm tại hiện trường (kể cả nguồn thí nghiệm) * Các hạng mục thí nghiệm xuất xưởng đối với Máy biến áp chính nhà máy thủy điện Sơn la của nhà cung cấp máy biến áp như sau: Đo điện trở cuộn dây. Đo tỉ số điện áp và kiểm tra độ dịch pha. Đo điện áp ngắn mạch và mất tải. Đo dòng điện không tải và có tải. Kiểm tra không điện (IEC 600763) sẽ bao gồm: Thử nghiệm xung sét (LI). Thử nghiệm theo dãy sẽ được áp dụng: + Giảm một cấp xung đầy đủ (3 pha và trung tính). + Giảm một cấp xung cắt nhỏ (Chỉ một pha). + Một cấp xung cắt nhỏ (Chỉ ba pha). + Hai cấp xung cắt nhỏ (Chỉ ba pha). + Hai cấp xung đầy đủ (3 pha và trung tính). Giá trị đỉnh nhọn của xung cắt nhỏ sẽ theo tiêu chuẩn IEC 600763 của biên độ của xung đầy đủ. Các điểm trung tính của phía dưới các cuộn dây thử nghiệm sẽ không nối đất qua các điện trở khác hơn là đo điện trở sun. Thử nghiệm xung trên các trung tính sẽ được áp dụng trực tiếp với tất cả các cực bằng đất, trực tiếp nối đất hoặc qua các điện trở thích ứng. Xung thao tác (SI). Điện áp thử nghiệm sẽ cao hơn 75% của điện áp thử ngiệm xung sét trong mọi trường hợp, và sẽ lựa chọn từ các bảng liên quan trong tiêu chuẩn IEC 600763. Chịu điện áp xoay chiều trong thời gian dài theo tiêu chuẩn IEC 60076 3: + Chịu điện áp thử nghiệm xoay chiều nguồn riêng biệt. + Đo điện dung và hệ số cách điện với điện áp thử nghiện 10KV.
+ Đo điện trở cách điện (R15; R60; R180) với điện áp thử nghiệm 5000VDC. + Đo điện trở cách điện (R60) giữa lõi và thùng dầu với điện áp thử 2500VDC. + Thử nghiệm hiệu chỉnh và bơm dòng điện (45 phút) dựa trên nhiệt độ cuộn dây, trên kết quả thử nghiệm ra nhiệt. Thử nghiệm được thực hiện cao hơn 80% tải. + Thử nghiệm thao tác các nấc điều chỉnh điện áp không điện . + Thử nghiệm nấc điều chỉnh điện áp. + Thí nghiệm dầu và chức năng của các thiết bị phụ. + Đo trở kháng thứ tự không (tại tần số định mức) tại tất cả các vị trí nấc phân áp, áp dụng (trở kháng không tải thứ tự không phía sơ cấp và thứ cấp, và trở kháng ngắn mạch thứ tự không phía sơ cấp và thứ cấp). + Thử nghiệm quá điện áp với điện áp thử 2000V , AC, trong thời gian 1 phút trên cáp, thiết bị điều khiển và giám sát (với động cơ 1000VAC + 2xUn, và 500VAC trên PT 100) Thử nghiệm tăng nhiệt độ theo tiêu chuẩn IEC 600762. Thử nghiệm chịu điện áp ngắn mạch xoay chiều trong khoảng thời gian theo tiêu chuẩn IEC 600763. Xác định điện dung các cuộn dây với đất và giữa các cuộn dây. Xác định đặc tính điện áp quá độ. Đo trở kháng thứ tự không trên 3 pha của máy biến áp theo tiêu chuẩn IEC 600761. Đo mức độ ồn theo tiêu chuẩn IEC 6007610, IEC 60076101. Đo song hài của dòng không tải. Đo công suất của quạt và động cơ bơm dầu. Phân tích lượng khí hòa tan trong dầu trước khi thử nghiệm không điện, sau khi thử nghiệm không điện hoàn thành và sau mỗi lần thử nghiệm ra nhiệt. b. Khối lượng thí nghiệm định kỳ máy biến áp: Thí nghiệm định kỳ máy biến áp tiến hành theo chu kỳ hàng năm. Các hạng mục thí nghiệm định kỳ máy biến áp nhằm mục đích kiểm tra chất lượng máy biến áp sau một năm vận hành. Căn cứ theo số liệu thí nghiệm, kết hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật và nhật ký vận hành, Phòng kỹ thuật, hoặc
PGĐ kỹ thuật sẽ quyết định thí nghiệm các hạng mục công việc nào cho máy biến áp và quyết định máy biến áp tiếp tục vận hành hoặc đưa ra sửa chữa. Các số liệu thí nghiệm định kỳ máy biến áp cần được lưu lại trong lý lịch máy để theo dõi trong quá trình vận hành. * Khối lượng thí nghiệm định kỳ máy biến áp: Kiểm tra tình trạng bên ngoài. Ðo điện trở cách điện. Thí nghiệm không tải (hoặc không tải nhỏ tại điện áp qui định của nhà chế tạo). Thí nghiệm dầu. Thí nghiệm đo hệ số tổn thất điện môi (Tgδ ). Thí nghiệm đo điện trở cuộn dây bằng dòng một chiều. Thử cao thề một chiều và đo dòng điện rò. Thử cao thế xoay chiều tăng cao. Ðóng điện xung kích máy biến áp. (Khối lượng các hạng mục thí nghiệm định kỳ máy biến áp được liệt kê trên đây có tính tổng quát). c. Khối lượng thí nghiệm dự phòng (hoặc sự cố): Thí nghiệm kiểm tra bất thường sau sự cố nhằm mục đích xác định nguyên nhân sự cố hoặc tình trạng bất thường của máy biến áp. Các hạng mục thí nghiệm máy biến áp sau sự cố tùy thuộc vào dạng, loại và mức độ nghiêm trọng của sự cố. 5. Trình tự thí nghiệm máy biến áp. a. Biện pháp an toàn trước khi tiến hành công việc: Tất cả các thí nghiệm chỉ được tiến hành sau khi đã cắt điện và cách ly hoàn toàn máy biến áp với hệ thống điện. Trong quá trình đo cũng như khi chưa xả hết điện tích tàn dư, tuyệt đối không chạm vào các đầu ra của máy biến áp. Máy biến áp cần được tách tất cả các đầu dây nối vào hệ thống. Các đầu ra của mỗi cuộn dây cần được đấu tắt với nhau để tránh gây ra sai số đo. Các đầu ra của các cuộn dây máy biến áp phải được đấu tắt và đấu đất để xả điện tích tàn dư ít nhất 5 phút trước khi tiến hành đo điện trở cách điện phép đầu tiên.
Giữa hai phép đo điện trở cách điện, các đối tượng đo cần được đấu tắt và đấu đất để xả điện tích tàn dư ít nhất 2 phút trước khi tiến hành đo phép tiếp theo. b. Kiểm tra tình trạng bên ngoài: Quan sát tổng thể máy biến áp, kiểm tra tình trạng vỏ máy, cánh tản nhiệt, sứ đầu vào, thùng dầu phụ xem có vết trầy xước, vết va chạm mạnh, sự cố nứt vỡ, các vết rỉ dầu (độ kín các mặt bích trên vỏ máy) do chuyên chở, lắp đặt không đúng qui định. Ðối với các máy biến áp có thiết bị kiểm tra độ rung trong quá trình chuyên chở, cần phải xem kết quả đo độ rung này có đạt yêu cầu nhà chế tạo hay không. Kiểm tra độ nghiêng mặt bằng đặt máy theo thiết kế. Kiểm tra tiếp địa vỏ máy. Kiểm tra tiếp địa trung tính của cuộn dây có trung tính nối đất trực tiếp. Kiểm tra tính lắp đúng của các thiết bị (kể cả các thiết bị phụ lắp sẵn tại nhà máy chế tạo) như rơ le hơi, van phòng nổ (tháo ngàm hãm van phòng nổ trước khi đưa máy vào vận hành). Trong mục này còn có hạng mục kiểm tra tính lắp đúng của bộ truyền động với bộ chuyển nấc phân áp điều áp dưới tải. Phần này được thực hiện theo hướng dẫn của nhà chế tạo đối với từng loại bộ chuyển nấc phân áp dưới tải. Kiểm tra tính lắp đúng và trạng thái các van dầu tuần hoàn, van dầu lấy mẫu, van dầu liên thông giữa thùng dầu phụ và bộ điều áp dưới tải, van dầu giữa thùng máy và các cánh tản nhiệt, van dầu trong hệ thống tuần hoàn làm mát dầu nước. Kiểm tra mức dầu trong máy. Mức dầu trong máy cần phù hợp với nhiệt độ theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo yêu cầu. Kiểm tra màu sắc của silicagen trong các bộ thở (bộ sấy không khí). Kiểm tra mức dầu trong chén dầu của bộ thở. c. Ðo điện trở cách điện: Mục đích ý nghĩa: Ðo điện trở cách điện là hạng mục đầu tiên để đánh giá sơ bộ về tình trạng cách điện của máy biến áp. Hạng mục đo điện trở cách điện được tiến hành trong tất cả các dạng công tác thí nghiệm: lắp mới, định kỳ, hoặc thí nghiệm kiểm tra bất thường sau sự cố.
Thiết bị thí nghiệm: Ðiện trở cách điện của máy biến áp điện lực được qui định đo ở điện áp 2500VDC sau thời gian đặt điện áp 1 phút bằng các thiết bị đo xách tay thông dụng. Hiện nay thường dùng các Mê gôm điện tử loại Kyoritsu 3121, 3123 (Nhật), Isol 5000, Isol 5003 (Pháp), S15010 (Mỹ). Ðiện trở cách điện máy biến áp được qui định đo theo các phép sau: + Ðối với MBA có hai cuộn dây: Các phép đo chính là: Cao (Hạ + Vỏ + Ðất) Hạ (Cao + Vỏ + Ðất) Khi đo điện trở cách điện, ta đồng thời tiến hành xác định giá trị điện trở cách điện tại thời điểm 15 giây và 60 giây. Tính toán hệ số hấp thụ KHT = R 60” / R 15”. Khi có các yêu cầu đặc biệt hoặc đối với các MBA 110KV trở lên ta có thể lấy các giá trị đo điện trở cách điện tại các thời điểm 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 phút và tính toán hệ số phân cực PI = R10’/ R1’. Ðối với các máy biến áp cao áp và siêu cao áp, cần tiến hành đo điện trở cách điện của các sứ đầu vào, cách điện của điểm đo hệ số tổn thất điện môi sứ (test tap). Ðối với các máy biến áp có điểm nối đất lõi thép và gông từ được đưa ra ngoài tại hộp nối đất, cần đo điện trở cách điện của gông từ và lõi thép với điện áp đo phù hợp với nhà chế tạo hoặc đo với điện áp 1000VDC. Kết quả đo điện trở cách điện cần được đối chiếu với số liệu xuất xưởng hoặc số liệu của lần thí nghiệm trước có tính đến ảnh hưởng nhiệt độ. Cần loại trừ các sai số do độ ẩm bề mặt làm dòng rò bề mặt tăng lên. d. Tiêu chuẩn áp dụng: Giá trị điện trở cách điện cuộn dây MBA không có tiêu chuẩn chung nhưng cần phải thỏa mãn các điều kiện sau: Ðiện trở cách điện đo được sau khi qui đổi về cùng một nhiệt độ không được nhỏ hơn 30% giá trị điện trở cách điện của nhà chế tạo hoặc của lần thí nghiệm trước. Trong trường hợp không có các số liệu để so sánh, cho phép tham khảo giá trị điện trở cho phép tối thiểu theo “Qui trình vận hành và sửa chữa máy biến áp” do EVN ban hành theo quyết định số 623 ÐVN/KTNÐ ngày 25/5/1997.
Bảng 1: Giá trị tối thiểu điện trở cách điện cuộn dây MBA (R60”;MΩ ). Tính KHT = R60 / R15. Trong khoảng nhiệt độ từ 10 oC đến 30oC, giá trị KHT của cách điện tốt thường
PI
Hình 21: Sơ đồ xác định tổ nối dây máy biến áp Y/Δ –11 Nếu ta cho nguồn điện đi vào cuộn sơ cấp theo chiều từ A đến X thì suất điện động cảm ứng sẽ đi từ X đấn A (nó có xu hướng chống lại từ thông sinh ra nó).Và ở thứ cấp suất điện động cũng sinh có chiều từ x đến a. Tương tự xét cho pha Bb và Cc ta vẽ được sơ đồ như hình vẽ như vậy ta thấy suất điện động dây giữa sơ cấp và thứ cấp theo chiều kim đồng hồ thì chúng lệch nhau một góc 330o. Vậy theo quy ước tổ đấu dây trên chính là tổ đấu dây Y/Δ –11. Tương tự như vậy ta có thể xét cho cho tấc cả các tổ đấu dây khác và ta có thể tổng hợp được bảng quy ước tổ đấu dây chuẩn ( theo suất điện động dây) như sau:
Tổ đấu dây máy biến áp là một thông số cấu trúc cơ bản, thể hiện góc lệch pha tương đối (gần đúng) giữa các hệ thống véc tơ điện áp sơ cấp và thứ cấp. Thông số tổ đấu dây được sử dụng trong các trường hợp sau: 1) Là cơ sở áp dụng các sơ đồ thích hợp để tiến hành thí nghiệm các thông số của máy biến áp và áp dụng các công thức tính toán qui đổi kết quả thí nghiệm. 2) Là một trong những điều kiện để xem xét và tính chọn phương án đấu nối vận hành song song máy biến áp. 3) Tính toán bảo vệ rơ le. Phối hợp trong đấu nối sơ đồ mạch dòng thứ cấp của bảo vệ rơ le (nhất là bảo vệ so lệch dọc). Chỉ tiến hành hạng mục thí nghiệm xác định tổ đấu dây MBA trong thí nghiệm lắp mới hoặc trong trường hợp cần khẳng định lại tổ đấu dây MBA phục vụ cho các mục đích nêu trên. Có nhiều phương pháp xác định tổ đấu dây MBA như: phương pháp 2 Vôn mét, phương pháp Phazômét, phương pháp xung một chiều 9 trị số, phương pháp xung một chiều 3 trị số.v..v. Trong qui trình này chỉ trình bày phương pháp xung một chiều 3 trị số là phương pháp đơn giản và dễ thực hiện nhưng rất chính xác.
Tổ Tổ Đồ thị Ký Đồ thị Góc Góc đấu hiệu đấu Ký hiệu lệch Véc tơ điện lệch Véc tơ điện đầu dây dây đầu dây pha áp dây pha áp dây chẵn dây lẽ B b B b A B C A B C Aa C 12 c Aa C c a b c 11 a b c 0o 330o B B Aa C Aa C b a c c 120 A B C A B C 4 B o Aa c a b 3 90o c Aa c a b c C b Aa C b B B 240 Aa A B C A B C c 8 C 7 210o c C o a b c a Aa b c a b c B B b c b C C Aa Aa 180 A B C A B C 6 5 150o o B a b c a b c B Aa C b b C Aa c c 300 A B C A B C 10 9 270o o c a b c a b A B C A B C 2 60o 1 30o b c a b c a 4.2. Thiết bị thí nghiệm:
Ðối với phương pháp xung một chiều 3 trị số, các thiết bị sử dụng rất đơn giản: 1) Gavanomet chỉ không( Điện kế G) hoặc Ðồng hồ vạn năng kim có thang đo mVDC, VDC. 2) Pin 1,5V; 9V hoặc nguồn một chiều tương đương. 4.3. Biện pháp an toàn: Khi thí nghiệm tổ đấu dây bằng phương pháp xung, trên các đầu cực MBA có thể xuất hiện điện áp nguy hiểm (nhất là khi cắt nguồn). Do đó cần lưu ý tuyệt đối không chạm vào các đầu cực MBA trong khi tiến hành thí nghiệm. Ðối với các MBA có tỉ số biến lớn, khi đóng cắt xung một chiều vào cuộn hạ, điện áp xuất hiện trên cuộn cao có giá trị khác lớn, cần phải chọn thang đo (của Gavanomet hoặc vạn năng) khác lớn để phù hợp với phép đo và không làm hư hỏng thiết bị đo. 4.4. Hướng dẫn thí nghiệm: Phương pháp xung một chiều sử dụng nguyên tắc cảm ứng: Khi có xung dòng điện một chiều (xung dương hoặc xung âm) đưa vào một cuộn dây MBA thì trên các cuộn dây (chung lõi thép) còn lại sẽ xuất hiện điện áp cảm ứng có chiều ngược với xung dòng điện sinh ra nó. Thí nghiệm được tiến hành như sau: * Phía cuộn dây kích xung: Ðấu tắt đầu hai cuộn dây A, C (hoặc a, c), nối vào cực () của nguồn pin. Ðầu B (hoặc b) nối vào cực (+) của nguồn pin qua một thiết bị đóng cắt. Khi đóng nguồn ta có xung dương. Khi cắt nguồn ta có xung âm. ** Phía cu ộn dây đo cực tính xung điện áp cảm ứng: + Ðo trị số thứ nhất: Dây đo (+) n K ối vào đầu a (hoặc A), dây đo () nối vào đầu b (hoặc B). Xác định cực tính điện áp cảm ứng khi có xung dương. Ðo trị số thứ hai: Dây đo (+) nAối vào đ B ầu b (ho C ặc B), dây đo () nối vào đầu c (hoặc C). I Xác định cực tính đi ện áp cảB m ứng khi có xung dương. Ðo trị số thứ ba: Dây đo (+) nối vào đầu a (hoặc A), dây đo () n EB ối vào đầu c (hoặc C). Xác định cực tính điện áp cảm ứng khi có xung dương. Chú ý kiểm tra cực tính điện áp cảm ứng khi cắt xung (xung âm). Cực tính này phải có dấu ng Gược với cực tính khi đóng xung (xung dương). ***Ví dụ ta xét tổ đ G G ấu dây Y/Δ11 theo ph ương pháp xung một chiều 3 trị số như hình vẽ sau: a b c i b
Lưu ý khi đấu cực tính (+) của các điện kế G đúng theo cực tính *(a, b, c) của cuộn dây như hình vẽ. Như vậy khi ta đóng khoá K ở dạng xung (+) nguồn vào pha B còn () nguồn vào pha A và C như hình vẽ thì kim điện kế G sẽ lệch đi một góc do dòng điện cảm ứng tạo nên. Như vậy ta thấy kết quả xung một chiều 3 trị số của tổ đấu dây Y/Δ11 như sau: Xung nguồn Kim điện kế G chỉ B(+) AC() ab() bc(+) ac() 4.5. Tiêu chuẩn áp dụng: Kết quả xác định tổ nối dây máy biến áp lực 3 pha bằng phương pháp xung một chiều 3 trị số được tra bảng sau: Ðể tránh các sai lầm khi kết luận về tổ đấu dây MBA (do ký hiệu sai tên pha), cần đảm bảo: Với ký hiệu tên pha hiện tại, các hệ thống véc tơ điện áp là cùng chiều quay. Hoặc tiến hành thêm thí nghiệm xung một chiều 3 trị số với phía cuộn dây cấp xung và phía đo cực tính điện áp ngược lại thí nghiệm trước. Kết quả tổ đấu dây xác định trong hai thí nghiệm phải tương ứng (phải đối xứng qua chí số 12). Nếu các kết quả không tương ứng, cần xem xét trường hợp ký hiệu sai tên pha MBA. Tiến hành thêm các thí nghiệm xác định nguyên nhân để có kết luận đúng.
5. Thí nghiệm không tải (hoặc không tải nhỏ tại điện áp qui định của nhà chế tạo): 5.1. Mục đích ý nghĩa: Mục đích của thí nghiệm là để so sánh số liệu dòng điện không tải với số liệu xuất xưởng: + Nếu dòng không tải đo được tại vị trí lắp đặt sai khác (lớn hơn) so với số liệu xuất xưởng chứng tỏ máy biến áp đã bị các tác động trong quá trình chuyên chở làm xô lệch lõi thép, gông từ, làm chạm chập các lá thép trong lõi thép. + Nếu dòng không tải tăng vọt bất thường chứng tỏ khả năng máy biến áp bị chập vòng hoặc ngắn mạch pha (Trường hợp ngắn mạch pha thường chỉ phát hiện được khi điện áp đo là đáng kể so với điện áp định mức của cuộn dây). Thí nghiệm không tải cần tiến hành trong thí nghiệm lắp mới, thí nghiệm kiểm tra bất thường MBA sau sự cố nếu có nghi ngờ sự cố có ảnh hưởng đến các phần nêu trên (hỏng lõi thép, chạm chập vòng dây, ngắn mạch pha pha). Nếu MBA có thể tiến hành thí nghiệm không tải với điện áp định mức, có thể có kết luận sơ bộ về chất lượng cách điện vòng và cách điện pha trong MBA. Hạng mục Thí nghiệm không tải trong thí nghiệm định kỳ hàng năm qui định như sau: + Ðối với các MBA phụ tải (điện áp định mức cuộn hạ áp là 220/380V), cần tiến hành thí nghiệm không tải với điện áp định mức cuộn dây. Kết hợp khi thí nghiệm không tải, tiến hành các thí nghiệm: Ðóng xung kích MBA ở điện áp định mức và thí nghiệm cách điện vòng theo qui định. + Ðối với các MBA trung gian, cần tiến hành thí nghiệm không tải với điện áp thí nghiệm cho phép cao nhất mà năng lực thiết bị thí nghiệm tại hiện trường có thể thực hiện được (về công suất và điện áp). + Ðối với các MBA phân phối và truyền tải (Cao áp và Siêu cao áp): Không qui định hạng mục thí nghiệm không tải trong thí nghiệm định kỳ. 5.2. Thiết bị thí nghiệm: Hiện nay, thí nghiệm không tải thường tiến hành ở điện áp thấp (220V hoặc 380V) với các tự ngẫu điều chỉnh điện áp 1 pha hoặc 3 pha. Thiết bị đo là các đồng hồ Vôn, Ampe và đồng hồ Wattmet Cosφ thấp (cấp chính xác tối thiểu 0,5). (Khi thí nghiệm không tải, trị số Cosφ khoảng 0,1 đến 0,2. Nếu dùng các đồng hồ Wattmet thông thường thì trị số đo được không chính xác). Có thể sử dụng tính năng đo dòng từ hóa của cầu đo Tgδ tư bản để thí nghiệm không tải ở điện áp cao hơn (đến 10KV).
Trong các trường hợp đặc biệt, có thể sử dụng máy biến áp thí nghiệm cao áp (của hợp bộ xe công trình thí nghiệm cao áp) để thí nghiệm không tải với điện áp cao nhằm xác định sự cố chập vòng hoặc sự cố đánh thủng cách điện giữa các pha. 5.3. Biện pháp an toàn: Trước khi thí nghiệm cần kiểm tra để khẳng định số hiệu máy, cấp điện áp (có phù hợp với lý lịch máy hay không), không có các hư hỏng thấy được bằng mắt, không có các vật lạ trên máy. Máy biến áp cần được tiếp địa vỏ máy, tiếp địa các đầu trung tính có cách điện giảm nhẹ trong khi tiến hành thí nghiệm. Ðối với các máy biến áp có bộ chuyển nấc phân áp, cần phải đặt các bộ chuyển nấc này về vị trí thích hợp với phép đo (thường là nấc định mức) và khóa bộ truyền động của bộ chuyển nấc (bằng chốt hãm cơ hoặc bằng điện). Khi thí nghiệm không tải, có thể xuất hiện điện áp cảm ứng với trị số khác lớn tại các cuộn dây còn lại của MBA. Do đó, cần phải thực hiện các biện pháp an toàn: rào chắn xung quanh khu vực thử, treo biển báo, cử người canh gác, cấm người và phương tiện đi vào khu vực thử nghiệm. 5.4. Hướng dẫn thí nghiệm: Thí nghiệm này cần phải tiến hành trước khi tiến hành thí nghiệm đo điện trở cuộn dây bằng dòng điện một chiều. Khi lõi thép máy biến áp bị từ hóa một chiều, dòng điện không tải cũng tăng lên làm cho thí nghiệm không tải không có độ chính xác cần thiết để phát hiện nguyên nhân gây nên độ tăng dòng không tải. Trong trường hợp nghi ngờ nguyên nhân gây ra sự tăng dòng không tải là do lõi thép đã bị từ hóa một chiều, ta cần tiến hành biện pháp khử từ hóa một chiều lõi thép máy biến áp rồi tiến hành lại thí nghiệm không tải. Ðối với MBA ba pha, trong điều kiện cho phép cần thí nghiệm không tải ba pha. Tăng dần điện áp đến giá trị điện áp định mức. Tiến hành đo dòng điện không tải và công suất không tải của từng pha. Dòng không tải của MBA 3 pha được xác định bằng giá trị trung bình số học của giá trị dòng không tải ba pha. Chú ý: Do phụ tải bị cảm ứng mạnh nên tổn thất đo được trong phương pháp 3 pha có một giá trị âm. Tổn thất đo được xác định như là một hiệu số của các số đo theo oát kế (tổng đại số). Ðối với đa số các trường hợp, thí nghiệm không tải MBA 3 pha Cao áp và Siêu cao áp được tiến hành với nguồn một pha ở điện áp thấp hơn điện áp định mức của cuộn dây (tại điện áp kiểm chứng theo thí nghiệm xuất xưởng của nhà chế tạo).
* Sơ đồ thí nghiệm không tải MBA 1 pha: Hình 23: Sơ đồ đo không tải máy biến áp một pha. ** Sơ đồ thí nghiệm không tải MBA 3 pha bằng phương pháp nguồn 3 pha: Hình 24: Sơ đồ đo không tải máy biến áp3 pha bằng nguồn 3 pha.
Hình 25: Sơ đồ mẫu chuẩn đo không tải MBA 3 pha bằng nguồn 1 pha. Thí nghiệm không tải máy biến áp 3 pha bằng nguồn một pha với điện áp thấp hơn định mức được tiến hành bằng ba thí nghiệm cho từng hai pha (tương ứng 2 trụ của gông từ), pha còn lại (tương ứng với trụ từ còn lại) được đấu tắt để tránh sai số do từ thông tản vào trụ từ không đo gây tổn hao phụ. Tổn hao tổng Po’ của MBA tại điện áp Uo’ được tính bằng công thức sau: Tổn hao tổng Po của MBA tại điện áp định mức tính bằng công thức sau: Ðối với thép kỹ thuật điện cán nóng: n = 1,8
Ðối với thép kỹ thuật điện cán nguội: n = 1,9 5.3. Tiêu chuẩn áp dụng Theo tiêu chuẩn IEC 76 và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 19841994, dòng điện không tải và tổn hao không tải đo bằng phương pháp ba pha cần phải thỏa mãn (so với nhà chế tạo): + Tổn hao không tải: sai lệch không quá +15%. + Dòng không tải: sai lệch không quá +30%. Khi đo tổn hao không tải bằng nguồn một pha không qui đổi về điều kiện định mức (phương pháp so sánh) dòng điện không tải và tổn hao không tải cần phải thỏa mãn các điều kiện sau (so với nhà chế tạo). Trong trường hợp này, cần tuân theo hướng dẫn của nhà chế tạo. Sai số cho phép không vượt quá độ chính xác khi thực hiện phép đo: +Tổn hao không tải: sai lệch không quá 5%. + Dòng không tải: sai lệch không quá 5%. Khi đo tổn hao không tải bằng nguồn một pha điện áp thấp không qui đổi về điều kiện định mức (phương pháp đo không tải nhỏ) dòng điện không tải và tổn hao không tải cần phải thỏa mãn các điều kiện sau: * Tổn hao không tải: P’oAB ≈ P’oBC (sai lệch không quá 5%) P’oAC ≥ 1,35 P’oAB P’oAC ≥ 1,35 P’oBC ** Dòng điện không tải: I’oAB ≈ I’oAB (sai lệch không quá 5%) I’oAC ≥ 1,35 I’oAB I’oAC ≥ 1,35 I’oAB 6. Thí nghiệm ngắn mạch: 6.1. Mục đích ý nghĩa: Thí nghiệm ngắn mạch xác định hai thông số cơ bản của máy biến áp: Thông số điện áp ngắn mạch và tổn hao ngắn mạch. Các thông số này được sử dụng trong các trường hợp sau: Tính toán xác định hiệu suất máy biến áp. Tính toán xác định biến đổi điện áp theo phụ tải của MBA. Tính chọn vận hành song song máy biến áp. Tính toán vận hành kinh tế trạm biến áp.