Tiểu luận Thiết kế máy biến áp thử nghiệm
hieäp
Thieát keá maùy bieán aùp
Tiểu luận
Đề tài: Thiết kế máy biến áp
thử nghiệm
1
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
LỜI MỞ ĐẦU
My biến p l bộ biến đổi cảm ứng đơn giản dng để biến đổi dịng điện xoay
chiều từ điện p ny thnh dịng điện xoay chiều khc cĩ điện p khc. Cc dy quấn v
mạch từ của nĩ đứng yn v qu trình biến đổi từ trường để sinh ra sức điện động
cảm ứng trong cc dy quấn được thực hiện bằng dy cp điện. My biến p ngy nay
được sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Như my biến p lị, my biến p hn, my biến p
đo lường, my biến p thử nghiệm…
My biến p thử nghiệm tạo nguồn điện p cao l thiết bị chủ yếu của phịng thử
nghiệm. My được thử nghiệm cc thiết bị cao p, cc thnh phần kết cấu, cấu trc cch
điện, dng trong đo lường ... My ny cĩ thể vận hnh trong nh kín hoặc ngồi trời.
Phịng thử nghiệm cao p với cc nguồn điện khc nhau (như xoay chiều, một
chiều, điện p xung…) cĩ nhiệm vụ xc định độ bền cch điện hoặc xc định cc
khuyết tật (như phĩng điện cục bộ) trong những điều kiện thử nghiệm (nhiệt độ,
độ ẩm, p suất…) v mơi trường nhất định (ăn mịn) tương ứng với điều kiện lm
việc của cc thiết bị hoặc kết cấu cch điện khi vận hnh. Ngồi ra sau khi sửa chữa
hoặc kiểm tra tra định kỳ phải thử nghiệm lại tại vị trí lm việc của cc thiết bị.
Nhận thức được vai trị v tầm quan trọng của my biến p thử nghiệm, em đ
thực hiện đề ti thiết kế my biến p cao p dng để thử nghiệm cc thiết bị điện.
Đề ti được trình by thnh su chương:
Chương I: Tìm hiểu về my biến p cao p.
Chương II: Tìm hiểu cơng nghệ chế tạo my biến p cao p.
Chương III: Cc phương n về dy quấn.
Chương IV: Tính tốn li thp v dy quấn.
Chương V: Tính tốn cc tham số.
Chương VI: Tính mạch bảo vệ, đo lường, điều khiển.
Do sự hiểu biết thực tế v thời gian cĩ hạn nn khố luận khơng thể trnh những
sai sĩt, rất mong nhận được ý kiến của cc thầy, cơ v cc bạn để khố luận của em
được hồn thiện hơn.
Xin chn thnh cảm ơn cc thầy cơ trong bộ mơn thiết bị điện – điện tử , khoa
điện – Trường đại học bch khoa H Nội đ nhiệt tình giảng dạy v gip đỡ em trong
học tập tốt nhất l thời kỳ lm đồ n tốt nghiệp. Em xin chn thnh cảm ơn thầy Chu
Đình Khiết đ trực tiếp hướng dẫn chỉ bảo em để hồn thnh đồ n tốt nghiệp ny.
2
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Chương 1
TÌM HIỂU VỀ MY BIẾN P CAO P
I. Nguyn lý cấu tạo của bộ thử nghiệm cao p:
Thơng thường một phịng thử nghiệm (mơi trường thử nghiệm) điện p cao
được trang bị hồn chỉnh, phục vụ tốt cho cơng tc nguyn cứu v chế tạo cc thiết bị
điện cao p gồm những thnh phần như hình vẽ sau:
Hệ thống thử nghiệm gồm cc thiết bị sau:
1-Thiết bị thử nghiệm điện p tăng cao tần số cơng nghiệp v cc thiết bị phụ trợ
đi km.
2 - Thiết bị thử nghiệm điện p một chiều.
3 - Thiết bị thử nghiệm điện p xung.
4 - Thiết bị thử nghiệm điện p dịng xung.
5 - Cc thiết bị tạo mơi trường, điều kiện thử nghiệm, cc thiết bị phục vụ khc
cơng tc thử nghiệm được tốt….
Ta sẽ xt kỹ ba thiết bị đầu vì trong đĩ cĩ sử dụng cc my tạo điện p cao để thử
nghiệm.
Hꢀ thꢀng
Hꢀ thꢀng
dꢀch chuyꢀn
cung cꢀp
Hꢀ thꢀng thꢀ
nghiꢀm
Tꢀo điꢀu
kiꢀn thꢀ
Hꢀ thꢀng
nꢀi đꢀt
Nguꢀn
cao p
Đꢀi tưꢀng
Hꢀ thꢀng đo
lưꢀng, điꢀu
Hꢀ
thꢀng
thꢀ nghiꢀm
Hình 1.1. Mơi trường thử nghiệm cao p
1. Thiết bị thử nghiệm điện p tăng cao tần số cơng nghiệp:
Thiết bị ny được dng để thử nghiệm cch điện của thiết bị điện. Việc thử
nghiệm thiết bị hoặc kết cấu cch điện bằng điện p tăng cao tần số cơng nghiệp
3
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
cho php xc định cc khuyết tật lm giảm độ bền điện v tuổi thọ của thiết bị m cc
phương php khc khơng xc định được. Thử nghiệm bằng biện php cơ bản để xc
định dự trữ độ bền cch điện của cc thiết bị trong cc điều kiện của nh my chế tạo
cũng như tại nơi sử dụng. Vì vậy cc thiết bị ở cấp điện p dưới 35 kV chịu thử
nghiệm cả trong vận hnh, cịn cc thiết bị ở cấp điện p cao hơn được thử nghiệm
trong điều kiện phịng thử nghiệm. Nguồn điện p thử nghiệm cần phải đảm bảo
trn điện p đặt ln đối tượng thử nghiệm, v xc định được dịng ngắn mạch khi chọc
thủng hoặc phĩng điện ở bề mặt ở đối tượng thử nghiệm khơng nhỏ hơn 1 (A).
Khi thử nghiệm cch điện bn trong v bn ngồi ở trạng thi khơ, thì cho php sử dụng
cc thiết bị cĩ dịng ngắn mạch nhỏ hơn, nhưng khơng nhỏ hơn 0,3 (A). Thời gian
thử nghiệm đối với cch điện bn trong bằng giấy dầu, chất lỏng, sứ ở điện p xoay
chiều l một pht v đối với cc dạng điện p khc ở cấp điện p 220 (kV) trở xuống thì
lm từ vật liệu cch điện hữu cơ, cch điện cp điện l 5 pht. Cch đin bn ngồi chịu sự
duy trì điện p thử nghiệm xoay chiều l khơng quy định. Theo cc quy định về thử
nghiệm thì việc nng điện p từ khơng đến gi trị 1/ 3 trị số điện p thử nghiệm được
thực hiện với tốc độ tuỳ ý v cĩ thể đọc được những chỉ số trn dụng cụ đo. Sau đĩ
điện p được tăng nhanh đến điện p thử nghiệm, khi đạt gi trị xc định thì phải giữ
khơng đổi trong thời gian thử nghiệm, ch ý l khi điện p cao hơn ¾ điện p thử
nghiệm thì cần phải đảm bảo khả năng cắt nhanh của thiết bị thử. Việc giảm điện
p phải nhanh v trơn đều, khi điện p nhỏ hơn 1/3 điện p thử nghiệm thì cho php
cắt điện. Độ lệch tần số so với định mức khơng vượt qu 10% (tức trong khoảng
(45 ÷ 55) Hz).
Cc sĩng hi bậc cao lm biến dạng diện p thử nghiệm so với hình sin tồn bộ
thiết bị thử nghiệm khơng vượt qa 5%. Gi trị hiệu dụng của điện p thử nghệm
cho mỗi loại cch điện v cấp điện p định mức thì thay đổi trong giới hạn rộng từ
3÷5 (kV) khi thử cch điện của nguồn dy điện p thấp, cho đến 1,2 (MV) khi thử
cch điện ngồi giữa cc pha của thiết bị ở cấp điện p 500 kV v cao hơn nữa. Sơ đồ
khối của thiết bị thử nghiệm điện p tăng cao tần số cơng nghiệp như hình vẽ:
R1
R2
1
2
3
5
4
6
N
Hình1.2. Sơ đồ khối thử nghim ở điện p xoay chiều tần số cơng nghiệp
Bộ điều chỉnh dng để điều chỉnh bin độ, tần số hoặc pha của điện p đưa vo
cuộn sơ cấp của nguồn cao p 3. Trong trường hợp đơn giản l my biến p tự ngẫu
4
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
hoặc l bộ điều chỉnh pha. Trong trường hợp phức tạp hơn ngồi điều chỉnh bin độ
cịn địi hỏi phải đều chỉnh tần số thì cần cĩ my pht điện kiểu my pht cĩ hệ thống
khởi động, điều khiển v điều chỉnh tần số quay.
Thiết bị đo lường đo điện p sơ cấp.
Nguồn điện p cao.
Đối tượng thử nghiệm.
Thiết bị đo điện p cao.
Bộ phĩng điện đo lường, cĩ điện p chọc thủng cao hơn (10 ÷ 20)% điện p thử
nghiệm để ngăn ngừa việc đưa điện p qu cao vo đối tượng thử nghiệm.
R1, R2 - l cc điện trở hạn chế dịng điện khi chọc thủng đối tượng thử nghiệm
hoặc khi phĩng điện bề mặt gi trị khơng nguy hiểm cho vng cao p.
Nguồn cao p 3 l cc my biến p tăng p, cc my biến p nối cấp hoặc cc mạch
cộng hưởng. Yu cầu chính của cc my ny khơng cĩ phĩng điện cục bơ trong bản
thn my biến p ở điện p thử nghiệm, cc sĩng hi lm biến dạng điện p l nhỏ v khơng
vượt qu (2 ÷ 2,5)% thnh phần cơ bản. Để tạo điện p cao hơn 105 (kV) thì cấu trc
của my biến p trở nn phức tạp, trnh sự xuất hiện cộng hưởng tạo bởi điện cảm
ring v điện cảm tản tới điện dung của cuộn dy được nối với thanh gĩp v đối
tượng. Để tạo điện p cao cĩ thể nối cấp cc my biến p. Cơng suất cc my biến p thử
nghiệm phụ thuộc vo cơng suất tích điện của cc thiết bị thử nghiệm v được xc
định theo điện dung của chng cng với điện p thử nghiệm.
P = W.C.U2 .10-9 (kVA)
Với C – điện dung của đối tượng thử nghiệm
W – tần số gĩc (1/ sec)
U2 – điện p thử nghiệm (kV)
Khi điện p thử nghiệm nhỏ hơn điện p định mức của my biến p thử nghiệm
thì phụ tải của nĩ bị hạn chế bởi dịng định mức chạy qua cuộn dy v cơng suất của
my biến p l:
Udm
P .
P = It.Uđm =
t
Ut
Với It - dịng thử nghiệm (A)
Pt - phụ tải thử nghiệm (kVA)
Ut - điện p thử nghiệm của đối tượng (kV)
Uđm - điện p định mức cuộn dy thứ cấp của my biến p thử nghiệm (kV).
Khi khơng cĩ my biến p thử nghiệm đặc biệt cĩ thể sử dụng cc my biến p khc
như my biến điện p. Khi đĩ cc cuộn dy cao p được mắc nối tiếp, dịng từ hố
khơng được vượt qu gi trị cho php vì điều kiện đốt nĩng. Điện p nhận được từ cc
đầu ra của cc cuộn dy cao p của cc my biến điện p khi thử nghiệm bất kỳ thì
khơng được qu 90% trị số điện p xc định của nh my chế tạo. Vì rằng cc my biến
p thử nghiệm được sử dụng qu ít v phụ tải của chng chỉ l trong khoảng thời gian
rất ngắn, nn trong những năm gần đy, chng được thiết kế cĩ tính đến chế độ đốt
5
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
nĩng trong qu trình thử nghiệm. Khi đĩ cho php dịng phụ tải lớn hơn so với dịng
định mức l 2 ÷ 2,5 lần v cĩ chỉ dẫn ring, cần ch ý đến sự lm lạnh giữa cc lần thử
nghiệm.
Sơ đồ nguyn lý thử nghiệm cch điện thiết bị diện bằng điện p xoay chiều tần
số cơng nghiệp như hình vẽ 1.3.
1- Thiết bị điều chỉnh (biến p tự ngẫu)
2- My biến p thử nghiệm
3- Điện trở hạn chế
4- My biến p đo lường
5- Điện trở
6- Bộ phĩng điện cầu
7 - Đối tượng thử nghiệm
Hình 1.3. Sơ đồ nguyn lý thử nghiệm cch điện thiết bị điện bằng điện p xoay chiều tần
số cơng nghiệp
A1, A2 cc đồng hồ ampemet
V1, V2 , V3 - cc đồng hồ vonlmet
KV- đồng hồ kilovonmet
Khi thử nghiệm cch đin của cc đối tượng cĩ điện dung bản thn lớn (cc cuộn
dy của my pht cơng suất lớn, cp…) thì cĩ thể giảm độ lớn cơng suất của thiết bị
thử nghiệm bằng sử dụng b dịng điện dung. Để nhn dược cơng suất đủ lớn đơi
khi sử dụng bằng cch mắc song song một số my biến p, khi đĩ chia thanh gĩp
thnh từng đoạn v thực hiện thử nghiệm theo cc pha, hoặc cc biện php lm giảm gi
trị điện dung đồng thời của cch điện thử nghiệm.
Khi khơng cĩ my biến p với điện p thử nghiệm yu cầu thì cĩ thể thực hiện mắc
nối tiếp với cc my biến p như vẽ 4.1.
2
2
1
1
Uthử
Uthử
6
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Hình1.4. Sơ đồ nối cc cuộn dy của cc my biến p thử nghiệm.
1,2 - my biến p thử nghiệm.
2. Thiết bị thử nghiệm điện p cao một chiều:
Thiết bị dng thử nghiệm nghin cứu qu trình phĩng điện chọc thủng, phĩng
điện bề mặt… ở cc mơi trường cch điện v kết cấu cch điện khc nhau. Một số
thiết bị dịng xoay chiều do nguyn nhn kỹ thuật khơng thể thử nghiệm bằng điện
p xoay chiều như cp chứa đầy khí, cp cĩ cch điện bằng dầu… phải thử nghiệm
bằng điện p một chiều. Nguồn điện một chiều được sử dụng để lm chy chổ bị
đnh thủng, chổ yếu của cp sau đĩ cĩ thể tìm ra chổ hỏng v thay thế nĩ. Nguồn điện
một chiều cao p thường l: nguồn chỉnh lưu, mạch nhn p v my pht tĩnh điện. Điện
p chọc thủng một chiều cĩ gi trị cao hơn ở điện p xoay chiều.
1- Nguồn ổn định
2- Bộ chỉnh điện p
3- My biến p thử nghiệm
4- Tụ san phẳng
5- Điện trở hạn chế dịng điện
6- Đồng hồ đo điện p cao (kV)
7- Đối tượng thử nghiệm
8- Bộ phĩng điện
9- Chỉnh lưu
10 – Đồng hồ microampenmetre
10
9
3
5
2
7
1
V
~
4
6
8
KV
10
7
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Hình 1.5. Sơ đồ khối thiết bị thử nghiệm dng chỉnh lưu nữa chu kỳ
Lĩnh vực sử dụng sơ đồ phụ thuộc cấp cch điện, đối tượng thử nghiệm, thơng
số của thiết bị thử nghiệm, thiết bị chỉnh lưu. Chỉnh lưu hai nữa chu kỳ khơng cĩ
những ưu việt lớn m thiết bị lại phức tạp nn khơng được phổ biến. Để nhận được
điện p thử nghiệm một chiều lớn người ta thường sử dụng cc sơ đồ nhn điện p
như sau:
Đy l nguồn điện một chiều, điện p cao v cơng suất nhỏ, phụ tải được nối với
đầu ra của bộ ny qua điện trở phụ để giảm sự nhảy vọt dịng do tụ điện ở cc tầng
khi phĩng điện bề mặt nhưng cĩ thể nối trực tiếp. Điện p nhận từ bộ ny cĩ thể đến
3÷ 5 MV.
1 - My biến p thử nghiệm.
2 - Đối tượng thử nghiệm.
C3
C1
2
1
D4
D2
D3
D1
C5
~
C
C1
Hình 1.6 Sơ đồ nhn điện p
4
3. Thiết bị thử nghiệm điện p xung(my pht điện p xung)
Việc thử nghiệm cch điện của thiết bị điện bằng điện p xung l nhằm kiểm tra
độ bền vững của nĩ đối với qu điện p st v qu điện p thao tc xuất hiện trong lưới
điện khi vận hnh. Qu điện p st xuất hiện do st đnh vo đường dy chống st, cột
điện, dy dẫn của đường dy truyền tải, do đĩ cch điện của đường dy sẽ chịu tc
dụng của xung điện p khơng chu kỳ cĩ cực tính dương hoặc m. Trn cc thiết bị
điện của trạm được bảo vệ bằng bộ phĩng điện (chống st ống, khe hở phĩng
điện…) thì xung cĩ thể cĩ dạng xung cắt ngay sau khi đạt gi trị cực đại. Xuất pht
từ xc suất hư hỏng do qu điện p, xung st tiu chuẩn l khơng chu kỳ 1,2/50 (µs) cĩ
độ di đầu sĩng £Þ = 1,2 ± 0,36 (µs) v độ di xung l 50 ± 10 (µs). Ngồi ra xung st
để thử cch điện cuộn dy my biến p, cc điện trở khng v my điện quay sử dụng l
xung cắt. Gi trị cực đại của điện p phụ thuộc vo cấp điện p v dạng thiết bị được
thử nghiệm, nĩ thay đổi trong một dải rộng từ vi chục kV đối với cấp điện p 3
(kV) đến cấp điện p vi triệu vơn đối với cấp điện p siu cao p. Dung sai gi trị cực
8
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
đại l 3%, qu điện p nội bộ xuất hiện khi chuyển mạch, thao tc sự cố trong hệ
thống điện hoặc khi thay đổi chế độ lm việc. Xung qu điện p chuyển mạch khc
với xung st do thời gian di v cĩ dạng dao động. Để thử nghiệm đưa vo xung
chuẩn dạng khơng chu kỳ 250 / 2500 (µs) cĩ thời gian tăng xung T = 250 ± 50
(µs), thời gian suy giảm đến gi trị cực đại 2500 ± 1500 (µs). Cĩ thể sử dụng cc
dạng xung khc nhau như xung khơng chu kỳ100/ 2500 ; 1000/ 5000 (µs) v xung
dao động cĩ thơng số 4000 ± 1000 / 7500 ± 2500 ; 100/ 1000. Gi trị cực đại v
dạng xung thử nghiệm cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước cch điện, độ bền
vững của thiết bị thử nghiệm.
Cc dạng xung cơ bản.
a. Xung 1,2/ 50 (µs)
b. Xung cắt
c. Xung 100/ 1000 (µs)
d. Xung 250 / 2500 (µs)
U
U
Um
0,5Um
Um
0,5Um
t
0
t
0
tf
tf
Tc
(a)
Tc
(b)
U
U
Um
0,5Um
0
t
t
0
tf
Tc
(d)
(c)
Hình 1.7. Cc dạng xung cơ bản
Một vấn đề quan trọng nữa được giải quyết trong phịng thử nghiệm cao p l
nghin cứu qu trình chọc thủng ở cc khoảng cch khac nhau trong khơng khí v
9
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
những mơi trường cch điện khc nhau. Gi trị của nĩ cĩ lin quan tới chế tạo cch
điện ở đường dy truyền tải siu cao p, hồn thiện chống st cho cc đối tượng khc
nhau, tiu chuẩn hố cc dạng xung. Để cĩ được qu điện p chuyển mạch thao tc thì
sử dụng cc my pht điện p xung hoặc sử dụng my biến p thử nghiệm cĩ nguồn
xung.
Sơ đồ my pht điện p xung kích hình 1.8.
E
Rn
Rđ
Rn
Rđ
Rbv
R0
K
C2
B2
T
A2
N2
Rđ
Kn
CA
~
CB
Cn
K1
K2
C1
N1
A1
B1
Hình 1.8 Sơ đồ my pht điện p xung kích.
My biến p thử nghiệm.
E- đn chỉnh lưu cao p.
CA,CB,…..,CN- tụ điện nạp điện.
Rbv – điện trở bảo vệ.
KH1, KH2,… KHn - khe hở phĩng điện.
Rn - Điện trở nạp điện.
R0 - Điện trở ổn định.
Rđ - Điện trở phĩng điện.
Qu trình tạo xung gồm hai giai đoạn:
- Giai đoạn nạp: qua my biến p T v chỉnh lưu E cấp tụ điện CA,CB,…..,CN
được nạp tới điện p U v khi qu trình nạp kết thc thì điểm A2, B2,… Bn cĩ điện thế
U cịn cc điểm A1, B1,… Bn cĩ điện thế bằng khơng.
- Giai đoạn phĩng: nếu chọn khoảng cch khe hở KH1 sao cho điện p U cĩ thể
phĩng điện được thì sau khi phĩng điện thế của điểm B1 sẽ tăng vọt đến mức U v
như vậy điện thế của điểm B2 tăng đến mức 2U. Khe hở KH2 được chọn cho
phĩng điện ở điện p 2U vsau khi nĩ phĩng điện sẽ lm cho điện thế ở điểm C1 tăng
từ khơng đến mức 2U v của điểm C2 tăng đến mức 3U.
10
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Như vậy nếu dng n cấp để cc tụ điện trong giai đoạn phĩng được php nối tiếp
nhau qua cc khe hở KH1, KH2,… KHn thì điện p xung kích đ cĩ thể tạo được điện
p cao tới 8 (MV). Cc phần tử cịn lại lm nhiệm vụ bảo vệ v điều chỉnh.
II. Cc loại my điện p cao dng trong thử nghiệm hiện nay:
1. My kiểu 0M – 100/ 25:
4
5
1
3
Hình 1.9. Hình dạng của my biến p kiểu 0M – 100/ 25
2
1.1 Cơng dụng:
My dng lm nguồn cao p một chiều v xoay chiều tần số 50 Hz để thử nghiệm
vật liệu cch điện v cc thiết bị điện cĩ điện p tới 35 kV.
1.2 Đặc tính kỹ thuật:
Dung lượng: 25 kVA
Điện p : 0÷ 2 / 0 ÷ 100 kV
Tần số : 50 Hz
Dịng điện định mức cuộn cao p: 0,25 A
Điện p ngắn mạch: Un = 10%.
1.3 Cấu tạo:
11
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
My biến p cĩ mạch từ kiểu bọc, cuộn dy phn bố tập trung. Một đầu cuộn dy
cao p được đưa ra nắp v một đầu được nối đất, đầu thứ hai được đưa ra sứ cch
điện cao p. Cc cuộn dy của cuộn sơ cấp đưa ra vỏ qua những đầu ra điện p thấp.
Vỏ my cĩ dạng hình trịn, trn nắp my bố trí bình gin dầu, thiết bị đo nhiệt độ…
my cĩ 4 mĩc hn nối với vỏ thng để nng my khi duy chuyển.
Để mở rộng miền sử dụng, thử nghệm điện p cao một chiều, my biến p được
chế tạo thm phần chỉnh lưu (Kenotron) đặt ở đầu ra cao p của my biến p thử
nghiệm.
Mạch từ được ghp từ cc l thp kỹ thuật điện dy 0,35 (mm). Li thp mạch từ cĩ
tiết diện 30 × 26 (mm). Để giảm điện trường ở cạnh sắc bích kim loại, đầu ra my
biến p thử nghiệm được mắc cc tấm chắn.
1 – Cuộn dy cao p của my
2 – Cuộn dy của đn chỉnh lưu
3 - Đầu ra 12 V của đn chỉnh lưu
4 – Chế độ lm việc 12 V của đn chỉnh lưu
5 – Chế độ 220 V của đn chỉnh lưu.
Cuộn dy 12 V của đn chỉnh lưu my biến p cĩ 200 vịng, đường kích dy dẫn 1,5
(mm) quấn trn li sắt cĩ tiết diện 500 (mm2) di 200 (mm). Để phn bố lại điện
trường trong li sắt v dy quấn ta mắc thm mn chắn.
Đầu ra cuộn 12 V cũng được bọc mn chắn để điện trường được san đều.
Cuộn dy sơ cấp của đn chỉnh lưu my biến p gồm 1200 vịng, dy dẫn cĩ đường
kính 0,8 (mm) v được quấn trn ống bakelit.
Để loại trừ khả năng phĩng điện trn bề mặt đn chỉnh lưu my biến p người ta
đặt một mn chắn hình trụ bn trong thng, khoảng cch nhỏ nhất từ mn chắn đến đn
chỉnh lưu l 50 (mm). Đến vỏ thng l 30 (mm).
Để my biến p 0M – 100/ 25 thử nghiệm đối tượng cĩ điện dung lớn khi điện
p thấp hơn định mức, cơng ty chế tạo đ dng cch phn đoạn cuộn dy cao p. Cuộn
dy cao p được chia lm 8 cuộn nhỏ, mỗi cuộn nhỏ được tính tốn lm việc với điện
p 12,5 (kV).
Theo sơ đồ đấu dy my biến p thử nghiệm lm việc với dịng 2 (A) khi điện p
12,5 (kV) v 0,25 (A) khi điện p 100 (kV). Để thực hiện điều ny trn nắp vỏ thng
my biến p phải cĩ một vi đầu đổi nối được cch điện.
2. My biến p thử nghiệm kiểu 0M – 100/ 20:
2.1 Cơng dụng:
My do nh my T3PHeÝHePZ0 chế tạo, my 0M –100/ 20 dng trong thử
nghiệm để thử nghiệm cc thiết bị điện cĩ điện p định mức đến 35 (kV), my cĩ
thiết bị đn cung cấp cho bộ chỉnh lưu Kenotron.
2.2 Đặc tính kỹ thuật:
12
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Dung lượng 20 (kVA)
Điện p: 0 ÷ 200 / 0 ÷ 100000 (V)
Điện p định mức cuộn dy đo (x – x1) : 100 (V)
Điện p ngắn mạch 9%
Cơng suất lm việc lu di: 10 (kVA)
Chế độ lm việc ngắn hạn: 1 pht lm việc – 3 pht nghỉ v 1 pht lm việc – 30 pht
nghỉ cơng suất l 20 (kVA)
Kích thước my: 686 × 642 mm (mặt bằng)
Chiều cao tồn bộ :1140 (mm)
Trọng lượng 280 (kg)
2.3 Cấu tạo:
Hình 1.10. Hình dng bn ngồi của my biến p
thử nghiệm kiểu 0M –100/ 20
Mạch từ phn nhnh kiểu bọc. Đầu cao p duy trì điện p lm việc đưa ra ngồi qua
sứ cch điện. Đầu thứ hai của cuộn cao p được ra nắp my qua sứ 1000 (V) v được
nối đất. Cuộn cao p cĩ cc mối hn đưa ra do với điện p 100 (V) (tương ứng khi
U2đm = 100000 V).
Cuộn cao p gồm 8 bnh dy (45000 vịng), dy dẫn kiểu 310 cĩ đường kính 0,2
mm. Cuộn đo 100 V của cuộn cao p cĩ 45000 vịng, dy dẫn cĩ đường kính 0,49
mm. Cuộn hạ p cĩ 90 vịng, dy qun cĩ tiết diện 2,26 × 6,4 (mm2).
13
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Cấu trc của đn chỉnh lưu my biến p gồm cuộn dy sơ cấp 220 V cĩ 814 vịng,
đường kính dy 0,55 mm v cuộn thứ cấp 13 V cĩ đường kính dy 2,26 mm.
70/300:
Hình 1.11 Hình dạng bn ngồi
của my 0M –15/ 10
Hình112. Hình dạng bn ngồi
của my 0M –35-70/30
14
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Hình1.13 Hình dạng bn ngồi
my 0M –35-70/100
Hình1.14 Hình dạng bn ngồi của
của my 0M –35-70/300
Bảng 1.1- Đặc tính kỹ thuật của một số my biến p thử nghiechế tạo
tại nh my T3PHeÝHePZ0
Cơng suất
định mức
Điện p định
mức (kV)
Trọng
lượng (kg)
(kVA)
Kiểu
Un%
Di
hạn
Ngắn
hạn
Tồn
dầu
bộ
CA
HA
0M –15/ 10
5
10
15
0,2
0,2
0,2
3
7
7
92
23
0M –35 - 70/30
0M – 35 - 70/100
0M – 35 - 70/300
15
50
30
35 - 70
35 - 70
420 140
710 290
100
300
150
35 - 70 0,38
10 1000 4410
Chế độ lm việc của cc my biến p ny cho php tiến hnh mỗi thử nghiệm theo 3
chu trình: mỗi chu trình gồm 1 pht lm việc với tải v 3 pht ngừng. Thời gian giữa
15
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
2 thử nghiệm khơng qu 30 pht. Ở chế độ lm việc lin tục cơng suất my biến p chỉ
bằng 50 % so với chế độ ngắn hạn.
Cc đầu dy của cuộn cao p đưa ra ngồi nắp my được bọc cch điện. Một đầu
tính tốn với điện p lm việc, đầu kia thường được nối đất. Để đo điện p thử
nghiệm cĩ thể trực tiếp lấy từ một đầu ra cuộn cao p với điện p 100 V. Cuộn cao
p của my biến p thử nghiệm (trừ my 0M –15/ 10) gồm hai bnh dy. Mỗi bnh cĩ
điện p 35 (kV). Điều đĩ cho php trong trường hợp cần thiết, cĩ thể đấu nhận trực
tiếp hoặc song song, tương ứng nhận được điện p ra 70 hoặc 35 (kV). Cc đầu ra
trn nắp của vỏ my biến p.
3. My thử cao p TBO – 140-50:
My thử cao p TBO - 140 -50 do nh my M0CPEHTEH sản xuất cĩ cấu tạo đn
chỉnh lưu đặt phía dưới cuộn cao p. My ny dung để thử nghiệm cch điện cho my
điện quay.
Đặc tính kỹ thuật:
Điện p định mức: 0,19/ 100 ± 2,5 (kV).
My biến p trong đn chỉnh lưu: 200/13 ± 1 (V)
Cơng suất : 5 kVA.
Cơng suất my biến p đn chỉnh lưu: 110 (kV).
Trọng lượng chung: 150 (kg)
4. My thử cao p loại AM – 70.
4.1. Cơng dụng:
My AM-70 do nh my MOCPEHTZEH chế tạo. My dng để thử nghiệm cc
loại cp, điện mơi rắn, lỏng với tc dụng của điện p cao một chiều v xoay chiều.
2
16
1
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Hình 1.15. Cc kích thước thiết bị AM-70
1 – Bn điều khiển
2 – Bộ phận chỉnh lưu (Kenotron)
4.2. Đặc tính kỹ thuật:
Điện p một pha xoay chiều bn sơ cấp: 127/ 220 (V)
Tần số: 50 (Hz)
Điện p xoay chiều bn thứ cấp: 50 (kV)
Điện p chỉnh lưu max: 70 (kV)
Dịng điện chỉnh lưu cuộn thứ cấp: 5 (mA)
Cơng suất định mức(lm việc lu di ): 0,5 (kVA)
Cơng suất đầu ra 1 pht của my cao p: 2 (kVA)
Trọng lượng my: 175 (kg)
Thiết bị thử nghiệm AM – 70 cĩ những phần cơ bản l bn điều khiển v bộ phận
chỉnh lưu (Kenotron).
Bn điều khiển gồm cc phần điều khiển, thiết bị tín hiệu v biến thế cao p.
Trong thng my biến p cao p cĩ một dy điện trở bảo vệ cuộn dy cao p khi xảy ra
ngắn mạch (điện mơi thử nghiệm bị chọc thủng). Điện p ra cĩ thể điều chỉnh dễ
dng nhờ phần điều khiển. Trn nĩc của bn điều khiển cĩ đặt aptomat dịng điện cực
đại, kilovolmet đo điện p v cc đn tín hiệu.
Bộ chỉnh lưu Kelotron l một ống thẳng đứng hình trụ chứa đầy dầu, trong đĩ cĩ
đặt đn chỉnh lưu KPHM – 150 v biến p chỉnh lưu. Trn nắp Kelotron cĩ đặt đồng
hồ microampe với cc giới hạn đo lường 200, 1000, v 5000 (µA).
5. My thử cao p loại AM – 90:
5.1. Cơng dụng:
My được dng để thử nghiệm cc loại điện mơi rắn, lỏng dưới tc dụng của điện
p cao xoay chiều.
5.2. Đặc tính kỹ thuật:
Điện p nguồn xoay chiều một pha 220 ± 22 (V)
Tần số : 50 (Hz)
Điện p chọc thủng lớn nhất: 90 (kV)
Ngăn đựng dầu thử: 400 (cm3)
17
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Tổn hao cơng suất : 0,5 (kVA)
Trọng lượng my: 35 (kg).
5.3. Cấu tạo:
1
2
3
3
1
4
2
Hình 1.16. My biến p thử nghiệm
1 – Đầu cao thế
2 – Tấm cch điện
3 – Để vật thử
12
3
4
5
1
2
6
8
9
10
11
7
Hình 1.17. Bn điều khiển thiết bị AM – 90
1 – Nt đĩng vo lưới
2 – Tín hiệu xanh – đĩng nguồn
3 – Đồng hồ đo
4 – Tín hiệu vng (sơ đồ thiết bị sẵn sng đĩng vo cao p)
18
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
5 - Tín hiệu đỏ (đ đĩng vo cao p)
6 - Nt điều chỉnh kim v điều chỉnh điện p về vị trí 0 sau khi đ phĩng điện.
7-Nt phục hồi tự động đưa kim vo điều chỉnh điện p về vị trí 0 sau khi phĩng
điện.
8 - Nt đĩng cao p
9 - Nt ngắt cao p
10 - Ổ cắm để nối cc nguồn
11 – Đầu cặp để nối đất
12 – Nắp động cĩ lin động.
6. My thử cao p kiểu TYPWIP6 (Đức):
… 6000 V
Ain
Aus
…6000 V
…3000 V
Hình 1.18. Hình dạng my
6.1. Cơng dụng:
Thử nghiệm cc vật liệu cch điện.
6.2. Đặc tính kỹ thuật:
Điện p định mức: 0 ÷ 22 / 0 ÷ 6 (kV)
Dịng điện định mức cuộn thứ cấp 2,5 (A)
Cơng suất 1,5 (kVA)
19
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Tần số 50 (Hz)
Kích thước 500 × 250 × 300 (mm).
6.3. Cấu tạo:
My biến p thử nghiệm được đặt trong bn điều khiển như hình vẽ:
Cc ký hiệu:
Netz ~ :khố điện.
Durchschlag: đn bo cĩ điện (mu xanh).
Prupspannung: đn bo đ đnh thủng điện mơi (mu đỏ).
Ein: nt khởi động.
Aus: bo hiệu rơle cắt.
Prufen: khi thử nghiệm cĩ thể quan st được tia lữa điện.
Ausbrenen: khi thử nghiệm khơng thấy tia lữa điện.
7. My thử cao p Fpeo - 2400/ 600/ K (Đức) dng cho trạm thử nghịm
điện p xoay chiều:
7.1 Cơng dụng:
Dng để thử nghiệm cc thiết bị cao thế, cc thnh phần kết cấu, cc cấu trc điện
trong trạm thử nghiệm điện p xoay đến 220 (kV).
7.2 Đặc tính kỹ thuật:
Hệ số my biến p định mức khi đấu cc cuộn dy kích thích song song 5700 –
600 (V)/ 600000 / 5700 (V).
Cơng suất định mức: 2400 (kVA)/ 2000 (kVA)/ 1500 (kVA)
Điện p ra định mức: 600/ 300 (kV)
Dịng điện ra định mức: 3,33 (A)
7.3. Thuyết minh cấu trc:
My biến p thử nghiệm cĩ cc đặc tính như ở phần trn.
- Bộ điện dung phn p: gồm tụ đo của thế v tụ điện p thấp. Tụ cao thế gồm cc
tụ đo ring bố trí ci nọ trn ci kia. Mỗi ci tụ do cĩ ở bn trong vỏ sứ, những tụ dầu –
giấy đấu nối tiếp nhau.
- Để sai số khơng vược qu sai số cho php nn trong qu trình vận hnh bn trong
khoảng bảo vệ bao quanh tụ cao thế theo trục cao khơng được cĩ cc vật dẫn điện
hoặc dy tiếp điện.
- Mạch lọc: do tc dụng qua lại của diện cảm rị với cc my biến p v diện dung
của cc thiết bị thử nghiệm điện dung ring v điện dung của cc đối tượng thử
nghiệm cĩ thể sinh ra sĩng hi bậc cao ở điện p ra. Nhờ cĩ mạch lọc đặt phần tử
20
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
đảo mạch ở vị trí ph hợp cĩ thể loại trừ sĩng hi bậc 3 v bậc 5 pht sinh ở điện p ra.
Số lượng mạch lọc được sử dụng tuỳ theo kiểu v phụ tải của my pht thử nghiệm.
- Thiết bị phn phối: việc cấp nguồn cho my pht thử nghiệm được thực hiện
nhờ một thiết bị phn phối bọc sắt, cĩ cc ngăn phn phối.
- Thiết bị điều chỉnh: gồm my biến dầu ba pha cĩ cuộn dy di động v cĩ bộ
truyền động thuỷ lực dng để điều chỉnh điện p v một my biến p dầu ba pha l my
biến p phụ thm. Thiết bị điều chỉnh cĩ thể đổi mạch sang chế độ lm việc một pha
hoặc ba pha với điện p v cơng suất như nhau. Việc chuyển mạch được thực hiện
ở đầu vo trn nắp thng.
- Bộ điện khng b: dng để điều hồ dịng điện của my pht thử nghiệm v đối
tượng thử nghiệm.
- Đi điều khiển: phần điều khiển được lắp trn đi điều khiển cĩ cc bloc mạch
điều kiển với cc bộ phận điều khiển v đồng hồ đo.
8. Bộ thử nghiệm cao p 250 kV – 100 kVA:
3800
2800
1600
1200
1400
2000
2000
8001500
800450
>3000
>2000
=1300
=1300
Hình1.19. Tổng sơ đồ lắp đặc cc thiết bị của bộ thử nghiệm cao p
250 kV – 100 kVA
8.1. Cơng dụng:
Bộ thử nghiệm cao p 250 - 100 (kVA) do nh my chế tạo biến thế (Việt Nam)
chế tạo ra cĩ nhiệm vụ tạo điện p cao tần số 50 (Hz) dng để thử nghiệm cho cc
my điện v thiết bị điện lm việc ở điện p định mức đến 110 (kV).
Về thử nghiệm biến thế, bộ thử nghiệm ny cĩ thể thử được my biến thế 2000
(kVA), điện p 110 (kV). Ngồi ra nĩ cịn dng để thử độ bền cch điện của cc vật liệu
như sứ, giấy cch điện, baklit, dầu biến thế. Nĩ cịn lm việc được nhiều nhiệm vụ
khc trong thử nghiệm.
8.2. Đặc tính kỹ thuật:
21
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Để sinh ra điện p 250 (kV), dng phương php nối cấp 2 my biến p 125 (kV).
Hai my ny hồn tồn giống nhau về tính năng kỹ thuật kết cấu. Tính năng mở my
như sau:
Ký hiệu: BTN2 100/ 125
Dung lượng 100 (kVA)
Điện p : 0 ÷ 0,38 / 0 ÷ 125 (kV)
Dịng điện thứ cấp 0,8 (A)
Điện p cuộn dy cn bằng 380 (V)
Dịng điện cuộn dy cn bằng 132 (A)
8.3 Cấu tạo:
a. My biến p 100 (kVA) 0,38 / 125 (kV):
Để sinh ra điện p 250 (kV) cần phải nối cấp hai my biến p 125 (kV). Nếu nơi
dng chỉ cần điện p 125 (kV) thì cĩ thể dng ring rẽ từng my biến p 125 (kV). Đặc
điểm của loại my biến p ny l cĩ cuộn dy cn bằng để hạn chế ngắn mạch, do đĩ
khơng cần bố trí cc điện trở hạn chế ngắn mạch ở phía cao p nữa.
Nhờ thực hiện nối đất giữa hai cuộn dy cao thế nn giảm được 1/ 2 điện p cch
điện đối với li sắt do đĩ đảm bảo my lm việc an tồn v tin cậy.
b. My biến p điều chỉnh mềm: BĐM100 / 0 ÷ 380 (V).
Dung lượng: 100 (kVA)
Số pha 1.
Điện p vo 380 (V)
Điện p ra 0 ÷ 380 (V)
Dịng điện ra 88 (A)
My ny cĩ thể đấu thnh ba pha với dung lượng 100 (kVA). Đy l loại my lm
việc theo nguyn lý cuộn dy ngắn mạch di động. Điện p ra điều chỉnh ra hồn tồn
vơ cấp, mềm mại cĩ thể tăng dần từ 0 ÷ 380 (V) hoặc hạ dần từ 380 ÷ 0 (V). Điều
khiển điện p ln xuống bằng động cơ điện. Tốc độ nng điện p hồn tồn ph hợp với
tốc độ m bộ thử nghiệm yu cầu 2 (kV/s).
9. My biến p đo lường trung thế một pha:
My biến p đo lường trung thế một pha ngm dầu cch điện, đo được điện p pha,
cuộn sơ cấp cĩ 1 sứ đầu vo nối dy pha cao thế v đầu ra nối trung tính tiếp địa.
My cĩ li thp kỹ thuật điện chất lượng cao, tổn hao thấp. Dy quấn bằng may chất
lượng cao, chịu nhiệt, chịu ẩm ướt, cứng vững v độ tin cậy cao, cc đầu ra thứ cấp
được bảo vệ bằng hộp đấu dy cĩ nắp che bằng nhơm v vít kẹp chì.
9.1. My đo lường 1 pha ngm dầu kiểu PT22 - 12HOD1S:
22
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Cc thơng số kỹ thuật:
Điện p sơ cấp danh định: 20000/
3
, 22000/
3
, 22900/
3
,
24000/
3
(V)
Điện p thứ cấp danh định: 100 , 110 , 120 , 190 , 220 , 240(V)
Số pha : 1.
Dung lượng: 75 , 150 , 200 , 300 , 500 , 1200 (VA)
Tần số: 50 (Hz)
Chiều di đường rị nhỏ nhất: 25 mm/ kV.
Trọng lượng: 93 (kg)
Hình 1.20. Hình dạng của my.
9.2. My đo lường 1 pha ngm dầu kiểu PT22-1HODS:
23
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Hình 1.21. Hình dạng của my.
Cc thơng số kỹ thuật:
Điện p sơ cấp danh định (V): 20000 ; 2200 ; 24000.
Điện p thứ cấp danh định (V): 100 ; 110 ; 120 ; 190 ; 220 ; 240
Số pha : 1
Dung lượng (VA): 100 ; 150 ; 200 ; 250 ; 300 ; 500 ; 1200
Chiều di đường rị nhỏ nhất: 25 (mm/ kV)
Trọng lượng: 111 (kg).
III. Ýnghĩa của my biến p cao p một pha:
Cc thiết bị điện sử dụng ở nước ta hiện nay cĩ rất nhiều kiểu, nhiều loại. Ngay
sau khi dược lắp đặt v đưa vo sử dụng cc thiết bị điện đ cĩ nguy cơ bị xuống cấp
v hư hỏng. Đy l hiện tượng bình thường bởi vì thiết bị điện l tập hợp của nhiều
chi tiết điện từ, đin tử, cơ khí, thuỷ lực,khí nn…Mặt khc trong qu trình vận hnh,
sử dụng luơn cĩ sự thay dổi về phụ tải, cĩ sự bố trí lại mạch đin hoặc bổ xung thm
thiết bị m nhiều khi khơng cĩ sự phối hợp tổng thể của cơ quan thiết kế. Cũng
cần phải kể đến sự lựa chọn thiết bị khơng đng, sự chỉnh định sai cc thiết bị đo
lường, điều khiển, chỉ thị, sự vận hnh khơng đng quy trình kỹ thuật…Tất cả cc
yếu tố kể trn gy ảnh hưởng xấu đến sự lm việc bình thường của tồn hệ thống.
Vì vậy để đnh gía tình trạng v chất lượng của cc thiết bị ny ta cần khải thử
nghiệm chng dể cĩ thể dự bo cc hư hỏng cĩ thể xảy ra, đề ra phương php thay thế
sửa chữa cc chi tiết cĩ nguy cơ bị hư hỏng, thử nghiệm cc thiết bị để cĩ biện php
khắc phục kịp thời, do vậy hệ thống hoạt động với độ tin cậy v khả năng sẵn sng
lm việc cao.
24
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Việc thử nghiệm cc thiết bị điện ny cần phải cĩ nguồn điện p cao v được điều
chỉnh lin tục đĩ l một loại my biến p đặc biệt chuyn dng cho việc thử nghiệm. Đy
l một thiết bị quan trọng trong việc thử nghiệm như thử nghiệm my biến p điện
lực, cp, động cơ, BU, BI, chống st van, sứ, cch điện…Từ đĩ ta xc định chính xc
cc chỉ tiu của chng v từ đĩ ta đnh gi được tình trạng lm việc của cc thiết bị ny để
đảm bảo đưa chng vo lm việc an tồn v chắc chắn.
IV. Thử nghiệm cao p:
A. Kiểm tra v thử nghiệm cc thiết bị điện:
1. Quan st cc thiết bị điện:
L cơng việc lm trước khi tiến hnh cơng việc thử nghiệm, kiểm tra v hiu chỉnh
thiết bị v kết thc bằng lần xem xt cẩn thận cuối cng. Nhờ quan st thiết bị sẽ pht
hiện được phần lớn những hư hỏng về cơ v những gĩ của vỏ my, li thp, cc đầu dy
ra, cc chỗ nối, cch điện của cc bộ phận dẫn điện, cch điện giữa cc vịng dy của
cuộn dy. Đồng thời khi quan st sẽ đnh gi được tình trạng chung của thiết bị dựa
vo lý lịch của nĩ để xc định thiết bị đĩ cĩ ph hợp thiết kế v với cc yu cầu kỹ thuật
hay khơng.
Những hư hỏng do lắp rp v những thiếu xĩt nhỏ do chế tạo. Khi quan st pht
hiện ra, nhn vin lắp rp sẽ xử lý v khắc phục. Trường hợp gặp những hư hỏng
nghim trọng người đặt hng sẽ bo cho nh chế tạo biết để sửa chữa.
2. Đo v thử nghiệm cc thiết bị điện ở trạng thi tĩnh:
L một trong những phương php cơ bản để pht hiện những hư hỏng của thiết
bị điện. Những việc đo, kiểm tra v thử nghiệm như thế cho php pht hiện được
những hư hỏng ẩn kín bn trong m khi quan st bề ngồi trong qa trình lắp rp khơng
pht hiện được, cho php kịp thời sửa chữa hoặc thay thế thiết bị trước khi kết thc
mọi cơng việc lắp rp. Trong số những thử nghiệm thiết bị ở trạng thi tĩnh cịn cĩ
thử nghiệm cch điện của thiết bị điện bằng điện p tăng cao (so với điện p định
mức). Thử nghiệm ny cho php kết luận về khả năng lm việc bình thường của cch
điện trong thời gian vận hnh.
3. Đo v thử nghiệm cc thiết bị điện ở trạng thi lm việc:
Cơng việc đo gồm cĩ: lấy cc đặc tuyến khơng tải của cc pht điện một chiều,
lấy đặc tuyến khơng tải v ngắn mạch của cc my pht điện đồng bộ, đo dịng khơng
tải của cc my biến p điện lực ở điện p lm việc, đo những tham số ở cc chế độ lm
việc bình thường của cc my điện, chạy thử cc đơng cơ điện, cc my điện một
chiều, cc my điện đồng bộ, thử tc thiết bị đĩng cắt những việc đo khi chạy thử
đồng pha cc thiết bị điện…
25
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Căn cứ kết quả cc đặt tuyến lấy được ở trn cĩ thể phn đốn tình trạng tốt xấu
của cc li thp, cuộn dy roto v stato cũng như để xem sự bố trí cc cuộn dy đng hay
sai bằng cch so snh những kết quả đo được với những kết quả thử nghiệm của
nh chế tạo.
Kiểm tra chất lượng lắp rp, điều chỉnh phần cơ khí của my cắt diện bằng cch
đo thời gian tc động bản thn v tốc độ đĩng cắt của my cắt điện, đo điện p tc động
tối thiểu của nam chm điện trong bộ truyền động, đo sự đĩng mở đồng thời cc
tiếp điểm. Dng my chụp sĩng ghi lại những chu trình lm việc khc nhau của my
cắt v phn tích cc hình chụp được cĩ thể đnh gi được sự lm việc đng hay sai của
từng khu trong my cắt v bộ truyền động, xc định được chất lượng chế tạo v lắp
rp.
Muốn xc định được tình trạng tốt hay xấu chất lượng lắp rp v hiệu chỉnh cc
động cơ, cc my biến p mới lắp rp kể cả thiết bị của cc đường dy cung cấp điện
cho nĩ cũng như cc trang bị thứ cấp cần phải căn cứ vo việc chạy thử thiết bị.
Cho tc động thử my cắt, dao cch ly, dao tạo ngắn mạch, dao tự cch ly, p tơ mt,
cơng tắc tơ… Cĩ thể xc định được tình trạng tốt hay xấu chất lượng hiệu chỉnh
chng.
Dịng điện khơng tải của động cơ điện trong thời gian chạy thử cĩ tải (sau khi
đ lắp rp tồn bộ nối trục) sẽ cho php xc nhận chất lượng lắp rp tồn bộ tổ my, kể cả
phần cơ khí.
4. Đo v thử nghiệm để xc định tình trạng hệ thống từ:
Đo dịng điện khơng tải hoặc lấy đặc tuyến từ hố rồi đem so snh với cc số liệu
ghi trong lý lịch my hoặc số liệu kinh nghiệm đối với thiết bị cng kiểu. Nếu dịng
diện đo được vượt qu nhiều so với cc số liệu đo thì chứng tỏ mạch từ bị hỏng
hoặc một số vịng dy bị chập.
5. Đo v thử nghiệm để xc định tình trạng cc bộ phận dẫn điện v cc chỗ
nối:
Tình trạng những bộ phận dẫn điện v những chỗ tiếp xc xc định bằng cch đo
điện trở bằng điện p một chiều.
B. Thử nghiệm cch điện bằng điện p tăng cao:
Thử nghiệm cch điện của cc thiết bị điện (cch điện chính v cch điện vịng dy)
bằng điện p tăng cao l để pht hiện những chỗ hư hỏng cục bộ. Những hư hỏng ny
khơng thể pht hiện dược trong khi thử nghiệm v kiển tra sơ bộ, vì vậy thử
nghiệm bằng điện p tăng cao l thử nghiệm cơ bản, sau thử nghiệm ny mới kết
luận được khả năng lm việc bình thường của cc thiết bị trong điều kiện vận hnh.
26
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Tiến hnh thử nghiệm sau khi đ kiểm tra sơ bộ tình trạng của cch điện v đ đạt
được những kết quả thoả mn yu cầu. Chọn mức điện p thử nghiệm tương ứng với
điện p chọc thủng cch điện trong khi tình trạng cch điện cĩ những hư hỏng cục
bộ. Vì vậy khi thử nghiệm bằng điện p tăng cao sẽ suất hiện những chỗ hư hỏng
đĩ. Chọn mức điện p thử nghiệm thấp hơn mức điện p chọc thủng trong trường
hợp khơng cĩ những hư hỏng cục bộ v thấp hơn mức điện p của nh chế tạo
(thương bằng 0,75 điện p thử nghiệm của nh chế tạo). Cĩ thể giải thích điều ch ý
ny khơng hồn tồn đầy đủ như sau: sự suất hiện những chỗ hư hỏng khi vận hnh
bình thường xảy ra nhiều hơn so với lc thử nghiệm, d rằng lc thử nghiệm cĩ nng
cao điện p ln cao hơn so với lc bình thường.
Điện p thử nghiệm thường l điện p tần số cơng nghiệp 50 (Hz). Trong những
điều kiện thử nghiệm của nh chế tạo, những thiết bị điện từ 500 (kV) trở ln đơi
khi được thử nghiệm với tần số 100 Hz trở ln. Dng điện p tần số cơng nghiệp
đảm bảo khả năng tiến hnh thử nghiệm cch điện với những tổn thất điện mơi (gy
ra sự chọc thủng về nhiệt) v sự phn bố gy ra điện trường tương tự trong những
điều kiện vận hnh.
Đặt điện p ln vật thử nghiệm trong một thời gian nhất định để trnh lm cho cch
điện bị hư hỏng qu sớm: Đối với cch điện chính, thời gian thử nghiệm l một pht,
đối với cch điện vịng dy thời gian thử nghiệm l 5 pht. Thời gian thử nghiệm cch
điện lu hơn vì hệ số an tồn của điện vịng dy lớn hơn cch điện chính. Thời gian
nĩi trn vừa đủ để quan st thiết bị trong thời gian thử nghiệm v đủ để pht hiện ra
chỗ chọc thủng. Thử nghiệm bằng điện p tăng cao khơng những chỉ tiến hnh với
điện p xoay chiều m cả với điện p một chiều. Thường dng điện p một chiều
(chỉnh lưu) để thử nghiệm cch điện của những my điện lớn, những cch điện tay
địn của những my cắt điện, những chống st. Khuyết điểm chính của thử nghiệm
bằng điện p một chiều l điện p phn bố khơng đều theo bề dy của cch điện do sự
khơng đồng nhất của cch điện với sự phn bố điện p phụ thuộc độ dẫn điện của
những bộ phận khc nhau trong cch điện. Những thử nghiệm bằng điện p một
chiều cĩ những ưu điểm sau:
- Điện p một chiều an tồn hơn đối với cch điện, trị số điện p chọc thủng cao
hơn điện p xoay chiều, trung bình cao hơn 1,5 lần.
- Ở my điện quay sự phn bố điện p một chiều dọc theo cuộn dy đều đặn hơn,
do đĩ phần trong rnh v ngồi rnh của cuộn dy chịu tc dụng như nhau.
- Cơng suất yu cầu của thiết bị một chiều điện p cao nhỏ hơn nhiều so với
cơng suất của thiết bị điện p xoay chiều, do đĩ nhừng thiết bị thử nghiệm lưu
động luơn gọn nhẹ hơn v dễ di chuyển hơn, điều ny cĩ ý nghĩa lớn đối với những
cơng việc hiệu chỉnh cc đối tượng khc nhau yu cần phải thường xuyn vận chuyển
dụng cụ thử nghiệm.
- Điện p một chiều cịn ưu điểm nữa l dng để đo dịng điện rị. Dịng điện rị l
tiu chuẩn phụ để đnh gi tình trạng của cch điện.
I, Rcđ
Rcđ
A
27
C
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
Đoạn OA – Hư hỏng chưa lộ ra.
Điểm A - Điểm tới hạn, sau điểm ny Rcđ giảm đi r rệt
Đoạn AC – Ion hố mạnh của những chỗ hư hỏng, tạo điều kiện để chọc
thủng.
Điểm C – Điểm chọc thủng cch điện.
- Thời gian thử nghiệm cch điện bằng điện p một chiều cho php l di hơn thời
gia thử nghiệm bằng điện p xoay chiều v quy định theo tiu chuẩn l 10 đến 20 pht.
C. Kiểm tra sự đấu điện của thiết bị điện:
Sơ đồ đấu điện trong nội bộ thiết bị địi hỏi phải kiểm tra xem mạch điện đ
nối đng chưa. Thường xc định gin tiếp (kí hiệu dy, cực tính..).
Sơ đồ đấu điện bn ngồi chủ yếu bằng mắt nghĩa l phải xem xt cẩn thận, đối
chiếu với thiết kế.
D. Đnh gi tình trạng cc thiết bị điện:
Phương php cơ bản để đnh gi tình trạng thiết bị điện mới, vừa lắp rp xong v
chuẩn bị đưa vo vận hnh v so snh những kết quả đo v thử nghiệm với những trị
số cho php quy định thnh tiu chuẩn. Những ti liệu tiu chuẩn l “khối lượng v tiu
chuẩn thử nghiệm cc thiết bị điện (KLTCTN) “ v “quy phạm bố trí cc thiết bị
điện”. Trong bản KLTCTN cĩ đề ra những yu cầu đối với từng loại cơng việc
kiểm tra, thử nghiệm cần thiết v đề ra những tiu chuẩn m kết quả kiểm tra, thử
nghiệm mọi loại thiết bị điện đều phải ph hợp. Trong tiu chuẩn cĩ nu: trị số cho
php điện trở cuộn dy, cc tiếp điểm v những bộ phận khc, tình trạng cho php của
cch điện, những trị số điện p thử nghiệm.
Trong khi tiến hnh hiệu chỉnh để đnh gi tình trạng của thiết bị thường sử
dụng rộng rải phương php so snh kết quả đo của cc nhĩm thiết bị cng kiểu khơng
thể cĩ những hư hỏng trng nhau.
Ví dụ: Nếu một nhĩm cc my biến dịng đo lường giống nhau cĩ đặc tuyến từ
hố thấp hơn những đặc tuyến mẫu v một số my biến điện p đo lường giống nhau
cĩ dịng điện khơng tải vượt qu mức cho php… Điều đĩ khơng cĩ nghĩa l cch điện
28
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
của cuộn dy hay li thp bị hư hỏng m do nh chế tạo đ sử dụng li thp xấu để lm li
thp hoặc đ thay đổi kích thước của l thp.
Thơng thường để đnh gi, người ta so snh với những kết quả đo thực dụng với
kết quả đo v thử nghiệm cũ. Đối với những thiết bị mới đưa vo vận hnh thì so
snh với những kết quả đo v thử nghiệm của nh chế tạo. Cuối cng, đnh gi khả
năng thiết bị điện lm việc v vận hnh thử tồn diện.
E. Lập cc bin bản kiểm tra v thử nghiệm:
Tất cả những kết quả kiểm tra, thử nghiệm v vận hnh thử cc thiết bị điện
trong qu trình hiệu chỉnh đều được ghi vo bin bản hoặc ghi thnh bo co. Bin bản l
văn bản php lý cơ bản, dựa vo đĩ để kết luận chất lượng v khả năng đưa thiết bị
vo lm việc bình thường. Để lập cc ti liệu kỹ thuật bn giao cho đơn vị hiệu chỉnh
nn lm sẵn những mẫu bin bản hoặc bo co, chỉ cần ghi kết quả vo đĩ trong qu trình
hiệu chỉnh v khi kết thc cơng việc hiệu chỉnh.
Cc bin bản đều được lập thnh hai bin bản, một bản để giao cho đơn vị vận
hnh, cịn bản thứ hai được lưu lại ở đơn vị hiệu chỉnh. Nhứng bin bản hoặc bo co
phải cĩ kết luận. Trong đĩ nu ln sự đnh gi chung về thiết bị, tất cả những kết quả
đo, kiểm tra, thử nghiệm v chạy thử, những bản, những đường biểu diễn v đồ
thị. Những bin bản v bo co đều do người thực hiện cĩ trch nhiệm v chỉ đạo cơng
tc hiệu chỉnh thiết bị ghi chp.
F. Qui định chung trong khi tiến hnh thử nghiệm:
- Khi tiến hnh thử nghiệm, nghiệm thu bn giao cc thiết bị điện m khối lượng
v tiu chuẩn khơng khc với những qui định trong tiu chuẩn ny thì phải theo hướng
dẫn ring của nh chế tạo.
- Thiết bị rơle bảo vệ v tự động điện ở cc nh my điện v cc trạm biến p được
kiểm tra theo TCVN.
- Ngồi những thử nghiệm, nghiệm thu bn giao thiết bị điện đ được qui định
trong cc tiu chuẩn về tất cả cc thiết bị điện cịn phải kiểm tra sự hoạt động của
phần cơ theo hướng dẫn của nh my chế tạo.
- Sự kết luận về sự hồn hảo của thiết bị khi đưa vo vận hnh phải được dựa
trn cơ sở xem xt kết quả cc thử nghiệm lin quan đến thiết bị đĩ.
- Mọi việc đo lường thử nghiệm chạy thử theo cc ti liệu hướng dẫn của nh my
chế tạo v hướng dẫn hiện hnh khc v theo cc khối lượng, tiu chuẩn nghiệm thu bn
giao thử nghiệm của bộ tiu chuẩn ny do cơng nhn lắp rp v hiệu chỉnh tiến hnh
trước khi đưa thiết bị điện vo vận hnh cần phải lập bin bản theo qui định.
- Việc thử nghiệm bằng điện p tăng cao l bắt buộc đối với cc thiết bị điện
điện p từ 35 (kV) trở xuống. Khi cĩ đủ thiết bị thử nghiệm thì phải tiến hnh cả
đối với cc thiết bị điện p cao hơn 35 (kV).
29
Ñoà aùn toát nghieäp
Thieát keá maùy bieán aùp thöû nghieäm
- Cc vật cch điện v thiết bị cĩ điện p danh định cao hơn điện p danh định của
trang bị đĩ chng được lắp đặt cĩ thể được thử nghiệm với điện p tăng cao tiu
chuẩn ph hợp với cấp cch điện của trang bị điện.
- Thử nghiệm cch điện của cc khí cụ điện bằng điện p tăng cao tần số cơng
nghiệp thơng thường phải được tiến hnh cng với việc thử nghiệm cch điện thanh
ci thiết bị phn phối. Khi đĩ trị số điện p thử nghiệm được php lấy theo tiu chuẩn
đối với thiết bị đo điện p thử nghiệm nhỏ nhất.
- Khi tiến hnh thử nghiệm cch điện của thiết bị điện bằng điện p tăng cao
phải xem xt đnh gi cẩn thận tình trạng cch điện bằng những phương php khc.
- Việc thử nghiệm cch điện bằng điện p 1000 (V) tần số cơng nghiệp cĩ thể
thay thế bằng cch đo gi trị của điện trở cch điện trong một pht bằng Mgơmt 2500
(V). Nếu như gi trị điện trở nhỏ hơn tiu chuẩn qui định thì việc thử nghiệm bằng
điện p tăng cao tầng số cơng nghiệp 1000 (V) l bắt buộc.
- Việc thử nghiệm cch điện bằng điện p tần số cơng nghiệp của cc mạch thứ
cấp cĩ điện p lm việc cao hơn 60 (V) của cc trang bị điện trong hệ thống điện l
bắt buộc.
- Trong cc tiu chuẩn thử nghiệm, nghiệm thu bn giao cc thiết bị điện dng cc
thuật ngữ dưới đy:
+ Điện p thử nghiệm tần số cơng nghiệp: l trị số hiệu dụng của điện p
xoay chiều hình sin tần số 50 (Hz) m cch điện bn trong v bn ngồi của thiết bị
điện cần phải duy trì một pht (hoặc 5 pht) trong điều kiện thử nghiệm xc định.
+ Thiết bị điện đo cch điện bình thường: l thiết bị đặt trong cc trang bị điện
chịu tc động của qu điện p khí quyển với những biện php chống st thơng thường.
+ Thiết bị điện cĩ cch điện giảm nhẹ: l thiết bị điện chỉ dng ở những trang bị
điện khơng chịu tc động của qu điện p khi quyển hoặc phải cĩ những biện php
chống st đặc biệt để hạn chế bin độ qu điện p khí quyển đến trị số khơng cao hơn
bin độ của điện p thử nghiệm tần số cơng nghiệp.
+ Cc khí cụ điện: l cc my cắt ở cc cấp điện p, cầu dao cch ly, tự cch ly, dao
tạo ngắn mạch, cầu chảy, chống st van, cc cuộn khng hạn chế dịng điện tụ điện,
cc vật dẫn điện được che chắn trọn bộ.
+ Đại lượng đo lường phi tiu chuẩn: l đại lượng m gi trị tuyệt đối của nĩ
khơng qui định bằng cc hướng dẫn tiu chuẩn. Việc đnh gi trong trạng thi thiết bị
trong trường hợp ny được tiến hnh bằng cch so snh với cc số liệu đo lường tương
tự ở cng một loạt thiết bị cĩ đặc tính tốt hoặc với những kết quả thử nghiệm khc.
+ Cấp điện p của thiết bị điện: l điện p danh định của hệ thống điện m trong
đĩ thiết bị đĩ lm việc.
V. Những thử nghiệm thiết bị điện dng my tạo điện p cao:
1. Thử nghiệm cch điện của my điện quay:
30
Tải về để xem bản đầy đủ
96 trang
13/09/2024
300
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Tiểu luận Thiết kế máy biến áp thử nghiệm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- tieu_luan_thiet_ke_may_bien_ap_thu_nghiem.doc
