CHUYÊN đề THÍ NGHIỆM bộ OLTC và ĐỒNG hồ CHỈ THỊ NHIỆT độ của máy BIẾN áp lực (đào tạo thường xuyên năm 2021)

Hình 1: Cấu tạo của bộ điều áp dưới tải Cầu tiếp điểm chuyển đổi Điện trở chuyển Hộp đựng dầu của cầu tiếp điểm chuyển đổi Vỏ máy biến áp Khung chính của máy biến áp Lõi, các cuộn dây,

CÔNG TY DỊCH VỤ KỸ THUẬT TRUYỀN TẢI ĐIỆN

TRUNG TÂM DỊCH VỤ KỸ THUẬT 2

CHUYÊN ĐỀ THÍ NGHIỆM BỘ OLTC VÀ ĐỒNG HỒ CHỈ THỊ

NHIỆT ĐỘ CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC

(Đào tạo thường xuyên năm 2021)

Biên soạn: Trần Quang Huy

Nguyễn Minh Trung

Hiệu đính: Nguyễn Hồng Sơn

Nguyễn Tấn Quang

(Lưu hành nội bộ)

I NGUYÊN LÝ CẤU TẠO BỘ OLTC

Nhằm duy trì điện áp đầu cuối của các hộ tiêu thụ ở mức ổn định nhất cóthể dưới sự biến động của điện áp tiêu thụ do sự biến động điện áp của nguồn điệnhoặc của dòng điện phụ tải thì cần phải thực hiện việc điều chỉnh điện áp Hơn nữa,xét trên quan điểm vận hành hệ thống điện, việc điều chỉnh điện áp là cần thiết đểthực hiện điều khiển dòng công suất (trào lưu công suất)

Với các mục đích đó, các đầu phân áp được đưa ra khỏi cuộn dây và việcđiều chỉnh điện áp được thực hiện bằng cách thay đổi tỉ số biến

1 Cấu tạo bộ OLTC:

Bộ điều chỉnh điện áp dưới tải làm nhiệm vụ điều chỉnh điện áp của máybiến áp trong điều kiện có tải

Hình 1: Cấu tạo của bộ điều áp dưới tải

Cầu tiếp điểm chuyển đổi Điện trở chuyển

Hộp đựng dầu của cầu

tiếp điểm chuyển đổi

Vỏ máy biến áp Khung chính của máy biến áp

(Lõi, các cuộn dây, …)

Hình 2: Bộ chuyển nấc phân áp

Gồm 2 phần:

- Bộ công tắc P còn gọi là dao lựa chọn làm nhiệm vụ chọn trước nấc điện áp làmviệc của máy biến áp Bộ công tắc P nằm trong thùng dầu chính ngay bên cạnh máybiến áp, các đầu dây của cuộn dây điều chỉnh đấu vào công tắc P

- Bộ công tắc P còn gọi là dao lựa chọn làm nhiệm vụ chọn trước nấc điện áp làmviệc của máy biến áp Bộ công tắc P nằm trong thùng dầu chính ngay bên cạnh máybiến áp, các đầu dây của cuộn dây điều chỉnh đấu vào công tắc P

- Bộ công tắc K còn gọi là bộ công tắc dập lửa nằm trong một thùng dầu riêng gọi

là thùng dầu công tắc K Bộ công tắc K có vai trò gần giống như một máy cắt điện,

có tốc độ làm việc cực nhanh từ 45 ms đến 50 ms chịu được dòng điện ngắn mạchtạm thời từ 200 đến 600A, thời gian ngắn mạch tạm thời 0,1 đến 6 ms là thời gian haitiếp điểm lựa chọn P cùng đóng một lúc tạo ra ngắn mạch một số vòng dây của mộtnấc điều chỉnh phân áp

Hình 3: Sơ đồ nghuyên lý

bộ tự động điều chỉnh điện áp dưới tại 1 pha

- Khi dao lựa chọn P chuyển động trước và chọn xong phân nấc máy biến áp, bộtắc K mới chuyển động Mỗi pha của bộ công tắc K có 4 cặp tiếp điểm, từng đôi cặptiếp điểm có lắp điện trở hạn chế dòng điện có công suất 200A (600A) còn gọi làđiện trở ngắn mạch

- 4 tiếp điểm động cơ công tắc K được nối chung, 2 tiếp điểm tĩnh đầu và cuối củacông tắc K được nối vào hai đầu dao chẵn lẻ của công tắc P 4 cặp tiếp điểm củacông tắc K có cấu tạo hình khối chữ nhật, tiếp điểm làm việc theo kiểu đóng thẳngtạo ra tiếp xúc mặt Công tắc K theo chuyển động theo kiểu cơ cấu cu lít nghĩa làbiến chuyển dộng quay của trục truyền thành chuyển động thẳng Các nấc điều chỉnhcủa cuộn dây điều chỉnh điện áp đấu vào dao lựa chọn theo hệ chẵn (2,4,6,8,10) và lẻ(1,3,5,7,9)

Thông thường máy biến áp được chế tạo cuộn dây điều chỉnh riêng, dùng thêmmột dao đảo chiều Sơ đồ đấu dây đảo chiều cực tính có vai trò đảo ngược cực tínhcuộn dây điều chỉnh làm cho từ thông của cuộn dây điều chỉnh ngược với chiều từthông của cuộn dây chính có tác dụng tăng gấp đôi số lượng nấc điều chỉnh điện áp,giảm bớt được một nửa số vòng cuộn dây điều chỉnh

Đầu cực chung của dao lựa chọn đấu vào hai cực chính 31 thuộc hệ lẻ, 32 thuộc

hệ chẵn, với pha A sẽ có tên là 31A, 32A, với pha B có tên là 31 B, 32B với pha C có

tên là 31C, 32C Đầu cực chung 3 pha của công tắc K nối ra sứ trung tính 110kVMBA.

Giả sử máy biến áp đang làm việc ở nấc cũ là nấc 1, như vậy tiếp điểm số 2 đangnối vào cực 32 A, nấc số 1 đang nối vào cực 31A Muốn chuyển về nấc 3 thì daochọn bên lẻ phải chuyển từ nấc 1 về nấc 3 trước, sau đó công tắc K bật về 31A

Trong quá trình công tắc K làm việc, 6 điện trở R có trị số giống nhau (từ 4 đến 8Ω) giống nhau dùng để hạn chế dòng điện ngắn mạch tại thời điểm nấc 3 và nấc 2của cuộn dây điều chỉnh bị chập tắt, lúc này điện trở các điện trở R đóng vai trò phụtải

Toàn bộ 12 bộ tiếp điểm dùng cho 3 pha của công tắc K, 1 bộ tiếp điểm nối chungcủa bộ công tắc K (nối ra sứ trung tính) và 6 điện trở của bộ công tắc K để đượcngâm trong dầu

Khi ngắn mạch cuộn dây điều chỉnh, nhiệt lượng sinh ra sẽ tản nhanh trong thùngdầu công tắc K Tất cả các chuyển động trên đều thực hiện bằng cơ cấu cơ khí, lò xothế năng đặt phía dưới bộ công tắc K Bộ công tắc P và công tắc K dùng chung một

bộ truyền động

2 Nguyên lý hoạt động của bộ điều áp dưới tải:

2.1 Bộ tiếp điểm dập hồ quang:

Cầu tiếp điểm chuyển đổi là thiết bị dùng để đưa dòng điện vào mạch điệnđược chọn bằng bộ chọn nấc phân áp và nó được đặt (bảo quản) trong hộp chứa cầutiếp điểm chuyển đổi ở bên trong máy biến áp

Cầu tiếp điểm chuyển đổi

Bộ chọn nấc

Điện kháng chuyển

a) Kiểu điện trở chuyển b) Kiểu điện kháng chuyển

Hình 2: Trở kháng chuyển

Nhằm hạn chế dòng điện tuần hoàn khi nối các nấc phân áp trong quá trìnhthay đổi đầu phân áp, trở kháng chuyển được đưa vào mạch điện của cầu tiếp điểmchuyển đổi Trên hình 2 là kiểu điện kháng và kiểu điện trở Nói chung, kiểu điệnkháng được sử dụng đối với cấp điện áp thấp và dung lượng nhỏ còn kiểu điện trởđược sử dụng cho cấp điện áp cao và dung lượng lớn

Trong kiểu điện kháng chuyển, hai bộ phận đóng dòng điện được đấu songsong với nhau và chia đôi dòng điện tải Tại thời điểm chuyển nấc phân áp, từng cầutiếp điểm chuyển đổi lần lượt được mở, đồng thời sau khi đóng phụ tải vào một phíathì phía kia được mở không tải Do kiểu điện kháng chuyển được thiết kế dưới dạngđặc tính làm việc liên tục nên cơ cấu truyền động là không cần thiết Kiểu điện trởchuyển có kiểu 1 điện trở, kiểu 2 điện trở và kiểu 4 điện trở (Hình 3)

a) Loại 1 điện trở b) Loại 2 điện trở c) Loại 4 điện trở

Hình 3: Kiểu điện trở chuyển 2.3 Bộ chọn nấc phân áp:

Các đầu của bộ chọn nấc phân áp (được đấu với từng đầu của cuộn dâyphân áp của máy biến áp) được đóng bằng cầu tiếp điểm chuyển đổi, bộ chọn nấcphân áp thực hiện chuyển nấc phân áp không có dòng điện chạy qua và nó cũng đượcnối kết với cầu tiếp điểm chuyển đổi Bộ chọn nấc phân áp không làm phát sinh hồ

quang giữa các tiếp điểm đồng thời hao mòn cơ khí của từng bộ phận là rất nhỏ, hầunhư không đáng kể bởi sự chuyển động tương đối chậm Do đó, nó thường được đặtchung vỏ với phần thân chính của máy biến áp.

2.4 Kiểu dao đảo cực và kiểu công tắc chuyển đổi:

a) Kiểu dao đảo cực b) Kiểu dao chuyển đổi

Hình 4: Dao đảo cực và dao chuyển đổi

Khi số đầu phân áp (đòi hỏi) tăng lên nhằm mở rộng miền điều chỉnh điện

áp thì số đầu phân áp được đưa ra ngoài từ cuộn dây phân áp cũng tăng theo Tuy

9 8

K

7 6

5 4

3 2

1

+ K Dao đảo cực Cuộn dây chính

Bộ chuyển nấc

Điện trở chuyển Kiểu 2 điện trở Cầu tiếp điểm chuyển đổi

P 1

Dao chuyển đổi

Cuộn dây chính

Bộ chuyển nấc

Cầu tiếp điểm chuyển đổi

P 2

P 0 Cuộn dây

phân áp

nhiên, số đầu phân áp cần thiết chỉ cần đáp ứng (thỏa mãn) bằng nửa số đầu phân ápđồi hỏi nhờ việc thay đổi cách đấu nối giữa cuộn dây phân áp và cuộn dây chính.

Trên hình 4 là 2 kiểu: kiểu dao đảo cực và kiểu dao chuyển đổi Thôngthường, kiểu dao đảo cực được sử dụng đối với cấp điện áp cao và công suất lớn, cònkiểu dao chuyển đổi được sử dụng đối với các cấp trung áp và hạ áp Tổn hao đồngcủa loại dao đảo cực lớn hơn so với loại dao chuyển đổi Ứng suất điện áp cuộn dâychính của kiểu dao chuyển đổi nặng nề hơn so với kiểu dao đảo cực Đối với kiểudao chuyển đổi thì cần phải đưa đầu (nấc) chuyển đổi ra khỏi cuộn dây chính

a Điều chỉnh thẳng

- Loại điều chỉnh điện áp đơn giản nhất

- Tối thiểu: không có cuộn dây điều tiết nào trong mạch

- Tối đa: tất cả các cuộn dây điều tiết nằm trong mạch

Hình 5: Các kiểu điều chỉnh

b Điều chỉnh đảo ngược

- Công tắc đảo chiều đảo ngược cực tính điều chỉnh cuộn dây

- Tối đa: tất cả các cuộn dây điều chỉnh trong mạch và công tắc đảo chiều theo chiềuthuận

- Tối thiểu: tất cả các cuộn dây điều chỉnh trong mạch và công tắc đảo chiều theochiều ngược

c Điều chỉnh thô/tinh

- Có một khối của cuộn dây điều tiết thô và một cuộn dây điều tiết tinh

- Tối đa: cả hai cuộn dây điều chỉnh đều trong mạch

- Tối thiểu: không có một trong hai cuộn dây điều chỉnh là trong mạch

2.5 Quá trình và thời gian chuyển nấc OLTC:

2.6 Mạch nguyên lý chuyển nấc OLTC:

Cấu trúc hệ thống tiếp điểm Type CV/SV/HUAMING OLTC: Hai điện trở

Các giai đoạn chuyển nấc và sự biến đổi của điện áp đầu ra

Tiếp điểm a mở, a1 vẫn khép > sản sinh hồ quang Lúc này điện áp được phục hồi, sau đó hồ quang được dập tắc Dòng tải đi ra bởi tiếp điểm chuyển tiếp qua điện trở Điện áp ra OLTC V=Va - IR

2.6 Cơ cấu tích năng:

Trong kiểu điện trở chuyển, vì cần phải rút ngắn thời gian tiếp xúc (thờigian dẫn) nhằm giảm quy mô và hạn chế nhiệt phát sinh nên có một cơ cấu tích năngbằng lò xo thực hiện chức năng như một cơ cấu ngắt nhanh Cơ cấu này hoạt động từkhi bắt đầu cho đến khi hoàn thành quá trình chuyển nấc bằng một tác động nhờnăng lượng được tích trữ trong lò xo và nó không bị dừng bởi bất cứ cách nào trongquá trình chuyển nấc Điều này nhằm ngăn chặn điện trở chuyển (làm việc trong mộtkhoảng thời gian ngắn) tránh khỏi bị phá hủy bởi nhiệt

Tương tự đối với điều kiện kháng chuyển, nếu thời gian hồ quang mà lớnthì sẽ làm cho độ ăn mòn tiếp điểm lớn, do đó nó cũng có một cơ cấu ngắt nhanh

2.7 Các yêu cầu đối với bộ điều áp

2.7.1 Độ tăng nhiệt độ

Độ tăng nhiệt độ của tiếp điểm trong dầu cách điện không được vượt quá 20K

2.7.2 Số lần thực hiện chuyển nấc

Bộ điều áp dưới tải phải chịu được số lần chuyển nấc như trong Bảng 1, đồngthời phải luôn đáp ứng được cơ chế hoạt động Về nguyên tắc, số lần thực hiệnchuyển nấc bằng điện và số lần thực hiện chuyển nấc của thiết bị phụ trợ sẽ đượckiểm tra trong thí nghiệm về số lần thực hiện chuyển nấc bằng cơ khí

Bảng 1: Số lần thực hiện chuyển nấc của bộ điều áp dưới tải

Số lần thực hiện chuyển

nấc bằng cơ khí Số lần thực hiện chuyển nấc bằng điện Số lần thực hiện chuyển nấc của thiết bị phụ trợ

800000 lần 100000 hoặc 200000 lần 100000 hoặc 200000 lần

2.7.3 Khả năng chuyển nấc

Bộ điều áp dưới tải phải có những khả năng chuyển nấc sau:

1) Không có thời gian chết trong mổi lần chuyển nấc, một nửa chu trình làm việc (từmột đầu phân áp này tới một đầu phân áp kia) có thể thực hiện liên tục không có hiệntượng bất thường ở điều kiện điện áp bước danh định và dòng điện danh định

2) Có thể thực hiện 10 lần chuyển nấc ở điều kiện điện áp bước danh định và dòngđiện gấp 1,5 lần dòng điện danh định (trong đó có 3 lần thay đổi liên tục) mà không

có hiện tượng bất thường)

2.7.4 Hoạt động của trở kháng chuyển

Điện trở chuyển hay điện kháng chuyển không vượt quá độ tăng nhiệt độcho phép đồng thời được có các hiện tượng bất thường về mặt cơ khí cho dù một nửachu trình làm việc thực hiện liên tục không có thời gian chết ở mỗi lần thực hiệnchuyển nấc tại chế độ điện áp bước danh định và dòng điện danh định

2.7.5 Sức chịu ngắn mạch (Độ bền ngắn mạch)

Bộ điều áp dưới tải sẽ không gây ra nóng chảy và hồ quang bất thường trêntiếp điểm, đồng thời sẽ không xuất hiện biến dạng cơ khí vĩnh cửu tại bộ phận dẫnkhi cho dòng điện lớn gấp 10 lần dòng điện danh định trong 20s, dòng điện lớn gấp 5lần dòng điện danh định trong khoảng thời gian 1 phút

2.7.6 Cường độ cách điện (Độ bền cách điện)

Bộ điều áp dưới tải phải có độ bền cách điện chịu được các thử nghiệm vềkhả năng chịu áp Độ bền cách điện giữa các tiếp điểm và giữa các bộ phận mang

điện của cầu tiếp điểm chuyển đổi, bộ chọn nấc, dao đảo cực/dao chuyển đổi phảichịu được điện áp có thể xuất hiện giữa các tiếp điểm và giữa các bộ phận mang điệnkhi tiến hành thử nghiệm khả năng chịu điện áp xoay chiều và thử nghiệm khả năngchịu điện áp xung cho máy biến áp (khi bộ điều áp dưới tải kết hợp với máy biến áp).Cần phải nghiên cứu, xem xét vấn đề này khi chọn máy biến áp kết hợp với bộ điều

áp dưới tải

3 Hướng dẫn lựa chọn bộ OLTC

Sự lựa chọn OLTC cho mỗi máy biến áp phải hết sức thận trọng, mặc dù bộOLTC chỉ là phần nhỏ của toàn bộ chi phí của toàn bộ máy biến áp cần sử dụng Tuynhiên, kinh nghiệm qua 70 năm cho thấy OLTC là một nhân tố quan trọng đối với sự

ổn định của toàn bộ các thiết bị Do đó sự tính toán cần phải được thực hiện khi lựachọn bộ OLTC

IEC phiên bản 60542 (IEC Publ 60542 1976) đã nêu rõ nguyên tắc lựachọn OLTC và chỉ ra các đặc điểm cần xem xét về đặc tính kỹ thuật của OLTC.Ngoài ra, tiêu chuẩn này đưa ra tất cả các thông tin cần thiết, cần được nhà sản xuấtmáy biến áp chỉ rõ cùng với yêu cầu báo giá hay đơn đặt hàng để đạt được sự lựachọn OLTC chính xác Tuy nhiên trong các trường hợp đặc biệt như máy biến ápdịch pha hay các máy biến áp chỉnh lưu HVDC thì những thông tin này chưa đủ

Các mục sau đây cần được xem xét trong quá trình lựa chọn OLTC đượctrích từ tiêu chuẩn IEC phiên bản 60542 và bổ sung các chú thích

3.1 Mức cách điện.

Tất cả điện áp xuất hiện trên mọi vị trí nấc của máy biến áp phải dựa trênđiện áp chịu đựng cho phép được bảo đảm bởi nhà sản xuất OLTC Theo tiêu chuẩnIEC phiên bản 60542 thì các điện áp này là:

1 Điện áp hoạt động bình thường xuất hiện trên OLTC khi làm việc

2 Điện áp tần số công nghiệp xuất hiện trên OLTC trong quá trình thử nghiệm máybiến áp

3 Điện áp xung xuất hiện

Ngoài ra, cần xem xét rằng với một số cách bố trí cuộn dây (ví dụ máy biến

áp tự ngẫu điều chỉnh tại điểm trung tính, các cuộn dây đấu tam giác điều chỉnh cuốicuộn dây, điều chỉnh với mạch tăng dòng) thì điện áp cao bất thường có thể xuất

hiện Các điện áp này có thể được hạn chế đáng kể bằng cách lựa chọn kiểu điềuchỉnh (tuyến tính, thô/tinh, hay cách bố trí đảo cực) Độ điện cảm thay đổi (từ thôngthay đổi) trong lõi máy biến áp cũng có thể ảnh hưởng đến điện áp xuất hiện trênOLTC.

Quá điện áp quá độ tức thời (VFTO) có thể xuất hiện trên lưới điện tronglúc sự cố hay trong quá trình đóng cắt Nguồn của các quá điện áp này là những máycắt cao áp không khí hay khí SF6 với hồ quang phục hồi ước tính dưới 10kHz, cácmáy cắt chân không trung áp với hồ quang phục hồi ước tính đến 500kHz và cáccách điện khí tại trạm phân phối (GIS) Các hệ số quan trọng nhất tạo ra các sóngdao động là sự đóng cắt các máy biến áp tải điện kháng, sự ngắt dòng điện đến, sự cốngắn mạch (2 pha và 3 pha) và sự tăng số lượng lớn các máy biến áp cuối đường dây(tăng tải)

Các VFTO xuất hiện trong GIS có đặc tính khác so với những quá điện ápxuất hiện tại các trạm phân phối thông thường Sự dao động trong vòng 5 đến 10nsthường xuyên xảy ra khi sự cố điện chạm đất hay sự phóng điện dao cách ly Tần sốsóng nằm trong dải MHz gây ra bởi các khoảng cách nhỏ và độ chống dao động thấpcủa GIS

Những quá điện áp này tác động lên máy biến áp cũng như OLTC Do đóngười sử dụng máy biến áp phải biết rõ những vấn đề của hệ thống và trạng thái đòihỏi của các điều kiện khẩn cấp (ví dụ: Müller 1993, Preininger 1993, Cornich et al

1992, Müller 1992, Stein 1985, WG 12.07 1984, Pretorius, Goosen 1984 D’ Heure

1984, Müller, Stein 1983)

Thông thường khi lưới hay hệ thống được trang bị chống sét, chúng đượclắp đặt giữa pha và đất Khi sử dụng OLTC 3 pha cho các ứng dụng cuối đường dâyđiện áp xuất hiện trên khoảng cách giữa các pha của OLTC có thể có độ lớn gấp hailần điện áp dư của chống sét Điều này xảy ra với trường hợp quá điện áp do chuyểnmạch 3 pha khi chúng ở các pha đối nhau

3.2 Dòng điện định mức

Dòng điện định mức lớn nhất của OLTC (Ium) không được nhỏ hơn dòngđiện lớn nhất có thể chạy qua cuộn dây phân nấc của máy biến áp và OLTC (dòngđiện định mức Imax hoặc Iu)

3.3 Dòng điện quá tải

Với các máy biến áp và OLTC phải chịu các điều kiện quá tải theo tiêuchuẩn IEC phiên bản 60354 (IEC Publ 60354 1991), các điều kiện của tiêu chuẩnIEC phiên bản 60542 về OLTC đều thỏa mãn khi dòng điện định mức chạy qua lớnnhất của OLTC không nhỏ hơn 1,2 lần dòng điện định mức hoặc khi nhiệt độ OLTCkhông vượt qua giới hạn tăng nhiệt độ khi các tiếp điểm làm việc ở 1,2 lần dòng điệnđịnh mức qui định bởi tiêu chuẩn IEC - 60214 Sự tăng nhiệt độ của các tiếp điểmvượt quá giá trị trung bình có thể không quá 20K trong trạng thái cân bằng đối vớimôi trường dầu (35K đến 65K trong môi trường không khí, phụ thuộc vật liệu củatiếp điểm)

Các điện trở chuyển tiếp sẽ chịu được yêu cầu về quá tải nếu sự tăng nhiệt

độ quá giá trị trung bình không vượt quá 350K đối với môi trường dầu (400K đối vớimôi trường không khí) khi chịu đựng 1,5 lần dòng điện định mức lớn nhất Số lầnchuyển nấc đối với mỗi khoảng thời gian quá tải phải được giới hạn bởi số lần hoạtđộng cần thiết để chuyển từ điểm cuối dải sang dải khác Điều này tương ứng với cácđiều kiện kiểm tra thử nghiệm của các điện trở chuyển tiếp theo tiêu chuẩn IEC-

60214

3.4 Dòng ngắn mạch

Khả năng chịu đựng của OLTC với các dòng ngắn mạch như trong tiêuchuẩn IEC - 60214 phải không được nhỏ hơn dòng ngắn mạch của máy biến áp lắpđặt OLTC như đề cập trong tiêu chuẩn IEC - 60076-5 (IEC Publ 60076 -5 1976)

Cần chú ý đặc biệt trong trường hợp trở kháng nhỏ và máy biến áp tăngdòng Trong một số thời điểm, độ lớn dòng ngắn mạch sẽ quyết định sự lựa chọnOLTC

Nói chung, OLTC chỉ có thể chịu đựng dòng ngắn mạch nhưng không thểhoàn thành một hoạt động chuyển mạch trong điều kiện ngắn mạch Theo tiêu chuẩnIEC - 60214 giá trị hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch (2 giây) có thể áp dụng choOLTC là 10 đến 20 lần dòng điện định mức lớn nhất, phụ thuộc vào giá trị của dòngđiện định mức chạy qua lớn nhất Giá trị đỉnh ban đầu của dòng điện ngắn mạchbằng 2,5 lần giá trị hiệu dụng

3.5 Khả năng cắt

Dòng điện định mức (dòng điện nấc cao nhất) và điện áp cao nhất trên mộtbước của máy biến áp phải nằm trong các giá trị của dòng điện định mức chạy qualớn nhất và điện áp bước tương ứng Trong nhiều trường hợp dòng điện định mứclớn nhất chỉ có thể hoạt động tại điện áp bước (điện áp bước tương ứng) nhỏ hơnđiện áp bước lớn nhất.

Thường thì tổng trở chuyển tiếp được điều chỉnh đến giá trị dòng điện địnhmức chạy qua và điện áp bước tương ứng sao cho dòng điện chuyển mạch và điện ápphục hồi không vượt quá các giá trị thử nghiệm Trong quá trình xác định tổng trởchuyển tiếp, độ mòn tiếp điểm và độ tăng nhiệt độ của các điện trở chuyển tiếp cũngđược xét đến

Đối với mỗi ứng dụng, chẳng hạn như đối với máy biến áp lò điện, bộOLTC có thể phải làm việc trong một số chế độ quá tải tạm thời với công suất bằnghai hay ba lần công suất làm việc bình thường lớn nhất Vì vậy OLTC phải được lựachọn cùng với các yêu cầu này

Trong trường hợp máy biến áp điều chỉnh với độ cảm ứng từ thay đổi, cầnphải xem xét đến độ ảnh hưởng đến điện áp bước và do đó ảnh hưởng đến khả năngcắt

Kết quả của việc tính toán tổng trở chuyển tiếp điều chỉnh trên cơ sở cácthông số của OLTC

3.7 Vấn đề về sự phóng điện của bộ chọn chuyển

Sự hoạt động của bộ chọn chuyển diễn ra tại vị trí giữa bộ OLTC Trongquá trình hoạt động của nó, dòng điện tải không chạy qua cuộn dây phân nấc Do đó

cuộn dây phân nấc tạm thời bị ngắt khỏi cuộn dây chính và điện thế cuộn dây là tự

do Trong những trường hợp như vậy xuất hiện sự phóng điện giữa các tiếp điểmđóng và mở trong quá trình hoạt động của bộ chọn chuyển Để tránh gây tác hại đến

độ bền điện môi và sự tạo thành khí, cần phải rất thận trọng

3.8 Tuổi thọ cơ khí

Thông số cơ khí cần phải được xem xét nếu số lần hoạt động mong muốnvượt quá 50000 lần một năm Ví dụ, cần xem xét đối với các máy biến áp cung cấpđiện cho các thiết bị nghiền, thiết bị điện phân hay cho lò điện Tuổi thọ cơ khí củacác loại OLTC hiện đại luôn nằm trong khỏang từ 1 đến 1,5 triệu lần hoạt động hoặccao hơn

3.9 Cơ cấu truyền động

Nếu cơ cấu truyền động được mua từ một nhà sản xuất khác với nhà sảnxuất OLTC thì người mua phải bảo đảm rằng cơ cấu truyền động phải có các thông

số cần thiết phù hợp

3.10 Thử nghiệm áp suất và chân không

Các loại OLTC hiện đại có khả năng chịu đựng chân không trong quá trìnhsấy máy biến áp (giai đoạn chân không và buồng sấy) Thử nghiệm áp suất cũngđược tiến hành đối với OLTC Nếu những thử nghiệm chân không và thử nghiệm đặcbiệt được thực hiện với bộ OLTC và máy biến áp, tất cả các thông tin có liên quanphải được cung cấp cho nhà sản xuất OLTC

3.11 Điều kiện nhiệt độ thấp

Để các OLTC có thể làm việc tại nhiệt độ -250C, cần tham khảo ý kiến củanhà sản xuất OLTC và chất lượng dầu của máy biến áp cần phải được xem xét Các

hệ số quan trọng là độ nhớt cơ học, điểm đổ dầu và khả năng dập hồ quang của dầutại nhiệt độ thấp nhất là cần thiết (IEC Publ 60296 1982)

3.12 Hoạt động liên tục

Nếu bộ OLTC cần được tiếp tục thực hiện một số thao tác khác thì các điềukiện nhiệt độ cần kiểm tra

3.13 Giới hạn quá tải cho phép của OLTC trong máy biến áp lực ngâm dầu

Yêu cầu chính đối với định mức quá tải của máy biến áp lực đã ghi rõ trongmục tiêu chuẩn IEC cuốn “giới thiệu chung về máy biến áp (IEC 60076-1 1993)

Nếu xác định rõ mức quá tải thì ngoài công suất định mức cho tải liên tục, máy biến

áp còn được đặt một chù kỳ tải tạm thời giúp cho nó đủ khả năng hoạt động trongđiều kiện đặc biệt quy định trong IEC 60076-2, tăng nhiệt độ - máy biến áp (IEC60076-2 1993) Chu kỳ đặt thêm này được áp dụng trong các trường hợp cụ thể đểtạo cơ sở cho việc thiết kế và bảo đảm yêu cầu tải khẩn cấp tạm thời cho máy biến áplực

Nếu thiếu những thông số trên, bạn có thể tìm hướng dẫn về tải máy biến áptrong ấn bản IEC 60351- Hướng dẫn về tải cho máy biến áp lực ngâm trong dầu (IECpubl 60354 1991)

Khi các OLTC được sử dụng trong máy biến áp, phải phụ thuộc vào tìnhtrạng quá tải của máy biến áp, thì hoạt động chọn nấc của chúng không được ảnhhưởng tới công suất chịu tải của máy biến áp Yêu cầu tương tự với sứ cách điện vàcác thiết bị phụ trợ khác

Tất cả các tiếp điểm của OLTC và dây dẫn có dòng điện chạy qua cần phảiđược tính đến các yếu tố chịu đựng về dòng điện có thể xảy ra trong máy biến áp ởtải định mức và mức độ quá tải cho phép Nếu điều kiện quá tải theo tiêu chuẩn IEC

60354 quy định thì các yêu cầu đối với OLTC được thỏa mãn, theo tiêu chuẩn IEC60542- Hướng dẫn áp dụng Bộ điều áp dưới tải – khi dòng điện định mức chạy quatối đa của OLTC không vượt quá giới hạn tăng nhiệt độ ghi trong IEC 60214 –OLTC- Khi các tiếp điểm phải mang dòng điện lớn hơn dòng điện định mức chạyqua tối đa 1,2 lần Ngoài ra, điện trở chuyển tiếp phải thỏa mãn điều kiện quá tải nếu

độ tăng nhiệt độ trên mức trung bình không vượt quá giới hạn tăng nhiệt độ ghi trongIEC 60214 khi phải mang dòng gấp 1,5 lần so với dòng điện giới hạn định mức chạyqua Số nấc chuyển cho mỗi lần quá tải đột xuất nên giới hạn ở số lần vận hànhtương ứng với một nữa vòng vận hành hoàn chỉnh (vì số lần vận hành cần phải dịchchuyển từ đầu này đến đầu kia của dải nấc)

Cũng theo tiêu chuẩn IEEE C37.131- Các yêu cầu đối với bộ chuyển nấcOLTC (tiêu chuẩn IEEE C 57 131 1995), OLTC phù hợp với điều kiện quá tải ghitrong tiêu chuẩn IEEE C 57.91 – Hướng dẫn về quá tải cho máy biến áp ngâm dầu(tiêu chuẩn IEEE C57.91 1995) khi các yêu cầu nói trên đều được thực hiện đầy đủ

Đối với các ứng dụng đặc biệt, khi OLTC phụ thuộc điều kiện quá tải mànhững điều kiện quá tải này không theo giới hạn tiêu chuẩn đã ghi trong IEC 60076-

1 liên quan đến tiêu chuẩn IEC 60354, nhà sản xuất OLTC nên được tư vấn về sự lựachọn OLTC chuẩn xác dựa vào cường độ dòng điện và thời gian quá tải

Hướng dẫn quá tải đối với máy biến áp dầu (tiêu chuẩn IEC 60354) hoặccác tiêu chuẩn quốc gia khác chỉ rõ giá trị mà theo đó máy biến áp có thể chịu đượcmức quá tải vượt trên điều kiện định mức Giới hạn tải được quyết định bởi các đặctính về điện, nhiệt và cơ khí của cấp cách điện máy biến áp (cách điện thường haygiấy dầu), điều này ảnh hưởng tới độ giảm tuổi thọ máy biến áp Việc xem xét tuổithọ làm việc này không áp dụng với OLTC, nhưng yếu tố mức độ quá tải và thời gianquá tải lại rất quan trọng đối với OLTC

Giới hạn quá tải cho phép theo tiêu chuẩn quốc gia Đức và quốc tế cũng cónhững chênh lệch Do vậy, trong những trang tiếp theo, chỉ xem xét đến tiêu chuẩnIEC Thời gian quá tải được xác định rõ trong IEC 60354, xem mục 7.5.1 và 7.5.2

3.16 Chu kỳ phụ tải

Tải thay đổi theo chu kỳ (thời gian một chu kỳ thường là 01 ngày), điều này liên quan đến mức độ lão hóa trung bình xảy ra trong suốt chu kỳ Tải theo chu kỳ hoặc là tải thông thường hoặc là tải vựơt quá định mức trong thời gian dài.

a Tải theo chu kỳ thường.

Nhiệt độ xung quanh cao hơn hoặc dòng chịu tải định mức cao hơn áp dụng trong suốt chu kỳ, nhưng nếu nhìn ở mức độ hao mòn nhiệt (theo mẫu toán học) thì tải này tương đương với tải định mức tại nhiệt độ xung quanh thông thường Đạt được điều này là do tận dụng các ưu điểm nhiệt độ xung quanh thấp hoặc dòng chịu tải thấp trong quá trình còn lại của chu kỳ quá tải Với những mục đích đã định sẵn, nguyên tắc này có thể phát triển lâu dài, nhờ đó chu kỳ có tốc độ lão hóa lớn hơn một đơn vị sẽ được bù lại bằng chu kỳ có tốc độ lão hóa ít hơn một đơn vị.

b Chịu tải do cắt điện hệ thống trong thời gian dài mà không kết nối lại trước khi có sự tăng nhiệt độ ổn định sẽ được đưa đến máy biến áp quá tải kéo dài Đây không phải là điều kiện làm việc thông thường và ít khi xảy ra, nhưng nó lại có thể kéo dài hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng và dẫn đến giảm tuổi thọ máy một