CHUYÊN ĐỀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

Để giảm thấp một cách đáng kể xác suất sự cố do hư hỏng cách điện, cần phải áp dụng một hệ thống kiểm tra, thử nghiệm chất lượng kết cấu cách điện bằng nhiều công đoạn với nhiều thử

CHUYÊN ĐỀ

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MỘT

SỐ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

I

I NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN

1 Định nghĩa :

1.1 Đo lường : Là một quá trình đánh giá định lượng

về đại lượng cần đo để có được kết quả bằng số so với đơn vị.

I

I NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN

2 Phân loại cách thực hiện phép đo

a Đo trực tiếp

Cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một

phép đo duy nhất

b Đo gián tiếp

Cách đo mà kết quả được suy ra từ sự phối hợp kết quả của nhiều phép đo dùng nhiều cách đo trực tiếp

3 Các loại sai số của phép đo và cấp chính xác

a Sai số tuyệt đối

Hiệu số giữa giá trị đo X và giá trị thực Xth :

∆X = |Xđo – Xth |

b Sai số tương đối

Tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị đo được tính bằng

phần trăm: δ %= ∆X/Xđo.100

3 Các loại sai số của phép đo và cấp chính xác

c Sai số của dụng cụ đo được đặc trưng bằng sai số tương đối quy đổi : γ% =∆X/Xđm.100

Xđm là trị số định mức của thang đo tương ứng

d Sai số phương pháp : Sai số sinh ra do sự

không hoàn thiện của phương pháp đo và sự không chính xác biểu thức lí thuyết cho ta kết quả của đại lượng đo

e Sai số thiết bị :Sai số của thiết bị đo sử dụng

trong phép đo, liên quan đến cấu trúc, tình

3 Các loại sai số của phép đo và cấp chính xác

f Sai số chủ quan :Sai số gây ra do người sử dụng Ví dụ như

mắt kém, do cẩu thả, do đọc lệch

g Sai số hệ thống : Thành phần sai số của phép đo luôn

không đổi hay là thay đổi có quy luật khi đo nhiều lần một đại lượng đo

h Cấp chính xác của dụng cụ đo : K =∆Xmax/A.100

∆Xmax: sai số tuyệt đối lớn nhất; A khoảng thang đo trên dụng cụ đo

K< 0.5 là loại dụng cụ đo có cấp chính xác cao, thường làm dụng cụ mẫu Các dụng cụ đo trong công nghiệp thường có cấp chính xác 1 ÷2.5

i Độ nhạy của dụng cụ đo : S=∆α/ ∆X

∆α : độ biến thiên của chỉ thị đo

∆X: độ biến thiên của đại lượng cần đo

II ĐO CÁC THÔNG SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

lưu ý đến sai số của phương pháp đo Muốn đo điện

áp mắc song song đồng hồ đo với mạch cần đo

Rt

B A

V

2 ĐO DÒNG ĐIỆN:

 Trong đó Ra, Rt là điện trở của ampemét và của phụ tải.

 Như vậy để đo được chính xác ampemét phải

có điện trở trong đủ nhỏ để tổn hao coi như không đáng kể.

3 ĐO ĐIỆN TRỞ:

a Đo gián tiếp

 Để đo điện trở ta dùng Ampe kế đo dòng điện I

và vônkế đo điện áp U

Ta có Rt +R A = U/I, điện trở ampekế gây sai số phép đo

A V

Điện trở vôn kế gây nên sai số phép đo, dùng

để đo điện trở có giá trị nhỏ

a Đo gián tiếp

Ôm kế dùng để đo các điện trở có giá trị nhỏ Cấu tạo:

- Nguồn pin E ; Cơ cấu chỉ thị kiểu từ điện Rcc

- Rbt - điện trở dùng để điều chỉnh vị trí không

3 ĐO ĐIỆN TRỞ:

c Đo bằng Mêgôm : Sử dụng để đo điện trở lớn như điện trở

cách điện của cáp, các động cơ, máy phát và biến áp điện lực

3 ĐO ĐIỆN TRỞ:

Phần tĩnh là một nam châm vĩnh cửu có lõi thép

 Phần động gồm hai khung dây 1 có điện trở R1,

khung dây 2 có điện trở R2

 Nguồn cung cấp có điện áp từ 500 – 10.000V do máy phát điện 1 chiều tạo ra

 Dòng điện qua 2 khung dây:

I1 =U/(R1+r1); I2 =U/(R2+r2);

 Góc quay α của mêgômét tỷ lệ với tỷ số của hai dòng:

α =f(I1/I2) =f[(R1+r1)/ (R2+r2 +Rx)]

 Do R1, r1 R2, r2 không thay đổi, nên α = f(Rx) và

không phụ thuộc vào điện áp nguồn cung cấp

c Đo bằng Mêgôm

4 ĐO CÔNG SUẤT:

Dụng cụ đo công suất là Oát kế (oát mét), đơn vị của công suất

- Mômen quay tức thời của cuộn dây 2 phần động: mq=kg II IU

 Dòng điện qua cuộn dây tĩnh 1 là dòng điện phụ tải Ipt=II, còn dòng qua cuộn dây động 2: II =Ipt; IU =U/(R2+Rp)  IU ~U ;

Mq ~ Ppt = UI cosϕ

 Như vậy Mq của oát mét tỉ lệ với công suất tác dụng của phụ tải nên được dùng để đo công suất mạch xoay chiều và cả một chiều

2.Đo công suất trong mạch điện ba pha

 Khi mạch ba pha bốn dây đối xứng, thì chỉ cần dùng một oát kế đo công suất 1 pha rồi nhân 3 : P3p= 3.P1p

 Nếu là mạch 3 pha 4 dây không đối xứng thì phải dùng 3 oátmét đo rồi cộng kết quả lại P3p=PA+PB+PC

PC

2.Đo công suất trong mạch điện ba pha

 Công suất tác dụng của mạch điện 3 pha:

P = PA + PB + PC

= UA.IA.cosA + UB.IB.cosB + UC.IC.cosC Trong đó : - A ; B ; C là góc lệch pha giữa dòng

và áp các pha tương ứng.

 Nếu mạch 3 pha đối xứng, công suất các pha bằng

nhau nên: P = P3pha = 3Upha.Ipha.cos

 Bất kể tải đấu sao hay tam giác, trong mạch 3 pha đối xứng P = 3.Ud.Id.cos [W]

 Tương tự ta có công thức tính công suất phản kháng

và công suất biểu kiến trong mạch 3 pha đối xứng:

 Q = 3.Ud.Id sin [var] ; S =  3.Ud.Id [V.A]

3

PHẦN II

MỘT SỐ THÍ NGHIỆM, KIỂM TRA

TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ VẬN HÀNH THIẾT BỊ ĐIỆN

LIÊN QUAN ĐẾN ĐO LƯỜNG

I Giới thiệu

chung :

1.Mục đích, ý nghĩa công tác kiểm tra , thử nghiệm thiết bị điện.

Để giảm thấp một cách đáng kể xác

suất sự cố do hư hỏng cách điện, cần

phải áp dụng một hệ thống kiểm tra,

thử nghiệm chất lượng kết cấu cách

điện bằng nhiều công đoạn với nhiều thử nghiệm khác nhau trong quá trình chế tạo, kiểm tra xuất xưởng, đóng điện nghiệm thu sau khi lắp đặt cũng như định kỳ thử nghiệm trong quá trình vận hành để đảm bảo sự làm việc tin cậy của thiết bị.

2 Các thử nghiệm định kỳ trong

quản lý vận hành:

được tiến hành đều đặn trong suốt thời hạn sử dụng của thiết bị

hai loại: thử nghiệm trước khi bảo

dưỡng và thử nghiệm sau khi bảo

dưỡng nhằm so sánh đánh giá kết

quả của công tác bảo dưỡng.

3 Trình tự tổ chức thực hiện công tác thí nghiệm nhất thứ

a Công tác chuẩn bị ban đầu

+ Thu thập tài liệu: bao gồm tài liệu của thiết bị và các biên bản thí nghiệm xuất xưởng

+ Nghiên cứu xem xét tài liệu, nếu

thực hiện theo phương pháp đo mới

phải lập hướng dẫn thí nghiệm cụ

thể Trong trường hợp cần thiết phải tổ chức khảo sát tại hiện trường

+ Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm,

phương tiện làm việc và các vật tư

phục vụ công tác thí nghiệm.

+ Lập phương án thực hiện



3 Trình tự tổ chức thực hiện công tác thí nghiệm nhất thứ

b Công tác triển khai và tiến hành thực hiện tại hiện trường :

+ Lập các thủ tục công tác tại hiện trường và phân công công việc

+ Cô lập thiết bị cần thử nghiệm

+ Thực hiện các biện pháp an toàn trên thiết

bị trước khi tiến hành công việc

+ Tiến hành thực hiện và thu thập số liệu + So sánh đối chiếu với các số liệu xuất

xưởng hoặc các tiêu chuẩn qui định để đánh giá và ra quyết định.

+ Hoàn trả thiết bị về trạng thái ban đầu và bàn giao cho đơn vị quản lý thiết bị (nếu có) + Lập biên bản thí nghiệm theo biểu mẫu đã

4 An toàn trong thử nghiệm thiết

bị điện trên hệ thống điện

- Trước khi tiến hành công việc

mỗi nhân viên thí nghiệm phải

được hướng dẫn các qui định an

toàn và thực hiện nghiêm chỉnh

các vấn đề sau:

+ Biết rõ nội dung, trình tự

công việc và đặc biệt là các biện pháp an toàn

+ Biết sử dụng các dụng cụ, đồ nghề phục vụ cho công việc, biết cách hiệu chỉnh dụng cụ

4 An toàn trong thử nghiệm thiết bị điện trên hệ thống

- Treo biển báo và dùng rào ngăn cách

ly khu vực đang thử nghiệm.

- Phân công người giám sát tại nơi có khả năng có người qua lại

- Kiểm tra và xác định các thiết bị đã cắt khỏi lưới trước khi tiến hành

II THÍ NGHIỆM ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

1 Chỉ tiêu đánh giá đặc tính cách điện 1 Chỉ tiêu đánh giá đặc tính cách điện

của cách điện rắn

Hiện tượng: Khi đặt điện áp một

chiều vào bất cứ vật liệu cách điện

nào ta cũng thấy:

+ Ở thời điểm đầu: dòng điện tăng vọt

ở một trị số.

+ Sau đó dòng điện giảm từ từ.

+ Cuối cùng dòng ổn định ở một trị số xác định.

 Giải thích: Dòng điện chạy qua cách điện được tính theo công thức: I = Ihh + Iht + Ir

 Kích thước hình học nhất định của cách điện được xem như một tụ điện Chh, đặt điện áp vào cách điện đương nhiên không có điện trở nạp Tụ Chh được

nạp đầy rất nhanh và tiêu thụ một

+ Tụ Cht hình thành do sự không đồng nhất trong

bề dày của vật liệu cách điện, có bọt khí chui vào giữa các lớp cách điện, do hơi ẩm xâm nhập, do bụi bẩn,tạp chất lẫn vào trong vật liệu khi chế tạo hoặc những hư hỏng khác

Khác với Chh, Điện dung hấp thụ Cht không xuất

hiện ngay sau khi đặt điện áp vào cách điện mà

xuất hiện sau một thời gian nào đó khi mà Chh đã nạp điện xong do sự phân bố lại lần lượt các

điện tích trong bề dày cách điện và sự tích lũy

các điện tích đó ở ranh giới những lớp không đồng nhất,tạo thành một chuỗi điện dung nối tiếp

nhau Rht là điện trở một chiều của những đoạn

cách điện đấu nối tiếp giữa những điện dung của các lớp khác nhau Trị số điện trở này có ảnh

hưởng đến trị số của dòng điện phân cực và thời gian nạp điện của toàn bộ điện dung hấp thụ.

+Sau khi kết thúc quá trình phân cực nghĩa là điện dung hấp thụ ngừng nạp điện, dòng điện Iht sẽ

bằng không nhưng trong cách điện vẫn còn có dòng điện dẫn Ir (còn gọi là dòng điện rò) chạy qua,

dòng điện này được xác định bởi điện trở một

chiều tổng Rcđ của cách điện.

  Hệ số hấp thụ Kht là tỷ số giữa Rcđ đo

bằng Mêgômmet sau 60” kể từ lúc đưa điện áp vào và Rcđ đo sau 15”: Kht = R60” / R15”

- Nếu cách điện khô thì Rht lớn,dòng điện nạp biến đổi chậm, thời gian nạp điện dài nghĩa là R60” và R15” khác nhau rất nhiều, do đó thường cách điện khô thì Kht  1,3.

-Nếu cách điện ẩm Rht nhỏ,dòng điện nạp

biến đổi nhanh, thời gian nạp điện ngắn và chỉ 15” sau khi bắt đầu đo đã đạt trị số ổn định

nghĩa là R60” và R15” hầu như không khác nhau mấy, do đó thường cách điện ẩm thì Kht  1.

*) Việc đánh giá kết quả đo và tiêu chuẩn áp dụng Tính Kht = R60” / R15” Trong khoảng nhiệt độ từ

10 0 C đến 30 0 C, giá trị Kht của cách điện tốt

thường 1,3 Khi giá trị nhiệt độ thay đổi (nhiệt độ cao), giá trị Kht có thể tăng hoặc giảm so với trị số 1,3 Vì vậy, ở nhiệt độ cao, giá trị Kht chỉ mang tính tham khảo.

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 kèm theo quyết định số 623 ĐVN/KTNĐ ngày

25/5/1997:

Cấp điện áp

cuộn cao áp MBA

Nhiệt độ cuộn dây (0C)

2.Phương pháp loại trừ dòng rò rỉ bề mặt khi

đo điện trở cách điện:

chặt vài vòng quanh

sứ đỡ và nối nó

vào đầu bảo vệ

(Guard), dòng rò I2

được cấp thông qua

đầu bảo vệ chứ

không phải đầu

nguồn đo (Line) nghĩa

là bây giờ chúng ta

chỉ đo điện trở cách

điện của cuộn dây

chứ không phải đo

sự kết hợp song

song điện trở rò bề

3 Sơ đồ đấu nối khi đo với các thiết

bị điện đặc trưng:

a/ MBA lực:

Điện trở cách điện máy biến áp được qui định đo theo các phép sau:

Đối với MBA có hai cuộn dây:

Các phép đo chính là:

Cao - (Hạ + Vỏ + Đất)

Hạ - (Cao + Vỏ + Đất)

Các phép đo phân tích và kiểm tra chéo kết quả (không bắt buộc):

Cao - (Vỏ + Đất)

Hạ - (Vỏ + Đất)

3 Sơ đồ đấu nối khi đo với các

thiết bị điện đặc trưng:

- Đo điện trở cách điện của từng pha

cuộn dây stato đối với đất (vỏ máy,

cuộn dây rôto và cuộn dây các pha còn

lại của stato đều được nối đất), đối

với các máy phát lớn có các nhánh song song trong cùng 1 cuộn dây stato thì ta đo riêng rẽ từng nhánh đối với các nhánh

khác đã được nối đất

- Cuộn dây rôto được đo so với đất (khi

tất cả các cuộn dây khác đều được nối đất).

3 Sơ đồ đấu nối khi đo với các thiết

bị điện đặc trưng:

c/ Máy biến điện áp (TU), máy biến dòng

điện(TI):

Sơ đồ đo giống như khi đo MBA có 2 cuộn dây Với

các TU hoặc TI có nhiều cuộn dây nhị thứ thì ta phải

đo điện trở cách điện của từng cuộn dây nhị thứ

với các cuộn dây nhị thứ còn lại được nối đất.

d/ Máy cắt điện(MC):

Đo điện trở cách điện ở 2 trạng thái

MC ở trạng thái cắt (hở mạch): đo từng cực MC

một đối với các cực còn lại được nối vỏ và nối đất.

MC ở trạng thái đóng: đo từng pha của MC đối với 2 pha kia được đấu chung với vỏ và với đất.

3 Sơ đồ đấu nối khi đo với các thiết

Đối với cáp nhiều lõi: đo điện trở cách điện của

từng lõi cáp đối với các lõi cáp còn lại được đấu chung với vỏ và với đất.

1.Tháo cáp cần thử khỏi các thiết bị và lưới, đảm

bảo cáp không có điện Cần bảođảm khoảng cách

giữa các pha và các thiết bị xung quanh để trong quá trình thử nghiệm không xảy ra hiện tượng phóng

điện do khoảng cách.

2 Phóng tất cả điện tích trong cáp xuống đất trước và sau khi thử nghiệm.

3 Vệ sinh sạch bề mặt hai đầu sợi cáp

4 Nối đầu dây mêgôm kế với lõi cáp cần thử (nếu cần) Đầu màn chắn (G) của mêgôm kế được sử

dụng để tránh ảnh hưởng của dòng điện rò bề mặt qua cách điện và đầu cuối cáp hoặc cả hai đầu cáp hoặc dòng rò xuống đất.

3 Sơ đồ đấu nối khi đo với các

thiết bị điện đặc trưng:

5.Nối đất tất cả các lõi khác cùng với vỏ và

nối vào tiếp đất của thiết bị thử nghiệm

6 Đo giá trị điện trở cách điện giữa một lõi

và các lõi khác đã nối với nhau, nối một

lõi với đất Sơ đồ nối được cho trên hình 13.4-1.

7 Tiến hành đo, lấy giá trị đo tại các thời

điểm 15 giây và 60 giây, tính toán hệ số

hấp thụ của cáp, ghi các số liệu đo được và các thông số liên quan như: nhiệt độ

cáp, độ ẩm, nhiệt độ môi trường, số chế tạo thiết bị đo, người thí nghiệm các thông số liên quan khác VV vào sổ ghi chép

8 Tiến hành đo lần lượt các pha của sợi cáp

( đối với cáp 3 pha)

PHẦN III:

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

THÔNG DỤNG

3 Đo dòng điện một chiều (ADC)

Dãi đo : 0 ~ 400mA; 0 ~ 10A

Lưu ý : Giá trị dòng là 10A chỉ cho

phép đo trong thời gian max: 10s

ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG

KYORITSU MODEL 1009

4 Đo dòng điện xoay chiều (AAC)

Dãi đo : 0 ~ 400mA; 0 ~ 10A

Lưu ý : Giá trị dòng là 10A chỉ cho

phép đo trong thời gian max: 10s.

5 Đo điện trở :

- Gồm 6 thang đo : 400, 4k, 40k,

400k, 4M, 40M.

- Chức năng kiểm tra Điốt

- Chức năng kiểm tra thông mạch

D ãi đo : 0 ~400  ; có chuông kêu.

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG : ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG

KYORITSU MODEL 1009

1.Đo điện áp : ( VAC, VDC )

- Cắm dây đen vào cực COM và dây đỏ vào cực V

Hz.

- Chuyển khoá chức năng về vị trí V để đo điện áp

một chiều, nối dây đen với cực âm và dây đỏ với cực dương của mạch điện

- Chuyển khoá chức năng về vị trí V để đo điện áp

xoay chiều, nối 2 dây đo đến mạch điện cần đo.

Lưu ý: Không được đo các mạch có điện áp lớn hơn

600VAC/DC, không chuyển khoá chức năng trong khi đang đo

-~

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG : ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG

KYORITSU MODEL 1009

2 Đo dòng điện :

- Cắm dây đen vào cực COM, dây đỏ vào cực mA

hoặc 10A tuỳ theo dãi thang đo.

- Đặt khoá chuyển mạch chức năng sang vị trí A,

mA, A tuỳ theo yêu cầu dãi thang đo.

- Tắt nguồn dòng của mạch đo.

- Nối dây đen với cực âm và dây đỏ với cực dương của mạch (đồng hồ đo nối tiếp với mạch ).

- Bật nguồn của mạch.

Lưu ý : Ấn nút SELECT để chọn đo dòng xoay chiều

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG : ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG

KYORITSU MODEL 1009

3 Đo điện trở : Không được đo điện trở khi trong mạch đang có điện áp.

- Cắm dây đen vào cực COM và dây đỏ vào cực V Hz.

- Chuyển khoá chức năng về vị trí  để đo điện tr ở Biểu tượng “O.L” xuất hiện trên màn hình, nếu chập 2 que đo thì giá trị đo là 0.

-Nối 2 dây đo với điện trở cần đo.

- Ấn nút SELECT 1 lần để chuyển qua chế độ kiểm tra điốt, ấn thêm 1 lần nữa để chuyển qua chế độ kiểm tra thông mạch