Báo cáo thực hành thí nghiệm bài 1 tạo và đo lường điện áp xoay chiều

Tiếp địa - Khi thực hiện quá trình thí nghiệm, thiết bị phải được tiếp đất - Dây tiếp địa tối thiểu có tiết diện lõi tối thiểu 1.5mm2 - Chỉ lắp tiếp địa khi đã ngắt hoàn toàn nguồn điện

TRƯỜNG ĐH HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC HÀNH - THÍ NGHIỆM

TÊN HỌC PHẦN : KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP

MÃ HỌC PHẦN : 13458

TÊN SINH VIÊN : NGUYỄN XUÂN QUYẾT

MÃ SINH VIÊN : 86546

HẢI PHÒNG, /2023

TRƯỜNG ĐH HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC HÀNH - THÍ NGHIỆM

TÊN HỌC PHẦN : KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP

MÃ HỌC PHẦN : 13458

TÊN SINH VIÊN : NGUYỄN XUÂN QUYẾT

MÃ SINH VIÊN : 86546

HẢI PHÒNG, /2023

MỤC LỤC

Quy định về an toàn khi thực hiện thí nghiệm cao áp 4

Bài 1: Tạo và đo lường điện áp xoay chiều 6

1.1 Mục tiêu 6

1.2 Tài liệu tham khảo 6

1.3 Thiết bị sử dụng 6

1.4 Cài đặt 6

1.5 Giới thiệu 7

1.5.1 Cài đặt thí nghiệm cao áp 7

1.5.2 Phương pháp đo lường điện cao áp xoay chiều 7

1.6 Các bước tiến hành thí nghiệm 10

1.6.1 Kiểm tra cài đặt trước khi thí nghiệm 10

1.6.2 Các bước tiến hành 10

Bài 2: Đo điện trở đất 15

2.1 Mục tiêu 15

2.2 Tham khảo 15

2.3 Thiết bị sử dụng 15

2.4 Cài đặt 16

2.5 Giới thiệu 16

2.5.1 Cài đặt thí nghiệm 16

2.5.2 Quy Trình Đo Điện Trở Chống Sét 16

2.7 Kết quả 18

Bài 3: Tham quan trạm biến áp 19

2.1 Mục tiêu 19

2.2 Tham khảo 19

2.3 Thiết bị sử dụng 19

2.4 Giới thiệu 19

2.4.1 Trạm biến áp là gì? 19

2.4.2 Phân loại trạm biến áp 19

2.5 Tiến hành thí nghiệm 20

3

Quy định về an toàn khi thực hiện thí nghiệm cao áp

1 Giới thiệu

Thí nghiệm điện cao áp có thể gây nguy hiểm đến tính mạng của người tham gia tiến hành thí nghiệm,vì vậy, các điều luật về an toàn cần được tuânthủ quy định nghiêm ngặt, các điều luật này được đưa ra bởi đại học công nghệ Braunschweig Với mức điện thế trên 250 V so với đất có thể được hiểu là điện áp cao (VDE100)

Cửa lồng thí nghiệm cần được lắp đặt khóa an toàn,mỗi khi có

người nào mở cửa ra thì toàn bộ nguồn điện sẽ bị ngắt ra Cửa lồng được liên kết với các đèn báo đỏ xanh để báo trạng thái cho người thí nghiệm biết

5 Tiếp địa

- Khi thực hiện quá trình thí nghiệm, thiết bị phải được tiếp đất

- Dây tiếp địa tối thiểu có tiết diện lõi tối thiểu 1.5mm2

- Chỉ lắp tiếp địa khi đã ngắt hoàn toàn nguồn điện

- Nên nối các thiết bị tiếp địa theo hình tròn “o-ring”

6 Mạch và thiết lập mạch thí nghiệm

- Dây nối tín hiệu được đánh tên rõ ràng

- Dây nối phải được vặn chặt, không để lỏng lẻo

- Nếu dây quá dài, nên treo nó lên hàng rào

- Bỏ các dây nối, thiết bị không liên quan ra khỏi khu vực thí nghiệm

- Lắp bài thí nghiệm xong, cần kiểm tra lại một lần nữa

- Kiểm tra lại tiếp địa

4

- Sau khi tiến hành xong thí nghiệm, nên xả luôn điện áp dư còn lại trên

Nếu nhiều người cùng làm một thí nghiệm, khi bật điện cao áp chú ý hô

to “ Cảnh báo, chuẩn bị bật nguồn”

Với các thí nghiệm tạo ra tiếng ồn lớn, khi hoàn thành thí nghiệm, nên hô to

“ Đã tắt nguồn “

8 Nguy cơ cháy nổ và bức xạ vô tuyến

Trong các thí nghiệm liên quan đến chất dễ cháy như dầu hay các vật liệu

dễ bắt lửa khác, rất có thể sẽ có một vụ nổ hay hỏa hoạn xảy đến.Vì vậy, trong phòng thí nghiệm nên có một bình cứu hỏa và để ở nơi thích hợp nhất

9 Bảo hiểm tai nạn

Những người làm việc trong phòng thí nghiệm nên mua bảo hiểm tai nạn

10.Khi có tai nạn xảy ra

- Hô hấp nhân tạo hoặc xoa bóp lồng ngực

- Các biện pháp xoa bóp và hô hấp nhân tạo cần được thực hiện cho đến khi cấp cứu tới

- Ngay cả khi nạn nhân tỉnh táo, hãy khuyên nạn nhân im lặng và nghe

lời khuyên của bác sĩ

5

Bài 1: Tạo và đo lường điện áp xoay chiều

QUY ĐỊNH VỀ AN TOÀN VÀ PHÒNG NGỪA TAI NẠN !!!

Yêu cầu tất cả mọi người cần đọc kỹ quy định an toàn về điện cao áp trước khi bắt đầu thực hiện thí nghiệm

1.1 Mục tiêu.

Điện áp AC cần thiết cho yêu cầu kiểm tra điện cao áp.Việc kiểm tra có thể được thực hiện trực tiếp với loại điện áp này, hoặc nó dùng để tạo ra điện cao áp một chiều và điện áp xung Thí nghiệm được trình bày dưới đây sử dụng bộ biến áp cao áp Terco Test Tranformer

1.2 Tài liệu tham khảo

6

Recommandé pour toi

Ielts-Academic Reading -May - Aug 22 - actualtest

Đại lý tàu và Giao nhận Hàng hóa 100% (1)

102001 95 Marketing processes and planning

Push and pull motivation social media marketing

Factors In uencing Students Choice for

Suite du document ci-dessous

235

17

18

45

1.5.1 Cài đặt thí nghiệm cao áp

Điện áp AC được tạo ra trong phòng thí nghiệm sử dụng biến áp thử nghiệm 220V/100KV (HV9105), điện áp ra được điều khiển bởibàn điều khiển (HV9103) Các thí nghiệm cao áp phải được đặt

trong khu vực có rào chắn, lồng bảo vệ Bàn điều khiển được cài đặtvới các mạch bảo vệ và đo lường bằng cách thiết bị đạt tiêu chuẩn

Để đo lường điện áp, có một thiết bị đo lường (instrument) điện áp

sơ cấp của máy biến áp và một vôn kế AC đo giá trị đỉnh HV9150 Người làm thí nghiệm nên tìm hiểu cách hoạt động của bàn điều

khiển trước khi tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm dưới đây được

thực hiện khi đã có sẵn sàng nguồn cấp cho bàn điều khiển và cửa

đã được đóng an toàn

1.5.2 Phương pháp đo lường điện cao áp xoay chiều

Điện cao áp xoay chiều có thể đo lường bằng các phương pháp khác nhau :

 Đo giá trị Urms sử dụng điện áp sơ cấp đầu vào và tỷ số của máy biến

áp

 Đo với Vôn kế đỉnh AC (HV9150) sử dụng tụ đo lường (HV9141)Û

 Tính toán bởi điện áp đánh thủng Ûd của khe hở cầu

 Tính toán dùng mạch Chubb and Fortescue (Không trình bày trong Û

phần này)

Thí nghiệm dưới đây trình bày 2 phương pháp đo lường, kết quả sẽ được dùng

7

Bàn điều

Khiển

HV 9105 Máy biến áp SơThứ

Hình 1.2 Mạch cơ bản máy biến áp

Uout được tính qua U by tỷ số như sau :in

Tụ đo lường

Phương pháp cơ bản và phổ biến để tìm ra giá trị điện áp AC là sử dụng

tụ đo lường Terco trong bộ thí nghiệm

Các tụ điện cao áp thích hợp cho việc giảm điện cao áp xoay chiều tới giátrị nhỏ để dễ dàng sử dụng các thiết bị đo lường điện áp

Tải

Để giữ cho nguồn điện áp ở mức thấp nhất có thể, tụ điện cao áp C1 có giá trị càng nhỏ càng tốt, ở đây, chúng tôi sử dụng tụ có giá trị 100pF cho

8

C 2C1

Mạch Đo lường

Mạch Đo lường

HV9141

Độ chính xác

Độ chính xác của giá trị đo lường với tụ còn liên quan tới môi

trường có thể ảnh hưởng tới tụ điện C1 Mạch dưới đây trình bày

ảnh hưởng của điện dung đất C :E

Hình 1.3 (a) với tụ điện đất Ce (b) Tụ tương đương, C

Mạch đo lường là phần kết nối với phần ngõ ra điện áp thấp

Từ dòng điện đo được ở mạch đo lường được tính toán giá trị bởi tụ C1, nhưng

do ảnh hưởng của tụ đất CE nên giá trị tụ tính theo công thực ở dưới đây :

CE bằng 2/3 tổng điện dung C tại C1e

Với mặt cắt hình trụ, C có thể được tính từ 12 - 20 pF/m theo chiều cao e hình trụ

Tác động của việc thay đổi điện dung phải nhỏ để đảm bảo tính chính xáccủa phép đo

9

1.6 Các bước tiến hành thí nghiệm

1.6.1 Kiểm tra cài đặt trước khi thí nghiệm

Đọc kỹ và hiểu sơ đồ của bàn điều khiển, các mạch bảo vệ, các đầu connector, các thiết bị đo lường

Các biện pháp đảm bảo và phòng chống tai nạn về điện có thể được tìm

hiểu kỹ trọng mạch Thực hiện các quy định về an toàn theo Phụ lục A của

tài liệu này

1.6.2 Các bước tiến hành

- Đảm bảo đã đọc kỹ và hiểu cách sử dụng bàn điều khiển HV 9103 và vôn kế đo giá trị đỉnh AC HV 9150

- Kiểm tra điểm tiếp địa Luôn luôn đảm bảo chắc chắn rằng

phần kết nối tiếp địa đạt chất lượng tốt nhất có thể, và đảm bảo

đủ chỗ cho tất cả các thiết bị có thể được kết nối Hình dưới

đây trình bày một thanh tiếp địa đạt tiêu chuẩn chất lượng

được gắn vào tường

hình 1.4 Thanh busbar tiếp địa

Nếu sử dụng các tấm nền tiếp địa, kiểm tra tất cả các kết nối

giữa chúng, sau đó kết nối trực tiếp đến thanh busbar tiếp địa nhưhình trên

- Đảm bảo biến áp được kết nối như hình dưới đây, chú ý dây màu đỏ nối

Ub, màu đen nối Va, dây xanh nối tiếp địa,đảm bảo 2 jumper được nối như hình ảnh bên dưới

10

Tới bàn điều khiển

Hình 1.5 HV 9105 - Sơ đồ đấu nối máy biến áp

- Với cáp hay dây kết nối thích hợp, nối tiếp địa trước, sau

đó nối đến các dây pha, với dây tiếp địa, nên kết nối theo

Tới thanh tiếp địa

Tới tấm đền tiếp địa

- Lắp tụ đo lường ở vị trí thích hợp Đầu tiên, sử dụng bát kết nối dưới HV9110 đặt dưới sàn, vị trí bát kết nối dưới đặt cách biến áp khoảng 60

cm, sau đó đặt tụ điện HV9141 vào bát kết nối dưới, lưu ý đặt tụ điện sao cho hình mũi tên và chữ UP trên tụ điện hướng lên trên trần nhà và tín hiệu signal output ( phần lồi ra được khoanh tròn trong hình ) nằm ởdưới

Hình 1.8 : Các thiết bị sử dụng trong bài đo lường điện áp AC

- Kết nối tụ đo lường với máy biến áp bằng thanh kết nối HV9108 Đặt bát kết nối trên HV9109 ở phần trên của tụ, sau đó kết nối với máy biến áp bằng HV9108

Lưu ý ! Nếu bạn không sử dụng tấm nền Aluminum tiếp địa, thì bạn

cần kết nối bát kết nối dưới HV9110 với Busbar tiếp địa như hình 1.4

- Kết nối đầu ra của tụ đo lường vào đầu vào HV9150 phía sau của bàn điều khiển

HV 9105 Biến áp cao áp

Hình 1.9 Ngõ vào Vôn kế AC HV9150 Hình 1.10 Ngõ ra tụ đo lường

Chú ý : Phần dây dư ra nên để treo trên lồng thí nghiệm, trách dẵm phải gây tai nạn và làm hỏng dây

- Đảm bảo đã kết nối tiếp địa với busbar cho bàn điều khiển

- Kiểm tra lại một lần nữa tất cả các kết nối và đảm bảo rằng các thiết bị

đã được tiếp địa tốt Sau đó, có thể cấp nguồn cho bàn điều khiển

- Mặt sau của bàn điều khiển được kết nối dây cơ bản như hình dướiđây, lưu ý là phần connector cho cửa là dây màu trắng.( Lưu ý :Thiết

bị lắp đặt tại hiện trường không cần dây nối cửa vào đây do đã kết nốicửa với phần nguồn vào )

Hình 1.11 Bàn điều khiển sẵn sàng kết nối để đo lường điện áp AC

13

Lưu ý ! Khi rời khỏi lồng thí nghiệm, đặt thanh tiếp địa HV9107 cắt

ngang cửa ra vào, điều đó đảm bảo rằng mỗi khi người thí nghiệm mở cửa ra là nhớ sử dụng HV9107 để kiểm tra xem còn điện áp dư trên các thiết bị thí nghiệm hay không, đảm bảo an toàn khi lắp đặt thí nghiệm.

- Khi các thiết bị đã sẵn sàng, tính toán giá trị điện áp AC theo phương pháp dùng tỷ số biến áp và điện áp sơ cấp biến áp, ghi giá trị kết quả vào bảng bên dưới

- Để bắt đầu đo lường, gạt Main Switch sang ON, cấp điện cho bàn điều khiển, sau đó gạt Control Switch sang ON như mục A hình 1.12

Hình 1.12 Bàn điều khiển

- Đảm bảo các nút vặn hay nút gạt để ở vị trí thích hợp, sẵn sàng cho việc đo lường

Nếu cần thiết, bấm nút Reset để reset giá trị hiển thị hiện tại

(Để biết thêm thông tin, vui lòng xem tài liệu hướng dẫn HV9150 )

- Bắt đầu đo lường Bấm nút ON Primary màu xanh, sau đó nhấn nút ONSecondary ( màu xanh ) như mục B

- Tăng giá trị điện áp sử dụng các nút kiểu vặn như mục (C) Có hai nútvặn, một nút vặn MAXIMUM cho tốc độ tăng áp lên nhanh nhất, cònnút vặn VARIABLE cho tốc độ vừa phải được xác định bởi biến trở

Ghi giá trị đo được vào bảng như bên dưới

- Vặn giảm điện áp về 0

- Tắt nguồn bàn điều khiển

14

HV 9150

Vôn kế AC đo giá trị đỉnh

Gía trị điện áp ra của bàn đk

(Điện áp sơ cấp biến áp cao áp

Lưu ý ! Khi vào khu vực lồng thí nghiệm, luôn luôn sử dụng HV9107

để xả điện áp dư trên nguồn điện

Bài 2: Đo điện trở đất2.1 Mục tiêu

Đo điện trở chống sét bằng thiết bị cầm tay

2.4 Cài đặt

Cài đặt theo phương pháp Đo Điện Trở Đất 3P

Hình 2.2 sơ đồ lắp đặt đo lường

2.5 Giới thiệu

2.5.1 Cài đặt thí nghiệm

Thí nghiệm phải được thực hiện trong khu vực dành riêng cho thí nghiệm cao áp,với hàng rào bảo vệ

2.5.2 Quy Trình Đo Điện Trở Chống Sét

Đo điện trở chống sét bản chất là đo điện trở nối đất (điện trở tiếp địa) của hệ thống chống sét Do đó quy trình đo điện trở chống sét khá đơn giản, đặc biệt nó sẽ càng trở nên đơn giản hơn khi sử dụng các thiết bị đo kiểm hệ thống chống sét hiện đại

Quy trình đo điện trở chống sét cơ bản như sau:

 Kiểm tra kim thu sét, các dây dẫn, mối nối

 Xác định vị trí dây dẫn tiếp đất

 Làm sạch bề mặt dây dẫn ở vị trí vừa xác định được

 Sử dụng máy đo điện trở chống sét để kiểm tra và thiết lập các kết nối tùy theo loại máy đo

 Đọc giá trị đo

 Xử lý kết quả đo

16

2.6 Tiến hành thí nghiệm

Hình 2.3 Đo Điện Trở Chống Sét Với Kyoritsu

Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN

 Bật công tắc tới vị trí “BATT CHECH” và ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp Pin

 Để máy hoạt động chính xác thì kim trên đồng hồ phải chỉ ở vị trí “BATT GOOD”

Bước 2: Đấu nối các dây nối.

 Cắm 2 cọc bổ trợ như sau: Cọc 1 cách điểm đo 5~10m, cọc 2 cách cọc 1 từ 5~10m

 Dây màu xanh (Green) dài 5m kẹp vào điểm đo

 Dây màu vàng (Yellow) dài 10m, dây màu đỏ(red) dài 20m kẹp vào cọc 1 và cọc 2 sao cho phù hợp với chiều dài của dây

Bước 3: Kiểm tra điện áp của tổ đất cần kiểm tra

17

 Bật công tắc tới vị trí “EARTH VOLTAGE” và ấn nút “PRESS TO TEST” đểkiểm tra điện áp đất.

 Để kết quả đo được chính xác thì điện áp đất không được lớn hơn 10V

Bước 4: Kiểm tra điện trở đất.

 Đầu tiên ta bật công tắc tới vị trí x100Ω để kiểm tra điện trở đất

 Nếu điện trở quá cao (>1200Ω) thì đèn OK sẽ không sáng, khi đó ta cần kiểmtra lại các đầu đấu nối

 Nếu điện trở nhỏ thì ta bật công tắc tới vị trí x10Ω hoặc x1Ω sao cho phù hợp

để có thể dễ đọc được trị số điện trở trên đồng hồ

Bài 3: Tham quan trạm biến áp

2.4 Giới thiệu

2.4.1 Trạm biến áp là gì?

Trạm biến áp hiểu một cách đơn giản là tập hợp các thiết bị điện được kết nối ở cùng một chỗ, trong đó có các thiết bị thông minh giúp đảm bảo hoạt động truyền tải và phân phối điện năng diễn ra bình thường, kế đến là các thiết bị trong trạm biến áp đều hoạt động tốt, ít nhất là cho đến khi xảy ra sự cố…

2.4.2 Phân loại trạm biến áp

Về tổng thể có 3 loại trạm: Trạm biến áp truyền tải, trạm biến áp phụ (hay gọi là trạm trung gian) và trạm biến áp phân phối

 Trạm biến áp truyền tải

- Trạm biến áp truyền tải tích hợp các đường dây truyền tải thành một mạng lưới với nhiều kết nối song song, nhờ đó điện năng có thể truyền từ điểm này đến điểm khác với khoảng cách xa để cung cấp cho các trạm phân phối

- Lưới điện truyền tải thường được gọi là hệ thống điện tổng (hệ thốngđiện số lượng lớn) Thông thường các đường dây truyền tải vận hành

ở điện áp trên 138 kV Trạm biến áp truyền tải thường biến đổi từ cấpđiện áp truyền tải này sang cấp điện áp truyền tải khác

Ghi chú: Hệ thống điện tổng được hiểu là tổng thể các thiết bị hay các

phần tử được kết nối từ nơi sản xuất điện đến nơi tiêu thụ thông qua lưới điện Các thiết bị tham gia kết nối như máy biến áp, lưới điện truyền tải, thiết bị tiêu thụ … đều phải đáp ứng và thỏa mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật do đơn vị quản lý điện ban hành

19

 Trạm biến áp phụ

Trạm phụ được sử dụng hiệu quả để truyền tải đường dài qua lưới điện Trạm biến áp phụ giúp giảm tổn thất điện năng và tiết kiệm chi phí truyền tải điện

Ghi chú: Hệ thống kết nối xuyên tâm là mạng điện có một nguồn cấp, trong đó các thiết bị được bố trí hình cây Mỗi trạm phân phối là một nhánh cây Nhánh cây nối với thân và gốc là các trạm biến áp phụ Hệ thống xuyên tâm bao gồm các kết nối khẩn cấp để đề phòng sự cố Trong trường hợp lưới điện xảy ra trục trặc hoặc gián đoạn, thông qua hệ thống đóng/cắt có thể cách ly một phần lưới điện



 Trạm biến áp phân phối

- Trạm biến áp phân phối thường hoạt động ở cấp điện áp 11 kV/ 0,4

kV và cung cấp điện trực tiếp cho các hộ tiêu thụ Tại nơi sử dụng điện, điện áp được biến đổi thành 230 V (điện dân dụng) hoặc 400