QUI TRÌNH THÍ NGHIỆM máy BIẾN áp điện lực

Trên thực tế, đối v ới MBA d ầu, các kiểu làm mát được xác định bằng một mã 4 chữ cái có ý nghĩa như sau:1 Chữ cái thứ nhất: tác nhân làm mát bên trong, tiếp xúc với cuộn dây, có ý nghĩa

THÍ NGHIỆM ĐIỆN *************

QUI TRÌNH THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

(BẢN CHỈNH LÝ NĂM 2003)

2003

QUI TRÌNH THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP

I MÁY BIẾN ÁP ÐIỆN LỰC:

1 Ðịnh nghĩa: Máy biến áp điện lực là một máy điện tĩnh, làm việc trênnguyên lý cảm ứng điện từ, sử dụng trong công nghiệp điện để truyền tải điệnnăng tần số công nghiệp từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác (phù hợp vớiyêu cầu sản xuất, truyền tải, phân phối, và tiêu thụ điện năng)

2 Mô tả một máy biến áp điện lực điển hình:

3 Phân loại: Máy biến áp điện lực có nhiều cách phân loại theo từngđặc tính Trong phạm vi quy trình này chỉ giới thiệu khái quát một số cách phânloại thông thường:

v Phân loại theo cấp điện áp và công dụng trên lưới điện:

1) Máy biến áp phụ tải (hạ áp): là máy biến áp lực cấp cuối cùng

để hạ điện áp cung cấp cho dân dụng Các MBA này có điện áp phía cao là 6KV,10KV, 15KV, 20KV (một số máy có điện áp 35KV), điện áp phía hạ là điện ápcủa lưới điện dân dụng địa phương (220/ 380V)

2) Máy biến áp trung áp (trung gian): trong hệ thống điện phânphối trước đây, tồn tại hai cấp điện áp trung áp Cấp điện áp 66KV, 35KV dùng

để cấp công suất cho một khu vực, cấp điện áp 6KV, 10KV, 15KV là cấp điện áptrung áp phân phối Các máy biến áp trung gian dùng để truyền tải công suấtgiữa hai cấp điện áp này

3) Máy biến áp phân phối (cao áp): là các máy biến áp truyền tảicông suất từ lưới truyền tải cho lưới phân phối (như các MBA 110/20KV)

4) Máy biến áp truyền tải (cao áp và siêu cao áp): là các máybiến áp truyền tải công suất giữa các hệ thống năng lượng vùng, truyền tải côngsuất giữa lưới điện cao áp và siêu cao áp (các MBA500/220KV, 220/110KV).5) Máy biến áp tăng áp của nhà máy điện: sử dụng để truyềncông suất phát của nhà máy điện lên lưới, được đặt hàng riêng cho từng nhàmáy điện

v Phân loại theo môi trường cách điện, chủ yếu có hai loại sau:1) Máy biến áp dầu: Môi trường trong máy là dầu cách điện Dầucách điện trong máy vừa đóng vai trò cách điện, vừa là môi chất tản nhiệt

2) Máy biến áp khô: Môi trường trong máy là không khí Cách điện bằng vật liệu rắn

v Phân loại theo cấu trúc:

1) Theo pha: Máy biến áp ba pha, máy biến áp một pha

2) Theo số cấp điện áp: Máy biến áp có hai cuộn dây, ba cuộn dây, bốn cuộn dây (tương ứng có hai, ba, bốn cấp điện áp)

3) Theo đặc tính điều chỉnh điện áp: Ðiều áp dưới tải, điều áp không tải

4) Và một số cách phân loại theo cấu trúc như: Máy biến áp kiểunắp chuông kiểu nắp đặt Máy biến áp kiểu kín (dầu cách điện không tiếp xúctrực tiếp với không khí ngoài môi trường); kiểu hở Máy biến áp kiểu ba pha batrụ kiểu ba pha năm trụ.v v

v Phân loại theo kiểu làm mát:

Phân Xưởng Cao Thế - Hóa Dầu 2/40 Bản chỉnh lý năm 2004

Trên thực tế, đối v ới MBA d ầu, các kiểu làm mát được xác định bằng một mã 4 chữ cái có ý nghĩa như sau:

1) Chữ cái thứ nhất: tác nhân làm mát bên trong, tiếp xúc với cuộn dây, có ý nghĩa như sau:

O: Dầu quặng hoặc chất lỏng cách điện tổng hợp với độ chớpcháy nhỏ hơn hoặc bằng 300 0C

K: Chất lỏng cách điện với điểm cháy lớn hơn 30 0C

L: Chất lỏng cách điện với điểm cháy không đo được

2) Chữ cái thứ hai: cơ cấu tuần hoàn của tác nhân làm mát bên trong Gồm các loại cơ cấu tuần hoàn sau:

N: Ðối lưu tự nhiên qua các thiết bị làm mát và trong cuộn dây

F: Tuần hoàn cưỡng bức qua thiết bị làm mát đối lưu nhiệt tuần hoàn trong các cuộn dây

D: Tuần hoàn cưỡng bức qua thiết bị làm lạnh được tạo ra từ thiết bị làm mát vào cuộn dây chính

3) Chữ cái thứ ba: tác nhân làm mát bên ngoài:

4) Chữ cái thứ tư: cơ cấu tuần hoàn của tác nhân làm mát bên ngoài:

N: Ðối lưu tự nhiên

F: Tuần hoàn cưỡng bức bằng thiết bị quạt, bơm

Các kiểu làm mát được gắn liền với chỉ số công suấ t củakiểu làm mát đó (thoả mãn điề u kiện tăng nhiệt độ khi kiểulàm mát này được áp dụng Chỉ số công suất ứng vớiphương thức làm mát cao nhất được gọi là công suấ t địnhmức của MBA đó Các thông số này được cho trong nhãnmáy

Sau đây là một số ví dụ về các phương thức làm mát củaMBA dầu thông dụng:

¨ ONAN: Máy biến áp dầu làm mát tự nhiên

¨ ONAF: Máy biến áp dầu, dầu được làm mát tự nhiên Các

bộ tản nhiệt của dầu làm mát tăng cường bằng quạt gió

¨ OFAF: Máy biến áp dầu, dầu được bơm tuần hoàn tăngcường, các bộ tản nhiệt của dầu làm mát tăng cường bằng quạt gió

II THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP ÐIỆN LỰC:

1 Khái niệm: Ðể xác định chất lượng máy biến áp điện lực trong quátrình chế tạo, khi xuất xưởng, trong vận hành hàng năm nhằm mục đích giám sát chất lượng, giảm xác suất sự cố, lên kế hoạch dự phòng, sửa chữa, thay thế các máy biến áp điện lực, trong công nghiệp điện lực qui định cáchạng mục cụthể cần tiến hành thí nghiệm đối với từng trường hợp nêu trên

2 Phân loại:

v Phân loại theo mục đích:

1) Thí nghiệm giám sát chất lượng trong sản xuất MBA

2) Thí nghiệm xác định chất lượng loạt sản phẩm (các thí nghiệmđặc biệt chỉ tiến hành để thẩm định một kiểu thiết kế MBA)

3) Thí nghiệm xuất xưởng

4) Thí nghiệm nghiệm thu trước khi đưa máy biến áp vào vận hành

5) Thí nghiệm định kỳ

6) Thí nghiệm kiểm tra sau sự cố bất thường

v Phân loại theo ý nghĩa:

1) Thí nghiệm xác định chất lượng cách điện

2) Thí nghiệm xác định thông số kỹ thuật, thông số cấu trúc.3) Thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật mở rộng

1 Thí nghiệm xác định chất lượng cách điện:

v Thí nghiệm xác định chất lượng Cách điện chính:

1) Ðo điện trở cách điện

5) Thử nghiệm chịu điện áp xung thao tác

6) Thử nghiệm chịu điện áp xung sét tiêu chuẩn

7) Thử nghiệm phóng điện cục bộ

v Thí nghiệm xác định chất lượng Cách điện vòng:

1) Thử nghiệm chịu điện áp quá áp cảm ứng tần số cao

2) Thử nghiệm đo điện áp phân bố khi chịu điện áp xung sét tiêu chuẩn

v Thí nghiệm xác định chất lượng dầu cách điện:

1) Thí nghiệm xác định điện áp chọc thủng tần số công nghiệp trong điện trường đều của điện cực tiêu chuẩn.

2) Thí nghiệm xác định hệ số tổn thất điện môi

3) Thí nghiệm xác định hàm lượng ẩm

4) Thí nghiệm xác định nhiệt độ chớp cháy (trong cốc kín)

5) Thí nghiệm xác định tạp chất cơ học

6) Thí nghiệm xác định chỉ số Axit

7) Thí nghiệm phân tích hàm lượng khí hòa tan (sắc ký khí)

2 Thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật và cấu trúc: v Các thông

2) Thí nghiệm xác định khả năng chịu áp lực của vỏ máy

3) Thí nghiệm xác định độ kín của vỏ máy

4) Thí nghiệm xác định độ ồn

5) Thí nghiệm xác định độ ổn định động (thí nghiệm ngắn mạch trực tiếp ở điện áp định mức)

Thí nghiệm lắp mới máy biến áp tiến hành tại vị trí máy biến áp đượclắp đặt và đưa vào vận hành Các hạng m ục thí nghiệm nghiệm thu máybiến áp (thí nghiệm lắp mới máy biến áp) nh ằm mục đích kiểm tra chấtlượng máy biến áp sau khi lắp đặt hoàn chỉnh để loại trừ các hư hỏng dochuyên chở, lắp đặt không đúng qui định gây ra Máy biến áp lắp mới cần

có lý lịch máy, biên bản thí nghiệm xuất x ưởng (hoặc biên bản thí nghiệm trước khi di chuyển đối với các máy biến áp được vận chuyển

từ nơ i vận hành cũ đến nơ i vận hành mới), biên bản kiểm tra tình trạng sau khi chuyên chở , biên bản nghiệm thu lắp, biên bản thí nghiệm dầu trước, trong và sau khi hoàn thành lọc dầu (n ạp dầu) Các hạng mục thí nghiệm máy biến áp sau khi lắp đặ t cùng vớ i các văn bản nêu trên cho phép k ết lu ận đúng tình trạng kỹ thuật của máy biến

áp Việc thiếu một trong các văn bản nêu trên (máy biến áp không có

lý lịch) cũng gây khó khăn trong việc kế t luận do các hạng mục thí nghiệm lắp mới không đầy đủ như các hạng mục thí nghiệm xuất

xưởng của nhà chế tạo Các sốliệu thí nghiệm nghiệm thu máy biến ápcần được lưu lại trong lý lịch máy để theo dõi trong quá trình vận hành.

KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC THÍ NGHIỆM LẮP MỚI MBA:

1 Kiểm tra tình trạng bên ngoài

2 Ðo điện trở cách điện

3 Thí nghiệm kiểm tra tổ đấu dây

4 Thí nghiệm không tải (hoặc không tải nhỏ tại điện áp qui định của nhà chế tạo)

5 Thí nghiệm ngắn mạch

6 Thí nghiệm dầu

7 Thí nghiệm đo hệ số tổn thất điện môi (Tgδ hay DF)

8 Thí nghiệm đo tỉ số biến áp

9 Thí nghiệm đo điện trở cuộn dây bằng dòng điện một chiều (đo điện trở một chiều)

10 Thử cao thế một chiều và đo dòng điện rò

11 Thử cao thế xoay chiều tăng cao

12 Ðóng điện xung kích máy biến áp

13 Thử cách điện vòng dây bằng điện áp cảm ứng

Khối lượng các hạng mụ c thí nghiệm lắp mới máy biến áp được liệt

kê trên đ ây có tính tổng quát Khối lượng các hạng mục này thay đổi tùytheo đặc điểm cụ thể từng máy và phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố:

- Công suất và điện áp định mức

- Năng lực thiết bị thí nghiệm tại hiện trường (kể cả nguồn thí nghiệm) Các hạng mục áp dụng đối với từng trường hợp cụ thể được qui định

rõ trong “Qui trình vận hành và sửa chữa máy biến áp” do EVN ban hànhngày 23/5/1997

II THÍ NGHIỆM ÐỊNH KỲ:

Thí nghiệm định kỳ máy biến áp tiến hành theo chu kỳ hàng năm Cáchạng mục thí nghiệm định kỳ máy biến áp nhằm m ục đích kiểm tra chấtlượng máy biến áp sau m ột năm vận hành Căn cứ theo số liệu thí nghiệm, kết hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuậ t và nhật ký vận hành, Kỹ

Sư Trưởng đơn vị chủ quản sẽ quyết định cho máy biến áp tiếp tục vận hành hoặc đưa ra sửa chữa Các số liệu thí nghiệm định kỳ máybiến

áp cần được lưu lại trong lý lịch máy để theo dõi trong quá trình vận hành

KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC THÍ NGHIỆM ÐỊNH KỲ MBA:

1 Kiểm tra tình trạng bên ngoài

2 Ðo điện trở cách điện

3 Thí nghiệm không tải (hoặc không tải nhỏ tại điện áp qui định của nhà chế tạo)

4 Thí nghiệm dầu

5 Thí nghiệm đo hệ số tổn thất điện môi (Tgδ hay DF)

6 Thí nghiệm đo điện trở cuộn dây bằng dòng một chiều (điện trở một chiều cuộn dây)

7 Thử cao thề một chiều và đo dòng điện rò

8 Thử cao thế xoay chiều tăng cao

9 Ðóng điện xung kích máy biến áp

10 Thử cách điện vòng dây bằng điện áp cảm ứng

Khối lượng các hạ ng mục thí nghiệm định kỳ máy biến áp được liệt

kê trên đây có tính tổng quát Các hạng mục áp dụng đối với từng trườnghợp cụ thể phù hợ p với công suất và điện áp định mức từng máy được quiđịnh rõ trong “Qui trình vận hành và sửa chữa máy biến áp” do EVN banhành ngày 23/5/1997

III THÍ NGHIỆM KIỂM TRA BẤT THƯỜNG (SAU SỰ CỐ):

Thí nghiệm kiểm tra bấ t thườ ng sau sự cố nhằm mục đích xác địnhnguyên nhân sự cố hoặc tình trạng bất thường của máy biế n áp Các hạngmục thí nghiệm máy biến áp sau sự c ố tùy thuộc vào dạng, loại và m ức độnghiêm trọng của sự cố Việ c quyết định tiến hành thí nghiệm các hạngmục nào cần căn cứ theo các điều sau:

1 Sự cố xảy ra ảnh hưởng đến những phần nào của máy biến áp: vGây hư hỏng cách điện chính (Kể cả Cách điện sứ đầu vào) v Gây hư hỏngcách điện giữa các pha

v Gây hư hỏng cách điện vòng

v Có hiện tượng phóng điện trong máy ảnh hưởng đến chất lượngdầu

v Có hiện tượng sinh khí do phát nóng cục bộ (phóng điện cục bộ hoặc tiếp xúc xấu phần dẫn điện)

v Có tiếng động bất thường khi vận hành, tiếng ồn, độ rung máy đột nhiên tăng cao (sự cố phần dẫn từ)

v Sự cố trong bộ tiếp điểm dập lửa bộ chuyển nấc phân áp dưới tải

v Sự cố hệ thống làm mát làm nhiệt độ dầu tăng cao dẫn đến cắt máy biến áp

v Các nguyên nhân cơ khí làm hư hỏng bên ngoài máy (vỡ sứ, lún

bệ máy, thủng thùng dầu)

2 Tình trạng và Mức độ sự cố:

v Sự cố xảy ra khi tiến hành đóng điện xung kích

v Sự cố xảy ra khi tiến hành đóng điện sau khi bảo vệ cắt ngắn mạch ngoài

v Sự cố xảy ra khi có quá áp khí quyển tràn vào trạm theo dây dẫn

v Bảo vệ máy biến áp tác động cắt máy biến áp

v Bảo vệ máy biến áp tác động báo tín hiệu cấp một

v Tình trạng bất thường do nhân viên vận hành phát hiện khi kiểm tra định kỳ trong ca trực

v Tình trạng bất thường do nhân viên thí nghiệm phát hiện khi thí nghiệm định kỳ hàng năm

Ví dụ như khi rơ le hơi cấp mộ t tác động, kiểm tra thấy mức dầu thiếu

do nguyên nhân rỉ dầu, xác định được mức dầu trong máy vẫn còn trênmức báo của rơ le hơi cấp hai Trong trường hợp này, ta chỉ cần khắc phụcnguyên nhân gây thiế u dầu, kiểm tra ch ất lượng và chủng loại của lượngdầu c ần bổ sung đạt các tiêu chuẩn qui định (tùy công suất và điện áp củamáy biến áp) rồi tiến hành bổ sung dầu Sau khi chờ đủ thời gian để hòatrộn giữa dầu mới và dầu cũ, tiến hành lấy mẫu dầu trong máy để thínghiệm Trong trường hợp này không cần thiết phải tiến hành các thínghiệm khác

I Kiểm tra tình trạng bên ngoài:

1 Quan sát tổng thể máy biến áp, kiểm tra tình trạng vỏ máy, cánh tảnnhiệt, sứ đầu vào, thùng dầu phụ xem có vết trầy xước, vết va chạm mạnh, sự

cố nứt vỡ, các vết rỉ dầu (độ kín các mặt bích trên vỏ máy) do chuyên chở, lắpđặt không đúng qui định

2 Ðối với các máy biến áp có thiết bị kiểm tra độ rung trong quá trìnhchuyên chở, cần phải xem kết quả đo độ rung này có đạt yêu cầu nhà chế tạohay không

3 Kiểm tra độ nghiêng mặt bằng đặt máy theo thiết kế

4 Kiểm tra tiếp địa vỏ máy

5 Kiểm tra tiếp địa trung tính của cuộn dây có trung tính nối đất trực tiếp

6 Kiểm tra tính lắp đúng của các thiết bị (kể cả các thiết bị phụ lắp sẵntại nhà máy chế tạo) như rơ le hơi, van phòng nổ (tháo ngàm hãm van phòng nổ

này còn có hạng mục kiểm tra tính lắp đúng của bộ truyền động với

bộ chuyển nấc phân áp điều áp dưới tải Phần này được thực hiệntheo hướng dẫn của nhà chế tạo đối với từng loại bộ chuyển nấcphân áp dưới tải

7 Kiểm tra tính lắp đúng và trạng thái các van dầu tuần hoàn, van dầulấy mẫu, van dầu liên thông giữa thùng dầu phụ và bộ điều áp dưới tải, van dầugiữa thùng máy và các cánh tản nhiệt, van dầu trong hệ thống tuần hoàn làmmát dầu - nước

8 Kiểm tra mức dầu trong máy Mức dầu trong máy cần phù hợp với nhiệt độ theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo yêu cầu

9 Kiểm tra màu sắc của silicagen trong các bộ thở (bộ sấy không khí) Kiểm tra mức dầu trong chén dầu của bộ thở

II Ðo điện trở cách điện:

1 Mục đích ý nghĩa:

v Ðo điện trở cách điện là hạng mục đầu tiên để đánh giá sơ bộ

về tình trạng cách điện của máy biến áp điện lực

v Hạng mục đo điện trở cách điện được tiến hành trong tất cả cácdạng công tác thí nghiệm: lắp mới, định kỳ, hoặc thí nghiệm kiểm tra bất thườngsau sự cố

2 Thiết bị thí nghiệm:

v Ðiện trở cách điện của máy biến áp điện lực được qui định đo ởđiện áp 2500VDC sau thời gian đặt điện áp 1 phút bằng các thiết bị đo xách taythông dụng

v Hiện nay thường dùng các Mê gôm điện tử loại Kyoritsu 3121,

v Các đầu ra của các cuộn dây máy biến áp phải được đấu tắt vàđấu đất để xả điện tích tàn dư ít nhất 5 phút trước khi tiến hành đo điện trở cáchđiện phép đầu tiên

v Giữa hai phép đo điện trở cách điện, các đối tượng đo cần đượcđấu tắt và đấu đất để xả điện tích tàn dư ít nhất 2 phút trước khi tiến hành đophép tiếp theo

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

1) Ðối với MBA có hai cuộn dây:

v Khi có các yêu cầu đặc biệt hoặc đối với các MBA 110KV trở lên

ta có thể lấy các giá trị đo điện trở cách điện tại các thời điểm1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 phút và tính toán hệ số phân cực PI = R10’: R1’

v Ðối với các máy biến áp cao áp và siêu cao áp, cần tiến hành đođiện trở cách điện của các sứ đầu vào, cách điện của điểm đo hệ số tổn thấtđiện môi sứ (test tap)

v Ðối với các máy biến áp có điểm nối đất lõi thép và gông từ đượcđưa ra ngoài tại hộp nối đất, cần đo điện trở cách điện của gông từ và lõi thépvới điện áp đo phù hợp với nhà chế tạo hoặc đo với điện áp 1000VDC

v Kết quả đo điện trở cách điện cần được đối chiếu với số liệu xuấtxưởng hoặc số liệu của lần thí nghiệm trước có tính đến ảnh hưởng nhiệt độ

v Cần loại trừ các sai số do độ ẩm bề mặt làm dòng rò bề mặt tăng lên

5 Tiêu chuẩn áp dụng:

v Giá trị điện trở cách điện cuộn dây MBA không có tiêu chuẩn chung nhưng cần phải thỏa mãn các điều kiện sau:

1) Ðiện trở cách điện đo được sau khi qui đổi về cùng một nhiệt

độ không được nhỏ hơn 30% giá trị điện trở cách điện của nhà chế tạo hoặc củalần thí nghiệm trước

2) Trong trường hợp không có các số liệu để so sánh, cho phéptham khảo giá trị điện trở cho phép tối thiểu theo “Qui trình vận hành và sửachữa máy biến áp” do EVN ban hành theo quyết định số 623 ÐVN/KTNÐ ngày25/5/1997

Bảng 1: Giá trị tối thiểu điện trở cách điện cuộn dây MBA (R60”;MΩ)

Cấp điện áp cuộn cao áp MBA Nhiệt độ cuộn dây (

0C)

10 20 30 40 50 60 70Ðiện áp 35 KV trở xuống,

450 300 200 130 90 60 40công suất < 10000KVA

Ðiện áp 35 KV

công suất > 10 000KVA

900 600 400 260 180 120 80Ðiện áp 110KV trở lên

không phụ thuộc công suất

v Tính KHT = R60 / R15 Trong khoảng nhiệt độ từ 100C đến 300C,giá trị KHT của cách điện tốt thường (1,3 Khi giá trị nhiệt độ thay đổi (nhiệt độcao), 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

v Nếu nhiệt độ máy biến áp khi đo cách điện tại hiện trường saikhác với nhiệt độ đo của nhà chế tạo hoặc của lần đo trước đó

thì cần phải qui đổi kết quả về cùng nhiệt độ theo hệ số K1:

Hệ số qui đổi 1,04 1,08 1,13 1,17 1,22 1,50 1,84 2,25 2,75 3,40

(K 1 )

Cách qui đổi: Rcđ (ở nhiệt độ t1) = K1 Rcđ (ở nhiệt độ t2)

K1: là giá trị hệ số qui đổi tra bảng với t = t2 - t1

v Trong trường hợp chênh lệch nhiệt độ không có trong bảng

trên thì ta có thể tính theo hệ số các hệ số đã cho bằng cáchnhân các hệ số tương ứng, ví dụ:

Do 90C = 40C + 50C

Ta tính được:

K1 ( t = 90C) = K1 ( t = 40C) * K1 ( t = 50C) = 1,17*1,22 = 1,42

v Ðối với các máy biến áp có điện áp định mức ≥110KV, có thể bổsung thêm hạng mục đo chỉ số phân cực PI = Rcđ10’ / Rcđ1’ Chỉ tiêu đánh giáchất lượng cách điện theo chỉ số phân cực PI:

áp được xác định là ch ỉ số của véc tơchỉ số giờ của kim giờ) khi cho véc tơphút) đang chỉ vào số 12 trên mặt đồng

v Cần lưu ý các hệ thống véc tơ điện áp sơ cấp và thứ cấp phải làcác hệ thống véc tơ thứ tự thuận thì khái niệm tổ đấu dây mới có nghĩa (có nhưvậy, toàn bộ hệ thống véc tơ đều quay đồng bộ theo chiều dương “ngược chiềukim đồng hồ”, góc lệch pha tương đối giữa các hệ thống véc tơ mới không đổi)

v Tổ đấu dây máy biến áp là một thông số cấu trúc cơ bản, thểhiện góc lệch pha tương đối (gần đúng) giữa các hệ thống véc tơ điện áp sơ cấp

và thứ cấp Thông số tổ đấu dây được sử dụng trong các trường hợp sau:

1) Là cơ sở áp dụng các sơ đồ thích hợp để tiến hành thí nghiệmcác thông số của máy biến áp và áp dụng các công thức tính toán qui đổi kếtquả thí nghiệm

2) Là một trong những điều kiện để xem xét và tính chọn phương

án đấu nối vận hành song song máy biến áp

3) Tính toán bảo vệ rơ le Phối hợp trong đấu nối sơ đồ mạch dòng thứ cấp của bảo vệ rơ le (nhất là bảo vệ so lệch dọc)

v Chỉ tiến hành hạng mục thí nghiệm xác định tổ đấu dây MBAtrong thí nghiệm lắp mới hoặc trong trường hợp cần khẳng định lại tổ đấu dâyMBA phục vụ cho các mục đích nêu trên

v Có nhiều phương pháp xác định tổ đấu dây MBA như: phươngpháp 2 Vôn mét, phương pháp Phazômét, phương pháp xung một chiều 9 trị số,phương pháp xung một chiều 3 trị số.v v Trong qui trình này chỉ trình bàyphương pháp xung một chiều 3 trị số là phương pháp đơn giản và dễ thực hiện

2 Thiết bị thí nghiệm:

v Ðối với phương pháp xung một chiều 3 trị số, các thiết bị sử dụngrất đơn giản:

1) Gavanomet chỉ không hoặc Ðồng hồ vạn năng kim có thang

đo và không làm hư hỏng thiết bị đo

4 Hướng dẫn thí nghiệm:

v Phương pháp xung một chiều sử dụng nguyên tắc cảm ứng: Khi

có xung dòng điện một chiều (xung dương hoặc xung âm) đưa vào một cuộn dây MBA thì trên các cuộn dây (chung lõi thép) còn lại sẽ xuất hiện điện áp cảm ứng có chiều ngược với xung dòng điện sinh ra nó

v Thí nghiệm được tiến hành như sau:

1) Phía cuộn dây kích xung:

¨ Ðấu tắt đầu hai cuộn dây A, C (hoặc a, c), nối vào cực (-) của nguồn pin

¨ Ðầu B (hoặc b) nối vào cực (+) của nguồn pin qua một thiết

bị đóng cắt

¨ Khi đóng thiết bị đóng cắt, ta có xung dương

¨ Khi cắt thiết bị đóng cắt, ta có xung âm

2) Phía cuộn dây đo cực tính xung điện áp cảm ứng:

¨ Ðo trị số thứ nhất: Dây đo (+) nối vào đầu a (hoặc A), dây

đo (-) nối vào đầu b (hoặc B) Xác định cực tính điện áp cảm ứng khi có xungdương

¨ Ðo trị số thứ hai: Dây đo (+) nối vào đầu b (hoặc B), dây đo(-) nối vào đầu c (hoặc C) Xác định cực tính điện áp cảm ứng khi có xungdương

¨ Ðo trị số thứ ba: Dây đo (+) nối vào đầu a (hoặc A), dây đo(-) nối vào đầu c (hoặc C) Xác định cực tính điện áp cảm ứng khi có xungdương

¨ Chú ý kiểm tra cực tính điện áp cảm ứng khi cắt xung (xungâm) Cực tính này phải có dấu ngược với cực tính khi đóng xung (xung dương)

5 Tiêu chuẩn áp dụng:

v Kết quả trong thí nghiệm xung một chiều 3 trị số được tra bảng sau:

IV.Thí nghiệm không tải (hoặc không tải nhỏ tại điện áp qui định của nhà chế tạo):

2) Nếu dòng không tải tăng vọt bất thường chứng tỏ khả năngmáy biến áp bị chập vòng hoặc ngắn mạch pha (Trường hợp ngắn mạch phathường chỉ phát hiện được khi điện áp đo là đáng kể so với điện áp định mứccủa cuộn dây)

v Thí nghiệm không tải cần tiến hành trong thí nghiệm lắp mới, thínghiệm kiểm tra bất thường MBA sau sự cố nếu có nghi ngờ sự cố có ảnhhưởng đến các phần nêu trên (hỏng lõi thép, chạm chập vòng dây, ngắn mạchpha - pha).

v Nếu MBA có thể tiến hành thí nghiệm không tải với điện áp địnhmức, có thể có kết luận sơ bộ về chất lượng cách điện vòng và cách điện phatrong MBA

v Hạng mục Thí nghiệm không tải trong thí nghiệm định kỳ hàng năm qui định như sau:

1) Ðối với các MBA phụ tải (điện áp định mức cuộn hạ áp là220/380V), cần tiến hành thí nghiệm không tải với điện áp định mức cuộn dây.Kết hợp khi thí nghiệm không tải, tiến hành các thí nghiệm: Ðóng xung kích MBA

ở điện áp định mức và thí nghiệm cách điện vòng theo qui định

2) Ðối với các MBA trung gian, cần tiến hành thí nghiệm khôngtải với điện áp thí nghiệm cho phép cao nhất mà năng lực thiết bị thí nghiệm tạihiện trường có thể thực hiện được (về công suất và điện áp)

3) Ðối với các MBA phân phối và truyền tải (Cao áp và Siêu caoáp): Không qui định hạng mục thí nghiệm không tải trong thí nghiệm định kỳ

v Có thể sử dụng tính năng đo dòng từ hóa của cầu đo Tgδ tư bản

để thí nghiệm không tải ở điện áp cao hơn (đến 10KV)

v Trong các trường hợp đặc biệt, có thể sử dụng máy biến áp thínghiệm cao áp (của hợp bộ xe công trình thí nghiệm cao áp) để thí nghiệmkhông tải với điện áp cao nhằm xác định sự cố chập vòng hoặc sự cố đánhthủng cách điện giữa các pha

3 Biện pháp an toàn:

v Trước khi thí nghiệm cần kiểm tra để khẳng định số hiệu máy,cấp điện áp (có phù hợp với lý lịch máy hay không), không có các hư hỏng thấyđược bằng mắt, không có các vật lạ trên máy

v Máy biến áp cần được tiếp địa vỏ máy, tiếp địa các đầu trung tính

có cách điện giảm nhẹ trong khi tiến hành thí nghiệm

Phân Xưởng Cao Thế - Hóa Dầu 15/40 Bản chỉnh lý năm 2004

v Ðối với các máy biến áp có bộ chuyển nấc phân áp, cần phải đặtcác bộ chuyển nấc này về vị trí thích hợp với phép đo (thường là nấc định mức)

và khóa bộ truyền động của bộ chuyển nấc (bằng chốt hãm cơ hoặc bằng điện)

v Khi thí nghiệm không tải, có thể xuất hiện điện áp cảm ứng với trị

số khá lớn tại các cuộn dây còn lại của MBA Do đó, cần phải thực hiện các biệnpháp an toàn: rào chắn xung quanh khu vực thử, treo biển báo, cử người canhgác, cấm người và phương tiện đi vào khu vực thử nghiệm

4 Hướng dẫn thí nghiệm:

v Thí nghiệm này cần phải tiến hành trước khi tiến hành thí nghiệm

đo điện trở cuộn dây bằng dòng điện một chiều Khi lõi thép máy biến áp bị từhóa một chiều, dòng điện không tải cũng tăng lên làm cho thí nghiệm không tảikhông có độ chính xác cần thiết để phát hiện nguyên nhân gây nên độ tăng dòngkhông tải

v Trong trường hợp nghi ngờ nguyên nhân gây ra sự tăng dòngkhông tải là do lõi thép đã bị từ hóa một chiều, ta cần tiến hành biện pháp khử từhóa một chiều lõi thép máy biến áp rồi tiến hành lại thí nghiệm không tải

v Ðối với MBA ba pha, trong điều kiện cho phép cần thí nghiệmkhông tải ba pha Tăng dần điện áp đến giá trị điện áp định mức Tiến hành đodòng điện không tải và công suất không tải của từng pha Dòng không tải củaMBA 3 pha được xác định bằng giá trị trung bình số học của giá trị dòng khôngtải ba pha

v Chú ý: Do phụ tải bị cảm ứng mạnh nên tổn thất đo được trongphương pháp 3 pha có một giá trị âm Tổn thất đo được xác định như là mộthiệu số của các số đo theo oát kế (tổng đại số)

v Ðối với đa số các trường hợp, thí nghiệm không tải MBA 3 phaCao áp và Siêu cao áp được tiến hành với nguồn một pha ở điện áp thấp hơnđiện áp định mức của cuộn dây (tại điện áp kiểm chứng theo thí nghiệm xuấtxưởng của nhà chế tạo)

v Sơ đồ thí nghiệm không tải MBA 1 pha:

v Sơ đồ thí nghiệm không tải MBA 3 pha:

Tổn hao tổng Po’ của MBA tại điện áp Uo’ được tính bằng công thức sau:

v Theo tiêu chuẩn IEC - 76 và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN

1984-1994, dòng điện không tải và tổn hao không tải đo bằng phươngpháp ba pha cần phải thỏa mãn (so với nhà chế tạo):

1) Tổn hao không tải: sai lệch không quá +15%

2) Dòng không tải:sai lệch không quá +30%

v Khi đo tổn hao không tải bằng nguồn một pha không qui đổi về

điều kiện định mức (phương pháp so sánh) dòng điện không tải và tổn hao

không tải cần phải thỏa mãn các điều kiện sau (so với nhà chế tạo) Trong

trường hợp này, cần tuân theo hướng dẫn của nhà chế tạo Sai số cho phép

không vượt quá độ chính xác khi thực hiện phép đo:

1) Tổn hao không tải: sai lệch không quá 5%

2) Dòng không tải: sai lệch không quá 5%

v Khi đo tổn hao không tải bằng nguồn một pha điện áp thấp không

qui đổi về điều kiện định mức (phương pháp đo không tải nhỏ) dòng điện không

tải và tổn hao không tải cần phải thỏa mãn các điều kiện sau:

1) Tổn hao không tải: P’0AB ≈ P’0BC (sai lệch không quá 5%)

2) Dòng điện không tải: I’0AB ≈ I’0BC (sai lệch không quá 5%)

I’0AC ³ 1,35 I’0ABI’0AC ³ 1,35 I’0BC

V Thí nghiệm ngắn mạch:

1 Mục đích ý nghĩa:

v Thí nghiệm ngắn mạch xác định hai thông số cơ bản của máy biến áp: Thông số điện áp ngắn mạch và tổn hao ngắn mạch Các thông số này được sử dụng trong các trường hợp sau:

1) Tính toán xác định hiệu suất máy biến áp

2) Tính toán xác định biến đổi điện áp theo phụ tải của MBA

3) Tính chọn vận hành song song máy biến áp

4) Tính toán vận hành kinh tế trạm biến áp.

5) Tính chọn giá trị tác động của bảo vệ rơ le

v Ðối với các máy biến áp đã vận hành, thường đã có các thông

số điện áp ngắn mạch và tổn hao ngắn mạch (xác định khi thí nghiệm lắp mới) Các thông số này không đổi trong quá trình vận hành bình thường của máy Do đó trong thí nghiệm định kỳ,không qui định phải tiến hành thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp

v Trong trường hợp máy biến áp không rõ công suất định mức(không có nhãn máy, lý lịch máy), ta có thể xác định gần đúng công suất địnhmức của máy biến áp theo dải điện áp ngắn mạch trong tiêu chuẩn IEC - 76

2 Thiết bị thí nghiệm:

v Trong thí nghiệm lắp mới và thí nghiệm định kỳ, do điều kiện thiết

bị và nguồn thí nghiệm, thí nghiệm ngắn mạch chỉ tiến hành bằng điện áp mộtpha, trong khoảng điện áp 0-380V, dòng điện cấp vào khoảng 5-20A Các thiết bị

sử dụng trong thí nghiệm gồm có:

1) Tự ngẫu một pha 20A, 220V, 0-250V

2) Ðồng hồ Vôn CCX 0,5 có giới hạn thang đo phù hợp (0-600V).3) Ðồng hồ Ampe CCX 0,5 có giới hạn thang đo 5A, 10A, 20A.4) Ðồng hồ Wattmet CCX 0,5 có giới hạn thang đo phù hợp

v Có thể dùng các hợp bộ đo V-A hiện số để thực hiện thí nghiệm ngắn mạch

đủ hoặc được đấu không tốt sẽ gây sai số cho thí nghiệm Nếu dây ngắn mạch

bị đứt hay hở mạch sẽ xuất hiện điện áp cảm ứng có thể gây nguy hiểm chongười và thiết bị thí nghiệm

4 Hướng dẫn thí nghiệm:

v Ðối với các máy biến áp có bộ chuyển nấc phân áp, cần phải đặtcác bộ chuyển nấc này về vị trí thích hợp với phép đo (thường là nấc định mức)

và khóa bộ truyền động của bộ chuyển nấc (bằng chốt hãm cơ hoặc bằng điện)

v Trong điều kiện cho phép cần tiến hành thí nghiệm ngắn mạch bapha Ðưa điện áp ba pha vào một cuộn dây Ðấu ngắn mạch

Phân Xưởng Cao Thế - Hóa Dầu 19/40 Bản chỉnh lý năm 2004

m ột cuộn dây khác Tăng dần điện áp đến khi dòng điện đạt giátrị dòng đ iện định mức Tiến hành đo điện áp ngắn mạch vàcông suất ngắn mạch của từng pha.

v Các phép thí nghiệm ngắn mạch đối với máy biến áp được qui định:

1) Ðối với MBA có hai cuộn dây:

1 Ðo UK(C-H): Ðưa điện áp vào cuộn Cao, ngắn mạch

cuộn Hạ

2) Ðối với MBA có ba cuộn dây:

1 Ðo UK(C-T): Ðưa điện áp vào cuộn Cao, ngắn mạch

do đó có yêu cầu đấu nối nghiêm ngặt nhất) thực hiện một lần

v Ðối với MBA có bộ chuyển nấc phân áp dưới tải: Ngoài thínghiệm xác định điện áp ngắn mạch tại nấc phân áp định mức, cần xác định điện

áp ngắn mạch tại nấc phân áp lớn nhất và nhỏ nhất của bộ chuyển nấc phân ápdưới tải

v Ðối với đa số các trường hợp (do hạn chế về công suất và điện

áp của thiết bị thí nghiệm tại hiện trường), thí nghiệm ngắn mạch được phép tiếnhành ở dòng điện thấp hơn dòng định mức của cuộn dây hoặc với nguồn mộtpha Kết quả thí nghiệm được tính qui đổi về giá trị điện áp ngắn mạch ba pha.Các phép thí nghiệm ngắn mạch qui đổi cũng được qui định như thí nghiệmngắn mạch ba pha

v Một phép thí nghiệm ngắn mạch bằng phương pháp một pha

được thực hiện ba lần đo đối với từng hai pha

v Tính toán các thông số thí nghiệm ngắn mạch một pha về điều kiện định mức:

1) Khi nguồn thí nghiệm được đưa vào cuộn dây đấu Y: Các giá trị trung bình ở điện áp đo:

Phân Xưởng Cao Thế - Hóa Dầu 20/40 Bản chỉnh lý năm 2004