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

CÔNG TY DỊCH VỤ KỸ THUẬT TRUYỀN TẢI ĐIỆN TRUNG TÂM DỊCH VỤ KỸ THUẬT 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 trì điện áp đầu cuối hộ tiêu thụ mức ổn định biến động điện áp tiêu thụ biến động điện áp nguồn điện dòng điện phụ tải cần phải thực việc điều chỉnh điện áp Hơn nữa, xét quan điểm vận hành hệ thống điện, việc điều chỉnh điện áp cần thiết để thực điều khiển dịng cơng suất (trào lưu cơng suất) Với mục đích đó, đầu phân áp đưa khỏi cuộn dây việc điều chỉnh điện áp thực cách thay đổi tỉ số biến Cấu tạo OLTC: Bộ điều chỉnh điện áp tải làm nhiệm vụ điều chỉnh điện áp máy biến áp điều kiện có tải Bình chứa (dầu) Cầu tiếp điểm chuyển đổi Điện trở chuyển Thiết bị bảo vệ (Cơ khí) Hộp đựng dầu cầu tiếp điểm chuyển đổi Trục truyền động Đầu chuyển nấc Khối điều khiển động truyền động Máy lọc dầu Bộ chọn đầu phân áp Khung máy biến áp (Lõi, cuộn dây, …) Dao đảo cực Vỏ máy biến áp Hình 1: Cấu tạo điều áp tải Hình 2: Bộ chuyển nấc phân áp Gồm phần: - Bộ cơng tắc P cịn gọi dao lựa chọn làm nhiệm vụ chọn trước nấc điện áp làm việc máy biến áp Bộ công tắc P nằm thùng dầu bên cạnh máy biến áp, đầu dây cuộn dây điều chỉnh đấu vào công tắc P - Bộ cơng tắc P cịn gọi dao lựa chọn làm nhiệm vụ chọn trước nấc điện áp làm việc máy biến áp Bộ công tắc P nằm thùng dầu bên cạnh máy biến áp, đầu dây cuộn dây điều chỉnh đấu vào cơng tắc P - Bộ cơng tắc K cịn gọi công tắc dập lửa nằm thùng dầu riêng gọi thùng dầu công tắc K Bộ cơng tắc K có vai trị gần giống máy cắt điện, có tốc độ làm việc cực nhanh từ 45 ms đến 50 ms chịu dòng điện ngắn mạch tạm thời từ 200 đến 600A, thời gian ngắn mạch tạm thời 0,1 đến ms thời gian hai tiếp điểm lựa chọn P đóng lúc tạo ngắn mạch số vòng dây nấc điều chỉnh phân áp Hình 3: Sơ đồ nghuyên lý tự động điều chỉnh điện áp pha - Khi dao lựa chọn P chuyển động trước chọn xong phân nấc máy biến áp, tắc K chuyển động Mỗi pha cơng tắc K có cặp tiếp điểm, đơi cặp tiếp điểm có lắp điện trở hạn chế dịng điện có cơng suất 200A (600A) cịn gọi điện trở ngắn mạch - tiếp điểm động công tắc K nối chung, tiếp điểm tĩnh đầu cuối công tắc K nối vào hai đầu dao chẵn lẻ công tắc P cặp tiếp điểm cơng tắc K có cấu tạo hình khối chữ nhật, tiếp điểm làm việc theo kiểu đóng thẳng tạo tiếp xúc mặt Cơng tắc K theo chuyển động theo kiểu cấu cu lít nghĩa biến chuyển dộng quay trục truyền thành chuyển động thẳng Các nấc điều chỉnh cuộn dây điều chỉnh điện áp đấu vào dao lựa chọn theo hệ chẵn (2,4,6,8,10) lẻ (1,3,5,7,9) Thông thường máy biến áp chế tạo cuộn dây điều chỉnh riêng, dùng thêm dao đảo chiều Sơ đồ đấu dây đảo chiều cực tính có vai trị đảo ngược cực tính cuộn dây điều chỉnh làm cho từ thông cuộn dây điều chỉnh ngược với chiều từ thông cuộn dây có tác dụng tăng gấp đơi số lượng nấc điều chỉnh điện áp, giảm bớt nửa số vòng cuộn dây điều chỉnh Đầu cực chung dao lựa chọn đấu vào hai cực 31 thuộc hệ lẻ, 32 thuộc hệ chẵn, với pha A có tên 31A, 32A, với pha B có tên 31 B, 32B với pha C có tên 31C, 32C Đầu cực chung pha công tắc K nối sứ trung tính 110kV MBA Giả sử máy biến áp làm việc nấc cũ nấc 1, tiếp điểm số nối vào cực 32 A, nấc số nối vào cực 31A Muốn chuyển nấc dao chọn bên lẻ phải chuyển từ nấc nấc trước, sau cơng tắc K bật 31A Trong q trình cơng tắc K làm việc, điện trở R có trị số giống (từ đến Ω) giống dùng để hạn chế dòng điện ngắn mạch thời điểm nấc nấc cuộn dây điều chỉnh bị chập tắt, lúc điện trở điện trở R đóng vai trị phụ tải Toàn 12 tiếp điểm dùng cho pha công tắc K, tiếp điểm nối chung cơng tắc K (nối sứ trung tính) điện trở công tắc K để ngâm dầu Khi ngắn mạch cuộn dây điều chỉnh, nhiệt lượng sinh tản nhanh thùng dầu công tắc K Tất chuyển động thực cấu khí, lị xo đặt phía cơng tắc K Bộ công tắc P công tắc K dùng chung truyền động Nguyên lý hoạt động điều áp tải: 2.1 Bộ tiếp điểm dập hồ quang: Cầu tiếp điểm chuyển đổi thiết bị dùng để đưa dòng điện vào mạch điện chọn chọn nấc phân áp đặt (bảo quản) hộp chứa cầu tiếp điểm chuyển đổi bên máy biến áp 2.2 Trở kháng chuyển Bộ chọn nấc Bộ chọn nấc Cuộn dây phân áp Điện trở chuyển Cầu tiếp điểm chuyển đổi Điện kháng chuyển Cầu tiếp điểm chuyển đổi a) Kiểu điện trở chuyển b) Kiểu điện kháng chuyển Hình 2: Trở kháng chuyển Nhằm hạn chế dịng điện tuần hồn nối nấc phân áp trình thay đổi đầu phân áp, trở kháng chuyển đưa vào mạch điện cầu tiếp điểm chuyển đổi Trên hình kiểu điện kháng kiểu điện trở Nói chung, kiểu điện kháng sử dụng cấp điện áp thấp dung lượng nhỏ kiểu điện trở sử dụng cho cấp điện áp cao dung lượng lớn Trong kiểu điện kháng chuyển, hai phận đóng dịng điện đấu song song với chia đôi dòng điện tải Tại thời điểm chuyển nấc phân áp, cầu tiếp điểm chuyển đổi mở, đồng thời sau đóng phụ tải vào phía phía mở khơng tải Do kiểu điện kháng chuyển thiết kế dạng đặc tính làm việc liên tục nên cấu truyền động không cần thiết Kiểu điện trở chuyển có kiểu điện trở, kiểu điện trở kiểu điện trở (Hình 3) a) Loại điện trở b) Loại điện trở c) Loại điện trở Hình 3: Kiểu điện trở chuyển 2.3 Bộ chọn nấc phân áp: Các đầu chọn nấc phân áp (được đấu với đầu cuộn dây phân áp máy biến áp) đóng cầu tiếp điểm chuyển đổi, chọn nấc phân áp thực chuyển nấc phân áp khơng có dịng điện chạy qua nối kết với cầu tiếp điểm chuyển đổi Bộ chọn nấc phân áp không làm phát sinh hồ quang tiếp điểm đồng thời hao mịn khí phận nhỏ, không đáng kể chuyển động tương đối chậm Do đó, thường đặt chung vỏ với phần thân máy biến áp 2.4 Kiểu dao đảo cực kiểu cơng tắc chuyển đổi: Cuộn dây Cuộn dây Dao đảo cực Bộ chuyển nấc P K K P + Cuộn dây phân áp P 0Dao chuyển đổi Bộ chuyển nấc Điện trở chuyển Kiểu điện trở Cầu tiếp điểm chuyển đổi a) Kiểu dao đảo cực Cầu tiếp điểm chuyển đổi b) Kiểu dao chuyển đổi Hình 4: Dao đảo cực dao chuyển đổi Khi số đầu phân áp (đòi hỏi) tăng lên nhằm mở rộng miền điều chỉnh điện áp số đầu phân áp đưa từ cuộn dây phân áp tăng theo Tuy nhiên, số đầu phân áp cần thiết cần đáp ứng (thỏa mãn) nửa số đầu phân áp đồi hỏi nhờ việc thay đổi cách đấu nối cuộn dây phân áp cuộn dây Trên hình kiểu: kiểu dao đảo cực kiểu dao chuyển đổi Thông thường, kiểu dao đảo cực sử dụng cấp điện áp cao cơng suất lớn, cịn kiểu dao chuyển đổi sử dụng cấp trung áp hạ áp Tổn hao đồng loại dao đảo cực lớn so với loại dao chuyển đổi Ứng suất điện áp cuộn dây kiểu dao chuyển đổi nặng nề so với kiểu dao đảo cực Đối với kiểu dao chuyển đổi cần phải đưa đầu (nấc) chuyển đổi khỏi cuộn dây a Điều chỉnh thẳng - Loại điều chỉnh điện áp đơn giản - Tối thiểu: khơng có cuộn dây điều tiết mạch - Tối đa: tất cuộn dây điều tiết nằm 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 cuộn dây điều chỉnh mạch công tắc đảo chiều theo chiều thuận - Tối thiểu: tất cuộn dây điều chỉnh mạch công tắc đảo chiều theo chiều ngược c Điều chỉnh thơ/tinh - Có khối cuộn dây điều tiết thô cuộn dây điều tiết tinh - Tối đa: hai cuộn dây điều chỉnh mạch - Tối thiểu: khơng có hai cuộn dây điều chỉnh mạch 2.5 Quá trình 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 biến đổi điện áp đầu             Position1: Nấc phân áp vị trí a, dịng tải qua tiếp điểm A, điện áp = điện áp nấc a, U=Ua             Position2: Nấc điều áp bắt đầu hoạt động, tiếp điểm A mở, a1 khép, dòng tải qua tiếp điểm chính a, điện áp giữ nguyên II HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐỒNG HỒ NHIỆT ĐỘ Nguyên tắc làm việc: Đồng hồ nhiệt độ cuộn dây gắn thêm điện trở điều chỉnh để tạo độ tăng nhiệt độ cuộn dây so với lớp dầu cánh mô theo phụ tải qua máy biến áp Cảm biến nhiệt độ cuộn dây máy biến áp lắp vào lỗ dầu đỉnh thùng dầu (xem Hình 1) Khi tải máy biến áp 0, kim chỉ nhiệt kế cuộn dây máy biến áp là nhiệt độ dầu Khi tải máy biến áp thay đổi, dòng điện (tỷ lệ với tải) từ máy biến dòng chân sứ thu thập phần tử gia nhiệt điện thông qua biến đổi Nhiệt sinh phần tử gia nhiệt điện làm tăng dịch chuyển phần tử đàn hồi Điều có nghĩa là, nhiệt độ biểu thị nhiệt kế tổng nhiệt độ dầu biến đổi nhiệt độ cuộn dây tăng lên so với nhiệt độ dầu Hình 1 Biến dòng chân sứ Hớc đựng dầu Ớng mao dẫn Phần tử đốt nóng Điện trở điều chỉnh Bộ hiển thị nhiệt độ Hình Mặt ngoài và kích thước đồng hồ nhiệt độ Đặc tính nhiệt độ và dòng điện (xem hình 3) △T（℃） 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 Is（A） 0.74 0.80 0.86 0.92 0.98 1.04 1.09 1.14 1.19 1.24 1.28 1.32 1.36 1.40 1.44 Hình Temperature characteristic of electrical heating element Cài đặt và vận hành: - Kết nối dây: xem hình Hình Trước tiên hãy kết nối từ đồng hồ nhiệt độ vào đồng hồ hiển thị nhiệt độ (digitaltemperature indicator) và máy tính (computer) (xem hình 4) Đấu nối bộ tiếp điểm K1, K2, K3, K4 vào mạch điều khiển Cài đặt các tiếp điểm: Trước rời khỏi nhà máy, các tiếp điểm đã được cài đặt sau: K1 = 50°, K2 = 70°, K3 = 100°, K4 = 120° Đấu nối mạch dòng từ biến dòng chân sư vào chân hàng kẹp 17 và 18, Tách cầu tắt hàng kẹp 18 và 19 Hình Hình Các tiếp điểm đã được cài đặt: K1 = 50°, K2 = 70°, K3 = 100°, K4 = 120° Giới thiệu dấu nối: Hình - Hàng kẹp 1và 2: Nguồn cấp cho tranducer (AC/DC(100-260)V±10%) - Hàng kẹp đầu tín hiệu dòng (4-20) mA - Hàng kẹp 5, 6, 7; hàng kẹp 8, 9, 10; 11, 12, 13 hàng kẹp 14, 15, 16 tương ứng tiếp điểmh NO, NC K1, K2, K3 K4 Hàng kẹp 5, 8, 11 14 NC; hàng kẹp 6, 9, 12 15 NO, Hàng kẹp 7, 10, 13 16 chân chung - Biến dòng chân sứ đưa vào hàng kẹp 17, 18, Tách bỏ dây ngắn mạch đầu 18 19 kết nối đồng hồ đo AC với dãi đo thích hợp để theo dõi dịng Is, thực theo sơ đò (Hình 7) khơng xác Ngắt kết nối nguồn sau quy định kết nối dây ngắn mạch đầu 18 19 làm trạng thái ban đầu - Hãy nhớ siết chặt vít nắp đồng hồ sau kiểm tra tránh để ngăn nước mưa chảy vào sẽ làm ngắn mạch bị cháy Hình Để đặt tiếp điểm, nới lỏng ốc đầu kim đỏ, cố định ốc vị trí xoay vòng tỷ lệ kim đỏ điểm ốc xoay vị trí tiếp điểm cần đặt.Để kiểm tra lại tiếp điểm cách xoay cần đặn, lúc kim đồng hồ di chuyển đến vị trí nhiệt độ cần đặt Lưu ý: kiểm tra đồng hồ phải đặt vị trí thẳng đứng Vít điều chỉnh Hình 8: Bộ tiếp điểm Hình 9: Pocket/Well Installation Bảng so sánh nhiệt độ và dòng điện mA℃ ℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 4.000 5.067 6.133 7.200 8.267 9.333 10.400 11.467 12.533 13.600 14.667 15.733 16.800 17.867 18.933 20.000 4.107 5.173 6.240 7.307 8.373 9.440 10.507 11.573 12.640 13.707 14.773 15.840 16.907 17.973 19.040 4.213 5.280 6.347 7.413 8.480 9.547 10.613 11.680 12.747 13.813 14.880 15.947 17.013 18.080 19.147 4.320 5.387 6.453 7.520 8.587 9.653 10.720 11.787 12.853 13.920 14.987 16.053 17.120 18.187 19.253 4.427 5.493 6.560 7.627 8.693 9.760 10.827 11.893 12.960 14.027 15.093 16.160 17.227 18.293 19.360 4.533 5.600 6.667 7.733 8.800 9.867 10.933 12.000 13.067 14.133 15.200 16.267 17.333 18.400 19.467 4.640 5.707 6.773 7.840 8.907 9.973 11.040 12.107 13.173 14.240 15.307 16.373 17.440 18.507 19.573 4.747 5.813 6.880 7.947 9.013 10.080 11.147 12.213 13.280 14.347 15.413 16.480 17.547 18.613 19.680 4.853 5.920 6.987 8.053 9.120 10.187 11.253 12.320 13.387 14.453 15.520 16.587 17.653 18.720 19.787 4.960 6.027 7.093 8.160 9.227 10.293 11.360 12.427 13.493 14.560 15.627 16.693 17.760 18.827 19.893 - Để kiểm tra chỉ thị nhiệt độ của đồng hồ ta đo dòng điện đầu của tranduce và so sánh với bảng để đánh giá kết quả III HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM CHỈ THỊ NẤC PHÂN ÁP Hình 1: Sơ đồ khối S38 và Tranducer U5 Hình 2: Bộ Tranducer U5 (MR) Ví dụ: bộ OLTC có 19 nấc, mỗi nấc 10 Ω (18x10 Ω) (xem hình 1) - Điều nấc phân áp về nấc - Đo điện trở đầu của mâm điện trở tại khối S38 tại hàng kẹp 1,2 (xem hình 1) - Lần lượt đo từ nấc đến nấc 19 giá trị đo được sau: + Kiểm tra bằng cách sử dụng một đồng hồ đo ohm đo chân 1, + Từ nấc đến nấc 19 giá trị điện trở sẽ đo được (xem bảng 1) + Đo chân 1, giá trị này phải ≤ 180 ohm ± 2% - Từ khối S38 chân 1, 2, lần lượt ta đấu vào Input Tranducer U5 chân 1, 2, (xem hình 1) - Cấp nguồn cho bộ U5: Chân 10,11 + AC: 48-260V/50-60Hz; + DC: 48-368V - Đầu Output (U5): 4-20mA (xem hình 1) VD: 19 nấc (18 đoạn) x 10 Ω = 180 Ω Giá trị điện trở S38 và dòng đầu Output (U5) sẽ đo được bảng Bảng Nấc 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Rs (Ω) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 I Output (mA) 4,00 4,89 5,78 6,67 7,56 8,45 9,34 10,23 11,12 12,01 12,90 13,79 14,68 15,57 16.46 17,35 18,24 19,12 20,00 SCMT-2 2-R10P Bias TAP Zero Rs Shooter IV PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CHỤP SĨNG BỘ OLTC BẰNG MÁY CHỤP SÓNG TM 1600 1/ Sơ đố đấu dây : - Các cuộn dây không tham gia phép đo nối tắt lại nối đất - Cuộn dây tham gia phép đo : pha cần đo đấu nối theo sơ đồ đo, hai pha cịn lại nối tắt với trung tính - Sử dụng nguồn đo chiều 60 – 200V, đòi hỏi phẳng (accu), không sử dụng nguồn chiều qua chỉnh lưu - Biến trở điều chỉnh khoảng 150Ω, để dòng cung cấp khoảng 0,1 – 0,12A 2/ Phần cài đặt : - Xoay nút chế độ máy in PRINT MOD vị trí - Khởi động máy, xuất hình : - Chọn menu SETUP, cài đặt thời gian đo hình sau : - Nhấn ESC để trở hình ban đầu - Chọn menu CHAN cài đặt hình sau : - Để trỏ A, nhấn ENTER, cài đặt hình sau : - Nhấn ESC để trở hình ban đầu - Chọn menu PRINT cài đặt hình sau : - Chọn MOD cài đặt hình sau : - Chọn ON kiểm tra cài đặt hình sau: (Kênh B khơng sử dụng tắt - OFF) - Chọn OFF kiểm tra cài đặt hình sau: (Kênh B’ hay kênh C khơng sử dụng tắt - OFF) - Chọn OFF kiểm tra cài đặt hình sau: (Kênh thời gian tắt OFF) - Chọn OFF kiểm tra cài đặt kênh 16 hình sau : (Kênh thời gian đến 16 tắt – OFF) - Nhấn ESC để trở hình ban đầu - Chọn menu DISP cài đặt hình sau : - Nhấn ENTER cài đặt hình sau: - Thực phép đo 3/ Kết đo : - Kết đo có dạng sau : - Để giãn hình sơ đồ đo cho dễ xem, ta cài đặt chế độ in nhỏ lại (bắt đầu hành trình đo cách hết hành trình đo khoảng 80ms) hình sau: - Cho in lại kết đo sau giãn rộng biên độ, có dạng sau: - Trả giá trị cài đặt ban đầu hình sau tiếp tục thực phép đo khác 4/ Tiêu chuẩn thời gian chuyển nấc PC-4 PC-9 (Liện Xô) : Loại t1 : ab (ms) t2 : bc (ms) t3 : cd (ms) t∑ : ad (ms) t4 (ms) PC-4  12 0,1 –  12  45  25 PC-9  12 0,1 –  12 35 – 50 8 - Về rung : độ dài điểm d rung lớn ≤ ms - t4 : khoảng cách điểm rung cuối chuyển nấc Nếu điểm rung sau cơng tắt K làm việc tính điểm rung trước điểm cắt chuyển nấc (như hình vẽ : lấy từ điểm d đến điểm rung cuối cùng) * Đồ thị vòng chuyển nấc PC-4 PC-9 : Kiểu Tiếp điểm cũ mở Tiếp điểm đóng Tiếp điểm dây lửa làm việc (cơng tắc K) PC-4 – 12 vòng 12 – 21 25 – 29 33  PC-9 – 12 vòng 13 – 21 25 – 30 33  Hoàn tất chu trình * Với chuyển nấc MR : (tiêu chuẩn đồ thị vòng) - Tùy theo kiểu truyền động - Chỉ đếm số vòng quay chuyển nấc tính từ kim đồng hồ chuyển nấc làm việc đến công tắc K làm việc (chuyển mạch) tùy theo chiều tăng nấc hay giảm nấc Sau đó, ta tiếp tục quay hồn thành chu trình chuyển nấc (kim đồng hồ chuyển nấc vào điểm vùng tô đen) Sự lệch số vòng quay phải nằm tiêu chuẩn (tùy theo kiểu truyền động) ... việc: Đồng hồ nhiệt độ cuộn dây gắn thêm điện trở điều chỉnh để tạo độ tăng nhiệt độ cuộn dây so với lớp dầu cánh mô theo phụ tải qua máy biến áp Cảm biến nhiệt độ cuộn dây máy biến áp lắp vào... vấn đề chọn máy biến áp kết hợp với điều áp tải Hướng dẫn lựa chọn OLTC Sự lựa chọn OLTC cho máy biến áp phải thận trọng, OLTC phần nhỏ tồn chi phí tồn máy biến áp cần sử dụng Tuy nhiên, kinh nghiệm. .. truyền động Đầu chuyển nấc Khối điều khiển động truyền động Máy lọc dầu Bộ chọn đầu phân áp Khung máy biến áp (Lõi, cuộn dây, …) Dao đảo cực Vỏ máy biến áp Hình 1: Cấu tạo điều áp tải Hình 2: Bộ