Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9890-2:2013 IEC/TS 60871-2:1999 TỤ ĐIỆN CÔNG SUẤT NỐI SONG SONG DÙNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH LỚN HƠN 000 V - PHẦN 2: THỬ NGHIỆM ĐỘ BỀN ĐIỆN Shunt capacitors for a.c power systems having a rated voltage above 000 V - Part 2: Endurance testing Lời nói đầu TCVN 9890-2:2013 hoàn toàn tương đương với IEC/TS 60871-2:1999; TCVN 9890-2:2013 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ tiêu chuẩn TCVN 9890 (IEC 60871) Tụ điện công suất nối song song dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định lớn 000 V gồm phần sau: TCVN 9890-1:2013 (IEC 60871-1:2005), Phần 1: Yêu cầu chung TCVN 9890-2:2013 (IEC/TS 60871-2:1999), Phần 2: Thử nghiệm độ bền điện TCVN 9890-3:2013 (IEC/TR 60871-3:1996), Phần 3: Bảo vệ tụ điện dãy tụ điện TCVN 9890-4:2013 (IEC 60871-4:1996), Phần 4: Cầu chảy bên TỤ ĐIỆN CÔNG SUẤT NỐI SONG SONG DÙNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH LỚN HƠN 000 V - PHẦN 2: THỬ NGHIỆM ĐỘ BỀN ĐIỆN Shunt capacitors for a.c power systems having a rated voltage above 000 V - Part 2: Endurance testing Quy định chung 1.1 Phạm vi áp dụng mục đích Tiêu chuẩn áp dụng cho loại tụ điện phù hợp với IEC 60871-1 đưa yêu cầu thử nghiệm chu kỳ điện áp thử nghiệm lão hóa loại tụ điện 1.2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu có ghi năm cơng bố, áp dụng nêu Đối với tài liệu không ghi năm công bố, áp dụng (kể sửa đổi) IEC 60871-1:1997 1, Shunt capacitors for a.c power systems having a rated voltage above 000 V Part 1: General - Performance, testing and rating - Safety requirements - Guide for installation and operation (Tụ điện công suất nối song song dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định lớn 000 V - Phần 1: Yêu cầu chung - Tính năng, thử nghiệm thơng số đặc trưng - Yêu cầu an toàn - Hướng dẫn lắp đặt vận hành) IEC 60996:1989, Method for verifying accuracy of tan delta measurements applicable to capacitors (Phương pháp kiểm tra độ xác phép đo tang delta áp dụng cho tụ điện) 1.3 Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn này, áp dụng định nghĩa IEC 60871-1 định nghĩa sau: 1.3.1 Khối (tụ điện) thử nghiệm (test (capacitor) unit) Một khối (tụ điện) chế tạo, khối đặc biệt tương đương với khối chế tạo liên quan đến đặc tính cần kiểm tra thử nghiệm chu kỳ điện áp thử nghiệm lão hóa Các khối để thử nghiệm chu kỳ điện áp để thử nghiệm lão hóa có thiết kế khác (Những giới hạn thiết kế khối thử nghiệm nêu chi tiết Phụ lục B) Đã có TCVN 9890-1:2013 hồn tồn tương đương với IEC 60871-1:2005 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 1.3.2 Phần tử có thiết kế tương đương (comparable element design) Dải phần tử kết cấu có tính tương đương, quy trình thử nghiệm, với phần tử khối chế tạo (xem Phụ lục B để biết chi tiết giới hạn thiết kế) 1.3.3 Cách điện phần tử (inter-element insulation) Cách điện hai phần tử nối nối tiếp, bao gồm: - vịng bên ngồi lớp cách điện quanh điện cực phần tử, - lớp cách điện riêng rẽ đặt hai phần tử Lớp cách điện riêng rẽ trùm ngồi chiều rộng (hoặc) chiều dài phần tử trải phẳng (xem Phụ lục C) Yêu cầu chất lượng thử nghiệm 2.1 Yêu cầu thử nghiệm 2.1.1 Phân loại thử nghiệm Thử nghiệm chu kỳ điện áp thử nghiệm điển hình thực để đảm bảo rằng, dải nhiệt độ từ nhiệt độ danh định thấp đến nhiệt độ phòng, chu kỳ điện áp lặp lặp lại không gây đánh thủng chất điện môi Thử nghiệm lão hóa thử nghiệm điển hình thực để đảm bảo trình suy giảm chất lượng tăng ứng suất điện áp nhiệt độ tăng cao không làm cho điện môi hỏng sớm Cả hai thử nghiệm phải nhà chế tạo thực thử nghiệm điển hình hệ thống điện môi cụ thể (không thực thông số đặc trưng tụ điện, kết thử nghiệm áp dụng cho dải rộng thông số đặc trưng tụ điện phạm vi giới hạn xác định Phụ lục B) Người mua cung cấp chứng nêu chi tiết kết thử nghiệm có yêu cầu 2.1.2 Thử nghiệm độ bền yêu cầu Các thử nghiệm chu kỳ điện áp thử nghiệm lão hóa phải thực theo trình tự Một nhóm khối thử nghiệm phải chịu thử nghiệm chu kỳ điện áp, nhóm khác chịu thử nghiệm lão hóa, nhà chế tạo cung cấp nhóm khối cho hai thử nghiệm Điện áp dùng để thử nghiệm phải có tần số 50 Hz 60 Hz, ngoại trừ thử nghiệm theo 2.1.2.1 sử dụng điện áp chiều theo 9.2 IEC 60871-1 2.1.2.1 Thử nghiệm thường xuyên Khối thử nghiệm phải chịu thử nghiệm thường xuyên điện áp cực (xem IEC 60871-1, Điều 9) với biên độ để đạt điện áp thử nghiệm phần tử 2.1.2.2 Ổn định khối tụ điện trước thử nghiệm Khối thử nghiệm phải chịu điện áp không nhỏ 1,1 U N nhiệt độ môi trường không nhỏ +10 °C khoảng thời gian khơng nhỏ 16 h CHÚ THÍCH: Ổn định thực nhằm đảm bảo ổn định đặc tính điện mơi khối thử nghiệm 2.1.2.3 Đo điện dung ban đầu tổn thất điện mơi Khối thử nghiệm phải đặt 12 h tình trạng khơng đóng điện tủ có lưu thơng khơng khí cưỡng có nhiệt độ chọn khoảng từ +60 °C đến +75 °C với sai lệch cho phép ± °C Sau khối thử nghiệm nhiệt độ mơi trường đó, phải chịu điện áp UN Điện dung tổn thất điện môi phải đo khoảng 4,5 đến 5,5 sau đặt điện áp CHÚ THÍCH 1: Cần tn thủ quy trình đo theo 7.1 8.1 IEC 60871-1, ngoại trừ yêu cầu nhiệt độ thời gian đo theo điều CHÚ THÍCH 2: Thay thực thử nghiệm nhiệt độ môi trường, khối thử nghiệm cách nhiệt để tránh suy giảm nhiệt độ khối thử nghiệm trước hoàn thành phép đo 2.1.2.4 Điện áp thử nghiệm LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Đối với tụ điện phải chịu điện áp, độ, v.v cao (ví dụ xem thích 9.1 IEC 60871-1 31.1 IEC 60871-1), biên độ điện áp thử nghiệm sử dụng thử nghiệm chu kỳ điện áp (xem 2.1.3 Phụ lục A) phải tăng tương ứng 2.1.3 Thử nghiệm chu kỳ điện áp 2.1.3.1 Phương pháp thử Khối thử nghiệm phải đặt tối thiểu 12 h trạng thái khơng đóng điện tủ kín có lưu thơng khơng khí cưỡng có nhiệt độ khơng vượt giới hạn cấp nhiệt độ (xem 4.1 IEC 60871-1) Sau đó, khối thử nghiệm đặt khơng khí khơng có gió lùa nhiệt độ môi trường khoảng từ +15 °C đến +35 °C Trong vòng sau mang khỏi tủ có thơng gió, khối thử nghiệm phải chịu điện áp 1,1 UN Nếu thực vòng trước đặt điện áp, khối thử nghiệm phải cách nhiệt để tránh bị nung nóng mức Trong vòng sau đặt điện áp, phải đặt điện áp 2,25UN khoảng thời gian 15 chu kỳ mà khơng có gián đoạn điện áp, sau lại trì điện áp 1,1UN khơng có gián đoạn điện áp Sau khoảng thời gian từ 1,5 đến điện áp 1,1UN, mức điện áp tương đương khác lại đặt vào trình lặp lại Hàng ngày, khối thử nghiệm phải chịu tổng cộng 130 đến 170 giai đoạn điện áp, giai đoạn gồm 15 chu kỳ Khối thử nghiệm sau lại phải đặt vào tủ làm mát có thơng gió 12 h trạng thái khơng đóng điện thử nghiệm phải tiếp tục ngày khối thử nghiệm chịu tổng cộng 850 giai đoạn điện áp, giai đoạn gồm 15 chu kỳ (tổng cộng 12 750 chu kỳ điện áp) CHÚ THÍCH 1: Các yêu cầu chi tiết dạng điện áp dung sai cho Phụ lục A CHÚ THÍCH 2: Thử nghiệm nên tiến hành liên tục nhiều ngày Cho phép ngắt quãng với điều kiện khối thử nghiệm giữ tủ thơng gió trạng thái khơng đóng điện suốt thời gian thử nghiệm bị gián đoạn 2.1.3.2 Phép đo cuối điện dung tổn thất điện môi Các phép đo theo 2.1.2.3 phải lặp lại nhiệt độ, điện áp tần số vòng hai ngày sau kết thúc thử nghiệm 2.1.3.1 2.1.3.3 Tiêu chí chấp nhận Không xảy đánh thủng thử nghiệm hai khối, khối bị đánh thủng chấp nhận thử nghiệm ba khối Phép đo điện dung thực 2.1.2.3 2.1.3.2 không khác lượng tương ứng với việc đánh thủng phần tử tác động cầu chảy bên 2.1.4 Thử nghiệm lão hóa 2.1.4.1 Phương pháp thử Nhiệt độ điện mơi q trình thử nghiệm lão hóa phải giá trị cao hai giá trị nhiệt độ sau: a) 60 oC b) tổng nhiệt độ trung bình cao 24 h (xem IEC 60871-1, Bảng 1) độ tăng nhiệt điện môi kết thúc thử nghiệm ổn định nhiệt khối chế tạo (xem IEC 60871-1, Điều 13) CHÚ THÍCH: Nhiệt độ điện mơi đo nhiệt ngẫu ước lượng từ phép đo điện dung kết thúc thử nghiệm ổn định nhiệt sử dụng đường đặc tính điện dung - nhiệt độ ước lượng từ mối tương quan nhiệt độ bên bên thiết lập trước ví dụ cách sử dụng tụ điện giả kiểu điện trở mô tả IEC 60996 Trong suốt trình thử nghiệm, khối thử nghiệm phải đặt tủ có nhiệt độ điều chỉnh để đạt nhiệt độ yêu cầu điện môi Nhiệt độ môi trường phải giữ ổn định với dung sai từ -2 °C đến +5 °C Trước đóng điện, khối thử nghiệm phải giữ ổn định môi trường 12 h Do thời gian thử nghiệm dài, cho phép có gián đoạn điện áp Trong khoảng thời gian gián đoạn này, khối thử nghiệm phải giữ môi trường kiểm soát Nếu nguồn cấp cho tủ thử nghiệm bị cắt, nhiệt độ môi trường phải đạt lại 12 h trước đóng điện lại cho khối thử nghiệm LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Thời gian thử nghiệm phải phụ thuộc vào điện áp thử nghiệm Cần tuân theo điều kiện thử nghiệm sau: Điện áp thử nghiệm Thời gian thử nghiệm h 1,25 UN 000 1,40 UN 000 2.1.4.2 Phép đo cuối điện dung tổn thất điện môi Các phép đo theo 2.1.2.3 phải lặp lại nhiệt độ, điện áp tần số vòng ngày sau kết thúc thử nghiệm 2.1.4.1 2.1.4.3 Tiêu chí chấp nhận Khơng xảy đánh thủng thử nghiệm hai khối, khối bị đánh thủng chấp nhận thử nghiệm ba khối Phép đo điện dung thực 2.1.2.3 2.1.4.2 không khác lượng tương ứng với việc đánh thủng phần tử tác động cầu chảy bên 2.1.5 Tính hợp lệ thử nghiệm Thử nghiệm độ bền thử nghiệm phần tử (thiết kế thành phần điện mơi chúng), q trình chế tạo phần tử lắp vào khối tụ điện 2.1.5.1 Thay đổi thiết kế khối tụ điện Mỗi thử nghiệm độ bền áp dụng cho thiết kế khác tụ điện, khác biệt so với thiết kế thử nghiệm nằm giới hạn nêu Phụ lục B 2.1.5.2 Thay đổi điều kiện vận hành Mỗi thử nghiệm độ bền áp dụng cho điều kiện vận hành khác theo mục sau: - khối tụ điện có cấp nhiệt độ thấp cao cấp nhiệt độ khối tụ điện thử nghiệm chu kỳ điện áp; - khối tụ điện có cấp nhiệt độ cao thấp cấp nhiệt độ khối tụ điện thử nghiệm lão hóa; - thử nghiệm thực tần số 50 Hz áp dụng cho khối tụ 60 Hz (và tần số thấp hơn) ngược lại PHỤ LỤC A (quy định) DẠNG SÓNG QUÁ ĐIỆN ÁP Điện áp thử nghiệm phải có tần số 50 Hz 60 Hz Quá điện áp phải đặt liên tục với điện áp ổn định khoảng từ 1,05 U N đến 1,15 UN Giới hạn biên độ điện áp điện áp không đổi cho Hình A.1 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Hình A.1 - Giới hạn thời gian biên độ giai đoạn điện áp Các giá trị thời gian, khơng kể T1, tính số chu kỳ tần số thử nghiệm T1 khoảng thời gian 1,5 đến hai giai đoạn điện áp liên tiếp PHỤ LỤC B (quy định) YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT KẾ PHẦN TỬ TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ THIẾT KẾ KHỐI TỤ ĐIỆN THỬ NGHIỆM B.1 Tiêu chí thiết kế phần tử thử nghiệm Thiết kế phần tử thử nghiệm coi tương đương với phần tử khối tụ chế tạo thỏa mãn yêu cầu sau: a) phần tử thử nghiệm phải có số lớp vật liệu rắn điện môi phải tẩm với loại chất lỏng Trong thử nghiệm chu kỳ điện áp, điện áp danh định ứng suất điện phải cao Trong thử nghiệm lão hóa, điện mơi phải nằm khoảng từ 70 % đến 130 % chiều dày phải có ứng suất điện danh định cao Khi điện môi chứa phim giấy, giá trị ứng suất sử dụng để so sánh giá trị ứng suất vật liệu rắn, tính theo độ dày vật liệu rắn số điện môi tương ứng vật liệu b) thành phần điện môi vật liệu rắn phải giống nhau, ví dụ tồn phim, tồn giấy phim-giấy-phim, v.v ; c) vật liệu điện môi thể rắn lỏng phải đáp ứng đặc tính kỹ thuật giống nhà chế tạo; d) thiết kế nhôm phải giống nhau: - đặc tính kỹ thuật giống nhà chế tạo; - độ dày khoảng ±20 %; - mép kim loại mở rộng không mở rộng; - mép kim loại gấp lại (hoặc) đầu bị cắt đặc trưng thiết kế; - nhiều phải có lề tự do; e) kết nối phần tử phải kiểu, ví dụ dùng dải hàn, v.v ; f) chiều rộng phần tử (chiều rộng kim loại có ích) phép thay đổi khoảng từ 50 % đến 400 % chiều dài phần tử (chiều dài kim loại có ích) phép thay đổi khoảng từ 30 % đến 300 % (xem Phụ lục C) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn B.2 Thiết kế khối thử nghiệm Khối thử nghiệm coi tương đương với khối chế tạo đáp ứng yêu cầu sau: a) phần tử thỏa mãn yêu cầu Điều B.1 phải lắp đặt giống nhau, phải có lớp cách điện phần tử mỏng hơn, ép phạm vi dung sai chế tạo, v.v , so với khối tụ chế tạo; b) bốn số phần tử phải nối công suất không nhỏ 30 kvar điện áp danh định (50 Hz) Tất phần tử nối với phải đặt liền kề với Với khối tụ thử nghiệm chu kỳ điện áp, tối thiểu phải bố trí lớp cách điện phân tử cho thử nghiệm này, khối tụ phải chịu chênh lệch điện áp xảy hai phần tử nối nối tiếp CHÚ THÍCH: Các phần tử nối song song nối tiếp với theo cách để phù hợp với thiết bị thử nghiệm Đối với khối dùng cho thử nghiệm lão hóa, tất phần tử nối song song c) đấu nối bên phần tử thử nghiệm có kích thước lớn để chịu dịng điện tăng cao do, ví dụ số lớn phần tử nối song song; d) lớp cách điện với vỏ chứa phải dày dày hơn; CHÚ THÍCH: Yêu cầu nhằm đảm bảo việc ngâm tẩm sấy khô giống với khối chế tạo Yêu cầu điện trở cách điện lớp cách điện với vỏ chứa xét đến thử nghiệm theo Điều 10, 15, 16 IEC 60871-1 e) vỏ chứa theo thiết kế tiêu chuẩn nhà chế tạo phải nằm giới hạn kích thước so với vỏ chứa chế tạo hàng loạt sau: - chiều sâu vỏ chứa: 50 % đến 200 %; - chiều cao vỏ chứa: 50 % đến 400 %; - chiều rộng vỏ chứa: 50 % đến 200 %; CHÚ THÍCH: Các khoảng biến thiên kích thước vỏ chứa cần thiết phép thay đổi kích cỡ phần tử Vật liệu làm vỏ chứa phải giống nhau, nhiên sử dụng sơn khác Thiết kế cách điện xuyên số lượng cách điện xuyên điều chỉnh cho phù hợp với điện áp và/hoặc dịng điện thử nghiệm; f) q trình sấy ngâm tẩm phải giống với trình sản xuất bình thường; g) tất khía cạnh cịn lại, khối thử nghiệm phải có loại linh kiện, ví dụ kiểu điện trở phóng điện, cầu chảy bên trong, có quy trình chế tạo với khối chế tạo hàng loạt PHỤ LỤC C (tham khảo) XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA PHẦN TỬ VÀ VỎ CHỨA TỤ ĐIỆN C.1 Phần tử ép phẳng Phần tử ép phẳng theo phương chiều cao LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình C.1 - Phần tử ép phẳng Chiều dài phần tử chiều dài (tác dụng) đạt cách tở phần tử theo phương chiều dài C.2 Vỏ chứa tụ điện Hình C.2 - Vỏ chứa tụ điện Chiều cao xác định từ mặt lắp cách điện xuyên đến mặt đối diện Thông thường chiều dài phần tử ép phẳng tương ứng với chiều sâu vỏ chứa Tùy vào thiết kế, phương chiều rộng phần tử tương ứng với chiều cao chiều rộng vỏ chứa MỤC LỤC Lời nói đầu Quy định chung 1.1 Phạm vi áp dụng mục đích 1.2 Tài liệu viện dẫn 1.3 Thuật ngữ định nghĩa Yêu cầu chất lượng thử nghiệm Phụ lục A (quy định) - Dạng sóng điện áp Phụ lục B (quy định) - Yêu cầu thiết kế phần tử tương đương thiết kế khối tụ điện Phụ lục C (tham khảo) - Xác định kích thước phần tử vỏ chứa tụ điện LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162