Luận văn Nghiên cứu, hoàn thiện và làm chủ quy trình kiểm tra cuộn dây thứ cấp pdf

Luận văn Nghiên cứu, hoàn thiện và làm chủ quy trình kiểm tra cuộn dây thứ cấp 1. Mục đích: Nghiên cứu các giải pháp nhằm hoàn thiện quy trình kiểm tra cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng điện trung thế, đánh giá về cách điện, cực tính , sai số và kích thước chuẩn để đảm bảo chất lượng sản phẩm 2. Phạm vi ứng dụng: Áp dụng cho việc kiểm tra cuộn dây của máy biến dòng điện trung thế. 3. Tài liệu tham khảo: - Biến dòng mẫu CT-12 No 63120 (Nhật) - Biến dòng mẫu ITRN No 968203 (Đức) - Cầu đo AZT No 235 và 123456 (Nga) - Tiêu chuẩn: QCVN 18:2007/BKHCN, IEC 61082, IEC 60044-1 - Hướng dãn đo kiểm trên máy đo - Bản vẽ thiết kế sản phẩm. - Hướng dẫn sấy cuộn dây bằng lò sấy chân không. - Tiêu chuẩn QCVN 18:2007/BKHCN, IEC 61082, IEC 60044-1 - Sổ tay chất lượng sản phẩm 4. Các tiêu chuẩn về máy biến dòng. Hiện nay trên thế giới có nhiều bộ tiêu chuẩn về thiết bị điện nói chung và máy biến dòng nói riêng. Trong đó có thể kể đến bộ tiêu chuẩn của các tổ chức có uy tín tên thế giới như IEEE (Institute ofElectrical and Electronics Engineers), IEC (International Electrotechnical Commission), ANSI (American National Standards Institute), Ở nước ta cũng có quy định về trang bị điện, thiết bị điện nói chung, còn đối với máy biến dòng chúng ta có tiêu chuẩn TCVN 7691-1:2007 được viết theo nội dung của tiêu chuẩn IEC60044-1:2003. Đây là một bộ tiêu chuẩn áp dụng cho các máy biến dòng chế tạo mới được sử dụng cùng với các thiết bị đo điện và thiết bị bảo vệ bằng điện có tần số nằm trong dải 15Hz đến 100Hz. Trong bộ tiêu chuẩn này nêu đầy đủ các quy định về máy biến dòng, từ định nghĩa, các điều kiện vận hành, các thông số kỹ thuật, yêu cầu về thiết kế cũng như các hạng mục thử nghiệm và các yêu cầu bổ sung đối với các loại biến dòng khác nhau. Sai số tỷ số là sai số của máy biến dòng gây ra trong phép đo dòng điện và do tỷ số biến dòng thực tế khác với tỷ số biến dòng danh định. Sai số tỷ số, tính bằng phần trăm, được xác định theo công thức: Sai số tỷ số % = 2 1 1 ( ) 100 n K I I I − × Trong đó: • K n - tỷ số biến dòng danh định, • I 1 - dòng điện sơ cấp thực tế, • I 2 - dòng điện thứ cấp thực tế khi có dòng điện sơ cấp I 1 chạy qua trong điều kiện đo. Sai số góc pha là độ lệch về góc pha giữa vectơ dòng điện sơ cấp và vectơ dòng điện thứ cấp, chiều của vectơ được chọn sao cho góc lệch bằng 0 đối với máy biến dòng lý tưởng. Góc lệch pha được coi là dương nếu vec tơ dòng thứ cấp vượt trước vec tơ dòng sơ cấp. Góc lệch pha thường được biểu thị bằng phút hoặc centiradian. (Định nghĩa này chỉ đúng với dòng điện hình sin) Sai số hỗn hợp là giá trị hiệu dụng của độ lệch giữa giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp và giá trị tức thời của dòng điện thứ cấp nhân với tỷ số biến đổi danh định, ứng với dấu cộng của dòng điện sơ cấp và dòng điện thứ cấp tương ứng với quy ước về ghi nhãn đầu nối. Sai số hỗn hợp thường được biểu thị bằng phần trăm giá trị hiệu dụng của dòng điện sơ cấp theo công thức: 2 2 1 0 1 100 1 ( ) T c n K i i dt I T ε = − ∫ Trong đó: • K n - tỷ số biến đổi danh định, • I 1 - giá trị hiệu dụng của dòng điện sơ cấp, • i 1 - giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp, • i 2 - giá trị tức thời của dòng điện thứ cấp, • T - thời gian của một chu kỳ. 4.1. Yêu cầu cấp chính xác đối với máy biến dòng đo lường - Ấn định cấp chính xác đối với máy biến dòng đo lường Đối với máy biến dòng đo lường, cấp chính xác được ấn định bởi sai số dòng điện lớn nhất cho phép tính bằng phần trăm tại giá trị dòng điện danh định đã quy định đối với cấp chính xác tương ứng. - Cấp chính xác tiêu chuẩn Cấp chính xác tiêu chuẩn đối với máy biến dòng đo lường là: 0,1 0,2 0,5 1 3 5 - Giới hạn sai số dòng điện và độ lệch pha đối với máy biến dòng đo lường Đối với cấp chính xác 0,1 - 0,2 - 0,5 và 1, sai số dòng điện và độ lệch pha ở tần số danh định không được vượt quá giá trị cho trong bảng dưới đây khi tải thứ cấp nằm trong phạm vi 25% đến 100% tải danh định. Cấp chính xác ± phần trăm sai số dòng điện (tỷ số) ứng với phần trăm dòng điện danh định cho dưới đây ± độ lệch pha ứng với phần trăm dòng điện danh định cho dưới đây Phút Centi radian 5 20 100 120 5 20 100 120 5 20 100 120 0,1 0,2 0,5 1 0,4 0,75 1,5 3,0 0,2 0,35 0,75 1,5 0,1 0,2 0,5 1,0 0,1 0,2 0,5 1,0 15 30 90 180 8 15 45 90 5 10 30 60 5 10 30 60 0,45 0,9 2,7 5,4 0,24 0,45 1,35 2,7 0,15 0,3 0,9 1,8 0,15 0,3 0,9 1,8 Bảng 4.Error! No text of specified style in document 1 Bảng giới hạn sai số và độ lệch pha cho máy biến dòng đo lường Đối với cấp chính xác 0,2S và 0,5S, sai số dòng điện và độ lệch pha ở tần số danh định không được vượt quá giá trị cho trong bảng dưới đây khi tải thứ cấp nằm trong phạm vi 25% đến 100% tải danh định Cấp chín h ± phần trăm sai số dòng điện (tỷ số) ứng với phần trăm dòng điện danh định ± độ lệch pha ứng với phần trăm dòng điện danh định cho dưới đây Phút Centi radian 1 5 20 10 0 12 0 1 5 20 10 0 12 0 1 5 20 10 0 120 0,2S 0,5S 0,75 1,5 0,3 5 0,7 5 0,2 0,5 0,2 0,5 0,2 0,5 30 90 15 45 10 30 10 30 10 30 0, 9 2, 7 0,4 5 1,3 5 0,3 0,9 0,3 0,9 0,3 0,9 Bảng4. Error! No text of specified style in document 2 Bảng giới hạn sai số và độ lệch pha cho máy biến dòng đo lường Tải thứ cấp dùng cho mục đích thử nghiệm cần có hệ số công suất 0,8; đối với tải nhỏ hơn 5VA thì hệ số công suất là 1,0. Trong mọi trường hợp, tải thử nghiệm không được nhỏ hơn 1VA. 4.2. Yêu cầu cấp chính xác đối với máy biến dòng bảo vệ - Hệ số giới hạn độ chính xác tiêu chuẩn Hệ số giới hạn độ chính xác tiêu chuẩn là: 5 - 10 - 15 - 20 - 30 - Cấp chính xác đối với máy biến dòng bảo vệ - Cấp chính xác thiết kế Đối với máy biến dòng bảo vệ, cấp chính xác được thiết kế thông qua phần trăm sai số hỗn hợp lớn nhất tại giới hạn dòng sơ cấp có độ chính xác danh định đã đề ra đối với cấp chính xác có liên quan. * Cấp chính xác tiêu chuẩn Cấp chính xác tiêu chuẩn của máy biến dòng bảo vệ là 5P và 10P * Giới hạn sai số đối với máy biến dòng bảo vệ Ở tần số danh định với tải danh định nối vào mạch, sai số dòng điện, độ lệch pha và sai số hỗn hợp không được vượt quá các giá trị cho trong bảng dưới đây: Cấp chính Sai số dòng điện (tỷ số) ở dòng sơ cấp Độ lệch pha ở dòng điện sơ cấp danh định Sai số hỗn hợp ở dòng điện giới hạn cấp Phút Centi radian 5P 10P ± 1 ± 3 ± 60 ± 60 ± 1,8 ± 1,8 5 10 Bảng4.Error! No text of specified style in document 3 Bảng giới hạn sai số cho máy biến dòng bảo vệ Tải thứ cấp dùng cho mục đích thử nghiệm cần có hệ số công suất 0,8 hoặc 1,0. 4.3. Các yêu cầu về vận hành của máy biến dòng trong hệ thống điện Máy biến dòng trong hệ thống điện thường được lắp đặt trên cột điện, tại các trạm hoặc trong tủ điện. Máy được đấu nối trực tiếp với điện áp trung thế, cao thế qua các đầu nối sơ cấp (đối với các máy biến dòng lắp đặt trong tủ điện hạ thế, thông thường dây cáp từ nguồn đưa vào được lồng xuyên qua cửa sổ máy biến dòng chính là dây sơ cấp), dòng điện có điện áp cao, trị số lớn phía sơ cấp sẽ được chuyển thành dòng tiêu chuẩn để cấp điện cho các mạch đo lường và bảo vệ nối với các đầu ra thứ cấp. Vì vậy, các hiện tượng trên đường dây (quá điện áp, quá dòng điện, sóng hài, ) sẽ ảnh hưởng trực tiếp lên máy biến dòng gây tác động không mong muốn lên các thiết bị nối phía sau máy biến dòng. Do đó, yêu cầu đối với máy biến dòng khi vận hành trong hệ thống điện là đảm bảo an toàn (không cháy, nổ) và đạt độ chính xác cần thiết của tín hiệu đầu ra thứ cấp, tránh gây sai số khi đo lường (đối với công tơ đo điện) hoặc tác động nhầm (đối với rơle bảo vệ). Trong các yêu cầu trên thì yêu cầu đạt độ chính xác cần thiết khi vận hành là yêu cầu quan trọng nhất. 4.4. Các yêu cầu về độ chính xác của máy biến dòng dùng cho mục đích bảo vệ trong hệ thống điện Các thiết bị bảo vệ phải làm việc trong điều kiện sự cố với dòng điện sơ cấp vượt quá nhiều lần so với dòng điện danh định, tuy vậy vẫn phải đảm bảo độ chính xác cần thiết. Trị số dòng điện sơ cấp ở đó CT còn đảm bảo được độ chính xác yêu cầu được gọi là dòng điện giới hạn theo độ chính xác. Tỷ số dòng điện giới hạn theo độ chính xác. Tỷ số dòng điện giới hạn theo độ chính xác và dòng điện danh định gọi là hệ số giới hạn theo độ chính xác. Với các máy biến dòng dùng cho thiết bị bảo vệ có cấp chính xác 5P và 10P, sai số cho phép về trị số (%) góc pha (phút) và sai số phức hợp c ε cho trong bảng 2.3. Tương ứng với điều kiện phụ tải thứ cấp CT bằng 100% phụ tải danh định, hệ số giới hạn tiêu chuẩn theo độ chính xác bằng 5, 10, 15, 20 và 30. Để kiểm tra máy biến dòng khi sai số về dòng điện và góc pha đã được xác định, phụ tải CT phải có cosφ = 0,8 (cảm kháng). Khi phụ tải bé hơn 5VA có thể cho phép cosφ = 1. Khi hệ số giới hạn theo độ chính xác càng lớn, công suất đầu ra của CT càng cao. Chẳng hạn phụ tải ở chế độ danh định là 10VA, với hệ số giới hạn theo độ chính xác bằng 30, ở chế độ ngắn mạch công suất đầu ra phía thứ cấp của CT có thể đạt đến 9000VA. Thông số của CT dùng cho đo lường thường được ký hiệu theo phụ tải danh định và cấp chính xác, chẳng hạn 15VA, cấp chính xác 0,5; còn CT dùng cho bảo vệ được ký hiệu theo phụ tải danh định, cấp chính xác và hệ số giới hạn theo độ chính xác, chẳng hạn 30VA, cấp chính xác 5P10. Trên hình 4.2.4 minh họa bằng đồ thị cách ký hiệu CT dùng cho bảo vệ theo cấp chính xác. I 1 * = I / 1 I 1dd 5 10 15 20 5 10 15 20 10P15 5P20 F =10% i F =5% i I 2 * = I / 2 I 2dd Hình 4.4 Minh họa bằng đồ thị ký hiệu của CT dùng cho bảo vệ Đối với bảo vệ chống chạm đất và nhiều loại bảo vệ khác, người ta quan tâm đến sức điện động E 2 trong cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng trong quan hệ với dòng điện từ hóa I 2 và điểm gập (Knee-point) trên đường cong từ hóa (hình 4.2.5). Điểm gập (E 2G , I 2G ) là điểm đặc trưng trên đường cong từ hóa, tại đó nếu muốn tăng sức từ động của máy biến dòng thứ cấp lên 10% thì phải tăng dòng điện từ hóa lên 50%. 0,1E 2G 0,5I 0G E 2G E 2 0 I 0G I 0 G Hình4.Error! No text of specified style in document 5 Xác định điểm gập G trên đường cong từ hóa của máy biến dòng 4.5. Các quan hệ sai số của máy biến dòng Đồ thị vecto của biến dòng cho ở hình 4.4.5. Dòng điện I 2 trùng pha với sức từ động I 2 w 2 , còn dòng điện I 1 và sức từ động I 1 w 1 trùng pha nhau. Điện áp U 2 trên tải do tải R 2 , X 2 tạo nên. Sức từ động E 2 gồm sụt áp trên tải U 2 và sụt áp trong cuộn dây thứ cấp với điện trở r 2 và x 2 . Từ thông Φ 0 sinh ra E 2 , vuông góc 90 0 với E 2 . Sức từ động I 0 w 1 (sức từ động từ hóa) sinh ra từ thôngΦ 0 . Hình 4.4-6 Đồ thị vecto của máy biến dòng Theo định luật bảo toàn dòng điện, ta có: I 0 w 1 = I 1 w 1 + I 2 w 2 Trong trường hợp lý tưởng, dòng từ hóa bằng 0, nên: I 1 w 1 = - I 2 w 2 hoặc theo môđun: I 0 /I 2 = w 2 /w 1 Với dòng điện định mức, ta có: 1dm 2dm 2 dm 2dm 1 1dm I w w K I w w = = = Với I 0 w 1 ≠ 0, sai số của biến dòng sẽ là: 1 1 2 2 1 1 I w I w I% .100% I w − ∆ = Nếu góc δ giữa vecto I1 và I2 bé, có thể coi hiệu số (I 1 w 1 - I 2 w 2 ) là hình chiếu của vecto I 0 w 1 trên trục hoành (đoạn thẳng AC). Sai số dòng điện càng lớn khi đoạn thẳng AC lớn. Sai số dòng điện của máy biến dòng có thể viết dưới dạng: 0 1 1 1 I w I% .sin( ).100% I w α ψ ∆ = − + (aa) Sai số góc của máy biến dòng (vì δ bé) sẽ là: 0 1 1 1 I w BC sin .cos( ).100% OC I w δ δ α ψ ≈ = = + ; rad Vì góc δ rất bé, nên sai số δ thường tính bằng phút: 0 1 0 1 1 1 1 1 I w I w 360.60 . .cos( ) 3440. .cos( ) 2 I w I w δ α ψ α ψ π = + = + ; (bb) trong đó: α là góc lệch pha giữa E2 và I2; ψ là góc tổn hao trong lõi thép. Từ các công thức (aa) và (bb) ta nhận thấy rằng, nếu dòng từ hóa càng bé thì sai số trị số dòng và sai số góc giảm. Mặt khác, nếu E 2 giảm (bằng cách tăng dòng điện I 2 , hoặc giảm tổng trở Z 2 của máy biến dòng), thì Φ giảm, dẫn đến giảm sai số của máy biến dòng. Vì vậy trạng thái làm việc của máy biến dòng là trạng thái ngắn mạch (Z 2 tải rất bé). Trong máy biến dòng, nếu mạch từ bị bão hòa (do dòng điện [...]... sai số lớn thì phải xem quấn bớc 1 và bớc 2 đúng bản vẽ cha, kiểm tra chủng loại TI - Góc lớn phải xem hiện tợng chập vòng hoặc chập lõi tôn - Chất lợng lõi tôn ảnh hởng rất lớn đến chất lợng, sai số biến dòng Nếu có sai số lớn cần kiểm tra lại quy trình ủ tôn - Nếu sai số nhỏ thì xem tiếp xúc K L và k l, các đầu hàn, kẹp tốt ch a, taro lại các đầu thứ cấp - Phải kiểm soát chặt chẽ khi đo bán thành... chẽ khi đo bán thành phẩm mới đổ bớc 1 vì khi máy đã hoàn chỉnh rất khó sửa chữa * Nguyên nhân gây ra sai số trị số và sai số góc của ca cun dõy th cp mỏy biến dòng, cách khắc phục và hiệu chỉnh: - Nếu sai số trị số lớn có thể do quấn sai số vòng dây sơ cấp hoặc thứ cấp hoặc nhầm chủng loại biến dòng Dựa vào sai số đo đợc ta sẽ chỉnh lại số vòng dây hoặc xác định lại củng loại của biến dòng - Nếu sai... diện dây quấn và mạch từ để máy biến dòng làm việc tin cậy Do đó tiết diện của mạch từ cuộn bảo vệ phải lớn để đảm bảo đờng đặc tính từ hóa ở điểm gấp nhiều lần Iđm của máy biến dòng - Cuộn đo lờng cấp 0,5 theo chủng loại biến dòng 5A hoặc 1A chỉ số quá dòng chỉ là (1,2 1,5)Iđm Do đó lõi từ có tiết diện vừa đủ để đạt cấp chính xác, không đợc lớn quá để khi có sự cố thì phải bão hòa nhanh để không làm. .. lại các lỗ ren và dùng giấy ráp đánh sạch các mặt tiếp xúc bị epoxy và các chất bẩn dính vào Sai số cũng có thể do tiết diện lõi tôn thiếu phải quấn bổ xung cho đủ tiết diện theo thiét kế - Nếu sai số góc lớn có thể do hiện tợng chập vòng dây, chập lõi tôn Phải quấn lại dây, làm vệ sinh sạch sẽ lõi tôn, nếu không đạt phải hủy bỏ lõi tôn * Theo tính toán máy biến dòng trung thế lõi tôn cuộn bảo vệ lớn... Kim tra cc tớnh 5.2 1 Mc ớch : Kim tra vic u ỳng cỏc u dõy theo thit k phc v vic bo v v o lng 3.3.2 Phng phỏp : Da vo mu gen quy nh u ni kim tra tng cp u dõy ca tt c cỏc cun dõy th cp tt c cỏc t s bin 5.3 Kim tra t s bin tt c cỏc t s bin 5.3.1 Mc ớch : Kim tra vic u ỳng cỏc u ra v cc tớnh ca tng phn cun dõy , t s ca vũng dõy ca cun dõy th cp o in tr mt chiu tt c cỏc u ra cun th cp v kim tra. .. bảo vệ lớn hơn lõi tôn cuộn đo lờng - Theo tiêu chuẩn của máy biến dòng bảo vệ: Chỉ số 5P là cấp chính xác của máy biến dòng bảo vệ sai số cho phép 1%, chỉ số sau đó (5, 10, 20) là chỉ số quá dòng khi xảy ra sự cố: In = 5, 10, 20 lần Iđm (Với dòng 5A, cấp 5P20 thì In = 5.20 =100A) Khi dòng điện tăng đến trị số quá dòng cho phép thì mạch từ của cuộn bảo vệ cha đợc bão hòa để cấp tín hiệu dòng về phần... S ly c tuyn V-A nh in tr hn ch 6.1 Kin ngh: - Vic nghiờn cu hon thin v lm ch quy trỡnh kim tra cun dõy th cp ca mỏy bin dũng in in trung th cn ỏp dng trờn h thng dõy truyn mi m bo v mt sn xut vi s lng ln v m bo v mt k thut - Vic lm ch quy trỡnh kim tra cun dõy th cp ca mỏy bin dũng in trung th phi luụn cp nht thay i theo quy trỡnh cụng ngh ch to cun dõy th cp mỏy bin dũng in trung th MC LC 1 Mc ớch... khụng xỏc nh c sai s gúc ca bin dũng cn th +Thng gp sai s ln do sai s ca phộp o bao gm c sai s ca mỏy bin dũng mu v hai ng h o +Thng ch dựng kim tra s b t s bin dũng , khụng dựng trong thớ nghim trc lp t hoc kim tra phc v s c , kim tra c bit nht l khi cú tranh chp v sn lng in tiờu th hoc nghi ng bo v tỏc ng sai b/ S dng thit b hp b Hin nay cú nhng hp b xỏc nh t s bin , trong ú cú xỏc nh sai s gúc... đủ để đạt cấp chính xác, không đợc lớn quá để khi có sự cố thì phải bão hòa nhanh để không làm hỏng thiết bị lắp ở mạch nhị thứ 5 Phõn tớch h thng o kim mỏy bin dũng in trung th 5.1 o in tr mt chiu cỏc cun dõy th tt c cỏc t s bin (gi tt l o in tr mt chiu ) 5.1.1 Mc ớch : Kim tra tỡnh trng cỏc mi ni trong cun dõy mỏy bin dũng 5.1.2 Phng phỏp o : tng t nh khi tin hnh o in tr mt chiu mỏy bin ỏp Cn... cỏc lừi thộp khỏc nhau ( khụng dựng n ) phi c u tt chc chn bng dõy ng mm cú tit din khụng di 2,5 mm2 5.4 o c tuyn t húa ( cũn gi l c tuyn Vụn - mpe ) ca cun dõy nh th cỏc t s bin 5.4 1 Mc ớch : Kim tra cht lng lừi thộp v cun dõy ca bin dũng 5.4.2 Phng phỏp : A AB 220VAC I11 V I12 I13 I21 I22 I23 Hỡnh 5.4.1 S ly c tuyn V-A ca mỏy bin dũng a in ỏp xoay chiu mt pha hỡnh sin vo cỏc u dõy ca cun dõy . Luận văn Nghiên cứu, hoàn thiện và làm chủ quy trình kiểm tra cuộn dây thứ cấp 1. Mục đích: Nghiên cứu các giải pháp nhằm hoàn thiện quy trình kiểm. tính của từng phần cuộn dây , tỷ số của vòng dây của cuộn dây thứ cấp. Đo điện trở một chiều ở tất cả các đầu ra cuộn thứ cấp và kiểm tra cực tính không