(TIỂU LUẬN) 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) Thiết bị bảo vệ Đầu chuyển nấc Máy lọc dầu Bộ chọn đầu phân áp Khung máy biến áp (Lõi, cuộn dây, …) 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 công tắc P gọi dao lựa chọn làm nhiệm vụ chọn trước nấc điện áp làm việc máy biến áp Bộ cơng tắc P nằm thùng dầu bên cạnh máy biến áp, đầu dây cuộn dây điều chỉnh đấu vào công tắc P - Bộ cơng tắc K cịn gọi cơng tắc dập lửa nằm thùng dầu riêng gọi thùng dầu cơng 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) 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 công tắc K có cấu tạo hình khối chữ nhật, tiếp điểm làm việc theo kiểu đóng thẳng tạo tiếp xúc mặt Công 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 thơng cuộn dây có tác dụng tăng gấp đôi 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 cơng 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 Tồn 12 tiếp điểm dùng cho pha công tắc K, tiếp điểm nối chung công 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 công 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 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 đơi dịng 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 không 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 công tắc chuyển đổi: Cuộn dây Cuộn dây K Bộ chuyển nấc Bộ chuyển nấc 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 ngồi 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 công suất lớn, 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: 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 thô/tinh - - Có khối cuộn dây điều tiết thơ 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: OLTC chọn theo tiêu chuẩn IEC 60076-1, 60542 60214 (dòng chuyển nấc tối đa nhỏ dịng định mức tối đa) Tuy nhiên, lý an tồn nên cấu truyền động có thiết bị an tồn để ngăn cản q trình vận hành cấu truyền động làm gián đoạn hoạt động điều áp MBA tải 1,5 lần dòng chuyển nấc tối đa (so sánh phần 4.1, IEC 60542) Các OLTC ví dụ chịu mức tải đưa bảng đến chúng thỏa mãn yêu cầu IEC 60214 AI HƯỚNG DẪN THI NGHIÊM ĐÔNG HÔ NHIÊT ĐÔ Nguyên tăc lam viêc: 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 Cam biên nhiêt đô cuộn dây máy biến áp lắp vào lỗ dầu đỉnh thùng dầu (xem Hình 1) Khi tải máy biến áp 0, kim chi nhiệt kế cuộn dây máy biến áp la nhiệt độ dầu Khi tải máy biến áp thay đổi, dòng điện (tỷ lệ với tải) từ máy biến dòng chân sư 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 Hinh 1 Biên dong chân sư Hơc đưng dâu Ớng mao dẫn Phân tư đôt nong Điện trở điều chỉnh Bộ hiển thị nhiệt độ Hinh Mặt ngoai va kich thươc đông hô nhiêt đô Đặc tinh nhiêt đô va dong điên (xem hinh 3) Hinh Temperature characteristic of electrical heating element Cai đặt va vân hanh: - Kêt nôi dây: xem hinh Hình Trươc tiên hay kêt nơi tư đơng hô nhiêt đô vao đông hô hiên thi nhiêt đô (digitaltemperature indicator) va may tinh (computer) (xem hinh 4) Đâu nôi bô tiêp điêm K1, K2, K3, K4 vao mach điêu khiên Cai đăt cac tiêp điêm: Trươc rơi khoi nha may, cac tiêp điêm đa đươc cai đăt sau: K1 = 50°, K2 = 70°, K3 = 100°, K4 = 120° Đâu nôi mach dong tư biên dong chân sư vao chân hang kẹp 17 va 18, Tach câu tăt hang kẹp 18 va 19 Hinh Hình Cac tiêp điêm đã đươc cai đặt: K1 = 50°, K2 = 70°, K3 = 100°, K4 = 120° Giơi thiêu dâu nôi: Hinh - Hang kẹp 1va 2: Nguôn câp cho tranducer (AC/DC(100-260)V±10%) - Hang kẹp đầu tín hiệu dong (4-20) mA - Hang kẹp 5, 6, 7; hang kẹp 8, 9, 10; 11, 12, 13 hang kẹp 14, 15, 16 tương ứng tiêp điêmh NO, NC K1, K2, K3 K4 Hang kẹp 5, 8, 11 14 NC; hang kẹp 6, 9, 12 15 NO, Hang kẹp 7, 10, 13 16 chân chung - Biên dong chân sư đưa vao hang kẹp 17, 18, Tach bỏ dây ngắn mạch đầu 18 19 kết nối đồng hồ đo AC với dai đo thích hợp để theo dõi dịng Is, thực theo sơ đo (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 kiêm tra tranh để ngăn nước mưa chảy vào se lam ngắn mạch bị cháy Hinh Để đặt tiếp điểm, nới lỏng ốc đầu kim đỏ, cố định ốc vị trí xoay vịng 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 Vit điêu chinh Hinh 8: Bô tiêp điêm Hinh 9: Pocket/Well Installation Bang so sanh nhiêt đô va dong điên mA℃ ℃ 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 - 10 20 30 40 50 10.400 10.507 10.613 10.720 10.827 10.933 11.040 11.147 11.253 11.360 11.467 11.573 11.680 11.787 11.893 12.000 12.107 12.213 12.320 12.427 12.533 12.640 12.747 12.853 12.960 13.067 13.173 13.280 13.387 13.493 13.600 13.707 13.813 13.920 14.027 14.133 14.240 14.347 14.453 14.560 14.667 14.773 14.880 14.987 15.093 15.200 15.307 15.413 15.520 15.627 15.733 15.840 15.947 16.053 16.160 16.267 16.373 16.480 16.587 16.693 16.800 16.907 17.013 17.120 17.227 17.333 17.440 17.547 17.653 17.760 17.867 17.973 18.080 18.187 18.293 18.400 18.507 18.613 18.720 18.827 18.933 19.040 19.147 19.253 19.360 19.467 19.573 19.680 19.787 19.893 20.000 Đê kiêm tra chi thi nhiêt đô cua đông hô ta đo dong điên đâu cua tranduce va so sanh vơi bang đê đanh gia kêt qua 4.000 5.067 6.133 7.200 8.267 9.333 III HƯỚNG DẪN THI NGHIÊM CHI THI NÂC PHÂN AP Hinh 1: Sơ đô khôi S38 va Tranducer U5 Hinh 2: Bô Tranducer U5 (MR) Vi du: bô OLTC co 19 nâc, môi nâc 10 Ω (18x10 Ω) (xem hinh 1) - Điêu nâc phân ap vê nâc - Đo điên trơ đâu cua mâm điên trơ tai khôi S38 tai hang kẹp 1,2 (xem hinh 1) - Lân lươt đo tư nâc đên nâc 19 gia tri đo đươc sau: + Kiêm tra băng cach sư dung môt đông hô đo ohm đo chân 1, + + - Tư nâc đên nâc 19 gia tri điên trơ se đo đươc (xem bang 1) Đo chân 1, gia tri phai ≤ 180 ohm ± 2% Tư khôi S38 chân 1, 2, lân lươt ta đâu vao Input Tranducer U5 chân 1, 2, (xem hinh 1) - - Câp nguôn cho bô U5: Chân 10,11 + AC: 48-260V/50-60Hz; + DC: 48-368V Đâu Output (U5): 4-20mA (xem hinh 1) VD: 19 nâc (18 đoan) x 10 Ω = 180 Ω Gia tri điên trơ S38 va dong đâu Output (U5) se đo đươc bang Bang Nâc IV PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CHỤP SÓNG 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 đặặ̣t : - 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 PC-4 PC-9 - 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 PC-4 PC-9 * Với chuyển nấc MR : (tiêu chuẩn đồ thị vòng) - Tùy theo kiểu truyền động - Chỉ đếm số vịng 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 hoàn 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) ... viêc: 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 Cam biên nhiêt đô 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 toàn máy biến áp cần sử dụng Tuy nhiên, kinh nghiệm. .. 1) Khi tải máy biến áp 0, kim chi nhiệt kế cuộn dây máy biến áp la nhiệt độ dầu Khi tải máy biến áp thay đổi, dòng điện (tỷ lệ với tải) từ máy biến dòng chân sư thu thập phần tử gia nhiệt điện