(Tiểu luận) báo cáo thực hành thí nghiệm bài 1 tạo và đo lường điện áp xoay chiều

TRƯỜNG ĐH HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC HÀNH - THÍ NGHIỆM TÊN HỌC PHẦN : KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP MÃ HỌC PHẦN TÊN SINH VIÊN MÃ SINH VIÊN : : : 13458 NGUYỄN XUÂN QUYẾT 86546 HẢI PHÒNG, /2023 TRƯỜNG ĐH HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC HÀNH - THÍ NGHIỆM TÊN HỌC PHẦN : KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP MÃ HỌC PHẦN TÊN SINH VIÊN MÃ SINH VIÊN : : : 13458 NGUYỄN XUÂN QUYẾT 86546 HẢI PHỊNG, MỤC LỤC Quy định an tồn thực thí nghiệm cao áp Bài 1: Tạo đo lường điện áp xoay chiều 1.1 Mục tiêu 1.2 Tài liệu tham khảo 1.3 Thiết bị sử dụng 1.4 Cài đặt 1.5 Giới thiệu .7 1.5.1 Cài đặt thí nghiệm cao áp .7 1.5.2 Phương pháp đo lường điện cao áp xoay chiều 1.6 Các bước tiến hành thí nghiệm 10 1.6.1 Kiểm tra cài đặt trước thí nghiệm 10 1.6.2 Các bước tiến hành 10 Bài 2: Đo điện trở đất 15 2.1 Mục tiêu .15 2.2 Tham khảo 15 2.3 Thiết bị sử dụng .15 2.4 Cài đặt 16 2.5 Giới thiệu .16 2.5.1 Cài đặt thí nghiệm .16 2.5.2 Quy Trình Đo Điện Trở Chống Sét .16 2.7 Kết 18 Bài 3: Tham quan trạm biến áp 19 2.1 Mục tiêu .19 2.2 Tham khảo 19 2.3 Thiết bị sử dụng .19 2.4 Giới thiệu .19 2.4.1 Trạm biến áp gì? 19 2.4.2 Phân loại trạm biến áp 19 2.5 Tiến hành thí nghiệm 20 Quy định an toàn thực thí nghiệm cao áp Giới thiệu Thí nghiệm điện cao áp gây nguy hiểm đến tính mạng người tham gia tiến hành thí nghiệm,vì vậy, điều luật an tồn cần tuân thủ quy định nghiêm ngặt, điều luật đưa đại học công nghệ Braunschweig Với mức điện 250 V so với đất hiểu điện áp cao (VDE100) Nguyên tắc bản: Khi tiến hành vào khu vực thiết đặt thí nghiệm cao áp, quan sát xem thành phần tiềm ẩn gây nguy hiểm cần phải đưa ngồi Hàng rào Tất thí nghiệm điện cao áp cần bảo vệ hàng rào, khoảng cách từ hàng rào đến thiết bị nên đặt theo thiết lập đây: AC DC Điện áp xung 50 cm cho 100 kV 20 cm cho 100 Kv Khóa an tồn Cửa lồng thí nghiệm cần lắp đặt khóa an tồn,mỗi có người mở cửa tồn nguồn điện bị ngắt Cửa lồng liên kết với đèn báo đỏ xanh để báo trạng thái cho người thí nghiệm biết Tiếp địa - Khi thực q trình thí nghiệm, thiết bị phải tiếp đất Dây tiếp địa tối thiểu có tiết diện lõi tối thiểu 1.5mm2 Chỉ lắp tiếp địa ngắt hoàn toàn nguồn điện Nên nối thiết bị tiếp địa theo hình trịn “o-ring” Mạch thiết lập mạch thí nghiệm Dây nối tín hiệu đánh tên rõ ràng Dây nối phải vặn chặt, không để lỏng lẻo Nếu dây dài, nên treo lên hàng rào Bỏ dây nối, thiết bị không liên quan khỏi khu vực thí nghiệm Lắp thí nghiệm xong, cần kiểm tra lại lần Kiểm tra lại tiếp địa Sau tiến hành xong thí nghiệm, nên xả ln điện áp dư cịn lại tụ điện … Nhớ treo tiếp địa chắn ngang cửa vào để người thí nghiệm nhớ xả điện thực thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm Mỗi cá nhân thực thí nghiệm có trách nhiệm với thí nghiệm làm Khi tiến hành thí nghiệm làm việc, an toàn cá nhân, nên đảm bảo có người thứ hai tiến hành thí nghiệm Nếu khơng có người thứ hai nên thơng báo cho họ ta làm thí nghiệm vào thời điểm Khi tiến hành thí nghiệm ngồi làm việc, phải có người thứ hai an tồn chung Nếu nhiều người làm thí nghiệm, bật điện cao áp ý hô to “ Cảnh báo, chuẩn bị bật nguồn” Với thí nghiệm tạo tiếng ồn lớn, hồn thành thí nghiệm, nên hô to “ Đã tắt nguồn “ Nguy cháy nổ xạ vơ tuyến Trong thí nghiệm liên quan đến chất dễ cháy dầu hay vật liệu dễ bắt lửa khác, có vụ nổ hay hỏa hoạn xảy đến.Vì vậy, phịng thí nghiệm nên có bình cứu hỏa để nơi thích hợp Bảo hiểm tai nạn Những người làm việc phịng thí nghiệm nên mua bảo hiểm tai nạn 10.Khi có tai nạn xảy hành động có tai nạn: Tắt hết thiết bị điện liên quan, chưa tắt hết, cấm không đụng vào người nạn nhân Nếu nạn nhân bất tỉnh, gọi cấp cứu chở tới bệnh viện gần Hô hấp nhân tạo xoa bóp lồng ngực Các biện pháp xoa bóp hơ hấp nhân tạo cần thực cấp cứu tới Ngay nạn nhân tỉnh táo, khuyên nạn nhân im lặng nghe lời khuyên bác sĩ Bài 1: Tạo đo lường điện áp xoay chiều QUY ĐỊNH VỀ AN TỒN VÀ PHỊNG NGỪA TAI NẠN !!! u cầu tất người cần đọc kỹ quy định an toàn điện cao áp trước bắt đầu thực thí nghiệm 1.1 Mục tiêu Điện áp AC cần thiết cho yêu cầu kiểm tra điện cao áp.Việc kiểm tra thực trực tiếp với loại điện áp này, dùng để tạo điện cao áp chiều điện áp xung Thí nghiệm trình bày sử dụng biến áp cao áp Terco Test Tranformer 1.2 Tài liệu tham khảo Tài liệu HV 9150 Tài liệu HV 9103 1.3 Thiết bị sử dụng Biến áp cao áp HV9105 Bàn điều khiển HV9103 Tụ đo lường HV9141 Vôn kế AC HV9150 Thanh kết nối HV9108 Bát kết nối HV9109 Bát kết nối HV9110 HV9107 Thanh tiếp địa 1.4 Cài đặt Để thực thí nghiệm, cần biến áp cao áp, tụ đo lường, bát kết nối trên, bát kết nối thiết bị đo bàn điều khiển hình Recommandé pour toi Suite du document ci-dessous Ielts-Academic Reading -May - Aug 22 - actualtest 235 Đại lý tàu Giao nhận Hàng hóa 100% (1) 102001 95 Marketing processes and planning 17 Marketing 100% (3) Push and pull motivation social media marketing 18 Marketing 100% (3) Factors Infuencing Students Choice for 45 Chủ nghĩa xã hội khoa học 100% (1) HV 9105 HV 9108 HV 9109 HV 9141 Từ bàn điều khiển Regulated Voltage HV 9110 Đến bàn điều khiển Đo lường đầu vào AC Hình 1.1 : Mạch đo lường điện áp AC dùng thiết bị đo lường bàn điều khiển 1.5 Giới thiệu 1.5.1 Cài đặt thí nghiệm cao áp Điện áp AC tạo phịng thí nghiệm sử dụng biến áp thử nghiệm 220V/100KV (HV9105), điện áp điều khiển bàn điều khiển (HV9103) Các thí nghiệm cao áp phải đặt khu vực có rào chắn, lồng bảo vệ Bàn điều khiển cài đặt với mạch bảo vệ đo lường cách thiết bị đạt tiêu chuẩn Để đo lường điện áp, có thiết bị đo lường (instrument) điện áp sơ cấp máy biến áp vôn kế AC đo giá trị đỉnh HV9150 Người làm thí nghiệm nên tìm hiểu cách hoạt động bàn điều khiển trước tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm thực có sẵn sàng nguồn cấp cho bàn điều khiển cửa đóng an tồn 1.5.2 Phương pháp đo lường điện cao áp xoay chiều Điện cao áp xoay chiều đo lường phương pháp khác : Đo giá trị Urms sử dụng điện áp sơ cấp đầu vào tỷ số máy biến áp Đo Û với Vôn kế đỉnh AC (HV9150) sử dụng tụ đo lường (HV9141) Tính tốn điện áp đánh thủng Ûd khe hở cầu Tính tốn Û dùng mạch Chubb and Fortescue (Khơng trình bày phần này) Thí nghiệm trình bày phương pháp đo lường, kết dùng để so sánh Tỷ số biến áp Tính Urms từ điện áp sơ cấp máy biến áp tỷ số máy biến áp Bàn điều khiển HV9103 xuất điện áp từ -220/230VAC qua connector Regulator Outout Voltage Đây điện áp đầu vào sơ cấp máy biến áp HV9105 HV 9105 Máy biến áp Bàn điều Khiển SơThứ CấpCấp 0V Uin Biến áp Tỷ Uout số= 450 Hình 1.2 Mạch máy biến áp Uout tính qua Uin by tỷ số sau : Uout = 450 x Uin Tụ đo lường Phương pháp phổ biến để tìm giá trị điện áp AC sử dụng tụ đo lường Terco thí nghiệm Các tụ điện cao áp thích hợp cho việc giảm điện cao áp xoay chiều tới giá trị nhỏ để dễ dàng sử dụng thiết bị đo lường điện áp Tải Để giữ cho nguồn điện áp mức thấp có thể, tụ điện cao áp C1 có giá trị nhỏ tốt, đây, chúng tơi sử dụng tụ có giá trị 100pF cho HV9141 Độ xác Độ xác giá trị đo lường với tụ liên quan tới mơi trường ảnh hưởng tới tụ điện C1 Mạch trình bày ảnh hưởng điện dung đất CE : 2C1 C 2C1 CE u(t) u(t) Mạch Đo Mạch Đo lường (a) lường (b) Hình 1.3 (a) với tụ điện đất Ce (b) Tụ tương đương, C Mạch đo lường phần kết nối với phần ngõ điện áp thấp Từ dòng điện đo mạch đo lường tính tốn giá trị tụ C1, ảnh hưởng tụ đất CE nên giá trị tụ tính theo cơng thực : CE 2/3 tổng điện dung Ce C1 Với mặt cắt hình trụ, Ce tính từ 12 - 20 pF/m theo chiều cao hình trụ Tác động việc thay đổi điện dung phải nhỏ để đảm bảo tính xác phép đo 1.6 Các bước tiến hành thí nghiệm 1.6.1 Kiểm tra cài đặt trước thí nghiệm Đọc kỹ hiểu sơ đồ bàn điều khiển, mạch bảo vệ, đầu connector, thiết bị đo lường Các biện pháp đảm bảo phòng chống tai nạn điện tìm hiểu kỹ trọng mạch Thực quy định an toàn theo Phụ lục A tài liệu 1.6.2 Các bước tiến hành Đảm bảo đọc kỹ hiểu cách sử dụng bàn điều khiển HV 9103 vôn kế đo giá trị đỉnh AC HV 9150 Kiểm tra điểm tiếp địa Luôn đảm bảo chắn phần kết nối tiếp địa đạt chất lượng tốt có thể, đảm bảo đủ chỗ cho tất thiết bị kết nối Hình trình bày tiếp địa đạt tiêu chuẩn chất lượng gắn vào tường hình 1.4 Thanh busbar tiếp địa Nếu sử dụng tiếp địa, kiểm tra tất kết nối chúng, sau kết nối trực tiếp đến busbar tiếp địa hình Đảm bảo biến áp kết nối hình đây, ý dây màu đỏ nối Ub, màu đen nối Va, dây xanh nối tiếp địa,đảm bảo jumper nối hình ảnh bên 10 Jumpers Tới tiếp địa Tới đền tiếp địa Tới bàn điều khiển Hình 1.5 HV 9105 - Sơ đồ đấu nối máy biến áp Với cáp hay dây kết nối thích hợp, nối tiếp địa trước, sau nối đến dây pha, với dây tiếp địa, nên kết nối theo kiểu vịng trịn để tránh tính trạng kết nối Kết nối biến áp cao áp với bàn điều khiển Sử dụng cable phù hợp, đầu cắm vào phía sau bàn điều khiển phần REGULATED VOLTAGE, đầu gồm dây đỏ, đen, xanh đấu nối với máy biến áp cao áp hình 1.5 mục phía Hình 1.6 Control Desk Regulated Voltage Output Connector Hình 1.7 Regulated Voltage 11 Lắp tụ đo lường vị trí thích hợp Đầu tiên, sử dụng bát kết nối HV9110 đặt sàn, vị trí bát kết nối đặt cách biến áp khoảng 60 cm, sau đặt tụ điện HV9141 vào bát kết nối dưới, lưu ý đặt tụ điện cho hình mũi tên chữ UP tụ điện hướng lên trần nhà tín hiệu signal output ( phần lồi khoanh trịn hình ) nằm HV 9108 Thanh kết nối HV 9109 HV 9105 Bát kết nối Biến áp cao áp HV 9141 Tụ điện đo lường Dây kết nối máy biến áp HV 9108 Bát kết nối Tấm Hình 1.8 : Các thiết bị sử dụng đo lường điện áp AC Kết nối tụ đo lường với máy biến áp kết nối HV9108 Đặt bát kết nối HV9109 phần tụ, sau kết nối với máy biến áp HV9108 Lưu ý ! Nếu bạn không sử dụng Aluminum tiếp địa, bạn cần kết nối bát kết nối HV9110 với Busbar tiếp địa hình 1.4 Kết nối đầu tụ đo lường vào đầu vào HV9150 phía sau bàn điều khiển 12 Hình 1.9 Ngõ vào Vơn kế AC HV9150 lường Hình 1.10 Ngõ tụ đo Chú ý : Phần dây dư nên để treo lồng thí nghiệm, trách dẵm phải gây tai nạn làm hỏng dây Đảm bảo kết nối tiếp địa với busbar cho bàn điều khiển Kiểm tra lại lần tất kết nối đảm bảo thiết bị tiếp địa tốt Sau đó, cấp nguồn cho bàn điều khiển Mặt sau bàn điều khiển kết nối dây hình đây, lưu ý phần connector cho cửa dây màu trắng.( Lưu ý :Thiết bị lắp đặt trường không cần dây nối cửa vào kết nối cửa với phần nguồn vào ) Hình 1.11 Bàn điều khiển sẵn sàng kết nối để đo lường điện áp AC 13 Lưu ý ! Khi rời khỏi lồng thí nghiệm, đặt tiếp địa HV9107 cắt ngang cửa vào, điều đảm bảo người thí nghiệm mở cửa nhớ sử dụng HV9107 để kiểm tra xem điện áp dư thiết bị thí nghiệm hay khơng, đảm bảo an tồn lắp đặt thí nghiệm Khi thiết bị sẵn sàng, tính tốn giá trị điện áp AC theo phương pháp dùng tỷ số biến áp điện áp sơ cấp biến áp, ghi giá trị kết vào bảng bên Để bắt đầu đo lường, gạt Main Switch sang ON, cấp điện cho bàn điều khiển, sau gạt Control Switch sang ON mục A hình 1.12 HV 9150 Vơn kế AC đo giá trị đỉnh Gía trị điện áp bàn đk (Điện áp sơ cấp biến áp cao áp Hình 1.12 Bàn điều khiển Đảm bảo nút vặn hay nút gạt để vị trí thích hợp, sẵn sàng cho việc đo lường Nếu cần thiết, bấm nút Reset để reset giá trị hiển thị (Để biết thêm thơng tin, vui lịng xem tài liệu hướng dẫn HV9150 ) Bắt đầu đo lường Bấm nút ON Primary màu xanh, sau nhấn nút ON Secondary ( màu xanh ) mục B Tăng giá trị điện áp sử dụng nút kiểu vặn mục (C) Có hai nút vặn, nút vặn MAXIMUM cho tốc độ tăng áp lên nhanh nhất, nút vặn VARIABLE cho tốc độ vừa phải xác định biến trở vặn Regulating Speed bàn điều khiển Ghi giá trị đo vào bảng bên Vặn giảm điện áp Tắt nguồn bàn điều khiển 14 Lưu ý ! Khi vào khu vực lồng thí nghiệm, ln ln sử dụng HV9107 để xả điện áp dư nguồn điện Bài 2: Đo điện trở đất 2.1 Mục tiêu Đo điện trở chống sét thiết bị cầm tay 2.2 Tham khảo Thiết bị Kyoritsu 4105DLH Thiết bị Kyoritsu 4105A Thiết bị Kyoritsu 4140 2.3 Thiết bị sử dụng Hình 2.1 Thiết bị đo điện trở chống sét Kyoritsu 3132A 15 2.4 Cài đặt Cài đặt theo phương pháp Đo Điện Trở Đất 3P Hình 2.2 sơ đồ lắp đặt đo lường 2.5 Giới thiệu 2.5.1 Cài đặt thí nghiệm Thí nghiệm phải thực khu vực dành riêng cho thí nghiệm cao áp, với hàng rào bảo vệ 2.5.2 Quy Trình Đo Điện Trở Chống Sét Đo điện trở chống sét chất đo điện trở nối đất (điện trở tiếp địa) hệ thống chống sét Do quy trình đo điện trở chống sét đơn giản, đặc biệt trở nên đơn giản sử dụng thiết bị đo kiểm hệ thống chống sét đại Quy trình đo điện trở chống sét sau: Kiểm tra kim thu sét, dây dẫn, mối nối Xác định vị trí dây dẫn tiếp đất Làm bề mặt dây dẫn vị trí vừa xác định Sử dụng máy đo điện trở chống sét để kiểm tra thiết lập kết nối tùy theo loại máy đo Đọc giá trị đo Xử lý kết đo 16 2.6 Tiến hành thí nghiệm Hình 2.3 Đo Điện Trở Chống Sét Với Kyoritsu Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN Bật cơng tắc tới vị trí “BATT CHECH” ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp Pin Để máy hoạt động xác kim đồng hồ phải vị trí “BATT GOOD” Bước 2: Đấu nối dây nối Cắm cọc bổ trợ sau: Cọc cách điểm đo 5~10m, cọc cách cọc từ 5~10m Dây màu xanh (Green) dài 5m kẹp vào điểm đo Dây màu vàng (Yellow) dài 10m, dây màu đỏ(red) dài 20m kẹp vào cọc cọc cho phù hợp với chiều dài dây Bước 3: Kiểm tra điện áp tổ đất cần kiểm tra 17 Bật cơng tắc tới vị trí “EARTH VOLTAGE” ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp đất Để kết đo xác điện áp đất khơng lớn 10V Bước 4: Kiểm tra điện trở đất Đầu tiên ta bật cơng tắc tới vị trí x100Ω để kiểm tra điện trở đất Nếu điện trở cao (>1200Ω) đèn OK khơng sáng, ta cần kiểm tra lại đầu đấu nối Nếu điện trở nhỏ ta bật cơng tắc tới vị trí x10Ω x1Ω cho phù hợp để dễ đọc trị số điện trở đồng hồ 2.7 Kết Đo điện trở quanh nhà A6 - Sử dụng cọc ta có bảng sau: Khoảng cách Khoảng cách đo Điện trở đo thực tế(m) được(m) được(Ω)) 200-204,8 200-141 200-108,8 200-158,9 Loại đất Đất khô Đất khô 10 Đất khô Đất ẩm 10 10 18