đề tài máy biến áp

Phòng thử nghiệm cao áp với các nguồn điện khác nhau như xoay chiều, một chiều, điện áp xung… có nhiệm vụ xác định độ bền cách điện hoặc xác định các khuyết tật như phóng điện cục bộ tro

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế máy biến áp thử

nghiệm



LỜI MỞ ĐẦU

Máy biến áp là bộ biến đổi cảm ứng đơn giản dùng để biến đổi dòng điện

xoay chiều từ điện áp này thành dòng điện xoay chiều khác có điện áp khác Các

dây quấn và mạch từ của nó đứng yên và quá trình biến đổi từ trường để sinh ra

sức điện động cảm ứng trong các dây quấn được thực hiện bằng dây cáp điện

Máy biến áp ngày nay được sử dụng trong nhiều lĩnh vực Như máy biến áp lò,

máy biến áp hàn, máy biến áp đo lường, máy biến áp thử nghiệm…

Máy biến áp thử nghiệm tạo nguồn điện áp cao là thiết bị chủ yếu của phòng

thử nghiệm Máy được thử nghiệm các thiết bị cao áp, các thành phần kết cấu,

cấu trúc cách điện, dùng trong đo lường Máy này có thể vận hành trong nhà

kín hoặc ngồi trời

Phòng thử nghiệm cao áp với các nguồn điện khác nhau (như xoay chiều,

một chiều, điện áp xung…) có nhiệm vụ xác định độ bền cách điện hoặc xác

định các khuyết tật (như phóng điện cục bộ) trong những điều kiện thử nghiệm

(nhiệt độ, độ ẩm, áp suất…) và môi trường nhất định (ăn mòn) tương ứng với

điều kiện làm việc của các thiết bị hoặc kết cấu cách điện khi vận hành Ngồi ra

sau khi sửa chữa hoặc kiểm tra tra định kỳ phải thử nghiệm lại tại vị trí làm việc

của các thiết bị

Nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của máy biến áp thử nghiệm, em

đã thực hiện đề tài thiết kế máy biến áp cao áp dùng để thử nghiệm các thiết bị

điện

Đề tài được trình bày thành sáu chương:

Chương I: Tìm hiểu về máy biến áp cao áp

Chương II: Tìm hiểu công nghệ chế tạo máy biến áp cao áp

Chương III: Các phương án về dây quấn

Chương IV: Tính tốn lõi thép và dây quấn

Chương V: Tính tốn các tham số

Chương VI: Tính mạch bảo vệ, đo lường, điều khiển

Do sự hiểu biết thực tế và thời gian có hạn nên khố luận không thể tránh

những sai sót, rất mong nhận được ý kiến của các thầy, cô và các bạn để khố

luận của em được hồn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn thiết bị điện – điện tử ,

khoa điện – Trường đại học bách khoa Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ

em trong học tập tốt nhất là thời kỳ làm đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm

ơn thầy Chu Đình Khiết đã trực tiếp hướng dẫn chỉ bảo em để hồn thành đồ án

tốt nghiệp này

Chương 1

TÌM HIỂU VỀ MÁY BIẾN ÁP CAO ÁP

I Nguyên lý cấu tạo của bộ thử nghiệm cao áp:

Thông thường một phòng thử nghiệm (môi trường thử nghiệm) điện áp cao

được trang bị hồn chỉnh, phục vụ tốt cho công tác nguyên cứu và chế tạo các

thiết bị điện cao áp gồm những thành phần như hình vẽ sau:

Hệ thống thử nghiệm gồm các thiết bị sau:

1-Thiết bị thử nghiệm điện áp tăng cao tần số công nghiệp và các thiết bị phụ

trợ đi kèm

2 - Thiết bị thử nghiệm điện áp một chiều

3 - Thiết bị thử nghiệm điện áp xung

4 - Thiết bị thử nghiệm điện áp dòng xung

5 - Các thiết bị tạo môi trường, điều kiện thử nghiệm, các thiết bị phục vụ

khác công tác thử nghiệm được tốt…

Ta sẽ xét kỹ ba thiết bị đầu vì trong đó có sử dụng các máy tạo điện áp cao để

Hệ thống cung cấp

Nguồn cao

áp

Đối tượng thử nghiệm

Hệ thống đo lường, điều khiển

Hệ thống bảo vệ

Hệ thống nối đất

Thiết bị này được dùng để thử nghiệm cách điện của thiết bị điện Việc thử

nghiệm thiết bị hoặc kết cấu cách điện bằng điện áp tăng cao tần số công nghiệp

cho phép xác định các khuyết tật làm giảm độ bền điện và tuổi thọ của thiết bị

mà các phương pháp khác không xác định được Thử nghiệm bằng biện pháp cơ

bản để xác định dự trữ độ bền cách điện của các thiết bị trong các điều kiện của

nhà máy chế tạo cũng như tại nơi sử dụng Vì vậy các thiết bị ở cấp điện áp dưới

35 kV chịu thử nghiệm cả trong vận hành, còn các thiết bị ở cấp điện áp cao hơn

được thử nghiệm trong điều kiện phòng thử nghiệm Nguồn điện áp thử nghiệm

cần phải đảm bảo trên điện áp đặt lên đối tượng thử nghiệm, và xác định được

dòng ngắn mạch khi chọc thủng hoặc phóng điện ở bề mặt ở đối tượng thử

nghiệm không nhỏ hơn 1 (A) Khi thử nghiệm cách điện bên trong và bên ngồi ở

trạng thái khô, thì cho phép sử dụng các thiết bị có dòng ngắn mạch nhỏ hơn,

nhưng không nhỏ hơn 0,3 (A) Thời gian thử nghiệm đối với cách điện bên trong

bằng giấy dầu, chất lỏng, sứ ở điện áp xoay chiều là một phút và đối với các

dạng điện áp khác ở cấp điện áp 220 (kV) trở xuống thì làm từ vật liệu cách điện

hữu cơ, cách điện cáp điện là 5 phút Cách điêïn bên ngồi chịu sự duy trì điện áp

thử nghiệm xoay chiều là không quy định Theo các quy định về thử nghiệm thì

việc nâng điện áp từ không đến giá trị 1/ 3 trị số điện áp thử nghiệm được thực

hiện với tốc độ tuỳ ý và có thể đọc được những chỉ số trên dụng cụ đo Sau đó

điện áp được tăng nhanh đến điện áp thử nghiệm, khi đạt giá trị xác định thì

phải giữ không đổi trong thời gian thử nghiệm, chú ý là khi điện áp cao hơn ¾

điện áp thử nghiệm thì cần phải đảm bảo khả năng cắt nhanh của thiết bị thử

Việc giảm điện áp phải nhanh và trơn đều, khi điện áp nhỏ hơn 1/3 điện áp thử

nghiệm thì cho phép cắt điện Độ lệch tần số so với định mức không vượt quá

10% (tức trong khoảng (45 ÷ 55) Hz)

Các sóng hài bậc cao làm biến dạng diện áp thử nghiệm so với hình sin tồn

bộ thiết bị thử nghiệm không vượt qúa 5% Giá trị hiệu dụng của điện áp thử

nghệm cho mỗi loại cách điện và cấp điện áp định mức thì thay đổi trong giới

hạn rộng từ 3÷5 (kV) khi thử cách điện của nguồn dây điện áp thấp, cho đến 1,2

(MV) khi thử cách điện ngồi giữa các pha của thiết bị ở cấp điện áp 500 kV và

cao hơn nữa Sơ đồ khối của thiết bị thử nghiệm điện áp tăng cao tần số công

Hình1.2 Sơ đồ khối thử nghiêm ở điện áp xoay chiều tần số công nghiệp

Bộ điều chỉnh dùng để điều chỉnh biên độ, tần số hoặc pha của điện áp đưa

vào cuộn sơ cấp của nguồn cao áp 3 Trong trường hợp đơn giản là máy biến áp

tự ngẫu hoặc là bộ điều chỉnh pha Trong trường hợp phức tạp hơn ngồi điều

chỉnh biên độ còn đòi hỏi phải đều chỉnh tần số thì cần có máy phát điện kiểu

máy phát có hệ thống khởi động, điều khiển và điều chỉnh tần số quay

Thiết bị đo lường đo điện áp sơ cấp

Nguồn điện áp cao

Đối tượng thử nghiệm

Thiết bị đo điện áp cao

Bộ phóng điện đo lường, có điện áp chọc thủng cao hơn (10 ÷ 20)% điện áp

thử nghiệm để ngăn ngừa việc đưa điện áp quá cao vào đối tượng thử nghiệm

R1, R2 - là các điện trở hạn chế dòng điện khi chọc thủng đối tượng thử

nghiệm hoặc khi phóng điện bề mặt giá trị không nguy hiểm cho vùng cao áp

Nguồn cao áp 3 là các máy biến áp tăng áp, các máy biến áp nối cấp hoặc các

mạch cộng hưởng Yêu cầu chính của các máy này không có phóng điện cục bợ

trong bản thân máy biến áp ở điện áp thử nghiệm, các sóng hài làm biến dạng

điện áp là nhỏ và không vượt quá (2 ÷ 2,5)% thành phần cơ bản Để tạo điện áp

cao hơn 105 (kV) thì cấu trúc của máy biến áp trở nên phức tạp, tránh sự xuất

hiện cộng hưởng tạo bởi điện cảm riêng và điện cảm tản tới điện dung của cuộn

dây được nối với thanh góp và đối tượng Để tạo điện áp cao có thể nối cấp các

máy biến áp Công suất các máy biến áp thử nghiệm phụ thuộc vào công suất

tích điện của các thiết bị thử nghiệm và được xác định theo điện dung của chúng

cùng với điện áp thử nghiệm

P = W.C.U2 10-9 (kVA) Với C – điện dung của đối tượng thử nghiệm

W – tần số góc (1/ sec)

U2 – điện áp thử nghiệm (kV) Khi điện áp thử nghiệm nhỏ hơn điện áp định mức của máy biến áp thử

nghiệm thì phụ tải của nó bị hạn chế bởi dòng định mức chạy qua cuộn dây và

công suất của máy biến áp là:

P = It.Uđm = t dm

t

U

P UVới It - dòng thử nghiệm (A)

Pt - phụ tải thử nghiệm (kVA)

Ut - điện áp thử nghiệm của đối tượng (kV)

Uđm - điện áp định mức cuộn dây thứ cấp của máy biến áp thử nghiệm

(kV)

Khi không có máy biến áp thử nghiệm đặc biệt có thể sử dụng các máy biến

5

dòng từ hố không được vượt quá giá trị cho phép vì điều kiện đốt nóng Điện áp

nhận được từ các đầu ra của các cuộn dây cao áp của các máy biến điện áp khi

thử nghiệm bất kỳ thì không được quá 90% trị số điện áp xác định của nhà máy

chế tạo Vì rằng các máy biến áp thử nghiệm được sử dụng quá ít và phụ tải của

chúng chỉ là trong khoảng thời gian rất ngắn, nên trong những năm gần đây,

chúng được thiết kế có tính đến chế độ đốt nóng trong quá trình thử nghiệm Khi

đó cho phép dòng phụ tải lớn hơn so với dòng định mức là 2 ÷ 2,5 lần và có chỉ

dẫn riêng, cần chú ý đến sự làm lạnh giữa các lần thử nghiệm

Sơ đồ nguyên lý thử nghiệm cách điện thiết bị diện bằng điện áp xoay chiều

tần số công nghiệp như hình vẽ 1.3

1- Thiết bị điều chỉnh (biến áp tự ngẫu)

2- Máy biến áp thử nghiệm

3- Điện trở hạn chế

4- Máy biến áp đo lường

5- Điện trở

6- Bộ phóng điện cầu

7 - Đối tượng thử nghiệm

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý thử nghiệm cách điện thiết bị điện bằng điện áp xoay chiều

tần số công nghiệp

A1, A2 các đồng hồ ampemet

V1, V2 , V3 - các đồng hồ vonlmet

KV- đồng hồ kilovonmet

Khi thử nghiệm cách điêïn của các đối tượng có điện dung bản thân lớn (các

cuộn dây của máy phát công suất lớn, cáp…) thì có thể giảm độ lớn công suất

của thiết bị thử nghiệm bằng sử dụng bù dòng điện dung Để nhâïn dược công

suất đủ lớn đôi khi sử dụng bằng cách mắc song song một số máy biến áp, khi đó

chia thanh góp thành từng đoạn và thực hiện thử nghiệm theo các pha, hoặc các

biện pháp làm giảm giá trị điện dung đồng thời của cách điện thử nghiệm

Khi không có máy biến áp với điện áp thử nghiệm yêu cầu thì có thể thực

hiện mắc nối tiếp với các máy biến áp như vẽ 4.1

2

1

2

1

6

Hình1.4 Sơ đồ nối các cuộn dây của các máy biến áp thử nghiệm

1,2 - máy biến áp thử nghiệm

2 Thiết bị thử nghiệm điện áp cao một chiều:

Thiết bị dùng thử nghiệm nghiên cứu quá trình phóng điện chọc thủng, phóng

điện bề mặt… ở các môi trường cách điện và kết cấu cách điện khác nhau Một

số thiết bị dòng xoay chiều do nguyên nhân kỹ thuật không thể thử nghiệm bằng

điện áp xoay chiều như cáp chứa đầy khí, cáp có cách điện bằng dầu… phải thử

nghiệm bằng điện áp một chiều Nguồn điện một chiều được sử dụng để làm

cháy chổ bị đánh thủng, chổ yếu của cáp sau đó có thể tìm ra chổ hỏng và thay

thế nó Nguồn điện một chiều cao áp thường là: nguồn chỉnh lưu, mạch nhân áp

và máy phát tĩnh điện Điện áp chọc thủng một chiều có giá trị cao hơn ở điện áp

6- Đồng hồ đo điện áp cao (kV)

7- Đối tượng thử nghiệm

Hình 1.5 Sơ đồ khối thiết bị thử nghiệm dùng chỉnh lưu nữa chu kỳ

Lĩnh vực sử dụng sơ đồ phụ thuộc cấp cách điện, đối tượng thử nghiệm,

thông số của thiết bị thử nghiệm, thiết bị chỉnh lưu Chỉnh lưu hai nữa chu kỳ

không có những ưu việt lớn mà thiết bị lại phức tạp nên không được phổ biến

Để nhận được điện áp thử nghiệm một chiều lớn người ta thường sử dụng các sơ

đồ nhân điện áp như sau:

Đây là nguồn điện một chiều, điện áp cao và công suất nhỏ, phụ tải được nối

với đầu ra của bộ này qua điện trở phụ để giảm sự nhảy vọt dòng do tụ điện ở

các tầng khi phóng điện bề mặt nhưng có thể nối trực tiếp Điện áp nhận từ bộ

này có thể đến 3÷ 5 MV

1 - Máy biến áp thử nghiệm

2 - Đối tượng thử nghiệm

Hình 1.6 Sơ đồ nhân điện áp

3 Thiết bị thử nghiệm điện áp xung(máy phát điện áp xung)

Việc thử nghiệm cách điện của thiết bị điện bằng điện áp xung là nhằm kiểm

tra độ bền vững của nó đối với quá điện áp sét và quá điện áp thao tác xuất hiện

trong lưới điện khi vận hành Quá điện áp sét xuất hiện do sét đánh vào đường

dây chống sét, cột điện, dây dẫn của đường dây truyền tải, do đó cách điện của

đường dây sẽ chịu tác dụng của xung điện áp không chu kỳ có cực tính dương

hoặc âm Trên các thiết bị điện của trạm được bảo vệ bằng bộ phóng điện (chống

sét ống, khe hở phóng điện…) thì xung có thể có dạng xung cắt ngay sau khi đạt

CC

D1 D2 D3 D4

C5

21

~

8

giá trị cực đại Xuất phát từ xác suất hư hỏng do quá điện áp, xung sét tiêu chuẩn

là không chu kỳ 1,2/50 (µs) có độ dài đầu sóng £ïÞ = 1,2 ± 0,36 (µs) và độ dài

xung là 50 ± 10 (µs) Ngồi ra xung sét để thử cách điện cuộn dây máy biến áp,

các điện trở kháng và máy điện quay sử dụng là xung cắt Giá trị cực đại của

điện áp phụ thuộc vào cấp điện áp và dạng thiết bị được thử nghiệm, nó thay đổi

trong một dải rộng từ vài chục kV đối với cấp điện áp 3 (kV) đến cấp điện áp vài

triệu vôn đối với cấp điện áp siêu cao áp Dung sai giá trị cực đại là 3%, quá điện

áp nội bộ xuất hiện khi chuyển mạch, thao tác sự cố trong hệ thống điện hoặc khi

thay đổi chế độ làm việc Xung quá điện áp chuyển mạch khác với xung sét do

thời gian dài và có dạng dao động Để thử nghiệm đưa vào xung chuẩn dạng

không chu kỳ 250 / 2500 (µs) có thời gian tăng xung T = 250 ± 50 (µs), thời gian

suy giảm đến giá trị cực đại 2500 ± 1500 (µs) Có thể sử dụng các dạng xung

khác nhau như xung không chu kỳ100/ 2500 ; 1000/ 5000 (µs) và xung dao động

có thông số 4000 ± 1000 / 7500 ± 2500 ; 100/ 1000 Giá trị cực đại và dạng xung

thử nghiệm có ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước cách điện, độ bền vững của

0,5Um

Um

τφ

Hình 1.7 Các dạng xung cơ bản

Một vấn đề quan trọng nữa được giải quyết trong phòng thử nghiệm cao áp là

nghiên cứu quá trình chọc thủng ở các khoảng cách khac nhau trong không khí

và những môi trường cách điện khác nhau Giá trị của nó có liên quan tới chế tạo

cách điện ở đường dây truyền tải siêu cao áp, hồn thiện chống sét cho các đối

tượng khác nhau, tiêu chuẩn hố các dạng xung Để có được quá điện áp chuyển

mạch thao tác thì sử dụng các máy phát điện áp xung hoặc sử dụng máy biến áp

thử nghiệm có nguồn xung

Sơ đồ máy phát điện áp xung kích hình 1.8

Hình 1.8 Sơ đồ máy phát điện áp xung kích.

Máy biến áp thử nghiệm

Quá trình tạo xung gồm hai giai đoạn:

- Giai đoạn nạp: qua máy biến áp T và chỉnh lưu E cấp tụ điện CA,CB,… ,CN

được nạp tới điện áp U và khi quá trình nạp kết thúc thì điểm A2, B2,… Bn có

điện thế U còn các điểm A1, B1,… Bn có điện thế bằng không

- Giai đoạn phóng: nếu chọn khoảng cách khe hở KH1 sao cho điện áp U có

thể phóng điện được thì sau khi phóng điện thế của điểm B1 sẽ tăng vọt đến mức

U và như vậy điện thế của điểm B 2 tăng đến mức 2U Khe hở KH2 được chọn

cho phóng điện ở điện áp 2U vàsau khi nó phóng điện sẽ làm cho điện thế ở

điểm C1 tăng từ không đến mức 2U và của điểm C2 tăng đến mức 3U

Như vậy nếu dùng n cấp để các tụ điện trong giai đoạn phóng được phép nối

tiếp nhau qua các khe hở KH1, KH2,… KHn thì điện áp xung kích đã có thể tạo

được điện áp cao tới 8 (MV) Các phần tử còn lại làm nhiệm vụ bảo vệ và điều

Máy dùng làm nguồn cao áp một chiều và xoay chiều tần số 50 Hz để thử

nghiệm vật liệu cách điện và các thiết bị điện có điện áp tới 35 kV

23

Tần số : 50 Hz Dòng điện định mức cuộn cao áp: 0,25 A Điện áp ngắn mạch: Un = 10%

1.3 Cấu tạo:

Máy biến áp có mạch từ kiểu bọc, cuộn dây phân bố tập trung Một đầu cuộn

dây cao áp được đưa ra nắp và một đầu được nối đất, đầu thứ hai được đưa ra sứ

cách điện cao áp Các cuộn dây của cuộn sơ cấp đưa ra vỏ qua những đầu ra điện

áp thấp Vỏ máy có dạng hình tròn, trên nắp máy bố trí bình giãn dầu, thiết bị đo

nhiệt độ… máy có 4 móc hàn nối với vỏ thùng để nâng máy khi duy chuyển

Để mở rộng miền sử dụng, thử nghệm điện áp cao một chiều, máy biến áp

được chế tạo thêm phần chỉnh lưu (Kenotron) đặt ở đầu ra cao áp của máy biến

áp thử nghiệm

Mạch từ được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 (mm) Lõi thép

mạch từ có tiết diện 30 × 26 (mm) Để giảm điện trường ở cạnh sắc bích kim

loại, đầu ra máy biến áp thử nghiệm được mắc các tấm chắn

1 – Cuộn dây cao áp của máy

2 – Cuộn dây của đèn chỉnh lưu

3 - Đầu ra 12 V của đèn chỉnh lưu

4 – Chế độ làm việc 12 V của đèn chỉnh lưu

5 – Chế độ 220 V của đèn chỉnh lưu

Cuộn dây 12 V của đèn chỉnh lưu máy biến áp có 200 vòng, đường kích dây

dẫn 1,5 (mm) quấn trên lõi sắt có tiết diện 500 (mm2) dài 200 (mm) Để phân bố

lại điện trường trong lõi sắt và dây quấn ta mắc thêm màn chắn

Đầu ra cuộn 12 V cũng được bọc màn chắn để điện trường được san đều

Cuộn dây sơ cấp của đèn chỉnh lưu máy biến áp gồm 1200 vòng, dây dẫn có

đường kính 0,8 (mm) và được quấn trên ống bakelit

Để loại trừ khả năng phóng điện trên bề mặt đèn chỉnh lưu máy biến áp người

ta đặt một màn chắn hình trụ bên trong thùng, khoảng cách nhỏ nhất từ màn chắn

đến đèn chỉnh lưu là 50 (mm) Đến vỏ thùng là 30 (mm)

Để máy biến áp И 0M – 100/ 25 thử nghiệm đối tượng có điện dung lớn khi

điện áp thấp hơn định mức, công ty chế tạo đã dùng cách phân đoạn cuộn dây

cao áp Cuộn dây cao áp được chia làm 8 cuộn nhỏ, mỗi cuộn nhỏ được tính tốn

làm việc với điện áp 12,5 (kV)

Theo sơ đồ đấu dây máy biến áp thử nghiệm làm việc với dòng 2 (A) khi

điện áp 12,5 (kV) và 0,25 (A) khi điện áp 100 (kV) Để thực hiện điều này trên

nắp vỏ thùng máy biến áp phải có một vài đầu đổi nối được cách điện

2 Máy biến áp thử nghiệm kiểu И 0M – 100/ 20:

2.1 Công dụng:

Máy do nhà máy T3PлHeЭHePZ0 chế tạo, máy И 0M –100/ 20 dùng trong

thử nghiệm để thử nghiệm các thiết bị điện có điện áp định mức đến 35 (kV),

máy có thiết bị đèn cung cấp cho bộ chỉnh lưu Kenotron

Công suất làm việc lâu dài: 10 (kVA)

Chế độ làm việc ngắn hạn: 1 phút làm việc – 3 phút nghỉ và 1 phút làm việc –

30 phút nghỉ công suất là 20 (kVA)

Mạch từ phân nhánh kiểu bọc Đầu cao áp duy trì điện áp làm việc đưa ra

ngồi qua sứ cách điện Đầu thứ hai của cuộn cao áp được ra nắp máy qua sứ

1000 (V) và được nối đất Cuộn cao áp có các mối hàn đưa ra do với điện áp

100 (V) (tương ứng khi U2đm = 100000 V)

Cuộn cao áp gồm 8 bánh dây (45000 vòng), dây dẫn kiểu л310 có đường

kính 0,2 mm Cuộn đo 100 V của cuộn cao áp có 45000 vòng, dây dẫn có đường

kính 0,49 mm Cuộn hạ áp có 90 vòng, dây quân có tiết diện 2,26 × 6,4 (mm2)

Cấu trúc của đèn chỉnh lưu máy biến áp gồm cuộn dây sơ cấp 220 V có 814

vòng, đường kính dây 0,55 mm và cuộn thứ cấp 13 V có đường kính dây 2,26

mm

70/300:

Hình 1.11 Hình dạng bên ngồi Hình112 Hình dạng bên ngồi

của máy И 0M –15/ 10 của máy И 0M –35-70/30

Hình1.13 Hình dạng bên ngồi Hình1.14 Hình dạng bên ngồi của

máy И 0M –35-70/100 của máy И 0M –35-70/300

Bảng 1.1- Đặc tính kỹ thuật của một số máy biến áp thử nghiechế tạo tại nhà máy T3PлHeЭHePZ0

Kiểu

Công suất định mức (kVA)

Điện áp định mức (kV)

Un%

Trọng lượng (kg) Dài

Chế độ làm việc của các máy biến áp này cho phép tiến hành mỗi thử nghiệm

theo 3 chu trình: mỗi chu trình gồm 1 phút làm việc với tải và 3 phút ngừng

15

Thời gian giữa 2 thử nghiệm không quá 30 phút Ở chế độ làm việc liên tục công

suất máy biến áp chỉ bằng 50 % so với chế độ ngắn hạn

Các đầu dây của cuộn cao áp đưa ra ngồi nắp máy được bọc cách điện Một

đầu tính tốn với điện áp làm việc, đầu kia thường được nối đất Để đo điện áp

thử nghiệm có thể trực tiếp lấy từ một đầu ra cuộn cao áp với điện áp 100 V

Cuộn cao áp của máy biến áp thử nghiệm (trừ máy И 0M –15/ 10) gồm hai bánh

dây Mỗi bánh có điện áp 35 (kV) Điều đó cho phép trong trường hợp cần thiết,

có thể đấu nhận trực tiếp hoặc song song, tương ứng nhận được điện áp ra 70

hoặc 35 (kV) Các đầu ra trên nắp của vỏ máy biến áp

3 Máy thử cao áp TBO – 140-50:

Máy thử cao áp TBO - 140 -50 do nhà máy M0CPEHTΓEH sản xuất có cấu

tạo đèn chỉnh lưu đặt phía dưới cuộn cao áp Máy này dung để thử nghiệm cách

điện cho máy điện quay

‘ Đặc tính kỹ thuật:

Điện áp định mức: 0,19/ 100 ± 2,5 (kV)

Máy biến áp trong đèn chỉnh lưu: 200/13 ± 1 (V)

Công suất : 5 kVA

Công suất máy biến áp đèn chỉnh lưu: 110 (kV)

Trọng lượng chung: 150 (kg)

4 Máy thử cao áp loại AИM – 70

4.1 Công dụng:

Máy AИM-70 do nhà máy MOCPEHTZEH chế tạo Máy dùng để thử

nghiệm các loại cáp, điện môi rắn, lỏng với tác dụng của điện áp cao một chiều

và xoay chiều

2

Hình 1.15 Các kích thước thiết bị AИM-70

Điện áp xoay chiều bên thứ cấp: 50 (kV)

Điện áp chỉnh lưu max: 70 (kV)

Dòng điện chỉnh lưu cuộn thứ cấp: 5 (mA)

Công suất định mức(làm việc lâu dài ): 0,5 (kVA)

Công suất đầu ra 1 phút của máy cao áp: 2 (kVA)

Trọng lượng máy: 175 (kg)

Thiết bị thử nghiệm AИM – 70 có những phần cơ bản là bàn điều khiển và

bộ phận chỉnh lưu (Kenotron)

Bàn điều khiển gồm các phần điều khiển, thiết bị tín hiệu và biến thế cao áp

Trong thùng máy biến áp cao áp có một dãy điện trở bảo vệ cuộn dây cao áp khi

xảy ra ngắn mạch (điện môi thử nghiệm bị chọc thủng) Điện áp ra có thể điều

chỉnh dễ dàng nhờ phần điều khiển Trên nóc của bàn điều khiển có đặt aptomat

dòng điện cực đại, kilovolmet đo điện áp và các đèn tín hiệu

Bộ chỉnh lưu Kelotron là một ống thẳng đứng hình trụ chứa đầy dầu, trong đó có

đặt đèn chỉnh lưu KPHM – 150 và biến áp chỉnh lưu Trên nắp Kelotron có đặt

đồng hồ microampe với các giới hạn đo lường 200, 1000, và 5000 (µA)

5 Máy thử cao áp loại AИM – 90:

5.1 Công dụng:

Máy được dùng để thử nghiệm các loại điện môi rắn, lỏng dưới tác dụng của

điện áp cao xoay chiều

5.2 Đặc tính kỹ thuật:

Điện áp nguồn xoay chiều một pha 220 ± 22 (V)

Tần số : 50 (Hz)

Điện áp chọc thủng lớn nhất: 90 (kV)

32

68910117

12

4 – Tín hiệu vàng (sơ đồ thiết bị sẵn sàng đóng vào cao áp)

5 - Tín hiệu đỏ (đã đóng vào cao áp)

6 - Nút điều chỉnh kim và điều chỉnh điện áp về vị trí 0 sau khi đã phóng

Dòng điện định mức cuộn thứ cấp 2,5 (A)

Công suất 1,5 (kVA)

Durchschlag: đèn báo có điện (màu xanh)

Prupspannung: đèn báo đã đánh thủng điện môi (màu đỏ)

Ein: nút khởi động

Aus: báo hiệu rơle cắt

Prufen: khi thử nghiệm có thể quan sát được tia lữa điện

Ausbrenen: khi thử nghiệm không thấy tia lữa điện

7 Máy thử cao áp Fpeo - 2400/ 600/ K (Đức) dùng cho trạm thử

nghịêm điện áp xoay chiều:

7.1 Công dụng:

Dùng để thử nghiệm các thiết bị cao thế, các thành phần kết cấu, các cấu

trúc điện trong trạm thử nghiệm điện áp xoay đến 220 (kV)

7.3 Thuyết minh cấu trúc:

Máy biến áp thử nghiệm có các đặc tính như ở phần trên

- Bộ điện dung phân áp: gồm tụ đo của thế và tụ điện áp thấp Tụ cao thế

gồm các tụ đo riêng bố trí cái nọ trên cái kia Mỗi cái tụ do có ở bên trong vỏ sứ,

những tụ dầu – giấy đấu nối tiếp nhau

- Để sai số không vược quá sai số cho phép nên trong quá trình vận hành bên

trong khoảng bảo vệ bao quanh tụ cao thế theo trục cao không được có các vật

dẫn điện hoặc dây tiếp điện

- Mạch lọc: do tác dụng qua lại của diện cảm rò với các máy biến áp và diện

dung của các thiết bị thử nghiệm điện dung riêng và điện dung của các đối tượng

thử nghiệm có thể sinh ra sóng hài bậc cao ở điện áp ra Nhờ có mạch lọc đặt

phần tử đảo mạch ở vị trí phù hợp có thể loại trừ sóng hài bậc 3 và bậc 5 phát

sinh ở điện áp ra Số lượng mạch lọc được sử dụng tuỳ theo kiểu và phụ tải của

máy phát thử nghiệm

- Thiết bị phân phối: việc cấp nguồn cho máy phát thử nghiệm được thực

hiện nhờ một thiết bị phân phối bọc sắt, có các ngăn phân phối

- Thiết bị điều chỉnh: gồm máy biến dầu ba pha có cuộn dây di động và có bộ

truyền động thuỷ lực dùng để điều chỉnh điện áp và một máy biến áp dầu ba pha

là máy biến áp phụ thêm Thiết bị điều chỉnh có thể đổi mạch sang chế độ làm

việc một pha hoặc ba pha với điện áp và công suất như nhau Việc chuyển mạch

được thực hiện ở đầu vào trên nắp thùng

- Bộ điện kháng bù: dùng để điều hồ dòng điện của máy phát thử nghiệm và

đối tượng thử nghiệm

- Đài điều khiển: phần điều khiển được lắp trên đài điều khiển có các bloc

mạch điều kiển với các bộ phận điều khiển và đồng hồ đo

8 Bộ thử nghiệm cao áp 250 kV – 100 kVA:

Hình1.19 Tổng sơ đồ lắp đặc các thiết bị của bộ thử nghiệm cao áp

250 kV – 100 kVA

8.1 Công dụng:

Bộ thử nghiệm cao áp 250 - 100 (kVA) do nhà máy chế tạo biến thế (Việt

Nam) chế tạo ra có nhiệm vụ tạo điện áp cao tần số 50 (Hz) dùng để thử nghiệm

cho các máy điện và thiết bị điện làm việc ở điện áp định mức đến 110 (kV)

Về thử nghiệm biến thế, bộ thử nghiệm này có thể thử được máy biến thế

2000 (kVA), điện áp 110 (kV) Ngồi ra nó còn dùng để thử độ bền cách điện của

các vật liệu như sứ, giấy cách điện, bakêlit, dầu biến thế Nó còn làm việc được

nhiều nhiệm vụ khác trong thử nghiệm

8.2 Đặc tính kỹ thuật:

800×450 >3000

φ=1300

>2000 φ=1300

Để sinh ra điện áp 250 (kV), dùng phương pháp nối cấp 2 máy biến áp 125

(kV) Hai máy này hồn tồn giống nhau về tính năng kỹ thuật kết cấu Tính năng

mở máy như sau:

Ký hiệu: BTN2 100/ 125

Dung lượng 100 (kVA)

Điện áp : 0 ÷ 0,38 / 0 ÷ 125 (kV)

Dòng điện thứ cấp 0,8 (A)

Điện áp cuộn dây cân bằng 380 (V)

Dòng điện cuộn dây cân bằng 132 (A)

8.3 Cấu tạo:

a Máy biến áp 100 (kVA) 0,38 / 125 (kV):

Để sinh ra điện áp 250 (kV) cần phải nối cấp hai máy biến áp 125 (kV) Nếu

nơi dùng chỉ cần điện áp 125 (kV) thì có thể dùng riêng rẽ từng máy biến áp 125

(kV) Đặc điểm của loại máy biến áp này là có cuộn dây cân bằng để hạn chế

ngắn mạch, do đó không cần bố trí các điện trở hạn chế ngắn mạch ở phía cao áp

nữa

Nhờ thực hiện nối đất giữa hai cuộn dây cao thế nên giảm được 1/ 2 điện áp

cách điện đối với lõi sắt do đó đảm bảo máy làm việc an tồn và tin cậy

b Máy biến áp điều chỉnh mềm: BĐM100 / 0 ÷ 380 (V)

Dung lượng: 100 (kVA)

Số pha 1

Điện áp vào 380 (V) Điện áp ra 0 ÷ 380 (V) Dòng điện ra 88 (A) Máy này có thể đấu thành ba pha với dung lượng 100 (kVA) Đây là loại máy

làm việc theo nguyên lý cuộn dây ngắn mạch di động Điện áp ra điều chỉnh ra

hồn tồn vô cấp, mềm mại có thể tăng dần từ 0 ÷ 380 (V) hoặc hạ dần từ 380 ÷ 0

(V) Điều khiển điện áp lên xuống bằng động cơ điện Tốc độ nâng điện áp hồn

tồn phù hợp với tốc độ mà bộ thử nghiệm yêu cầu 2 (kV/s)

9 Máy biến áp đo lường trung thế một pha:

Máy biến áp đo lường trung thế một pha ngâm dầu cách điện, đo được điện áp

pha, cuộn sơ cấp có 1 sứ đầu vào nối dây pha cao thế và đầu ra nối trung tính

tiếp địa Máy có lõi thép kỹ thuật điện chất lượng cao, tổn hao thấp Dây quấn

bằng êmay chất lượng cao, chịu nhiệt, chịu ẩm ướt, cứng vững và độ tin cậy cao,

các đầu ra thứ cấp được bảo vệ bằng hộp đấu dây có nắp che bằng nhôm và vít

kẹp chì

9.1 Máy đo lường 1 pha ngâm dầu kiểu PT22 - 12HOD1S:

Dung lượng (VA): 100 ; 150 ; 200 ; 250 ; 300 ; 500 ; 1200

Chiều dài đường rò nhỏ nhất: 25 (mm/ kV)

Trọng lượng: 111 (kg)

III Ýnghĩa của máy biến áp cao áp một pha:

Các thiết bị điện sử dụng ở nước ta hiện nay có rất nhiều kiểu, nhiều loại

Ngay sau khi dược lắp đặt và đưa vào sử dụng các thiết bị điện đã có nguy cơ bị

xuống cấp và hư hỏng Đây là hiện tượng bình thường bởi vì thiết bị điện là tập

hợp của nhiều chi tiết điện từ, điên tử, cơ khí, thuỷ lực,khí nén…Mặt khác trong

quá trình vận hành, sử dụng luôn có sự thay dổi về phụ tải, có sự bố trí lại mạch

điêïn hoặc bổ xung thêm thiết bị mà nhiều khi không có sự phối hợp tổng thể của

cơ quan thiết kế Cũng cần phải kể đến sự lựa chọn thiết bị không đúng, sự chỉnh

định sai các thiết bị đo lường, điều khiển, chỉ thị, sự vận hành không đúng quy

trình kỹ thuật…Tất cả các yếu tố kể trên gây ảnh hưởng xấu đến sự làm việc

bình thường của tồn hệ thống

Vì vậy để đánh gía tình trạng và chất lượng của các thiết bị này ta cần khải

thử nghiệm chúng dể có thể dự báo các hư hỏng có thể xảy ra, đề ra phương

pháp thay thế sửa chữa các chi tiết có nguy cơ bị hư hỏng, thử nghiệm các thiết

bị để có biện pháp khắc phục kịp thời, do vậy hệ thống hoạt động với độ tin cậy

và khả năng sẵn sàng làm việc cao

Việc thử nghiệm các thiết bị điện này cần phải có nguồn điện áp cao và được

điều chỉnh liên tục đó là một loại máy biến áp đặc biệt chuyên dùng cho việc thử

nghiệm Đây là một thiết bị quan trọng trong việc thử nghiệm như thử nghiệm

máy biến áp điện lực, cáp, động cơ, BU, BI, chống sét van, sứ, cách điện…Từ đó

ta xác định chính xác các chỉ tiêu của chúng và từ đó ta đánh giá được tình trạng

làm việc của các thiết bị này để đảm bảo đưa chúng vào làm việc an tồn và chắc

chắn

IV Thử nghiệm cao áp:

A Kiểm tra và thử nghiệm các thiết bị điện:

1 Quan sát các thiết bị điện:

Là công việc làm trước khi tiến hành công việc thử nghiệm, kiểm tra và hiêïu

chỉnh thiết bị và kết thúc bằng lần xem xét cẩn thận cuối cùng Nhờ quan sát

thiết bị sẽû phát hiện được phần lớn những hư hỏng về cơ và những gĩ của vỏ

máy, lõi thép, các đầu dây ra, các chỗ nối, cách điện của các bộ phận dẫn điện,

cách điện giữa các vòng dây của cuộn dây Đồng thời khi quan sát sẽ đánh giá

được tình trạng chung của thiết bị dựa vào lý lịch của nó để xác định thiết bị đó

có phù hợp thiết kế và với các yêu cầu kỹ thuật hay không

Những hư hỏng do lắp ráp và những thiếu xót nhỏ do chếù tạo Khi quan sát

phát hiện ra, nhân viên lắp ráp sẽ xử lý và khắc phục Trường hợp gặp những hư

hỏng nghiêm trọng người đặt hàng sẽû báo cho nhà chế tạo biết để sửa chữa

2 Đo và thử nghiệm các thiết bị điện ở trạng thái tĩnh:

Là một trong những phương pháp cơ bản để phát hiện những hư hỏng của

thiết bị điện Những việc đo, kiểm tra và thử nghiệm như thế cho phép phát hiện

được những hư hỏng ẩn kín bên trong mà khi quan sát bề ngồi trong qúa trình lắp

ráp không phát hiện được, cho phép kịp thời sửa chữa hoặc thay thế thiết bị trước

khi kết thúc mọi công việc lắp ráp Trong số những thử nghiệm thiết bị ở trạng

thái tĩnh còn có thử nghiệm cách điện của thiết bị điện bằng điện áp tăng cao (so

với điện áp định mức) Thử nghiệm này cho phép kết luận về khả năng làm việc

bình thường của cách điện trong thời gian vận hành

3 Đo và thử nghiệm các thiết bị điện ở trạng thái làm việc:

Công việc đo gồm có: lấy các đặc tuyến không tải của các phát điện một

chiều, lấy đặc tuyến không tải và ngắn mạch của các máy phát điện đồng bộ, đo

dòng không tải của các máy biến áp điện lực ở điện áp làm việc, đo những tham

số ở các chế độ làm việc bình thường của các máy điện, chạy thử các đông cơ

điện, các máy điện một chiều, các máy điện đồng bộ, thử tác thiết bị đóng cắt

những việc đo khi chạy thử đồng pha các thiết bị điện…

Căn cứ kết quả các đặt tuyến lấy được ở trên có thể phán đốn tình trạng tốt

xấu của các lõi thép, cuộn dây roto và stato cũng như để xem sự bố trí các cuộn

dây đúng hay sai bằng cách so sánh những kết quả đo được với những kết quả

thử nghiệm của nhà chế tạo

Kiểm tra chất lượng lắp ráp, điều chỉnh phần cơ khí của máy cắt diện bằng

cách đo thời gian tác động bản thân và tốc độ đóng cắt của máy cắt điện, đo điện

áp tác động tối thiểu của nam châm điện trong bộ truyền động, đo sự đóng mở

đồng thời các tiếp điểm Dùng máy chụp sóng ghi lại những chu trình làm việc

khác nhau của máy cắt và phân tích các hình chụp được có thể đánh giá được sự

làm việc đúng hay sai của từng khâu trong máy cắt và bộ truyền động, xác định

được chất lượng chế tạo và lắp ráp

Muốn xác định được tình trạng tốt hay xấu chất lượng lắp ráp và hiệu chỉnh

các động cơ, các máy biến áp mới lắp ráp kể cả thiết bị của các đường dây cung

cấp điện cho nó cũng như các trang bị thứ cấp cần phải căn cứ vào việc chạy

thử thiết bị Cho tác động thử máy cắt, dao cách ly, dao tạo ngắn mạch, dao tự

cách ly, áp tô mát, công tắc tơ… Có thể xác định được tình trạng tốt hay xấu chất

lượng hiệu chỉnh chúng

Dòng điện không tải của động cơ điện trong thời gian chạy thử có tải (sau khi

đã lắp ráp tồn bộ nối trục) sẽ cho phép xác nhận chất lượng lắp ráp tồn bộ tổ

máy, kể cả phần cơ khí

4 Đo và thử nghiệm để xác định tình trạng hệ thống từ:

Đo dòng điện không tải hoặc lấy đặc tuyến từ hố rồi đem so sánh với các số

liệu ghi trong lý lịch máy hoặc số liệu kinh nghiệm đối với thiết bị cùng kiểu

Nâếu dòng diện đo được vượt quá nhiều so với các số liệu đo thì chứng tỏ mạch

từ bị hỏng hoặc một số vòng dây bị chập

5 Đo và thử nghiệm để xác định tình trạng các bộ phận dẫn điện và các

chỗ nối:

Tình trạng những bộ phận dẫn điện và những chỗ tiếp xúc xác định bằng

cách đo điện trở bằng điện áp một chiều

B Thử nghiệm cách điện bằng điện áp tăng cao:

Thử nghiệm cách điện của các thiết bị điện (cách điện chính và cách điện

vòng dây) bằng điện áp tăng cao là để phát hiện những chỗ hư hỏng cục bộ

Những hư hỏng này không thể phát hiện dược trong khi thử nghiệm và kiển tra

sơ bộ, vì vậy thử nghiệm bằng điện áp tăng cao là thử nghiệm cơ bản, sau thử

nghiệm này mới kết luận được khả năng làm việc bình thường của các thiết bị

trong điều kiện vận hành

Tiến hành thử nghiệm sau khi đã kiểm tra sơ bộ tình trạng của cách điện và

đã đạt được những kết quả thoả mãn yêu cầu Chọn mức điện áp thử nghiệm

tương ứng với điện áp chọc thủng cách điện trong khi tình trạng cách điện có

những hư hỏng cục bộ Vì vậy khi thử nghiệm bằng điện áp tăng cao sẽ suất hiện

những chỗ hư hỏng đó Chọn mức điện áp thử nghiệm thấp hơn mức điện áp

chọc thủng trong trường hợp không có những hư hỏng cục bộ và thấp hơn mức

điện áp của nhà chế tạo (thương bằng 0,75 điện áp thử nghiệm của nhà chế tạo)

Có thể giải thích điều chú ý này không hồn tồn đầy đủ như sau: sự suất hiện

những chỗ hư hỏng khi vận hành bình thường xảy ra nhiều hơn so với lúc thử

nghiệm, dù rằng lúc thử nghiệm có nâng cao điện áp lên cao hơn so với lúc bình

thường

Điện áp thử nghiệm thường là điện áp tần số công nghiệp 50 (Hz) Trong

những điều kiện thử nghiệm của nhà chế tạo, những thiết bị điện từ 500 (kV) trở

lên đôi khi được thử nghiệm với tần số 100 Hz trở lên Dùng điện áp tần số công

nghiệp đảm bảo khả năng tiến hành thử nghiệm cách điện với những tổn thất

điện môi (gây ra sự chọc thủng về nhiệt) và sự phân bố gây ra điện trường tương

tự trong những điều kiện vận hành

Đặt điện áp lên vật thử nghiệm trong một thời gian nhất định để tránh làm

cho cách điện bị hư hỏng quá sớm: Đối với cách điện chính, thời gian thử

nghiệm là một phút, đối với cách điện vòng dây thời gian thử nghiệm là 5 phút

Thời gian thử nghiệm cách điện lâu hơn vì hệ số an tồn của điện vòng dây lớn

hơn cách điện chính Thời gian nói trên vừa đủ để quan sát thiết bị trong thời

gian thử nghiệm và đủ để phát hiện ra chỗ chọc thủng Thử nghiệm bằng điện áp

tăng cao không những chỉ tiến hành với điện áp xoay chiều mà cả với điện áp

một chiều Thường dùng điện áp một chiều (chỉnh lưu) để thử nghiệm cách điện

của những máy điện lớn, những cách điện tay đòn của những máy cắt điện,

những chống sét Khuyết điểm chính của thử nghiệm bằng điện áp một chiều là

điện áp phân bố không đều theo bề dày của cách điện do sự không đồng nhất của

cách điện với sự phân bố điện áp phụ thuộc độ dẫn điện của những bộ phận khác

nhau trong cách điện Những thử nghiệm bằng điện áp một chiều có những ưu

điểm sau:

- Điện áp một chiều an tồn hơn đối với cách điện, trị số điện áp chọc thủng

cao hơn điện áp xoay chiều, trung bình cao hơn 1,5 lần

- Ở máy điện quay sự phân bố điện áp một chiều dọc theo cuộn dây đều đặn

hơn, do đó phần trong rãnh và ngồi rãnh của cuộn dây chịu tác dụng như nhau

- Công suất yêu cầu của thiết bị một chiều điện áp cao nhỏ hơn nhiều so với

công suất của thiết bị điện áp xoay chiều, do đó nhừng thiết bị thử nghiệm lưu

động luôn gọn nhẹ hơn và dễ di chuyển hơn, điều này có ý nghĩa lớn đối với

những công việc hiệu chỉnh các đối tượng khác nhau yêu cần phải thường xuyên

vận chuyển dụng cụ thử nghiệm

- Điện áp một chiều còn ưu điểm nữa là dùng để đo dòng điện rò Dòng điện

rò là tiêu chuẩn phụ để đánh giá tình trạng của cách điện

Đoạn OA – Hư hỏng chưa lộ ra

Điểm A - Điểm tới hạn, sau điểm này Rcđ giảm đi rõ rệt

Đoạn AC – Ion hố mạnh của những chỗ hư hỏng, tạo điều kiện để chọc

thủng

Điểm C – Điểm chọc thủng cách điện

- Thời gian thử nghiệm cách điện bằng điện áp một chiều cho phép là dài

hơn thời gia thử nghiệm bằng điện áp xoay chiều và quy định theo tiêu chuẩn là

10 đến 20 phút

C Kiểm tra sự đấu điện của thiết bị điện:

Sơ đồ đấu điện trong nội bộ thiết bị đòi hỏi phải kiểm tra xem mạch điện đã

nối đúng chưa Thường xác định gián tiếp (kí hiệu dây, cực tính )

Sơ đồ đấu điện bên ngồi chủ yếu bằng mắt nghĩa là phải xem xét cẩn thận,

đối chiếu với thiết kế

D Đánh giá tình trạng các thiết bị điện:

Phương pháp cơ bản để đánh giá tình trạng thiết bị điện mới, vừa lắp ráp

xong và chuẩn bị đưa vào vận hành và so sánh những kết quả đo và thử nghiệm

với những trị số cho phép quy định thành tiêu chuẩn Những tài liệu tiêu chuẩn là

“khối lượng và tiêu chuẩn thử nghiệm các thiết bị điện (KLTCTN) “ và “quy

phạm bố trí các thiết bị điện” Trong bản KLTCTN có đề ra những yêu cầu đối

với từng loại công việc kiểm tra, thử nghiệm cần thiết và đề ra những tiêu chuẩn

mà kết quả kiểm tra, thử nghiệm mọi loại thiết bị điện đều phải phù hợp Trong

tiêu chuẩn có nêu: trị số cho phép điện trở cuộn dây, các tiếp điểm và những bộ

phận khác, tình trạng cho phép của cách điện, những trị số điện áp thử nghiệm

Trong khi tiến hành hiệu chỉnh để đánh giá tình trạng của thiết bị thường sử

dụng rộng rải phương pháp so sánh kết quả đo của các nhóm thiết bị cùng kiểu

không thể có những hư hỏng trùng nhau

Ví dụ: Nếu một nhóm các máy biến dòng đo lường giống nhau có đặc tuyến

từ hố thấp hơn những đặc tuyến mẫu và một số máy biến điện áp đo lường giống

nhau có dòng điện không tải vượt quá mức cho phép… Điều đó không có nghĩa

là cách điện của cuộn dây hay lõi thép bị hư hỏng mà do nhà chế tạo đã sử dụng

lõi thép xấu để làm lõi thép hoặc đã thay đổi kích thước của lá thép

Thông thường để đánh giá, người ta so sánh với những kết quả đo thực dụng

với kết quả đo và thử nghiệm cũ Đối với những thiết bị mới đưa vào vận hành

thì so sánh với những kết quả đo và thử nghiệm của nhà chế tạo Cuối cùng,

đánh giá khả năng thiết bị điện làm việc và vận hành thử tồn diện

E Lập các biên bản kiểm tra và thử nghiệm:

Tất cả những kết quả kiểm tra, thử nghiệm và vận hành thử các thiết bị điện

trong quá trình hiệu chỉnh đều được ghi vào biên bản hoặc ghi thành báo cáo

Biên bản là văn bản pháp lý cơ bản, dựa vào đó để kết luận chất lượng và khả

năng đưa thiết bị vào làm việc bình thường Để lập các tài liệu kỹ thuật bàn giao

cho đơn vị hiệu chỉnh nên làm sẵn những mẫu biên bản hoặc báo cáo, chỉ cần ghi

kết quả vào đó trong quá trình hiệu chỉnh và khi kết thúc công việc hiệu chỉnh

Các biên bản đều được lập thành hai biên bản, một bản để giao cho đơn vị

vận hành, còn bản thứ hai được lưu lại ở đơn vị hiệu chỉnh Nhứng biên bản hoặc

báo cáo phải có kết luận Trong đó nêu lên sự đánh giá chung về thiết bị, tất cả

những kết quả đo, kiểm tra, thử nghiệm và chạy thử, những bản, những đường

biểu diễn và đồ thị Những biên bản và báo cáo đều do người thực hiện có trách

nhiệm và chỉ đạo công tác hiệu chỉnh thiết bị ghi chép

F Qui định chung trong khi tiến hành thử nghiệm:

- Khi tiến hành thử nghiệm, nghiệm thu bàn giao các thiết bị điện mà khối

lượng và tiêu chuẩn không khác với những qui định trong tiêu chuẩn này thì phải

theo hướng dẫn riêng của nhà chế tạo

- Thiết bị rơle bảo vệ và tự động điện ở các nhà máy điện và các trạm biến áp

được kiểm tra theo TCVN

- Ngồi những thử nghiệm, nghiệm thu bàn giao thiết bị điện đã được qui định

trong các tiêu chuẩn về tất cả các thiết bị điện còn phải kiểm tra sự hoạt động

của phần cơ theo hướng dẫn của nhà máy chế tạo

- Sự kết luận về sự hồn hảo của thiết bị khi đưa vào vận hành phải được dựa

trên cơ sở xem xét kết quả các thử nghiệm liên quan đến thiết bị đó

- Mọi việc đo lường thử nghiệm chạy thử theo các tài liệu hướng dẫn của nhà

nghiệm thu bàn giao thử nghiệm của bộ tiêu chuẩn này do công nhân lắp ráp và

hiệu chỉnh tiến hành trước khi đưa thiết bị điện vào vận hành cần phải lập biên

bản theo qui định

- Việc thử nghiệm bằng điện áp tăng cao là bắt buộc đối với các thiết bị điện

điện áp từ 35 (kV) trở xuống Khi có đủ thiết bị thử nghiệm thì phải tiến hành cả

đối với các thiết bị điện áp cao hơn 35 (kV)

- Các vật cách điện và thiết bị có điện áp danh định cao hơn điện áp danh

định của trang bị đó chúng được lắp đặt có thể được thử nghiệm với điện áp tăng

cao tiêu chuẩn phù hợp với cấp cách điện của trang bị điện

- Thử nghiệm cách điện của các khí cụ điện bằng điện áp tăng cao tần số

công nghiệp thông thường phải được tiến hành cùng với việc thử nghiệm cách

điện thanh cái thiết bị phân phối Khi đó trị số điện áp thử nghiệm được phép lấy

theo tiêu chuẩn đối với thiết bị đo điện áp thử nghiệm nhỏ nhất

- Khi tiến hành thử nghiệm cách điện của thiết bị điện bằng điện áp tăng cao

phải xem xét đánh giá cẩn thận tình trạng cách điện bằng những phương pháp

khác

- Việc thử nghiệm cách điện bằng điện áp 1000 (V) tần số công nghiệp có thể

thay thế bằng cách đo giá trị của điện trở cách điện trong một phút bằng

Mêgômét 2500 (V) Nếu như giá trị điện trở nhỏ hơn tiêu chuẩn qui định thì

việc thử nghiệm bằng điện áp tăng cao tầng số công nghiệp 1000 (V) là bắt buộc

- Việc thử nghiệm cách điện bằng điện áp tần số công nghiệp của các mạch

thứ cấp có điện áp làm việc cao hơn 60 (V) của các trang bị điện trong hệ thống

điện là bắt buộc

- Trong các tiêu chuẩn thử nghiệm, nghiệm thu bàn giao các thiết bị điện

dùng các thuật ngữ dưới đây:

+ Điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp: là trị số hiệu dụng của điện áp

xoay chiều hình sin tần số 50 (Hz) mà cách điện bên trong và bên ngồi của thiết

bị điện cần phải duy trì một phút (hoặc 5 phút) trong điều kiện thử nghiệm xác

định

+ Thiết bị điện đo cách điện bình thường: là thiết bị đặt trong các trang bị

điện chịu tác động của quá điện áp khí quyển với những biện pháp chống sét

thông thường

+ Thiết bị điện có cách điện giảm nhẹ: là thiết bị điện chỉ dùng ở những

trang bị điện không chịu tác động của quá điện áp khi quyển hoặc phải có những

biện pháp chống sét đặc biệt để hạn chế biên độ quá điện áp khí quyển đến trị số

không cao hơn biên độ của điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp

+ Các khí cụ điện: là các máy cắt ở các cấp điện áp, cầu dao cách ly, tự cách

ly, dao tạo ngắn mạch, cầu chảy, chống sét van, các cuộn kháng hạn chế dòng

điện tụ điện, các vật dẫn điện được che chắn trọn bộ

+ Đại lượng đo lường phi tiêu chuẩn: là đại lượng mà giá trị tuyệt đối của

nó không qui định bằng các hướng dẫn tiêu chuẩn Việc đánh giá trong trạng thái

thiết bị trong trường hợp này được tiến hành bằng cách so sánh với các số liệu đo

lường tương tự ở cùng một loạt thiết bị có đặc tính tốt hoặc với những kết quả

thử nghiệm khác

+ Cấp điện áp của thiết bị điện: là điện áp danh định của hệ thống điện mà

trong đó thiết bị đó làm việc

V Những thử nghiệm thiết bị điện dùng máy tạo điện áp cao:

1 Thử nghiệm cách điện của máy điện quay:

Các máy điện quay khi chế tạo thường qua bố lần thử nghiệm cách điện bằng

máy biến áp thử nghiệm, thời gian thử là một phút

- Thử nghiệm cách điện các cuộn dây stato của máy phát điện nên tiến hành

trước khi đưa roto vào trong stato Nếu việc ghép nối stato của máy thực hiện

trên sân lắp ráp và sau đó stato đưa vào xưởng ở dạng lắp ráp sẳn thì cách điện

được thử nghiệm hai lần: sau khi lắp trên sân lắp ráp và sau khi đặt stato vào

trong xưởng trước khi đưa roto vào stato

- Việc thử nghiệm cách điện của cuộn dây roto của máy phát tuabin hơi được

tiến hành ở độ quay danh định của roto

- Việc thử nghiệm của máy phát điện một chiều được tiến hành theo các tiêu

chuẩn qui định Cần lấy đặc tính không tải và thử nghiệm cách điện vòng dây

Độ lệch của đặc tính không tải so với đặc tính của nhà máy chế tạo phải nằm

trong giới hạn chính xác của việc đo lường

- Đối với động cơ điện đã được lắp ráp hồn chỉnh: việc thử nghiệm cuộn dây

stato được tiến hành cho từng pha riêng rẽ đối với vỏ Ở động cơ không có đầu

ra của mỗi pha cho phép tiến hành thử nghiệm ở tất cả các cuộn dây đối với vỏ

máy

Bảng 1.2 – Điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp đối với cách điện chủ

yếu của máy điện quay

1 Trước khi đặt

vào rãnh

2.Sau khi đặt vào

rãnh, trước khi nối

dây

3.Sau khi nối dây

4.Trước khi xuất

xưởng

Đến 10000 Cao hơn 10000

3 ÷ 10000 cao hơn 10000

3 ÷ 10000 cao hơn 10000

3 ÷ 10000 cao hơn 10000

Đến 11000 Cao hơn 6000 Đến 11000 Cao hơn 11000 Đến 11000 Cao hơn 6000 Đến 3000

3000 ÷ 6000 cao hơn 10000

2,75Uđm + 4500 2,75Uđm + 6500 2,75Uđm + 2500 2,5Uđm + 4500 2,25Uđm + 2000 2,26Uđm + 4000 2Uđm + 1000 2,5Uđm 2Uđm + 3000

2 Thử nghiệm của máy biến áp:

- Đối với máy biến áp cần chú ý tới cách điện của nội bộ máy và cách điện

của máy khi quá điện áp Vì vậy khi thử nghiệm cách điện máy biến áp thường

có hai bước

- Thử nghiệm máy biến áp bằng điện áp cao, tần số công nghiệp được thử

nghiệm bằng cách tăng dần điện áp tới điện áp thử nghiệm và giữ ở đấy trong

một phút Máy biến áp chịu được thử nghiệm nếu nó không phóng điện hồn tồn

Bảng 1.3 – Điện áp thử nghiệm xoay đối với cách điện máy biến áp dầu

Điện áp nghiệm thu tại chỗ(kV)

Thử nghiệm bảo dưỡng theo chu kì (kV) 1,2

2,4 4,8 8,7

15

18

25 34,5

30 37,5 52,5 71,25

105

6,5 9,75 12,35 16,9 22,1

26 32,5 45,5 61,75

91

- Cũng có thể thử nghiệm bằng dòng điện chỉnh lưu Việc xác định giá trị

điện áp thử nghiệm phụ thuộc vào điện áp định mức của máy biến áp

Công suất định mức máy

Giá trị max của điện áp

- Thử nghiệm điện áp xung kích đối với các máy biến áp có công suất lớn

thường gặp khó khăn vì nguồn phải có điện dung lớn mới đảm bảo dạng sóng

tiêu chuẩn Do đó đôi khi cũng cho phép thử nghiệm với sóng có độ dài ngắn

hơn (phát hiện các sóng điện cục bộ xảy ra trên cách điện dọc khi cho tác dụng

điện áp xung kích là một trong các thử nghiệm quan trọng của máy biến áp

Phương pháp thông dụng nhất là đo dòng điện ở mạch trung tính và đem so sánh

với dòng điện) Trong máy biến áp không bắt buộc phải thử cách điện cuộn dây

của máy biến áp có dầu bằng điện áp tăng cao ở tần số công nghiêïp khi đưa máy

vào vận hành lần đầu Đối với máy biến áp nhập từ nước ngồi, được nhà chế tạo

thử nghiêïm với điện áp mà trị số nhỏ hơn so với tiêu chuẩn Việt Nam Qui định

sẽ được thử nghiệm bằng các điện áp xác định cho từng trường hợp cụ thể

- Cách điện đầu ra các pha của cuộn dây máy biến áp từ 110 (kV) trở lên có

điểm trung tính cách điện không hồn tồn chỉ cần thực nghiệm bằng điện áp cảm

ứng Còn cách điện trung điểm thử bằng điện áp đặt vào

- Thử các đầu vào được tiến hành theo tiêu chuẩn cách điện đầu vào và cách

điện xuyên các máy biến áp đo lường được thử nghiệm theo khối lượng và qui

định tiêu chuẩn Việt Nam Đối với máy biến dòng và máy biến điện áp đến

35(kV), việc thử nghiệm bên sơ cấp là bắt buộc

3 Thử nghiệm cách điện của cáp cao áp:

Cáp là dây dẫn mềm được cách điện để ngăn chặn các tác dụng bên ngồi đối

với cách điện Dây dẫn thường là dây dẫn xoắn bằng đồng hoặc nhôm Để có độ

chịu lớn và độ bền cơ giới cần thiết Vật liêïu cách điện dùng trong cáp phải có

phẩm chất tốt để giảm kích thước đồng thời đủ độ bền về cơ giới, sự phân loại

cáp tuỳ theo kết cấu cách điện cáp Thử nghiệm kiểm tra tiến hành trên từng

đoạn cáp gồm: đo điện trở lõi, điện trở cách điện và thực nghiệm điện áp xoay

chiều Đối với loại cáp chứa khí nén người ta chỉ tiến hành thí nghiệm với điện

áp một chiều

Bảng 1.4 – Bảng điện áp thử nghiệm của cáp

Loại cáp Cáp tẩm dầu Cáp chứa khí nén

Cáp đổ dầu

110 kV điểm trung tính nối đất

6 kV 10 kV 35 kV 10 kV 35 kV

4 Thử nghiệm cách điện của khí cụ điện:

Thử nghiệm các máy cắt được tiến hành theo các hạng mục sau:

- Đo điện trở cách điện của phần động của mạch nhị thứ, của nam châm điện

đóng và cắt

- Đo điện trở cách điện của vật cách điện đỡ,vật cách điện của buồng dập hồ

quang, buồng cách ly các thanh kéo cách điện, ống dẫn khí bằng vật liệu cách

điện

- Đánh giá tình trạng cách điện bên trong thùng và cách điện buồng dập hồ

quang Do tổn thất điện môi tgδ của các đầu ra có thêm số liệu đánh giá, độ ẩm

cách điện bên trong thùng các máy cắt máy điện áp 35 (kV) trở lên Nếu tổn thất

điện môi tgδ của cách điện bên trong vượt gấp hai lần tổn thất điện môi của đầu

vào trước khi lắp máy cắt thì phải sấy cách điện bên trong thùng

- Đo điện trở bằng dòng một chiều: đo điện trở của hệ thống thanh dẩn điện

trong một pha và đo riêng từng phần của nó Đo điện trở suất của buồng dập hồ

quang điện trở đo được sai quá 3% so với số liệu nhà chế tạo Đo điện trở cuộn

dây của các cuộn điện từ điều khiển đóng ngắt Đo điện trở cách điện các dao

cách ly, dao tự cách ly và dao tao ngắn mạch, của ống dẫn và thanh kéo bằng vật

liệu hữa cơ, của các vật liệu cách điện nhiều phần tải, mạch thứ cấp của cuộn

điện từ điều khiển

Bảng 1.5- điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp đối với cách điện ngồi của

khí cụ

Cấp điện

áp (kV) Trị số điện áp thử nghiệm (kV) với khí cụ

Thông thường bằng gốm sứ

Thờng thường bằng vật liệu hữu

Giảm nhẹ bằng gốm

sứ

Giảm nhẹ bằng vật liệu hữu cơ

- Thường đưa điện áp 2500 (V) vào đầu cực L Sơ đồ thử nghiệm như hình

vẽ, sau đó tiến hành đọc điện trở cách điện của cái chống sét van Một số có giá

trị cao 10000 (MΩ) Một số loại thấp hơn, việc đánh giá dựa trên cơ sở so sánh

giá trị kết quả thử nghiệm trước của thiết bị tương tự

- Cái chống sét có thể thử nghiệm bằng điện áp cao một chiều Điện áp một

chiều phải bằng 1,7 lần điện áp định mức của cái chống sét

- Thử nghiệm tại chổ chống sét ở trạm có thể thực hiện trong khi vận hành

bình thường bằng cách đo dòng rò qua cái chống sét vì cái chống sét có tổng trở

đối với đất lớn nên nếu dòng điện rò lớn hơn giá trị bình thường chứng tỏ chống

sét van bị hỏng Việc đánh giá dữ liệu thử nghiệm dựa trên việc so sánh các giá

trị đo thu được trên các bộ chống sét tương tự với các giá trị của ba cực của

chống sét một cực

6 Thử nghiệm dòng điện rò theo điện áp:

- Thử nghiệm quá điện áp một chiều có điều chỉnh Thử nghiệm này được

tiến hành bằng cách thay đổi điện áp, xác định dòng điện rò để phát hiện hư hỏng

cách điện và dừng thử nghiệm trước khi cách điện bị đánh thủng

- Bước điện áp đầu tiên thường lấy bằng 1/3 điện áp thử nghiệm tính tốn đặt

vào máy điện.đọc các giá trị dòng điện rò từng phút tối đa đến mười phút

- Bước tiếp theo tăng điện áp từng nấc 1000 (V) và ghi dòng điện rò ở mỗi

nấc Thời gian giữa từng nấc đủ để dòng điện rò ổn định

- Ở từng nấc điện áp vẽ các giá trị dòng rò trên trục tung và điện áp thử

nghiệm trên trục hồnh Đối với hệ thống cách điện tốt đường biểu diễn sẽ trơn

Mọi sự thay đổi đột ngột đường biểu diễn chứng tỏ sự hư hỏng dây quấn sắp xảy

ra

- Tăng điện áp từng nấc để loại trừ khả năng dòng rò quá lớn gây ion hố

Nhằm đo dòng điện rò được chính xác

7 Thử nghiệm cách điện của tụ điện:

- Có thể tiến hành một số thử nghiệm nhằm xác định khả năng sẵn sàng hoạt

động của tụ điện để nâng cao hệ số công suất Người ta tiến hành thử nghiệm sau

đối với tụ Trước khi đưa vào sử dụng cần thực hiện các thử nghiệm sau đây:

- Thử nghiệm giữa các cực hoặc thử nghiệm cao áp ở 75% điện áp thử

nghiệm xuất xưởng

- Thử nghiệm xung ngắn mạch đầu cực với vỏ Khả năng sử dụng của bộ tụ

điện có thể được xác định bằng một trong các thử nghiệm sau đây khi phát hiện

có khả năng bị hư hỏng:

+ Thử cao áp cường độ cách điện giữa các pha và giữa các pha với vỏ

+ Đo điện dung bằng cách đo dòng điện khi biến điện áp và tần số

+ Đo điện trở cách điện giữa các pha

+ Đo điện trở các điện giữa các pha và vỏ

+ Độ kín của chất lỏng ở 750C

+ Hệ số công suất cách điện pha - vỏ, giữa các pha

+ Giữa các pha: điện áp thử nghiệm xoay chiều và một chiều bằng 75%

điện áp thử nghiệm xuất xưởng:

+ Xoay chiều 0,75 2E = 1,5E Trong đó E là điện áp dịnh mức trên vỏ máy

Tần số từ 20 ÷ 70 (Hz) Thời gian mười giây tụ nạp và phóng điện với điện áp

không vượt quá E

+ Một chiều: 0,75 4,3E = 3,2 E thời gian thử nghiệm nạp tụ điện không

quá mười năm giây để tránh điện trở phóng điện bị chọc thủng Giữa điện áp pha

và vỏ

Bảng1.6 Thử nghiệm cách điện của tụ điện

Điện áp định mức của tụ (V) Điện áp thử nghiệm (kV)

39

45

8 Tiêu chuẩn điện trở cách điện cho phép:

- Giá trị điện trở cho phép tối thiểu để đóng điện an tồn các thiết bị công suất

ở mỗi cấp điện áp Giá trị điện trở thấp chứng tỏ cách điện bị ẩm, bị xuống cấp

do nhiệt hoặc do hố chất Thiết bị có điện trở cách điện thấp hơn mức tối thiểu dễ

bị hư hỏng và không được đóng điện vì lý do an tồn cho con người

- Điện trở cách điện tối thiểu ở 20oC cho phép đóng điện an tồn

Bảng1.7 Điện áp định mức

0,6 2,4

5 7,2

20 ÷ 25; 34,5

69 115;138

230

500

1,5 3,5 5,16 8,2 14,8

9 Thử nghiệm cách điện của sứ:

Sứ cách điện là bộ phận để cách điện và giữ chặt các chi tiết cách điện thế

khác nhau Yêu cầu chung đối với sứ là phải đủ độ bền điện cách điện Không

chỉ ở điện áp bình thường mà còn cả khi quá điện áp

Sứ cách điện được dùng rất rộng rãi trong hệ thống điện: làm sứ xuyên cách

điện đầu ra máy biến áp, sứ treo, sứ đỡ

Tuỳ theo yêu cầu làm việc mà sứ được thử nghiệm cách điện bằng một chiều,

xoay chiều, hay xung Ngồi ra với sứ làm việc ngồi trời còn phải thêm thử

nghiệm cách điện ướt, tương ứng với điều kiện hki có mưa nhân tạo

10 Các thử nghiệm khác:

Ngồi ra, trong phòng thử nghiệm điện cao áp người ta còn thử như: dầu cách

diện, chất lỏng, khí cách điện, sứ đỡ của kháng điện, cách điện của các chi tiết và

mạch của bộ biến đổi điện, máy biến áp của bộ biến đổi điện, dầu thông tin liên

lạc, cách điện đỡ của cầu chảy điện áp trên 1000 (V) trước khi đưa vào sử dụng

Chương2

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BIẾN ÁP THỬ

NGHIỆM CAO ÁP MỘT PHA

So sánh máy biến áp thử nghiệm cao áp một pha và máy biến áp điện lực

thông thường Về nguyên lý cả hai máy làm việc điều giống nhau Tức là làm

việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay

chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi Nhưng máy biến áp điện lực

thông thường mục đích dùng để tăng áp hoặc giảm áp tuỳ theo yêu nhu cầu sử

dụng Nó làm việc ở chế độ dài hạng còn đối với máy biến áp thử nghiệm cao áp

môt pha một đích tạo điện áp cao bên thứ cấp, dùng để thử nghiệp các thiết bị

điện, do đó thời gian làm việc của máy ngắn hạn lặp lại

Do đó công nghệ chế tạo máy biến áp cao áp thử nghiệp cao áp một pha cũng

giống như máy biến áp thông thường nhưng có một vài đặc điểm cần lưu ý sau:

Do đặc điểm làm việc nên máy biến áp thử nghiệp cần chú ý một số điểm sau

so với máy biến áp thông thường ơ ûchỗ:

1 Máy biến áp cao áp thử nghiệp làm việc ngắn hạn lặp lại:

Trong quá trình làm việc chịu ảnh hưởng ngắn mạch, phóng diện Thời gian

cho phép mang tải của máy biến áp thử nghiệp phụ thuộc rất lớn vào dòng tải

Thời gian mang tải càng lâu nhiệt độ của máy tăng lên rất nhanh Để giảm bớt sự

phát nóng cho máy trong quá trình chế tạo máy biến áp thử nghiệp cao áp Người

ta chọn những loại thép cán nguội để đảm bảo dòng từ hố nhỏ Điều này làm

giảm tổn hao trong lõi thép Sự toả nhiệt của máy sẽ giảm

2 Trong lúc thí nghiệm thiết bị điện:

Ta cần phải đo và xác định giá trị điện áp cần thử nghiệm Do đó trong quá

trình thử nghiệp ta cần phải xác định chính xác giá trị Trong lúc đo sai số khi đo

là không thể tránh khỏi, nguyên nhân gây sai số trong thí nghiệm chủ yếu nhất là

do máy biến áp gây nên Để giảm sai số tối thiểu trong quá trình tính tốn và

chọn lõi thép Ta cần phải chọn mật độ từ cảm trong lõi khoảng từ 1 đến 1,2

Mục đích để lõi thép trong máy biến áp không bị bão hồ Điện áp không bị biến

dạng nhiều trong lúc đo

3 Dây quấn bên cao áp không xảy ra hiện tượng cộng hưởng khi thí nghiệp

Bố trí sao cho phân bố điện áp đều đặn trên các vòng dây khi có điện áp xung

4 Chọn hệ số hình dáng cho máy biến áp thử nghiệm:

Thường chọn hệ số β nhỏ hơn so với máy biến áp điện lực thông thường

Mục đích chọn β nhỏ để cách điện cho máy dể dàng dây quấn rải điều trên trụ và

tạo khoảng cách an tồn so với gông

5 Dầu trong máy biến áp điện lực thông thường ngồi mục đích cách điện

trong máy, thì nó còn dùng với mục đích tản nhiệt cho máy Nhưng trong máy

biến áp thử nghiệm cao áp một pha dầu trong máy mục đích dùng để cách điện

cho máy là chính

6 Trong máy biến áp thí nghiệm cao áp môt pha, do thời gian làm việc ngắn

nên trong quá trình tính tốn, người thiết người ta ít quan tâm đến sự tản nhiệt của

máy Do đó trong máy biến áp thử nghiệm người ta không tính đến cánh tản

nhiệt của máy Máy biến áp thử nghiệm hình dáng bên ngồi gọn nhẹ hơn so với

máy biến áp thông thường

7 Dây quấn cao áp được chia thành nhiều galét nhỏ, mỗi galetù cĩ điện áp

khác nhau Đường kính trong của dây quấn cao áp khơng bằng nhau Do đĩ cách

điện trong cuộn cao áp với cuộn hạ áp theo từng bậc thang

8 Tiết diện dây quấn bên cao áp rất be ù(vì điện áp lớn cơng suất bé) do đĩ

trong quá trình tính tốn và chọn dây quấn Người ta chỉ quan tâm dến độ bền về

cơ khí (khơng quan tâm dến độ bền về điện)

Nhận xét: tĩm lại trong máy biến áp cao áp thử nghiệm một pha cơng nghệ

chế tạo nĩ khơng cĩ gì khác so với máy biến áp thơng thường nhưng ta cần phải

chú ý dây quấn bên cao áp của máy, cách điện trong máy phải tính đến hệ số dự

trữ

Chương 3

CHỌN PHƯƠNG ÁN DÂY QUẤN

Dây quấn máy biến áp thử nghiệm trước hết phải đáp ứng yêu cầu chung đối

với dây quấn Yêu cầu chế tạo và vận hành để đảm bảo kinh tế và giá thành hạ

1 Yêu cầu về vận hành gồm các mặt điện , cơ, nhiệt

a Vềø mặt điện: cách điện của máy biến áp phải tốt, phải chịu được điện áp

làm việc và quá điện áp Aûnh hưởng của quá điện áp do đĩng ngắt mạch và điện

áp làm việc thường chủ yếu là đối với cách điện chính của máy biến áp Tức là

cách điện giữa các dây quấn với nhau, giữa dây quấn với vỏ máy Cịn quá điện

áp thường ảnh hưởng đến cách điện dọc của máy biến áp Tức là giữa các vịng

dây, lớp dây hay giứa các bánh dây của từng dây quấn

b Về mặt cơ học dây quấn khơng bị biến dạng hoặc hư hỏng của lực cơ học

do dịng ngắn mạch gây nên

c Về mặt nhiệt khi trong vận hành cũng như trong trường hợp ngắn mạch

Trong một thời gian nhất định dây quấn khơng được cĩ nhiệt độ cao vì lúc đĩ

cách điện sẽ bị quá nĩng chĩng hư hỏng hoặc bị già hĩa mất tính cách điện

2 Yêu cầu về chế tạo:

Kết cấu đơn giản, ít tốn nguyên liệu, thời gian chế tạo ngắn, giá thành thấp

nhưng địi hỏi phải đảm bảo trong vận hành

Tuỳ theo cấp điện áp, điều kiện cơng nghệ mà ta cĩ các kiểu dây quấn khác

nhau Dưới đây ta sẽ phân tích một vài phương án dây quấn và nhược điểm của

một số phương án dây quấn để tạo ra phương án tối ưu áp dụng để chế tạo máy

biến áp thử nghiệm

A Phương án một: