Bài thí nghiệm cung cấp điện

B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 1 - PHN 1 THệ NGHIM B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 2 - I dm I, A t, s I. MC ÍCH Các thit b đin nói chung và các thit b đóng ct, bo v trong mng h áp nói riêng, trc khi đa vào vn hành cn phi đc th nghim theo các hng mc nht đnh đ đm bo s an toàn và tin cy trong các trng hp vn hành. Sau khi thc hin bài thí nghim hiu chnh thit b đóng ct và bo v đin áp thp, sinh viên có kh nng: 1. Xây dng phng pháp th nghim trong quá trình sn xut, lp đt và vn hành h thng thit b cung cp đin. 2. Kim tra đc tính bo v ca các thit b đóng ct h áp. So sánh đc tính này vi đc tính mu đ quyt đnh xem thit b có đ điu kin s dng trong thc t hay không. II. I TNG TH NGHIM Trong h thng cung cp đin chúng ta s dng rt nhiu các thit b nhng trong phm vi bài thí nghim này ta ch tin hành th nghim mt s thit b thông dng sau đây: 1. Cu chì Cu chì là loi khí c đin bo v các thit b đin khi các s c quá ti, ngn mch. c tính Ampe – giây ca cu chì nh minh ha trong hình v 1. Hình 1. c tính Ampe - giây ca dây chy cu chì Tr s dòng đin mà ti đó dây chy bt đu chy đt gi là dòng đin ti hn (I th ). Khi bit đc vt liu và kích thc ca dây chy, ta có th xác đnh đc I th bng cách gii phng trình cân bng nhit lng đc cung cp và nhit lng ta ra môi trng xung quanh ca dây chy.  đn gin vic tính toán, ta thng dùng công thc kinh nghim: 2/3 0th dAI  . Trong đó A 0 là h s kinh nghim, tùy thuc vào loi dây chy, d là đng kính dây chy.  dây chy cu chì không chy đt  dòng đin đnh mc, ta cn đm bo điu kin I đm  I th . Mt khác đ bo v đc thit b thì dòng đin ti hn không đc ln hn quá nhiu so vi dòng đin đnh mc, thông thng ta có th chn: B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 3 - I th /I đm = 1,6 ÷ 2 đi vi đng. I th /I đm = 1,25 ÷ 1,45 đi vi chì. I th /I đm = 1,15 đi vi hp kim chì thic. Dòng đin đnh mc ca cu chì đc la chn sao cho khi chy liên tc qua dây chy, ch phát nóng ln nht ca dây chy không làm cho kim loi b oxy hóa quá mc và bin đi đc tính bo v, đng thi nhit phát ra  bên ngoài cu chì cng không vt quá tr s n đnh. 2. Aptomat Aptomat là khí c đin dùng đ đóng ct mch đin có ti và t đng ct mch đin khi có s c nh quá ti, ngn mch, đin áp thp, công sut ngc,…Kt cu chính ca Aptomat gm: 1. Tip đim và bung dp h quang 2. Lò xo nén 3. R le đin t RI 4. R le nhit RN RI RN Hình 2. S đ nguyên lý ca Aptomat c tính bo v ca Aptomat nh hình v 3. Thông thng I kđn = I đm . Khi dòng đin đi qua aptomat vt quá dòng đin khi đng nhit thì RN tác đng theo đc tính ca r le nhit. Khi dòng đin đi qua aptomat vt quá giá tr dòng đin khi đng đin t thì RI tác đng và thng thi gian tác đng này rt nhanh, gn nh tc thi. I, AI kđđt I kđn t, s I kđđt - Dòng đin khi đng đin t I kđn - Dòng đin khi đng nhit Hình 3. c tính bo v ca Aptomat 3. Khi đng t Khi đng t là khí c đin dùng đ điu khin t xa vic đóng, ct, đo chiu quay và bo v quá ti cho các mch đin đng lc, đc bit là các mch đin có tn sut đóng ct cao. Khi đng t c bn gm công tc t đin xoay chiu và r le nhit lp trong cùng mt hp. B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 4 - 4. Rle dòng đin R le dòng đin kiu đin t làm vic theo nguyên lý khi dòng đin đu vào tng quá mt giá tr ngng thì sau thi gian xác đnh nào đó r le s phát tín hiu thay đi trng thái ca tip đim ph đu ra. R le dòng đin có th làm vic theo rt nhiu nguyên lý, mt trong nhng nguyên lý đó là nguyên lý quá dòng đin có thi gian ph thuc. Theo đó, thi gian tác đng ca r le ph thuc vào giá tr dòng đin đu vào. Giá tr này càng ln thì thi gian tác đng càng nh. R le kiu PT85 đc dùng rng rãi đ bo v ngn mch và quá ti cho li 6 – 10 kV, các bin áp gim áp 110 kV, 35 kV và các đng c đin cao áp. Các tip đim thng m ca r le có kh nng đóng cho mch dòng đin mt chiu và xoay chiu ti 5 A, đin áp ti 220 V. Nu nh mch điu khin đc cung cp t máy bin dòng thì các tip đim có th cho phép ni tt và tách mch song song vi dòng đin đt ti 50 A. Tip đim ni đ báo tín hiu cho phép đóng ct mch ti 0,2 A đi vi dòng đin mt chiu và 1 A đi vi dòng đin xoay chiu. R le PT85 s dng trong bài thí nghim này đc cài đt vi I kđ = 4 A. Vi giá tr t đt = 3 giây cho phép ta tính toán ra đc tính ct lý thuyt ca r le nh hình v 4. Hình 4. c tính ct tính toán ca r le PT – 85, vi t đt = 3 giây III. PHNG PHÁP TIN HÀNH TH NGHIM 1. S đ th nghim V 1 A 1 A 2 CC ATM KT THT AT CD U ~ A 4 A 3 RI K BI Hình 5. S đ nguyên lý mch th nghim các thit b 2. CáẾ thit b và ếng Ế đo ếùng trong s đ 1. Cu dao CD dùng đ đóng ct đa ngun đin vào s đ thí nghim. 2. Vôn mét V 1 dùng đ đo đin áp ca li đin đu vào. B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 5 - 3. Ampe mét A 1 dùng đ đo dòng đin đu vào ca máy bin áp t ngu AT. A 1 có thang đo 0  30 A. 4. Máy bin áp t ngu AT 10 - 20A dùng đ điu chnh trn đin áp. 5. Ampe mét A 2 có thang đo 0  30 A dùng đ đo dòng đin đu vào ca máy bin áp ti. 6. Máy bin áp ti THT dùng đ to ra ngun dòng ln (ti 200 A). 7. Khóa K dùng đ đóng mch th nghim rle dòng đin RI. 8. Ampe A 3 dùng đ đo dòng đin đu vào ca r le dòng đin (s cp). 9. Ampe A 4 dùng đ đo dòng đin đu ra ca máy bin áp ti (dòng đin đ th nghim cu chì (CC), Aptomat (ATM) và khi đng t (KT)). 10. Máy bin dòng BI to ra dòng đin nh đa vào r le và các c cu đo lng, báo hiu. 3. Trửnh t thỬ nghim Kim tra mch đin đ đm bo chc chn rng ch có tip đim đa đin vào các phn t th nghim  v trí đóng còn cu dao CD và các tip đim khác phi  v trí m. Bc 1 a núm điu chnh ca AT v v trí 0. Bc 2 óng cu dao CD đa đin vào s đ thí nghim. Bc 3 iu chnh nhanh máy bin áp t ngu AT, quan sát các ampe mét A 1 , A 2 , A 4 đ khng ch không cho AT và THT b phát nóng quá gii hn, quan sát A 3 , A 4 đ theo dõi giá tr dòng đin đa vào phn t th nghim. Tip tc điu chnh AT đ nâng dòng đin đa vào phn t th nghim bng giá tr đã tính toán t trc. Bc 4 Ct mch cu dao CD và gi nguyên v trí điu chnh ca AT đ cho mch dòng ca phn t ngui ti nhit đ ca môi trng đ không gây sai lch giá tr th nghim theo phát nóng. Bc 5 óng cu dao CD đ đa đin vào mch thí nghim và mch tín hiu. Quan sát và ghi giá tr s đo ca A 3 , A 4 và theo dõi mch tín hiu cùng đng h đo thi gian. Khi phn t th nghim tác đng thì ghi li giá tr thi gian trên đng h đo. Bc 6 M cu dao CD, đa s đ v trng thái ban đu. B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 6 - IV. NI DUNG CÁC BÀI THÍ NGHIM Bài 1. Th nghim Ếu Ếhử h áp Dây chy ca cu chì là loi dây đng tit din 0,95 mm 2 . Cu chì khi đt mi phi kim tra theo các hng mc sau :  S sch s bên ngoài, làm sch và kim tra mi tip xúc.  Kim tra s chn đúng dây chy.  Kim tra tính chn lc ca các dây chy đc mc ni tip.  Ly đc tính t = f(I). Kt qu th nghim đc tính t = f(I) đc ghi vào bng 1. Giá tr dòng đin I (A) đa vào th nghim Ln th Thi gian tác đng, t (giây) Thi gian tác đng trung bình, t (giây) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Bng 1. Kt qu th nghim dây chy cu chì Bài 2. Th nghim Aptomat Aptomat đa vào th nghim có dòng đin đnh mc là 50 A. Aptomat đc th nghim theo các hng mc sau :  o đin tr cách đin  trng thái ngui cách đin gia kt cu v vi các cc không đc di 10 M và  nhit đ làm vic không đc di 5M.  t đin áp xoay chiu nâng cao ti 2 kV trong thi gian 1 phút.  Khi làm vic nhit đ không đc vt quá 80 o C.  Th nghim đ cho Aptomat làm vic lâu dài ly I th = 1,1I đmmc ,trong đó I đmmc là dòng đin ngn mch ca c cu m cht. B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 7 -  Th nghim ly đc tính I = f (t) Kt qu th nghim đc tính ct quá ti t = f(I) đc ghi vào bng 2. Giá tr dòng đin I (A) đa vào th nghim Ln th Thi gian tác đng, t (giây) Thi gian tác đng trung bình, t (giây) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Bng 2. Kt qu th nghim đc tính ct quá ti ca aptomat Bài 3. Th nghim r ệe nhit Ếa Ệhi đng t Khi đng t có dòng đin đnh mc 20 A. Ly đc tính Ampe - giây ca r le nhit theo bi s quá ti t = f (I qt /I đm ). Kt qu ghi vào bng 3. Giá tr dòng đin I qt (A) đa vào th nghim Ln th Thi gian tác đng, t (giây) Thi gian tác đng trung bình, t (giây) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Bng 3. Kt qu th nghim đc tính r le nhit ca khi đng t B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 8 - Bài 4. Th nghim r ệe ếòng đin Ếó đẾ tỬnh ph thuẾ R le cn th nghim đc cài đt  ngng khi đng là I kđ = 4 A. Kim tra r-le PT-85 gm các hng mc :  Kim tra bên ngoài và kim tra phn c khí. Khi r le làm vic bình thng, khe h gia đa quay và mch t không đc vt quá 0,3 mm v mi phía. Khi quay ti các góc bt k đa quay không đc “kt”.  r cc đi cho phép đi vi khung là 1 mm, đi vi đa là 0,5 mm và đi vi phn ng ct nhanh là 0,1 mm – 0,2 mm (theo hng nm ngang). Khe h ca các tip đim thng m không đc nh hn 2 mm và tip đim tín hiu không đc nh hn 1,5 mm.  Kim tra cách đin và đc tính đin ca r-le. c đim ca vic kim tra đc tính r-le là : 1. Phn t cm ng phi đc kim tra khi mc vào mch cung cp t đin áp dây, điu chnh dòng đin phi dùng bin tr đ tránh làm sai lch dng dòng đin. 2. Kim tra phn t đin t khi giá tr dòng đin ln đc mc qua máy bin áp ti, khi đó dng ca dòng đin không có ý ngha. 3. Dòng đin và thi gian tác đng ca r-le ch đc kim tra sau khi đã m np đ tránh nh hng ca v ti t trng r-le. 4. Khi xác đnh dòng tác đng cn điu chnh tng dòng đin t t, bt đu t (0,5  0,6)I đt . 5. Dòng đin và h s tr v cn xác đnh bng hai phng pháp :  Khi gim dn dòng đin trong r-le, đa cánh tay gt ca phn t hình qut vào thanh gt ct nhanh.  Khi gim đt ngt dòng đin t giá tr bng 5I đt ti giá tr dòng tr v đ tay gt v v trí ban đu. Khi xác đnh h s tr v, phn t đin t phi  v trí tng ng vi v trí xut phát ca chc nng ct nhanh. 6. c tính thi gian ca r-le đc kim tra theo các nc đt biên trên thang thi gian và theo tng nc đt ca dòng đin tác đng. Sau mi ln r-le tác đng, ly đc tính thi gian cn đ cho r-le v v trí ban đu. B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 9 - 7. Các tip đim ca r-le phi không đc rung và không đc đánh la vi dòng đin t 105% dòng tác đng cho ti giá tr dòng ngn mch phía s cp có th phn ánh qua r-le. 8. t dòng đin tác đng ct nhanh không đc nh hn hai ln dòng đin đt I đt vì rng khi đó r le có th tác đng nhm do rung. Nu nh bo v ct nhanh không dùng đn cn phi loi tr và kim tra r-le không cho tác đng ct nhanh ng vi giá tr dòng ngn mch cc đi qua r-le. 9. Cn phi kim tra thi gian tr v ca r-le không đc vt quá 0,5 giây. Vic kim tra này có th b qua đi vi r-le dùng đ bo v các phn t thit b đin đt cui đng dây (nh bo v các đng c đin, bo v các máy bin áp có đin áp th cp là 220 V – 380 V).  Hiu chnh và kim tra r-le theo nc đt làm vic. Ly đc tính t = f(I N /I kđ ). Kt qu ghi vào bng 4. Giá tr dòng đin I N (A) đa vào th nghim Ln th Thi gian tác đng, t (giây) Thi gian tác đng trung bình, t (giây) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Bng 4. Kt qu th nghim đc tính ca r le quá dòng đin B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 10 - PHN 2 HNG DN BÁO CÁO THệ NGHIM . v trng thái ban đu. B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 6 - IV. NI DUNG CÁC BÀI THÍ NGHIM Bài 1. Th nghim Ếu Ếhử h áp Dây chy ca cu chì. đin Phòng thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 1 - PHN 1 THệ NGHIM B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung cp. thí nghim H thng cung cp đin C1 – 119 - 10 - PHN 2 HNG DN BÁO CÁO THệ NGHIM B môn H thng đin Phòng thí nghim H thng cung