câu hỏi đáp án thầy khải thử nghiệm thiết bị điện ĐH điện lực

Bảng sơ đồ đo đối với máy biến áp hai và ba cuộn dâyMáy biến áp hai cuộn dây Máy biến áp ba cuộn dây - Chuẩn bị : nối vỏ tất cả các cuộn dây của máy biến áp.. + Phải tiến hành nối dây vớ

CÂU HỎI VÀ ĐÁP ÁN Môn học: Thử nghiệm thiết bị điện trên hệ thống điện

1- Phương pháp đo:

1- Dụng cụ đo:

Các Megometro có điện áp 2500V, nên chọn giải đo lớn hơn 5000MΩ

2- Sơ đồ đo:

Đo điện trở cách điện của mỗi cuộn dây trong điều kiện các cuộn dây còn lại nối vỏ

(nối vỏ là nối với phần vỏ kim loại của thiết bị và phần vỏ này đã được nối đất ) Trong

trường hợp cần xác định rõ hơn về tình trạng cụ thể của cách điện cần tiến hành đo thêm điện trở cách điện giữa các đối tượng

Bảng sơ đồ đo đối với máy biến áp hai và ba cuộn dâyMáy biến áp hai cuộn dây Máy biến áp ba cuộn dây

- Chuẩn bị : nối vỏ tất cả các cuộn dây của máy biến áp

- Chuẩn bị sơ đồ đo: tách các cực của cuộn dây cần đo ra khỏi nối vỏ, tiến hành nối tắt tất cả các cực của đối tượng đo

- Chuẩn bị máy đo: đấu đầu dây có ký hiệu nối đất vào phần vỏ máy, đầu dây đo có ký hiệu “ Line “được để cách ly (với vỏ, với đối tượng đo …)

- Tiến hành đo: Khởi động máy đo, đưa đầu dây đo “ Line” tiếp xúc với đối tượng đo, đọc trị số trên máy đo ở các thời điểm 15 và 60 giây Nhấc đầu dây đo ra khỏi đối tượng đo, tắt máy đo, tiếp địa ( vỏ ) đối tượng đo

4- Chú ý:

+ Dây dùng để nối vỏ phải là dây đồng mềm, có tiết diện tối thiểu 4 mm2

+ Phải tiến hành nối dây với vỏ trước rồi mới nối lên các cực của máy biến áp + Phải nối vỏ tất cả các cực của máy biến áp

+ Việc tiến hành tiếp vỏ cho đối tượng đo phải tiến hành đúng quy định: Phải sử dụng găng cách điện, tiếp đầu dây vào vỏ máy trước rồi mới tiếp vào đối tượng sau, thời gian duy trì tiếp vỏ đối tượng tối thiểu là 5 phút

+ Sau khi khởi động máy đo, trên đầu dây đo có điện áp cao của mêgôm , do vậy tránh tiếp xúc với đầu đo trong suốt quá trình đo Quá trình đo được tính từ khi đưa que đo tiếp xúc với đối tượng đo cho đến khi tiếp xong đối tượng đo với vỏ trên đối tượng đo có điện áp cao

+ Phải duy trì sự tiếp xúc luôn luôn tốt giữa đầu đo và đối tượng đo từ lúc đưa đầu dây đo tiếp xúc với đối tượng đo cho đến khi nhấc đầu dây đo ra khỏi đối tượng đo Việc tiếp xúc chập chờn chẳng những làm sai lệch kết quả đo mà còn làm cho điện tích đã tích tụ trong đối tượng đo phóng ngược về máy đo gây hỏng máy đo

+ Phải tuân thủ trình tự đo , đảm bảo từ lúc đưa đầu dây đo tiếp xúc với đối tượng

đo cho đến khi nhấc đầu dây đo ra khỏi đối tượng đo luôn tồn tại điện áp từ máy

đo cấp đến đầu dây đo Việc cắt nguồn cung cấp của máy đo trong thời gian này hoặc việc đóng nguồn cung cấp cho máy đo sau khi đã đặt đầu dây đo tiếp xúc với đối tượng đo đều gây ra nguy hiểm cho máy đo

Trong thực tế điện trở cách điện được đo trong những điều kiện khác với môi trường tiêu chuẩn, để so sánh được phải quy đổi trị số điện trở cách điện đo được về nhiệt độ tiêu chuẩn Nhiệt độ tiêu chuẩn là nhiệt độ mà tại đó nhà chế tạo đã tiến hành đo điện trở cách điện của đối tượng hoặc đó là nhiệt độ mà tại đó đã có tiêu chuẩn quy định giá trị tối thiểu của điện trở cách điện máy biến áp phải đạt được

Câu 2:

Trình bày phương pháp đo điện trở cuộn dây máy biến áp bằng cầu đo điện trở 1 chiều?

Nêu những chú ý khi thực hiện phép đo? Cách tính đổi kết quả đo khi thực hiện phép

đo với cuộn dây máy biến áp đấu tam giác (∆)?

Đáp án:

Đo điện trở cuộn dây máy biến áp phải bằng cầu đo điện trở 1 chiều vì dòng điện 1 chiều

có tần số f = 0, cảm kháng XL = 2π.f.L = ∞ nên trị số đo được là thuần trở

Đối với các cuộn dây đấu sao hoặc tam giác đo giữa các pha với nhau Rab, Rbc, Rca Việc

đo được tiến hành ở tất cả các nấc phân áp của mỗi cuộn dây

3) Trình tự đo:

− Chuẩn bị đối tượng đo: nối vỏ tất cả các cuộn dây của máy biến

áp Cần chú ý là tất cả các pha của mỗi cuộn được nối tắt với nhau Thời gian tiếp đất không dưới 5 phút

− Chuẩn bị sơ đồ đo: tách tất cả các nối tắt pha ở tất cả các phía, nối vỏ của tất cả các cuộn dây

− Chuẩn bị máy đo: Lựa chọn giới hạn đo và sơ đồ đo phù hợp

+ Đối với cầu đơn (P333T ) nếu điện trở cần đo dưới 1Ω phải chọn sơ đồ 4 dây, nếu điện trở cần đo lớn hơn 1Ω phải chọn sơ đồ 2 dây

+ Đối với phương pháp Vôn - Ampe, nếu tiến hành đo bằng Ampe mét và milivôn một chiều phải chú ý đến vị trí mắc Am pe mét và milivôn sao cho ảnh hưởng của chúng đến trị số điện trở cần đo là ít nhất

− Đấu dây vào đối tượng cần đo

+ Khởi động sơ đồ đo theo hướng dẫn của mỗi thiết bị đo

+ Đọc giá trị điện trở một chiều ở máy đo khi trị số này đã ổn định Tùy loại thiết bị

đo và dung lượng máy biến thế thời gian từ khi khởi động máy đo cho đến khi giá trị điện trở một chiều thể hiện trên máy đo ổn định là khác nhau

+ Cắt điện theo hướng dẫn của mỗi thiết bị đo,

+ chuyển nấc phân áp máy biến áp (nếu có),

+ Lặp lại quá trình đo ở nấc phân áp mới

Chú ý:

+ Máy biến áp phải cách ly hoàn toàn với các thiết bị khác, kể cả cáp lực, chống sét + Trong quá trình đo không được để mạch dòng của thiết bị đo hở mạch hoặc tiếp xúc chập chờn dễ làm hỏng thiết bị đo

+ Không được nối tắt các cực của các pha của các cuộn dây không đo

+ Dây nối từ thiết bị đo đến máy biến áp phải là dây đồng mềm , tiết diện tối thiểu 2,5mm2

+ Không tiếp xúc với các cực của máy biến áp trong quá trình đo và trước khi tiến hành tiếp vỏ đối tượng đo

+ Sau khi đo xong một đối tượng, trước khi chuyển sang đối tượng khác phải chú ý cắt

điện và tiếp địa đối tượng trước khi tiếp xúc với đối tượng

+ Nên tiến hành phép đo trong điều kiện nhiệt độ của máy biến áp ổn định

+ Nên tiến hành chuyển nấc máy biến áp qua tất cả các nấc nhiều lần trước khi đo

Tính đổi kết quả đo khi thực hiện phép đo với cuộn dây máy biến áp đấu tam giác (∆):

Thông thường cuộn dây máy biến áp có các kiểu đấu sao không , sao , tam giác, zíc zắc , với mỗi loại kiểu đấu dây đều phải quy về điện trở pha - không (cả theo nhiệt độ và phương pháp đo ) rồi mới so sánh với kết quả đo của nhà chế tạo hoặc lần đo trước

Với cuộn dây máy biến áp đấu tam giác (∆) sau khi đo xong ta quy đổi kết quả về điện trở

pha theo công thức:

2( RAB + RBC – RAC)

là - Sau khi có được kết qủa so sánh với bảng mẫu để tìm tổ đấu dây.

1- Đối với tổ đấu dây Sao - sao, tam giác - tam giác :

Bảng mẫu nhóm tổ đấu dây Sao - sao , tam giác - tam giác

2- Đối với tổ đấu dây Sao - tam giác:

Bảng mẫu nhóm tổ đấu dây Sao -tam giác

c b a

C B

A

+ + -

+ P

-K

c b a

C B

A

+ + -

+

-P

K

Sơ đồ kiểm tra tổ đấu dây của nhóm Sao -

sao, tam giác - tam giác

Sơ đồ kiểm tra tổ đấu dây của nhóm

Sao -tam giác

3- Đối với tổ đấu dây tam giác - Sao:

Bảng mẫu nhóm tổ đấu dây tam giác - sao

c b a

C B

A

+ + -

+ P

-K

Sơ đồ kiểm tra tổ đấu dây của nhóm tam giác - sao

Câu 4:

Trình bày phương pháp đo tỉ số biến ở các nấc phân áp của máy biến áp 3 pha với các

tổ đấu dây Y/Y, ∆/Y, Y/∆? Sai số và các nguyên nhân gây ra sai số của phép đo?

Đáp án:

Mục đích:

Kiểm tra việc đấu đúng các đầu phân áp và cực tính của từng phần cuộn dây phân áp cũng như cuộn dây chính , tỷ số của vòng dây giữa các cuộn Đo điện trở một chiều ở tất cả các nấc phân áp vì kiểm tra tổ đấu dây và đo điện trở một chiều không phát hiện được việc một phần cuộn phân áp bị đấu ngược cực tính

Phương pháp:

Đặt điện áp vào một phía của máy biến áp, đo điện áp ở các phía còn lại trong tình trạng máy biến áp không tải, tức là hở mạch

Đối với máy biến áp ba pha:

Nếu có nguồn ba pha điều hòa (hình sin , ổn định , đối xứng ) điều chỉnh được, ta đặt nguồn này vào phía điện áp cao của máy biến áp và đo điện áp tương ứng ở phía còn lại, tỷ

số các điện áp này là tỷ số biến ở nấc phân áp hiện hành Cần lưu ý là với loại máy biến áp

có bộ điều chỉnh điện áp riêng rẽ cho từng pha, phải đặt nấc điều chỉnh của cả 3 pha ở cùng một vị trí Phương pháp này dùng được cho tất cả các loại tổ đấu dây kể cả Y zíc zắc, song gặp khó khăn khi chọn thiết bị điều chỉnh điện áp và nguồn cung cấp

Nếu chỉ có nguồn một pha hình sin ổn định, điều chỉnh được có thể sử dụng phương pháp

đo một pha , song lúc này cần biết chính xác tổ đấu dây của máy biến áp Nguyên tắc chung

là kích thích lần lượt từng cặp

các pha của máy biến áp và đo

điện áp tại các cực thích hợp

Pha không được kích thích sẽ

được đấu tắt Mỗi tổ đấu dây có

cách đấu tắt riêng Sau khi đo

được các điện áp tỷ số biến sẽ

bằng tỷ số điện áp đo được nhân

với hệ số tùy theo tổ đấu dây

Với các tổ đấu dây Y/Y việc đo

được tiến hành bình thường với

từng cặp cực và có thể không

cần đấu tắt

Ví dụ:

- với tổ đấu dây Y/Y -12, đưa

điện áp vào các cực A và B, đo

các điện áp UAB, Uab; làm

tương tự với các cặp còn lại Tỷ

số biến bằng tỷ số điện áp giữa hai phía

- Với các tổ đấu dây Y/∆ hoặc ∆/Y khi kích thích cuộn dây ở hai trụ phải tìm cách nối tắt một cuộn dây ở trụ còn lại , thường là nối tắt ở cuộn ∆

- Với các máy biến áp có tổ đấu dây Y/∆ , tỷ số biến bằng tỷ số điện áp nhân với hệ số √3/2 -

- Với các máy biến áp có tổ đấu dây ∆/Y , tỷ số biến bằng tỷ số điện áp nhân với hệ số 2/√3

- Với các máy biến áp có tổ đấu dây Y/∆, khi kích thích cuộn dây ở hai trụ , trên mỗi cuộn dây của một pha chỉ có điện áp bằng 1/2 điện áp kích thích U1 Điện áp này tương đương với

hệ điện áp ba pha có điện áp dây bằng U1.√3/2 , còn ở phía thứ cấp, điện áp đo được là điện

áp dây Tương tự như vậy đối với các máy biến áp có tổ đấu dây ∆/Y, điện áp đo phía ∆ là

điện áp dây , còn điện áp phía thứ cấp tương đương với hệ thống điện áp ba pha có điện áp dây bằng U2.√3/2

Sai số của tỷ số biến đo được ở mỗi nấc so với giá trị của nhà chế tạo và các pha khác ở cùng nấc không được vượt quá 2% Ở các máy biến áp có bộ điều áp dưới tải, sai số này không

được vượt quá trị số của một nấc phân áp Ví dụ máy biến áp có điện áp điều chỉnh : 115KV

±1,78% thí sai số cho phép của tỷ số biến so với nhà chế tạo và các pha khác ở cùng nấc không vượt quá 1,78%

Công thức tính sai số so với nhà chế tạo:

ε = 100 %

Trong đó:

K đo là tỷ số biến tính được từ các trị số điện áp của U1 và U2

Tương tự tính sai số của tỷ số biến đo được ở mỗi nấc so với giá trị của các pha khác ở cùng nấc Cần lưu ý rằng nếu đấu tắt sai hoặc đo sai cặp cực sẽ dẫn đến việc xác dịnh sai tỷ số biến máy biến áp Thang đo các vôn mét được chọn sao cho chỉ số đo nằm trong khoảng từ 2/3 thang đo trở lên

Bảng tóm tắt cách đấu tắt và công thức tính tỷ số biến

- Sai số và các nguyên nhân gây sai số:

+ Cấp chính xác của đồng hồ đo: phép đo có sai số tối thiểu bằng tổng sai số của các

đồng hồ đo điện áp hai phía Nếu chọn cấp chính xác của đồng hồ đo hai phía là 0,5 thì sai số phép đo tối thiểu bằng 1

+ Sơ đồ đo: nếu kích thích phía điện áp thấp và đo điện áp phía điện áp cao sẽ làm cho

máy biến áp ở tình trạng có tải, làm giảm trị số điện áp đo được ở phía điện áp cao Nếu đấu tắt sai hoặc đo sai cặp cực thì tỷ số biến cũng sai

- Sau khi tính được tỷ số biến của các pha đem so sánh với tỷ số biến ghi trong lý lịch và giữa các pha với nhau Sai số không được vượt quá 2% so với tỷ số biến ghi trong lý lịch

- Đối với các máy biến áp có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải, sai số tỷ số biến đo được so với lý lịch không được lớn hơn trị số của một nấc phân áp

Kđo - K K

Đối với máy biến áp ba pha:

+ Nếu đo bằng điện áp ba pha điều hòa điều chỉnh được sơ đồ đo như hình dưới

I0 =

Dòng điện không tải thường được tính theo % dòng điện định mức của cuộn dây được kích thích ở nấc phân áp đó

Ia + Ib + Ic 3

Phương pháp quy đổi:

1- Khi đo bằng điện áp nhỏ hơn định mức, để quy đổi về các trị số định mức ta áp dụng các công thức sau :

Iođm = Ioqđ

Pođm = Poqđ

Trong đó :

Iođm , Pođm là dòng điện, công suất không tải quy đổi về điện áp định mức

Ioqđ , Poqđ , Uqđ là dòng điện, công suất, điện áp không tải quy đổi theo cách đấu dây của cuộn dây được kích thích

n là số mũ phụ thuộc vào loại thép làm lõi máy biến áp

đối với thép cán nóng n = 1,8đối với thép cán nguội n =2

2- Khi đo bằng nguồn một pha: Công thức chuyển dòng và công suất không tải về chế độ nguồn ba pha tương đương :

Đối với cuộn dây kích thích đấu sao :

Ifa = Idây = Iđo

n

√3 Uđo 2

Sđm

P = Pđo/2

Đối với cuộn dây kích thích đấu tam giác: Idây = Iđo /2

Ifa =

P = Pđo/2

Quy đổi tổng quát từ các trị số đo bằng nguồn một pha về nguồn ba pha tương đương: Đối với cuộn dây kích thích đấu sao:

Iođm (%) = 100

Pođm (%) =

Đối với cuộn dây kích thích đấu tam giác:

Iođm(%) = 100

Pođm (%) =

Trong đó Uđo là điện áp đo được khi tiến hành thí nghiệm So sánh số liệu với số liệu của nhà chế tạo, sai lệch không quá 10% Thông thường Iođm (% ) và Pođm (%) không lớn hơn 2% Câu 6: Iab+Ibc+ Ica 3

2 Uđm √3 Uđo n Iđm Iab + Ibc + Ica 3

Uđm Uđo

n

Iđm

√3

2

√3 Iđo 2

Pab + Pbc + Pca 2*Sđm

2Uđm

√3 Uđo

n

(Pab + Pbc + Pca ) 2*Sđm

2Uđm

√3 Uđo

n 100

Trình bày thí nghiệm ngắn mạch của máy biến áp 3 pha bằng nguồn điện 1 pha và 3 pha ? Nêu các chú ý khi thực hiện thí nghiệm ngắn mạch?

Đáp án:

Mục đích:

Kiểm tra chất lượng các cuộn dây, đôi khi phát hiện được ngắn mạch giữa các pha

Phương pháp đo:

Nguyên tắc chung là đo điện

áp, công suất, của máy biến áp ở

dòng điện định mức trong tình

trạng máy biến áp bị ngắn mạch

đầu ra Với máy biến áp ba cuộn

dây cần tiến hành kích thích một

cuộn dây trong điều kiện ngắn

mạch cả hai cuộn còn lại hoặc chỉ

ngắn mạch một cuộn dây nhưng

phải ghi rõ trong biên bản Có thể

tiến hành thí nghiệm với nguồn ba

pha hoặc nguồn một pha

n

A B

C

380VAC

c b a

c b

a W2

W1

V3 V2 V1

A3

A1 A2

Sơ đồ đo ngắn mạch máy biến áp ba pha bằng nguồn ba pha với hai WattmetĐối với thí nghiệm bằng nguồn ba pha:

Uk =

Pk =

Trong đó :

U1, U2, U3 : là trị số của các vôn mét V1 , V2 , V3

P1 + P2 : là tổng đại số của các Wattmét W1 , W2

Đối với thí nghiệm bằng nguồn một pha:

U1 + U2 +U3

3

P1 + P2

X A

x

a T AT

AB

V 220V AC

A w

Sơ đồ đo ngắn mạch máy biến áp một pha

Chú ý:

+ Nếu đã đấu đúng cực tính của các Wattmét mà có một Wattmét chỉ ngược thì phải đổi chiều đấu và khi đó công suất của nó được lấy dấu -, khi đó phải trừ đi công suất này + Đối với các máy có phía kích thích đấu sao thì khi đo không đấu tắt cuộn dây còn lại đối với các máy có phía kích thích đấu tam giác thì phải đấu tắt cuộn dây còn lại

Sơ đồ đo ngắn mạch máy biến áp ba pha bằng nguồn một pha đối với máy biến áp

có phía kích thích đấu tam giác (kích thích hai cuộn dây AX , BY, đấu tắt cuộn CZ)

Cũng giống như khi thí nghiệm không tải, dòng điện, điện áp và công suất đo được được sau khi thí nghiệm bằng điện áp một pha được tính bằng trung bình cộng của 3 lần đo sau đó phải quy đổi theo sơ đồ đấu cuộn dây được kích thích

Đối với cuộn dây đấu sao:

Uk =

Pk =

Ik =

Đối với cuộn dây đấu tam giác:

UAB + UBC +UCA

n