THỬ NGHIỆM Thiết bị điện trong hệ thống điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HTĐ THỬ NGHIỆM TBĐ Ths Nguyễn Sỹ Chương 12/6/2014 Nguyễn Sỹ Chương - EPU Mục lục Chương 3: Thử nghiệm BU  Chapter 1: Các tính chất vật liệu cách điện Thí nghiệm MBA lực  Chapter 2: Thí nghiệm Máy biến điện áp (BU)  Chapter 3: Thí nghiệm máy biến dòng điện (BI)  Chapter 4: Thí nghiệm máy cắt điện (MC) Thí nghiệm cáp lực  Chapter 5: Đo điện trở tiếp địa – điện trở suất Thí nghiệm chống sét van  Chapter 6: Thí nghiệm cầu dao – áp tô mát – sứ cách điện  Chapter 7:  Chapter 8:  Chapter 9:  Chapter 10: Thí nghiệm tụ điện  Chapter 11: Thí nghiệm dụng cụ  Chapter 12: Máy điện đồng THÍ NGHIỆM BU Chapter 03 Voltage Transformer  Thí nghiệm trước lắp đặt;  máy  máy sau sửa chữa   Thí nghiệm định kỳ; Thí nghiệm sau cố Nguyễn Sỹ Chương - EPU Các hạng mục thí nghiệm BU Chương 3: Thử nghiệm BU Xem xét tổng thể bên Đo Rcđ Đo điện trở chiều cuộn dây Kiểm tra cực tính tổ đấu dây Đo tỷ số biến Thí nghiệm không tải MBA Thí nghiệm điện áp cảm ứng tăng cao tần số 100Hz Thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp (f = 50 Hz ) với cách điện cuộn dây Nguyễn Sỹ Chương - EPU Các tên gọi Máy biến điện áp Chương 3: Thử nghiệm BU  Trên HTĐ Việt Nam: TU  Trên giới:  Trong sách Việt Nam: VT (Voltage Transformer) TV (Voltage Transformer) PT (Potential Transformer) BU Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.1 – Giới thiệu tổng quan BU 3.1.1 – Cấu tạo nguyên lý làm việc Chương 3: Thử nghiệm BU  Cấu tạo nguyên lý làm việc BU giống với MBA lực: Hình 2.1 – Sơ đồ nguyên lý làm việc BU Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.1 – Giới thiệu tổng quan BU 3.1.1 – Cấu tạo nguyên lý làm việc Chương 3: Thử nghiệm BU ~ Tải I1 H1 * I2 * X1 U1 U2 = 500kV/ 220kV/ 110kV = 110V/100V 35kV/22kV/6.6kV X2 H2 Đầu H2 thông thường nối trung tính +đất (có loại nối với vỏ+trụ đỡ kim loại BU) Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.1 – Giới thiệu tổng quan BU 3.1.2 – Phân loại BU Chương 3: Thử nghiệm BU  Theo cách điện sử dụng BU kiểu khô: U ≤ 35kV BU kiểu dầu: 6.6kV ≤ U ≤ 550kV BU kiểu khí (SF6): 6.6kV ≤ U ≤ 1000kV  Theo nguyên lý làm việc BU kiểu cảm ứng (U≥6.6kV)  BU kiểu cảm ứng pha  BU kiểu cảm ứng pha BU kiểu tụ (U≥110kV);  BU kiểu tụ pha Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.1 – Giới thiệu tổng quan BU 3.1.2 – Phân loại BU Chương 3: Thử nghiệm BU  Theo số cực BU cực/1 pha (điện áp pha);  Dùng BU cho pha  Dùng cho cấp điện áp U ≥ 35kV – Đặt trời BU cực (điện áp dây);  Dùng BU cho pha  Dùng cho cấp điện áp U ≤ 35kV – Đặt trời BU cực/3 pha;  Dùng BU cho pha  Dùng cho cấp điện áp U ≤ 35kV – Đặt tủ nhà Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.1 – Giới thiệu tổng quan BU 3.1.2 – Phân loại BU 10 Chương 3: Thử nghiệm BU Epoxy resin cast VT Hình 2.2a - BU 1cực/1pha kiểu khô – trời 20kV (20kV outdoor dry type voltage transformer) Hình 2.2b - BU 2cực/điện áp dây kiểu khô – trời 20kV Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.5 – Kiểm tra cực tính cuộn dây 31 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm BU pha: A K ∗a ∗ + - G E X x A a E = ÷12 V G: điện kế chiều K ∗ + - G E ∗ X x Hình 2.10 - Sơ đồ kiểm tra cực tính cuộn dây BU cảm ứng pha Bằng phương pháp xung điện chiều Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.5 – Kiểm tra cực tính cuộn dây 32 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm BU pha: K K E E + + - ∗ ∗ A B C X Y Z y z b c x a - ∗ A X B C Y Z x y z a b c 0 ∗ G + - xd ad G Hình 2.11a - Kiểm tra cực tính BU pha trụ đấu Hình 2.11b - Kiểm tra cực tính BU pha trụ có cuộn tam giác hở Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.6 – Đo tỷ số biến BU 33 Chương 3: Thử nghiệm BU  Thực tương tự MBA  Mục đích: kiểm tra việc đấu đầu dây theo thiết kế tỷ số vòng dây cuộn dây  Phương pháp thí nghiệm: Đưa nguồn điện áp thấp (380/220V) vào phía CAO ÁP MBA) Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.6 – Đo tỷ số biến BU 34 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm cuộn dây đấu sao: CD TB K CD A a A TB = BU BU B U~ V1 V2 U CD A V1 a V2 B U BU ~ b V2 V1 V1 V2 C Hình 2.10 - Sơ đồ đo tỷ số biến BU pha đấu Y/Y c a b V2 C Hình 2.10 - Sơ đồ đo tỷ số biến BU pha đấu Y0/Y0 TB U V1 ~ X x Hình 2.10 - Sơ đồ đo tỷ số biến BU pha U1 c o Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.6 – Đo tỷ số biến BU 35 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm cuộn dây tam giác hở: CD TB A V1 U=220V~ B BU a b K C c BU = U1 U V2 Hình 2.10 - Sơ đồ đo tỷ số biến BU pha đấu Y/Y  Tỉ số biến cuộn cao áp BU với cuộn tam giác hở: tỉ số điện áp dây cao áp so với điện áp cuộn tam giác hở có chạm đất pha phía lưới cao áp Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.7 – Thí nghiệm không tải 36 Chương 3: Thử nghiệm BU  Tiến hành giống thí nghiệm không tải MBA: Mục đích Phương pháp Sơ đồ thí nghiệm  Đưa điện áp thấp (380/220) vào phía HẠ ÁP; Đánh giá kết  Tiêu chuẩn cho phép: I0A = I0C = (1,2 ÷ 1,5) I0B  Tiêu chuẩn cho phép: I0A = I0C không lệch 5%  LƯU Ý: TNo không tải tiến hành với cuộn dây hạ áp 1,2…, không tiến hành với cuộn tam giác hở Việc Tno tiến hành nối đất trở lại cho đầu cuộn cao áp có cách điện giảm thấp ( điểm cuối cuộn cao áp X) Phải đảm bảo biện pháp an toàn cho người thiết bị, khoảng cách an toàn N g u y nễ ỹS C h n g - EPU 3.8 – Thí nghiệm điện áp cảm ứng t ă n g c a o 37 tần số 100Hz  Mục đích Kiểm tra cường độ cách điện vòng dây so với nhau; Kiểm tra cường độ cách điện pha phía MBA; Kiểm tra cách điện cực đấu dây so với nhau, với vỏ+đất  Phương pháp thí nghiệm: Đưa điện áp vào phía HẠ ÁP, phía cao áp để hở mạch Chương 3: Thử nghiệm BU N g u y nễ ỹS C h n g - EPU 3.8 – Thí nghiệm điện áp cảm ứng t ă n g c a o 38 tần số 100Hz Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm: GHI CHÚ: 1– MFĐ đồng bộ; 2– MBA thí nghiệm; – BI Ampe- Điện áp thử: (IEC) (TCVN: Uthử = 1.3 Uđm ) kế; – BU Vôn-kế; – MBA cần thí nghiệm Uthử = 2Uđm Tần số: Thời gian thử: phút fthử = 2fđm = 100Hz N g u y nễ ỹS C h n g - EPU 3.8 – Thí nghiệm điện áp cảm ứng t ă n g c a o 39 tần số 100Hz Chương 3: Thử nghiệm BU  Điện áp thử cho MBA BU (IEC 60067-3) Điện áp lớn thiết bị Điện áp tăng cao tần số công nghiệp nguồn 1pha riêng, Điện áp cảm ứng tăng cao Umax (kV_rms) Umax (kV_rms) 3.6 10 7.2 20 12 28 17.5 38 24 50 36 70 52 95 123 185 145 230 170 275 N g u y nễ ỹS C h n g - EPU 3.8 – Thí nghiệm điện áp cảm ứng t ă n g c a o 40 tần số 100Hz Điện áp lớn thiết bị Chương 3: Thử nghiệm BU Điện áp chịu đựng xung đóng cắt định mức Điện áp chịu đựng xung sét định mức pha-đất Umax (kV_rms) (kV_peak) (kV_peak) Điện áp tăng cao tần số công nghiệp nguồn 1pha riêng, Điện áp cảm ứng tăng cao (kV_rms) Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.9 – Thí nghiệm điện áp tăng cao tần số công 41 nghiệp Chương 3: Thử nghiệm BU  Mục đích: Kiểm tra cường độ cách điện cuộn dây (ở phía) so với nhau, so với vỏ đất  Thực tương tự MBA: Loại Máy BU cuộn dây BU cuộn dây Sơ đồ Sơ đồ bắt buộc C – H +V+Đ H – C + C – T + H +V+Đ V+Đ T – C + H + V+Đ H – C + T + V+Đ Khi bắt đầu tiến hành, điện áp phải nhỏ ¼ Uthử Tăng nhanh điện áp đến Uthử Sau phút, giảm nhanh điện áp xuống 1/3 Uthử tắt nguồn  Thử nghiệm thành công không bị sụt áp trình thử Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.9 – Thí nghiệm điện áp tăng cao tần số công 42 nghiệp Chương 3: Thử nghiệm BU B A ATM MBA MBA điều chỉnh tăng áp C HV * L * * Đối tượng cần X Z Y thử ~220V V Vỏ Cx R X y * * z P N N o Hình 2.14 – Sơ đồ thử điện áp tăng cao tần số công nghiệp cho BU 3pha C – H +V+Đ Điện áp thử: Tần số: Uthử = 2Uđm fthử = fđm = 50Hz Thời gian thử: phút a * b c Đất Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.9 – Thí nghiệm điện áp tăng cao tần số công 43 nghiệp Chương 3: Thử nghiệm BU MBA MBA điều chỉnh tăng áp HV ATM A L Vỏ BU ~220V V R P N Vỏ N 1a Hình 2.15 – Sơ đồ thử điện áp tăng cao tần số công nghiệp cho BU 1pha C – H1 +H2+H3+V+Đ Nguyễn Sỹ Chương - EPU 1n 2a 2n da dn N Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.9 – Thí nghiệm điện áp tăng cao tần số công 44 nghiệp Chương 3: Thử nghiệm BU  Điện áp thử quy định (TCVN): Điện áp định mức Điện áp thử [kV] cuộn dây [KV] Loại cách điện (tiêu chuẩn) Loại cách điện (Giảm nhẹ) 22 12 29 19 10 38 29 15 49 43 22 58 35 85  Điện áp thử theo tiêu chuẩn IEC: Xem mục 2.8 Thí nghiệm điện áp cảm ứng tăng cao tần số 100Hz 3.9 – Thí nghiệm điện áp tăng cao tần số công 45 Nguyễn Sỹ Chương - EPU nghiệp Chương 3: Thử nghiệm BU  LƯU Ý: Các TU có cách điện giảm nhẹ, TU khô phải thử theo tiêu chuẩn giảm nhẹ Các TU có cực trung tính với cách điện thấp pha , phải thử theo tiêu chuẩn cực trung tính Các TU khác , tiêu chuẩn nhà chế tạo khác với trị số theo bảng , phải thử theo tiêu chuẩn nhà chế tạo Các cuộn nhị thứ TU thử với điện áp xoay chiều 1KV, thời gian trì điện áp 01 phút Các TU khô ( cách điện vật liệu hữu rắn , thời gian trì điện áp thử phút [...]... Thí nghiệm đo điện trở cách điện 26 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm: A Vỏ BU SƠ ĐỒ ĐO CHÍNH SƠ ĐỒ ĐO CHI TIẾT C – H1 + H2+H3 + Vỏ C – H1 H1 – C + H2 +H3+ Vỏ C – H2 C – Vỏ H2 – C + H1 +H3+ Vỏ H3 – C + H1 +H2+ Vỏ H1 – H2 H1 – Vỏ Vỏ H2 – Vỏ 1a 1n 2a 2n da dn N + − COM G HV Hình 2.8 – Sơ đồ thí nghiệm đo Rcđ giữa C – H1 + H2 + Vỏ của BU ∞ MΩ 0 Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.3 – Thí nghiệm đo điện. .. Kiểm tra cực tính cuộn dây 31 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm đối với BU 1 pha: A K ∗a ∗ + - G E X x A a E = 6 ÷12 V G: điện kế một chiều K ∗ + - G E ∗ X x Hình 2.10 - Sơ đồ kiểm tra cực tính cuộn dây của BU cảm ứng 1 pha Bằng phương pháp xung điện 1 chiều Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.5 – Kiểm tra cực tính cuộn dây 32 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm đối với BU 3 pha: K K E E + + -... – Đo tỷ số biến của BU 33 Chương 3: Thử nghiệm BU  Thực hiện tương tự như đối với MBA  Mục đích: kiểm tra việc đấu đúng các đầu dây theo thiết kế và tỷ số vòng dây của các cuộn dây  Phương pháp thí nghiệm: Đưa nguồn điện áp thấp (380/220V) vào phía CAO ÁP nhất của MBA) Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.6 – Đo tỷ số biến của BU 34 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm đối với cuộn dây đấu sao: CD TB... Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ thí nghiệm đối với cuộn dây tam giác hở: CD TB A V1 U=220V~ B BU a b K C c BU = U1 U 2 V2 Hình 2.10 - Sơ đồ đo tỷ số biến BU 3 pha đấu Y/Y  Tỉ số biến của cuộn cao áp BU với cuộn tam giác hở: là tỉ số điện áp dây cao áp so với điện áp trên cuộn tam giác hở khi có chạm đất 1 pha phía lưới cao áp Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.7 – Thí nghiệm không tải 36 Chương 3: Thử nghiệm. .. nghiệm đo điện trở cách điện 27 Chương 3: Thử nghiệm BU MEGGER MIT520/2 5kV Megohmmeter Insulation Tester HV LV Test voltage: 250 V, 500 V, 1000 V, 2500 V, and 5000 V Current Range: 0.01 nA to 6 mA, Accuracy: ±5% ±0.2 nA at all voltages Hình 2.9– Sơ đồ thí nghiệm đo Rcđ giữa H-C của BU 1 pha/1 cực Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.4 – Đo điện trở 1 chiều của cuộn dây 28 Chương 3: Thử nghiệm BU  Mục đích Kiểm... hoặc các điện môi rắn khác; Sự đầy đủ của các phụ tùng cần thiết và sự nguyên vẹn của chúng; Tình trạng của các đầu vào cuộn dây sơ cấp và thứ cấp; Các thanh giằng của khớp nối tiếp điểm; Các vết lõm trên vỏ máy  Riêng đối với BU kiểu dầu => phải kiểm tra thêm: Kiểm tra mức dầu, và sự rò rỉ dầu Đấu nối Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.3 – Thí nghiệm đo điện trở cách điện 24 Chương 3: Thử nghiệm BU... BU trong thực tế 21 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ đấu dây thực tế của BU kiểu 1 cực (U pha) A Y X A C B X Z C B Y A Z Hình 2.6b - Hở mạch liên kết pha và bị đứt chì 1 Hình 2.6a – Sơ đồ đấu đúng pha (pha B) a x ad xd Y C B X Z Hình 2.6c - Hở mạch liên kết pha hoặc hở mạch nối đất chung UX,Y= UA X X A C B Y Z Hình 2.6d - Hở mạch liên kết pha và bị đứt chì 1 pha (pha A) UX = U A O 300 UC O GÂY PHÓNG ĐIỆN... BU 17 Chương 3: Thử nghiệm BU  Phân áp bằng điện trở: R2 U2 = U R1 + R2 R1 1 U1 R2  R1 R2 U2 Ta thấy: U2 tỷ lệ với U1 Dùng cho kiểu nguồn áp AC, DC, Xung  Phân áp bằng điện dung: U 2 C1 = U C1 + C 2 C 2  C1 Ta thấy: U2 tỷ lệ với U1 Dùng cho kiểu nguồn áp AC, Xung 1 C1 U1 C2 U2 Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.1 – Giới thiệu tổng quan về BU 3.1.3 – Các thông số kỹ thuật 18 Chương 3: Thử nghiệm BU  Cấp... Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.4 – Đo điện trở 1 chiều của cuộn dây 29 Chương 3: Thử nghiệm BU  Yêu cầu: Quy đổi điện trở đo được về cùng nhiệt độ tiêu chuẩn cần so sánh Công thức qui đổi Rcd theo nhiệt độ: R2 = R1 [1 + Kqđ(θ 2 – θ 1)]  Với đồng K = 0,004; với nhôm K = 0,0042 qđ qđ  Đối với BU 3 pha: Độ lệch điện trở giữa các pha của BU 3 pha: ∆R cd ≤ 2%  Đối với BU 1 pha: Trong thực tế không quy đinh... quan về BU 3.1.4– Các sơ đồ đấu nối BU trong thực tế 22 Chương 3: Thử nghiệm BU  Sơ đồ đấu dây thực tế của BU kiểu 2 cực (U ) dây 35KV ~ A B C A B C Y BU Y 35kV/0.11kV a x a x x x a b 0,11 KV Hình 2.7a - Sơ đồ 1 sợi a c Hình 2.7b - Sơ đồ đấu dây thực tế b Hình 2.7c- Sơ đồ nguyên lý c Nguyễn Sỹ Chương - EPU 3.2 – Kiểm tra bên ngoài bằng mắt thường 23 Chương 3: Thử nghiệm BU  Đối với tất cả các BU: Tình