Thực hành lắp đặt và kiểm tra trạm biến áp phân phối

MỞ ĐẦU Giáo trình môn học “Thực hành lắp đặt kiểm tra trạm biến áp phân phối” biên soạn để phục vụ cho công tác giảng dạy học tập Xưởng Thực hành, Trường Đại học Điện lực Nội dung giáo trình biên soạn theo đặc điểm môn học thực hành ngắn gọn, dễ hiểu, không sâu phân tích mặt lý thuyết Vì bạn đọc cần tham khảo thêm giáo trình có liên quan môn học để việc giảng dạy, học tập có hiệu Đối tượng giáo trình sinh viên hệ đại học khối chuyên ngành kỹ thuật điện: hệ thống điện, điện công nghiệp, tự động hóa v.v… trường đại học Điện lực Học sinh, sinh viên hệ cao đẳng, trung cấp khối chuyên ngành kỹ thuật điện sử dụng giáo trình làm tài liệu tham khảo Để giáo trình có tính thực tiễn cao, biên soạn giáo trình cố gắng cập nhật kiến thức mới, quy trình, quy định thực tế sản xuất ngành điện có liên quan đến môn học Nội dung giáo trình biên soạn với dung lượng 30 tiết, gồm 10 tiết lý thuyết, 20 tiết thực hành chia thành phần: phần I – lý thuyết trạm biến áp phân phối ; gồm có chương: chương Lựa chọn kết cấu, thiết bị điện cho trạm biến áp phân phối chương Kiểm tra trạm biến áp phân phối Phần II – thực hành lắp đặt kiểm tra trạm biến áp phân phối; gồm tập thực hành: 01 Tháo lắp trạm biến áp phân phối trời điện áp 22kV 02 Tháo lắp tủ điện phân phối hạ áp 03 Đo điện trở cách điện máy biến áp 04 Đo dòng không tải máy biến áp 05 Đo điện trở chiều cuộn dây máy biến áp 06 Đo điện trở hệ thống nối đất trạm biến áp phân phối 07 Tháo kiểm tra ruột máy biến áp Phần cuối câu hỏi củng cố nâng cao kiến thức Tiến độ giảng dạy phân phối sau: 10 tiết đầu giảng dạy phần lý thuyết hai chương chương 20 tiết lại (đã quy đổi từ 36 thực hành thiết bị) thực thực hành từ số 01 đến số 07, có phần nội dung kiểm tra kết thúc môn học Sinh viên học môn sau hoàn thành xong chương trình lý thuyết môn sở chuyên ngành kỹ thuật điện (đo lường điện, khí cụ điện, nhà máy điện trạm biến áp.v.v…) Mục đích môn học là: - Trang bị cho sinh viên hiểu biết trình tự thiết lập, phương pháp lựa chọn, kiểm tra tình trạng thiết bị thiết kế, lắp đặt vận hành trạm biến áp phân phối - Hình thành tác phong công nghiệp, kỹ tay nghề tư khoa học cho sinh viên sau trường Do nội dung môn học gắn lý thuyết với thực tiễn sản xuất, khả trình độ có hạn nên giáo trình không tránh khỏi sai sót Rất mong nhận góp ý bạn đọc Mọi dẫn góp ý xin gửi tác giả: Th.s Trần Ngọc Châu - Xưởng Thực hành - Trường Đại học Điện lực - 235 Hoàng Quốc Việt - Hà Nội Xin chân thành cảm ơn Tác giả MỤC LỤC PHẦN I .4 LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI CHƯƠNG LỰA CHỌN KẾT CẤU, THIẾT BỊ CHO TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 1.3.LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 2.1 CÁC DẠNG SỰ CỐ THƯỜNG XẢY RA TRONG MÁY BIẾN ÁP 19 2.2 DÙNG PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM ĐỂ PHÁT HIỆN SỰ CỐ VÀ PHƯƠNG PHÁP LOẠI TRỪ SỰ CỐ 29 2.3 NỘI DUNG CÔNG TÁC SỬA CHỮA, THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP 31 THỰC HÀNH LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA TRẠM BIẾN ÁP 33 PHÂN PHỐI 33 BÀI THỰC HÀNH SỐ: 01 .34 THÁO LẮP TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI NGOÀI TRỜI ĐIỆN ÁP 22kV 34 BÀI THỰC HÀNH SỐ: 02 .40 THÁO LẮP TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI HẠ ÁP 500A .40 BÀI THỰC HÀNH SỐ: 03 .47 ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN CỦA MBA 47 BÀI THỰC HÀNH SỐ: 04 .53 ĐO DÒNG KHÔNG TẢI CỦA MBA .53 ĐO ĐIỆN TRỞ MỘT CHIỀU CÁC CUỘN DÂY MBA .57 BÀI THỰC HÀNH SỐ 06 60 ĐO ĐIỆN TRỞ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT TBAPP 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 PHẦN I LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI CHƯƠNG LỰA CHỌN KẾT CẤU, THIẾT BỊ CHO TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 1.1 CÁC TRÌNH TỰ THIẾT LẬP TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI(TBAPP) MỚI Người tiêu thụ (khách hàng) phải cung cấp thông tin cho quan cung cấp điện từ đầu dự án 1.1.1 Thông tin ban đầu Trước thương thảo với khách hàng, cần xác định yếu tố sau: + Nhu cầu công suất lớn Xác định thông số phải tính đến khả phát triển tải tương lai Các yếu tố để đánh giá giai đoạn là: - Hệ số sử dụng Ksd - Hệ số đồng thời Kđt + Sơ đồ mặt mặt đứng trạm biến áp tương lai Sơ đồ phải rõ phương tiện tiếp cận trạm biến áp với kích thước hạn chế có thể, ví dụ hành lang vào, độ cao trần với khả chịu tải Nghiên cứu dự án Từ thông tin cung cấp, người thiết kế phải ra: + Loại hệ thống cung cấp xác định: - Kiểu hệ thống điện: dây không hay cáp ngầm - Chi tiết kết nối: liên kết đơn, lưới mạch vòng, đường dây cung cấp song song… - Giới hạn công suất đặt + Điện áp định mức điện áp lớn thiết bị tồn hay có tương lai +Trang bị đo đếm để xác định: - Giá thành xây dựng trạm - Quy định toán (tiêu thụ chi phí) 1.1.3 Thực Trước lắp đặt phải cấp có thẩm quyền ngành điện phê duyệt Các yêu cầu xin phê chuẩn phải kèm theo thông tin sau (dựa điều nêu trên): - Xin cấp điểm đấu dây cho trạm biến áp - Vị trí đặt trạm biến áp - Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp - Thông số kỹ thuật thiết bị - Sơ đồ mặt bố trí thiết bị - Có lắp đặt tụ bù hay không? - Có máy phát dự phòng hay không? 1.1.4 Thí nghiệm nghiệm thu: Thí nghiệm nghiệm thu phải thực trước hội đồng nghiệm thu cho phép đóng điện.Thí nghiệm bao gồm: - Đo điện trở nối đất - Kiểm tra thí nghiệm hạng mục theo quy định tất thiết bị trung áp, máy biến áp - Kiểm tra thí nghiệm lắp đặt phần hạ áp trạm - Kiểm tra tất khóa liên động (cơ điện) trình tự tự động - Kiểm tra hoạt động rơ le bảo vệ chỉnh định Sau thí nghiệm kiểm tra quan thí nghiệm độc lập tiến hành, giấy phép ban hành cho phép trạm biến áp hoạt động Khi nhận giấy chứng nhận, đại diện phía cấp điện phải đóng điện nguồn kiểm tra hoạt động thiết bị đo đếm 1.2 LỰA CHỌN KẾT CẤU TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, vị trí đặt đặc tính phụ tải mà trạm biến áp có kết cấu, kiểu dáng khác Hiện lưới điện có kiểu trạm biến áp thông dụng là: Trạm biến áp kiểu nhà, trạm biến áp kiểu trời, trạm biến áp kiểu hợp Mỗi kiểu có ưu nhược điểm riêng Người thiết kế cần vào đặc điểm, điều kiện khách hàng mà lựa chọn cho họ kiểu xây dựng thích hợp 1.2.1 Trạm biến áp kiểu nhà Trạm biến áp kiểu nhà loại trạm có máy biến áp, thiết bị điện trung áp tủ điện hạ áp đặt nhà Trạm có tường xây, mái bê tông cửa thép, có cửa thông gió tự nhiên làm lưới thép kết hợp với nan chớp làm bê tông có thông gió cưỡng quạt gió Các máy biến áp đặt bê tông ngăn riêng, thiết bị điện lắp tường trạm Các thiết bị điện dùng loại nhà có kích thước nhỏ gọn, nhẹ nhàng Việc thao tác cầu dao thực tay qua truyền động Giữa người vận hành thiết bị mang điện có rào ngăn cố định rào chắn, đảm bảo khoảng cách an toàn cho người Các trung áp lắp sứ đỡ cách điện thuận tiện cho việc đấu nối Các đầu cáp trung áp đến lắp cầu dao cách ly Các thiết bị đóng cắt điện hạ áp đồng hồ đo đếm điện lắp tủ điện hạ áp Hệ thống tiếp đất trạm biến áp nằm tường trạm Thiết bị chống sét trạm thường bố trí trạm phía trung áp Trạm biến áp kiểu nhà an toàn cho người, dễ lắp đặt, quản lý vận hành sửa chữa chiếm nhiều diện tích, cần phải có đường di chuyển máy biến áp lắp đặt đại tu sửa chữa Xung quanh tường trạm phải có hành lang để đảm bảo thông gió tự nhiên Với trạm nằm khu vực nhà xưởng quan phải có vị trí đặt trạm phù hợp với yêu cầu quản lý vận hành đại tu sửa chữa Trong trạm biến áp phải làm hố dầu để chống cháy thu gom dầu cố 1.2.2 Trạm biến áp kiểu trời Trạm biến áp kiểu trời có máy biến áp thiết bị điện đặt trời Hầu hết trạm lắp cầu chì tự rơi Các trạm biến áp thường tận dụng tối đa mặt lắp đặt, đặt vùng đất trống trải người qua lại, có kết cấu đơn giản thích hợp với vùng ngoại vi thành phố Có kiểu trạm biến áp trời: a)Trạm treo Là kiểu trạm mà tất thiết bị điện cao hạ áp máy biến áp đặt cột ly tâm loại 10 – 14m(2 cột 1cột) Ưu điểm loại trạm đơn giản, rẻ tiền, xây lắp nhanh, tốn đất nhược điểm mỹ quan không an toàn Kiểu trạm sử dụng nơi quỹ đất hạn hẹp điều kiện mỹ quan cho phép thành phố, thị trấn, kiểu trạm dùng phổ biến Tuy nhiên đường dây không trung hạ áp với hàng trăm hàng ngàn TBAPP kiểu treo làm mỹ quan đô thị cần phải thay đường cáp ngầm trạm kiốt b)Trạm Máy biến áp đặt bệ bê tông trời, thiết bị điện trung áp lại lắp xà thép kẹp cột Hai cột điện bê tông cốt thép cao từ - 10m, khoảng cách cột 2,8m Xung quanh trạm có xây tường rào cao 2m Trạm có cửa vào Mỗi trạm có ghế thao tác đặt bệ bê tông xây Các máy biến dòng, thiết bị đóng cắt điện hạ áp đồng hồ đo đếm điện lắp tủ điện, Tủ điện hạ áp đặt nhà xây gạch, mái bê tông có cửa thông gió tự nhiên lưới thép kết hợp với nan chớp làm bê tông Kiểu trạm tiện lợi cho điều kiện nông thôn, quỹ đất đai không hạn hẹp lắm, lại an toàn cho người gia súc, TBAPP nông thôn hầu hết dùng kiểu trạm 1.2.3 Trạm biến áp kiểu hợp Hình ảnh trạm treo Còn gọi trạm kiốt, vỏ trạm có khung chịu lực, bọc thép dầy 1,5mm- 2mm Toàn phần sắt mạ kẽm, sơn tĩnh điện Trạm kiốt chế tạo thành khoang riêng rẽ: - Khoang trung áp - Khoang máy biến áp - Khoang hạ áp Các trạm biến áp kiốt có hình khối hộp chữ nhật, có kích thước khoang phù hợp với kích thước máy biến áp thiết bị điện trung, hạ áp Các khoang làm cửa riêng thuận tiện an toàn cho kiểm tra, sửa chữa thí nghiệm Các khoang trang bị khoá liên động để ngăn ngừa sai sót người vận hành có nguy dẫn đến tai nạn chết người Các thiết bị điện trung áp máy biến áp lắp đặt đấu nối hoàn chỉnh tủ hợp Cấp điện đến trạm biến áp kiốt đường cáp ngầm trung áp Các trạm biến áp hợp thường sử dụng công nghệ cao Thiết bị có chất lượng tốt, có kết cấu gọn nhẹ, giá thành cao nên chưa dùng phổ biến lưới điện Hình 1.1: Hình ảnh TBA hợp Tương lai trạm biến áp hợp dùng rộng rãi đáp ứng yêu cầu nhiều mặt: An toàn, kỹ thuật, mỹ thuật, đại Sau lựa chọn kết cấu TBA, tiến hành thiết lập sơ đồ nguyên lý cung cấp điện TBAPP phù hợp, để làm tính toán lựa chọn thiết bị điện theo yêu cầu hộ tiêu thụ điện 1.3.LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI TBAPP bao gồm thiết bị điện kết nối với theo nguyên tắc chặt chẽ tạo nên cấu đồng bộ, hoàn chỉnh Mỗi thiết bị điện cần lựa chọn để thực tốt chức sơ đồ cấp điện góp phần cho TBAPP vận hành đảm bảo tiêu kỷ thuật, kinh tế an toàn 1.3.1.Các yêu cầu điều kiện vận hành thiết bị điện Trong điều kiện vận hành thiết bị điện, sử dụng cách điện phận dẫn điện khác ba chế độ sau : - Chế độ làm việc lâu dài Chế độ tải (đối với số thiết bị điện cho phép tải đến 1,3 - 1,4 so với định mức) - Chế độ ngắn mạch Ngoài nằm chế độ làm việc không đối xứng,ở ta không xét Trong chế độ làm việc lâu dài, khí cụ điện, sứ cách điện phận dẫn điện khác làm việc tin cậy chúng chọn theo điện áp dòng điện định mức Trong chế độ tải, dòng điện qua khí cụ điện phận dẫn điện khác lớn so với dòng điện định mức Sự làm việc tin cậy phần tử đảm bảo cách quy định giá trị thời gian điện áp hay dòng điện tăng cao không vượt giới hạn cho phép Trong tình trạng ngắn mạch, khí cụ điện, sứ cách điện phận dẫn điện khác đảm bảo làm việc tin cậy trình lựa chọn chúng có thông số theo điều kiện ổn định động ổn định nhiệt Dĩ nhiên, xảy ngắn mạch, để hạn chế tác hại cần phải nhanh chóng loại bỏ phận hư hỏng khỏi mạng điện Đối với aptomat cầu chì lựa chọn thêm điều kiện khả cắt chúng Ngoài phải ý vị trí đặt thiết bị, nhiệt độ môi trường xung quanh, mức độ ẩm ướt, mức độ nhiễm bẩn chiều cao lắp đặt thiết bị so với mặt biển Khi thành lập sơ đồ thay để tính dòng điện ngắn mạch nhằm lựa chọn khí cụ điện phận dẫn điện khác, ta cần xác định điểm ngắn mạch tính toán ứng với tình trạng làm việc nguy hiểm (phù hợp với điều kiện làm việc thực tế) Việc lựa chọn khí cụ điện phận điện khác phải thỏa mãn yêu cầu hợp lý kinh tế kỹ thuật 1.3.2.Lựa chọn máy biến áp Máy biến áp thiết bị điện có vai trò quan trọng lưới điện, làm nhiệm vụ đổi điện áp truyển tải công suất Máy biến áp phân phối biến đổi điện áp trung xuống hạ áp nhằm cấp điện trực tiếp cho hộ tiêu thụ Phổ biến máy biến áp dầu dầu đổ đầy thùng máy biến áp, vừa làm nhiệm vụ cách điện làm mát Bản thân dầu biến áp làm mát tự nhiên hệ thống cánh tản nhiệt làm mát cưỡng Có hai loại máy biến áp dầu: a) Thùng chứa đầy dầu kín hoàn toàn ( công suất tới 10 MVA) Được triển khai công ty hàng đầu Pháp năm 1963, phương pháp điện lực quốc gia Pháp chấp nhận năm 1972 sử dụng rộng rãi giới Việc giãn nở dầu bù nhờ biến dạng đàn hồi cánh làm mát bên hông thùng dầu Kỹ thuật “chứa đầy” có nhiều ưu điểm quan trọng so với phương pháp khác : - Sự oxy hóa chất lỏng điện môi (với oxy khí quyển) hoàn toàn bị loại trừ - Không cần thiết bị làm khô không khí không cần bảo trì thường xuyên (kiểm tra thay đổi chất hút ẩm bảo hòa) - Bảo vệ đơn giản chống cố bên nhờ thiết bị DGPT (bộ phát khí, áp suất nhiệt độ) - Đơn giản lắp đặt: nhẹ thấp so với loại có thùng dầu phụ thao tác đầu trung hạ áp dễ dàng - Dễ dàng phát rò rỉ dầu; nước vào thùng b) Thùng dầu phụ áp suất khí Việc giãn nở dầu cách điện thực nhờ thay đổi mức dầu thùng phụ đặt thùng máy biến áp Không gian bên dầu thùng phụ chứa đầy không khí đầy thêm mức dầu giảm thoát phần mức tăng Khi không khí lấy vào từ môi trường ngoài, qua lọc, qua thiết bị hút ẩm (thường chứa hạt chống ẩm silicagien) trước vào thùng phụ Thùng dầu phụ bắt buộc cho máy biến áp > 10MVA (10 MVA giới hạn máy biến áp chứa đầy dầu) Với máy biến áp phân phối, người ta chế tạo máy biến áp khô Thường ký hiệu máy biến áp sau: Kiểu máy – công suất – U1/ U2 Ví dụ: 4JB 5444-3LA-250-24/0,4 máy biến áp phân phối Siemens chế tạo, kiểu 4JB 5444-3LA, công suất 250kVA, điện áp UC = 24 kV, UH = 0,4kV Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, công suất, chủng loại, kiểu cách tính khác máy biến áp Một máy biến áp lớn gây nên đầu tư thừa tổn hao không tải cao, song tổn hao có tải thấp Một máy biến áp nhỏ làm hiệu suất giảm đầy tải (hiệu suất cao vùng từ 50- 70 % đầy tải) tải tối ưu không đạt Trong điều kiện tải lâu dài, gây hậu nghiêm trọng cho máy biến áp lão hóa cách điện cuộn dây trường hợp xấu làm hư cách điện hỏng máy Số lượng máy biến áp đặt trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải trạm - Với phụ tải loại phụ tải quan trọng, không phép điện phải đặt hai máy biến áp - Với phụ tải loại xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, khách sạn, siêu thị v.v phải tiến hành so sánh phương án cấp điện đường dây - máy biến áp với phương án cấp điện đường dây lộ kép trạm hai máy Trong thực tế, với hộ tiêu thụ loại thường dùng phương án lộ đơn - biến áp cộng với máy phát dự phòng - Với phụ tải loại phụ tải ánh sáng sinh hoạt, thôn xóm, khu chung cư, trường học, thường đặt biến áp Sau xác định số lượng máy biến áp đặt trạm, cần xác định công suất máy biến áp đảm bảo hai yêu cầu: kỹ thuật kinh tế Để chọn công suất tối ưu cho máy biến áp, yếu tố sau phải tính đến: + Liệt kê công suất thiết bị lắp đặt + Xác định chu kỳ tải có ý đến thời gian tải tải + Xác định hệ số sử dụng cho hạng mục tải Ksd + Xác định hệ số đồng thời phụ tải Kđt + Chọn dung lượng máy biến áp số gam công suất có tính đến tất khả mở rộng tương lai Công suất máy biến áp xác định theo công thức sau: Với trạm máy: SđmB ≥ Stt Với trạm hai máy: SđmB ≥ Trong đó: SđmB - Công suất định mức máy biến áp, nhà chế tạo cho Stt - Công suất tính toán, công suất yêu cầu lớn phụ tải mà người thiết kế cần tính toán xác định nhằm lựa chọn máy biến áp 1,4 - Hệ số tải Cần lưu ý hệ số tải có trị số phụ thuộc thời gian tải Lấy hệ số tải 1,4 trường hợp trạm đặt hai máy bị cố một, máy lại cho phép tải 1,4 thời gian ngày đêm, ngày tải không hệ số tải 10 • Trong trình đo, thực thao tác điều chỉnh điện áp tăng dần với tốc độ chậm phải theo dõi thay đổi giá trị dòng điện, thấy dòng điện tăng nhanh trị số cao điện áp nhỏ giá trị điện áp định mức phải ngừng tăng điện áp, phép đo phải ngừng lại ghi kết dòng điện không tải đo ứng với giá trị điện áp tương ứng Đo dòng điện I0b, I0c thực theo bước đo dòng I0a Kết ghi vào bảng sau: Bảng 4.2: Trị số dòng không tải MBA TT U (V) I (A) I0a = I0b = I0c = Từ kết đo, đánh giá tình trạng kĩ thuật MBA 56 BÀI THỰC HÀNH SỐ: 05 ĐO ĐIỆN TRỞ MỘT CHIỀU CÁC CUỘN DÂY MBA Mục tiêu: - Nắm phương pháp đo điện trở chiều cuộn dây MBA - Sử dụng thành thạo thiết bị đo điện trở chiều (cầu đo điện trở) - Từ kết đo, đánh giá tình trạng cuộn dây MBA Công tác chuẩn bị Bảng 5.1: Thống kê dụng cụ, vật tư phục vụ đo điện trở chiều cuộn dây MBA STT Dụng cụ, vật tư Máy biến áp phân phối phụ tải( đối tượng đo) Cầu đo điện trở chiều Pin đại 1,5V Dây dẫn lõi đồng mềm tiết diện 4mm2 Cờ-lê loại Kìm cách điện 500V Tuốc-nơ-vít cạnh φ6 Giấy nhám mịn Đơn vị cái Quả m cái Tấm Số lượng 01 01 09 20 03 02 02 02 Tổng quan đo điện trở chiều cuộn dây máy biến áp Đo điện trở chiều nhằm xem xét liền mạch các cuộn dây, kiểm tra tiếp xúc tốt xấu tiếp điểm nấc phân áp, đánh giá chất lượng mối hàn, mối nối đầu cực bắt dây, chạm chập vài vòng dây cuộn dây Để đo điện trở chiều, thực theo sơ đồ đo sau: Ua A V Ix A Rx Ix Hình 5.1 : Sơ đồ Vôn-mét RX = V I Rx Ux I Iv Hình 5.2 : Sơ đồ Vôn-mét U I − U Rv RX = U − I R I Dùng để đo RX lớn 1Ω Dùng để đo RX nhỏ 1Ω 57 R1 R3 Rd1 E G R2 Rx Rd Hình 5.3: Sơ đồ đo điện trở chiều theo phương pháp hai dây đo(cầu đơn) R1 E G R3 Rd1 R2 Rd2 Rd3 Rx Rd4 Hình 5.4 : Sơ đồ đo điện trở chiều theo phương pháp bốn dây đo(cầu kép) Trong đó: - R1, R2, R3 điện trở mẫu thay đổi - G đồng hồ Gavano-mét (Gavano-meter) không - Rd1, Rd2, Rd3, Rd4 điện trở dây nối cầu với đối tượng đo - RX điện trở cần đo - E nguồn điện chiều Sơ đồ đo điện trở chiều theo phương pháp hai dây đo gọi phương pháp cầu đơn dùng cho đo điện trở lớn 1Ω điện trở chiều cuộn dây cao áp Rx = R X R3 − ( R d + Rd ) R1 Sơ đồ đo điện trở chiều theo phương pháp bốn dây đo gọi phương pháp cầu kép dùng cho đo điện trở nhỏ cỡ 1Ω điện trở chiều cuộn dây hạ áp Rx = R2 + Rd ( R3 + Rd ) R1 Khi sử dụng cầu đo chuyên dụng, trị số điện trở đối tượng đo thể núm điều chỉnh, với cầu đo điện tử đọc kết đo bảng số 58 Nếu cuộn dây MBA bình thường chênh lệch điện trở cuộn dây pha với so với nhà chế tạo không 2%  Lưu ý : • Nếu cuộn dây có đầu A, B, C đo xác định điện trở cặp đầu RAB, RBC, RCA Muốn biết điện trở pha ta tính theo công thức sau: - Khi cuộn dây dấu Y: RA = (RAB + RAC – RBC)/2 RB = (RAB + RBC – RAC)/2 RC = (RAC + RBC – RAB)/2 - Khi cuộn dây đấu Δ: R A = R AB + ( R AB − RBC + RCA ).( R AB + RBC − R AC ) 2( RBC + R AC − R AB ) RB = RBC + ( R AB + RBC − RCA ).( RBC + R AC − R AB ) 2( R AB + R AC − R BC ) RC = R AC + ( R AB − RBC + RCA ).( R AB + RBC − R AC ) 2( R AB + RBC − R AC ) • Khi cần so sánh kết đo với kết đo lần trước số liệu nhà chế tạo phải hiệu chỉnh trị số điện trở đo nhiệt độ với nhiệt độ ghi lý lịch nhà chế tạo Hiệu chỉnh theo công thức sau : Rt = Rt1 t + 235 (chỉ dây Cu) t1 + 235 Trong : - Rt2 : điện trở chiều đo nhiệt độ t2 (Ω) - Rt1 : điện trở chiều đo nhiệt độ t1 (Ω) Từ công thức ta có nhận xét nhiệt độ tăng giá trị điện trở chiều tăng theo Phần thực hành Xác định giá trị điện trở chiều cuộn dây theo thứ tự bước sau: a- Cách ly hoàn toàn MBA hai phía cao áp hạ áp b- Đo nhiệt độ MBA nhiệt kế, nối tất cuộn dây MBA với vỏ đất c- Dùng giấy nhám làm vị trí đấu nối dây đo 59 d- Đấu cầu đo điện trở với đầu A B phía cao áp theo sơ đồ dây, vị trí đầu đấu nối phải bảo đảm tiếp xúc tốt e- Thực phép đo để xác định giá trị điện trở RAB tất nấc đầu phân áp f- Thực đo giá trị điện trở RAC, RBC giống tiến hành đo RAB g- Đo điện trở cuộn dây hạ áp, dùng sơ đồ đấu nối dây h- Ghi kết đo vào bảng sau: Bảng 5.2:Điện trở chiều cuộn dây cao áp: Điện trở cuộn dây R(Ω) RAB RAC RBC Nấc phân áp Điện trở chiều cuộn dây hạ áp: Rao = … (Ω) Rbo = … (Ω) Rco = … (Ω) i- Hiệu chỉnh trị số điện trở đo nhiệt độ với nhiệt độ ghi lí lịch nhà chế tạo (t0 = 200C) j- Đánh giá chất lượng đầu đấu nối, tiếp xúc nấc phân áp, chất lượng cuộn dây qua kết quy đổi k- Báo cáo kết với giáo viên hướng dẫn  Lưu ý an toàn • Sau kết thúc phép đo, phải nối đất cuộn dây để khử điện áp dư xuất trình đo để dảm bảo an toàn • Không tiếp xúc với MBA thực phép đo BÀI THỰC HÀNH SỐ 06 ĐO ĐIỆN TRỞ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT TBAPP Mục tiêu 60 - Nắm phương pháp đo điện trở đất hệ thống nối đất TBAPP hệ thống nối đất khác hệ thống điện - Sử dụng thành thạo thiết bị đo điện trở đất - Từ kết đo, đánh giá tình trạng hệ thống nối đất TBA để từ có giải pháp khắc phục Công tác chuẩn bị Bảng 6.1: Thống kê dụng cụ, vật tư phục vụ đo điện trở nối đất TBAPP STT - Dụng cụ, vật tư Hệ thống nối đât TBAPP trời Teromet Kìm cách điện 500V Bộ Cờ-lê hoa dâu từ 12mm – 27mm Dây điện ruột mềm 2,5mm2 Cọc tiếp đất mã kẽm Giấy nhám thô Tuốc-nơ-vít φ8 (2 cạnh) Đơn vị Hệ thống Cái Bộ m Cọc Tấm Cái Số lượng 01 01 02 02 55 02 02 02 Tổng quan đo điện trở nối đất Quy phạm quy định trị số điện trở nối đất R đ hệ thống nối đất sau (đối với vùng đồng bằng): - Với TBAPP : Rđ ≤ (Ω) - Với TBATG điện áp Uđm ≤ 35 (kV) : Rđ ≤ (Ω) - Với TBATG điện áp Uđm ≥ 100 (kV) : Rđ ≤ 0,5 (Ω) Để đo điện trở nối đất, tùy theo kết cấu hệ thống nối đất để lựa chọn sơ đồ đo phù hợp Các sơ đồ đo điện trở nối đất thường sử dụng thực tế: Sơ đồ a: Rnđ 10m 20m Sơ đồ b: 25m 10m 30m 61 Sơ đồ c: Rn d d 40m 5d Sơ đồ d: 5d Rnd d 40m 5d Chú thích: 1- cọc dò; 2- cọc phụ  Sơ đồ a b: Dùng để đo tiếp đất trạm nhỏ, cột độc lập, chống sét nhà cửa  Sơ đồ c d: Đo trạm lớn có hệ thống tiếp đất mạch vòng Dùng Terômét đồng hồ đo chuyên dùng để đo điện trở tiếp đất trạm biến áp, đường dây hệ thống nối đất chống sét Kim báo Các cực đấu dây Núm xoay điện trở Nút nhấn nguồn điện 34 K X Control 5Ω X 20 50 X X Hình 6.1: Đồng hồ Te rô mét M- 416T cọc tiếp đất cọc cọc dò phụ cọc tiếp đất Hình 6.2:Sơ đồ dây, Rtđ lớn cọc dòcọc phụ Hình 6.3: Sơ đồ dây, Rtđ nhỏ Trên hình (6.2) hình (6.3) trình bày phương pháp đấu dây để đo điện trở nối đất trường hợp hệ thống nối đất có điện trở nối đất lớn điện trở nối đất nhỏ 62 Phần thực hành a- Sử dụng hai sơ đồ đấu dây để đo điện trở tiếp đất − Sơ đồ dây ứng với trường hợp điện trở tiếp đất nhỏ − Sơ đồ dây (cực nối tắt) ứng với trường hợp điện trở tiếp đất lớn b- Đóng hai cọc làm thép tròn Φ10 ÷ Φ12 dài 0,7 ÷ 1m theo khoảng cách quy định sơ đồ: − cọc dò (3) gọi cọc điện áp − cọc phụ (B) gọi cọc dòng điện c- Đồng hồ Te rô mét phải đặt cân mặt đất sau dùng dây điện mềm có bọc cách điện đấu dây theo sơ đồ d- Kiểm tra đồng hồ Te rô mét trước đo theo trình tự: − Vặn công tắc chuyển đổi vị trí Control 5Ω Lúc kim thị lệch khỏi vị trí cân − Nhấn nút ấn K (mầu đỏ), lúc kim thị lệch khỏi vị trí cân − Xoay núm xoay điện trở − Nếu trị số điện trở báo vành núm xoay điện trở 5Ω, kim thị trở lại vị trí cân đồng hồ Te rô mét làm việc tốt e- Đo điện trở tiếp đất theo trình tự: − Vặn công tắc chuyển đổi vị trí mà có giới hạn đo lớn vị trí ước đoán mà Rx nằm khoảng giá trị − Nhấn nút ấn K (mầu đỏ), lúc kim thị lệch khỏi vị trí cân Nút nhấn K phải nhấn giữ nguyên kim thị trở lại vị trí cân − Xoay núm xoay điện trở − Nếu trị số điện trở báo vành núm xoay điện trở phù hợp với việc kim thị trở lại vị trí cân dừng lại − Kết đo điện trở tiếp đất đọc núm xoay điện trở f- Ghi kết đo báo giáo viên hướng dẫn BÀI THỰC HÀNH SỐ: 07 THÁO VÀ KIỂM TRA RUỘT MÁY BIẾN ÁP Mục tiêu: - Tìm hiểu cách đấu nối, bố trí chi tiết bên ruột MBA - Nắm yêu cầu kĩ thuật, quy trình tháo lắp ruột máy biến áp - Biết tổ chức đội công tác làm việc cách khoa học, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người thiết bị Công tác chuẩn bị Bảng 7.1: Thống kê dụng cụ, vật tư phục vụ tháo kiểm tra MBA STT Dụng cụ, vật tư Đơn vị 63 Số lượng 10 Máy biến áp phân phối phụ tải pha Bộ cần cẩu treo balăng xích Balăng xích Bộ Cờ-lê hoa dâu từ 12mm – 27mm Thanh gỗ kê ruột máy thùng MBA kích thước 200x250x1000 (mm3) Dây cáp nâng ruột máy Chốt sắt φ24, dài 0.6m Kìm cách điện 500V Tuốc-nơ-vít φ8 (2 cạnh) Giẻ lau Cái Bộ Bộ Bộ 01 01 01 02 02 dây Thanh Cái Cái kg 02 02 02 02 0,5 Tổng quan tháo kiểm tra ruột máy biến áp Phần ruột máy biến áp phần quan trọng nhất, mang tất phận máy: lõi thép, cuộn dây, phận đổi nối đầu phân áp Việc tháo ruột khỏi vỏ, gọi rút ruột máy biến áp, công việc phức tạp, đòi hỏi thao tác xác đảm bảo yêu cầu kĩ thuật a- Những lưu ý thực rút ruột MBA − Việc đưa ruột máy khỏi vỏ phép làm nhiệt độ lõi thép cao nhiệt độ môi trường đặt máy, để cuộn dây không hút ẩm không khí Khi độ ẩm không khí cao 75%, nhiệt độ lõi thép rút phải cao nhiệt độ không khí 100C − Khi trời mưa hay sương mù, không tháo ruột máy biến áp trời − Ruột máy biến áp rút phải đặt tôn hay đòn kê gỗ, chỗ khô ráo, sẽ, có che bụi, che mưa Nếu công việc sửa chữa phải tạm ngừng thời gian phải đưa ruột máy vào thùng có dầu khô Trong trình tháo, phải đảm bảo phần ruột không va chạm vào vỏ thùng hay vật gì, tránh tác động học mạnh dễ làm hỏng mạch từ cuộn dây, sứ phận khác Chỗ kê đặt ruột máy phải vững thăng Sau ruột máy rút ra, cần tiến hành xem xét tình trạng nguyên thủy nó: quan sát lõi thép, cuộn dây, ý chỗ biến dạng vòng dây, cách điện; thường lõi thép dây quấn có bám nhiều chất lắng cặn tạp chất sản phẩm phân tích dầu, kiểm tra cần sơ loại bỏ chúng Mạch từ cuộn dây rửa sách cách dùng tia dầu nóng với áp lực không lớn phun vào ruột máy Có thể rửa thùng dầu, hứng dầu bẩn chậu riêng Rửa theo trình tự từ phần (gông từ trên) xuống đến phần Chờ cho dầu rửa chảy hết tiến hành kiểm tra thức phần ruột 64 Khi kiểm tra sửa chữa, phần ruột đặt tôn hay đòn kê gỗ Nếu trường đủ rộng trang bị nâng chuyển cho phép di ruột máy sang bên cạnh thùng đặt xuống Trường hợp không di chuyển ruột máy, chuyển thùng dầu chỗ khác lấy làm chỗ đặt ruột máy b- Nội dung kiểm tra phần ruột MBA − Kiểm tra trạng thái bên chất cách điện màu sắc, độ nhẵn bóng, tính đàn hồi, độ dòn, chắn độ bền vòng dây Kiểm tra loại bỏ chất cặn lắng bám vào ruột dây khe mạch từ dây quấn Đối với chất lắng đọng gốc paraphin dùng giẻ lau thấm xăng dầu biến áp để tẩy Cần ý kiểm tra phát hư hỏng cục dây quấn Theo kinh nghiệm vận hành, người ta chia làm bốn mức độ hư hỏng cách điện dây quấn nhiệt phân hủy: Loại 1: Cách điện tốt, có tính đàn hồi, ấn tay vào, chất cách điện không bị biến dạng Loại 2: Cách điện tương đối tốt, cách điện rắn ấn tay vào vết nứt Loại 3: Cách điện giòn, ấn tay vào có vết nứt nhỏ biến dạng Cách điện xấu, ấn tay vào chất cách điện bị biến dạng lớn bị phá hủy Trường hợp cần quấn lại cách điện thay cuộn dây Nếu cuộn dây có vết đen vết cháy thường có chập vòng dây vị trí Đôi vòng chập nằm sâu phía trong, ta ấn tay phía thấy vòng dây chỗ mềm, có độ lún, so với bên cạnh vòng dây rắn nhờ ta phát Kiểm tra xem vòng dây có bị xê dịch, biến dạng, miếng đệm có bị rơi không, miếng đệm xộc xệch chèn kĩ lại Cách điện có chỗ sây sát bọc cách điện lại Kiểm tra lõi thép gồm nội dung sau: - Kiểm tra độ ép chặt lõi, tình trạng bulông siết lõi - Kiểm tra cách điện gujông, dầm ép lõi thép Mê-gôm-mét 1000 - 2500V - Kiểm tra xem có chỗ chị “cháy thép” mạch từ, biểu chỗ lõi thép bị biến màu so với xung quanh - Kiểm tra dây nối đất từ lõi thép vỏ Làm vết bẩn lõi thép chổi lông mềm nhúng dầu biến áp 65 Kiểm tra siết lại tất bulông đầu vào phận phân áp Tất êcu vòng đệm bị thiếu hay lỏng phải tìm để lắp siết lại nguyên nhân gây chạm chập rơi vào khe vòng dây chỗ khác Kiểm tra tất mối hàn nhìn thấy, tượng nóng chảy sần sùi Kiểm tra bề mặt tiếp xúc đầu phân áp làm vết bẩn bám Kiểm tra làm việc tin cậy đầu phân áp cách quay qua tất nấc, kiểm tra vị trí tiếp điểm có xoay với đầu xoay nắp không, nghi ngờ phải đo điện trở tiếp xúc nấc Tất kết kiểm tra phải ghi chép lại, chỗ hư hỏng cần đánh dấu để làm tiến hành sửa chữa Phần thực hành Thực theo thứ tự nội dung sau: a- Trình tự tháo rút ruột máy biến áp Được tiến hành theo bước sau: − Xả bớt dầu thùng mức dầu miệng thùng dầu Mức dầu lại thùng dầu gông từ lõi thép − Tháo phận phụ nắp máy, gồm rơle hơi, ống phòng nổ bình dầu phụ Rơle bắt vào đường dẫn dầu bulông, bên bốn Muốn tháo, ta đỡ rơle tay, dùng đòn kê gỗ đỡ phía dưới, tháo bulông Sau dịch rơle song song với mặt bích đường dầu hạ rơle xuống Bịt kín hai đầu rơle đệm tông, bắt lại bulông đưa phòng thí nghiệm để kiểm tra thí nghiệm Ống phòng nổ máy nhỏ người tháo, máy lớn, cần người tháo: người nắp giữ ống, người thứ đứng tháo mũ ốc giữ mặt bích Sau dùng dây thừng hạ ống xuống Trình tự tháo bình dầu phụ sau: tháo ống dẫn dầu nối tới bình Che kín ống mức dầu gỗ hay gỗ dán, dùng dây để buộc lại Giữ bình dầu dây thừng dây thép, tháo giằng đỡ hạ bình xuống Tùy theo kích thước bình mà hạ dây hay dùng thiết bị nâng cẩu (palăng, tời, cầu trục ) Bình dầu ống phòng nổ tháo phải đặt đòn kê gỗ hay tôn, mặt bích nối phải bọc kín để chống bụi Khi nào, cần ý không cho va chạm vào sứ , nhiệt kế phận khác − Tháo bulông ghép nắp với thùng Thao tác dùng cờlê: mũ ốc phía mũ ốc phía Khi tháo cần tháo bulông phía đối 66 xứng qua tâm nắp máy Nếu mũ ốc khó tháo trước bôi dầu hỏa Sau tháo cần lau khô − Dùng trang bị nâng cẩu (palăng xích) để nâng nắp máy có mang phần ruột khỏi thùng Đây công việc khó khăn nhất, cần làm cẩn thận, thao tác xác, quy định Loại palăng, cầu trục dây cáp dùng phải đảm bảo tải trọng cho phép nâng toàn phần ruột lên Trên nắp máy có bố trí móc nâng, máy nhỏ (đến 400kVA) thường có hai móc, máy lớn thường có bốn móc Dây cáp buộc vào máy móc palăng (hay cầu trục) cần ý hai yêu cầu sau: - Khi dây cáp nâng ruột lên, dây cáp căng dài mặt máy vị trí cân bằng, trọng tâm ruột máy di chuyển theo phương thẳng đứng Điều kiện đảm bảo cho ruột máy không va chạm vào vỏ - Chiều dài dây cáp phải đảm bảo góc dây lập với phương thẳng đứng góc không 300 Thường dây cáp móc vào móc nâng nắp máy chốt thép Nâng nắp máy phần ruột lên khoảng 15 - 20cm cần tiến hành xác định mức dầu thùng, kiểm tra xem dầu có ngập toàn dây quấn đầu vào máy biến áp không Sau rút hẳn ruột máy biến áp − Dùng ba lăng xích hạ từ từ ruột máy xuống kê gỗ đặt chỗ khô b- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật MBA Nội dung, phương pháp kiểm tra theo hướng dẫn trình bày phân lý thuyết c- Trình tự lắp MBA Quá trình lắp máy vào vỏ thực ngược với trình tháo Cần ý kiểm tra cẩn thận ruột thùng xem xét để sót hư hỏng chưa sửa, dụng cụ vật liệu quên thùng không Nắp máy phải siết đều, đảm bảo độ kín Sau lắp thùng dầu phụ, ống phòng nổ, rơle hơi, bình lọc, bình hút ẩm tất thiết bị phụ khác Quá trình lắp thiết bị theo trình tự ngược với trình tháo Đổ đầu vào thùng đến mức quy định Sau đổ đầy dầu vào thùng lắp phễu thử vào bình dầu phụ nắp máy, đổ dầu vào phễu đến độ cao theo quy định trên, để 30 phút Sau kiểm tra toàn thùng dầu, mặt bích, mối hàn, van ống nối, thiết bị phụ, không thấy tượng rò rỉ dầu đặt yêu cầu thí nghiệm  Lưu ý an toàn cho người thiết bị 67 • Trong trình tháo lắp MBA, tuyệt đối không đứng phần ruột máy cẩu lên cao • Phải kiểm tra kỹ dây cáp cẩu máy, dây cáp ba lăng xích trước tiến hành cẩu máy MỘT SỐ CÂU HỎI CỦNG CỐ VÀ NÂNG CAO KIẾN THỨC Nêu công dụng kết cấu TBAPP, kiểu trời, điện áp 22kV tháo lắp? Kể tên loại tiếp đất nhiệm vụ loại tiếp đất TBAPP? Một TBAPP có điện trở nối đất lớn theo quy định có ảnh hưởng vận hành cấp điện cho phụ tải? Nêu cách thức thực hệ thống nối đất TBAPP? Nêu trình tự tháo lắp TBAPP? Nêu công dụng, phạm vi bảo vệ cầu chì cao áp TBAPP? Nêu cấu tạo cách lắp đặt kiểm tra cầu chì tự rơi SI TBAPP? Nêu nguyên tắc thao tác DCL TBAPP cách lắp đặt hiệu chỉnh chúng? Phân biệt giống khác DCL cầu chì tự rơi, cầu dao phụ tải? 10 Công dụng cách lắp đặt chống sét van TBAPP? 11 Để bảo vệ chống sét cho TBA người ta dùng loại bảo vệ nào? 68 12 Quy trình đóng, cắt tủ điện hạ áp 500V? 13 Cách đấu công tơ vô công hữu công? 14 Nêu cách chọn thiết bị đóng cắt tủ điện hạ áp? 15 Khi chọn aptomat tổng tủ phân phối hạ áp, có cần phải xét tới đặc tính bảo vệ cầu chì phía trung áp không? Giải thích 16 Tại cuộn áp công tơ tủ điện không đặt cầu chì bảo vệ? 17 Khi đấu nối TI ta ý điểm gì? Tại sao? 18 Hộ phụ tải có tính chất phải lắp công tơ đo đếm điện vô công tủ điện phân phối? Nhằm mục đích gì? 19 Có thể phân biệt tủ điện hạ áp tủ phân phối cao áp qua yếu tố nào? 20 Quy định mầu sắc sơn hệ thống tủ điện phân phối nào? 21 Tại lại có khác dòng không tải pha a, pha c với pha b? Giải thích? 22 Đo dòng không tải MBA phát hư hỏng nào? 23 Khi đo dòng điện không tải, dòng I oa khác dòng Ioc lớn 5%, MBA có hư hỏng nào? 24 Giá trị dòng không tải trung bình I o thời điểm đo lớn giá trị I o ghi lí lịch máy nói lên điều gì? 25 Hai máy biến áp công suất cấp điện áp phía sơ cấp, thứ cấp hãng khác sản xuất có dòng không tải khác nhau, người sử dụng bạn chọn máy biến áp nào? Tại sao? 26 Kiểm tra cách điện cuộn dây MBA tìm hư hỏng nào? 27 Tại điện trở cách điện MBA lại suy giảm theo thời gian sử dụng? Hãy phân tích 28 Để đánh giá MBA đảm bảo độ bền cách điện cho phép phải vào tiêu chuẩn nào? 29 Hệ số hấp thụ Kht = R60 phản ánh điều MBA? R15 30 Tại phải lau bề mặt sứ cách điện đo điện trở cách điện? cần phải kiểm tra cách điện MBA điều kiện trời, thời tiết ẩm ướt, phải sử dụng sơ đồ đo để đảm bảo có giá trị điện trở cách điện MBA? 31 Đo trị số điện trở chiều cuộn dây MBA phát hư hỏng máy? 69 32 Khi giá trị điện trở cuộn dây nấc phân áp sai khác lớn 2%, cuộn dây xảy hư hỏng nào? 33 Khi đo điện trở chiều cuộn dây trường hợp kết luận có hư hỏng, tiếp xúc xấu phận phân áp? Trường hợp tiếp xúc xấu đầu đấu nối với sứ đầu vào? Trường hợp kết luận có chạm chập vài vòng dây cuộn dây? 34 Khi rút ruột MBA cần quan tâm tới yếu tố để không ảnh hưởng tới chất lượng MBA? 35 Phương pháp kiểm tra tình trạng cách điện cuộn dây MBA sau rút ruột máy? TÀI LIỆU THAM KHẢO Bảo dưỡng thử nghiệm thiết bị điện hệ thống điện (NXBKHKT, 2002) Lê Văn Doanh, Phạm Văn Chơi, Nguyễn Thế Công, Nguyễn Đình Thiên Khí cụ điện: kết cấu – sử dụng – sửa chữa (NXBKHKT, 2007) Tô Đằng Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện (NXBKHKT, 2007) Schneider electric S.A Quy trình kỹ thuật quốc gia – kỹ thuật điện năm 2011 (tập đến tập 8) (NXB lao động, 2011) Bộ Công Thương Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 – 500kV (NXBKHKT, 2007) Nguyễn Hồng Quang 70