Thử nghiệm trạm biến áp cách điện khí SF6

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH THỊ PHIN THỬ NGHIỆM TRẠM BIẾN ÁP CÁCH ĐIỆN KHÍ SF6 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN Hà Nội – Năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐINH THỊ PHIN THỬ NGHIỆM TRẠM BIẾN ÁP CÁCH ĐIỆN KHÍ SF6 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN – THIẾT BỊ ĐIỆN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ VĂN DOANH HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập lớp Cao học Kỹ thuật điện- Thiết bị điện khóa 2013-2015, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đào tạo tích lũy nhiều kiến thức cho thân phục vụ công việc Đặc biệt khoảng thời gian thực đề tài “Thử nghiệm trạm biến áp cách điện khí SF6” Để hoàn thành luận văn này, nỗ lực thân, nhận nhiều góp ý giúp đỡ thầy cô môn Thiết bị điện – điện tử, Viện Điện, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn PGS TS Lê Văn Doanh định hướng hướng dẫn suốt trình thực luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng tìm tòi, nghiên cứu, song kiến thức hạn chế, chắn luận văn tốt nghiệp nhiều thiếu sót, mong bảo, góp ý thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn ! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân Các nội dung luận văn thực chƣa đƣợc công bố luận văn tác giả khác Tôi xin chịu trách nhiệm nội dung cam đoan Hà Nội, ngày 24 tháng 09 năm 2015 Tác giả Đinh Thị Phin MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH PHẦN MỞ ĐẦU 10 CHƢƠNG 12 TỔNG QUAN VỀ KHÍ SF6, THIẾT BỊ ĐIỆN ĐÓNG CẮT CÓ SỬ DỤNG KHÍ SF6 VÀ QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN 12 1.1 Tổng quan khí SF6 .12 1.1.1 Sơ lƣợc lịch sử việc sử dụng SF6 12 1.1.2 Sản xuất SF6 .13 1.1.3 Các ứng dụng khác SF6 14 1.1.4 Tính chất vật lý hóa học SF6 14 1.2 Thiết bị điện đóng cắt có sử dụng khí SF6 .18 1.3 Quá trình phát triển 20 CHƢƠNG 28 TRẠM BIẾN ÁP CÁCH ĐIỆN KHÍ SF6 (GIS) VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA TRẠM GIS Ở VIỆT NAM TRONG THỜI ĐIỂM HIỆN TẠI VÀ TƢƠNG LAI 28 2.1 Giới thiệu số hãng sản xuất GIS 28 2.1.1 SIEMENS GIS 28 2.1.2 TOSHIBA GIS 30 2.1.3 ABB GIS 33 2.1.4 ALSTOM GIS 34 2.2 Tổng hợp chung trạm biến áp cách điện khí SF6 36 2.2.1 Các ƣu nhƣợc điểm trạm GIS 36 2.2.2 Phân loại 37 2.2.3 Kết cấu chung GIS .37 2.3 Tình hình phát triển trạm GIS Việt Nam thời điểm tƣơng lai 44 CHƢƠNG 48 BẢO DƢỠNG, THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ GIS 48 3.1 Khái quát 48 3.1.1 Mục đích bảo dƣỡng thử nghiệm thiết bị điện 48 3.1.2 Các chế độ hoạt động bảo dƣỡng thiết bị điện 48 3.1.3 Các yếu tố định tối ƣu hóa công tác bảo dƣỡng thử nghiệm thiết bị điện 50 3.2 Ảnh hƣởng phóng điện cục đến độ bền cách điện 51 3.3 Xây dựng quy trình thử nghiệm phóng điện cục cho trạm biến áp cách điện khí GIS cấp điện áp 220kV .53 3.3.1 Mô tả hệ thống thiết bị thử nghiệm 53 3.3.2 Quy trình triển khai hệ thống thử nghiệm AC trƣờng 58 3.3.3 Quy trình kiểm tra trạm GIS trƣờng 61 3.3.4 Quy trình thử nghiệm AC kết hợp đo PD cho trạm GIS 62 3.3.5 Tiến hành thử nghiệm trƣờng (Thử AC đo PD trạm GIS ) Bản Chát- Lai Châu 72 3.3.6 Thử nghiệm sau lắp đặt hiên trƣờng GIS 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT EHV Extra High Voltage Siêu cao áp HV High Voltage Cao áp MV Medium Voltage Trung áp LV Low Voltage Hạ áp CB Circuit Breaker Máy cắt LSB Load Break Switch Máy cắt phụ tải RMU Ring Main Unit Mạch vòng GIS Gas Insulated Substation Trạm biến áp cách điện khí SF6 SF6 Sufur hexafluoride IEC International Electrotechnical Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế Commission Viện kỹ sƣ điện điện tử IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Hoa Kỳ AC Alternating current Dòng điện xoay chiều PD Partial discharge Phóng điện cục UHF Ultra high Frequency Tần số siêu cao DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đặc tính vật lý SF6 áp suất khí nhiệt độ 250C ….13 Bảng 1.2: Nhiệm vụ SF6 thiết bị chuyển mạch…………………………17 Bảng 2.1: Tên, vật liệu, công dụng phận máy cắt truyền động MC…………………………………………………………………… 37 Bảng 2.2: Tên, vật liệu, công dụng phận truyền động dao cách ly- dao nối đất (3PDS)………………………………………………….39 Bảng 2.3: Tên, vật liệu, công dụng phận dao nối đất tốc độ cao ( H-ES)………………… …………………………………………… 40 Bảng 2.4: Tên, vật liệu, công dụng phận biến dòng (CT) hay (BI)………………… …………………………………………… ….42 Bảng 2.5: Thống kê dự án trạm GIS Hà Nội TP HCM…………………46 Bảng 3.1: Kết thí nghiệm…………………………………………………… 76 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Quá trình sản xuất SF6 13 Hình 1.2: Đƣờng cong áp suất dòng mật độ khí tƣơng đƣơng SF6 15 Hình 1.3: Điện áp đánh thủng hai cầu có đƣờng kính cm .16 Hình 1.4: GIS (Merlin Gerin) 19 Hình 1.5: Máy cắt cho thiết bị trạm biến áp HV (SB6-Merlin Gerin) 19 Hình 1.6: Thiết bị cho phân phối MV cho vòng hệ thống phân phối chính.Đầu đƣợc bảo vệ ngắt mạch đƣợc đặt trung tâm (RM6 - Merlin Gerin) 20 Hình 1.7: SM6 (Merlin Gerin) 20 Hình 2.1: GIS hãng SIEMENS 28 Hình 2.2: GIS Siemens với thành phần 29 Hình 2.3: GIS hãng TOSHIBA 31 Hình 2.4: Cấu trúc GIS Toshiba với điện áp từ (765- 1100)kV- 63kA 31 Hình 2.5: Cấu trúc GIS Toshiba với điện áp từ 550kV- 63kA 32 Hình 2.6: Cấu trúc GIS Toshiba với điện áp từ (362- 420) kV- 63kA 32 Hình 2.7: GIS hãng ABB 33 Hình 2.8: Cấu trúc GIS ABB với điện áp từ (123-170) kV 34 Hình 2.9: Trạm GIS Alstom với điện áp 550KV .35 Hình 2.10: Cấu trúc GIS Alstom với điện áp từ 72.5 – 145 kV .36 Hình 2.11: Cấu trúc máy cắt truyền động GIS .39 Hình 2.12: Cấu trúc dao cách ly dao nối đất 40 Hình 2.13: Cấu trúc dao nối đất tốc độ cao H-ES 41 Hình 2.14: Cấu trúc máy biến dòng 42 Hình 2.15: Máy biến điện áp .43 Hình 2.16: Chống sét van 44 Hình 3.1: Bộ kích từ (Exciter) 55 Hình 3.2: Nguồn cấp biến tần 55 Hình 3.3: Bộ điện kháng cao áp 56 Hình 3.4: Tụ điện cao áp (Divider) 57 Hình 3.5: Phần xe điều khiển .57 Hình 3.6: Phần xe thử nghiệm 58 Hình 3.7: Sơ đồ mạch cộng hƣởng biến tần .65 Hình 3.8: Sơ đồ khối hệ thống thử nghiệm AC đo PD 66 Hình 3.9: Quá trình phân loại kết chuẩn đoán PD 71 Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý hợp thí nghiệm cao áp 74 Máy biến áp kích từ Bộ kháng cao áp Bộ chia cao áp Trở kháng khối  Hệ thống điều khiển Máy vi tính Bàn vận hành  Hệ thống đo Hệ thống đo PD tính đại Đối tƣợng thử GIS ( test object) - Cáp thông tin nối tới thiết bị Cáp điện nối tới thiết bị - Hiệu chuẩn thiết bị trƣớc đo - Bố trí sensor vị trí đo khác - Kết nối nguồn tới máy tính thiết bị ICM compact - Kết nối cáp tín hiệu từ sensor thiết bị điều khiển ICMcompact Bước 3: Hiệu chuẩn thiết bị đo liên quan ( có) Tất hiệu chuẩn đƣợc thực nhà máy, chu kỳ hiệu chuẩn đầu đồng hồ đo áp đo dòng nên thực năm lần thƣờng xuyên theo tiêu chuẩn riêng khách hàng - Đồng hồ đo kích từ: Cách ly điện áp cao nối đầu sứ xuyên kích từ kháng điện nối đồng hồ đo chuẩn điện áp cao đầu kích thích nối đất kích thích Lựa chọn nấc cấp điện cao Lựa chọn thang cao đồng hồ đo kích thích Năng lƣợng đầu kích hoạt tăng lên đến 80% thang đƣợc lựa chọn đồng hồ đo vôn kích thích giá trị đƣợc đọc đồng hồ chuẩn Điều chỉnh hệ số hiệu chuẩn đến chuẩn đồng hồ bảng Nhắc lại quy trình thang đo khác đồng hồ đo kích từ Thẩm tra lại độ tuyến tính qua toàn thang đo Khử lƣợng tháo đồng hồ đo - Vôn kế kết đo: 67 Kết nối đủ tải điện dung đầu tới điện kháng cho phép để điều chỉnh cộng hƣởng Nối đồng hồ đo cao áp chuẩn đầu kháng điện đất Lựa chọn nấc điện áp cấp lớn Lựa chọn thang đo cao đồng hồ đo kháng điện Phát lƣợng, điều chỉnh tăng giá trị đầu tới 80% thang điện áp điện kháng giá trị đọc đƣợc đồng hồ đo chuẩn Điều chỉnh hệ số hiệu chuẩn phù hợp với tiêu chuẩn Nhắc lại qui trình với đồng hồ đo điện áp tháo đồng hồ đo - Ampe kế Cách ly điện cao áp nối đầu sứ xuyên kích từ kháng điện Nối ampe kế xoay chiều chuẩn đầu kích từ điện cực nối đất lựa chọn nấc dòng cao kích từ Lựa chọn thang cao ampe kế Phát lƣợng, điều chỉnh tăng giá trị tới 80% thang ampe kế giá trị đầu đọc đƣợc đồng hồ đo chuẩn Điều chỉnh hệ số hiệu chỉnh phù hợp với tiêu chuẩn Nhắc lại quy trình với ampe kế Thẩm tra lại độ tuyến tính qua toàn thang đo Khử lƣợng tháo đồng hồ đo Bước 4: Kiểm tra xác minh Sau lắp đặt trƣớc thử nghiệm điện cao áp trạm GIS nên có kiểm tra lần cuối Các bƣớc kiểm tra nhƣ sau: - Sự phù hợp thiết bị đóng cắt sơ cấp với vẽ nhà sản xuất (Sơ đồ sợi, sơ đồ biểu đồ khí ga…) - Sự phù hợp mạch điều khiển bảo vệ với vẽ nhà sản xuất (Sơ đồ sợi, sơ đồ kết nối, mặt cáp) - Sự phù hợp hệ thống tiếp đất với vẽ nhà sản xuất (mặt tiếp đất) - Đúng chức hệ thống cung cấp phụ trợ xoay chiều chiều - Thích hợp vận hành, báo động thị vị trí lần dẫn động máy theo hƣớng dẫn nhà sản xuất ( Các thử nghiệm vận hành) - Thích hợp với chức vận hành khóa liên động chỗ từ tủ điều khiển khu vực (vận hành từ xa đƣợc kiểm tra với thiết bị điều khiển trung tâm) 68 - Thích hợp với chức bao gồm nhiệt bên trong, điều khiển chiếu sáng tụ điện thiết bị đo lƣờng, bảo vệ điều chỉnh - Thích hợp với chức khớp nối, cách điện khí ga (nguyên vẹn, tinh khiết, khí đai ốc bulông, kiểm tra cần thiết) Bước 5: Thực thao tác với AC - Đảm bảo máy cắt mạch thiết bị trạng thái OFF - Đảm bảo kết nối điện đƣợc làm thực mẫu thử nghiệm đƣợc nối tới kháng điện ao áp Cần thiết tham khảo thêm thông tin lắp đặt - Chuyển máy cắt mạch vị trí ON Bật nguồn điều khiển ON - Chuyển máy cắt điều chỉnh Regulator vị trí ON - Lựa chọn chế độ cấu hình đầu giao thức hiển thị vận hành (HMI) để phù hợp với thiết lập vật lý - Vào liệu theo yêu cầu điểm đặt điện áp, điểm đặt điện áp tự động, thời gian ngâm kéo dài OID - Nếu thử nghiệm đặt tự động, lựa chọn chế độ Auto - Ấn Hight Voltage ON - Nếu chế độ tự động đƣợc lựa chọn, thử nghiệm chạy không cần nhập thêm đầu vào nghƣời vận hành - Nếu thử nghiệm đƣợc điều chỉnh tay, điện áp kích từ tăng lên xấp xỉ 2-3% thang đo đầy đủ - Hệ thống phải đƣợc vặn chỉnh tay giá trị cộng hƣởng Quan sát đồng hồ đo cộng hƣởng để xác định tăng giảm tần số Điều chỉnh đến thị đồng hồ cộng hƣởng giá trị đọc nằm Mức điều chỉnh thay đổi cách xoay bảng điều khiển quan sát thiết lập HMI - Ấn nút RAISE LOWER OUTPUT chuyển sang điện áp yêu cầu thu đƣợc Mức điều chỉnh đƣợc thay đổi cách xoay núm điều khiển quan sát thiết lập HMI Tiếp tục quan sát đồng hồ cộng hƣởng lúc điều chỉnh điện áp Những điều đƣợc thực theo tính chất phi tuyến mạch điện cao áp - Khi điện áp đạt đến giá trị yêu cầu, đồng hồ thời gian bắt đầu đếm 69 - Sau hết thời gian, đầu thấp đạt giá trị - Ấn Hingh Votage OFF Sai số điện áp + (0,8% số đọc + 0,2% thang đo) Sai số dòng điện + (0,8% số đọc + 0,2% thang đo) Sai số điện áp kích từ: +2% toàn Bước 6: Dò tìm phóng điện cục (PD) Thiết lập mô hình kết nối PD trƣờng theo sơ đồ Phương pháp: - Phƣơng pháp truyền thống theo tiêu chuẩn IEC60270 - Phƣơng pháp VHF/UHF - Phƣơng pháp dò âm (AE) Đo xác nhận kết quả: - Đo giá trị PD mức thử khác theo tiêu chuẩn IEC 62271- 203 ; 2003 mục 9.2.9.101 mục 10.2.101.1.3 - Xác nhận kết theo sơ đồ hình 3.9 70 PDIV PDEV < U0 NO < U0 PD có phù hợp ? YES < U0 PD có phù hợp ? PD > điển hình ? YES < U0 YES NO < U0 NO < U0 Khả PD Tới hạn / mức độ? Khả PD Tới hạn / mức độ? YES < U0 Cô lập Các vị trí PD ? NO < U0 YES < U0 YES < U0 YES Cô lập vị trí PD? NO < U0 NO < U0 PD < điển hình ? YES NO < U0 YES OK Hƣớng Xử lý Not OK NO < U0 Hình 3.9: Quá trình phân loại kết chuẩn đoán PD PDIV: Điện áp bắt đầu PD PDEV: Điện áp mà tắt PD Bước 7: Ghi kết biên thử nghiệm 71 NO < U0 3.3.5 Tiến hành thử nghiệm trƣờng (Thử AC đo PD trạm GIS ) Bản Chát- Lai Châu Bước 1: Phương pháp thử Thử nghiệm theo tiêu chuẩn nhà chế tạo đƣa - IEC 62271- 203: 2003 - IEC 60694: 2001 - IEEE (1995) (4a- 2001) - IEC 60270: 2000 - IEC 60060- 1(1989) Bước 2: Kiểm tra thông số kỹ thuật hệ thống GIS Hãng Sản xuất: NHVS Tần số: 50 Hz Điện áp định mức: 245 kV Bước 3: Tính toán điện áp thí nghiệm - Điện áp thí nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp là: Mỗi pha buồng GIS: Ud = 380 kV (AC) ( Căn theo tiêu chuẩn IEC 62271-203 ; 2003 table 107- 10.2.101.1.4) Ba pha buồng GIS: Ud = 0,8 x 380 kV = 310 kV (AC) (Theo 6.2.11 tiêu chuẩn IEC 62271-203 ; 2003 ) Căn theo tài liệu kỹ thuật khảo sát thực tế, với bên liên quan thống điện áp thử với giá trị: Ud = 0,8 x 380 kV = 310 kV (AC) - Điện áp thí nghiệm đo phóng điện cục bộ: Upd- test = 1,2 x Ur / = 170 kV (AC) (Căn tiêu chuẩn IEC 62271-203 ; 2003 mục 6.2.9.101) Upd- test = Ur / = 140 kV (AC) (Căn tiêu chuẩn IEC 62271-203 ; 2003 mục 10.2.101.1.3) 72 Bước 4: Công tác chuẩn bị sơ đồ thí nghiệm công tác an toàn - Vận chuyển, tập kết thiết bị thí nghiệm trƣờng, kiểm tra lắp đặt thiết bị thí nghiệm - Thao tác tất thiết bị đóng cắt trạng thái đóng, dao tiếp địa mở Cắt: DCL 271- 76, 271- 74, 272-74, 271- 35, 272- 25, 272- 35, 273- 15, 27345,274 – 25, 274 – 45, 231- 34, 231- 38, 232- 38, TU2T1-38, TU2T2- 38 Đóng: DCL 271- 7, 272- 7, 271-1, 272- 2, 273- 1, 274- 2, 271- 3, 272- 3,273-4, 274 – 4, 231-3, 232-3 Cắt:DCL TU2T1-3, TU2T2-3 Cách ly phần GIS với đầu cực máy biến áp T1 T2 - Kiểm tra liên động điện - Khoanh vùng làm việc xung quanh khu vực thí nghiệm treo biển cảnh cáo có điện cao áp Trƣớc tiến hành thí nghiệm, phải tiến hành kiển tra bên hệ thống GIS phải đảm bảo: + Hệ thống GIS phải đƣợc lắp đủ theo vẽ thiết kế + Bề mặt phải đƣợc vệ sinh sẽ, thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật + Kiểm tra độ kín mối nối siết chặt bulông khớp nối + Kiểm tra dây nối nhị thứ đƣợc lắp đặt theo vẽ nhị thứ + Kiểm tra áp lực khí SF6 GIS so sánh với giá trị yêu cầu nhà chế tạo Chú ý: Khí SF6 nạp vào GIS sau 24h phải thí nghiệm đạt yêu cầu IEC 60694: 2001 + Rút ngƣời làm việc khỏi khu vực thí nghiệm + Nối đất phía nhị thứ tất máy biến dòng điện cảm biến + Đo điện dung đối tƣợng thí nghiệm + Đặt bảo vệ điện áp là: Uprotect = 1,1 x Ud = 1,1 x 310= 341 kV + Đặt bảo vệ dòng điện Dòng điện thí nghiệm là: Itest = x Cx x UT = x 3,14 x f x Cx x 310= … (A) 73 Đặt dòng bảo vệ: Iprotect = 1, x Itest = ……(A) - Đấu nối nguồn điện đến tủ điều khiển - Bố trí ngƣời giám sát trông coi an toàn, bố trí thiết bị phòng chống cháy nổ đảm bảo an toàn Bước 5: Trình tự tiến hành công việc - Đo điện trở cách điện: + Sử dụng Mêgôm mét 2500 V đo điện trở cách điện pha với hai pha lại nối đất + Giá trị điện trở cách điện đo đƣợc phải phù hợp với yêu cầu cho phép nhà chế tạo: - Thử nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp kết hợp đo PD: + Đấu nối sơ đồ thí nghiệm nhƣ hình vẽ A V mm m m m KV Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý hợp thí nghiệm cao áp 74 pC Trong đó: 1: Máy biến áp điều chỉnh 3: Máy biến áp tăng áp 4: Kháng điện cao áp 5: Bộ phân áp 6: Đối tƣợng thử nghiệm 7: Khối điều khiển 8: Vôn mét đo điện áp 9: Thiết bị đo điện tích, có phép đo phóng điện cục Chú ý: Các thiết bị thí nghiệm bố trí đảm bảo khoảng cách an toàn tối thiểu gấp 1,5 lần chiều dài phóng điện ngắn đối tượng thí nghiệm ( IEEE 4a2001) - Thí nghiệm pha, hai pha lại nối đất, đƣợc thực nhƣ sau: a Nối đầu cao áp thiết bị tạo cao áp tới pha cần thử b Chắc chắn sơ đồ thí nghiệm đƣợc nối c Tăng chậm điện áp từ giá trị V đến giá trị Ud = 310 kV trì khoảng thời gian phút, tƣợng phóng điện cục thời gian cần phải đƣợc bỏ qua d Sau trì phút điện áp thí nghiệm cao áp ta phải giảm điện áp thí nghiệm giá trị đo phóng điện cục Upd- test1 = 170 kV trì thời gian 10 phút Trong thời gian tƣợng phóng điện cục đƣợc ghi nhận lại sensor gắn hệ thống GIS e Giảm điện áp thí nghiệm giá trị đo phóng điện cục Upd- test = 140 kV trì thời gian 10 phút Trong thời gian tƣợng phóng điện cục đƣợc ghi nhận sensor gắn hệ thống GIS g Giảm điện áp cắt nguồn, tiếp địa đối tƣợng thử Kết thí nghiệm đạt tƣợng phóng điện xảy trình thí nghiệm mức phóng điện cục nhỏ 10 pC 75 h Tiếp tục thí nghiệm pha lại ( phân đoạn lại) theo trình tự nhƣ mục Bước 6: Thí nghiệm điện cao áp điện áp vận hành pha (phân đoạn) có chống sét van máy biến áp theo thiết kế hệ thống GIS sau lắp thiết bị vào pha ( phân đoạn) Sau thí nghiệm xong hạng mục thử cao áp xoay chiều nhƣ bƣớc ta tiến hành rút khí SF6 sau lắp chống sét van, máy biến điện áp vào pha (phân đoạn) Sau nạp khí SF6 vào hệ thống để thử đối tƣợng điện áp vận hành Trình tự tiến hành nhƣ bƣớc nêu khác bƣớc ta bỏ qua hạng mục (d),(e) “ thử phóng điện cục bộ” Sau kết thúc toàn hạng mục thí nghiệm tiến hành thu dọn sơ đồ trả lại mặt xác lập số liệu, đối chiếu tiêu chuẩn, nghiệm thu bàn giao Bảng 3.1 Kết thí nghiệm Bộ thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp lƣu động VRTS8CC450- 3150- Số chế tạo: 08- 5154 Nhà sản xuất: Phenix Technologies- USA Thiết bị thí nghiệm Cầu đo điện trở cách điện Mêgôm mét (Test equipment used) Loại : 2500 V Nhà sản xuất: Kyoritsu 3121A- Nhật Bản Thiết bị đo phóng điện cục PD2U Số chế tạo: 638 Nhà sản xuất: Phenix Technologies- USA Kết thử nghiệm: ( Result of Test) Đối tƣợng thử nghiệm Điện áp thí nghiệm UTN 76 170 kV RCĐ1 100.000 MΩ RCĐ2 100.000 MΩ Thời gian thí nghiệm 16h 30 Nhiệt độ 250 C Độ ẩm 73% Đại lượng thử nghiệm Đơn vị Kết thí nghiệm Kết luận Điện tích phóng điện QC pC < 10pC Đạt Pha B RCĐ1 100.000 MΩ RCĐ2 100.000 MΩ Thời gian thí nghiệm 21h 30 Nhiệt độ 220 C Độ ẩm 80% Đại lượng thử nghiệm Đơn vị Kết thí nghiệm Kết luận Điện tích phóng điện QC pC < 10pC Đạt Pha C RCĐ1 100.000 MΩ RCĐ2 100.000 MΩ Thời gian thí nghiệm 22h 30 Nhiệt độ 220 C Độ ẩm 81% Đại lượng thử nghiệm Đơn vị Kết thí nghiệm Kết luận Điện tích phóng điện QC pC < 10pC Đạt Pha A Chú thích: RCĐ1: Điện trở cách điện trước thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao RCĐ2 : Điện trở cách điện sau thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao (Theo tài liệu: Nghiên cứu xây dựng quy trình thử nghiệm phóng điện cục (PD)cho trạm biến áp với cách điện khí (GIS) cấp điện áp tới 220 kV sử dụng thiết bị đo phóng điện cục tích hợp hệ thống thử nghiệm xoay chiều biến tần trƣờng) 77 3.3.6 Thử nghiệm sau lắp đặt hiên trƣờng GIS Các thiết bị vận chuyển phải đảm bảo chất lƣợng nhƣ lúc thí nghiệm thƣờng xuyên nhà máy đạt đƣợc thử nghiệm hợp chuẩn, với thử nghiệm trƣờng nên kiểm tra tính đồng điện môi trình cài đặt hoàn thiện Các thử nghiệm trƣờng loại bỏ bớt số loại khuyết tật khác làm phát sinh số lỗi trình làm việc: - Lắp ráp không xác - Sự diện vật lạ chất ô nhiễm khác chẳng hạn nhƣ phần tử kim loại tự chỗ lồi lõm - Hƣ hại trình vận chuyển, bảo quản, lắp đặt Các thủ tục thử nghiệm khác cho thử nghiệm trƣờng GIS đƣợc đề nghị theo tiêu chuẩn IEC 62271-203 Với cấp điện áp định mức Um ≤170 kV ứng dụng tần số điện áp lƣới đƣợc đề nghị cho thử nghiệm tạo trƣờng với trạm GIS Thử nghiệm điện áp tần số lƣới đƣơc sử dụng với dải tần từ 10- 300 Hz Trạm GIS với điện áp định mức Um 245kV đƣợc thử nghiệm với điện áp tần số lƣới kết hợp với đo PD thử xoay chiều với điện áp tần số lƣới với thử nghiệm xung sét Do đó, để có lợi ích kinh tế thiết thực, sai lệch thủ tục thử nghiệm thông số đƣợc quy định theo tiêu chuẩn IEC Nhà sản xuất GIS ngƣời sử dụng phải đồng ý thủ tục thử nghiệm phù hợp Thử nghiệm AC trƣờng trạm GIS phối hợp phép đo độ nhạy PD để dò tìm khuyết tật nhỏ Các phƣơng pháp sử dụng cho phép đo là: Đo PD thông thƣờng theo tiêu chuẩn IEC 60270, phƣơng pháp UHF Tạp chí Cigre đề nghị thử nghiệm PD trƣờng khuyến cáo cho trạm GIS mức độ cao pC tƣơng đƣơng Điều tra mở rộng xác nhận dò tìm PD sử dụng kết phƣơng pháp UHF cao mức độ tối thiểu giống nhƣ độ nhạy quy định đo PD IEC 60270 Do Cigre đƣa kiểm chứng dò tìm “ hạt nẩy với mức pC” trạm GIS hoàn thiện Đầu tiên, thử nghiệm phòng thí nghiệm đƣợc thực đo PD phƣơng pháp UHF cho kiểu trạm GIS, để thiết lập 78 mối quan hệ trực tiếp giá trị pC hạt nẩy biên độ điện áp bƣớc máy phát Sau trƣờng tín hiệu điện áp đƣợc cấp cho kết nối với PD dò tìm kết nối PD bên cạnh Biên độ tín hiệu đo đƣợc số suy giảm biến đổi tín hiệu UHF kết nối Kiểm chứng độ nhạy đƣợc dùng để kiểm tra vị trí xác trƣờng kết nối PD Tuy nhiên trƣờng hợp thiết kế khoang chứa bố trí trạm, khoảng cách cho phép tối đa từ 10 đến 30 m hai cảm biến đo PD Tuy nhiên trƣờng hợp thiết kế đầu cáp GIS có khoảng cách lớn 250m độ suy giảm tín hiệu UHF thấp Các máy biến áp thử nghiệm truyền thống đƣợc sử dụng từ bắt đầu thử nghiệm GIS trƣờng Đối với thiết bị đóng cắt vận hành với điện áp 170 kV, yêu cầu máy biến áp thử nghiệm thiết bị điều khiển lớn nặng Công suất cấp yêu cầu cao trừ cần có kháng phù hợp Hiện có sử dụng thiết bị thử nghiệm cộng hƣởng biến tần nhẹ, di động hợp đƣợc áp dụng có hiệu thử nghiệm trạm GIS trƣờng 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Luận văn giải đƣợc yêu cầu mà đề tài đặt ra, cụ thể là: - Nghiên cứu tổng quan khí SF6, thiết bị đóng cắt có sử dụng khí SF6 xu hƣớng phát triển tƣơng lai - Nghiên cứu, tìm hiểu hãng sản xuất thiết bị GIS từ đƣa cấu trúc chung trạm GIS Nghiên cứu sơ qua tình hình phát triển trạm GIS Việt nam thời điểm tƣơng lai - Nghiên cứu, thiết lập quy trình thử nghiệm AC đo PD trạm cách điện khí GIS tới cấp điện áp 220 kV Trong phần đề cập tới bƣớc quy trình triển khai hệ thống AC di động tới trƣờng, bƣớc kiểm tra đối tƣợng thử GIS, bƣớc quy trình thử nghiệm AC kết hợp đo PD Từ quy trình đề tài ứng dụng thực tế trƣờng với trạm GIS 220 kV Bản Chát – Lai Châu Kiến nghị Trên kết đạt đƣợc luận văn Luận văn thấy đƣợc phần đặc điểm, tình hình phát triển trạm biến áp cách điện khí SF6 (GIS) Việt Nam ƣu điểm mà GIS mang lại hệ thống truyền tải phân phối điện Qua luận văn muốn kiến nghị nhà nƣớc có sách, kế hoạch phù hợp để phát triển mở rộng trạm biến áp cách điện khí SF6 hệ thống điện để thúc đẩy phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp điện nƣớc nhà 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Công Thƣơng, Viện lƣợng (2013), Nghiên cứu xây dựng quy trình thử nghiệm phóng điện cục (PD) cho trạm biến áp với cách điện khí (GIS) cấp điện áp tới 220 kV sử dụng thiết bị đo phóng điện cục tích hợp hệ thống thử nghiệm xoay chiều kiểu biến tần trường Lê Văn Doanh, Phạm Văn Chới, Nguyễn Thế Công, Nghuyễn Đình Thiên (2009), Bảo dưỡng thử nghiệm thiết bị hệ thống điện, nhà xuất khoa học kỹ thuật Vũ Tuấn Quỳnh (2008), Thiết bị điện trạm biến áp trung gian dạng GIS Cahiers Techneider No 188 (2009)” SF6 properties, and usein MV and HV switchgear” C.S Chang, R.C Zhou and J Jin (2004), Identificationof SF6 Partial Discharge Sources in Gas- Insulated Substations, Autralasian Universities Power Engineering Conference (AUPEC 2004), Brisbane, Australia Chengke ZHOU, Donald M HEPBURN and Xiaodi SONG, Matthieu MICHEL ( 2009), Applicaton of denoising techniques to PD measurement utilising UHF, HFCT, acoustic sensors and IEC60270, 20th international Conference on Electricity Distribustion Prague Entec, Omicron ( 2013), Các phương pháp chuẩn đoán chuyên sâu cho thiết bị điện cao áp G.C.Stone (2005), Parital Dischange Diagnostics and Electrical Equipment Isulation Condition Assessment, IEEE Trans Dielectr Isul HIGHVOTL Pruftecnik Dresden GmbH (2002) AC Resonant Test Systems for On- Site Testing of GIS and HV Components 10 IEC (2000), 60270 high- voltage test techniques- Partial dischange measurement Edition 11 New.abb.com 12 Phenix Technologies (2009): “Variable Frequency Resonant Test Set” 13 Sander Mejer ( 2001), Partial Dischange Diagnostics of High Voltage GasInsulated System 14 www.Alstom.com 15 www.Energy.siemens.com 16 www.toshiba.com 81 ... dƣỡng thử nghiệm thiết bị điện 50 3.2 Ảnh hƣởng phóng điện cục đến độ bền cách điện 51 3.3 Xây dựng quy trình thử nghiệm phóng điện cục cho trạm biến áp cách điện khí GIS cấp điện áp. .. lĩnh vực điện nƣớc ta có nhiều tiến rõ nét Một ứng dụng trở nên phổ biến việc sử dụng thiết bị đóng cắt kiểu kín cách điện khí SF6 trạm biến áp trung gian trạm biến áp cách điện khí SF6 Đây công... tác bảo dƣỡng, thử nghiệm trạm GIS - Đối tƣợng nghiên cứu: Khí SF6, lĩnh vực thiết bị sử dụng khí SF6 trạm biến áp có sử dụng khí SF6, quy trình bảo dƣỡng thử nghiệm thiết bị điện trạm GIS - Phạm