Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6306-2:2006 phân biệt các máy biến áp theo phương pháp làm mát, xác định các giới hạn độ tăng nhiệt và qui định chi tiết các phương pháp thử nghiệm để đo độ tăng nhiệt. Phần này áp dụng cho máy biến áp thuộc phạm vi áp dụng của TCVN 6306-1 (IEC 60076-1).
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 6306-2 : 2006 MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC PHẦN 2: ĐỘ TĂNG NHIỆT Power transformersPart 2: Temperature rise Lời nói đầu TCVN 6306-2 : 2006 thay TCVN 6306-2 : 1997 (IEC 76-2); TCVN 6306-2 : 2006 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn TCVN 60076-2 : 1993; TCVN 6306-2 : 2006 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E1 Máy điện khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ ban hành MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC PHẦN 2: ĐỘ TĂNG NHIỆT Power transformersPart 2: Temperature rise Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn phân biệt máy biến áp theo phương pháp làm mát, xác định giới hạn độ tăng nhiệt qui định chi tiết phương pháp thử nghiệm để đo độ tăng nhiệt Phần áp dụng cho máy biến áp thuộc phạm vi áp dụng TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau càn thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm ban hành áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm ban hành áp dụng phiên Tuy nhiên, bên có thỏa thuận dựa tiêu chuẩn cần nghiên cứu khả áp dụng phiên tài liệu liệt kê TCVN 6306-1 (IEC 60076-1), Máy biến áp điện lực - Phần 1: Qui định chung IEC 60085, Electrical insulation - Thermal classification (Cách điện - Phân loại theo nhiệt độ) IEC 60279, Measurement of the winding resistance of an a.c machine during operation at alternating voltage (Đo điện trở cuộn dây máy điện xoay chiều vận hành điện áp xoay chiều) IEC 60076-7, Power transformer - Part 7: Loading guide for oil-immersed transformers (Máy biến áp điện lực - Phần 7: Hướng dẫn mang tải máy biến áp loại ngâm dầu) IEC 60076-8, Power transformer - Part 8: Application guide (Máy biến áp điện lực - Phần 8: Hướng dẫn áp dụng) IEC 60076-11, Power transformer - Dry-type transformers (Máy biến áp điện lực - Máy biến áp loại khô) IEC 60905 : 1987, Loading guide for dry-type power transformers (Hướng dẫn mang tải máy biến áp điện lực loại khô) ISO 2592 : 1973, Petroleum products - Determination of flash and fire points - Cleveland opencup method (Sản phẩm dầu mỏ - Xác định điểm chớp cháy điểm cháy - Phương pháp cốc hở Cleveland) Các ký hiệu phân biệt theo phương pháp làm mát Các máy biến áp phân biệt theo phương pháp làm mát sử dụng Đối với máy biến áp ngâm dầu, phân biệt thể mã bốn chữ mô tả Các mã tương ứng dùng cho máy biến áp loại khô nêu IEC 60076-11 Chữ thứ nhất: Môi chất làm mát bên tiếp xúc với cuộn dây: O dầu khoáng chất lỏng cách điện tổng hợp có điểm cháy * ≤ 300 oC; K chất lỏng cách điện có điểm cháy* > 300 oC; L chất lỏng cách điện có điểm cháy khơng đo Chữ thứ hai: Cơ cấu tuần hoàn mơi chất làm mát bên trong: N dòng xi phơng nhiệt tự nhiên qua thiết bị làm mát vào cuộn dây; F tuần hoàn cưỡng qua thiết bị làm mát, dòng xi phơng nhiệt cuộn dây; D tuần hoàn cưỡng qua thiết bị làm mát, hướng trực tiếp từ thiết bị làm mát đến cuộn dây Chữ thứ ba: Mơi chất làm mát bên ngồi: A khơng khí: W nước; Chữ thứ 4: Cơ cấu tuần hoàn mơi chất làm mát bên ngồi: N đối lưu tự nhiên; F tuần hoàn cưỡng (quạt, bơm) CHÚ THÍCH: Trong máy biến áp thiết kế có tuần hoàn dầu cưỡng trực tiếp (chữ thứ hai mã - D), tốc độ dòng dầu qua cuộn dây xác định máy bơm ngun tắc khơng xác định việc mang tải Một phần nhỏ dòng dầu qua thiết bị làm mát điều khiển trực tiếp tắt qua để làm mát phần lõi phần khác bên ngồi cuộn dây Các cuộn dây điều chỉnh và/hoặc cuộn dây khác có cơng suất tương đối nhỏ có tuần hồn khơng trực tiếp dầu tắt qua Trong máy biến áp có làm mát cưỡng khơng trực tiếp, (chữ thứ hai mã - F), tốc độ dòng dầu qua tất cuộn dây thay đổi theo tải khơng liên quan trực tiếp tới dòng dầu bơm qua thiết bị làm mát Một máy biến áp có phương pháp làm mát khác Do đó, qui định kỹ thuật nhãn máy phải có thơng tin số cơng suất mà máy biến áp đạt giới hạn độ tăng nhiệt sử dụng phương pháp mát này, xem 7.1 m) TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Chỉ số công suất phương pháp có khả làm mát cao cơng suất danh định máy biến áp (hoặc cuộn dây riêng máy biến áp có nhiều cuộn dây, xem 4.1 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Các phương pháp làm mát liệt kê theo qui ước với trật tự tăng dần theo khả làm mát Ví dụ: ONAN/ONAF, Máy biến áp có hệ thống quạt đưa vào làm việc phụ tải cao theo yêu cầu Sự tuần hoàn dầu hiệu ứng xi phông nhiệt hai trường hợp * Phương pháp thử nghiệm “cốc hở Cleveland”, xem ISO 2592 ONAN/OFAF, Máy biến áp có thiết bị làm mát bơm quạt gió máy biến áp qui định khả mang tải bị giảm điều kiện làm mát tự nhiên (ví dụ, trường hợp có cố nguồn tự dùng) Giới hạn độ tăng nhiệt 4.1 Qui định chung Các giới hạn độ tăng nhiệt máy biến áp xác định theo phương thức tùy chọn khác - Một loạt yêu cầu áp dụng liên quan đến công suất danh định chế độ liên tục Các yêu cầu nêu 4.2 - Khi yêu cầu xác định rõ ràng, phải thêm u cầu có liên quan đến chu trình mang tải qui định Qui trình mơ tả 4.4 Nó áp dụng chủ yếu cho máy biến áp hệ thống lón điều kiện mang tải khẩn cấp đáng lưu tâm đặc biệt không nên sử dụng thường xuyên máy biến áp cỡ nhỏ cỡ vừa tiêu chuẩn hóa Trong tiêu chuẩn này, giả thiết nhiệt độ vận hành phận khác máy biến áp coi tổng nhiệt độ môi chất làm mát (không khí xung quanh nước làm mát) độ tăng nhiệt phận máy biến áp Nhiệt độ môi chất làm mát độ cao so với mực nước biển (liên quan tới tỷ trọng khơng khí làm mát) đặc điểm nơi lắp đặt Khi điều kiện vận hành bình thường chiếm ưu thế, xem 1.2 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) giá trị bình thường độ tăng nhiệt máy biến áp xác định nhiệt độ làm việc cho phép Các giá trị độ tăng nhiệt đặc trưng máy biến áp Các đặc trưng đối tượng cần bảo đảm cần thử nghiệm điều kiện qui định Các giới hạn bình thường độ tăng nhiệt áp dụng, trừ đơn đặt hàng hợp đồng có nêu rõ “điều kiện làm việc khơng bình thường” Trong trường hợp đó, giới hạn độ tăng nhiệt thay đổi nêu 4.3 Giới hạn độ tăng nhiệt khơng cho phép có dung sai dương 4.2 Giới hạn độ tăng nhiệt bình thường cơng suất danh định liên tục Khi máy biến áp có cuộn dây điều chỉnh có dải điều chỉnh lớn ± % giới hạn độ tăng nhiệt áp dụng theo nấc ứng với công suất, điện áp dòng điện nấc đó, xem 5.6 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Tổn thất có tải khác nấc điều chỉnh khác tổn thất không tải vậy, nghĩa dải điều chỉnh có biến đổi điện áp từ thông thay đổi quy định Nếu thực thử nghiệm điển hình độ tăng nhiệt máy biến áp thử nghiệm tiến hành nên “nấc điều chỉnh dòng điện lớn nhất”, khơng có quy định khác, xem 5.3 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) CHÚ THÍCH: Trong máy biến áp có cuộn dây riêng rẽ, nấc điều chỉnh dòng điện lớn thường nấc điều chỉnh có tổn thất có tải cao Trong máy biến áp tự ngẫu có nấc điều chỉnh, việc lựa chọn nấc điều chỉnh để thử nghiệm độ tăng nhiệt phụ thuộc vào cách bố trí nấc điều chỉnh Đối với máy biến áp có nhiều cuộn dây, yêu cầu vè độ tăng nhiệt liên quan đến công suất danh định đồng thời tất cuộn dây, công suất danh dịnh cuộn dây tổng công suất danh định cuộn dây khác Nếu khơng phải trường hợp phải chọn qui định hay nhiều tổ hợp tải đặc biệt cho thử nghiệm độ tăng nhiệt, xem 5.2.3 Trong máy biến áp có bố trí cuộn dây đồng tâm, hai nhiều cuộn dây riêng rẽ đặt chồng lên Trong trường hợp này, giới hạn nhiệt độ cuộn dây phải áp dụng cho giá trị trung bình số cuộn dây chồng cuộn dây có kích cỡ thơng số đặc trưng Nếu khơng việc đánh giá theo thỏa thuận Các giới hạn độ tăng nhiệt cho có hiệu lực đối cới máy biến áp có cách điện rắn “cấp A” theo IEC 60085,và ngâm dầu mỏ chất lỏng tổng hợp có điểm cháy khơng lớn 300 oC (chữ thứ mã: O) Các giới hạn độ tăng nhiệt máy biến áp có hệ thống cách điện chịu nhiệt cao /hoặc ngâm chất lỏng khó cháy (chữ mã K L) phải có thỏa thuận Các giới hạn độ tăng nhiệt máy biến áp khô với hệ thống cách điện khác nêu IEC 60076-11 Các giới hạn sau độ tăng nhiệt máy biến áp ngâm dầu (chữ mã O) liên quan đến trạng thái ổn định công suất danh định liên tục Các giới hạn có hiệu lực áp dụng điều kiện vận hành bình thường có làm mát, xem 4.3.1 - Độ tăng nhiệt lớp dầu cùng, xem 5.3.1 60oC Độ tăng nhiệt trung bình cuộn dây (bằng cách đo điện trở, xem 5.4) - Đối với máy biến áp phân biệt ON…hoặc OF 65 oC - Đối với máy biến áp phân biệt OD… 70 oC Khơng có qui định giới hạn độ tăng nhiệt lõi, mối nối điện cuộn dây phận kết cấu nằm thùng máy Tuy nhiên, có yêu cầu rõ ràng phận khơng đạt đến nhiệt độ gây hỏng phận lân cận làm cho dầu bị lão hóa mức Đối với máy biến áp lớn, điều khảo sát thử nghiệm đặc biệt, xem phụ lục B 4.3 Yêu cầu cần sửa đổi điều kiện làm việc khơng bình thường Nếu điều kiện làm việc địa điểm dự định lắp đặt không nằm giới hạn “điều kiện làm việc bình thường” giới hạn độ tăng nhiệt máy biến áp sửa đổi cho phù hợp Các qui định máy biến áp khô nêu 2.2 IEC 60076-11 4.3.1 Máy biến áp ngâm dầu, làm mát khơng khí Các giới hạn nhiệt độ khơng khí bình thường (-25 oC +40 oC) máy biến áp điện lực nêu 1.2 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Đối với máy biến áp làm mát khơng khí điều kiện nhiệt độ địa điểm dự định lắp đặt không vượt quá: +30 oC trung bình tháng, tháng nóng nhất; +20 oC trung bình năm Nếu điều kiện nhiệt độ nơi lắp đặt vượt giới hạn tất giới hạn độ tăng nhiệt máy biến áp phải giảm lượng lượng vượt Các số làm tròn đến số nguyên gần nhiệt độ CHÚ THÍCH: Nhiệt độ trung bình suy từ số liệu khí tượng (TCVN 6306-1 (IEC 60076-1), định nghĩa 3.12) Nhiệt độ trung bình tháng: trung bình cộng nhiệt độ trung bình cực đại hàng ngày nhiệt độ trung bình cực tiểu hàng ngày tháng cụ thể, theo dõi nhiều năm; Nhiệt độ trung bình năm: trung bình nhiệt độ trung bình tháng năm Nếu địa điểm lắp đặt cao 1000 m so với mực nước biển nhà máy chế tạo không độ cao độ tăng nhiệt cho phép thử nghiệm nhà máy giảm xuống sau Đối với máy biến áp làm mát tự nhiên ( AN), giới hạn độ tăng nhiệt trung bình cuộn dây giảm oC cho khoảng 400 m độ cao so với mực nước biển địa điểm lắp đặt vượt 1000 m Đối với máy biến áp làm mát cưỡng ( AF) 250 m giảm oC Có thể áp dụng việc hiệu chỉnh ngược lại cách tương ứng trường hợp mà nhà máy chế tạo đặt nơi cao 1000 m so với mực nước biển, địa điểm lắp đặt máy biến áp lại thấp 1000 m so với mực nước biển Bất hiệu chỉnh độ cao so với mực nước biển phải làm tròn nhiệt độ số nguyên gần Khi giới hạn độ tăng nhiệt qui định máy biến áp giảm nhiệt độ môi chất làm mát cao địa điểm lắp đặt có độ cao so với mực nước biển lớn điều phải dẫn nhãn, xem 7.2 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) CHÚ THÍCH: Khi máy biến áp tiêu chuẩn hóa dùng độ cao so với mực nước biển lớn, tính tốn số giảm công suất, tương ứng với vận hành công suất danh định điều kiện môi trường bình thường từ quan điểm làm mát độ tăng nhiệt 4.3.2 Máy biến áp ngâm dầu, làm mát nước Nhiệt độ nước làm mát bình thường, theo 1.2 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) không cao +25 oC Nếu nhiệt độ nước làm mát vượt giới hạn giới hạn độ tăng nhiệt qui định máy biến áp phải giảm lượng lượng vượt Chỉ số nhiệt độ làm tròn số nguyên gần Ảnh hưởng khác nhiệt độ môi trường độ cao so với mực nước biển đến khả làm mát khơng khí thùng máy bỏ qua 4.4 Độ tăng nhiệt chu trình tải qui định Nếu điều kiện bảo trì và/hoặc thử nghiệm đặc biệt chu trình tải đòi hỏi phải qui định phải bao gồm thơng số sau đây: - điều kiện nhiệt độ ban đầu máy biến áp nhiệt độ môi trường với độ tăng nhiệt ổn định tương ứng với tỷ lệ qui định dòng điện danh định (“trước tải”) - biên độ (khơng đổi) dòng điện thử nghiệm, biểu thị bội số dòng điện danh định thời gian trì dòng điện đó; - giá trị độ tăng nhiệt lớn cho phép lớp dầu phía nhiệt độ trung bình cuộn dây (đo điện trở) thời điểm kết thúc thử nghiệm Yêu cầu tùy chọn Có thể tiến hành thử nghiệm để lấy thông tin mà khơng có giới hạn cần thỏa thuận trước - quan trắc phép đo cần thực hiện, ví dụ đo trực tiếp nhiệt độ điểm nóng, ước lượng nhiệt độ làm nóng vỏ thùng máy giới hạn có liên quan đến chúng Các khuyến cáo khác nội dung liên quan đến việc nghiên cứu chu trình tải - đặc biệt phép đo đánh giá, xem điều B.4, phụ lục B Thử nghiệm độ tăng nhiệt 5.1 Qui định chung Điều mô tả qui trình để xác định nhiệt độ độ tăng nhiệt thử nghiệm nhà máy chế tạo phương pháp thay chế độ mang tải qui trình thử nghiệm tương đương Điều nêu yêu cầu việc thử nghiệm hai loại máy biến áp loại ngâm dầu máy biến áp loại khô, thuộc đối tượng phải áp dụng Trong thử nghiệm độ tăng nhiệt máy biến áp, phải trang bị thiết bị bảo vệ (ví dụ, rơle Buchholz cho máy biến áp ngâm dầu) Mọi dẫn thử nghiệm phải ghi rõ 5.1.1 Nhiệt độ khơng khí làm mát Cần lưu ý để thay đổi nhiệt độ khơng khí làm mát nhỏ đặc biệt giai đoạn cuối thử nghiệm, đạt đến tình trạng ổn định Sự thay đổi nhanh chóng số đo nhiệt độ cố cần phải ngăn ngừa phương tiện thích hợp bể hấp thụ nhiệt, có số thời gian thích hợp dùng cho cảm biến nhiệt Phải sử dụng ba cảm biến nhiệt Chỉ số trung bình dùng để đánh giá thử nghiệm Cần ghi lại số sau khoảng thời gian sử dụng máy tự ghi liên tục Các cảm biến phải phân bố xung quanh thùng máy, cách thùng máy bề mặt làm mát từ m đến m bảo vệ tránh xạ nhiệt trực tiếp Xung quanh máy biến áp kiểu tự làm mát, cảm biến phải đặt mức nửa khoảng cách đến bề mặt làm mát Đối với máy biến áp kiểu làm mát không khí cưỡng bức, cảm biến đặt cho ghi lại nhiệt độ thực tế khơng khí đưa vào phận làm mát Cần lưu ý tới khơng khí nóng tuần hồn trở lại Nên bố trí đối tượng thử nghiệm cho hạn chế đến tối thiểu cản trở luồng khơng khí tạo điều kiện mơi trường ổn định 5.1.2 Nhiệt độ nước làm mát Cần có biện pháp làm giảm đến tối thiểu biến động nhiệt độ nước làm mát trình thử nghiệm Nhiệt độ đo đầu vào làm mát Chỉ số đọc nhiệt độ lưu lượng nước làm mát phải lấy với quãng thời gian đặn sử dụng máy tự ghi liên tục 5.2 Phương pháp thử nghiệm để xác định độ tăng nhiệt 5.2.1 Qui định chung Vì lý thực tiễn, phương pháp chuẩn để xác định độ tăng nhiệt trạng thái ổn định máy biến áp ngâm dầu sàn thử nghiệm thử nghiệm tương đương cách đấu nối ngắn mạch theo 5.2.2 Trong trường hợp đặc biệt, chấp nhận thực thử nghiệm với điện áp dòng điện xấp xỉ danh định cách đấu nối tải thích hợp Điều chủ yếu áp dụng cho máy biến áp có cơng suất danh định thấp Phương pháp “lưng tựa lưng” chấp nhận Theo phương pháp này, hai máy biến áp có máy cần thử nghiệm đấu nối song song cấp điện với điện áp danh định máy biến áp cần thử nghiệm Bằng tỷ số điện áp khác điện áp đưa vào, dòng điện danh định cho chạy qua máy biến áp cần thử nghiệm Qui trình áp dụng cho máy biến áp khô mô tả IEC 60076-11 5.2.2 Thử nghiệm phương pháp ngắn mạch đến trạng thái xác lập Trong thử nghiệm này, máy biến áp không đồng thời chịu điện áp danh định dòng điện danh định mà chịu tổn thất tổng tính tốn có trước nhờ hai lần xác định tổn thất riêng biệt, cụ thể tổn thất có tải nhiệt độ qui đổi tổn thất không tải, xem 10.4 10.5 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Thử nghiệm có hai mục tiêu: - thiết lập độ tăng nhiệt lớp dầu phía điều kiện trạng thái xác lập tiêu thụ tổn thấp tổng; - thiết lập độ tăng nhiệt trung bình cuộn dây dòng điện danh định với độ tăng nhiệt lớp dầu phía xác định Điều thực hai bước: a) Đưa tổn thất tổng vào Trước hết thiết lập độ tăng nhiệt trung bình dầu độ tăng nhiệt lớp dầu phía máy biến áp chịu điện áp thử nghiệm cho công suất tác dụng đo tổn thất tổng máy biến áp, xem 3.6, 10.4 10.5 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Dòng điện thử nghiệm lớn dòng điện danh định tới mức cần thiết để tạo thêm lượng tổn thất tổn thất không tải, độ tăng nhiệt cuộn dây tăng lên tương ứng Nhiệt độ dầu nhiệt độ môi chất làm mát theo dõi, thử nghiệm tiếp tục độ tăng nhiệt dầu đạt đến trạng thái xác lập Có thể kết thúc thử nghiệm tỷ lệ độ tăng nhiệt dầu phía có mức thay đổi oC phải trì h Nếu số riêng lẻ ghi lại khoảng thời gian giá trị trung bình cuối lấy làm kết thử nghiệm Nếu sử dụng máy tự ghi liên tục lấy giá trị trung bình cuối CHÚ THÍCH: Nếu số thời gian độ tăng nhiệt dầu không h bỏ qua sai số rút ngắn qui trình Các qui tắc khác rút ngắn đề cập phụ lục C b) Đưa dòng điện danh định vào Khi thiết lập độ tăng nhiệt dầu phía thử nghiệm phải tiếp tục với dòng điện thử nghiệm giảm đến dòng điện danh định tổ hợp cuộn dây đấu nối (đối với máy biến áp có nhiều cuộn dây, xem 5.2.3) Điều kiện trì h quan sát liên tục nhiệt độ dầu môi chất làm mát Cuối giờ, đo điện trở cuộn dây sau cắt nhanh nguồn cấp ngắn mạch (xem 5.5 điều C.2 C.3 phụ lục C) hoặc, không cắt nguồn cấp, nhờ phương pháp xếp chồng cách đưa vào cuộn dây dòng điện đo chiều có giá trị nhỏ xếp chồng với dòng điện phụ tải CHÚ THÍCH 1: Việc sử dụng dòng điện chiều xếp chồng để đo điện trở cuộn dây mô tả IEC 60279 Giá trị nhiệt độ trung bình hai cuộn dây xác định từ điện trở, theo 5.4 Trong vòng với dòng điện danh định, nhiệt độ dầu giảm Các giá trị đo nhiệt độ cuộn dây nâng lên lượng lượng giảm độ tăng nhiệt trung bình dầu so với giá trị xác lấy theo qui trình a) Giá trị hiệu chỉnh nhiệt độ cuộn dây trừ nhiệt độ môi chất làm mát thời kỳ cuối thử nghiệm đưa tổn thất tổng vào độ tăng nhiệt trung bình cuộn dây CHÚ THÍCH 2: Để tính tốn nhiệt độ tải thay đổi, coi độ tăng nhiệt cuộn dây tổng hai phần: độ tăng nhiệt trung bình dầu (so với nhiệt độ mơi chất làm mát) cộng với chênh lệch nhiệt độ trung bình cuộn dây nhiệt độ trung bình dầu (xem 5.6 điều B.2 B.3 phụ lục B) Theo thỏa thuận, kết hợp hai bước thử nghiệm thành cách dùng công suất mức tổn thất có tải tổn thất tổng Giá trị độ tăng nhiệt lớp dầu phía cuộn dây xác định cách dùng qui tắc hiệu chỉnh 5.6 Tuy nhiên, công suất đưa vào q trình thử nghiệm phải 80 % giá trị tổn thất tổng 5.2.3 Sửa đổi thử nghiệm máy biến áp đặc biệt Máy biến áp hai cuộn dây có nấc điều chỉnh lớn ± % Nếu khơng có qui định khác, thử nghiệm độ tăng nhiệt tiến hành với máy biến áp đấu nối vào “nấc điều chỉnh có dòng điện lớn nhất” (xem 5.3 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1)) dòng điện nấc điều chỉnh dùng phần thử nghiệm (xem 5.2.2 b)) Tổn thất tổng đưa vào bước thứ thử nghiệm (xem 5.2.2 a)) phải giá trị cao tổng tổn thất xuất nấc điều chỉnh (tương ứng với số lượng nấc điều chỉnh máy biến áp) Nấc điều chỉnh thường nấc điều chỉnh dòng điện cực đại nấc điều chỉnh dòng điện cực đại Bước thử nghiệm xác định độ tăng nhiệt cực đại lớp dầu phía Để xác định độ tăng nhiệt cuộn dây nấc điều chỉnh dòng lớn nhất, giá trị độ tăng nhiệt dầu dùng để đánh giá phải tương ứng với tổn thất tổng nấc điều chỉnh Nếu thu số liệu khác giá trị bước thứ thử nghiệm phải tính lại Máy biến áp nhiều cuộn dây Trong bước thứ thử nghiệm, tổn thất tổng phải tăng tương ứng với công suất danh định (hoặc công suất nấc điều chỉnh) tất cuộn dây, công suất danh dịnh cuộn dây tổng công suất danh định cuộn dây khác Nếu điều khơng áp dụng có trường hợp mang tải qui định với tổ hợp khác cuộn dây riêng rẽ Trường hợp có tổn thất tổng lớn xác định công suất thử nghiệm dùng để xác định độ tăng nhiệt dầu Giá trị độ tăng nhiệt cuộn dây riêng rẽ so với nhiệt độ dầu phải đạt có dòng điện danh định cuộn dây Để xác định độ tăng nhiệt cuộn dây so với nhiệt độ môi trường, độ tăng nhiệt dầu trường hợp mang tải xét tính lại từ thử nghiệm cách đưa tổn thất tổng vào theo 5.6, vậy, độ tăng nhiệt cuộn dây so với dầu cho cuộn dây, thuộc đối tượng áp dụng Hướng dẫn tính tốn lại tổn thất máy biến áp nhiều cuộn dây nêu IEC 60076-8 Việc đưa tổn thất tổng để xác định độ tăng nhiệt dầu thực sau: - theo cách gần trường hợp mang tải thực tốt, cách đưa vào dòng điện tương ứng với tổn thất tổng cuộn dây, cuộn dây khác đồng thời bị nối ngắn mạch nối với trở kháng; - theo cách gần đúng, không làm ngắn mạch đóng mạch số cuộn dây đó; ví dụ, cuộn dây có cơng suất danh định tương đối thấp đóng góp vào tổn thất tổng máy biến áp cuộn dây để hở nâng dòng điện cuộn dây khác đạt tổn thất tổng Nếu khơng có phương pháp áp dụng cách đầy đủ hạn chế phương tiện thử nghiệm thỏa thuận để thực thử nghiệm với tổn thất giảm 80 % giá trị thực Khi giá trị nhiệt độ đo phải hiệu chỉnh theo 5.6 Theo qui tắc, chi tiết thử nghiệm độ tăng nhiệt máy biến áp có nhiều cuộn dây cần trình bày thỏa thuận giai đoạn chào thầu 5.3 Xác định nhiệt độ dầu 5.3.1 Lớp dầu phía Nhiệt độ lớp dầu phía xác định nhiều cảm biến ngâm lớp dầu phía thùng máy, túi có vỏ bọc ống dẫn từ thùng tới phận tản nhiệt làm mát riêng Việc sử dụng nhiều cảm biến đặc biệt quan trọng máy biến áp lớn, số chúng phải lấy trung bình để đạt giá trị nhiệt độ tiêu biểu CHÚ THÍCH: Ở phía thùng máy, nhiệt độ dầu điểm khác khác phụ thuộc vào thiết kế Phép đo có sử dụng túi có vỏ bọc bị ảnh hưởng phát nóng dòng điện xốy vỏ Trong máy biến áp có tuần hồn cưỡng dầu đến thiết bị làm mát, có trộn lẫn dầu từ cuộn dây với dầu tắt thùng, có khơng đồng phận khác thùng ống mạch làm mát khác Về ý nghĩa nhiệt độ dầu phía máy biến áp với tuần hoàn cưỡng bức, xem thêm phụ lục A 5.3.2 Lớp dầu đáy lớp dầu “Dầu đáy” thuật ngữ mà thực tế có nghĩa (nhiệt độ của) dầu vào cuộn dây đáy thùng máy Vì lý thực tiễn nên nhiệt độ dầu từ thiết bị làm mát trở thùng xem nhiệt độ “dầu đáy” “Dầu giữa” khái niệm dùng để hiệu chỉnh kết thử nghiệm độ tăng nhiệt định, xem 5.2.2 5.6 Khái niệm sử dụng mơ hình tốn học để dự báo nhiệt độ làm việc có tải cụ thể, không đổi biến đổi, xem phụ lục B Nhiệt độ lớp dầu đáy xác định cảm biến gắn vào ống dẫn trở từ phận làm mát tản nhiệt Nếu có lắp nhiều thiết bị làm mát nên sử dụng nhiều cảm biến CHÚ THÍCH: Dòng chảy dầu ống dẫn trở bị rối dòng chảy đẩy bơm, phân lớp, tuần hoàn tự nhiên qua tản nhiệt Đây điều quan trọng để xác định nhiệt độ dầu tượng trưng đường ống dẫn dầu Về nguyên tắc, nhiệt độ trung bình dầu phải nhiệt độ trung bình dầu làm mát cuộn dây Để đánh giá thử nghiệm, theo qui ước giá trị trung bình nhiệt độ dầu phía nhiệt độ dầu phía đáy xác định mô tả CHÚ THÍCH 1: Đối với máy biến áp ONAN có cơng suất đến 2500 kVA có thùng máy phẳng gấp nếp ống làm mát riêng lẻ lắp trực tiếp vào thùng, độ tăng nhiệt trung bình dầu so với nhiệt độ khơng khí xung quanh lấy 80 % độ tăng nhiệt lớp dầu phía CHÚ THÍCH 2: Đối với mục đích khác khơng dùng để đánh giá thử nghiệm, nhiệt độ trung bình dầu xác định cách khác, xem phụ lục A 5.4 Xác định nhiệt độ trung bình cuộn dây Nhiệt độ trung bình cuộn dây xác định cách đo điện trở cuộn dây Trong máy biến áp ba pha ưu tiên đo pha Tỷ số giá trị điện trở R nhiệt độ (độ C) R1 nhiệt độ tính sau: Đồng: R2 R1 235 235 Nhôm: R2 R2 225 225 Phép đo chuẩn (R1, 1) tất điện trở cuộn dây thực với máy biến áp nhiệt độ môi trường chế độ xác lập, xem 10.2.3 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Khi đo điện trở R2 nhiệt độ khác, cho giá trị nhiệt độ: Đồng: Nhơm: 2 = R2 (235 R1 = R2 (225 R1 ) 235 ) 225 Nhiệt độ môi chất làm mát bên lúc ngắt điện a Cuối cùng, độ tăng nhiệt cuộn dây là: w = - a Khi điện trở cuộn dây đo sau ngắt nguồn điện đấu nối ngắn mạch, giá trị điện trở R trước cắt điện phải xác định theo 5.5 5.5 Xác định nhiệt độ cuộn dây trước cắt điện Thử nghiệm độ tăng nhiệt (xem 5.2.2) đòi hỏi phải xác định nhiệt độ trung bình cuộn dây trước cắt điện Phương pháp chuẩn sau: Ngay sau cắt nguồn điện thử nghiệm tháo bỏ đấu nối ngắn mạch, mạch đo chiều đấu nối vào cuộn dây pha cần đo Các cuộn dây có số thời gian điện L/R lớn Vì vậy, lấy số đo xác sau thời gian trễ Điện trở cuộn dây thay đổi theo thời gian cuộn dây nguội dần Điện trở đo khoảng thời gian vừa đủ phép ngoại suy trở thời điểm cắt điện Phụ lục C đưa khuyến cáo để thực chi tiết phép đo phương pháp khác sử dụng để tạo thuận lợi số trường hợp đặc biệt Nhằm đạt kết xác tốt, điều kiện làm mát tiến hành đo điện trở phải bị nhiễu tốt Vấn đề có liên quan đến máy biến áp ngâm dầu làm mát cưỡng bức, đề cập phụ lục A 5.6 Hiệu chỉnh Trong thử nghiệm, không đạt giá trị công suất dòng điện qui định kết hiệu chỉnh theo quan hệ sau Chúng có hiệu lực dải ± 20% từ giá trị mục tiêu công suất ± 10 % từ giá trị mục tiêu dòng điện Theo thỏa thuận áp dụng giá trị dải rộng hơn, xem B.2 phụ lục B Độ tăng nhiệt dầu so với nhiệt độ môi trường thử nghiệm nhân với: x = 0,8 máy biến áp phân phối (làm mát tự nhiên, công suất danh định lớn 2500 kVA) x = 0,9 máy biến áp lớn hơn, làm mát kiểu ON x= 1,0 máy biến áp làm mát kiểu OF hay OD Độ tăng nhiệt trung bình cuộn dây so với nhiệt độ trung bình dầu trình thử nghiệm nhân với: y = 1,6 máy biến áp làm mát kiểu ON OF y = 2,0 máy biến áp làm mát kiểu OD Phụ lục A (tham khảo) Lưu ý nhiệt độ dầu máy biến áp có tuần hoàn dầu cưỡng Trong máy biến áp kiểu ON , nguyên tắc, chế độ xác lập lưu lượng dầu qua cuộn dây lưu lượng qua tản nhiệt Nói chung, kết áp dụng cho máy biến áp kiểu OD có lượng rò rỉ vừa phải dòng chảy điều khiển từ phận làm mát vào thể tích rỗng thùng máy Tuy nhiên máy biến áp kiểu OF với dòng chảy không tực tiếp qua cuộn dây, điều kiện lại khác Trong máy biến áp kiểu OF , dung lượng bơm đầy tải phải đủ để thỏa mãn lưu lượng tối đa qua cuộn dây số trường hợp tải có giới hạn Do vậy, mang tải danh định mang tải phần, có lượng thừa chảy qua làm mát, song song cuộn dây, thùng Mạch dầu song song có nhiệt độ không đổi, từ từ dâng lên tới mức mà dầu nóng từ đỉnh cuộn dây phun Dòng dầu nóng trộn lẫn với dầu chảy song song mát thùng Thể tích tính từ mức xả cuộn dây tới đỉnh thùng chứa đầy hỗn hợp có nhiệt độ tương đối đồng đều, thấp nhiệt độ dầu khỏi đỉnh cuộn dây Phép đo qui ước với nhiệt độ dầu phía cho nhiệt độ dầu hỗn hợp Nếu dùng phép đo để xác định nhiệt độ trung bình cuộn dây chênh lệch nhiệt độ cuộn dây dầu kết khơng thực tế phạm sai sót dùng để tính tốn nhiệt độ điểm nóng nghiên cứu khả mang tải Một phương pháp khác để xác định nhiệt độ dầu cuộn dây nhắc đến “nhiêt độ dầu trung bình ngoại suy” Theo phương pháp này, việc giám sát nhiệt độ trung bình cuộn dây phương pháp đo điện trở sau kết thúc thử nghiệm tiếp tục thêm khoảng thời gian Mức độ thay đổi điện trở giảm thêm thời gian từ đến 20 Vì khơng tổn thất tiêu tán cuộn dây nên nhiệt độ đạt đến nhiệt độ dầu xung quanh Giả định ngầm nhiệt độ dầu trung bình xem không đổi (hoặc giảm với nhiệt độ tồn thể tích dầu máy biến áp) Giả định khơng có sở Đối với số thiết kế, phương pháp cho kết hồn tồn khơng thực tế Thực tế, khơng có phương pháp chung đáng tin cậy để xác định “nhiệt độ dầu xung quanh” máy biến áp kiểu OF mà vào phép đo từ phía ngồi cuộn dây Trong 5.5 điều kiện làm mát nên bị nhiễu tốt phép đo nhiệt độ cuộn dây tiến hành sau cắt điện Trước cắt điện, lượng dầu tự xung quanh cuộn dây có “nhiệt độ dầu đáy” Cuộn dây nhận dầu nhiệt độ Bộ làm mát nhận lượng dầu hỗn hợp phía thùng, lối thoát dầu cuộn dây Sau cắt điện nguồn thử nghiệm, tuần hồn dầu tiếp tục theo nhiều cách khác - Nếu tuần hồn bơm thơng gió quạt phận làm mát tiếp tục nhận dầu hỗn hợp đưa dầu có nhiệt độ dầu đáy thùng Cứ tiếp tục vậy, nhiệt độ dầu hỗn hợp bắt đầu hạ xuống nhiệt độ dầu đáy hạ xuống theo - Nếu tuần hoàn bơm trì mà quạt thơng gió ngừng phận làm mát đưa hầu hết lượng dầu có nhiệt độ phía đáy thùng từ đáy, dầu dâng lên hòa lẫn với dầu tự xung quanh cuộn dây - Nếu bơm quat ngừng cuộn dây tiếp tục cấp dầu nóng phía thùng Đường phân ranh giới dầu phía dầu đáy bắt đầu chìm xuống mức dầu từ cuộn dây Điều tiếp tục làm thay đổi trạng thái nhiệt dầu thùng cuộn dây ảnh hưởng đến tuần hồn phía dầu bên cuộn dây Nói chung tốt để bơm quạt hoạt động chênh lệch kết thử nghiệm khả khác thât không quan trọng so sánh không chắn phân bố nhiệt độ dầu cuộn dây mô tả Phụ lục B (tham khảo) Mang tải độ - Mơ hình tốn học thử nghiệm B.1 Qui định chung Kết từ thử nghiệm độ tăng nhiệt đến trạng thái ổn định, theo 5.2 sử dụng để đánh giá độ tăng nhiệt trạng thái ổn định với tải khác để đánh giá độ tăng nhiệt độ (nếu biết số thời gian nhiệt máy biến áp) Đối với máy biến áp cỡ nhỏ cỡ trung bình, đánh thực theo mơ hình tốn học qui ước, mơ tả B.2 B.3 Tuy nhiên, hiêu lực mơ hình máy biến áp không chắn máy biến áp có cơng suất danh định thấp Khi tiến hành phân tích khả mang tải, ví dụ liên quan đến mang tải khẩn cấp lớn công suất danh định, nên lấy số liệu thích hợp máy biến áp thực Có cách tiến hành thử nghiệm đặc biệt với tải độ vượt công suất danh định Các khuyến cáo qui trình thử nghiệm thích hợp việc quan sát phép đo kết hợp trình bày B.4 B.2 Mơ hình tốn học phân bố nhiệt độ cuộn dây máy biến áp dầu Khái niệm điểm nóng Dầu làm mát vào đáy cuộn dây có “nhiệt độ dầu đáy” Dầu dâng lên qua cuộn dây nhiệt độ dầu giả thiết tăng lên tuyến tính với chiều cao Tổn thất cuộn dây truyền từ cuộn dây sang dầu suốt dọc cuộn dây Sự truyền nhiệt đòi hỏi có giảm nhiệt độ cuộn dây dầu xung quanh mà nhiệt độ coi độ cao Vì vậy, phần trình bày đồ thị, hình B.1, nhiệt độ cuộn dây nhiệt độ dầu hai đường thẳng song song Hình B.1 - Mơ hình phân bố nhiệt độ Nhiệt độ cực đại phận hệ thống cách điện cuộn dây gọi “nhiệt độ điểm nóng” Thơng số coi đại diện cho giới hạn nhiệt mang tải máy biến áp Theo qui tắc chung phận khác máy biến áp, ví dụ như: sứ xuyên, máy biến dòng điều chỉnh theo nấc, nên chọn cho không đại diện cho giới hạn hẹp khả mang tải máy biến áp, xem 4.2 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Ở phía đầu cuộn dây thường có tập trung tổn thất dòng điện xốy nên cung cấp cho cuộn dây chất liệu cách điện đặc biệt làm tăng thêm độ cách nhiệt Vì thế, chênh lệch nhiệt độ cục thực tế dây dẫn dầu giả thiết cao “hệ số điểm nóng” Hệ số giả thiết từ 1,1 máy biến áp phân phối đến 1,3 máy biến áp cỡ trung bình Trong máy biến áp cỡ lớn, có thay đổi đáng kể phụ thuộc vào thiết kế cần phải cho nhà chế tạo biết thông tin, từ tiến hành phép đo thực tế, ví dụ theo B.4 Chênh lệch nhiệt độ chế độ xác lập cuộn dây dầu, trung bình dọc theo cuộn dây xem chênh lệch [nhiệt độ trung bình cuộn dây đo điện trở] [nhiệt độ dầu trung bình], xem 5.4 5.3 tương ứng Độ tăng nhiệt điểm nóng chế độ xác lập so với nhiệt độ mơi chất làm mát bên ngồi (khơng khí nước) tổng [độ tăng nhiệt dầu phía so với nhiệt độ môi chất làm mát] [hệ số điểm nóng] x [chênh lệch nhiệt độ trung bình cuộn dây dầu] Ở máy biến áp có dòng dầu cưỡng khơng trực tiếp (mã OD ) khái niệm nhiệt độ dầu phía nhiệt độ dầu trung bình tối nghĩa chừng số liệu nhiệt độ dựa vào phép đo theo 5.3 5.4 (xem phụ lục A) Các giá trị đo độ tăng nhiệt chế độ xác lập phụ tải đặc biệt dùng để tính tốn độ gia tăng tương ứng phụ tải khác số mũ cho 5.6 Các giá trị giá trị điển hình, chịu biến đổi tùy theo thiết kế có hiệu lực với độ xác dải giới hạn thay đổi tải Điều 5.6 có giới hạn tương đối hẹp nhằm mục đích đánh giá kết thử nghiệm tuân theo cam kết Để ước lượng với yêu cầu độ xác vừa phải, hàm số mũ cho kết hữu ích phạm vi rộng B.3 Phụ tải cách làm mát thay đổi Hằng số thời gian nhiệt Khi phụ tải thay đổi cường độ làm mát cưỡng thay đổi, nhiệt độ cuộn dây dầu thay đổi với thời gian trễ Điều mơ tả có tính qui ước hai số thời gian Một hai số phản ánh nhiệt dung đo calo toàn máy biến áp (trong nhiệt dung khối lượng dầu chiếm phần lớn) Nói chung trị số khoảng từ h đến h; ngắn máy biến áp có làm mát cưỡng bức, kết cấu gọn, lớn dài máy biến áp làm mát tự nhiên Hằng số thời gian thứ hai ngắn khoảng từ đến 20 phản ánh chênh lệch nhiệt độ cuộn dây dầu, tương ứng với thay đổi tổn thất tỏa Trong điều kiện thay đổi, độ tăng nhiệt cuộn dây so với nhiệt độ khơng khí nước làm mát biểu thị tổng độ tăng nhiệt dầu theo số thời gian dài độ tăng nhiệt cuộn dây nhiệt độ dầu theo số thời gian ngắn Các biểu thức toán học thay đổi nhiệt độ độ theo thời gian trình bày IEC 60076-7 Mơ hình tốn học dùng cho máy biến áp khơ trình bày IEC 60905 B.4 Khuyến cáo thử nghiệm độ tăng nhiệt có tải độ Như mơ tả 4.4 tiêu chuẩn này, thỏa thuận để thực thử nghiệm độ tăng nhiệt với tải dòng điện danh định khoảng thời gian giới hạn Ví dụ, thử nghiệm dùng để mơ giai đoạn phụ tải đỉnh ngày phải vận hành khẩn cấp Tải thử nghiệm khuyến cáo bao gồm dòng điện khơng đổi, biểu thị thích hợp theo đơn vị dòng điện danh định, với thời gian qui định sau thời gian đó, cắt dòng điện thử nghiệm Thử nghiệm tiến hành đấu nối ngắn mạch giống thử nghiệm tới trạng thái xác lập phụ tải danh định (Có thể chọn giá trị dòng tải qui định cho bao gồm tổn thất khơng tải.) Có thể thực tính tốn chu trình mang tải thực tế, ví dụ theo hướng dẫn IEC 600767, để kiểm chứng tương đương xấp xỉ chu trình mang tải thử nghiệm rút ngắn nhiệt độ tối đa Điều qui định thử nghiệm bắt đầu với toàn máy biến áp nhiệt độ môi trường sàn thử nghiệm, nhiệt độ tương ứng với trạng thái xác lập dòng điện “trước tải” qui định, biểu thị cách thích hợp phần dòng điện danh định Các cảm biến nhiệt cần lắp tới mức theo yêu cầu thử nghiệm độ tăng nhiệt để đạt đến trạng thái xác lập Nhiệt độ dầu cuộn dây (giá trị trung bình, tính phương pháp điện trở), thời điểm cắt điện, xác định phương pháp chuẩn Các cảm biến nhiệt bổ sung bên thùng máy biến áp sử dụng theo thỏa thuận Nếu cảm biến lắp đặt bên hệ thống cuộn dây nhằm ghi nhiệt độ điểm nóng cuộn dây nên sử dụng nhiều cảm biến lúc Gợi ý vị trí xác điểm nóng thường khơng biết trước Nhiệt độ cục thay đổi từ điểm đến điểm khác, biến đổi theo thời gian, phụ thuộc vào thay đổi ngẫu nhiên dòng dầu Cũng cần thừa nhận nhiệt độ cục bộ, đo thực máy biến áp lớn chênh lệch đáng kể so với tính tốn theo mơ hình tốn học qui ước mơ tả phần B.2 IEC 60076-7 Trừ có kinh nghiệm phương pháp đo thiết kế tương tự, nghiên cứu xem khảo sát thăm dò Nên thận trọng qui định có trước giới hạn nhiệt độ Việc giám sát nhiệt độ cục thùng máy đầu nối điện kỹ thuật camera hồng ngoại tiến hành nhằm giảm bớt nguy hư hại trình thử nghiệm Giám sát nhiệt độ phận kim loại kết cấu bên cảm biến đặt tạm thời phục vụ cho mục đích Việc phân tích khí dầu trước sau thử nghiệm phương pháp chẩn đoán nhiệt ẩn (xem C.4) Phụ lục C (tham khảo) Kỹ thuật sử dụng thử nghiệm độ tăng nhiệt máy biến áp loại ngâm dầu C.1 Rút ngắn thử nghiệm đến chế độ xác lập Danh mục ký hiệu Nhiệt độ tính oC (t) Nhiệt độ dầu, thay đổi theo thời gian (đây dầu phía dầu giữa) a Nhiệt độ mơi chất làm mát bên ngồi (khơng khí xung quanh nước) coi không đổi Độ tăng nhiệt dầu so với u , u a Giá trị tới hạn chế độ xác lập (t) Độ lệch dư giá trị chế độ xác lập u To Hằng số thời gian hàm biến thiên theo số mũ độ tăng nhiệt dầu h Khoảng thời gian lần đọc số , , Ba số nhiệt độ đọc liên tiếp với khoảng thời gian h lần đọc Về nguyên tắc, nên tiếp tục thử nghiệm xác định độ tăng nhiệt trạng thái xác lập (của dầu) Nhiệt độ khơng khí xung quanh hay nước làm mát phải giữ cho thay đổi tốt Giả thiết nhiệt độ dầu (t) xích lại gần nhiệt độ cuối u theo hàm số mũ với số thời gian To Nhiệt độ xung quanh a Độ tăng nhiệt tới hạn dầu u u = a + (t) = (1) u a + u (1- e-1/To) (2) Độ lệch dư từ trạng thái xác lập là: (t) = + (t) = u u x e-1/To (3) Các giá trị khoảng thời gian tạo cấp số nhân Điều cho phép qui trình ngoại suy đồ thị theo hình C.1 Hình C.1 - Ngoại suy đồ thị độ tăng nhiệt Đối với hai điểm liên tiếp đường cong, cách khoảng thời gian h giờ: ( t = )t = t-h - t = t (eh/To - 1) ( )t e hITo Ở thời điểm (t + t1): (4) (4a) t t1 = t t / To e = e t1 / To ( )t e h / To (5) Chuẩn mực qui ước để rút ngắn quan sát tốc độ thay đổi nhiệt độ giảm xuống oC giờ, ví dụ: h= ( t )t < công thức (4a) cho: < (e1/To - 1)-1 Thử nghiệm nên tiếp tục h sau ngừng Độ tăng nhiệt trung bình cuối lấy làm kết thử nghiệm Với T o = h, điều lý thuyết dẫn tới sai số rút ngắn vào khoảng oC Nếu số thời gian ngắn sai số nhỏ ngược lại Hằng số thời gian To đánh giá theo nhiều cách khác Công thức sau dựa vào thông tin cho sẵn thông số đặc trưng máy biến áp: đó: khối lượng tính tổn thất tính kilơ oát; độ tăng nhiệt tới hạn ước tính lớp dầu phía u Khối lượng dầu bình dầu phụ phải trừ khỏi tổng khối lượng dầu, khơng tham gia vào q trình làm thay đổi nhiệt độ Việc đánh giá thực nghiệm số thời gian q trình thử nghiệm thực từ số nhiệt độ liên tiếp cách khoảng thời gian h Cho ba số ghi liên tiếp 1, , 3, quan hệ hàm số mũ, công thức (2) phép tính gần đường cong nhiệt độ số gia có quan hệ sau đây: e h / To h To = ln (7) Các số ghi cho phép dự đoán độ tăng nhiệt cuối u = ( 2 )2 1 (8) Phải thực đánh giá liên tiếp chúng phải hội tụ Để tránh sai số ngẫu nhiên lớn khoảng thời gian h nên gần xấp xỉ To 3/ u không nhỏ 0,95 Giá trị xác độ tăng nhiệt chế độ xác lập tính phương pháp bình phương tối thiểu phép ngoại suy cho tất điểm đo xấp xỉ 60 % u ( u tính phương pháp ba điểm) Một công thức khác là: ( u + ln )( 2 ) (9) C.2 Qui trình đo điện trở cuộn dây sau cắt điện Điều 5.5 tiêu chuẩn nhiệt độ cuộn dây vào giai đoạn cuối thử nghiệm đến trạng thái xác lập xác định cách đo điện trở cuộn dây Phép đo bắt đầu sau cắt nguồn điện thử nghiệm đấu nối lại cuộn dây từ nguồn thử nghiệm xoay chiều sang nguồn đo dòng điện chiều Nhiệt độ cuộn dây điện trở cuộn dây thay đổi theo thời gian; vấn đề để ngoại suy ngược thời gian thời điểm cắt điện Qui trình ngoại suy đề cập điều C.3 Phép đo điện trở bắt đầu sớm tốt sau đấu nối cuộn dây với thiết bị đo Lúc bắt đầu số sai sụt điện áp cảm ứng cuộn dây, trước dòng điện đo chiều ổn định Thời gian cần thiết cho ổn định giảm cách: - đưa mạch từ tới bão hòa cho điện cảm hữu ích giảm từ giá trị “không tải” cao xuống tới giá trị có biên độ điện cảm ngắn mạch; - dùng nguồn cấp có dòng khơng đổi, nguồn cấp ổn định điện tử nguồn acqui lớn có biến trở lớn nối tiếp phụ thêm Đưa mạch từ tới bão hòa có nghĩa tạo thơng lượng (thứ ngun: vơn x giây) Do sử dụng sức điện động cao mạch điện nên giảm thời gian trễ, thực tế vài giây Hai cuộn dây cặp thử nghiệm đấu với hai mạch chiều riêng rẽ đấu nối tiếp chung mạch Trong hai trường hợp, hướng dòng điện phải phối hợp để tạo bão hòa mạch từ Hằng số thời gian điện mạch chiều, sau đạt tới bão hòa, giảm bớt vài giây, trường hợp khó khăn Chênh lệch nhiệt độ oC tương ứng với chênh lệch tương đối điện trở vào khoảng 1/300 mà mức giảm theo hàm số mũ sai số, tương ứng với thời gian trễ từ năm đến sáu lần số thời gian điện Điều có nghĩa phép đo có ích nên làm vòng khơng sau bão hòa hữu hiệu thiết lập Còn có phương pháp khác để sử dụng trường hợp đặc biệt Một số lấy thành phần cảm ứng điện áp qua cuộn dây khác mở phần mạch điện chiều, sử dụng điện áp để hiệu chỉnh điện áp qua cuộn dây đo điện trở Khi có hai nửa song song thực cân cuộn dây cho dòng điện chiều vào nửa nửa khác Điều cho phép giám sát điện trở, ngun tắc khơng có ảnh hưởng cảm ứng, máy biến áp cấp nguồn xoay chiều C.3 Ngoại suy nhiệt độ cuộn dây thời điểm cắt điện Điều C.2 phụ lục đề cập đến mạch cấp nguồn chiều để đo điện trở thời gian trễ trước ảnh hưởng cảm ứng bị dập tắt Thiết bị dùng để đo loại ghi số tay, loại tự động, tương tự số Một số lượng đáng kể số rời rạc ghi lại khoảng 20 số đánh giá để ngoại suy trở thời điểm cắt điện Một tập hợp số đọc hình C.2 Điều rõ nhiệt độ cuộn dây biến đổi tương đối nhanh khoảng thời gian vài phút sau trở nên phẳng Trong máy biến áp có số thời gian nhiệt lớn biến đổi nhiệt độ dầu (chủ yếu máy biến áp kiểu ON… với công suất danh định tương đối thấp) giả thiết đường tiệm cận giá trị không đổi Trong trường hợp khác (đặc biệt thử nghiệm máy biến áp lớn có làm mát cưỡng thiết bị làm mát trì vận hành sau cắt nguồn điện thử nghiệm, xem phụ lục A, cần thiết thừa nhận đường tiệm cận xuống mà biến đổi lúc ban đầu nhanh xếp chồng lên đường tiệm cận Hình C.2 minh họa điều a) Phần đầu ghi, với nhiệt độ giảm nhanh b) c) d) Mơ hình tốn học để theo dõi, với giảm chậm Hình C.2 – Đánh giá thay đổi điện trở sau cắt điện Việc đánh giá thực thích hợp cách sử dụng máy tính số gắn chức phân tích cho chuỗi số Việc thảo luận minh họa nguyên tắc chung Sự biến đổi điện trở theo thời gian giải thích tổ hợp số hạng A biến đổi chậm cố định số hạng khác cho thấy suy giảm số mũ từ giá trị B số thời gian T: R(t) = A(t) + B x e t/T (10) Đối với số hạng đầu tiên, sử dụng: số, suy giảm tuyến tính suy giảm theo số mũ: A = Ao A = Ao (1 – kt) A = Ao x e t/T (11) Các phép đo phải tiến hành khoảng thời gian cho số hạng thứ hai thực tắt hẳn Khi đó, thơng số Ao, Ao k, Ao To đánh giá tốt từ phần sau ghi Sau thực xong điều này, biến thiên theo hàm số mũ tách cách đặt: R’(t) = R(t) – A(t) = B x e t/T Đối với tập hợp giá trị (R’i, ti), thông số B T xác định số trình hồi qui Lúc đó, kết đánh giá là: R(0) = Ao + B từ đó, nhiệt độ trung bình cuộn dây tính theo 5.4 tiêu chuẩn Phương pháp ngoại suy qui ước đồ thị, với mục tiêu dùng phương pháp vẽ trơn điểm tay Các điểm giao thực khoảng thời gian nhau, xuất phát từ thời điểm cắt điện Chênh lệch điện trở tạo thành cấp số nhân, đường cong suy giảm hàm số mũ Đường thẳng nghiêng đồ thị thích hợp, hình C.3 Đường thẳng cắt trục R điểm tương ứng với A o (hình C.3) đầu kia, cho phép đánh giá Ro đồ thị Hình C.3 – Ngoại suy đồ thị giá trị điện trở cắt điện C.4 Phân tích khí dầu Có thể sử dụng phân tích sắc ký chất khí hòa tan dầu để phát nhiệt cục xảy mà khơng thể trị số tăng nhiệt khơng bình thường q trình thử nghiệm Nói chung, phân tích “quá nhiệt yếu” cuộn dây phận kết cấu, nhiệt độ 170 oC đến 200 oC nhiệt cục nghiêm trọng nhiệt độ từ 300 oC đến 400 oC, ví dụ tiếp xúc ngẫu nhiên kéo theo dòng điện xốy tuần hồn Nên phân tích khí dầu đặc biệt máy biến áp lớn, hiệu ứng từ thông tản yếu tố nguy hại lớn tăng lên theo kích cỡ máy Kỹ thuật thử nghiệm mơ tả báo cáo nhóm cơng tác CIGRE đăng tạp chí N o 82 tháng năm 1982, trang 33 đến 40 MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Các ký hiệu nhận dạng theo phương pháp làm mát Giới hạn độ tăng nhiệt Thử nghiệm độ tăng nhiệt Phụ lục A (tham khảo) - Lưu ý nhiệt độ dầu máy biến áp có tuần hồn dầu cưỡng Phụ lục B (tham khảo) - Mang tải q độ - Mơ hình toán học thử nghiệm Phụ lục C (tham khảo) - Kỹ thuật sử dụng thử nghiệm độ tăng nhiệt máy biến áp ngâm dầu ... cấp đáng lưu tâm đặc biệt không nên sử dụng thường xuyên máy biến áp cỡ nhỏ cỡ vừa tiêu chuẩn hóa Trong tiêu chuẩn này, giả thiết nhiệt độ vận hành phận khác máy biến áp coi tổng nhiệt độ mơi... đặt có độ cao so với mực nước biển lớn điều phải dẫn nhãn, xem 7.2 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) CHÚ THÍCH: Khi máy biến áp tiêu chuẩn hóa dùng độ cao so với mực nước biển lớn, tính tốn số giảm công... tổn thất không tải, xem 10.4 10.5 TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) Thử nghiệm có hai mục tiêu: - thiết lập độ tăng nhiệt lớp dầu phía điều kiện trạng thái xác lập tiêu thụ tổn thấp tổng; - thiết lập