Thiết kế cách điện máy biến dòng điện ngâm dầu theo tiêu chuẩn IEC

Yêu cầu cách điện

Trong thiết kế máy biến dòng yêu cầu phải đảm bảo cách điện -Giữa các bộ phận mang điện và các bộ phận nối đất. +Nếu khoảng cách cách điện lớn quá dẫn tới lãng phí vật liệu cách điện cũng nh vật liệu chế tạo máy ,dẫn tới giá thành sản xuất tăng. +Nếu khoảng cách cách điện nhỏ sẽ không đảm bảo an toàn cho máy (đảm bảo cho máy làm việc tốt trong khoảng từ 15-20 năm).

-phải chọn vật liệu cách điện dể đẩm bảo thời gian làm việc của máy 15-20 năm trong điều kiện làm việc bình thờng .Đồng thời giá thành của máy không cao. -Việc chọn vật liệu cách điện trong máy điện só ý nghĩa quyết định tới tuổi thọ và độ tin cậy lúc vận hành của máy .Do vật liệu cách điện có nhiều chủng loại ,kỹ thuật chế tạo vật liệu cách điện ngày càng phát triển ,nên việc chọn kết cấu cách điện ngày càng khó khăn và thờng phải chọn tổng hợp nhiều loại cách điện để thoả mãn nhu cầu về cách điện. Vật liệu cách điện thờng dùng nhiều loại vật liệu liên hợp lại nh mêca áp phiến ,chất phụ gia (giấy hay sợi thuỷ tinh ) và chất kết dính (sơn hay keo dán ).

Đối với vật liệu cách điện không những yêu cầu có độ bền cao ,chế tạo dễ mà còn yêu cầu về tính năng điện : có độ cách điện cao , dò điện ít. Việc tổ hợp các vật liệu cách điện, việc dùng sơn hay keo để gắn chặt chúng lại, ảnh hởng giữa các chất cách điện với nhau, cách gia công và tình trạng bề mặt vật liệu vv.sẽ quyết định tính năng về cơ, điện, nhiệt của hệ thống cách.

Phóng điện trong điện môi lỏng (trong dầu biến áp)

Khi tạp chất là ẩm (hạt nớc ) hoạc sợi tơ cũng sẽ hình thành các cầu nối nh trên khiến điện áp phóng điện chọc thủng giảm đi nhiều lần so với khi dầu sạch. Lớp bọc là lớp vật liệu cách điện tơng đối mỏng (lớp sơn hoạc giấy bọc có chiều dầy không quá 1-2mm).Tác dụng chủ yếu của nó là hạn chế sự hình. Lớp cách Là lớp cách điện khá dầy (hàng chục mm)quấn quanh dây dẫn .Nó làm giảm cờng độ trờng ở xung quanh cực nên đợc sử dụng ở những nơi điện trờng không đồng nhất nh dùng để bọc dây dây dẫn của cuộn dây.

Nhng khi có màn chắn thì sự ion hoá ở khu vực có điện trờng mạnh sẽ suất hiện sớm trớc khi phóng điện , tình trạng này kéo dài sẽ không có lợi vì quá trình ion hoá kéo dài sẽ phân hoá dầu và phá huỷ màn chắn. Trong trờng đồng nhất ,màn chắn có tác dụng ngăn cản sự hình thành của cầu dẫn điện trong dầu .ở máy biến dòng 110KV do cờng độ điện trờng lớn nên kết cấu cách điện khá phức tạp .Hình bên dới cho kết cấu cách điện chủ yếu của máy biến dòng 110KV. Theo sách thiết kế máy biến ấp Phạm Văn Bình Lê Văn Doanh hình 14-3 ta tra khoảng cách cách điện giữa dây quấn cao áp và hạ áp đợc d=7cm.

Khoảng cách cách điện theo hớng trục d1=14cm Khoảng cách cách diện theo hớng kính d2=9cm Khoảng cách cách điện theo bảng 14-1 mmtrang 98. Tổng hợp lại lấy khoảng cách cách điện giữa cuộn cao áp và hạ áp 8,5cm lấy khoảng cách điện giữa cuộn cao áp và mạch từ 9cm.

Tính toán điện từ

(A-a )-chiều rộng của trụ lõi thép. -Kớch thớc lừi thộp m.b.d đợc biểu diễn trờn hỡnh vẽ :. chọn dây dẫn là dây dẫn đồng a)Dây quấn sơ cấp :. Do dây quấn sơ cấp có dòng điện và điện áp lớn nên dùng dây bẹt hoạc thanh dẫn. Trong đó mật độ dòng điện j chọn =2A/mm. Vậy dây quấn sơ cấp qồm hai vòng dây do các dây bẹt ghép lại có tiết diện 1 vòng dây S=150mm2. b)Dây quấn thứ cấp. 2.4 Khoảng cách cách điện ,kích thớc cuộn dây sơ cấp:. Hình b) kích thớc dây quấn sơ cấp. -Điện trở gồm hai phần phần đầu nối kể từ thanh dẫn dầu vào tới cuộn dây quấn Và phần trực tiếp quấn trên lõi từ. Cuộn dây thứ cấp đợc cách ly với mạch từ bởi giấy cách điện và bìa cách điện có chiều dầy 2mm.

L chiều dài dây quấn sơ cấp gồm hai phần phần quấn trên mạch từ và phần thanh dÉn.

Thử nghiệm

Yêu cầu cách điện cuộn thứ cấp phải chịu điện áp thử (giá trị đỉnh), ngắn hạn tần số công nghiệp, bằng 2KV, trong 1 khoảng thời gian từ 30-60 giây. Sử dụng máy biến dòng mẫu cấp chính xác cao và với máy biến dòng thử nghiệm đo dòng điện thử nghiệm.