Đo cách điện máy biến áp 1 pha

ic là hàm theo thời gian và giảm dần. Dòng nạp điện dung càng cao khi điện ápmột chiều đặt lên cách điện càng lớn.Giá trị ban đầu của dòng nạp không có giá trị đánh giá, trị số đọc được lấy khidòng điện đã giảm tới mức thấp nhất và ổn định.+ Dòng hấp thụ điện môi:Dòng hấp thụ điện môi cũng có giá trị lớn khi đóng điện và giảm dần nhưng tốc độgiảm chậm hơn so với dòng nạp điện dung. Dòng điện này không cao bằng dòng nạpđiện dung và có thể chia làm 2 thành phần:Thành phần dòng thuận nghịch:ia = E.C.D.t-nia – dòng hấp thụ điện môi [A];E - điện áp nguồn thử nghiệm 1 chiều [kV];C – điện dung tụ điện [ F];D – hằng số tỷ lệ;t – thời gian [ s] ;Thành phần dòng không thuận nghịch có cùng dạng như dòng thuận nghịch nhưngcó trị số bé hơn, nó phản ánh tổn hao trong chất cách điện.+ Dòng rò bề mặt:Dòng rò bề mặt xuất hiện do sự dẫn điện về mặt chất cách điện khi thanh dẫn cóđiện và có điểm nối đất. Trong kết quả thử nghiệm đây là thành phần dòng điện khôngmong muốn, do vậy ta phải loại bỏ dòng điện này bằng cách lau cẩn thận bề mặt cáchđiện để hạn chế đường rò hoặc nối tắt dòng rò không cho ảnh hưởng đến dụng đo.+ Dòng rò khối:Là thành phần dòng điện rò qua thể tích chất cách điện và dùng để đánh giá chấtlượng của hệ thống cách điện. cần có thời gian để cho dòng rò khối ổn định trước khighi lại các dữ liệu thử nghiệm.Dòng điện tổng bao gồm tổng các dòng điện thành phần kể trên.Thử nghiệm điện trở cách điện có thể được tiến hành ở điện áp một chiều từ 100đến 15000V. có thể sử dụng Mê-gôm-mét quay tay, truyền động bằng động cơ hoặcMê-gôm-mét điện tử. Ta biết rằng chất lượng cách điện thay đổi phụ thuộc vào nhiệtđộ, độ ẩm và các yếu tố môi trường khác, do đó mọi giá trị đọc phải quy về nhiệt độquy chuẩn. Trị số điện trở tính bằng MΩ tỷ lệ nghịch với khối lượng cách điện cầnthử. Giá trị điện trở cách điện không cho thấy chỗ yếu của cách điện hoặc cường độđiện môi tổng cộng, tuy nhiên giá trị này cho biết mức nhiễm ẩm của cách điện.48Hệ thống cách điện tốt có điện trở cách điện tăng dần theo thời gian đặt điện áp.Mặt khác hệ thống cách điện bị nhiễm ẩm, bụi có trị số điện trở cách điện thấp. Cáchđiện tốt thì dòng hấp thụ giảm theo thời gian. Cách điện xấu dẫn đến dòng rò lớn.Tất cả các dụng cụ đo điện trở cách điện đều làm việc trên nguyên tắc đo:RCĐ =UIròTrong đó:U - điện áp 1 chiều đặt vào 2 đầu đối tượng đo.Irò - dòng điện rò.RCĐ - điện trở cách điện tuyệt đối.Các sơ đồ cơ bảna- Đo cách điện phần dẫn và vỏ nhưng không loại trừ dòng rò từ pha khác:L [LINE]G [GUARD]E [EARTH]b- Đo cách điện giữa phần dẫn và vỏ có loại trừ dòng rò từ phần tử khác:LGEc- Đo cách điện giữa 2 phần dẫn và vỏ có loại trừ dòng rò từ mạch khác:LGEĐể đo điện trở cách điện các cuộn dây của MBA lực, cần thực hiện theo sơ đồ sau:Bảng 3.2: Sơ đồ đo điện trở cách điện của các cuộn dây MBA 2 cuộn dây và 3cuộn dâyMáy biến áp 2 cuộn dâySơ đồ bắt buộcSơ đồ bắt buộcC–H+VH–C+VC–HC–V49Máy biến áp 3 cuộn dâyC–T+H+VT–C+h+VH–C+T+VC–TT–HH–VH–CC–VT–VH–VKý hiệu:∗ C, T, H là các cuộn dây có điện áp định mức cao, trung , hạ áp.∗ V là vỏ máy.∗ Dấu “ - ” là tách riêng.∗ Dấu “ + ” là nối các cuộn dây khác nhau với nhau.Kết quả đo so sánh với số liệu của nhà chế tạo không được thấp hơn 70%. Nếukhông có số liệu của nhà chế tạo thì có thể tham khảo bảng dưới đây:Bảng 3.3: Giá trị điện trở cách điện tiêu chuẩn của các cuộn dây MBAĐiện áp địnhmức [kV]2 - 1020 - 3560 - 22010900[600]1200[800]2400[1000]20450[300]600[400]1200[800]Điện trở cách điện theo t0 [MΩ]304050602251206436[150][80][43][24]3001508350[200] [105][55][33]600315185100[400] [210] [110][65]7019[13]27[18]50[35]8012[8]25[10]30[21]Ghi chú:- Các số ghi trong […] dùng cho các máy biến áp sau sửa chữa hoặc kiểm trađịnh kì trong vận hành.- Khi nhiệt độ cuộn dây tại thời điểm đo khác nhiệt độ tiêu chuẩn thì hiệu chỉnhđiện trở cách điện theo hệ số K lấy từ bảng sau:Bảng 3.4: Hệ số hiệu chỉnh điện trở cách điện của cuộn dây theo nhiệt độHiệu số t0[t2 - t1]123451015Hiệu số t0[t2 - t1]20253035Hệ số hiệu chỉnh k1,041,081,131,171,221,51,84Trường hợp: t2= 320Ct2 - t1 = 32 - 20 = 12 = 10 + 2; k = 1,5 x 1,08 = 1,6250Hệ số hiệu chỉnh k2,252,753,44,1Ví dụ:Điện trở cách điện các cuộn dây của MBA đo ở nhiệt độ 35 0C là 1000[MΩ]. Hãytính điện trở cách điện ở t0 = 200C.Ta có : t1 = 350C ; t2 = 200C; t2 - t1 = 150C Rcđ [200C] = Rcđ [350C] x 1,84 = 1840 [MΩ].Để đánh giá tình trạng tốt xấu của vật liệu cách điện người ta còn dựa theo hệ sốhấp thụ Kht. Hệ số hấp thụ được tính như sau:Kht =R60R15Trong đó :R60 – Điện trở cách điện tuyệt đối đo ở thời điểm 60’R15 – Điện trở cách điện tuyệt đối đo ở thời điểm 15’Thông thường đối với cách điện khô và sạch không lẫn tạp chất thì Kht ≥ 1,3.Đối với cách điện ẩm thì Kht ≈ 1.3. Phần thực hànhDùng đồng hồ mê-gôm-mét điện tử 2500V để thực hiện các phép đo điện trởcách điện các cuộn dây MBA 3 pha 2 dây quấn theo thứ tự các bước sau:a- Tháo các đầu đấu nối cả 3 pha thanh cái phía cao áp, các đầu đấu nối cáp phíahạ áp với máy biến áp, đảm bảo máy biến áp phải được cách ly hoàn toàn ở tấtcả các phía cao áp và hạ áp. Thực hiện nối đất vỏ máy biến áp.b- Dùng xăng không pha chì hoặc cồn 900 làm vệ sinh mặt sứ cách điện trước khiđo.c- Đo nhiệt độ của các cuộn dây tại thời điểm đo.d- Đo điện trở cách điện giữa cuộn dây cao áp với hạ áp và vỏ máy [cuộn hạ ápnối tắt với vỏ máy].e- Đo điện trở cuộn dây hạ áp với cuộn dây cao áp và vỏ máy [cuộn cao áp nối tắtvới vỏ máy].f- Đo điện trở cách điện giữa cuộn dây cao áp với cuộn hạ áp: RC -H.g- Đo điện trở cách điện giữa cuộn dây cao áp với vỏ máy RC – Vỏh- Đo điện trở cách điện giữa các cuộn dây hạ áp với vỏ máy: RH – Vỏ.Các giá trị điện trở cách điện được đọc ở các thời điểm 15s và 60s tính từ khi bắtđầu ấn nút đo.i- Quy đổi các kết quả đo về giá trị điện trở cách điện ở nhiệt độ tiêu chuẩn[thường lấy giá trị 200C].51j- Tính hệ số hấp thụ Kht =R60của các giá trị đo điện trở giữa cuộn Cao áp – HạR15áp, Cao áp – Vỏ máy.k- Từ kết quả đo, đánh giá tình trạng cách điện của các phần tử trong MBA.Ghi các kết quả đo vào bảng sau:Nhiệt độ:.......0C [trị số nhiệt độ của cuộn dây tại thời điểm đo]Bảng 3.5 : Điện trở cách điện của các cuộn dây MBASơ đồ đoC – H + vỏH – C + vỏC–HC–VH–VR15[MΩ]R60[MΩ]l- Báo cáo kết quả đo với giáo viên hướng dẫn. Lưu ý:• Nhiệt độ của các cuộn dây MBA được xác định bằng nhiệt kế đối với cácMBA không có bộ phận đo nhiệt độ.• Đối với MBA đã ngừng vận hành sau 24h, nhiệt độ cuộn dây được xác địnhbằng nhiệt độ môi trường đặt MBA tại thời điểm đo.• Tất cả các trị số điện trở cách điện trên đều được xác định tại 2 thời điểm15s và 60s [được tính ngay sau khi ấn nút đo].• Biện pháp an toàn:- tuyệt đối không được tiếp xúc với vỏ máy biến áp, các đầu đấu nối cáccuộn dây cả phía cao và hạ áp trong quá trình thực hiện phép đo cách điện.- Sau khi thực hiện xong phép đo, phải nối tắt đối tượng đo với vỏ máy[đã được nối đất] để khử điện tích dư còn tồn tại trong cuộn dây đo điện trởcách điện.52BÀI THỰC HÀNH SỐ: 04ĐO DÒNG KHÔNG TẢI CỦA MBAMục tiêu:- Hiểu rõ sơ đồ đo, đấu nối các dụng cụ, thiết bị đo đúng theo sơ đồ.- Biết sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện đúng quy trình đo dòng không tải củaMBA.- Biết tổ chức nhóm làm việc 1 cách khoa học, thực hiện nghiêm túc các quy địnhvề an toàn cho người và thiết bị trong quá trình đo.- Biết đánh giá tình trạng kĩ thuật của MBA thông qua các kết quả đo dòng điệnkhông tải.1. Công tác chuẩn bịBảng 4.1 : Thống kê dụng cụ, vật tư, thiết bị phục vụ đo dòng không tải MBASTT12345678910Dụng cụ vật tư và thiết bịMáy biến áp phân phối phụ tải[ đối tượng đo]Aptomat 1 pha 25ABộ điều chỉnh điện áp từ 0 – 400VVonmet 400VAmpemet 50ADây dẫn lõi đồng mềm 4mm2Rào chắn an toàn 1x1,5mMỏ lết các loạiKìm điệnTuốc nơ vít 2 cạnh 6mmĐơn vịcáicáiBộcáicáimcáicáicáicáiSố lượng010101010120030402022. Tổng quan về đo dòng điện không tải của máy biến ápChế độ không tải của máy biến áp như ta đã biết là chế độ mà phía thứ cấp hởmạch, còn phía sơ cấp MBA là dòng điện không tải nhỏ [thường bằng 3 – 10% dòngđiện định mức]. Khi máy chạy không tải, mặc dù công suất thứ cấp đưa ra bằng 0nhưng máy vẫn tiêu thụ công suất bằng tổn hao sắt từ [từ hóa lõi thép và làm nóng lõithép].Tổn hao sắt từ của MBA phản ánh chất lượng khung từ của MBA: chất lượng củavật liệu chế tạo các lá thép, tình trạng ghép nối khung từ, cách điện giữa các lá thépvới nhau v.v... Khi chất lượng khung từ kém, hư hỏng cách điện, lực ép khung từ giảmso với tiêu chuẩn làm tổn thất không tải tăng, đồng nghĩa với sự tăng lên của dòng điệnkhông tải.53Mặt khác khi đo dòng điện không tải, nếu có sự chạm chập một vài vòng dâytrong cuộn dây, dòng điện không tải trong cuộn dây đó cũng sẽ tăng cao so với cáccuộn dây khác và so với dòng điện không tải được ghi trong lý lịch máy.Trong thực tế vận hành, để kiểm tra chất lượng khung từ, sự chạm chập vòng dây củacuộn dây MBA phụ tải, thường đưa nguồn điện áp xoay chiều 230v vào các cuộn dâyphía thứ cấp.a- Đối với cuộn dây đấu hình Y:aAU~ [0230V]VbAcBoCHình 4.1: Sơ đồ đấu nối mạch đo dòng điện không tải của MBA phía thứ cấpđấu hình YXác định dòng không tải I0 phía thứ cấp của MBA.Dùng nguồn điện xoay chiều 1 pha để đo dòng không tải của MBA 3 pha bằngcách đưa điện 1 pha vào lần lượt các cuộn dây phía thứ cấp nhưng phải nối tắt các phacòn lại với nhau để loại bỏ tổn thất phụ. Các đầu cực phía cao áp để hở mạch.Với MBA 3 fa 3 trụ thì bao giờ dòng điện không tải của 2 pha cạnh cũng lớn hơnpha giữa.Ta có : I0a = I0c = [1,2 ÷ 1,5]I0bI0a và I0c không được sai lệch nhau quá 5%.Dòng điện không tải trung bình:I0 % =I 0 a + I 0b + I 0 c.1003I đmSo sánh giá tri đo được với với giá trị ghi trong lý lịch của MBA hoặc giá trị đodòng không tải ở lần thí nghiệm gần nhất.b- Đối với cuộn dây đấu hình Δ:54

Khi không sử dụng dây cắm GUARD thì dòng đi qua chỉ thị là tổng của dòng đo cách điện và dòng dò bề mặt [đi về dây cắm E-RARTH] nên kết quả đo được thường có giá trị thấp, không phản ánh đúng điện trở cách điện của đối tượng cần đo. Khi sử dụng dây cắm GUARD, dòng dò được tách ra [đi về dây cắm GUARD] và không đi qua chỉ thị, lúc này kết quả chỉ thị là điện trở cách điện của đối tượng cần đo.Ứng dụng trong thực tế khi đo cách điện máy biến áp như sau:- Hai dây cắm E [EARTH] và L [LINE] vẫn đặt vào máy biến áp như cũ.- Khoảng giữa các sứ Bushing ta dùng một đoạn dây dẫn trần, mềm quấn 2 vòng bám chặt vào bề mặt sứ để thu nhận dòng 100% dò bề mặt, nối với nhau và nối về dây cắm G [GUARD].

- Đọc kết quả đo cách điện như thông thường vẫn thực hiện trước đây.

Ngày 09/01/2014, lúc 20h24' TBA Nhơn Phước 2 Điện lực Quy Nhơn bị sự cố đứt 3 chì trạm, 01 chì nhánh rẽ, công nhân quản lý kiểm tra cách điện thấp, không đạt tiêu chuẩn vận hành, xin thay máy khác. Ngày 10/01/2014 thực hiện tại hiện trường đo kiểm tra lại chất lượng MBA, có số liệu như sau:1- Đo bình thường: Rcđ [C-V] =45 MΩ, Rcđ [H-V] = 0 MΩ, Rdc các cuộn dây cao-hạ bình thường, máy không có hiện tượng gì bất thường.2- Đo có vòng chắn GUARD: Rcđ [C-V] = 70.000/50.000 MΩ, Rcđ [H-V] = 70.000 MΩ.Kết luận: máy biến áp đủ tiêu chuẩn vận hành, 10h thực hiện đóng điện thành công TBA Nhơn Phước 2. [Vị trí lắp đặt TBA này gần bờ đầm Thị Nại nên mức độ hơi nước nhiễm mặn cao, việc vệ sinh sứ không thực hiện được triệt để nên dòng dò bề mặt rất lớn, kết quả đo Rcđ rất nhỏ].Đây là vấn đề áp dụng lý thuyết vào thực tế, tuy nhiên kết quả đem lại rất hiệu quả. Tác giả bài báo xin phổ biến, trao đổi kinh nghiệm để đồng nghiệp các đơn vị bạn tham khảo, áp dụng.

[ Theo: Điện Lực Miền Trung ]