Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề Tài : Nghiên cứu phương thức thử nghiệm số máy điện, thiết bị, hệ thống điện công nghiệp Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 : PGSTS.Nguyễn Tiến Ban : Nguyễn Duy Mạnh : Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện cơng nghiệp LỜI NĨI ĐẦU Để đáp ứng yêu cầu nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, hệ thống điện Việt Nam phát triển nhanh chóng Lưới điện truyền tải 110- 220- 500 kV gồm 6000 km đường dây, 9000 MVA tổng công suất máy biến áp, lưới điện 500kV với tổng dung lượng bốn trạm biến áp 2850 MVA, chiều dài 1500km Trong hệ thống điện Việt Nam có mặt thiết bị tất hãng tiếng giới General Electric, ABB, Siemens, Mitsubishi… với công nghệ tiên tiến Độ tin cậy cao, khả sẵn sàng làm việc cao tiêu hàng đầu thiết bị hệ thống điện Hệ thống điện Việt Nam trải dài toàn lãnh thổ, chịu ảnh hưởng trực tiếp yếu tố mơi trường, khí hậu, thời tiết phức tạp, vấn đề thử nghiệm thiết bị đóng vai trị quan trọng Từ vấn đề em định hướng lựa chọn cho đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu phương thức thử nghiệm số máy điện, thiết bị, hệ thống điện công nghiệp” Nội dung đề tài bao gồm: Chương 1: Tổng quan thử nghiệm máy điện, thiết bị điện Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp Chương 3: : Đánh giá kết thử nghiệm máy điện, thiết bị, hệ thống điện Trong trình làm đồ án tốt nghiệp em nhận nhiều giúp đỡ đặc biệt thầy giáo PGS.TS Nguyễn Tiến Ban người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án Tuy nhiên với lượng kiến thức thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy bạn để hồn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Nguyễn Duy Mạnh SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp Chương 1: Tổng quan thử nghiệm máy điện, thiết bị điện 1.1 Giới thiệu chung Thử nghiệm máy điện, thiết bị điện hệ thống quy trình, quy phạm, thủ tục, quản lý, vận hành, giám sát hoạt động chi tiết thiết bị, dự báo hư hỏng xảy ra, đề biện pháp thay thế, sửa chữa chi tiết có nguy bị hư hỏng, thử nghiệm đặc tính làm việc thiết bị Với chương trình thử nghiệm rủi ro gây hư hỏng thiết bị, làm gián đoạn vận hành phát sớm có biện pháp khắc phục kịp thời, hệ thống hoạt động với độ tin cậy khả sẵn sàng làm việc cao 1.1.1 Máy điện, thiết bị điện từ lúc chế tạo đến q trình khai thác ln phải thử nghiệm Ngay sau lắp đặt để đưa vào vân hành, sử dụng thiết bị điện có nguy bị xuống cấp hư hỏng, thiết bị điện tập hợp nhiều chi tiết điện từ, điện tử, khí, thủy lực, khí nén bố trí mơi trường chịu ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm, mưa, gió, bão Vì thế, máy điện, thiết bị điện từ lúc chế tạo đến q trình khai thác ln phải thử nghiệm 1.1.2 Vận hành, khai thác máy điện, thiết bị điện làm thay đổi thơng số, tính kỹ thuật thiết bị Trong trình vận hành, sử dụng ln có thay đổi phụ tải, có bố trí lại mạch điện bổ sung thêm thiết bị mà nhiều khơng có phối hợp quan thiết kế Cũng cần phải kể đến lựa chọn thiết bị không đúng, chỉnh định sai thiết bị đo lường điều khiển, thị, vận hành khơng quy trình kỹ thuật Tất yếu tố kể gây ảnh hưởng xấu đến làm việc bình thường tồn hệ thống, vận hành, khia thác máy điện, thiết bị điện làm thay đổi thơng số, tính kỹ thuật thiết bị điện 1.1.3 Những hạng mục, đại lượng thông số máy điện, thiết bị điện giám sát thử nghiệm * Điện trở cách điện máy điện, thiết bị điện * Cáp thiết bị dẫn điện SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp * Chống sét van * Tụ điện * Dầu, chất lỏng khí cách điện * Hệ thống nối đất đo điện trở nối đất 1.2 Mục đích ý nghĩa thử nghiệm điện 1.2.1 Mục đích thử nghiệm Khả vận hành an toàn hệ thống điện phụ thuộc nhiều vào chất lượng vận hành phần tử hệ thống điện Chất lượng vận hành thiết bị lại định chất lượng, đặc tính cơ, điện, tuổi thọ vật liệu sử dụng làm kết cấu cách điện thiết bị điện Để đạt yêu cầu vận hành tin cậy thiết bị điện, hệ thống điện, cần phải phối hợp áp dụng nhiều giải pháp khác từ khâu nghiên cứu chế tạo vật liệu cách điện đến khâu chọn lựa vật liệu cách điện phù hợp sau khâu thiết kế cách điện sau khâu chế tạo sản phẩm hoàn thiện Tuy nhiên, giải pháp chưa đủ để đảm bảo an toàn cách điện theo yêu cầu Trong trình sản xuất sử dụng hàng loạt, trang thiết bị điện khó tránh khỏi xuất khuyết tật cách điện, với xác suất định đó, sai sót chế tạo, vận chuyển, lắp ráp thời gian vận hành tác nhân bên chưa lường trước Để giảm thấp cách đáng kể xác suất cố hư hỏng cách điện, cần phải áp dụng hệ thống kiểm tra khác trình chế tạo, kiểm tra xuất xưởng, đóng điện nghiệm thu sau lắp đặt định kỳ thử nghiệm trình vận hành để đảm bảo khả làm việc tin cậy thiết bị Việc thử nghiệm thiết bị điện nhằm mục đích đánh giá xác tính thiết bị sau lắp đặt so với giá trị định mức đánh giá kết công tác lắp đặt toàn hệ thống 1.2.2 Ý nghĩa việc thử nghiệm Việc áp dụng hệ thống kiểm tra thử nghiệm điện có nhiều ý nghĩa tích cực cơng tác quản lý vận hành hệ thống điện, cụ thể là: Xét mặt kinh tế biện pháp hợp lý để nâng cao an toàn cách SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện cơng nghiệp điện phần lớn trường hợp tổng chi phí để thực biện pháp cộng với chi phí cho sửa chữa hay thay kết cấu cách điện không đạt yêu cầu phát sau kiểm tra thử nghiệm nhỏ nhiều tổn thất cố gây nên hư hỏng cách điện, dẫn đến hư hỏng thiết bị làm gián đoạn vận hành hệ thống điện Xét riêng rẽ thiết bị, biện pháp kiểm tra, thử nghiệm phát khuyết tật để kịp thời bảo dưỡng, sửa chữa, thay đem lại hiệu vận hành Tuy nhiên, hiệu kinh tế hệ thống kiểm tra, thử nghiệm có số chi tiết bị loại bỏ qua trình kiểm tra thử nghiệm không nhiều, chiếm tỷ lệ nhỏ giá thành thiết bị Đứng góc độ kỹ thuật việc tổ chức thực tốt công tác thử nghiệm đơi với bảo dưỡng góp phần nâng cao tuổi thọ làm việc thiết bị giảm tối thiểu đến mức thấp cố xảy thiết bị, đảm bảo vận hành tin cậy nâng cao độ ổn định hệ thống điện 1.3 Các yêu cầu kỹ thuật công tác thử nghiệm tiêu chuẩn đánh giá 1.3.1 Các yêu cầu kỹ thuật công tác thử nghiệm Bao gồm vấn đề sau: - Sơ đồ bố trí thiêt bị, dây chuyền công nghệ nhà máy - Danh sách thiết bị tồn nhà máy theo thứ tự vai trị quan trọng chúng - Tiến độ thực chương trình thử nghiệm - Phát triển thủ tục quy trình thử nghiệm Để thực chương trình thử nghiệm cần phải có liệu xác chi tiết toàn hệ thống kỹ thuật dây chuyền công nghệ nhà máy.Các liệu có hệ thống sơ đồ, vẽ kỹ thuật tài liệu hướng dẫn lắp đặt sử dụng thiết bị Các sơ đồ IEC tiêu chuẩn hóa tư liệu gốc cho phép đo lường thử nghiệm thiết bị điện Có thể phân chia mạch điện làm hai loại chính: - Mạch động lực biểu diễn mạch thiết bị động lực máy phát điện, máy biến áp, động cơ, thiết bị đóng cắt, dẫn - Mạch điều khiển biểu diễn mạch đo lường, điều khiển, bảo vệ thị SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện cơng nghiệp Ta phân loại sơ đồ theo công dụng chúng: - Sơ đồ pha sơ đồ vẽ nét đậm mô tả ký hiệu thiết bị động lực sử dụng cách nối chúng Ngoài việc nhận biết phận chức năng, sơ đồ pha cịn phải chứa thơng tin sau đây: - Điện áp, loại dòng điện, tần số, tiết diện dây dẫn, đại lượng định mức, số lượng, liệu đặc trưng tất thiết bị điện sử dụng - Sơ đồ khối nhóm khối nối với nhau, khối biểu diễn cho phận thiết bị hệ thống - Sơ đồ nối dây thể nguyên lý bố trí cách thiết bị đầu nối dây nối phận, chi tiết cách thức hoạt động chúng - Sơ đồ bố trí mạch dây thể bố trí thực tế thiết bị mạch nối thực tế chúng - Sơ đồ mạch điều khiển thường vẽ nét nhỏ thể vị trí tiếp điểm, cuộn dây điều khiển, mạch thiết bị đo lường, điều khiển, bảo vệ cấu thị Ngoài sơ đồ thường sử dụng kết tính tốn ngắn mạch để có thơng tin cần thiết cho việc chỉnh định thiế bị đống cắt, đo lường, điều khiển Ngoài danh sách đầy đủ sơ đồ cịn có: - Hệ thống chiếu sáng - Hệ thống thơng gió - Hệ thống điều hịa nhiệt độ - Hệ thống báo động, cứu hỏa 1.3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật để đánh giá máy điện, thiết bị điện Bao gồm thử nghiệm: - Thử nghiệm nghiệm thu gồm nhiều bước, thực thiết bị lắp đặt trước đóng điện Các thử nghiệm lặp lại năm trước kết thúc thời hạn bảo hành Thử nghiệm tiến hành với mức điện áp 80% điện áp thử nghiệm xuất xưởng SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp - Thử nghiệm bảo dưỡng dự phòng tiến hành đặn suốt thời hạn sử dụng thiết bị Thử nghiệm bảo dưỡng dự phòng tiến hành điện áp 60% giá trị điện áp thử nghiệm xuất xưởng Các thử nghiệm chia thành hai loại: thử nghiệm trước bảo dưỡng thử nghiệm sau bảo dưỡng nhằm so sánh đánh giá kết công tác bảo dưỡng - Các thử nghiệm đặc biệt tiến hành thiết bị nghi ngờ bị xuống cấp Việc thử nghiệm hệ thống điện nhằm kiểm tra tình trạng cách điện hệ thống, tính điện yếu tố khác liên quan đến vận hành an toàn hệ thống bao gồm loại thử nghiệm sau đây: - Thử nghiệm cách điện thể rắn - Thử nghiệm cách điện thể lỏng - Thử nghiệm thiết bị bảo vệ - Thử nghiệm điện trở nối đất - Thử nghiệm phân tích khí - Phân tích hành trình máy cắt - Thử nghiệm quan sát hồng ngoại SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp 2.1 Thử nghiệm điện áp chiều 2.1.1 Đặt vấn đề Thử nghiệm thiết bị điện điện áp chiều nhằm mục đích nghiệm thu bảo dưỡng, thông tin nhận từ thử nghiệm cho kết luận việc lắp đặt thiết bị điện mới: đóng điện an tồn cần bảo dưỡng, thay chi tiết bị xuống cấp nhằm kéo dài tuổi thọ thiết bị Đó thử nghiệm điện áp chiều máy biến áp, dầu cách điện, cáp, thiết bị đóng cắt, động máy phát điện Điều quan trọng phải có thiết bị thử nghiệm chuyên dụng nhân viên thí nghiệm đào tạo tốt Ngồi thiết bị thử nghiệm để hiệu chỉnh thiết bị khác chúng phải có độ xác gấp đơi độ xác thiết bị cần thử nghiệm cần hiệu chỉnh thường xuyên để đảm bảo độ xác liệu thử nghiệm Các mức điện áp phương pháp thử nghiệm chương trình chủ yếu phối hợp với tiêu chuẩn công nghiệp dùng cho loại thử nghiệm Mức điện áp chiều ứng với điện áp thử nghiệm chiều dựa theo tiêu chuẩn áp dụng công nghiệp Khi chưa biết xác mức điện áp thử nghiệm chuyên dụng với thiết bị nên tham khảo tư vấn nhà chế tạo thiết bị Để tiến hành thử nghiệm điện áp chiều ta cần hiểu rõ tượng điện điện môi 2.1.2 Thử nghiệm điện trở cách điện máy điện, thiết bị điện  Thử nghiệm cách điện điện áp chiều Khi đặt điện áp chiều lên chất cách điện, điện trường tạo nên dẫn điện phân cực điện điện môi Xét mạch điện hình 2.1 gồm nguồn điện chiều, cầu dao D mẫu thử cách điện Khi đóng cầu dao D có dịng điện lớn chạy qua mẫu thử cách điện thời điểm đóng mạch sau dòng điện SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp giảm nhanh đạt tới giá trị gần không đổi Dịng điện chạy qua mẫu cách điện phân tích thành thành phần: - Dịng điện nạp điện dung - Dịng điện hấp thụ điện mơi - Dịng điện rị bề mặt - Dịng điện phóng điện cục (vầng quang) - Dịng điện rị khối Hình 2.1 Mạch mẫu cách điện thử nghiệm Trong đó: C - đặc trưng cho tượng phóng điện nạp điện trường Rc - đặc trưng cho tượng tiêu tán Rl - đặc trưng cho tượng tổn hao điện mơi  Dịng nạp điện dung Dịng nạp điện dung cao điện áp chiều đặt lên cách điện lớn cho công thức: (2.1) dòng nạp điện dung (A) E điện áp nguồn chiều (kV) R điện trở (MΩ) C điện dung (µF) SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp hàm theo thời gian giảm dần, giá trị ban đầu dịng nạp khơng có giá trị đánh giá, trị số đọc lấy dòng điện giảm tới mức thấp ổn định  Dịng hấp thụ điện mơi Dịng hấp thụ điện mơi có giá trị lớn đóng điện giảm dần theo thời gian, tốc độ giảm chậm so với dịng nạp điện dung Dịng điện khơng cao dịng nạp điện dung chia làm hai thành phần: dịng thuận nghịch dịng khơng thuận nghịch Thành phần dịng thuận nghịch tính theo cơng thức 2.2: (2.2) - dịng hấp thụ điện môi, A V - điện áp thử nghiệm, kV C - điện dung, µF T - thời gian, s n - số Dịng khơng thuận nghịch có dạng dịng thuận nghịch có trị số nhỏ hơn, dịng khơng thuận nghịch tổn hao chất cách điện Phải thử nghiệm sau khoảng thời gian đủ để dòng hấp thụ thuận nghịch giảm tới giá trị thấp  Dòng rò bề mặt Dòng rò bề mặt xuất dẫn điện bề mặt chất cách điện dẫn có điện có điểm nối đất Trong kết thử nghiệm thành phần dịng điện khơng mong muốn, ta phải loại bỏ dòng điện cách lau cẩn thận bề mặt cách điện để hạn chế đường rò nối tắt dịng rị khơng cho ảnh hưởng đến dụng cụ đo  Dịng phóng điện cục Dịng phóng điện cục cịn gọi dịng vầng quang phóng điện chất khí góc nhọn dẫn có điện áp chiều lớn Đây dịng điện khơng mong muốn hạn chế cách sử dụng chắn bảo vệ gần đỉnh nhọn trình thử nghiệm, điện áp thấp khơng xảy dịng vầng quang SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 10 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp Dụng cụ thử nghiệm so sánh xung điện áp thử nghiệm đồng thời nhiều loại cố như: ngắn mạch vòng dây, bối dây, dây quấn đất Đây thiết bị điện tử đưa điện áp vòng, pha với nhau, dây quấn đất Đây điện áp xung khơng làm tổn hại đến dây quấn đủ để chọc thủng cách điện quan sát hồ quang xảy Thử nghiệm dùng để chẩn đoán chất lượng dây quấn lắp đặt quấn lại, tiến hành thử nghiệm cách đưa xung có độ dốc cao từ máy thử nghiệm (tụ điện) vào dây quấn máy điện Các xung tạo nên mạch dao động dong điện suy giảm mạch cộng hưởng tụ điện máy thử nghiệm dây quấn Xung dao động hình thành hiển thị hình Quan sát kết hình ta chẩn đốn cố dây quấn * Thử nghiệm hệ thống nối chung động máy phát điện Hệ thống cách điện phận quan trọng động máy phát điện, cần thử nghiệm thường xuyên Thử nghiệm hệ thống nối chung bao gồm trung tính máy phát, máy biến áp, dây quấn stato, pha, dây quấn phía hạ áp máy biến áp tăng áp máy phát điện Thử thực thử nghiệm phát bất thường xảy máy Nếu giá trị thử nghiệm thỏa mãn khơng cần tiến hành tiếp, giá trị đọc có vấn đề thấp cần tháo đầu cực máy điện tiếp tục tiến hành thử cách điện để phát nơi bị cố Có thể thử nghiệm động kể cáp nối để đề phòng đầu nối động không chắn Sơ đồ nối thử hệ thống máy phát động : SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 64 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp Hình 3.2: Sơ đồ nối thử nghiệm động Hình 3.3: Sơ đồ nối thử nghiệm hệ thống máy phát Hình 3.3: Sơ đồ nối thử nghiệm hệ thống máy phát * Máy biến áp Có thể thử nghiệm máy biến áp điện áp xoay chiều thường thử nghiệm điện áp xoay chiều mơ tượng xảy máy biến áp q trình vận hành Mục đích thử nghiệm nhằm đánh giá tình trạng dây quấn máy biến áp, áp dụng cho cấp điện áp đặc biệt từ 35kV trở lên Thử nghiệm cao áp máy biến áp, trình tự thử nghiệm sau: SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 65 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp - Máy biến áp cần phải qua thử nghiệm điện trở cách điện trước tiến hành thử nghiệm cao áp Đảm bảo chắn vỏ lõi máy biến áp nối đất Tháo đầu nối cao áp, hạ áp trung tính, hệ thống điều khiển hạ áp, hệ thống quạt, dụng cụ đo Ngắt mạch cầu nối sứ xuyên cao áp, hạ áp xuống đất Nối thiết bị thử nghiệm cao áp dây quấn cao áp đất Tăng dần điện áp thử nghiệm đến giá trị mong muốn Cho phép đặt điện áp thử nghiệm phút sau giảm dần điện áp khơng Tháo đầu nối hạ áp với đất nối thiết bị thử dây quấn hạ áp đất Nối ngắn mạch dây quấn cao áp đất Tăng dần điện áp thử nghiệm đến giá trị mong muốn Cho phép đặt điện áp thử nghiệm phút sau giảm dần điện áp khơng Hình 3.4: Sơ đồ thử nghiệm dây quấn cao áp Hình 3.5: Sơ đồ thử nghiệm dây quấn hạ áp SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 66 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp 3.3 Thử nghiệm đánh giá cáp dẫn điện Cáp đóng vai trị quan trọng việc truyền dẫn lượng tín hiệu điện từ Các đặc tính điện, vật lý mơi trường yếu tố chủ yếu việc lựa chọn sử dụng cáp truyền tải phân phối điện Đầu nối việc nối loại cáp khác đòi hỏi phải thực cách thận trọng chúng ảnh hưởng đến định tuổi thọ hệ thống cáp Các loại cáp gồm phận lõi thường dây đồng nhơm, lớp cách điện, ngồi lớp vỏ bảo vệ Đồng vật liệu chủ yếu để sản xuất cáp, thường phân chia cách điện cáp theo nguồn gốc vật liệu: giấy, vải sợi, cao su, khoáng chất Cấu tạo cáp: - Cáp hạ áp (dưới 2kV ) thường gồm có lõi dẫn điện tâm bao quanh chất cách điện có vỏ bảo vệ bên ngồi - Cáp trung áp ( 2-35 kV) đa số có chắn, cáp trung áp 6kV khơng có Cáp có chắn phân chia thành loại: Loại cáp chôn trực tiếp loại cáp có kim loại Các đại lượng điện cáp bao gồm dòng định mức, điện áp định mức, dòng ngắn mạch định mức - Dòng định mức phụ thuộc vào: + Nhiệt độ cực đại cho phép + Tổn hao công suất tổng cáp + Điều kiện tản nhiệt + Nhiệt độ môi trường - Điện áp định mức cáp điện áp dây mà cáp chịu đựng - Dịng ngắn mạch định mức: Các loại cáp có giới hạn nhiệt, quy định dịng điện ngắn mạch mà cáp chịu Khi bị ngắn mạch nhiệt độ dây dẫn tăng nhanh, dây dẫn khơng có tiết diện đủ lớn có khả chịu dịng ngắn mạch bị nóng chảy, gây hư hỏng cáp Vì lớp cách điện xung quanh lõi làm mát chậm sau cố loại bỏ, nhiệt độ cáp sau 10 giây không vượt quy chuẩn cho phép Các nhà sản xuất cáp đưa giá trị dịng điện định mức theo kích cỡ cáp, loại cáp phải kiểm tra theo SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 67 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện cơng nghiệp dịng điện ngắn mạch định mức gây nguy hiểm cháy, nổ nguy hiểm với người * Sau đặt cáp mới, trước đóng điện cần phải tiến hành thử nghiệm, thử nghiệm tiến hành điện áp 80% điện áp thử nghiệm cuối nhà máy Cáp thử nghiệm chỗ điện áp xoay chiều thực tế dùng, tiến hành thử nghiệm điện áp xoay chiều với công suất nguồn xoay chiều tính cơng thức: (3.5) Trong đó: C điện dung () f tần số lưới U điện áp xoay chiều Điện áp thử nghiệm lấy 80% điện áp vận hành Xác định chỗ hư hỏng cáp, sử dụng cầu đo điện dung Ta cần đo điện dung đầu cuối đoạn cáp bị cố so sánh với điện dung dây không bị cố cáp Sơ đồ điện dung cho hình 3.6, phương pháp cầu đo có đặc điểm là: - Cần cáp có hai đầu nối - Chỉ cho kết gần - Cáp có tiết diện - Dây nối có điện trở nhỏ - Khó ứng dụng cho hệ thống cáp có phân nhánh SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 68 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện cơng nghiệp Hình 3.6: Cầu đo điện dung xác định chỗ hư hỏng cáp 3.4.Thử nghiệm đánh giá khí cụ điện Thơng thường hệ thống cách điện tủ đóng cắt vỏ kim loại thiết kế cho tuổi thọ khoảng 30 năm điều kiện môi trường, nơi ẩm ướt, bụi bẩn tuổi thọ cách điện bị suy giảm, đơi dẫn đến cố Vì việc thử nghiệm cách điện vấn đề quan trọng Điện áp thử nghiệm điện áp xoay chiều chiều, trước thử nghiệm điện cao áp, điều phải đo điện trở cách điện xem có bị chạm chập khơng Với máy cắt tiến hành thử nghiệm biết chắn máy cắt đóng cắt bình thường Trình tự thử nghiệm sau:: + Đo điện trở cách điện + Thử cao áp + Đo góc tổn hao điện mơi + Thử nghiệm điện trở tiếp xúc tiếp điểm + Thử nghiệm thời gian tác tác động máy cắt Trình tự thử nghiệm: - Máy cắt mở: Nối đầu cao áp với cực 6, tất cực khác (4 2) nối đất, sau trình tự lặp lại cho tổ hợp cực lại phía đầu số chẵn phía đầu vào số lẻ - Máy cắt đóng: Lúc cực pha nối bên với Đưa điện cao áp vào pha, hai pha nối đất, nâng điện áp đến trị số thử nghiệm, lặp lại với hai pha lại - Thử nghiệm góp: Nối đầu cao áp vào pha,cịn nối đất hai pha kia, tăng điện áp đến trị số thử nghiệm với thời gian phút trì, q trình lặp lại với hai pha cịn lại SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 69 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện cơng nghiệp Hình 3.7: Sơ đồ thử nghiệm cao áp máy cắt trạng thái đóng * Thử nghiệm chống sét van Thử nghiệm bảo dưỡng chống sét van tiến hành đo điện trở cách điện thử nghiệm cao áp Trình tự thử nghiệm sau: - Thường đưa điện áp 2500V vào đầu cực L, đọc điện trở cách điện chống sét van - Cái chống sét thử nghiệm cao áp chiều Điện áp chiều phải 1,7 lần điện áp định mức chống sét - Thử nghiệm chỗ chống sét trạm thực vận hành bình thường cách đo dịng điện rị qua chống sét, chống sét có tổng trở đất lớn nên dòng điện rò lớn giá trị bình thường chứng tỏ chống sét bị hư hỏng Sơ đồ thử nghiệm: SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 70 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp ` Đối với chống sét van tầng 2: Dòng điện đo qua mA2 tổng trở nhánh qua máy biến áp lớn nhiều so với nhánh qua dây tiếp địa * Sứ cách điện Sứ cách điện thử nghiệm phương pháp tổn hao điện môi, đo tổn hao điện môi đỉnh nửa sứ song song với đất, điện áp thử nghiệm đưa vào qua vành đai dẫn điện Giá trị trung bình cơng suất tổn hao tính tương tự sứ cách điện, sứ cách điện mà có tổn hao lớn giá trị trung bình cần tháo thử nghiệm SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 71 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện cơng nghiệp Hình 3.12: Sơ đồ thử nghiệm sứ đỡ 3.5.Thử nghiệm đánh giá bảng điện 3.5.1 Quy trình thử nghiệm Thử nghiệm bảng điện bao gồm nội dung thử nghiệm sau: * Thử nghiệm cấu tạo chung bảng điện - Kiểm tra bên ngoài: Kiểm tra mắt vấn đề sau: + Xác nhận so sánh tên thiết bị với vẽ chuẩn Tiêu chuẩn để đánh giá định thử nghiệm so sánh khơng có khác từ hình dạng bên tên thiết bị bảng điện so với điện vẽ tiêu chuẩn + Điều kiện cài đặt phần bảng điện: Xác định cài đặt phần phương hướng, vị trí thiết bị, xác định không gian bảo trì so sánh với danh sách thiết bị quy định vẽ tiêu chuẩn.Tiêu chuẩn định cài đặt thiết bị bảng điện phải phù hợp với vẽ tốc độ, đặc điểm kĩ thuật, phương pháp cài đặt, vv + Cấu hình bảng điện phải giống mạch vẽ vẽ tiêu chuẩn - Kiểm tra cấu tạo chung: + Điều kiện cấu tạo phần, cài đặt thiết bị bảng điện phải phù hợp với vẽ tốc độ, đặc điểm kĩ thuật, phương pháp cài đặt, vv + Cấu tạo mạch điện chính: Điều kiện cài đặt cấu tạo mạch điện phải phù hợp với vẽ tiêu chuẩn pha + Cấu tạo mạch điều khiển: hệ thống dây điện mạch điều khiển phải phù hợp rõ đặc điểm kĩ thuật so với vẽ tiêu chuẩn + Cấu tạo đầu vào cáp điện xác nhận cài đặt hỗ trợ cáp điện: Đầu vào cáp điện vị trí phải phù hợp với vẽ - Kiểm tra vẽ: + So sánh vẽ bảng điện màu sắc mẫu thử: Màu sắc vẽ phải phù hợp với đặc điểm kĩ thuật ( só sánh với màu mẫu thử) + Kiểm tra điều kiện bề bảng điện: phải sử dụng, cập nhật thường xun khơng có lỗ hổng, hư hại, han rỉ bảng điện - Kiểm tra kích thước: SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 72 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp + Đo lường xác định vị trí kích thước cáp, điểm nối tiếp theo, điểm nối đất Mỗi phần thiết bị bảng điện phải phù hợp với vẽ tiêu chuẩn + Đo lường đầy đủ liệu bảng điện, kích thước cho phép bảng sau: Thiết bị, phần tử riêng Nhóm thiết bị, phần tử Kích thước thực mm mm mm 000 mm mm mm 10 mm Cho phép 6 7 - Đo lường trọng lượng: Đo lường trọng lượng trước phân phối * Thử nghiệm tăng lên nhiệt độ: Khi máy phát điện bảng điện đạt đến dòng điện định mức nhiệt độ phần tử tăng lên Được đo lại ghi chép nhiệt độ tự động bão hòa, thời gian kéo dài khoàng đồng hồ Giá trị nhiệt độ tăng lên ghi lại biên bản, cho bảng sau: Tên phần tử Điểm đo Máy cắt khơng khí Dây dẫn điện Thanh Dây dẫn kết nối Công tắc chuyển mạch Dây dẫn kết nối Biến dòng Cuộn dây (lớp B) * Thử nghiệm lỗi máy cắt khơng khí: Cho phép 75 45 70 75 - Khi pha máy cắt khơng khí (ACB) xác định dòng điện quy vào danh sách thiết bị bảo vệ máy phát, đo lường thời gian trễ dài máy cắt bị cố Vấn đề thời gian trễ ngắn cố ACB để xác định kết thử nghiệm nhà sản xuất thay thử nghiệm thực tế Đo giá trị thời gian trễ dài, ngắn ghi đầy đủ báo cáo thử nghiệm + Tiêu chuẩn quy định: Máy cắt khơng khí gặp cố phải mức thời gian trễ giây để phù hợp với danh sách thiết bị bảo vệ máy phát SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 73 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp * Thử nghiệm tính cách nhiệt: - Điện trở cách điện có giá trị đo khoảng 500V Ngắt điện trở điện trở cách điện trước sau thử nghiệm điện áp cao Giá trị đo ghi đầy đủ ghi chép - Thử nghiệm điện áp cao: Được thử nghiệm khoảng phút, ghi lại kết thử nghiệm ghi chép Tiêu chuẩn thử nghiệm điện áp cao: Thử nghiệm mạch điện Mạch xoay chiều 450V Mạch xoay chiều 250V Mạch chiều 24V Điện áp thử nghiệm 2000V 1500V 500V * Thực thử nghiệm chức năng: - Hướng dẫn sử dụng chạy thử nghiệm song song: Xác nhận hoạt động liên quan đến biểu đồ dòng chảy vẽ tiêu chuẩn Kết thử nghiệm ghi đầy đủ với thử nghiệm đánh dấu vẽ - Khóa liên động: Mạch điện áp bờ ngắt bật lên ngắt mạch máy phát kết nối ngược lại - Thử nghiệm lỗi điện áp thấp ACB: ACB giữ điện áp 70% điện áp định mức lỗi vượt qua cho phép * Hiệu suất thử nghiệm - Thử nghiệm giám sát cách điện: Điện trở cách điện tiếp đất điều chỉnh để thay đổi, thử nghiệm thiết bị kiểm tra - Van điều chỉnh: * Thử đồng hồ đo so sánh với đồng hồ mẫu: Mỗi đồng hồ cài đặt tủ điện đọc thử đồng hồ tiêu chuẩn Kết thử nghiệm ghi đầy đủ biên thử nghiệm * Thử nghiệm bảo vệ rơ le: - Rơ le cơng suất ngược: Đo thời gian hành trình ACB máy phát thêm giá trị công suất ngược thiết kế vẽ Kết thử nghiệm ghi đầy đủ biên thử nghiệm SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 74 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp - Rơ le dòng: Đo thời gian dòng CB pha ACB thêm dòng thiết kế vẽ Kết thử nghiệm ghi đầy đủ biên thử nghiệm - sai số bảo vệ giây so với thiết kế * Xưởng đóng tàu cung cấp phần thử nghiệm: - Trường hợp cài đặt phần: + Xác nhận điện áp pha sau tháo cáp + Xác nhận dây cho thiết bị đầu cuối + Kết thử nghiệm ghi đầy đủ vẽ - Trường hợp tích phần: + Xác nhận điện áp pha + Xác nhận dây cho thiết bị đầu cuối + Xác nhận số đồ cài đặt vít,.vv + Kết thử nghiệm ghi đầy đủ vẽ SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 75 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp KẾT LUẬN Sau thời gian tháng làm đồ án với hướng dẫn tận tình thầy giáo: PGS.TS Nguyễn Tiến Ban, em hoàn thành đề tài giao “Nghiên cứu phương thức thử nghiệm số máy điện, thiết bị, hệ thống điện cơng nghiệp” Q trình thực đồ án giúp em củng cố lại kiến thức mà học Ngồi qua q trình tìm hiểu thực tế bên để hoàn thành đồ án giúp em có thêm kiến thức thực tế quý báu Đề tài em giải vấn đề sau: Có kiến thức phương thức thử nghiệm số máy điện, thiết bị, hệ thống điện công nghiệp Hiểu sâu cố, cách khắc phục số hư hỏng lỗi hệ thống điện Áp dụng vào thực tế Mặc dù cố gắng nhận giúp đỡ thầy PGS.TS Nguyễn Tiến Ban thầy cô giáo môn Nhưng với lượng kiến thức thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy giáo để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hải phòng ngày …tháng… năm 2014 Sinh viên thực Nguyễn Duy Mạnh SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 76 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Doanh (2008), Bảo dưỡng thử nghiệm thiết bị hệ thống điện – Nhà xuất khoa hoc kỹ thuật, Hà Nội [2] Lê Văn Doanh (1999), Cẩm nang kỹ thuật điện, tự động hóa tin học cơng nghiệp – Nhà xuất khoa hoc kỹ thuật, Hà Nội [3] Phan Đoài Bắc, Nguyễn Đức Sỹ (1986), Phương pháp xác định khắc phục hư hỏng máy điện – Nhà xuất công nhân kỹ thuật, Hà Nội [4] Paul Gill, Marcel Dekker (1998), Electrical power equipment maintenance and testing SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 77 ... quan thử nghiệm máy điện, thiết bị điện Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp Chương 3: : Đánh giá kết thử nghiệm máy điện, thiết bị, hệ thống điện. .. Mạnh – Điện K11 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp Chương 1: Tổng quan thử nghiệm máy điện, thiết bị điện 1.1 Giới thiệu chung Thử nghiệm máy điện, . .. – Điện K11 15 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết bị hệ thống điện công nghiệp c) d) SV: Nguyễn Duy Mạnh – Điện K11 16 Chương 2: Một số phương pháp thử nghiệm máy điện, thiết