Đang tải... (xem toàn văn)
VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MÁY BIẾN ÁP Vận hành song song các máy biến áp Về cơ bản, 2 hoặc nhiều MBA đáp ứng đủ các điều kiện dưới đây có thể vận hành song song khi tải cân bằng, bằng cách nối tương ứng các đầu lần lượt ở phía sơ cấp và thứ cấp. Tỉ số biến áp bằng nhau tại tất cả các đầu phân áp Độ lệch pha bằng nhau (góc lệch pha về phía sơ cấp bằng 0) Độ biến đổi điện kháng ngắn mạch không vượt quá 110 giá trị trung bình tại tất cả các đầu phân áp. Tỷ số công suất danh định không quá 13 Ngay cả khi tỷ số biến áp, điện kháng ngắn mạch và tỷ số công suất vượt ra ngoài các điều kiện nêu trên trong một khảng nhất định, khi kiểm tra mức độ chia phụ tải và độ tăng nhiệt độ chứng tỏ chúng vẫn nằm trong miền cho phép thì có thể tiến hành việc vận hành song song. Khi thực hiện vận hành song song bộ điều áp dưới tải nếu có khe hở giữa các nấc phân áp trong khi chuyển nấc thì sẽ có dòng điện ngang chạy giữa các MBA. Do dòng điện ngang này có thể gây ảnh hưởng xấu tới không chỉ MBA mà cả bộ điện áp dưới tải, nên cần phải chủ ý vận hành sao cho dòng điện ngang này không được vượt quá giới hạn cho phép. Sự phân bố phụ tải (Độ chia phụ tải) Phụ tải máy biến áp A: A = min(P_ddA.(%Z_nB.P_ddA)(%Z_nA.P_(ddB )+%Z_nB.P_ddA ) P) Phụ tải máy biến áp B: B = min(P_ddB.(%Z_nA.P_ddB)(%Z_nA.P_(ddB )+%Z_nB.P_ddA ) P) Hình 2.1. Phân bố phụ tải trên các máy biến áp làm việc song song Sự phân bố phụ tải của cá máy biến áp vận hành song song phụ thuộc vào điện kháng ngắn mạch và công suất. Trên hình 2.1 là một ví dụ minh họa. Khi vận hành các máy biến áp có thông số kỹ thuật khác nhau thì cần chú ý đảm bảo phụ tải từng máy không được vượt quá công suất danh định. Vận hành quá tải máy biến áp Nhiệt độ và tuổi thọ máy biến áp Cách điện của máy biến áp sẽ bị già hóa do ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, khí oxy… trong quá trình vận hành. Nếu sự giá hóa tiến triển, khi máy biến áp chịu điện áp bất thường như xung xét và xung thao tác hoặc các ứng suất bất thường về điện và cơ như lực điện từ khi ngắn mạch thì sẽ làm tăng nguy cơ bị hỏng. Khoảng thời gian từ lúc bắt đầu vận hành MBA tới lúc nguy cơ bị hỏng tăng lên rất cao được gọi là tuổi thọ của máy biến áp. Hiện nay, vẫn chưa có biện pháp cụ thể để xác định thời điểm này – thời điểm mà nguy cơ hỏng rất cao. Tuy nhiên, do tuổi thọ MBA chịu ảnh hưởng rất nhiều của nhiệt độ phát nóng nên quan hệ giữa nhiệt độ này và tuổi thọ được xác định như sau (phương trình Montsinger): Y = ae(bƟ_H ) Trong đó: a – Hằng số b = ln26 = 0,1155 Ɵ_H – Nhiệt độ phát nóng (̊C) Ɵ_H = Ɵ_a+ Ɵ_m Ɵ_a – Nhiệt độ làm mát trung bình (̊C) Ɵ_m – Độ tăng nhiệt độ phát nóng (K) Trong miền nhiệt độ phát nóng 80 ÷ 130̊C thì tuổi thọ được coi là còn một nửa khi độ tăng nhiệt độ là 6K. Từ công thức trên, chúng ta thấy rõ rằng tuổi thọ máy biến áp được xác định bằng nhiệt độ phát nóng. Vì vậy, để xác định ngưỡng tăng nhiệt độ (giới hạn độ tăng nhiệt độ của máy biến áp, cần phải quy định nhiệt độ của không khí làm mát. Tiêu chuẩn Nhật Bản (JEC22001995) quy định như sau: Nhiệt độ nóng nhất: ≤ 40̊C Nhiệt độ trung bình hàng ngày: ≤ 35̊C Nhiệt độ trung bình hàng năm: ≤ 20̊C Sự thay đổi nhiệt độ được tính theo công thức dưới đây và hình 2.2 Ɵ_a = Ɵ_ay + Asin〖2ᴨt365.24〗 + Bsin〖2ᴨt24〗 Trong đó: Ɵ_ay – Nhiệt độ trung bình hàng năm (̊C) A – Biên độ nhiệt trung bình hàng năm (K) B – Biên độ nhiệt hàng ngày t – Thời gian (h) Hình 2.2. Nhiệt độ xấp xỉ của không khí làm mát Tuổi thọ thính theo công thước trước ở điều kiện Ɵ_m không đổi, Ɵ_ay = 20̊C, A = 15K và B = 5K bằng tuổi thọ tính ở điều kiện Ɵ_m cũng không đổi và Ɵ_m = 25̊C cố định. Bởi vậy, tuổi thọ dự kiến sử dụng trong giới hạn nhiệt độ không khí làm mát được xác định trong tiêu chuẩn này bằng với tuổi thọ dự kiến sử dụng ở nhiệt độ không khí làm mát là 25̊C cố định. Có thể kết luận rằng giới hạn độ tăng nhiệt độ của tiêu chuẩn này được xác định đối với nhiệt độ không khí làm mát 25̊C cố định. Theo kết quả kiểm tra nhiều mẫu, độ lệch giữa nhiệt độ phát nóng của cuộn dây và nhiệt độ trung bình của cuộn dây (được đo bằng phương phép điện trở nêu dưới dây) được xem xét trên khía cạnh an toàn. Trường hợp dầu tuần hoàn tự nhiên trong cuộn dây (ON, OFF):15K Trường hợp dầu tuần hoàn cưỡng bức trong cuộn dây (OD): 10K Bởi vậy, nhiệt độ phát nóng khi nhiệt độ không khí làm mát là 25̊C Trường hợp dầu tuần hoàn tự nhiên trong cuộn dây: 25 + 55 + 15 = 95̊C Trường hợp dầu tuần hoàn cưỡng bức trong cuộn dây: 25 + 60 + 10 = 95̊C Trong cả 2 trường hợp là 95̊C Kết luận: Tuổi thọ MBA theo tiêu chuẩn này gần bằng tuổi thọ khi vận hành liên tục tại nhiệt độ phát nóng 95̊C. Theo nhiều thực nghiệm cho thấy khi MBA vận hành ở 95̊C thì tuổi thọ của MBA là khoảng 30 năm. Trong trường hợp nhiệt độ không khí làm mát lớn nhất 40̊C thì mặc dù điểm phát nóng lên tới 110̊C và vượt quá nhiệt độ lớn nhất cho phép thì tiêu chuẩn này vẫn cho phép bởi nó không vận hành tại nhiệt độ này trong một khoảng thời gian dài. Sự suy giảm tuổi thọ Quan hệ giữa tuổi thọ Y_0 khi vận hành liên tục ở nhiệt độ phát nóng 95̊C (gọi cách khác là tuổi thọ tiêu chuẩn) và tuổi thọ Y khi vận hành liên tục ở nhiệt độ phát nóng θ được biểu thị bằng công thức dưới đây và biểu đồ trên hình 2.3. YY_0 = e(b(θ95)) = e(0,1155(θ95)) = 2((θ95)6) Hình 2.3.Quan hệ giữa nhiệt độ và tuổi thọ Sự suy giảm tuổi thọ V_1 khi vận hành tại nhiệt độ phát nóng θ_1̊C trong thời gian h_1 (h) được biểu thị như sau: V_1 = 1 nghĩa là thời giân tuổi thọ đã hết. V_1 = h_1Y_1 Sự suy giảm tuổi thọ V_0 khi vận hành tại nhiệt độ phát nóng 95̊C trong thời gian 24(h) được biểu thị như sau: V_1 = V_0 Y_1Y_0 = h_124 Nếu cho h_1 thì Y_1Y_0 có thể tính toàn theo công thức trên và θ_1 có thể thu được từ hình 2.3. Bảng 2.4. Quan hệ giữa h_1 và θ_1. Bảng 2.4. Quan hệ giữa thời gian mang tải nặng và nhiệt độ phát nóng h_1 Y_1Y_0 θ_1(̊C) 24 1 95 8 13 104,5 4 16 110,5 2 112 116,5 1 124 122,5 0,5 148 128,5 Những chú ý khi vận hành quá tải Khi vận hành quá tải MBA cần lưu ý những điểm dưới đây, nhất là nhiệt độ cho phép của cuộn dây và dầu cách điện quan trọng nhất, bởi vì tuổi thọ của máy biến áp chịu ảnh hưởng rất nhiều khi vận hành quá nhiệt độ cho phép của cuộn dây và dầu cách điện máy biến áp. Nhiệt độ cho phép của cuộn dây và dầu cách điện MBA. Công suất sứ xuyên và công suất đóng – ngắt của OLTC. Công suất các thiết bị đấu nối tiếp với mạch điện MBA như: cáp, cuộn kháng, máy cắt, dao cách ly và máy biến đổi đo lường. Đặc tính cài đặt bảo vệ và miền chỉ thị của ampe kế. Dung lượng của bình dầu phụ Đối với kết cấu kín thì lưu ý tới độ tăng áp suất bên trong MBA. Đối với loại đặt trong nhà thì lưu ý tới độ tăng nhiệt độ môi trường khi vận hành quá tải… Không được vận hành quá tải MBA trong những trường hợp dưới đây: Đưa vào vận hành trên 20 năm. Đã xảy ra nhiều sự cố. Khi xem xét, kiểm tra thấy dầu cách điện đã già hóa và hàm lượng cặn gia tăng Biểu đồ vận hành quá tải Phương thức ở cấp kế hoạch: Không được quá tải dòng trong chế độ vận hành bình thường, Cho phép quá tải theo “Biểu đồ quá tải MBA” khi sự cố. Khi có các chế độ (điều kiện) đặc biệt mà không tương ứng với phương thức cơ sở nêu trên thì kế hoạch sẽ được xác định theo từng trường hợp. Phương thức ở cấp vận hành Trong chế độ vận hành bình thường: Mặc dù cần hạn chế tối đa việc vận hành quá tải nhưng những trường hợp bất khả kháng thì có thể vận hành quá tải khi xem xét, nghiên cứu các đặc tính thiết bị, nhiệt độ môi trường, hệ số tải… Việc hạn chế vận hành quá tải sẽ đảm bảo tuổi thọ tiêu chuẩn: “Không phải hy sinh tuổi thọ” – không làm giảm tuổi thọ MBA. Không nên để nhiệt độ nóng nhất của đầu MBA vượt quá 95̊C. Nhiệt độ môi trường tương đương được đặt ở mức ≤ 25̊C Khi sự cố: Không nên để phụ tải của từng thiết bị vượt quá 100% → Duy trì nhờ cơ cấu chuyển mạch sang MBA dự phòng… Tuy nhiên, trong trường hợp bất khả kháng thì có thể vận hành quá tải khi xem xét, nghiên cứu các điều kiện riêng (đặc tính thiết bị, nhiệt độ môi trường, hệ số tải…). Hạn chế vận hành quá tải trong miền cho phép của thiết bị: “không phải hy sinh tuổi thọ” – không làm giảm tuổi thọ MBA. Nhiệt độ phát nóng của cuộn dây không được vượt quá 150̊C và nhiệt độ nóng nhất của dầu không được vượt quá 100̊C. Nhiệt độ môi trường nóng nhất được đặt ≤ 40̊C
MỤC LỤC Trang / 68 Chương I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 Vai trò máy biến áp Máy biến áp điện lực phận quan trọng hệ thống điện Việc tải điện xa từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ hệ thống điện cần phải có tối thiểu đến lần tăng giảm điện áp Do tổng cơng suất đặt máy biến áp gấp lần công suất máy phát điện Gần đây, người ta tính gấp 6-8 lần Hiệu suất máy biến áp thường lớn (98 - 99%), số lượng máy biến áp nhiều nên tổng tổn hao hệ thống đáng kể cần phải ý đến việc giảm tổn hao , tổn hao không tải máy biến áp Để giải vấn đề ngành chế tạo máy biến áp người ta dùng chủ yếu thép cán lạnh , có suất tổn hao có cơng suất từ hoà thấp hay đặc biệt thấp, mặt khác thay đổi kết cấu mạch từ cách thích hợp ghép mối nghiêng tơn lõi thép, thay kết cấu bu lông ép trụ gồng xuyên lõi thép vành đai ép thép, lắp ráp …Nhờ mà công suất điện áp máy biến áp nâng lên rõ rệt Hiện người ta chế tạo máy biến áp có dung lượng 1000 MVA điện áp đến 1150 kV Đi đôi với việc tăng giới hạn công suất, người ta mở rộng thang công suất máy biến áp làm thành nhiều dãy máy so với trước để đáp ứng cách rộng rãi với nhu cầu sử dụng vận hành máy biến áp Nhưng dãy máy biến áp đời từ năm 80 trở lại thay máy biến áp thuộc dãy cũ khơng thích hợp Trang / 68 Để đảm bảo chất lượng điện cung cấp điện liên tục, máy biến áp điều chỉnh điện áp tải ngày nhiều chiếm tới khoảng 50% công suất tổng Để tiết kiệm vật liệu tác dụng, vật liệu cách điện, vật liệu kết cấu giảm trọnglượng kích thước máy , việc dùng máy biến áp tự ngẫu thay cho máy biến áp haidây quấn người ta áp dụng phương pháp làm lạnh tốt hơn, dùng vật liệukết cấu khơng từ tính nhẹ bền …Khuynh hướng dùng dây nhôm thay cho dâyđồng phát triển Các máy biến áp cỡ lớn trung bình thường sản xuất loại bapha ghép thành tổ biến áp ba pha để thuận tiện việc chuyên chở Ngoài máy biến áp dùng truyền tải điện năng, có nhiều loại máy biến áp dùng nhiều ngành chun mơn khác như: Biến áp lò điện dùng luyện kim, yêu cầu dòng thứ cấp lớn đến hàng vạn ampe; Biến áp nhiều pha dùng để chỉnh lưu dòng chiều; Biến áp chống nổ dùng hầm mỏ; Biến áp đo lường; biến áp thí nghiệm; Biến áp hàn điện… Khuynh hướng phát triển máy biến áp thiết kế chế tạo máy biến áp có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu để giảm trọng lượng kích thước máy Về vật liệu dùng loại thép cán lạnh khơng có từ tính tốt mà tổn hao sắt lại nâng cao hiệu suất máy biến áp Khuynh hướng dùng dây nhôm thay dây đồng vừa tiết kiệm dây đồng vừa giảm trọng lượng máy phát triển Ở nước ta ngành chế tạo máy biến áp đời từ ngày hồ bình lập lại Đến sản xuất khối lượng máy biến áp lớn nhiều chủng loại khác phục vụ cho nhiều ngành sản xuất nước xuất 1.2 Định nghĩa máy biến áp Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng từ, dùng để biến đổi điện áp hệ thống dòng diện xoay chiều giữ nguyên tần số Đầu vào máy biến áp nối với nguồn điện gọi sơ cấp Đầu nối với tải gọi thứ cấp Trang / 68 Ở MBA dây quấn, dây quấn sơ cấp thứ cấp có dây quấn thứ với điện áp trung bình MBA biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều pha gọi MBA pha, MBA biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha gọi MBA ba pha 1.3 Cấu tạo máy biếp áp Gồm phận chính: lõi thép, dây quấn (cuộn dây) vỏ máy 1.3.1 Lõi thép máy biến áp Lõi thép MBA mạch từ khép kín dùng để dẫn từ thông, đồng thời khung để quấn dây quấn Được chế tạo vật liệu dẫn từ tốt, thường thép kỹ thuật điện có bề dày từ 0,35 mm, mặt ngồi thép có sơn cách điện ghép lại với thành lõi thép Lõi thép gồm có trụ gơng Trụ phần để đặt dây quấn gơng phần nối liền trụ để tạo thành mạch từ kín Lõi thép có chức dẫn từ thơng đồng thời làm khung để đặt dây Đối với loại biến áp dùng lĩnh vực thông tin, tần số cao thường cấu tạo thép permalloy ghép lại Trang / 68 Các loại kết cấu lõi thép: Kiểu trụ: dây quấn bao quanh trụ thép Kiểu bọc: lõi sắt bọc quanh dây quấn Kiểu trụ-bọc: máy biến áp đại, công suất lớn, để giảm chiều cao lõi thép, thuận tiện cho việc vận chuyển, mạch từ máy biến áp kiểu trụ phân nhánh sang hai bên để MBA vừa có kiểu trụ, vừa kiểu bọc gọi MBA kiểu trụ bọc 1.3.2 Dây quấn MBA Dây quấn hay cuộn dây: thường chế tạo đồng nhôm bên bọc cách điện để nhận lượng vào truyền lượng Với biến áp quấn dây đồng dẫn điện tốt hơn, tránh ơxi hố, tăng tuổi thọ biến áp Phần có nhiệm vụ nhận lượng vào nối với mạch điện xoay chiều gọi cuộn dây sơ cấp, phần có nhiệm vụ truyền lượng nối với tải tiêu thụ gọi cuộn dây thứ cấp Số vòng dây hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy mà N > N2 ngược lại Dây quấn MBA có hai loại chính: Trang / 68 Dây quấn đồng tâm: có tiết diện ngang vòng tròn đồng tâm Cuộn HA quấn phía gần trụ thép Cuộn CA quấn phía ngồi Những kiểu dây quấn đồng tâm gồm: Dây quấn hình trụ: dùng cho dây quấn hạ áp cao áp Với dòng điện nhỏ dùng dây tròn quấn thành nhiều lớp, với dòng điện lớn dùng dây dẹt quấn thành hai lớp Dây quấn hình xoắn: thường dùng cho dây quấn hạ áp Gồm nhiều dây bẹt chập lại quấn theo đường xoắn ốc Dây quấn hình xốy ốc liên tục: chủ yếu dùng cho dây quấn CA Dây quấn thành bánh dây phẳng cách rãnh hở Dây quấn xem kẽ: Các bánh dây CA HA xen kẽ dọc theo trụ thép 1.3.3 Vỏ máy Tùy theo loại máy biến áp mà chúng làm chất liệu khác Chúng thường làm từ nhựa, gỗ, thép, gang tơn mỏng, có cơng dụng để bảo vệ phần tử máy biến áp bên nó, bao gồm: nắp thùng thùng Nắp thùng để đậy thùng Thùng máy biến áp: thùng MBA làm thép, có tiết diện hình ơvan Trong thùng MBA đặt lõi thép, dây quấn dầu biến áp Dầu biến áp Trang / 68 làm nhiệm vụ tăng cường cách điện tản nhiệt Lúc MBA làm việc, phần lượng tiêu hao thoát dạng nhiệt làm dây quấn, lõi thép phận khác nóng lên Nhờ đối lưu dầu, nhiệt truyền từ phận bên MBA sang dầu từ dầu qua vách thùng môi trường xung quanh Nắp thùng MBA: Dùng để đậy thùng có phận quan trọng như: Sứ dây quấn CA HA, Bình dãn dầu (bình dầu phụ, Ống bảo hiểm, Rơle dùng để bảo vệ MBA., Bộ truyền động cầu dao đổi nối đầu điều chỉnh điện áp dây quấn cao áp Ở MBA dây quấn, dây quấn sơ cấp thứ cấp có dây quấn thứ với điện áp trung bình MBA biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều pha gọi MBA pha, MBA biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha gọi MBA ba pha 1.4 Nguyên lý làm việc máy biến áp Khi ta nối dây quấn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều điện áp U có dòng điện sơ cấp I1 Dòng điện I1 sinh từ thơng Φ biến thiên chạy lõi thép Từ thông móc vòng đồng thời với hai dây quấn sơ cấp thứ cấp gọi từ thơng Theo định luật cảm ứng điện từ: Trang / 68 ==Trong đó: W1, W2 số vòng dây quấn sơ cấp thứ cấp Khi máy biến áp có tải, tác động sức điện động e 2, có dòng điện thứ cấp I2 cung cấp điện cho tải Từ thơng Φ biến thiên hình sinΦ = Φmax sinωt Ta có: e1 = - = 4,44 f W1Φmaxsin(ωt- ) e2 = - = 4,44 f W2Φmaxsin(ωt- ) Trong đó: E1=4,44 f W1Φmax, E2 =4,44 f W2Φmax k = E1 /E2 = W1/W2, k hệ số biến áp Bỏ qua điện trở dây quấn từ thông tản ngồi khơng khí ta có: ≈ E1/ E2 = W1/ W2 = k Bỏ qua tổn hao máy biến áp, ta có: U2.I2 ≈ U1.I1 ⇒ U1/U2 ≈ I2/I1 = W1/W2 = k 1.5 Các thông số máy biến áp Các MBA tính tốn, chế tạo với chế độ làm việc lâu dài liên tục gọi chế độ định mức, chế độ làm việc MBA ứng với Trang / 68 thông số điều kiện định mức: điện áp U = Uđm, tần số f = fđm, công suất S = Sđm điều kiện mơi trường tính tốn thiết kế (tmt = ttk) 1.5.1 Công suất định mức máy biến áp Công suất định mức cơng suất tồn phần (biểu kiến) nhà máy chế tạo quy định lý lịch MBA MBA tải liên tục cơng suất tuổi thọ MBA định mức Đối với MBA hai cuộn dây công suất định mức công suất cuộn dây Đối với MBA ba cuộn dây người ta chế tạo loại sau: 100/100/100 loại có cơng suất cuộn dây cơng suất định mức 100/100/66,7 loại công suất hai cuộn dây công suất định mức công suất cuộn thứ ba 66,7% công suất định mức Đối với BA tự ngẫu cơng suất định mức công suất hai đầu sơ thức cấp mà hai đầu có liên hệ tự ngẫu với nhau, cơng suất gọi công suất suất xuyên 1.5.2 Điện áp định mức Điện áp định mức MBA điện áp cuộn dây không tải quy định lý lịch MBA Tỉ số biến đổi điện áp: Trang / 68 K= gọi tỉ số biến áp 1.5.3 Dòng điện định mức Dòng điện định mức dòng điệnc cuộn dây nhà máy chế tạo quy định, với dòng điện MBA làm việc lâu dài mà khơng bị q tải Dòng điện định mức xác định sau: Iiđm = 1.5.4 Điện áp ngắn mạch Điện áp ngắn mạch điện áp hai đầu cuộn sơ cấp ngắn mạch cuộn thứ cấp dòng điện cuộn dây sơ cấp dòng điện định mức Ý nghĩa: Điện áp ngắn mạch đặc trưng cho điện áp rơi tổng trở cuộn dây MBA dòng chạy cuộn dây dòng định mức dùng để xác định tổng trở cuộn dây MBA Khi Uđm, Sđm tăng Un tăng Ví dụ: Với UC = 35KV; Sđm = 630 KVA Un = 6,5% UC =35KV; Sđm = 80000 KVA Un = 9% Khi Un tăng giảm dòng ngắn mạch tăng tổn thất công suất, tổn thất điện áp MBA giá thành MBA tăng Un tỉ lệ phần trăm điện áp ngắn mạch so với điện áp định mức UN% = 100% UN xác định thí nghiệm ngắn mạch: ( Sơ đồ hình sau) Nối tắt cuộn dây thứ cấp, tăng điện áp nguồn đưa vào cuộn dây sơ cấp số Ampe kế dòng định mức giá trị U N số Voltmet Trang 10 / 68 Sự rò rỉ dầu: Kiểm tra mắt rò dầu xung quanh phần nơi gắn vòng đệm Kiểm tra phương pháp trắc quan: Kiểm tra mắt độ nhiễm bẩn, vỡ rạn nứt cách điện rỗng d Thiết bị làm mát Bộ tản nhiệt: Kiểm tra mắt lớp bong tróc sơn, han gỉ, vết xước Bơm dầu: Kiểm tra mắt tình trạng hoạt dộng Quạt làm mát: Kiểm tra mắt tình trạng làm việc Mức ồn độ rung chấn: Kiểm tra độ ồn khác thường độ rung chịu tiếng kêu leng keng phần siết chặt Sự rò rỉ dầu: Kiểm tra rò rỉ dầu xung quanh phần hàn phần nơi gắn vòng đệm Kiểm tra phương pháp trắc quan: Kiểm tra thị giác lớp bong tróc sơn, han gỉ, vết xước 1.2.2 Kiểm tra định kỳ a Cuộn dây MBA Đo điện trở cách điện Đo hệ số tổn thất điện môi tgδ Khi nhận thấy thay đổi khác thường so sánh với số liệu lần đo trước với kết thí nghiệm được, phán đốn bất thường b Dầu cách điện Phân tích khí hồ tan dầu cách điện Kiểm tra đặc tính dầu cách điện: Đo điện áp đánh thủng điện mơi, độ ẩm, tổng lượng axít, điện trở suất hệ số tổn thất điện môi Lọc dầu cách điện: Việc lọc dầu cách điện tiến hành bất thường phát kiểm tra dầu cách điện Trang 54 / 68 c Bộ điều áp tải Bộ tiếp điểm đập hồ quang, tiếp điểm lựa chọn, cấu truyền, cấu vận hành, máy lọc dầu Đo điện áp đánh thủng điện mơi tổng lượng axít dầu khoang tiếp điểm dập hồ quang Việc đo điện áp đánh thủng đề xuất thực hiện: Cứ 10000 lần/1 lần (hoặc lần/năm) Bộ tiếp điểm dập hồ quang để xuất thực hiện: Cứ 50000 lần/1 lần (hoặc lần /năm) Điện trở chuyển tiếp để xuất thực hiện: Cứ 50000 lần/1 lần (hoặc lần/5năm) Cuộn kháng chuyển Bộ chọn nấc Cơ cấu truyền (bộ chọn nấc với cấu truyền nói chung, khơng cần thiết tiến hành) Cơ cấu vận hành truyền động động để xuất thực hiện: Cứ 10000 lần/1 lần (hoặc lần /năm) Các thiết bị bảo vệ khác để xuất thực hiện: Cứ 10000 lần/1lần (hoặc lần/năm) Máy lọc đầu để xuất thực hiện: Cứ 10000 lần/1 lần (1 lần/năm) d Thiết bị nạp khí nito Đo độ tinh khiết nitơ - Khi độ tinh khiết nitơ 95% cao hơn, đánh giá tốt Kiểm tra thiết bị nạp e Bình dầu phụ Kiểm tra rò rỉ dầu Trang 55 / 68 f Sứ xuyên Đo điện trở cách điện Đo hệ số tổn thất điện môi Mặc dù điện trở cách điện hệ số tổn thất điện môi đo với cuộn dây, chúng đo lại riêng biệt phát có tượng bất thường Kiểm tra rò dầu mức dầu Kiểm tra nhiệt cục Kiểm tra độ bám bẩn nứt vỡ sứ rỗng g Bộ tản nhiệt : Kiểm tra rò rỉ dầu Kiểm tra phương pháp trắc quan h Bơm dầu, quạt làm mái thiết bị làm mát phận Đo điện trở cách điện Ðo dòng điện đầu vào: Cơng việc đại tu tiến hành cố bất thường phát kết đo điện trở cách điện dòng điện đầu vào Kiểm tra phương pháp trắc quan i Rơle bảo vệ Kiểm tra làm việc Kiểm tra tiếp điểm tín hiệu cảnh báo j Mạch điều khiển rơle bảo vệ Đo điện trở cách điện Kiểm tra hộp đấu dây Kiểm tra cáp điều khiển mắt Trang 56 / 68 k Nhiệt kế đồng hồ mức dầu Kiểm tra thị Kiểm tra tiếp điểm tín hiệu cảnh báo Vệ sinh mặt đồng hồ l Thiết bị giảm áp Kiểm tra màng chắn giảm áp Kiểm tra tiếp điểm báo tín hiệu: Kiểm tra làm việc tiếp điểm, đo điện trở cách điện mạch Kiểm tra rò rỉ dầu m Kiểm tra bên ngồi thùng máy Kiểm tra rò rỉ dầu Kiểm tra bề mặt sơn Kiểm tra thiết bị chống động đất 1.2.3 Kiểm tra chi tiết Về việc kiểm tra chi tiết, khơng có tiêu chuẩn thực rõ ràng nhiều trường hợp vào điều kiện thực tế người sử dụng Nhà chế tạo đề xuất thêm vào nội dung việc kiểm tra định kỳ, kiểm tra bên máy biến áp, thay vòng đệm, đại tu thay sứ xuyên, thay túi cao su bình đầu phụ, kiểm tra tiết cấu lọc dầu cấu vận hành truyền động động thực kiểm tra chi tiết sau rút đầu khỏi máy biến áp Ngồi ra, trang bị thiết bị làm mát cho máy biến áp làm việc điều kiện mơi trường có mức ô nhiễm lớn 1.3 Khoảng thời gian kiểm tra Khoảng thời gian thực kiểm tra để trì độ tin cậy máy biến áp đề xuất sau: Tuần tra: lần / tháng Kiểm tra định kỳ: lần/ năm Trang 57 / 68 Kiểm tra chi tiết: lần / 15 năm (đảm bảo tuổi thọ vòng đệm) Phân tích khí hồ tan dầu cách điện: lần / năm Đo chiếu hướng nhiễm tĩnh điện: lần / năm Kiểm tra cầu tiếp điểm chuyển đổi: Theo số lần thực chuyển nấc 1.4 Thay thiết bị phụ trợ cho máy biến áp Khi nghiên cứu, xem xét việc quản bảo dưỡng máy biến áp, cần nghĩ tới phận mà xảy cố trước Theo kết khảo sát Nhật Bản có khoảng 75% cố xảy thiết bị phụ Thiết bị phụ bao gồm loại: Những thiết bị có chức khơng thể thiểu vận hành MBA (như sứ xuyên, thiết bị làm mát, bình dầu phụ van vòng đệm) Và thiết bị có chức giám sát xem MBA vận hành hợp lý hay không (như đồng hồ rơle bảo vệ) Khi cố xảy thiết bị (1) trục trặc dẫn đến rò rỉ dầu nhiệt xem cố bất thường sau Hay nói cách khác, cố (vận hành lỗi vận hành không được) xảy thuết bị (2), chức để hạn chế tác hại tới mức nhỏ thời điểm cố bất thường MBA bị hư hỏng Với lý này, cần thiết thay thiết bị phụ theo số lần thao tác, số năm, kết việc kiểm tra định kỳ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VÀ AN TOÀN ĐIỆN 2.1 Lưu ý xử lý trọng tải nặng Vì máy biển áp có chứa nhiều phận nặng nên cần phải đặc hiệt lưu ý vận chuyển, cẩu lên xuống, cần dùng biện phán có độ an tồn cao Các cơng cụ để chuyên chở, di chuyển, nâng, cẩu, pa-lăng xích (chain block), giá đỡ (kích), dây cáp, mỏ kẹp, dây đai kiểm ta đủ điều kiện trước tiên dụng cụ khơng có nhược điểm sử dụng Các dụng cụ sử dụng đủ tải với trọng lượng kiểm tra cẩn thận trọng lượng nâng với góc nâng dây cáp, trọng lượng nâng với góc Trang 58 / 68 nâng cầu, độ bền móng dụng cụ nâng xe cầu thực trước tiên Sử dụng cáp có chiều dài để nâng tải lên Công việc tháo dỡ, lắp ráp, nâng lên xuống tiến hành đặc biệt cẩn thận 2.2 Lưu ý làm việc thùng máy biến áp Không để rơi dụng cụ bên thùng máy hình thức sử dụng biện pháp buộc chặt chúng vào thiết bị Số lượng dụng cụ mang vào bên thùng máy kiểm tra trước, việc kiểm tra số lượng thực lại sau khả kết thúc công việc Chú ý làm việc mặc quần áo bảo hộ thích hợp, tránh để cúc áo rơi phải bỏ thứ có túi áo trước tiến hành cơng việc Trong trường hợp xây thiếu dưỡng khí bên thiết bị nồng độ ơxy đo trước tiên biện pháp yêu cầu tiến hành (như thơng gió) 2.3 Lưu ý độ ẩm bụi bẩn Do bụi bẩn thường bám vào nơi có dầu cần phải tìm cách khơng để bụi đưa vào bên trong, lõi thép cuộn dây nhấc khỏi vỏ công việc kiểm tra bên thực Các cuộn dây, đưa phủ nhựa để ngăn bám bụi bẩn Ngồi ra, độ ẩm dễ bị hấp thụ, ngày đẹp trời có kế hoạch làm việc kỹ lưỡng để tránh việc bỏ sót dụng cụ cần thiết kết thúc công việc sớm Việc để lộ lõi thép cuộn dây tiến hành ban ngày, công việc kéo dài tới ngày hôm sau, nên ngâm chúng vào đầu đưa vào thùng bơm khí N2 khơng khí khơ 2.4 Lưu ý tới tác động nhầm role bảo vệ Khi kiểm tra rơle bảo vệ nằm mạch ngắt máy biến áp, chẳng hạn rơle áp lực rơle dòng dầu khố mạch ngất (lẫy ngắt) kiểm tra cẩn thận trừ trường hợp kiểm tra phối hợp tác động ngắt máy cắt Trang 59 / 68 Thêm vào nữa, mở khoá rơle sau kết thúc việc kiểm tra, kiểm tra rơle mà khơng có tín hiệu ngắt đầu kiểm tra thí nghiệm 2.5 Lưu ý kiểm tra tiếp điểm lựa chọn Khi tháo tiếp điểm lựa chọn, kiểm tra ký hiệu đầu dây dẫn vạch mốc đánh dấu Khi đấu nối, vạch mốc kiểm tra lại Vì thay đổi vị trí dây gây nên đánh thủng điện mơi, phải ý khơng bó dây dẫn với mà khơng có lý khơng thay đổi hướng dây Khi tháo trục chính, cần thiết giữ đồng với tiếp điểm dập hồ quang cách vạch mốc lên chỗ nối (ví dụ) Nếu đồng không tiếp điểm bị ngắn mạch, dòng điện bị ngắt tiếp điểm lựa chọn 2.6 Lưu ý nạp dầu cách điện vào máy biến áp Sau lắp đặt trường đại tu, MBA nạp dầu cách điện việc nối bơm chân khơng với van đỉnh bình đầu phụ việc nối máy lọc đầu chân không với van đáy thùng máy để giữ chân khơng bên Máy lọc dầu chân không bao gồm: bơm dầu, máy lọc, sấy, khoang chân không, bơm chân không Nó làm cho đầu cách điện bị thổi bay vào khoang chân không, làm bay độ ẩm tích dầu cách điện khơng khí bơm chân khơng Vì rạn nứt tạo phần mối áp lực chân không lớn dầu rò rỉ thay vật liệu chèn, việc đặt độ chân kiểm tra cẩn thận không vượt giá trị thiết kế, MBA máy chịu độ chân khơng hồn tồn phụ thuộc vào thiết kế Khi không chắn, bạn nên hỏi ý kiến nhà chế tạo vấn đề Có số MBA mà áp lực phần phải giữ với áp lực khoang tiếp điểm dập hồ phụ thuộc vào cấu trúc phần làm kín Vì ăn mòn thiết bị suy giảm phần mối hàn xảy q trình già hố, nên cần phải kiểm tra độ chân khơng vỏ máy Màng phòng nổ tăng cường đến mức khơng bị vỡ, áp lực bên ngồi thời điểm chân khơng Trang 60 / 68 Vì bình đầu phụ kiểu kín khơng áp lực khơng có cấu tạo chịu chân khơng (như kiểu màng chắn cao su kiểu túi cao su), nên không tạo chân khơng lý Ngồi ra, gây vỡ màng cao su dòng dầu tăng đột ngột, bình dầu phụ phải nạp đầy dầu mức độ vừa phải : Sau nạp đầy dầu vào MBA, tiến hành ngâm vật liệu cách điện vào dầu cách điện để ổn định, đủ thời gian Đặc biệt MBA có điện áp cao cơng suất lớn, sau thời gian 24 MBA đưa vào vận hành BẢO DƯỠNG VÀ PHÒNG NGỪA Trên hình 3.1 nội dung giám sát cảm biến sử dụng Tuy cơng việc bảo dưỡng phòng ngừa thay đổi theo thông số kỹ thuật (dung lượng, điện áp…), tầm quan trọng điều kiện môi trường máy biến áp quan tâm 3.1 Bộ cảm biến giám sát khí hòa tan dầu Phân tích khí hồ tan dầu nói chung tiến hành sau: Lấy mẫu dầu cách điện từ máy biến áp: Đưa mẫu dầu tới phòng thí nghiệm hố dầu, tiến hành tách phân tích khí hồ tan đầu phòng phân tích Nói cách khác, khơng có thiết bị phân tứch khí kiểu ngoại tuyến (offline) phân tích trường sau lấy mẫu dầu bằng, lựa chọn khí điển hình mà có thiết bị phân tích khí kiểu trực tuyến (on-line) thực từ việc lấy mẫu dầu đến việc phân tích tự động thực lúc Trang 61 / 68 Hình 3.1 Nội dung giám sát cảm biến sử dụng Ở Nhật Bản, trạng thái không bình thường chia thành mức theo nồng độ khí thành phần: Bình thường, cảnh báo cấp -1, cảnh báo cấp -2 bất thường Tiêu chuẩn cho mức nêu bảng 3.2 Nếu trạng thái đánh giá khơng bình thường, việc chẩn đoán bổ sung thực việc sử dụng biểu đồ khí, tỷ lệ khí thành phần khí đặc trưng Trang 62 / 68 Bảng 3.2 Bảng tiêu chuẩn cho việc phân tích hòa tan 3.2 Bộ cảm biến giám sát phóng điện cục Dòng phóng điện xung dao động tần số cao phát phóng điện nhỏ (khơng liên tục) bên máy biến áp phát hiện, tượng bất thường dẫn đến suy giảm cách điện phát giai đoạn đầu Dòng phóng điện xung hệ thống nối đất phát sinh phóng điện dao động tần số cao (truyền bên dầu tới vách thùng) phát máy biến dòng điện tần số cao, cảm biến AE (phát sóng âm) tín hiệu phân biệt với tiếng ồn đồng Trang 63 / 68 Hình 3.3 Kết cấu hệ thống giám sát phóng điện cục 3.3 Bộ cảm biến giám sát dòng điện truyền động điều áp tải Dòng điện thời điểm thay đổi đầu phân áp, tượng bất thường cấu vận hành bao gồm động cấu truyền lực nhận biết việc so sánh với dòng điện thời điểm vận hành bình thường Khi tín hiệu thay đổi đầu phân áp ON dòng điện động 0: Mạch điều khiển khơng hoạt động Khi tín hiệu thay đổi đầu phân áp OFF dòng điện động khác khơng: Việc chạy động không cần thiết Khi đồng điện động lớn: Khoá cấu truyền lực 3.4 Bộ cảm biến momen điều áp tải Mômen trục biểu đồ hoạt động nhận biết từ cảm biến mômen mà lắp ráp trục truyền động OLTC Mô-men vượt mức cho phép biến dạng cấu truyền động động trục truyền lực, bám vật thể lạ phát độ nén đầu dây (tap jamming) phát giai đoạn đầu Mô-men chọn nấc cấu truyền lực vượt mức cho phép phát dấu hiệu biểu cố nghiêm trọng dừng OLTC khơng bình thường phát Mô-men nhỏ hư hỏng cấu truyền lực phát hiện, cố bất thường phát Trang 64 / 68 Hình 3.4 Ví dụ dòng điện động mơmen trục truyền động 3.5 Bộ cảm biến giám sát nhiệt độ dầu Nhiệt độ đầu máy biến áp nhiệt độ môi trường xung quanh đo với khoảng thời gian ngắn, tượng bất thường bên máy biến áp tượng bất thường thiết bị làm mát dự báo thiết thực việc so sánh mức nhiệt độ dầu, tương quan chúng tăng nhiệt độ theo nhiệt độ môi trường xung quanh với nhiệt độ tiêu chuẩn Nhiệt độ dầu máy biến áp nhiệt độ môi trường xung quanh nhận biết biến đổi điện trở đo với đo nhiệt điện trở gắn với phần đo thành tín hiệu điện biến đổi tín hiệu Trang 65 / 68 Hình 3.5 Đánh giá tượng bất thường cảm biến giám sát nhiệt độ dầu 3.6 Thiết bị đo nhiệt sử dụng cáp quang Vì tuổi thọ chất cách điện cuộn dây MBA phụ thuộc vào nhiệt độ, để biết nhiệt độ điểm nóng cuộn dây quan trọng Tuy nhiên, nhiều trường hợp điểm mà xuất độ tăng nhiệt độ cao xác định điểm có điện cao việc đo MBA thực tế khó khăn Gần nhiệt độ điểm nóng đo thường xun chí phần có điện cao sử dụng nhiệt kế sợi quang Nguyên lý làm việc thiết bị đo nhiệt sử dụng cáp quang Khi tia sáng phát đèn LED (đi-ốt phát quang) chiếu tới phần tinh thể cảm biến phần cuối đầu dò cảm biến thơng qua sợi cáp quang, cường độ bước sóng tia sáng phản hồi thay đổi theo nhiệt độ cảm biến Trang 66 / 68 Trên hình 3.6 ví dụ kết cấu thiết bị đo nhiệt sử dụng cáp quang, hình 3.7 đặc tính nhiệt độ bước sóng cường độ độ phát sáng quang học Vì thiết bị đo nhiệt sử dụng cáp quang chế tạo từ sợi quang vật liệu cách điện, có độ cách điện cao đo nhiệt độ trực tiếp phần mang điện áp cao Ngoài ra, thiết bị có khả chống cảm ứng điện từ phần để đo nhiệt độ kể từ trường lớn từ điện lớn Hình 3.6 Kết cấu thiết bị đo nhiệt Hình 3.7 Bước sóng cường độ phát quang Trang 67 / 68 Hình 3.8 Bố trí cảm biến dùng sợi quang - Trên hình 3.8 ví dụ việc bố trí cảm biến sử dụng sợi quang Vị trí thực tế số lượng cảm biến định việc tham khảo ý kiến nhà chế tạo 3.7 Đo nhiệt tia hồng ngoại Ngày nay, nhiệt kế hồng ngoại mà đo tia hồng ngoại phát từ đối tượng đo không sử dụng thiết bị có độ nhạy nhiệt (thermo-sensitive), cặp nhiệt độ nhiệt điện trở sử dụng rộng rãi Nó phù hợp cho việc đo điểm cao đặc biệt phần mang điện Thiết bị đo lường sẵn có thị trường, theo dõi không điểm đo bị phân tán mà phân bố nhiệt độ sử dụng lĩnh vực khác Trang 68 / 68 ... cuộn dây Biến áp tự ngẫu Biến áp cảm ứng 1.6.5 Theo nhiệm vụ Máy biến áp điện lực Máy biến áp dân dụng Máy biến áp hàn Máy biến áp xung QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY BIẾN ÁP 2.1 Phương... hao biến đổi hay tổn hao sắt tổn hao đồng Chương II: VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA MÁY BIẾN ÁP 1.1 Vận hành song song máy biến áp Về bản, nhiều MBA áp ứng đủ điều kiện vận hành. .. công suất máy biến áp làm thành nhiều dãy máy so với trước để áp ứng cách rộng rãi với nhu cầu sử dụng vận hành máy biến áp Nhưng dãy máy biến áp đời từ năm 80 trở lại thay máy biến áp thuộc