Phần I: Máy biến áp TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM o0o QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP LỰC PHẦN I: MÁY BIẾN ÁP PHẦN II: CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ PHẦN III: DẦU MÁY BIẾN ÁP (Bản thẩm định) Hà Nội - 2011 Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM o0o QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP LỰC PHẦN I: MÁY BIẾN ÁP (Bản thẩm định) Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp Hà Nội - 2011 MỤC LỤC I PHẠM VI ĐIỀU CHỈNH VÀ ĐỐI TƯỢNG ÁP DỤNG Điều Phạm vi điều chỉnh đối tượng áp dụng .6 1.1 Phạm vi điều chỉnh 1.2 Đối tượng áp dụng II TÀI LIỆU THAM KHẢO III NỘI DUNG QUY TRÌNH 10 CHƯƠNG I CÁC QUY ĐỊNH CHUNG 10 Điều Các định nghĩa thuật ngư 10 Điều Các thông tin chung 16 2.1 Thông tin mác máy 16 2.2 Chứng nhận kết thí nghiệm (của nhà sản xuất) 16 Điều Chuẩn bị cho thí nghiệm .18 Điều Các yêu cầu thí nghiệm điện môi .19 4.1 Bố trí đối tượng thí nghiệm thí nghiệm điện áp cao 19 4.2 Các yêu cầu với điện áp thí nghiệm .19 CHƯƠNG II ĐO ĐIỆN TRỞ MỘT CHIỀU .20 Điều Mục đích .20 Điều Phương pháp đo điện trở chiều 20 2.1 Phương pháp cầu 20 2.2 Phương pháp Volt-Ampere (V-A) 21 Điều Quy đổi giá trị điện trở đo .22 Điều Đánh giá kết 23 CHƯƠNG III KIỂM TRA CỰC TÍNH VÀ TỞ ĐẤU DÂY .24 Điều Mục đích .24 Điều Kiểm tra cực tính xung chiều 24 Điều Kiểm tra cực tính điện áp xoay chiều 25 Điều Kiểm tra cực tính phương pháp so sánh .26 Điều Kiểm tra tổ nối dây máy biến áp ba pha 26 Điều Kiểm tra phương pháp xung chiều chín trị số .28 Điều Kiểm tra phương pháp xung chiều ba trị số 29 Điều Đánh giá kết 30 Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp CHƯƠNG IV ĐO TỈ SỐ BIẾN ĐỔI 31 Điều Mục đích .31 Điều Các yêu cầu 31 Điều Đo tỉ số biến đổi máy biến áp pha sử dụng phương pháp hai Voltmet 31 Điều Đo tỉ số biến đổi máy biến áp ba pha nguồn pha sử dụng phương pháp hai Voltmet 32 Điều Đo tỉ số biến đổi phương pháp cầu tỉ số .33 Điều Đánh giá kết 33 CHƯƠNG V ĐO TỔN THẤT KHÔNG TẢI VÀ DÒNG ĐIỆN KHÔNG TẢI 34 Điều Mục đích .34 Điều Các yêu cầu 34 Điều Thí nghiệm khơng tải máy biến áp pha 35 Điều Thí nghiệm khơng tải máy biến áp ba pha 36 Điều Hiệu chỉnh tổn thất khơng tải theo dạng sóng .38 Điều Hiệu chỉnh tổn thất không tải theo nhiệt độ 39 Điều Thí nghiệm khơng tải điện áp thấp .39 7.1 Mục đích 39 7.2 Thí nghiệm khơng tải điện áp thấp máy biến áp pha ba pha 40 Điều Đánh giá kết 41 Điều Xác định dòng điện khơng tải .41 CHƯƠNG VI ĐO TỔN THẤT NGẮN MẠCH VÀ ĐIỆN ÁP NGẮN MẠCH(*) 42 Điều Mục đích .42 Điều Các yêu cầu 42 Điều Xác định tổn thất ngắn mạch điện áp ngắn mạch máy biến áp hai cuộn dây 43 Điều Đo tổn thất ngắn mạch điện áp ngắn mạch máy biến áp ba cuộn dây 45 Điều Xác định tổn thất ngắn mạch điện áp ngắn mạch máy biến áp tự ngẫu 46 Điều Thí nghiệm máy biến áp ba pha nguồn pha 46 Điều Hiệu chỉnh nhiệt độ tổn thất ngắn mạch 47 Điều Điện áp ngắn mạch .48 Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp Điều Đánh giá kết 49 CHƯƠNG VII THÍ NGHIỆM ĐIỆN MÔI BẰNG ĐIỆN ÁP TĂNG CAO 50 TẦN SỐ CÔNG NGHIỆP(*) 50 Điều Mục đích .50 Điều Các yêu cầu 51 Điều Trình tự thí nghiệm .51 Điều Đánh giá kết 53 CHƯƠNG VIII THÍ NGHIỆM CHỊU ĐỰNG QUÁ ĐIỆN ÁP CẢM ỨNG(*) 55 Điều Mục đích .55 Điều Các yêu cầu 55 Điều Trình tự thí nghiệm .56 3.1 Các cuộn dây cách điện đồng 56 3.2 Các cuộn dây cách điện không đồng 57 Điều Đánh giá kết 57 Điều Thí nghiệm điện áp cảm ứng kết hợp đo phóng điện cục 58 5.1 Các bước thực 58 5.2 Đánh giá kết 59 CHƯƠNG IX THÍ NGHIỆM PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ (*) .59 Điều Mục đích .59 Điều Các yêu cầu 59 2.1 Sơ đồ thí nghiệm 59 Điều Trình tự thí nghiệm đo phóng điện cục 61 Điều Đánh giá kết 62 CHƯƠNG X ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN VÀ GĨC TỞN HAO ĐIỆN MƠI 62 Điều Đo điện trở cách điện 62 1.1 Mục đích 62 1.2 Các yêu cầu 62 1.3 Trình tự thí nghiệm 62 1.4 Đánh giá kết 64 Điều Đo góc tổn hao điện mơi tgδ 65 2.1 Mục đích 65 2.2 Các yêu cầu 65 2.3 Trình tự thí nghiệm 65 Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp 2.4 Đánh giá kết 67 Ghi chú: (*) Hạng mục không bắt buộc điều kiện thiết bị không đáp ứng đủ yêu cầu phép đo trường I PHẠM VI ĐIỀU CHỈNH VÀ ĐỐI TƯỢNG ÁP DỤNG Điều Phạm vi điều chỉnh đối tượng áp dụng 1.1 Phạm vi điều chỉnh Quy trình quy định nội dung hạng mục liên quan đến công tác thí nghiệm trước lắp đặt, nghiệm thu, bảo dưỡng định kỳ, sau cố máy biến áp lực máy biến áp phân phối Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp 1.2 Đối tượng áp dụng Quy trình áp dụng EVN, đơn vị trực thuộc, đơn vị nghiệp, công ty EVN nắm giư 100% vốn điều lệ, Người đại diện phần vốn góp, cổ phần EVN doanh nghiệp khác Quy trình sở để Người đại điện phần vốn góp, cổ phần EVN có ý kiến việc xây dựng biểu thông qua áp dụng Quy trình thí nghiệm máy biến áp II TÀI LIỆU THAM KHẢO IEEE C57.12.90™-2006 Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power and Regulating Transformers ANSI C57.12.10-1988, American National Standard for Transformers 230 kV and Below, 833/958 through 8333/10 417 kVA, Single-Phase, and 750/862 through 60 000/80 000/100 000 kVA, Three-Phase without Load Tap Changing; and 3750/4687 through 60 000/80 000/100 000 kVA with Load Tap Changing - Safety Requirements.2 ANSI C57.12.20-1997, American National Standard for Overhead - Type Distribution Transformers 500 kVA and Smaller: High Voltage, 34 500 Volts and Below; Low Voltage 7970/13 800Y and Below - Requirements ANSI C57.12.22-1995, American National Standard for Transformers Pad-Mounted, Compartmental - Type, Self - Cooled, Three - Phase Distribution Transformers with High - Voltage Bushings, 2500 kVA and Smaller: High-Voltage, 34 500 GrdY/19 920 Volts and Below; Low Voltage, 480 Volts and Below - Requirements ANSI C57.12.24-1994, American National Standard for Transformers – Underground - Type Three – Phase Distribution Transformers, 2500 kVA and Smaller: High-Voltage, 34 500 GrdY/19 920 Volts and Below; Low Voltage, 480 Volts and Below Requirements ANSI C57.12.25-1990, American National Standard for Transformers Pad-Mounted, Compartmental- Type, Self-Cooled, Single-Phase Distribution Transformers with Separable Insulated High-Voltage Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp Connectors; High-Voltage, 34 500 GrdY/19 920 Volts and Below; LowVoltage, 240/120 Volts; 167 kVA and Smaller - Requirements ANSI C57.12.40-1994, American National Standard for Secondary Network Transformers - Subway and Vault Types (Liquid Immersed Requirements ANSI C63.2-1996, American National Standard for Electromagnetic Noise and Field Strength Instrumentation, 10 kHz to 40 GHz Specifications 10.ANSI C84.1-1995, American National Standard for Electric Power Systems and Equipment- Voltage Ratings (60 Hz) 11 ANSI Sl.4-1983 (Reaff 1997), American National Standard for Sound Level Meters 12.ANSI S1.11-1986 (Reaff 1998), American National Standard for Octave Band and Fractional-Octave-Band Analog and Digital Filters 13.IEEE Std 4TM-1995, IEEE Standard Techniques for High Voltage Testing 14.IEEE Std C57.12.00TM-2006, IEEE Standard General Requirements for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers 15.IEEE Std C57.12.23TM-1992 (Reaff 1999), IEEE Standard for Transformers - Underground-Type, Self - Cooled, Single-Phase Distribution Transformers With Separable, Insulated, High-Voltage Connectors; High-Voltage (24 940 GrdY/14 400 V and Below) and LowVoltage (240/120 V, 167 kVA and Smaller) 16.IEEE Std C57.12.26TM-1992, IEEE Standard for Pad-Mounted, Compartmental-Type, Self-Cooled, Three - Phase Distribution Transformers for Use With Separable Insulated High-Voltage Connectors (34 500 Grd Y/19 920 V and Below; 2500 kVA and Smaller) 17.IEEE Std C57.12.80TM-2002, IEEE Standard Terminology for Power and Distribution Transformers 18.IEEE Std C57.19.00TM-2004, IEEE Standard General Requirements and Test Procedures for Outdoor Power Apparatus Bushings Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp 19.IEEE Std C57.19.01TM-2000, IEEE Standard Performance Characteristics and Dimensions for Outdoor Apparatus Bushings 20.IEEE Std C57.98TM-1993 (Reaff 1999), IEEE Guide for Transformer Impulse Tests 21.IEEE Std C57.113TM-1991, IEEE Guide for Partial Discharge Measurement in Liquid-Filled Power Transformers and Shunt Reactors 22 IEC 60076-1-2000 Part 1: General 23 IEC 60076-3-2000 Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air 24.IEC 60076-4-2002 Guide to the lightning impulse and switching impulse testing - Power transformers and reactors 25 Quy chuẩn Quốc gia kỹ thuật điện tập 5: QCVN QTĐ-5:2009BCT 26 Quy trình vận hành sửa chưa máy biến áp 1997 Tổng công ty điện lực Việt Nam 27.Tiêu chuẩn thí nghiệm bàn giao thiết bị điện Trung Quốc GB 50150-2006 28.Hopмы Иcпытaния Liên Xô (cũ) 1978 Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực Phần I: Máy biến áp III NỘI DUNG QUY TRÌNH CHƯƠNG I CÁC QUY ĐỊNH CHUNG Điều Các định nghĩa thuật ngư Các định nghĩa thuật ngư sau sử dụng Quy trình Bộ điều áp tải (on load tap changer): thiết bị bao gồm dao lựa chọn, tiếp điểm dập hồ quang, sử dụng để thay đổi nấc phân áp MBA mang tải Kí hiệu: OLTC (IEC) Các thí nghiệm khác (other tests): thí nghiệm xác định theo tiêu chuẩn cho riêng sản phẩm, người đặt hàng thêm vào thí nghiệm thiết kế thí nghiệm thơng thường (ví dụ: xung, hệ số công suất cách điện, độ ồn nghe được) Chú ý: Tiêu chuẩn yêu cầu tổng quát cho MBA (như IEEE Std C57.12.002006) phân chia loại thí nghiệm khác “thông thường”, “thiết kế”, “khác” phụ thuộc vào vào kích cỡ, điện áp loại MBA kể đến Các thí nghiệm thơng thường (routine tests): thí nghiệm nhà sản xuất thực để quản lí chất lượng tất thiết bị, mẫu đại diện, phần tử vật liệu yêu cầu, để chứng minh q trình sản xuất sản phẩm theo đặc tính kĩ thuật thiết kế Cách điện không tự phục hồi (non-self-restoring insulation): cách điện mà đặc tính cách điện bị khơng thể phục hồi hồn tồn sau phóng điện có ngun nhân đặt điện áp; cách điện loại không thiết cách điện Cách điện (external insulation): cách điện bề mặt khơng khí xung quanh Cách điện (internal insulation): cách điện không tiếp xúc trực tiếp với điều kiện môi trường Cách điện tự phục hồi (self-restoring insulation): cách điện phục hồi hồn tồn đặc tính cách điện sau xảy phóng điện có nguyên nhân đặt điện áp Cách điện đồng cuộn dây máy biến áp (uniform insulation of a transformer winding): cách điện cuộn dây từ đầu đến cuối cuộn dây có mức cách điện Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực 10 Phần I: Máy biến áp 245 245 550 950 1050 1175 395 460 510 1300 550 570 1425 550 550 630 1550 680 1675 550 710 1800 CHƯƠNG VIII THÍ NGHIỆM CHỊU ĐỰNG QUÁ ĐIỆN ÁP CẢM ỨNG(*) Điều Mục đích Kiểm tra mức chịu đựng điện áp cảm ứng cách điện vòng dây dọc theo dây quấn thí nghiệm, đồng thời kiểm tra cách điện giưa cuộn dây pha với nhau, với lõi thép nấc phân áp Điều Các yêu cầu Các yêu cầu thí nghiệm chịu đựng điện áp cảm ứng tuân theo yêu cầu Điều 43 Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực 55 Phần I: Máy biến áp Điều Trình tự thí nghiệm 3.1 Các cuộn dây cách điện đồng Sơ đồ đấu nối phải tạo điện áp thí nghiệm hai lần điện áp danh định, điện áp cảm ứng đầu cực cuộn dây không vượt điện áp chịu đựng thí nghiệm điện áp tăng cao tần số công nghiệp ngắn hạn Điện áp đo giưa đầu cực với đất giưa đầu cực cuộn dây hạ áp biến điện áp; hoăc sử dụng đầu phân chia điện dung sứ xuyên (ti sứ) phía cao áp để đo điện áp Điện áp điều chỉnh cho giá trị trung bình điện áp đo từ đầu cực với đất giưa đầu cực giá trị điện áp thí nghiệm yêu cầu Tiến hành thí nghiệm Bước 1: đấu nối sơ đồ thí nghiệm hình 8.1 Bước 2: điện áp xoay chiều đưa vào đầu dây cuộn dây hạ áp, cuộn dây khác để hở mạch Chú ý: đầu phân áp điều áp tải điều áp không điện lựa chọn cho điện áp tất cuộn dây q trình thí nghiệm gần với điện áp thí nghiệm danh định Dạng điện áp gần sóng hình sin tốt, điện áp đo giá trị đỉnh điện áp thí nghiệm chia cho Tần số điện áp cung cấp cần phải đủ lớn để mật độ từ thông khơng vượt q giới hạn cho phép, tránh tăng dòng điện từ hố q mức thí nghiệm Bước 3: điện áp nâng từ ¼ U tn (điện áp thí nghiệm) nhỏ đến Utn Tốc độ tăng điện áp từ 75% Utn đến Utn khoảng 2% Utn giây Thời gian thí nghiệm điện áp thử cao 60 giây kể tăng gấp đôi tần số quy định Khi tần số vượt hai lần tần số quy định, thời gian thí nghiệm tính bằng: f 50 ttn = dm ×120( s) = ×120( s ) (nhưng không nhỏ 15 giây) (8.1) ftn f tn Trong fđm: tần số danh định (50Hz) ftn : tần số thí nghiệm Chú ý: thời gian bao gồm thời gian đưa điện áp lên đến điện áp thí nghiệm thời gian giảm điện áp lớn kết hợp phép đo (hoặc thí nghiệm) phóng điện cục (PD) tiến hành đồng thời với thí nghiệm điện áp cảm ứng Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực 56 Phần I: Máy biến áp Bước 4: kết thúc thí nghiệm cần giảm điện áp giá trị nhỏ ¼ U tn thấp trước ngắt mạch G1 T1 T3 GS P1 1B 3A 1C 3B L A 1N 1A T2 P2 V E 2A 3C 2B T4 2C 2N P3 V V P4 Hình 8.1: Sơ đồ thí nghiệm chịu đựng q điện áp cảm ứng (tham khảo) G1: nguồn điều chỉnh; T1: máy biến áp tăng áp; T2: máy biến áp thí nghiệm; T3: máy biến dòng; T4: máy biến áp đo lường; L: điện kháng bù; E: phân áp; P : Amperre met; P : Voltmet; P : Voltmet (đo giá trị hiệu dụng); P : Voltmet (đo giá trị đỉnh) 3.2 Các cuộn dây cách điện không đồng Hinh 8.1 biểu diễn sơ đồ thí nghiệm chịu đựng điện áp cảm ứng cuộn dây cách điện không đồng máy biến áp ba pha, cấp cách điện đầu cực trung tính cấp cách điện đầu cực pha khác Điện áp thí nghiệm đặt vào theo thứ tự pha riêng lẻ Giá trị điện áp đặt thí nghiệm pha với đất giá trị điện áp chịu đựng danh định Điều Đánh giá kết Trong thời gian thí nghiệm cần ý theo dõi dấu hiệu bất thường xuất Tất dấu hiệu cần kiểm tra kỹ, cần thiết lặp lại thí nghiệm cách thực thí nghiệm khác để xác định nguyên nhân Máy biến áp đạt yêu cầu chịu thử nghiệm suốt q trình thử khơng có phóng điện dấu hiệu bất thường Quy trình thí nghiệm máy biến áp lực 57 Phần I: Máy biến áp Điều Thí nghiệm điện áp cảm ứng kết hợp đo phóng điện cục 5.1 Các bước thực ×U , tăng đến 1,1×Um/ giư giá trị phút để kiểm tra khơng có vấn đề phóng điện cục tồn Bước 1: điện áp tăng từ cấp không Bước 2: điện áp tăng tới cấp nâng cao U giư nguyên thời gian phút Bước 3: điện áp tăng tiếp đến U giư giá trị thời gian thí nghiệm tính tốn theo công thức (8.1) Bước 4: giảm xuống U2, giư nguyên 30 phút với Um < 300kV 60 phút với Um ≥ 300kV Bước 5: giảm xuống 1,1×Um/ , giư ngun phút Bước 6: điện áp phải giảm đến giá trị nhỏ ×U trước cắt điện nguồn thí nghiệm C D B U1 E A U2 1,1Um U2 1,1Um U start