Điện trở tiếp xúc là điện trở hình thành khi hai dây dẫn tiếp xúc hoặc được kết nối với nhau. Khi diện tích bề mặt tiếp xúc giảm và bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa, điện trở tiếp xúc sẽ tăng mạnh. Kích thước của điện trở tiếp xúc tỷ lệ thuận với nhiệt độ, và điện trở có liên quan đến nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, điện trở tăng. Kết quả là, điện trở tiếp xúc và nhiệt độ sẽ tăng theo chu kỳ. Điện trở tiếp xúc của mạch vòng dòng điện làm tăng điện trở mạch thứ cấp của máy biến dòng, sai số đo của máy biến dòng tăng lên, và sụt áp do điện trở tiếp xúc của mạch vòng điện áp cũng tăng.
1 Phân tích ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc đến mạch thứ cấp điện
1.1 Ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc trong mạch vòng dòng điện
Có nhiều mạch vòng dòng điện trong mạch dòng điện thứ cấp của hệ thống điện thuộc loại kết nối cắm và ổ cắm. Phương pháp kết nối như vậy sẽ làm tăng đáng kể điện trở tiếp xúc tại điểm nối, gây ra mối đe dọa lớn đến hoạt động chính xác của bảo vệ rơle. Tỷ số dòng điện của mạch vòng dòng điện tăng lên, và điện trở tiếp xúc quá mức cũng có thể gây ra hư hỏng thiết bị, cháy nổ và các sự cố khác do nhiệt.
Ví dụ, trong quá trình đại tu máy phát số 1 tại nhà máy nhiệt điện Đại Đường vào tháng 10 năm 2021, người ta phát hiện mối nối của máy biến dòng pha thứ nhất ở phía cao áp của máy biến áp số 1 bị lỏng, khiến điện trở mạch vòng tối đa đạt 42Ω, nhưng giá trị tối thiểu lại nhỏ hơn 2Ω, và dòng điện được tính toán theo trường hợp nghiêm trọng nhất. Đối với đường cong sai số 10% của máy biến dòng, khi bảo vệ so lệch máy biến áp chính có dòng ngắn mạch đi qua lớn nhất, điện áp mạch thứ cấp của máy biến dòng là 4800V, và đường cong đặc tính vôn-ampe của máy biến dòng bão hòa ở khoảng 300V. Tính toán sai số của máy biến dòng với dòng định mức thứ cấp của máy biến dòng là 2A, điện áp mạch thứ cấp khoảng 500V, vượt xa đường cong đặc tính vôn-ampe của máy biến dòng là 300V. Từ phân tích có thể thấy rằng mạch dòng điện được kết nối bằng cắm và ổ cắm hoàn toàn không đáp ứng được yêu cầu của hiện trường, và phải được sửa đổi trong thời gian ngừng máy. Ngay cả sau khi điều chỉnh phần kết nối vào thời điểm đó, điện trở một chiều của máy biến dòng đạt chuẩn, nhưng vì dây dẫn của kết nối dài, dây dẫn phải chịu đựng gió mưa ngoài trời, và người trên máy biến áp có thể dễ dàng chạm vào dây dẫn, mưa và độ ẩm xâm nhập. Gỉ sét và oxy hóa bên trong đầu nối sẽ làm trầm trọng thêm sự gia tăng điện trở tiếp xúc. Ở đầu máy phát của buồng máy và máy biến dòng điểm trung tính tại điểm kết nối, nhân viên có thể dễ dàng tiếp cận dây dẫn, và rung động của nền máy phát có thể gây ra sự thay đổi đáng kể điện trở tiếp xúc của kết nối bất cứ lúc nào.
1.2 Ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc trong mạch thứ cấp điện áp
Phía hạ áp của máy biến điện áp về cơ bản là cầu chì và aptomat, cả hai đều có vấn đề về điện trở tiếp xúc. Ảnh hưởng lớn nhất là mạch đo đếm của công tơ điện máy phát. Khi sụt áp do điện trở tiếp xúc của hộp cầu chì và aptomat là 1V, và điện áp định mức hạ áp của máy biến điện áp là 57V, nó sẽ gây ra tổn thất 1,75% trong tính tiền điện. Đặc biệt, máy biến điện áp thanh cái 110kV có tải lớn, dòng điện mạch thứ cấp lớn, và sụt áp do điện trở tiếp xúc của hộp cầu chì và aptomat lớn hơn, ảnh hưởng trực tiếp đến đo lường điện năng hòa lưới. Vì máy biến điện áp thanh cái máy phát và máy biến điện áp thanh cái cao áp được tách biệt cho bảo vệ, đo lường, và kiểm tra, sai số của điện áp yêu cầu cho bảo vệ có thể cao hơn, do đó ảnh hưởng đến bảo vệ có thể bỏ qua.
Thứ hai, máy biến áp điện áp thanh cái 6kV của nhà máy điện tính toán công suất của máy biến áp điện hạ áp của từng nhà máy điện. Việc đo lường, kiểm tra và bảo vệ máy biến áp điện áp thanh cái 6kV không tách rời khỏi mạch thứ cấp, do đó tải của cầu chì máy biến áp điện áp thanh cái 6kV và công tắc không khí rất lớn, và ảnh hưởng của sụt áp do điện trở tiếp xúc đối với bảo vệ, đo lường và kiểm tra không thể bỏ qua. Nếu dòng tải của cầu chì máy biến áp điện áp thanh cái 6kV và công tắc không khí được tính là 0.5A, và điện trở tiếp xúc được tính là 20Ω, thì sụt áp do điện trở tiếp xúc gây ra sẽ đạt khoảng 10V, đây không phải là tình huống nghiêm trọng nhất. Cầu chì máy biến áp điện áp thanh cái 6kV và công tắc không khí có điện trở tiếp xúc lớn do tải thứ cấp lớn, và dễ dàng quá nhiệt dẫn đến cầu chì cháy và công tắc ngắt. Hầu hết các máy biến áp điện áp 6kV đều được trang bị phích cắm thứ cấp. Nếu tiếp xúc cắm và rút không tốt, khả năng xảy ra hậu quả nghiêm trọng là rất cao. Ví dụ, PT đo máy phát nên được sử dụng trong mạch song song cùng thời điểm, và đồng hồ đo, công tơ điện, và một số bảo vệ của nó cũng được sử dụng. Dòng tải đạt 0.5A, và điện trở tiếp xúc đạt 40-50Ω theo điện trở tiếp xúc nêu trên, và sai số đo điện áp vòng lặp sẽ là 20-25V, việc kết nối song song các máy phát sẽ gây ra kết nối lưới không đồng bộ nghiêm trọng. **1.3 Ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc trong mạch DC** Ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc trong mạch DC chủ yếu là điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm rơ-le. Do điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ô nhiễm, v.v., các tiếp điểm của rơ-le sẽ bị oxy hóa và gỉ sét, và các tiếp điểm của rơ-le sẽ bị biến dạng do rung động và các lý do khác. Những điều này sẽ gây ra sự thay đổi mạnh mẽ trong điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm rơ-le. Lớp oxy hóa của một số tiếp điểm rơ-le quá dày. Điện trở cuộn dây của một số rơ-le rất nhỏ. Ví dụ, cuộn dây khởi động dòng điện và cuộn dây giữ dòng điện của rơ-le chống nhảy thường là 1~2Ω. Cuộn dây giữ dòng điện được kết nối nối tiếp với các tiếp điểm của rơ-le. Nếu điện trở tiếp xúc của tiếp điểm quá lớn, nó sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của rơ-le. Điện trở tiếp xúc của tiếp điểm rơ-le tăng, có thể gây ra tiếp điểm bị cháy và dính khi dòng điện lớn chạy qua, và tiếp điểm không trở về sau khi cuộn dây rơ-le mất điện. Công ty TNHH Nhiệt điện Đường Đàm Lạc Dương từng có hai rơ-le trung gian chuyển mạch điện áp thấp của máy biến áp điện áp thanh cái 110kV do dòng điện chạy qua lớn, gây ra tiếp điểm bị cháy và dính. Khi thanh cái ngừng hoạt động, vì hai máy biến áp điện áp thanh cái luôn song song, khi công tắc liên kết thanh cái được bật, thanh cái đang chạy sẽ nạp điện ngược lại cho thanh cái mất điện thông qua hai máy biến áp điện áp song song, và cầu chì máy biến áp điện áp của hai thanh cái bị cháy. Trong bảo vệ rơ-le của hệ thống điện, sự cố tiếp điểm rơ-le hơi dính do điện trở tiếp xúc của tiếp điểm rơ-le quá lớn đã xảy ra nhiều lần. Hiện nay với sự phát triển của bảo vệ vi tính, nhân viên bảo vệ rơ-le hiện tại ngày càng ít hiểu biết về rơ-le điện từ, và không chú ý đủ đến việc kiểm tra rơ-le điện từ. Có nhiều hiện tượng, do đó sự thay đổi của điện trở tiếp xúc của rơ-le về cơ bản không hoàn toàn. Ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc trong mạch DC cũng được phản ánh trong công tắc của công tắc nguồn hệ thống DC và các công tắc nguồn và cầu chì nguồn của từng nhánh. Khi điện trở tiếp xúc của công tắc nguồn và cầu chì nguồn của từng nhánh hệ thống DC tương đối lớn, khi nhiều thiết bị đóng và ngắt đồng thời trong nhánh, điện áp DC tại cuộn dây ngắt và đóng của thiết bị sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp. Nếu điện trở tiếp xúc của công tắc nguồn nhánh và cầu chì nguồn là 5Ω, và xảy ra hành động bảo vệ điện áp thấp thanh cái 6kV, giả sử có 10 công tắc động cơ cần ngắt, và dòng ngắt của mỗi công tắc là 1A, sụt áp của điện trở tiếp xúc sẽ đạt 50V tại thời điểm này. Rất có thể ảnh hưởng đến việc ngắt bình thường của thiết bị.
2 Biện pháp và giải pháp đối với điện trở tiếp xúc lớn trong mạch thứ cấp
(1) Tận dụng cơ hội dừng máy để thay đổi kết nối cắm-rút của máy biến áp máy phát thành kết nối trực tiếp qua đầu nối đấu dây. Lắp đặt một hộp nối chống mưa bụi tại điểm kết nối giữa máy biến dòng và mạch ngoài, và kết nối mạch bên trong máy biến dòng với mạch ngoài của ổ cái kín thông qua đầu nối đấu dây trong hộp. Ngắt các dây dẫn liên quan trên đầu nối khi cần tách máy biến dòng để bảo trì. Bảo vệ tổng hợp cho bảo vệ động cơ và bảo vệ máy biến áp nhà máy là loại cắm. Mỗi lần rút rồi cắm lại bảo vệ tổng hợp, phải ngắt kết nối trên đầu nối đấu dây. Điện trở mạch xoay chiều không được thay đổi quá nhiều trước và sau khi cắm/rút. .
Tất cả rơ-le điện từ dòng điện nên đo điện trở mạch xoay chiều của rơ-le trước và sau khi rút/cắm rơ-le. Kiên trì siết chặt tất cả các đầu nối dây của vòng lặp dòng điện mỗi lần. Kiên trì đo định kỳ điện trở kết nối của vòng lặp dòng điện.
Tuân thủ việc đo nhiệt độ và bảo trì hàng ngày đối với đầu nối đấu dây dòng điện và kết nối cắm-rút.
(2) Định kỳ đo điện áp rơi và dòng tải của máy biến áp điện áp thanh cái máy phát, mạch đo lường máy biến áp điện áp thanh cái cao áp, cầu chì máy biến áp điện áp thanh cái 6kV và hộp cầu chì của aptomat và chính aptomat. Sau mỗi lần sự cố mạch máy biến áp điện áp cũng cần kiểm tra kịp thời điện áp rơi trên hộp cầu chì và aptomat.
(3) Việc kiểm tra độ tin cậy tiếp điểm của rơ-le điện từ và kiểm tra cơ học các tiếp điểm bên trong rơ-le phải được thực hiện theo yêu cầu của quy trình kiểm tra. Nếu phát hiện tiếp điểm biến dạng, nên thay thế rơ-le kịp thời. Nếu điều chỉnh vẫn không đạt yêu cầu, nên thay thế rơ-le. Các rơ-le điện từ bên trong cần được kiểm tra cẩn thận theo quy trình kiểm tra dành cho rơ-le điện từ.
Trong mỗi đợt đại tu, kiểm tra điện trở tiếp xúc của dao cách ly nguồn hệ thống DC và của mỗi aptomat nhánh nguồn cùng cầu chì nguồn, đảm bảo đáp ứng yêu cầu quy định bảo trì. Đo điện áp rơi do điện trở tiếp xúc của dao cách ly nguồn hệ thống DC và của mỗi aptomat nhánh nguồn cùng cầu chì nguồn theo nhu cầu.
3 Kết luận
Căn cứ vào tính phổ biến và mức độ nghiêm trọng của điện trở tiếp xúc lớn trong mạch thứ cấp điện, cần tăng cường đo lường và bảo trì điện trở mạch trong quá trình bảo dưỡng thiết bị thứ cấp điện. Bổ sung các hạng mục đo điện trở mạch thứ cấp vào quy trình bảo trì hiện trường và hướng dẫn công việc, đồng thời tăng cường phân tích các điểm nguy hiểm có điện trở mạch lớn.
Các bài viết liên quan khác:
Tại sao kiểm tra điện trở tiếp xúc cần dòng điện 100A trở lên?
Mối nguy hiểm và cách xử lý điện trở tiếp xúc quá cao ở máy cắt hoặc thiết bị đóng cắt cao thế
Làm thế nào để đo điện trở tiếp xúc mà không làm thay đổi mạch điện?
Làm thế nào để kiểm tra chính xác điện trở tiếp xúc của thiết bị đóng cắt cao thế hoặc máy cắt?
Tại sao điện trở tiếp xúc quá cao lại xảy ra trong mạch điện thứ cấp?
Danh mục kiểm tra cho công tác nghiệm thu và bảo trì trạm biến áp 110kV/220kV là gì?
Công ty TNHH Thiết bị Máy biến áp Kingrun
Thêm các thiết bị kiểm tra máy biến áp từ Kingrun
