Điện trở một chiều của máy biến áp hoặc động cơ đề cập đến giá trị điện trở một chiều của từng pha cuộn dây. Mục đích đo điện trở một chiều là để kiểm tra xem có ngắn mạch giữa các vòng dây bên trong cuộn dây ba pha hay không. Bởi vì nếu xảy ra ngắn mạch giữa các pha bên trong máy biến áp, giá trị dòng ngắn mạch rất lớn, dễ làm cháy máy biến áp hoặc động cơ, hiện tượng sự cố cũng rõ ràng, và bề ngoài dễ đánh giá; tuy nhiên, nếu xảy ra ngắn mạch giữa các vòng dây của một trong các pha, dòng ngắn mạch Nếu giá trị nhỏ, bảo vệ khí của máy biến áp sẽ ngắt, nhưng rất khó để nhận biết liệu bản thân máy biến áp có bị lỗi hay không từ bề ngoài của máy biến áp.
Bằng cách đo điện trở một chiều của từng pha, có thể dễ dàng đánh giá liệu có xảy ra ngắn mạch giữa các vòng dây bên trong thông qua so sánh các giá trị điện trở ba pha: giá trị điện trở khác biệt rất lớn, khả năng xảy ra sự cố ngắn mạch giữa các vòng dây là rất cao; nếu cơ bản tương tự nhau, có thể loại trừ khả năng này.
Bởi vì theo cấu trúc của máy biến áp, các cuộn dây hầu như được cách điện bằng chất cách điện của chính dây dẫn. Nếu có khuyết tật trong xử lý cách điện, và máy biến áp có tải lớn, cách điện yếu rất có thể gây ra ngắn mạch giữa các vòng dây. Do đó, mục đích đo điện trở một chiều là để đánh giá liệu máy biến áp có bị ngắn mạch giữa các vòng dây hay không, điều này thuận tiện cho việc xử lý sự cố.
Mục đích đo điện trở một chiều của cuộn dây máy biến áp hoặc cuộn dây động cơ là để kiểm tra chất lượng hàn của các mối nối cuộn dây và liệu cuộn dây có bị ngắn mạch giữa các cuộn dây hay không; các vị trí tiếp xúc của công tắc chuyển nấc điện áp có tốt không và vị trí thực tế của các đầu ra có khớp không; liệu có đứt dây dẫn hay không. Dây bện và cuộn dây có bị đứt sợi. Khi máy biến áp được đại tu hoặc sau khi thay đổi vị trí đầu ra, hoặc sau khi sự cố đầu ra bị ngắn mạch, cần đo điện trở một chiều của cuộn dây cùng với ống bọc.
6 Trường Hợp Ngắn Mạch Máy Biến Áp Được Phát Hiện Bằng Kiểm Tra Điện Trở Một Chiều
Do đó, ngắn mạch cuộn dây của máy biến áp là một sự cố phổ biến, dẫn đến các vấn đề như dòng điện không ổn định, máy biến áp nóng lên và thiết bị bị hư hỏng. Sử dụng thiết bị đo điện trở một chiều để phát hiện ngắn mạch trong cuộn dây máy biến áp là một phương pháp phổ biến. Dưới đây là một trường hợp thực tế sử dụng thiết bị đo điện trở một chiều để tìm ra ngắn mạch trong cuộn dây bị lỗi của máy biến áp:
Trường hợp 1: Máy biến áp 16000kVA, 6.3kV, tỷ lệ mất cân bằng ba pha của cuộn dây hạ áp trước khi xử lý là 2,82%, tiến hành tách riêng ba pha cuộn dây thứ cấp và đo điện trở một chiều riêng biệt, pha B lớn hơn pha A và pha C 7,8%. Kiểm tra phát hiện dây dẫn đầu ra cuộn dây pha B hàn kém, một trong ba dây đồng dẹt bị đứt, băng vải trắng quấn 7-8 lớp bị cháy đen. Sau khi xử lý lại, điện trở một chiều bình thường, tỷ lệ mất cân bằng ba pha giảm xuống 0,005%.
Trường hợp 2: Máy biến áp 31500kVA, 10kV, tỷ lệ mất cân bằng điện trở một chiều tại nhà máy là 3,6%, trước khi vận hành là 2,5%, trong kiểm tra trước là 2,7%. Sau một sự cố ngắn mạch đột ngột, đo được tỷ lệ mất cân bằng là 3%. Sau 5 lần đóng cắt sốc, đo được tỷ lệ mất cân bằng điện trở một chiều là 42,8%. Kiểm tra phát hiện:
1) Có ngắn mạch giữa hai vòng dây tại đầu ra phía dưới của một cuộn dây hạ áp pha A, cách điện và tấm ngăn bị cháy.
2) Độ dịch chuyển dọc trục và hướng kính của cuộn dây bị ngắn mạch khoảng 20mm.
Trường hợp 3: Máy biến áp 120.000kVA, 220kV đã vận hành 25 năm. Năm 1991, phát hiện điện trở một chiều bất thường, tỷ lệ mất cân bằng đạt 4,2%.
Đo điện trở tiếp xúc của đầu nối tại đầu ra cuộn dây hạ áp, phát hiện đầu cực B và C tăng từ 10µΩ lên 300µΩ. Kiểm tra thấy đai ốc và vít trên hai mối nối của dây dẫn đầu ra cuộn dây hạ áp pha B và C bị chảy. Đai ốc và vòng đệm có vết cháy và điểm chảy.
Trường hợp 4: Máy biến áp 2000kVA, 63kV, kết quả thử nghiệm điện trở một chiều cho thấy tại vị trí đầu phân áp số 9, độ lệch điện trở một chiều là 9,8%. Kiểm tra phát hiện lực ép lò xo của bộ chuyển đổi đầu phân áp dưới tải không đủ, vít chưa siết chặt, cơ cấu chuyển mạch cơ khí không vào vị trí. Công tắc cực tính tiếp xúc ảo với điểm chung K, tiếp điểm có vết cháy do hồ quang, sau khi xử lý điện trở một chiều cân bằng.
Trường hợp 5: Máy biến áp SFPSL-120000/220 đã vận hành 18 năm, tất cả kết quả thử nghiệm trước đây bao gồm điện trở một chiều đều bình thường. Sau khi xảy ra sự cố phóng điện bề mặt trên CT phía 110kV, máy biến áp nhảy và cháy. Phân tích kết quả thử nghiệm điện trở một chiều, thấy tỷ lệ mất cân bằng điện trở từng pha đáp ứng yêu cầu của quy phạm đầy đủ. Trong kết quả thử nghiệm nửa đầu sự cố, mặc dù điện trở một chiều ba pha phía trung áp cân bằng, nhưng so với các năm trước ở cùng nhiệt độ, so với giá trị thử nghiệm trung bình, mỗi pha tăng khoảng 8,15% (cả cao áp và hạ áp không vượt quá 2%), cho thấy sứ đầu ra điểm trung tính phía trung áp có khuyết tật tiếp xúc kém, nhưng sau thử nghiệm không phân tích, vận hành bình thường không có dòng điện đi qua, sắc ký không phản ánh được cho đến khi xảy ra sự cố.
Trường hợp 6: Máy biến áp 120MVA, 220kV đột ngột nhảy do bảo vệ quá tải nhẹ/nặng và bảo vệ so lệch, phun dầu, phân tích sắc ký dầu là phóng điện hồ quang, có đặc tính liên quan đến cách điện rắn. Điện trở một chiều ba pha cuộn dây cao áp mất cân bằng, pha A lớn hơn hai pha B và C khoảng 12%. Nâng thùng máy biến áp lên phát hiện cuộn dây cao áp I pha A bị ngắn mạch giữa các vòng dây ở đoạn thứ 5 từ trên xuống và bị đứt. Tại sao sau khi ngắn mạch giữa các vòng dây bị đứt, điện trở một chiều cuộn dây chỉ tăng 12%? Điều này được xác định bởi cấu trúc cuộn dây. Cuộn dây máy biến áp có cấu trúc cao-thấp-cao, tức là lớp ngoài cùng là cuộn dây cao áp I, giữa là cuộn dây hạ áp, lớp trong cùng là cuộn dây cao áp II. Cao áp I và cao áp II nối tiếp tạo thành cuộn dây cao áp. Cụ thể, đầu O1 của cao áp I nối với đầu O của cao áp II, đầu A1 của cao áp I nối với đầu A2 của cao áp II, sau đó nối tiếp với cao áp II.
Số vòng dây của A1O1 hoặc A2O2 bằng nhau, chiếm khoảng 1/4 số vòng dây của AO1.
Giả sử điện trở mỗi đoạn có quan hệ sau:
RAO1=RAO2=4RA2O2=2RO1O=4RAA1/3
Trường hợp bình thường:
R(CA)=RO1O+RAO1/2=RAO1
Sau khi đoạn A1O1 bị đứt do sự cố
R(CA) = RO1O+RAA1/2+RA2O2
Tức là sau sự cố, điện trở cuộn dây cao áp lớn hơn khoảng 12,5% so với điều kiện bình thường.
Tương tự, có thể thấy nếu xảy ra ngắn mạch giữa các vòng dây ở cao áp I và dây bị đứt, điện trở cuộn dây cao áp sẽ tăng khoảng 27%. Đối với máy biến áp cấu trúc cao-thấp thông thường, ngắn mạch giữa các vòng dây bị đứt ở khu vực cao áp, điện trở cuộn dây cao áp tăng khoảng 80%. Theo kinh nghiệm và tính toán trên, dựa vào sự thay đổi điện trở có thể phán đoán sơ bộ khu vực sự cố. Tất nhiên, có rất ít trường hợp sau ngắn mạch giữa các vòng dây mà dây không bị đứt hoàn toàn, điện trở một chiều cuộn dây không thay đổi đáng kể.
Thông qua kết quả kiểm tra, kỹ sư điện đã xác nhận sự cố ngắn mạch trong cuộn dây máy biến áp và kịp thời sửa chữa. Cuối cùng, máy biến áp đã có thể hoạt động bình thường trở lại, đảm bảo nguồn điện ổn định cho hệ thống điện.
Phương pháp đo như sau:
(1) Phương pháp dùng ampe kế, vôn kế. Còn gọi là phương pháp sụt áp, nguyên lý là cho dòng điện một chiều chạy qua điện trở cần đo, đo điện áp rơi trên điện trở đó, rồi tính ra giá trị điện trở cần đo theo định luật Ohm. Do điện trở trong của ampe kế và vôn kế sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo, nên cần cân nhắc kỹ cách kết nối chúng vào mạch đo.
(2) Phương pháp cầu cân bằng. Đây là phương pháp đo điện trở cuộn dây một chiều dựa trên nguyên lý cân bằng cầu. Cầu cân bằng thường dùng có hai loại: cầu đơn và cầu kép. Khi đo điện trở cuộn dây một chiều của máy biến áp, cần thực hiện sau khi máy biến áp đã ngắt điện và tháo dây dẫn cao áp. Đối với máy biến áp điện lực công suất lớn, dung lượng lớn, hằng số thời gian nạp τ của mạch nối tiếp rất lớn, khiến mỗi lần đo phải chờ rất lâu để chỉ số dòng điện và điện áp ổn định, do đó hiệu suất làm việc rất thấp, và thường phải sử dụng thiết bị đặc biệt (như nguồn điện dòng không đổi) thay cho nguồn điện trong thử nghiệm, điều này có thể giảm đáng kể thời gian thử nghiệm.
Tiêu chuẩn đo điện trở cuộn dây một chiều của máy biến áp là: Đối với máy biến áp trên 1600 KVA, sai lệch điện trở giữa các pha cuộn dây không được vượt quá 2% giá trị trung bình ba pha, và không có dây dẫn trung tính. Sai lệch giữa các dây không được lớn hơn 1% giá trị trung bình ba pha. Đối với máy biến áp 1600kva trở xuống, sai lệch giữa các pha thường không quá 4% giá trị trung bình ba pha, sai lệch giữa các dây thường không quá 2% giá trị trung bình ba pha. So sánh với giá trị đo được trước đó, sự thay đổi không được vượt quá 2%.
Các bài viết liên quan khác:
Bộ Sưu Tập Nhóm Vector Máy Biến Áp Đầy Đủ Nhất Kèm Sơ Đồ Đấu Nối Cuộn Dây
Điện Trở Cuộn Dây Một Chiều Của Máy Biến Áp Quan Trọng Như Thế Nào?
Top 6 Thiết Bị Thử Điện Trở Cuộn Dây Máy Biến Áp Trên Toàn Cầu (Bao Gồm Giá)
Cách Thử Điện Trở Cuộn Dây Khác Nhau Trên CT và PT Như Thế Nào?
Sự Khác Biệt Giữa Điện Trở Một Chiều và Điện Trở Cách Điện Là Gì và Cách Thử Chúng?
8 Mẹo Để Cải Thiện Độ Chính Xác Khi Đo Điện Trở Một Chiều
Tại Sao Điện Trở Cuộn Dây Đo Được Luôn Không Chính Xác? Có Thể Bạn Đã Bỏ Qua 6 Điểm Quan Trọng Này
Công Ty TNHH Thiết Bị Máy Biến Áp Kingrun.
Thêm Máy Kiểm Tra Biến Áp từ Kingrun
