6 thử nghiệm điện cho Transformers dòng giải thích
Bởi
Ngày 12 tháng 5 năm 2017
3 Bình luận
Ngày 12 tháng 5 năm 2017
3 Bình luận
Điều cần thiết là kiểm tra và kiểm tra máy biến dòng và các dụng cụ được kết nối của chúng theo định kỳ. Tín dụng hình ảnh: ABB
Máy biến áp hiện nay đóng một vai trò quan trọng trong việc giám sát và bảo vệ hệ thống điện. CT là máy biến áp dụng cụ được sử dụng để chuyển đổi dòng điện sơ cấp thành dòng thứ cấp giảm để sử dụng với đồng hồ đo, rơle, thiết bị điều khiển và các dụng cụ khác.
Tầm quan trọng của các thử nghiệm máy biến áp thường được đánh giá thấp. Máy biến áp dòng cho mục đích đo sáng phải có độ chính xác cao để đảm bảo thanh toán chính xác trong khi những máy biến áp được sử dụng để bảo vệ phải phản ứng nhanh và chính xác trong trường hợp xảy ra lỗi.
Rủi ro như máy biến áp dụng cụ gây nhầm lẫn cho đo sáng và bảo vệ, hoặc trộn lẫn các kết nối có thể được giảm đáng kể bằng cách thử nghiệm trước khi sử dụng ban đầu. Đồng thời, những thay đổi điện trong CT, ví dụ gây ra bởi cách điện lão hóa, có thể được xác định ở giai đoạn đầu.
Vì những lý do này và hơn thế nữa, điều cần thiết là kiểm tra và hiệu chỉnh máy biến dòng và các dụng cụ được kết nối của chúng theo định kỳ. Có 6 thử nghiệm điện nên được thực hiện trên CT để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy dịch vụ tối ưu:
Nội dung
- Bai kiểm tra tỉ lệ
- Kiểm tra phân cực
- Thử nghiệm kích thích (Saturation)
- Kiểm tra điện trở cách điện
- Kiểm tra điện trở cuộn dây
- Kiểm tra gánh nặng
1. Kiểm tra tỷ lệ
Tỷ lệ CT được mô tả là tỷ lệ của đầu vào dòng chính với đầu ra dòng thứ cấp ở mức đầy tải. Ví dụ, một CT có tỷ lệ 300: 5 sẽ tạo ra 5 ampe dòng thứ cấp khi 300 ampe chảy qua sơ cấp.
Nếu dòng điện chính thay đổi, đầu ra dòng thứ cấp sẽ thay đổi tương ứng. Ví dụ: nếu 150 ampe chảy qua một sơ cấp 300 amp định mức thì đầu ra dòng thứ cấp sẽ là 2,5 amps .
(300: 5 = 60: 1) (150: 300 = 2.5: 5)
Không giống như máy biến áp hoặc điện áp , máy biến dòng dòng chỉ có một hoặc rất ít vòng quay làm cuộn sơ cấp. Cuộn dây sơ cấp này có thể là một vòng phẳng đơn, một cuộn dây nặng được quấn quanh lõi hoặc chỉ là một dây dẫn hoặc thanh cái được đặt qua một lỗ trung tâm.
Một thử nghiệm tỷ lệ CT có thể được thực hiện bằng cách tiêm một dòng sơ cấp và đo đầu ra dòng, hoặc bằng cách tiêm một điện áp thứ cấp và đo điện áp sơ cấp cảm ứng. Ảnh: TestGuy.
Thử nghiệm tỷ lệ được tiến hành để chứng minh rằng tỷ lệ của CT được chỉ định và để xác minh tỷ lệ này là chính xác tại các vòi khác nhau của CT đa chạm. Tỷ số lần lượt tương đương với tỷ lệ điện áp của máy biến thế và có thể được biểu thị như sau:
N2 / N1 = V2 / V1
- N2 và N1 là số vòng của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp
- V2 và V1 là số đọc điện áp bên thứ cấp và sơ cấp
Các thử nghiệm tỷ lệ được thực hiện bằng cách áp dụng một điện áp phù hợp (dưới độ bão hòa) cho thứ cấp của CT được thử nghiệm trong khi điện áp phía sơ cấp được đo để tính tỷ số lần lượt từ biểu thức trên.
NGUY HIỂM: Hãy thận trọng khi tiến hành kiểm tra tỷ lệ CT và KHÔNG áp dụng điện áp đủ cao để làm cho máy biến áp bão hòa. Áp dụng một điện áp bão hòa sẽ dẫn đến kết quả không chính xác.
2. Kiểm tra phân cực
Độ phân cực của CT được xác định theo hướng cuộn dây quấn quanh lõi máy biến áp ( theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ ) và bằng cách dẫn các dây dẫn ra khỏi vỏ CT. Tất cả các máy biến dòng là phân cực trừ và nên có các chỉ định sau để xác định trực quan hướng của dòng chảy:
- H1 - chính dòng, dòng đối mặt với hướng
- H2 - dòng điện sơ cấp, hướng đối diện tải
- X1 - dòng thứ cấp
Một CT được thử nghiệm được coi là có cực tính chính xác nếu hướng dòng điện tức thời cho dòng điện sơ cấp và thứ cấp ngược chiều nhau. Ảnh: TestGuy.
Các cực tính trên CT chỉ định các hướng tức thời tương đối của dòng điện. Các thử nghiệm cực chứng minh rằng sự chỉ đạo dự đoán của thứ cấp CT dòng (để lại) là chính xác cho một hướng nhất định của dòng điện sơ cấp (vào).
Chú ý quan sát cực tính thích hợp là rất quan trọng khi lắp đặt và kết nối máy biến dòng với rơle công suất và rơle bảo vệ . Đồng thời, dòng điện chính đang đi vào thiết bị đầu cuối chính, dòng thứ cấp tương ứng sẽ rời khỏi thiết bị đầu cuối thứ cấp được đánh dấu tương tự.
Một CT được thử nghiệm được coi là có cực tính chính xác nếu hướng dòng điện tức thời cho dòng điện sơ cấp và thứ cấp ngược chiều nhau. CT Polarity rất quan trọng khi CT đang được sử dụng cùng nhau trong các ứng dụng một pha hoặc ba pha.
Hầu hết các thiết bị kiểm tra CT hiện đại có khả năng tự động thực hiện kiểm tra tỷ lệ bằng cách sử dụng thiết lập đạo trình kiểm tra đơn giản hóa và sẽ hiển thị cực tính là chính xác hoặc không chính xác. Phân cực CT được xác minh thủ công bằng cách sử dụng pin 9V và vôn kế tương tự với quy trình kiểm tra sau:
Các dấu hiệu trên máy biến áp dòng đôi khi bị nhà máy áp dụng sai. Bạn có thể xác minh cực tính của CT trong trường bằng pin 9V. Ảnh: TestGuy.
Quy trình xét nghiệm phân cực CT
- Ngắt kết nối tất cả nguồn trước khi kiểm tra và kết nối vôn kế tương tự với cực thứ cấp của CT cần kiểm tra. Đầu cực dương của đồng hồ được kết nối với đầu cuối X1 của CT trong khi đầu cực âm được kết nối với X2.
- Chạy một đoạn dây qua phía cao của cửa sổ CT và ngay sau đó tiếp xúc với đầu cực dương của pin 9 volt đến phía H1 (đôi khi được đánh dấu bằng dấu chấm) và đầu âm ở phía H2. Điều quan trọng là tránh tiếp xúc liên tục, sẽ làm đoản mạch pin.
- Nếu phân cực là chính xác, tiếp xúc nhất thời gây ra một độ lệch nhỏ trong đồng hồ analog theo hướng tích cực. Nếu độ võng là âm, cực tính của máy biến dòng bị đảo ngược. Các đầu cuối X1 và X2 cần được đảo ngược và thử nghiệm có thể được thực hiện.
Lưu ý: Phân cực không quan trọng khi kết nối với ampe kế và vôn kế. Phân cực chỉ quan trọng khi kết nối với wattmeters, watt-giờ mét, varmeter và rơle loại cảm ứng. Để duy trì tính phân cực, phía H1 của CT phải hướng về nguồn năng lượng; thì đầu cuối thứ cấp X1 là kết nối phân cực.
3. Thử nghiệm kích thích (Saturation)
Khi CT "bão hòa", đường dẫn từ bên trong CT hoạt động giống như một mạch ngắn trên đường truyền. Hầu như tất cả năng lượng được cung cấp bởi cuộn sơ cấp bị đẩy ra khỏi cuộn thứ cấp và được sử dụng tạo ra từ trường bên trong CT.
Kiểm tra độ bão hòa cho máy biến áp dòng xác định điểm đầu gối định mức theo tiêu chuẩn IEEE hoặc IEC, điểm tại đó máy biến áp không còn có thể tạo ra dòng điện theo tỷ lệ quy định.
Các thử nghiệm kích thích được thực hiện bằng cách đặt điện áp xoay chiều vào cuộn dây thứ cấp của CT và tăng điện áp theo các bước cho đến khi CT ở trạng thái bão hòa. Điểm "Đầu gối" được xác định bằng cách quan sát mức tăng điện áp nhỏ gây ra sự gia tăng lớn trong dòng điện.
Điện áp thử nghiệm được giảm từ từ về 0 để khử từ tính CT. Các kết quả thử nghiệm được vẽ trên đồ thị logarit (log ‐ log) và được đánh giá dựa trên thời gian chuyển đổi giữa hoạt động bình thường và bão hòa.
Các thử nghiệm kích thích được thực hiện bằng cách đặt điện áp xoay chiều vào cuộn dây thứ cấp của CT và tăng điện áp theo các bước cho đến khi CT ở trạng thái bão hòa. Ảnh: TestGuy.
Đường cong kích thích xung quanh các điểm mà dòng điện nhảy lên để tăng điện áp nhỏ; là rất quan trọng để so sánh các đường cong với các đường cong được công bố hoặc các đường cong CT tương tự. Các kết quả thử nghiệm kích thích nên được so sánh với dữ liệu của nhà sản xuất được công bố hoặc các bản ghi trước đó để xác định bất kỳ sai lệch nào so với các đường cong thu được trước đó.
IEEE định nghĩa độ bão hòa là "điểm mà tiếp tuyến nằm ở góc 45 độ so với các ampe thú vị thứ cấp". Còn được gọi là điểm "đầu gối". Thử nghiệm này xác minh rằng CT có xếp hạng chính xác chính xác, không có các vòng ngắn trong CT và không có mạch ngắn nào xuất hiện trong cuộn dây sơ cấp hoặc thứ cấp của CT được thử nghiệm.
4. Kiểm tra điện trở cách điện
Cách điện giữa cuộn dây máy biến áp dòng và cuộn dây với mặt đất cần được kiểm tra độ bền điện môi trong khi thực hiện kiểm tra CT toàn diện. Ba thử nghiệm được thực hiện để xác định tình trạng cách điện của CT được thử nghiệm:
- Sơ cấp đến thứ cấp : Kiểm tra tình trạng cách điện giữa cao đến thấp.
- Sơ cấp với mặt đất : Kiểm tra tình trạng cách điện giữa cao với mặt đất.
- Thứ cấp với mặt đất : Kiểm tra tình trạng cách điện giữa thấp đến mặt đất.
Chỉ số điện trở cách điện nên duy trì khá ổn định trong một khoảng thời gian. Việc giảm mạnh xu hướng của các giá trị điện trở cách điện hướng đến sự xuống cấp của vật liệu cách nhiệt và cần phải điều tra thêm để chẩn đoán vấn đề.
Các thử nghiệm cách điện trên các máy biến áp dòng có định mức 600V trở xuống thường được thực hiện ở 1000VDC . Trước khi thử nghiệm, rút ngắn cuộn dây sơ cấp của CT được thử bằng cách kết nối H1 và H2, sau đó rút ngắn cuộn dây thứ cấp của CT được thử bằng cách kết nối X1 và X2-X5.
Loại bỏ mặt đất trung tính và cách ly CT khỏi mọi gánh nặng liên quan. Sau khi cuộn dây ngắn, CT sẽ là một mẫu ba thiết bị đầu cuối.
Ba thử nghiệm điện trở cách điện được thực hiện để xác định tình trạng cách điện của CT được thử nghiệm. Ảnh: TestGuy.
Các giá trị thử nghiệm điện trở cách điện cho CT nên được so sánh với các giá trị tương tự thu được với các thử nghiệm trước đó. Bất kỳ sai lệch lớn trong các bài đọc lịch sử nên gọi để điều tra thêm.
ANSI / NETA MTS-2019 Bảng 100.5 Chỉ định điện trở cách điện tối thiểu 500 Megohms ở 1000VDC đối với cuộn dây máy biến áp có định mức 600V trở xuống. Tham khảo mục 7.10.1 để biết thêm thông tin.
Điện trở cách điện tối thiểu thường được chấp nhận là 1 Megohm. Bất kỳ cách đọc nào trong Megohms đều được coi là cách nhiệt tốt, tuy nhiên, đó là xu hướng của kết quả kiểm tra cách điện mang lại điều kiện thực sự của cách điện CT.
Chỉ số cách điện bị ảnh hưởng rất lớn bởi nhiệt độ mẫu. Nếu việc đọc được so sánh với các lần đọc trước đó, các yếu tố hiệu chỉnh thích hợp cần được áp dụng, nếu được thực hiện trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau trước khi đưa ra bất kỳ kết luận nào.
5. Kiểm tra điện trở cuộn dây
Đo điện trở cuộn dây DC là một phép đo quan trọng trong việc tiếp cận điều kiện, trạng thái và độ chính xác thực sự của CT. Điện trở cuộn dây trong CT sẽ thay đổi trong một khoảng thời gian tùy thuộc vào tuổi mẫu vật, cách sử dụng, điều kiện bên ngoài và hiệu ứng tải.
Nên đo điện trở cuộn dây DC định kỳ trên một vòi hoặc CT đa chạm và xu hướng các giá trị. Một mạch đo điện trở thấp có độ chính xác cao là cần thiết để có được điện trở cuộn dây nhỏ này.
Điện trở cuộn dây của máy biến dòng được tìm thấy bằng cách chia điện áp rơi trên cuộn dây (được đo từ vôn kế dc milli) với dòng điện áp dụng qua cuộn dây. CT nên được khử từ sau khi hoàn thành thử nghiệm điện trở cuộn dây.
Đo điện trở cuộn dây CT bằng cách cho dòng điện một chiều đi qua cuộn dây và đo điện áp rơi. Chia điện áp đo cho dòng đo. Ảnh: TestGuy.
Mẹo: Chạy thử nghiệm bão hòa để khử từ CT khi hoàn thành tất cả các thử nghiệm điện trở cuộn dây .
6. Kiểm tra gánh nặng
Gánh nặng của máy biến áp dòng có thể được định nghĩa là tổng trở trong ohms trên các đầu ra đầu ra thứ cấp. Tổng gánh nặng là sự kết hợp của trở điện trở được cung cấp bởi cuộn dây mét giờ, cuộn dây rơle, điện trở tiếp xúc, khối đầu cực, điện trở dây và công tắc kiểm tra được sử dụng trong vòng thứ cấp.
Mỗi máy biến dòng có một gánh nặng thứ cấp khi được kết nối trong một rơle hoặc mạch đo sáng. CT dự kiến sẽ cung cấp dòng đầu ra thứ cấp dựa trên lớp chính xác của chúng .
Nếu một máy biến dòng không có kích thước phù hợp dựa trên gánh nặng của vòng thứ cấp, nó có thể dẫn đến giảm dòng thứ cấp CT. Kiểm tra gánh nặng là quan trọng để xác minh rằng CT đang cung cấp dòng điện cho một mạch không vượt quá định mức gánh nặng của nó.
Kiểm tra gánh nặng cũng hữu ích trong việc đảm bảo rằng các CT là:
- Không được cấp năng lượng với các thiết bị shorting được cài đặt (nếu được sử dụng để đo sáng hoặc bảo vệ)
- Không để lại một mạch mở khi không sử dụng
- Kết nối với một điểm mặt đất duy nhất
- Tất cả các kết nối chặt chẽ
Đo gánh nặng bằng cách bơm dòng thứ cấp định mức của CT từ các đầu cực của nó về phía tải bằng cách cách ly thứ cấp CT với tất cả tải được kết nối và quan sát sự sụt áp trên các điểm phun - và tại mọi điểm của mạch chạm đất.
Phương pháp này tốn thời gian, nhưng chỉ cần nguồn điện áp, điện trở và vôn kế . Đo điện áp rơi tại nguồn kết hợp với định luật ohms sẽ cho chúng ta trở điện trở gánh nặng. Phân tích các mẫu sụt áp trong suốt mạch xác nhận hệ thống dây là chính xác.
Gánh nặng máy biến áp hiện nay thường được thể hiện bằng VA . Thử nghiệm gánh nặng được thực hiện để xác minh rằng CT có khả năng cung cấp dòng điện đã biết vào một gánh nặng đã biết trong khi vẫn duy trì độ chính xác đã nêu . Một thử nghiệm gánh nặng thường được thực hiện ở giá trị dòng thứ cấp được xếp hạng đầy đủ (ví dụ 5A hoặc 1A).
Cách tính CT Burden
Tùy thuộc vào lớp chính xác của chúng, các máy biến dòng dòng được chia thành hai nhóm: Đo sáng và Bảo vệ (Rơle). Một CT có thể có xếp hạng gánh nặng cho cả hai nhóm.
CT đo sáng thường được chỉ định là 0,2 B 0,5
Số cuối cùng chỉ định Burden trong ohms. Đối với CT có dòng điện thứ cấp là 5 A, xếp hạng gánh nặng VA có thể được tính như sau:
VA = Điện áp * dòng = (dòng) 2 * Gánh = = 5) 2 * 0,5 = 12,5 VA
Chuyển tiếp CT thường được chỉ định là 10 C 400
Số cuối cùng chỉ định tối đa. Điện áp thứ cấp ở mức 20 lần dòng thứ cấp định mức mà không vượt quá sai số tỷ lệ 10%. Đối với một CT có dòng thứ cấp được định mức ở mức 5 A, 20 lần dòng thứ cấp được xếp hạng 20 lần sẽ tạo ra gánh nặng 4 ohms.
Gánh nặng = 400 / (20 * 5) = 4 ohms
Gánh nặng trong VA có thể được chỉ định là:
VA = Điện áp * dòng = (dòng) 2 * Gánh = = 5) 2 * 4 = 100 VA
0 nhận xét:
Đăng nhận xét