Luận Văn Luận văn Nghiên cứu, hoàn thiện và làm chủ quy trình kiểm tra cuộn dây thứ cấp

1. Mục đích:
Nghiên cứu các giải pháp nhằm hoàn thiện quy trình kiểm tra cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng điện trung thế, đánh giá về cách điện, cực tính , sai số và kích thước chuẩn để đảm bảo chất lượng sản phẩm
2. Phạm vi ứng dụng:
Áp dụng cho việc kiểm tra cuộn dây của máy biến dòng điện trung thế.
3. Tài liệu tham khảo:
- Biến dòng mẫu CT-12 No 63120 (Nhật)
- Biến dòng mẫu ITRN No 968203 (Đức)
- Cầu đo AZT No 235 và 123456 (Nga)
- Tiêu chuẩn: QCVN 18:2007/BKHCN, IEC 61082, IEC 60044-1
- Hướng dãn đo kiểm trên máy đo .
- Bản vẽ thiết kế sản phẩm.
- Hướng dẫn sấy cuộn dây bằng lò sấy chân không.
- Tiêu chuẩn QCVN 18:2007/BKHCN, IEC 61082, IEC 60044-1
- Sổ tay chất lượng sản phẩm
4. Các tiêu chuẩn về máy biến dòng.Hiện nay trên thế giới có nhiều bộ tiêu chuẩn về thiết bị điện nói chung và máy biến dòng nói riêng. Trong đó có thể kể đến bộ tiêu chuẩn của các tổ chức có uy tín tên thế giới như IEEE (Institute ofElectrical and Electronics Engineers), IEC (International Electrotechnical Commission), ANSI (American National Standards Institute), . Ở nước ta cũng có quy định về trang bị điện, thiết bị điện nói chung, còn đối với máy biến dòng chúng ta có tiêu chuẩn TCVN 7691-1:2007 được viết theo nội dung của tiêu chuẩn IEC60044-1:2003.
Đây là một bộ tiêu chuẩn áp dụng cho các máy biến dòng chế tạo mới được sử dụng cùng với các thiết bị đo điện và thiết bị bảo vệ bằng điện có tần số nằm trong dải 15Hz đến 100Hz.
Trong bộ tiêu chuẩn này nêu đầy đủ các quy định về máy biến dòng, từ định nghĩa, các điều kiện vận hành, các thông số kỹ thuật, yêu cầu về thiết kế cũng như các hạng mục thử nghiệm và các yêu cầu bổ sung đối với các loại biến dòng khác nhau.
Sai số tỷ số là sai số của máy biến dòng gây ra trong phép đo dòng điện và do tỷ số biến dòng thực tế khác với tỷ số biến dòng danh định. Sai số tỷ số, tính bằng phần trăm, được xác định theo công thức:
Sai số tỷ số % =
Trong đó:
· K[SUB]n[/SUB] - tỷ số biến dòng danh định,
· I[SUB]1[/SUB] - dòng điện sơ cấp thực tế,
· I[SUB]2[/SUB] - dòng điện thứ cấp thực tế khi có dòng điện sơ cấp I[SUB]1[/SUB] chạy qua trong điều kiện đo.
Sai số góc pha là độ lệch về góc pha giữa vectơ dòng điện sơ cấp và vectơ dòng điện thứ cấp, chiều của vectơ được chọn sao cho góc lệch bằng 0 đối với máy biến dòng lý tưởng. Góc lệch pha được coi là dương nếu vec tơ dòng thứ cấp vượt trước vec tơ dòng sơ cấp. Góc lệch pha thường được biểu thị bằng phút hoặc centiradian. (Định nghĩa này chỉ đúng với dòng điện hình sin)
Sai số hỗn hợp là giá trị hiệu dụng của độ lệch giữa giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp và giá trị tức thời của dòng điện thứ cấp nhân với tỷ số biến đổi danh định, ứng với dấu cộng của dòng điện sơ cấp và dòng điện thứ cấp tương ứng với quy ước về ghi nhãn đầu nối. Sai số hỗn hợp thường được biểu thị bằng phần trăm giá trị hiệu dụng của dòng điện sơ cấp theo công thức:

Trong đó:
· K[SUB]n[/SUB] - tỷ số biến đổi danh định,
· I[SUB]1[/SUB] - giá trị hiệu dụng của dòng điện sơ cấp,
· i[SUB]1[/SUB] - giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp,
· i[SUB]2[/SUB] - giá trị tức thời của dòng điện thứ cấp,
· T - thời gian của một chu kỳ.
4.1. Yêu cầu cấp chính xác đối với máy biến dòng đo lường- Ấn định cấp chính xác đối với máy biến dòng đo lườngĐối với máy biến dòng đo lường, cấp chính xác được ấn định bởi sai số dòng điện lớn nhất cho phép tính bằng phần trăm tại giá trị dòng điện danh định đã quy định đối với cấp chính xác tương ứng.
- Cấp chính xác tiêu chuẩnCấp chính xác tiêu chuẩn đối với máy biến dòng đo lường là:
0,1 0,2 0,5 1 3 5
- Giới hạn sai số dòng điện và độ lệch pha đối với máy biến dòng đo lườngĐối với cấp chính xác 0,1 - 0,2 - 0,5 và 1, sai số dòng điện và độ lệch pha ở tần số danh định không được vượt quá giá trị cho trong bảng dưới đây khi tải thứ cấp nằm trong phạm vi 25% đến 100% tải danh định.
[TABLE="width: 657, align: center"]
[TR]
[TD]Cấp chính xác
[/TD]
[TD="colspan: 4"]± phần trăm sai số dòng điện (tỷ số) ứng với phần trăm dòng điện danh định cho dưới đây
[/TD]
[TD="colspan: 8"]± độ lệch pha ứng với phần trăm dòng điện danh định cho dưới đây
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 4"]Phút
[/TD]
[TD="colspan: 4"]Centi radian
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]5
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]120
[/TD]
[TD]5
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]120
[/TD]
[TD]5
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]120
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]0,1
0,2
0,5
1
[/TD]
[TD]0,4
0,75
1,5
3,0
[/TD]
[TD]0,2
0,35
0,75
1,5
[/TD]
[TD]0,1
0,2
0,5
1,0
[/TD]
[TD]0,1
0,2
0,5
1,0
[/TD]
[TD]15
30
90
180
[/TD]
[TD]8
15
45
90
[/TD]
[TD]5
10
30
60
[/TD]
[TD]5
10
30
60
[/TD]
[TD]0,45
0,9
2,7
5,4
[/TD]
[TD]0,24
0,45
1,35
2,7
[/TD]
[TD]0,15
0,3
0,9
1,8
[/TD]
[TD]0,15
0,3
0,9
1,8
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Bảng 4.Error! No text of specified style in document.‑1Bảng giới hạn sai số và độ lệch pha cho máy biến dòng đo lường
Đối với cấp chính xác 0,2S và 0,5S, sai số dòng điện và độ lệch pha ở tần số danh định không được vượt quá giá trị cho trong bảng dưới đây khi tải thứ cấp nằm trong phạm vi 25% đến 100% tải danh định
[TABLE="align: center"]
[TR]
[TD]Cấp chính xác
[/TD]
[TD="colspan: 5"]± phần trăm sai số dòng điện (tỷ số) ứng với phần trăm dòng điện danh định cho dưới đây
[/TD]
[TD="colspan: 11"]± độ lệch pha ứng với phần trăm dòng điện danh định cho dưới đây
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 5"]Phút
[/TD]
[TD="colspan: 6"]Centi radian
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]5
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]120
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]5
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD="colspan: 2"]120
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]5
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[TD]100
[/TD]
[TD]120
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]0,2S
0,5S
[/TD]
[TD]0,75
1,5
[/TD]
[TD]0,35
0,75
[/TD]
[TD]0,2
0,5
[/TD]
[TD]0,2
0,5
[/TD]
[TD]0,2
0,5
[/TD]
[TD]30
90
[/TD]
[TD]15
45
[/TD]
[TD]10
30
[/TD]
[TD]10
30
[/TD]
[TD="colspan: 2"]10
30
[/TD]
[TD]0,9
2,7
[/TD]
[TD]0,45
1,35
[/TD]
[TD]0,3
0,9
[/TD]
[TD]0,3
0,9
[/TD]
[TD]0,3
0,9
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Bảng4. Error! No text of specified style in document.‑2Bảng giới hạn sai số và độ lệch pha cho máy biến dòng đo lường
Tải thứ cấp dùng cho mục đích thử nghiệm cần có hệ số công suất 0,8; đối với tải nhỏ hơn 5VA thì hệ số công suất là 1,0. Trong mọi trường hợp, tải thử nghiệm không được nhỏ hơn 1VA.
4.2. Yêu cầu cấp chính xác đối với máy biến dòng bảo vệ- Hệ số giới hạn độ chính xác tiêu chuẩn Hệ số giới hạn độ chính xác tiêu chuẩn là:
5 - 10 - 15 - 20 - 30
- Cấp chính xác đối với máy biến dòng bảo vệ- Cấp chính xác thiết kế
Đối với máy biến dòng bảo vệ, cấp chính xác được thiết kế thông qua phần trăm sai số hỗn hợp lớn nhất tại giới hạn dòng sơ cấp có độ chính xác danh định đã đề ra đối với cấp chính xác có liên quan.
* Cấp chính xác tiêu chuẩn
Cấp chính xác tiêu chuẩn của máy biến dòng bảo vệ là 5P và 10P
* Giới hạn sai số đối với máy biến dòng bảo vệ
Ở tần số danh định với tải danh định nối vào mạch, sai số dòng điện, độ lệch pha và sai số hỗn hợp không được vượt quá các giá trị cho trong bảng dưới đây:
[TABLE="width: 606"]
[TR]
[TD]Cấp chính xác
[/TD]
[TD]Sai số dòng điện (tỷ số) ở dòng sơ cấp danh định %
[/TD]
[TD="colspan: 2"]Độ lệch pha ở dòng điện sơ cấp danh định
[/TD]
[TD]Sai số hỗn hợp ở dòng điện giới hạn cấp chính xác danh định %
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Phút
[/TD]
[TD]Centi radian
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5P
10P
[/TD]
[TD]± 1
± 3
[/TD]
[TD]± 60
± 60
[/TD]
[TD]± 1,8
± 1,8
[/TD]
[TD]5
10
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Bảng4.Error! No text of specified style in document.‑3Bảng giới hạn sai số cho máy biến dòng bảo vệ
Tải thứ cấp dùng cho mục đích thử nghiệm cần có hệ số công suất 0,8 hoặc 1,0.
4.3. Các yêu cầu về vận hành của máy biến dòng trong hệ thống điệnMáy biến dòng trong hệ thống điện thường được lắp đặt trên cột điện, tại các trạm hoặc trong tủ điện. Máy được đấu nối trực tiếp với điện áp trung thế, cao thế qua các đầu nối sơ cấp (đối với các máy biến dòng lắp đặt trong tủ điện hạ thế, thông thường dây cáp từ nguồn đưa vào được lồng xuyên qua cửa sổ máy biến dòng chính là dây sơ cấp), dòng điện có điện áp cao, trị số lớn phía sơ cấp sẽ được chuyển thành dòng tiêu chuẩn để cấp điện cho các mạch đo lường và bảo vệ nối với các đầu ra thứ cấp. Vì vậy, các hiện tượng trên đường dây (quá điện áp, quá dòng điện, sóng hài, .) sẽ ảnh hưởng trực tiếp lên máy biến dòng gây tác động không mong muốn lên các thiết bị nối phía sau máy biến dòng. Do đó, yêu cầu đối với máy biến dòng khi vận hành trong hệ thống điện là đảm bảo an toàn (không cháy, nổ) và đạt độ chính xác cần thiết của tín hiệu đầu ra thứ cấp, tránh gây sai số khi đo lường (đối với công tơ đo điện) hoặc tác động nhầm (đối với rơle bảo vệ).
Trong các yêu cầu trên thì yêu cầu đạt độ chính xác cần thiết khi vận hành là yêu cầu quan trọng nhất.
4.4. Các yêu cầu về độ chính xác của máy biến dòng dùng cho mục đích bảo vệ trong hệ thống điệnCác thiết bị bảo vệ phải làm việc trong điều kiện sự cố với dòng điện sơ cấp vượt quá nhiều lần so với dòng điện danh định, tuy vậy vẫn phải đảm bảo độ chính xác cần thiết. Trị số dòng điện sơ cấp ở đó CT còn đảm bảo được độ chính xác yêu cầu được gọi là dòng điện giới hạn theo độ chính xác. Tỷ số dòng điện giới hạn theo độ chính xác. Tỷ số dòng điện giới hạn theo độ chính xác và dòng điện danh định gọi là hệ số giới hạn theo độ chính xác.
Với các máy biến dòng dùng cho thiết bị bảo vệ có cấp chính xác 5P và 10P, sai số cho phép về trị số (%) góc pha (phút) và sai số phức hợp cho trong