Kiểm tra cực tính máy biến áp: Kiểm tra cộng, trừ và ba pha

A Kiểm tra cực tính máy biến áp xác định hướng tức thời tương đối của điện áp trong hai cuộn dây. Trên máy biến áp một pha, nguồn điện xoay chiều có điều khiển và ba phép đo điện áp cho biết các cuộn dây là cộng hay trừ tại các đầu cực đã chọn. Đối với các thiết bị ba pha, cực tính chỉ là một phần của việc kiểm tra kết nối bắt buộc; thứ tự pha, độ lệch góc, ký hiệu đầu cực và nhóm véc-tơ cũng phải được xác minh. Thử nghiệm chỉ nên được thực hiện trên máy biến áp cách ly, đã ngắt điện bởi nhân viên có trình độ tuân theo sơ đồ của nhà sản xuất và quy trình điện áp thấp được phê duyệt.

Tại sao cực tính của máy biến áp lại quan trọng

Độ cực tính cho các kỹ sư biết những đầu dây quấn nào có cùng chiều điện áp tức thời. Thông tin đó kiểm soát cách các cuộn dây và máy biến áp có thể được kết nối. Một giả định sai lầm có thể tạo ra các điện áp triệt tiêu hoặc tăng cường ở những nơi không mong muốn, gây ra dòng điện tuần hoàn trong các thiết bị song song, đảo ngược hướng đo hoặc tạo ra mối关 hệ véc-tơ ba pha không chính xác.

Các ký hiệu trên đầu cực cung cấp tài liệu tham khảo thiết kế, nhưng một thử nghiệm hiện trường sẽ xác minh mối quan hệ vật lý sau khi sản xuất, sửa chữa, vận chuyển hoặc kết nối lại. IEEE C57.12.70 mô tả các ký hiệu cực tính tiêu chuẩn, cực tính cộng và trừ, các đấu nối máy biến áp và độ lệch pha. Tiêu chuẩn đã sắp xếp, nhãn thông số, sơ đồ dây quấn và biên bản xuất xưởng vẫn là các tài liệu kiểm soát đối với một máy biến áp cụ thể.

Cực tính cộng và trừ

Đối với phương pháp dòng điện xoay chiều một pha quen thuộc, một đầu cực từ cuộn dây cao áp được nối tạm thời với một đầu cực từ cuộn dây hạ áp. Một điện áp thử nghiệm thấp được đặt vào một cuộn dây. Điện áp được đo qua hai đầu cực tự do còn lại sau đó được so sánh với các điện áp cuộn dây được đo riêng biệt.

• Mối quan hệ cộng tính phép đo nối tiếp xấpซỉ bằng tổng của hai điện áp cuộn dây.
• Mối quan hệ trừ phép đo chuỗi xấp xỉ bằng hiệu giữa chúng.

Đây là mối quan hệ giữa các đầu cực được chọn, không phải là khẳng định rằng loại máy biến áp nào là “tốt hơn” về mặt tổng thể. Không bao giờ được suy đoán kết quả mong đợi chỉ dựa vào vị trí vật lý của đầu cực. Hãy sử dụng sơ đồ và phương pháp đo lường đã được phê duyệt.

Bảng kế hoạch kiểm tra cực tính

Quy trình kiểm tra cực tính dòng điện xoay chiều an toàn

Trình tự sau đây giải thích logic để lập kế hoạch. Đây không phải là hướng dẫn làm việc trên thiết bị điện đang có điện.

1. Xác định và cô lập tài sản. Kiểm soát tất cả các nguồn cấp ngược sơ cấp, thứ cấp, tam cấp, dịch vụ trạm, máy phát điện và cáp. Áp dụng quy trình khóa/gắn thẻ an toàn (lockout/tagout) tại công trường và xác minh không có điện. Theo quy định của OSHA, hướng dẫn kiểm soát năng lượng nguy hiểm cung cấp cơ sở cho một chương trình kiểm soát năng lượng.
2. Xả điện và nối đất theo yêu cầu. Thực hiện theo phương pháp đã được phê duyệt đối với năng lượng tích trữ và các nối đất bảo vệ tạm thời. Thiết lập ranh giới thử nghiệm.
3. Xem xét tài liệu. Ghi lại các điện áp trên nhãn máy, tần số, ký hiệu các đầu cực, vị trí nấc phân áp, sơ đồ đấu dây, và cực tính hoặc nhóm đấu dây dự kiến.
4. Kiểm tra nguồn thử nghiệm và các đồng hồ đo. Sử dụng thiết bị đã được hiệu chuẩn, định mức và nguồn giới hạn dòng điện phù hợp với quy trình. Xác nhận tình trạng dây dẫn và danh mục đo lường.
5. Đo điện áp của từng cuộn dây riêng lẻ. Đặt điện áp xoay chiều điện áp thấp được chỉ định vào cuộn dây được chỉ định và ghi lại điện áp cuộn dây được kích thích và điện áp cảm ứng.
6. Thực hiện kết nối nối tiếp tạm thời đã được phê duyệt. Ngắt điện nguồn thử nghiệm trước khi di chuyển các dây dẫn. Chỉ kết nối các đầu cực được chỉ ra bởi quy trình.
7. Đo qua các đầu cực tự do. Áp dụng lại điện áp thử nghiệm thấp và ghi lại giá trị nối tiếp. Không chạm hoặc định vị lại các dây dẫn khi đang có điện áp.
8. Phân loại và tài liệu hóa. So sánh giá trị chuỗi đã đo với tổng hoặc hiệu số dự kiến, cho phép sai số do độ phân giải của đồng hồ đo và sự biến động nguồn điện. Chỉ đánh dấu các đầu cực sau khi đã kiểm tra độc lập.
9. Khôi phục thiết bị. Tháo các kết nối tạm thời, đưa các đầu nối nhánh và dây nối đất về trạng thái được phê duyệt, đồng thời hoàn tất kiểm tra khôi phục từng điểm một.

Ví dụ không giả định các giới hạn chấp nhận

Giả sử cuộn dây đặt điện áp đo được 100,0 V và cuộn dây cảm ứng đo được 10,0 V. Nếu điện áp giữa các đầu cực tự do được chọn ở mức gần 110,0 V, thì các đầu cực đó đang ở mối quan hệ nối tiếp cộng. Nếu ở mức gần 90,0 V, chúng ở mối quan hệ trừ. Mục tiêu là xác định mối quan hệ chứ không phải phép tính hoàn hảo: dao động nguồn điện, độ bất định của đồng hồ đo và sự điều áp của máy biến áp có thể tạo ra các sai lệch nhỏ.

Không sử dụng các điện áp ví dụ này làm cài đặt hiện trường phổ quát. Điện áp thử nghiệm và kết nối phải lấy từ quy trình của máy biến áp và thiết bị thử nghiệm. Máy biến áp lực cũng yêu cầu các kiểm tra ngoài màn minh họa đơn giản này.

Cực tính và nhóm véc-tơ ba pha

Nhãn máy biến áp ba pha như Dyn11 thể hiện kiểu đấu dây và độ lệch pha, chứ không chỉ đơn thuần là cực tính cộng hay trừ. Mỗi pha phải có mối quan hệ bên ngoài chính xác, các đầu cực bên ngoài phải được ký hiệu đúng và thứ tự pha phải đồng bộ với hệ thống. Kiểm tra tổng/hiệu một pha đơn giản không thể chứng minh hoàn toàn các điều kiện đó.

Bộ kiểm tra tỷ số biến ba pha có thể đặt điện áp thấp theo một trình tự có kiểm soát và báo cáo tỷ số biến, góc pha và nhóm đấu dây. Các kết quả cần được so sánh với nhóm vectơ đã được phê duyệt và dữ liệu nhà máy. Điều này Tài liệu bài giảng kiểm tra máy biến áp NPTEL cung cấp tài liệu tham khảo lý thuyết trung lập để kiểm tra độ cực.

Kiểm tra cực tính và các phép thử máy biến áp liên quan

Polarity trả lời một câu hỏi kết nối hẹp. A Kiểm tra tỷ số biến áp kiểm tra mối quan hệ điện áp cuộn dây và thường là góc pha. Kiểm tra điện trở cuộn dây đánh giá điện trở một chiều và tính liên tục của kết nối. Kiểm tra cách điện đánh giá tình trạng điện môi. Kiểm tra dòng kích thích, trở kháng, dầu, nhiệt và bảo vệ giải quyết các dạng hư hỏng khác.

Để vận hành song song, việc khớp cực tính là cần thiết nhưng chưa đủ. Tỷ số điện áp, cài đặt nấc phân áp, thứ tự pha, nhóm vectơ, tổng trở, tần số và bảo vệ hệ thống đều phải tương thích. Hướng dẫn của Shenheng về trở kháng máy biến áp và vận hành song song giải thích tại sao các thiết bị có thể chia tải kém ngay cả khi cực tính của chúng chính xác.

Các lỗi phổ biến và nguyên nhân gây ra chúng

• Sử dụng nhãn đầu cuối không rõ ràng: Kết quả đo không thể được ánh xạ một cách đáng tin cậy vào sơ đồ máy biến áp.
• Chuyển các khách hàng tiềm năng đã áp dụng nguồn: tạo ra một mối nguy hiểm về điện có thể tránh được và làm mất hiệu lực của trình tự được kiểm soát.
• Bỏ qua vị trí chạm: làm thay đổi điện áp cảm ứng dự kiến và có thể làm sai lệch việc so sánh.
• Kiểm tra thông qua thiết bị được kết nối: Mạch ngoài có thể làm thay đổi các giá trị đọc hoặc nhận điện áp không mong muốn.
• Gọi việc kiểm tra nhóm véc-tơ là phép thử cực tính: ẩn đi các yêu cầu về độ dịch pha và thứ tự pha.
• Sử dụng riêng cực tính để chấp thuận vận hành song song: bỏ qua tỷ lệ và khả năng tương thích tổng trở.

Hồ sơ mua sắm hoặc vận hành cần phải chứa những gì

Ghi lại mã định danh máy biến áp, số sê-ri, phiên bản sơ đồ dây quấn, ảnh chụp nhãn máy, ký hiệu đầu cực, vị trí đầu vòi, nguồn thử nghiệm, thiết bị đo và ngày hiệu chuẩn, sơ đồ đấu nối, điện áp đặt và cảm ứng, điện áp nối tiếp, mối quan hệ dự kiến, kết quả, ngày tháng, điều kiện môi trường xung quanh, nhân viên thực hiện và người kiểm duyệt. Đối với các thiết bị ba pha, bổ sung thứ tự pha, kết quả tỉ số và góc cho từng pha, cùng với nhóm đấu dây đã xác thực.

Đang xem xét một kết quả không mong đợi

Nếu điện áp mắc nối tiếp không giống với tổng hoặc hiệu dự kiến, hãy dừng lại và giữ nguyên thiết lập hiện trạng. Xác nhận tính ổn định của nguồn, dải đo của đồng hồ, các mối nối tạm thời, các mạch ngoài đã ngắt kết nối và vị trí đầu phân áp. Chỉ lặp lại sau khi lập tài liệu về một hiệu chỉnh có căn cứ. Nếu hiện tượng bất thường vẫn tiếp tục, hãy so sánh các kết quả về tỷ số, điện trở cuộn dây và góc pha, đồng thời tham vấn kỹ sư phụ trách. Không dán lại nhãn các đầu cực chỉ để làm cho kết quả phù hợp với một giả định.

Đối với thiết bị đã qua sửa chữa hoặc thiết bị cũ, bản vẽ và nhãn vật lý có thể mâu thuẫn với nhau. Hãy giải quyết sự khác biệt này thông qua kế hoạch xác định đầu cực được kiểm soát trước khi kết nối máy biến áp với thanh cái, đồng thời lưu giữ bằng chứng xác định các tên gọi được phê duyệt cuối cùng.

Khi đặt mua máy biến áp, hãy yêu cầu sơ đồ đầu cực và báo cáo thử nghiệm xuất xưởng từ sớm để phục vụ cho việc đánh giá thiết kế cáp và hệ thống bảo vệ. Các chi tiết cụ thể về sản phẩm có thể được trao đổi thêm đối với thương hiệu Shenheng Máy biến áp ngâm dầu 35 kV hoặc máy biến áp khô đúc nhựa; quy trình cuối cùng của trang web phải tuân theo cấu hình đã sắp xếp.

Video giáo dục: cực tính và các nguyên lý cơ bản của máy biến áp

Ranh giới chấp nhận: Bài viết này giải thích logic đo lường, không phải là một quy trình nghiệm thu chung. Nhà sản xuất máy biến áp, thông số kỹ thuật của dự án, tiêu chuẩn quản lý và kỹ sư chịu trách nhiệm sẽ quyết định điện áp thử nghiệm được áp dụng, các kết nối cho phép, dung sai và các bài kiểm tra đi kèm bắt buộc. Hãy dừng công việc khi nhận dạng máy biến áp, ký hiệu đầu cực, khả năng cách điện hoặc mối quan hệ véc-tơ dự kiến còn chưa chắc chắn. Một bản ghi chép đầy đủ phải cho phép một người đánh giá có chuyên môn thứ hai có thể tái tạo lại thiết lập mà không cần dựa vào trí nhớ.

Bài giảng này minh họa lý thuyết về cực tính và thử nghiệm Sumpner dành cho sinh viên ngành máy điện. Việc thử nghiệm tại hiện trường vẫn đòi hỏi phương pháp dành riêng cho từng dự án và nhân sự có chuyên môn.

Câu hỏi thường gặp về thử nghiệm cực tính máy biến áp

Độ cực tính có giống với thứ tự pha không?

Không. Cực tính mô tả hướng điện áp dây quấn tức thời tương đối. Thứ tự pha mô tả thứ tự của ba pha. Cả hai đều quan trọng đối với hệ thống ba pha.

Một chiếc đồng hồ vạn năng đơn lẻ có thể kiểm tra một máy biến áp điện một cách an toàn không?

Đồng hồ đo chỉ là một phần của thiết bị được kiểm soát. Việc cách ly, nguồn điện hạ áp phù hợp, dây dẫn định mức, tài liệu hướng dẫn, rào chắn và quy trình đủ điều kiện cũng là những yếu tố bắt buộc.

Tại sao cực tính lại quan trọng đối với các máy biến áp mắc song song?

Độ cực tính hoặc mối quan hệ pha không chính xác có thể làm triệt tiêu điện áp hoặc tạo ra dòng điện tuần hoàn gây hư hỏng. Tỷ số biến đổi, tổ đấu dây, thứ tự pha và tổng trở cũng phải tương thích.

Có nên kiểm tra cực tính sau khi sửa chữa cuộn dây không?

Điều này thường được kiểm tra sau công việc có thể ảnh hưởng đến các đầu dây quấn hoặc ký hiệu đầu cực. Kế hoạch kiểm tra của nhà sản xuất và đơn vị sửa chữa sẽ quyết định phạm vi hoàn chỉnh.

Liệu thử nghiệm TTR có thể thay thế một phép kiểm tra cực tính riêng biệt không?

Một bộ kiểm tra tỷ số hiện đại phù hợp có thể báo cáo độ cực tính và góc pha, nhưng quy trình được phê duyệt phải quy định cách xác nhận và ghi chép lại kết nối.