TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 6306-13:2017 (IEC 60076-13:2006) VỀ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC – PHẦN 13: MÁY BIẾN ÁP CHỨA CHẤT LỎNG LOẠI TỰ BẢO VỆ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6306-13:2017

IEC 60076-13:2006

MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC – PHẦN 13: MÁY BIẾN ÁP CHỨA CHẤT LỎNG LOẠI TỰ BẢO VỆ

Power transformers – Part 13: Self-protected liquid-filled transformers

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Điều kiện làm việc

5  Đặc tính điện

6  Thiết bị tự bảo vệ và cắt

7  Yêu cầu về kết cấu

8  Thông tin khách hàng cần cung cấp

9  Thông tin nhà chế tạo cần cung cấp

10  Tấm thông số

11  Thử nghiệm

12  Quy trình thử nghiệm

 

Lời nói đầu

TCVN 6306-13:2017 hoàn toàn tương đương với IEC 60076-13:2006;

TCVN 6306-13:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 6306 (IEC 60076), Máy biến áp điện lực có các tiêu chuẩn quốc gia sau:

– TCVN 6306-1:2015 (IEC 60076-1:2011), Phần 1: Quy định chung;

– TCVN 6306-2:2006 (IEC 60076-2:1993), Phần 2: Độ tăng nhiệt;

– TCVN 6306-3:2006 (IEC 60076-3:2000), Phần 3: Mức cách điện, thử nghiệm điện môi và khoảng cách ly bên ngoài trong không khí;

– TCVN 6306-5:2006 (IEC 60076-5:2006), Phần 5: Khả năng chịu ngắn mạch;

– TCVN 6306-11:2009 (IEC 60076-11:2004), Phần 11: Máy biến áp kiểu khô;

– TCVN 6306-13:2017 (IEC 60076-13:2006), Phần 13: Máy biến áp chứa chất lỏng loại tự bảo vệ.

 

MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC – PHẦN 13: MÁY BIẾN ÁP CHỨA CHẤT LỎNG LOẠI TỰ BẢO VỆ

Power transformers – Part 13: Self-protected liquid-filled transformers

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho máy biến áp điện lực làm mát tự nhiên và chứa chất lỏng, loại tự bảo vệ cao áp/hạ áp có công suất danh định 50 kVA đến 1 000 kVA dùng trong nhà hoặc ngoài trời có

– cuộn sơ cấp (cao áp) có điện áp cao nhất của thiết bị đến 24 kV;

– cuộn thứ cấp (hạ áp) có điện áp cao nhất của thiết bị là 1,1 kV.

Các máy biến áp này được trang bị cơ cấu cắt và tự bảo vệ để bảo vệ môi trường, con người và tài sản, ngăn ngừa việc tạo ra các nhiễu cho hệ thống cao áp do sự cố bên trong máy biến áp.

Máy biến áp thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này phù hợp với các yêu cầu liên quan quy định trong bộ tiêu chuẩn IEC 60076.

Máy biến áp tự bảo vệ có thể được sử dụng với các cơ cấu khác để cung cấp phối hợp hệ thống và bảo vệ hệ thống nhạy. Hệ thống bảo vệ không được thiết kế để hoạt động khi nguồn cung cấp được lấy từ phía hạ áp. Máy biến áp tự bảo vệ không nhằm hoạt động song song với máy biến áp khác.

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này có thể được áp dụng cho máy biến áp có điện áp cao hơn 24 kV hoặc công suất danh định khác theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua. Các thử nghiệm kiểm tra xác nhận được thực hiện ở mức thích hợp.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 6306-2 (IEC 60076-2), Máy biến áp điện lực – Phần 2: Độ tăng nhiệt

TCVN 6306-3:2006 (IEC 60076-3:2000), Máy biến áp điện lực – Phần 3: Mức cách điện và thử nghiệm điện môi

TCVN 7921-3-4:2014 (IEC 60721-3-4:1995), Phân loại điều kiện môi trường – Phần 3-4: Phân loại theo nhóm các tham số môi trường và độ khắc nghiệt – Sử dụng tĩnh tại ở vị trí không được bảo vệ khỏi thời tiết

TCVN 7991-1 (IEC 60282-1), Cầu chảy cao áp – Phần 1: Cầu chảy giới hạn dòng điện

IEC 60076-1:1993 with amendment 1:1999 1, Power transformers – Part 1: General (Máy biến áp điện lực – Phần 1: Quy định chung)

IEC 60076-5:2000 2, Power transformers – Part 5: Ability to withstand short circuit (Máy biến áp điện lực – Phần 5: Khả năng chịu ngắn mạch)

IEC 60076-7, Power transformers – Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers (Máy biến áp điện lực – Phần 7: Hướng dẫn mang tải đối với máy biến áp điện lực ngâm trong dầu)

IEC 60137, Insulated bushings for alternating voltages above 1 000 V (Cách điện xuyên cách điện dùng cho điện áp xoay chiều lớn hơn 1 000 V)

IEC 60270, Kỹ thuật thử nghiệm điện áp cao – Phép đo phóng điện cục bộ

IEC 60296, Fluids for electrotechnical applications – Unused mineral insulating oils for transformers and switchgear (Chất lỏng dùng trong công nghệ điện – Dầu cách điện chưa qua sử dụng khoáng dùng cho máy biến áp và thiết bị đóng cắt)

IEC 60836, Specifications for electrotechnical applications – Unused mineral insulating oils for transformers and switchgear (Quy định kỹ thuật đối với các ứng dụng kỹ thuật điện – Dầu cách điện khoáng chưa qua sử dụng dùng cho máy biến áp và cụm đóng cắt)

IEC 61099, Specifications for unused synthetic organic esters for electrical purposes (Quy định kỹ thuật đối với este hữu cơ tổng hợp chưa qua sử dụng dùng cho mục đích điện)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau đây.

3.1

Chức năng tự bảo vệ (self-protection function)

Chức năng tích hợp trong máy biến áp nhằm ngăn ngừa các hậu quả ra bên ngoài (nứt thùng dầu, nổ, mảnh vụn văng ra, hồ quang và nhiễu đến lưới điện cung cấp) gây ra do sự cố trong máy biến áp.

3.2

Chức năng cắt (disconnection function)

Tự động cắt đấu nối giữa các đầu nối điện áp cao và phần tác dụng của máy biến áp bằng tác động của cơ cấu cắt và tự bảo vệ.

Mục đích của chức năng này nhằm loại trừ dòng điện và điện áp của phía hạ áp.

3.3

Cơ cấu cắt và tự bảo vệ (self-protection and disconnection device)

SPDD

Cơ cấu có chức năng tự bảo vệ và chức năng cắt.

4  Điều kiện làm việc

Áp dụng các điều kiện làm việc bình thường quy định trong IEC 60076-1.

5  Đặc tính điện

5.1  Công suất danh định

Công suất danh định phải phù hợp với 4.3 của IEC 60076-1.

5.2  Điện áp cao nhất dùng cho thiết bị

Điện áp cao nhất dùng cho thiết bị phải là

– đến 24 kV đối với cuộn cao áp:

– 1,1 kV đối với cuộn hạ áp.

5.3  Cuộn dây

5.3.1  Cuộn cao áp

Các máy biến áp này được thiết kế cho một điện áp sơ cấp.

5.3.2  Cuộn hạ áp

Các máy biến áp này được thiết kế cho một điện áp thứ cấp.

5.4  Nấc điều chỉnh

Dải nấc điều chỉnh phải được giới hạn đến ± 5 % để đảm bảo phối hợp thỏa đáng với hệ thống tự bảo vệ. Các dải nấc điều chỉnh ưu tiên là

– 0%:

– ± 2,5 %;

– ± 5 %

Dải nấc điều chỉnh phải được chọn bằng cách sử dụng bộ đổi nấc điều chỉnh không điện áp nối với cuộn cao áp.

5.5  Tổ đấu dây

Các tổ đấu dây phải là

– li0 hoặc lin0 đối với máy biến áp một pha;

– Yzn hoặc Dyn đối với máy biến áp có công suất đến 160 kVA;

– Dyn đối với máy biến áp 250 kVA đến 1 000 kVA.

Chỉ số giờ phải là 1 hoặc 5 hoặc 11 đối với máy biến áp ba pha; xem 3.10.6 của IEC 60076-1.

5.6  Kích thước của đấu nối trung tính của cuộn hạ áp

Dây trung tính và đầu nối của cuộn hạ áp phải có kích thước thích hợp đối với dòng điện danh định và dòng điện sự cố (sự cố giữa dây pha và dây trung tính).

5.7  Trở kháng ngắn mạch

Giá trị của trở kháng ngắn mạch ở nhiệt độ chuẩn 75 °C theo 3.2.2.3 của IEC 60076-5.

5.8  Mức cách điện và thử nghiệm điện môi

5.8.1  Cuộn hạ áp

Điện áp chịu thử xoay chiều nguồn riêng là 10 kV.

Đối với máy biến áp chịu các ứng suất điện môi cao hơn như máy biến áp lắp ở vùng ngoại ô và nông thôn, điện áp chịu xung sét danh định là 30 kV.

CHÚ THÍCH: Lý do đối với mức cách điện cao hơn là giảm rủi ro sự cố giữa phía hạ áp của máy biến áp và đất.

5.8.2  Cuộn cao áp

Các giá trị điện áp chịu xung sét và điện áp chịu nguồn xoay chiều tách rời phải như quy định trong TCVN 6306-3 (IEC 60076-3), Bảng 2 hoặc Bảng 3. Giá trị cao hơn trong các giá trị xung sét phải được chọn để chịu được các quá điện áp phát sinh do tác động của hệ thống bảo vệ bên trong.

5.9  Giới hạn độ tăng nhiệt ở công suất danh định

Các giới hạn độ tăng nhiệt phải như quy định trong TCVN 6306-2 (IEC 60076-2).

5.10  Khả năng quá tải

Cơ cấu cắt và tự bảo vệ không được tác động trong các điều kiện quá tải cho phép được xác định trong IEC 60076-7.

6  Cơ cấu cắt và tự bảo vệ (SPDD)

6.1  Yêu cầu về chức năng

Các máy biến áp được trang bị cơ cấu cắt và tự bảo vệ mà trong trường hợp có sự cố bên trong sẽ được thiết kế để

– ngăn các ảnh hưởng ra bên ngoài;

– giữ hư hại bên trong thùng máy biến áp. Tuy nhiên, cho phép thùng dầu biến dạng do sự cố này;

– ngăn phun chất điện môi, vật liệu hoặc khí sinh ra từ bên trong ra bên ngoài thùng;

– ngăn lan truyền hồ quang điện từ bên trong ra bên ngoài thùng;

– loại bỏ dòng điện sự cố trong máy biến áp (cắt);

– chỉ cắt máy biến áp bị sự cố mà không làm cắt lộ xuất tuyến cao áp.

6.2  Nguyên lý phối hợp

Nhà chế tạo phải cung cấp thông tin về đặc tính của cơ cấu cắt và tự bảo vệ cao áp để cho phép người sử dụng

– kiểm tra xác nhận đặc tính của bảo vệ hệ thống phía nguồn cao áp đã được phối hợp nhằm ngăn tác động sai của lộ xuất tuyến;

– kiểm tra xác nhận đặc tính của bảo vệ hệ thống phía tải hạ áp đã được phối hợp nhằm ngăn tác động sai của máy biến áp.

Người sử dụng cũng phải đảm bảo rằng sơ đồ bảo vệ của hệ thống hạ áp được phối hợp để tránh tác động không chủ ý của cơ cấu cắt và tự bảo vệ bên trong thùng máy biến áp.

Cơ cấu cắt và tự bảo vệ bên trong thùng máy biến áp không tiếp cận được cũng như không điều chỉnh được tại hiện trường.

Phải cung cấp đường đặc tính hoặc dữ liệu cần thiết nhằm xác định hệ thống bảo vệ. Các số tham chiếu phải được ghi trên tấm nhãn.

6.3  Yêu cầu về cơ

Cơ cấu cắt và tự bảo vệ không được tác động do xóc hoặc rung gây ra trong các điều kiện vận chuyển và lắp đặt bình thường.

7  Yêu cầu về kết cấu

7.1  Hệ thống bảo toàn chất lỏng

Nếu không có thỏa thuận khác giữa nhà chế tạo và người mua, máy biến áp phải được đổ đầy và gắn kín.

7.2  Cách điện xuyên

Cách điện xuyên cao áp phải theo IEC 60137.

Máy biến áp và cách điện xuyên đấu nối phải chịu được ứng suất và sức căng

– trong các điều kiện sự cố bên trong và bên ngoài trong thời gian chức năng bảo vệ và cắt tác động:

– sau thời gian tác động của chức năng tự bảo vệ và cắt với các cách điện xuyên được nối đến hệ thống được cấp điện;

– trong quá trình nâng chuyển, vận chuyển và bảo quản của máy biến áp.

CHÚ THÍCH: Bố trí đầu nối đặc biệt có thể được sử dụng theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

7.3  Chất lỏng điện môi và vật liệu thành phần

Chất lỏng điện môi ưu tiên là dầu khoáng theo IEC 60296. Chất lỏng điện môi khác như silicon theo IEC 60836 và este tổng hợp theo IEC 61099 có thể được sử dụng theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

Vật liệu được sử dụng trong kết cấu của máy biến áp phải tương thích với chất lỏng điện môi.

CHÚ THÍCH: Việc sử dụng chất lỏng không phải dầu khoáng có thể đòi hỏi thực hiện các thử nghiệm đặc biệt để kiểm tra đặc tính vận hành của hệ thống bảo vệ trong chất lỏng này.

7.4  Chức năng cắt

Nhà chế tạo phải nêu rõ liệu cơ cấu tự bảo vệ có cung cấp cắt ba pha hoặc hai pha cho máy biến áp ba pha.

8  Thông tin khách hàng cần cung cấp

Tại thời điểm đặt hàng, để thiết kế cơ cấu cắt và tự bảo vệ và để đảm bảo tác động đúng của cơ cấu, phải cung cấp các thông tin sau:

– kiểu, giá trị và thời gian của dòng điện sự cố (dòng điện sự cố ba pha và dòng điện sự cố một pha);

– đặc tính của các bảo vệ hệ thống.

9  Thông tin nhà chế tạo cần cung cấp

Nhà chế tạo phải cung cấp tham chiếu sơ đồ thông tin về phối hợp đối với cơ cấu bảo vệ-cắt cao áp.

Sơ đồ phối hợp của cơ cấu cắt và tự bảo vệ với các hệ thống hạ áp và cao áp phải do nhà chế tạo cung cấp.

10  Tấm thông số

Tấm thông số phải theo Điều 7 của IEC 60076-1.

Tấm thông số phải được ghi nhãn các yêu cầu liệt kê trong 7.1 của IEC 60076-1 cùng với các nội dung sau:

– kiểu máy biến áp – máy biến áp tự bảo vệ;

– được gắn kín hoặc bảo toàn chất lỏng và kiểu đổ đầy;

– chi tiết về đường đặc tính thời gian/dòng điện (trong phạm vi dòng điện liên quan);

– dòng điện cắt lớn nhất.

11  Thử nghiệm

11.1  Danh mục và phân loại các thử nghiệm (thử nghiệm thường xuyên, điển hình và đặc biệt)

Các thử nghiệm phải được thực hiện theo phần liên quan của bộ tiêu chuẩn IEC 60076, ngoại trừ các thử nghiệm bổ sung và sửa đổi nêu dưới đây.

11.2  Thử nghiệm thường xuyên

Thử nghiệm phải như quy định trong 10.1.1 của IEC 60076-1.

11.3  Thử nghiệm điển hình

Thử nghiệm phải như quy định trong 10.1.2 của IEC 60076-1.

Các thử nghiệm điển hình dưới đây phải được thực hiện để chứng tỏ sự phù hợp với tiêu chuẩn này:

– phóng điện cục bộ (12.1);

– điện áp xung sét hạ áp (12.4.8);

– độ tăng nhiệt khi quá tải (12.4.7);

– dòng điện đóng cắt và dòng điện khởi động (12.3);

– quá tải một pha hạ áp (12.4.4);

– trở kháng ngắn mạch ba pha hạ áp (12.4.5);

– rò rỉ chất lỏng điện môi (12.4.3);

– ngắn mạch các vòng dây của cuộn hạ áp (12.4.2);

– ngắn mạch các sợi dây của cuộn cao áp (12.4.6);

– nối đất liên tục về điện của nắp thùng dầu-thùng dầu (12.4.9);

– quá áp suất trong thùng dầu (12.2).

Vì các thử nghiệm liên quan đến cơ cấu cắt và tự bảo vệ đều là thử nghiệm phá hủy nên cần đến năm máy biến áp để thử nghiệm. Bảng 1 đưa ra thứ tự các thử nghiệm được thực hiện với năm nguyên mẫu (A, B, C, D, E).

Bảng 1 – Thứ tự thử nghiệm được thực hiện với các nguyên mẫu A, B, C, D, E

Máy biến áp được thử nghiệm	A	B	C	D	E
Điện trở cuộn dây	x	x
Trở kháng ngắn mạch và tổn thất có tải	x	x	x
Tổn hao không tải và dòng điện không tải	x	x	x
Tỷ số biến áp và tổ đấu dây	x	x	x
Chịu ngắn mạch (11.4)		x
Độ tăng nhiệt ở công suất danh định	x	x
Độ tăng nhiệt khi quá tải (12.4.7)	x	x
Điện áp chịu thử xoay chiều nguồn riêng (cao áp)	x	x
Điện áp chịu thử xoay chiều nguồn riêng (hạ áp)	x	x
Điện áp chịu thử xoay chiều cảm ứng	x	x
Điện áp xung sét cao áp	x	x
Điện áp xung sét hạ áp nếu thuộc đối tượng áp dụng (12.4.8)	x	x
Phóng điện cục bộ (12.1)	x	x
Mức ồn	x
Dòng điện đóng cắt và khởi động (12.3)	x
Quá tải một pha hạ áp (12.4.4)	x
Trở kháng ngắn mạch ba pha hạ áp (12.4.5)			x
Rò rỉ chất lỏng điện môi (12.4.3)		x
Ngắn mạch các vòng dây cuộn hạ áp (12.4.2)				x
Dây nối cuộn dây ngắn mạch cuộn cao áp (12.4.6)					x
Sự liên tục của dây tiếp đất của nắp thùng dầu-thùng dầu (12.4.9)	x
Quá áp suất trong thùng dầu (12.2)					x
Rút phần tác dụng ra khỏi thùng dầu và phân tích việc hình thành cắt	x	x	x	x	x

11.4  Thử nghiệm ngắn mạch với cơ cấu cắt và tự bảo vệ được cắt ra hoặc nối tắt

Các thành phần của cơ cấu cắt và tự bảo vệ thường nhạy với quá dòng lớn; chúng phải được loại bỏ trong quá trình thử nghiệm theo IEC 60076-5 để chứng tỏ khả năng chịu các ảnh hưởng động của ngắn mạch.

CHÚ THÍCH: Máy biến áp cần chịu được thử nghiệm ngắn mạch do ảnh hưởng động của dòng điện sự cố trước khi tác động hệ thống bảo vệ phía hạ áp.

12  Quy trình thử nghiệm

12.1  Đo phóng điện cục bộ

Thử nghiệm được thực hiện theo IEC 60270.

Hệ thống nguồn ba pha phải được sử dụng cho thử nghiệm các máy biến áp ba pha. Cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa đặc biệt trong trường hợp các cách điện xuyên kiểu hở và các đầu nối chịu ứng suất.

Các mức chấp nhận: 50 pC ở 1,2 U_r; 100 pC ở 1,4 U_r với U_r = điện áp danh định.

Hình 1 – Chu kỳ đo phóng điện cục bộ

12.2  Thử nghiệm áp suất máy biến áp

12.2.1  Mục đích của thử nghiệm

Mục đích của thử nghiệm này nhằm kiểm tra xác nhận máy biến áp có khả năng chịu được việc tăng áp suất bên trong mà không có các ảnh hưởng bên ngoài cho đến khi và sau khi chức năng cắt và tự bảo vệ tác động. Nhà chế tạo phải nêu khả năng chịu áp suất bên trong danh định của thùng dầu (giá trị ΔP).

Giá trị nhỏ nhất cho phép của áp suất chịu đựng bên trong phải theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua. Nếu máy biến áp có lắp cơ cấu phát hiện áp suất, giá trị tác động của cơ cấu này phải được chỉnh định tương ứng.

12.2.2  Phương pháp thử

Thử nghiệm được thực hiện bằng cách cho máy biến áp chưa cấp điện chịu quá áp suất tăng dần trong khoảng 1 min từ 0 đến ΔP và duy trì ở giá trị này trong 10 min.

Việc phát hiện rò rỉ được thực hiện bằng cách xem xét bằng mắt trong quá trình duy trì 10 min áp suất ban đầu trên áp kế và bôi xà phòng lên thùng dầu nếu cần.

Nếu máy biến áp có cơ cấu phát hiện áp suất, ngưỡng tác động của hệ thống phản ứng với quá áp phải được thiết lập.

12.2.3  Kết quả thử nghiệm

Không được phát hiện có rò rỉ dầu. Cho phép có biến dạng vĩnh viễn của thùng dầu và cánh làm mát.

12.3  Thử nghiệm chu kỳ đóng cắt

12.3.1  Mục đích của thử nghiệm

Mục đích của thử nghiệm nhằm kiểm tra xác nhận cơ cấu cắt và tự bảo vệ không tác động do dòng điện khởi động khi máy biến áp được cấp nguồn ở điện áp danh định. Công suất ngắn mạch cần tối thiểu bằng 50 lần công suất danh định của máy biến áp cần thử nghiệm.

12.3.2  Phương pháp thử nghiệm

Máy biến áp được cấp điện ở điện áp thử nghiệm bằng với điện áp danh định (dung sai %) trong 1 s ± 20 ms. Chu kỳ này được lặp lại 20 lần. Mỗi chu kỳ của giai đoạn cấp điện cách nhau tối thiểu 10 s.

Các chu kỳ khác và dung sai khác đối với điện áp thử nghiệm và thời gian thử nghiệm phải theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

12.3.3  Tiêu chí chấp nhận

Không được xảy ra cắt mạch.

12.4  Thử nghiệm đáp ứng của cơ cấu cắt và tự bảo vệ

12.4.1  Các điều chung áp dụng cho các thử nghiệm này

12.4.1.1  Đặc tính của mạch thử nghiệm

Giá trị công suất ngắn mạch phải theo IEC 60076-5.

Người mua phải xác định các đặc tính cho dưới đây.

– Hệ số công suất của nguồn thử nghiệm: nhỏ hơn 0,15.

– Đầu nối trung tính cao áp của mạch nguồn phải được nối đất thông qua trở kháng giới hạn dòng điện chạm đất ở các giá trị nhất định. Các giá trị này phụ thuộc vào kiểu nối đất trung tính của hệ thống và các giá trị ưu tiên là:

o Đối với nối đất trực tiếp:	giá trị ngắn mạch ba pha;
o Đối với nối đất cách ly:	đến 100 A;
o Đối với nối đất điện trở:	100 A đến 3 000 A;
o Đối với nối đất trở kháng:	10 A đến 300 A.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp có khó khăn trong việc xác định tính năng của phòng thử nghiệm, cần có thỏa thuận giữa người mua, nhà chế tạo và phòng thử nghiệm để điều chỉnh dòng điện.

12.4.1.2  Chuẩn bị máy biến áp

Bộ chuyển đổi nấc điều chỉnh được bố trí trên nấc chuyển đổi tương ứng với điện áp danh định. Trung tính hạ áp và đầu nối đất của máy biến áp được nối đất.

Máy biến áp được đặt trên giá đỡ cách ly sao cho có thể đo được dòng điện sự cố giữa thùng dầu và đất.

12.4.1.3  Thời gian thử nghiệm và đo

Điện áp nguồn phải được duy trì trong 15 min sau khi cơ cấu cắt và tự bảo vệ tác động.

Các phép đo phải được thực hiện trong từng thử nghiệm:

– Dòng điện dây sơ cấp hiệu dụng;

– Điện áp pha-đất sơ cấp hiệu dụng;

– Dòng điện nối đất thùng dầu hiệu dụng;

– Dòng điện nối đất hệ thống cao áp hiệu dụng;

– Dòng điện dây thứ cấp hiệu dụng;

– Dòng điện trung tính hiệu dụng;

– Điện áp pha-trung tính thứ cấp hiệu dụng;

– Áp suất trong thùng dầu máy biến áp (đối với các thử nghiệm có tăng áp suất);

– Các giá trị hiệu dụng có thể xác định từ đồ thị dao động analog hoặc giá trị ghi digital.

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng máy quay trong các thử nghiệm để hỗ trợ phân tích tiếp theo.

12.4.1.4  Tiêu chí chấp nhận

Dòng điện dây cao áp không được vượt quá giá trị do nhà chế tạo cung cấp và phải được giải trừ bằng cơ cấu cắt và tự bảo vệ.

Tác động của chức năng cắt-bảo vệ không được gây ra các quá điện áp trên hệ thống cao áp hoặc trên hệ thống hạ áp vượt quá các giá trị lớn nhất đối với mức cách điện của hệ thống điện.

Trong thời gian thực hiện thử nghiệm bao gồm giai đoạn 15 min sau khi loại trừ dòng điện dây cao áp, không được có các trường hợp như cháy, bắn vật liệu, rò rỉ chất lỏng điện môi hoặc rò rỉ khí hoặc lan truyền hồ quang điện từ bên trong ra bên ngoài thùng dầu.

Sau khi rút các phần tác dụng ra khỏi thùng dầu, phải kiểm tra xem cơ cấu cắt và tự bảo vệ có tác động đúng hay không.

Nếu cần cắt ba pha, phải kiểm tra từng pha bằng phép đo.

Các tiêu chí này áp dụng cho tất cả các thử nghiệm dưới đây. Ngoài ra, tiêu chí đặc biệt được cho trong các điều liên quan.

12.4.2  Máy biến áp có ngắn mạch giữa các vòng dây hạ áp

12.4.2.1  Mục đích của thử nghiệm

Thử nghiệm này được thực hiện nhằm kiểm tra hành vi của máy biến áp trong trường hợp ngắn mạch giữa các vòng dây hạ áp.

12.4.2.2  Chuẩn bị máy biến áp

Máy biến áp gồm một vòng dây ngắn mạch trong cuộn hạ áp phải được chế tạo riêng để thực hiện thử nghiệm này. Phần có dòng điện ngắn mạch chạy qua phải đủ để không cách ly ngắn mạch trong thử nghiệm này.

Trong trường hợp có khó khăn với các điều kiện nêu trên, số lượng vòng dây ngắn mạch lớn nhất cần được tăng lên để đạt thử nghiệm. Tuy nhiên số lượng vòng dây lớn nhất được giới hạn ở năm vòng.

12.4.2.3  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Trong thử nghiệm, máy biến áp phải cấp điện cho tải điện cảm ba pha ứng với công suất danh định.

12.4.2.4  Tiêu chí chấp nhận

Áp dụng 12.4.1.4.

12.4.3  Máy biến áp có rò rỉ chất lỏng điện môi

12.4.3.1  Mục đích của thử nghiệm cụ thể

Thử nghiệm này nhằm kiểm tra xác nhận rò rỉ trong máy biến áp được cấp điện sẽ không gây ra nổ hoặc cháy.

12.4.3.2  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Máy biến áp được nối với tải ba pha ở công suất danh định và điện áp danh định.

Van xả được cung cấp và có cỡ sao cho giảm thể tích chất lỏng xuống còn 50 % trong khoảng 1 h trong trường hợp việc cắt không tác động trước đó.

12.4.3.3  Tiêu chí chấp nhận

Áp dụng 12.4.1.4.

12.4.4  Máy biến áp có quá tải một pha hạ áp

12.4.4.1  Mục đích của thử nghiệm

Mục đích của thử nghiệm này nhằm tạo ra độ tăng nhiệt của cuộn dây cho đến khi chúng bị hư hại với dòng điện tuần hoàn ban đầu không đủ để tác động ngay lập tức cơ cấu cắt và tự bảo vệ.

12.4.4.2  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Tải điện cảm được đặt lên phía hạ áp giữa một pha và trung tính. Tải này sao cho dòng điện hạ áp ban đầu nằm giữa 3 và 4 lần dòng điện hạ áp danh định của máy biến áp.

CHÚ THÍCH: Dòng điện tải cao hơn dải quá tải bình thường phải được chọn để làm hỏng cuộn dây trong thời gian hợp lý.

12.4.4.3  Tiêu chí chấp nhận

Áp dụng 12.4.1.4.

12.4.5  Máy biến áp có trở kháng ngắn mạch ba pha trên hệ thống hạ áp

12.4.5.1  Mục đích của thử nghiệm

Thử nghiệm này được tiến hành chỉ khi cơ cấu cắt và tự bảo vệ gồm các cầu cháy hạn chế dòng (kiểu dự phòng hoặc kiểu mục đích chung) theo TCVN 7991-1 (IEC 60282-1).

Mục đích của thử nghiệm này nhằm kiểm tra điểm tới hạn của cơ cấu cắt và tự bảo vệ khi tồn tại các điểm tới hạn này (xem chú thích).

Khi cơ cấu cắt và tự bảo vệ gồm các thành phần bảo vệ khác, nhà chế tạo và người mua cần xác định thử nghiệm tương đương.

CHÚ THÍCH: Đối với các kiểu cầu chảy dự phòng và cầu chảy mục đích chung, các dòng điện thấp hơn một chút so với l₃ được coi là tới hạn.

12.4.5.2  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Tải điện cảm được nối với các đầu nối hạ áp. Tải này phải sao cho các dòng điện cao áp nằm trong khoảng từ 0,75 đến 0,8 lần giá trị của dòng điện cắt nhỏ nhất (l₃ theo TCVN 7991-1 (IEC 60282-1)).

Nếu trở kháng ngắn mạch của máy biến áp không cho phép đạt được các giá trị dòng điện nêu trên, thử nghiệm được thực hiện với dây nối ngắn mạch trên các đầu nối hạ áp.

12.4.5.3  Tiêu chí chấp nhận

Áp dụng 12.4.1.4.

12.4.6  Máy biến áp có ngắn mạch ba pha tại các dây nối cuộn cao áp

12.4.6.1  Mục đích của thử nghiệm

Thử nghiệm này có hai mục đích:

– Để kiểm tra hành vi tốt về cơ và nhiệt của các dây nối giữa cách điện xuyên cao áp và phía cao áp của cơ cấu cắt và tự bảo vệ đối với dòng điện sự cố lớn nhất.

– Để kiểm tra cắt đúng đối với dòng điện sự cố lớn nhất.

12.4.6.2  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Ngắn mạch được tạo ra giữa cơ cấu cắt và tự bảo vệ và các dây nối cuộn cao áp tại vị trí theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

Thử nghiệm có thể được thực hiện trên mô hình tái tạo lại một phần bố trí của máy biến áp từ cách điện xuyên cao áp đến dây nối cuộn áp áp kể cả các phần được nối đất.

Điện áp phục hồi quá độ của mạch thử nghiệm công suất phải theo TCVN 7991-1 (IEC 60282-1) liên quan đến chuỗi thử nghiệm 1, ngay cả khi không có cầu chảy được lắp trong máy biến áp.

12.4.6.3  Tiêu chí chấp nhận

Áp dụng 12.4.1.4.

12.4.7  Độ tăng nhiệt với quá tải ba pha

12.4.7.1  Mục đích của thử nghiệm

Mục đích của thử nghiệm này nhằm kiểm tra để thấy rằng quá tải không gây ra tác động không đúng của cơ cấu cắt và tự bảo vệ không.

Thử nghiệm dưới đây được thực hiện để chứng tỏ hành vi của máy biến áp tự bảo vệ trong chu kỳ quá tải cụ thể. Thử nghiệm phải sao cho giá trị nhiệt độ cuối cùng sát với các giá trị lớn nhất cho phép theo IEC 60076-7 (nhiệt độ điểm nóng nhất của cuộn dây là 140 °C và nhiệt độ lớn nhất của dầu trên bề mặt là 115 °C).

12.4.7.2  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Máy biến áp đầu tiên được cấp nguồn ở điện áp giảm thấp với các cách điện xuyên pha hạ áp được ngắn mạch.

Dòng điện ứng với tổn hao tổng được đặt vào cho đến khi đạt đến cân bằng nhiệt.

Thử nghiệm phải đạt được theo IEC 60076-7 với quá tải bằng 1,4 l_n và thời gian quá tải phải được tính theo công thức có tính đến nhiệt độ môi trường phòng thí nghiệm. Công thức được cho trong IEC 60076-7.

12.4.7.3  Tiêu chí chấp nhận

Cơ cấu cắt và tự bảo vệ không được tác động.

12.4.8  Điện áp xung sét hạ áp

12.4.8.1  Mục đích của thử nghiệm

Mục đích của thử nghiệm này nhằm kiểm tra xác nhận cách điện hạ áp trên các máy biến áp phân phối dùng cho hệ thống lắp đặt ở vùng ngoại ô và nông thôn mà ở một số quốc gia phải chịu quá điện áp khắc nghiệt.

12.4.8.2  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Xung sét được đặt giữa các cách điện xuyên hạ áp kể cả cách điện xuyên trung tính hạ áp (nếu có) được nối với nhau và với thùng dầu; các cách điện xuyên cao áp được nối với nhau và nối với đất.

Đặt ba xung có cực tính âm: giá trị đỉnh và hình dạng là 30 kV 1,2/50 µs.

12.4.8.3  Tiêu chí chấp nhận

Không được xảy ra phóng điện bề mặt hoặc hỏng.

12.4.9  Đấu nối điện giữa nắp và thùng dầu

12.4.9.1  Mục đích của thử nghiệm

Mục đích của thử nghiệm này nhằm kiểm tra xác nhận xem mối nối điện giữa nắp và thùng dầu có khả năng mang dòng 6 kA trong 1 s với điện thế tăng thấp hơn 50 V.

12.4.9.2  Phương pháp thử nghiệm cụ thể

Thử nghiệm được thực hiện với điện áp nguồn một pha hình sin, máy biến áp được nối với mạch thử nghiệm bằng đầu nối đất trên nắp và đầu nối đất trên thùng dầu và liên kết với đầu nối đất.

Trong suốt thử nghiệm, dòng điện được đo và giá trị đo được phải nằm trong khoảng 6 kA ± 10 %; điện áp không được vượt quá 50 V.

12.4.9.3  Tiêu chí chấp nhận

Không được xảy ra phóng điện bề mặt hoặc hỏng, ví dụ như hồ quang điện lan rộng hoặc bắn ra các vật liệu.

---