Quy trình vận hành TU CPA123, 245

MỤC LỤC
Chương 1: Nguyên lý và cấu tạo
Chương 2: Kiểm tra, vận chuyển và bảo quản
Chương 3: Thí nghiệm máy biến điện áp
Chương 4: Vận hành và bảo dưỡng máy biến áp

1


CHƯƠNG I: NGUYÊN LÝ VÀ CẤU TẠO
1. Giới thiệu chung:
Biến điện áp loại CPA 245 và CPA123 kiểu tụ, do hãng ABB chế tạo
theo tiêu chuẩn IEC 60044-5, sản xuất năm 2005. Biến điện áp này được dùng
trong lưới điện có hoặc không có thiết bị tải ba, cấp tín hiệu cho các mạch bảo
vệ, đo lường, tín hiệu.
1. Khối tụ phân chia điện
áp
2. Khối cảm ứng điện từ
3. Thiết bị tải ba
L. Đầu nối với thiết bị tải
ba
C1: Khối tụ phân áp phía
trên
C2: Khối tụ phân áp phía
dưới

Hình 1: Sơ đồ nguyên lý của biến điện áp
2.Cấu tạo và nguyên lý:
2.1. Khối tụ phân chia điện áp loại CSA:
Bao gồm một hoặc nhiều khoang sứ và được lắp ở phía trên của biến
điện áp (BĐA). Mỗi khoang có nhiều phần tử tụ mắc nối tiếp với nhau, các tụ

này được ngâm tẩm trong sứ chứa đầy dầu tổng hợp.
Tụ C2 có điện dung lớn hơn nhiều so với tụ C1.

2


Sứ được chế tạo với khoảng cách phóng điện bề mặt lớn: 25mm/kV và
có thể làm việc tốt trong môi trường ô nhiễm nặng. Phía trên của sứ là mặt
bích bằng nhôm. Mỗi khoang có buồng giãn nở ở trên đỉnh.
2.2. Khối điện từ (EMU) loại EOA:
Chứa dầu tự nhiên theo tiêu chuẩn IEC 296 loại 2.
Cuộn sơ cấp: Bao gồm cuộn dây chính và 5 cuộn dây nhỏ hiệu chỉnh lắp
ở phía đầu trung tính. Hai đầu của cuộn dây chính được nối tới các thiết bị
khác (cuộn kháng bù và cuộn dây hiệu chỉnh) bằng dây đồng có vỏ bọc. Cách
điện được dùng bằng giấy tẩm dầu. Khối điện từ được thiết kế cho mức điện
áp trung áp từ 18/

kV đến 24/

kV.

3


- Khối điện từ loại EOA hoặc EOB có cuộn kháng bù ở phía cao áp được
nối nối tiếp với cuộn nhất thứ.
- Cuộn thứ cấp 1 được trang bị mạch cản dịu bao gồm có trở kháng nối
tiếp với điện trở và chúng được mắc song với cuộn thứ cấp 1. Các đầu của
mạch cản dịu d1-d2 được đưa ra hộp đầu nối nhị thứ. Mạch cản dịu có tác
dụng triệt tiêu các dao động cộng hưởng sắt từ.

Chú ý: Trong vận hành, đầu d1, d2 luôn được nối với nhau và không
được nối đất.
- Các cuộn thứ cấp được chế tạo với điện áp định mức 110/

.

- Các đầu của cuộn dây hiệu chỉnh không được thay đổi hay hiệu chỉnh
lại.
- Việc lấy mẫu dầu trong khối EMU là không cần thiết. Trường hợp đặc
biệt phải liên hệ với ABB.
- Khối EMU được trang bị nắp nạp dầu và kính báo mức dầu.
2.3. Thiết bị tải ba:
Gồm có: Cuộn dây, khe hở phóng điện, dao nối đất (nối đất khi không
có thiết bị tải ba), đầu vào tần số cao, đầu ra tần số cao.
2.4. Một số đặc điểm của máy BĐA loại CPA:
- Các đầu dây của cuộn nhị thứ đặt ở bên phải hộp nối nhị thứ.
- Các đầu dây của cuộn hiệu chỉnh (B1 đến B11) đặt ở bên trái hộp nối
nhị thứ và có nắp bảo vệ. Cuộn điều chỉnh đã được nhà chế tạo đặt chỉnh định
từ ban đầu. Trong trường hợp vận hành bình thường không được thay đổi các
đầu hiệu chỉnh.
- Tất cả các phần kim loại bên ngoài được làm bằng nhôm, các bulông và
đai ốc được làm bằng thép chống axit.
- Thông số định mức của máy BĐA được ghi trên tấm bảng làm bằng
thép inox và được gắn ở hộp đấu dây nhị thứ.

4


1. Đầu nối sơ cấp
2. Tấm nắp đậy trên đỉnh

3. Hộp đấu dây nhị thứ, cuộn dây hiệu chỉnh,
nối đất trung tính của cuộn dây cao áp
4. ống luồn cáp
5. Chỗ nối đất
6. Kính báo mức dầu
7. Lỗ nạp dầu
8. Lỗ xả dầu
9. Lỗ móc cẩu
10.Trọng tâm của BĐA
Hình 2: Kích thước và vị trí các bộ phận của CPA-123

5


1. Đầu nối sơ cấp
2. Tấm lắp đậy trên đỉnh
3. Hộp đấu dây nhị thứ, cuộn dây hiệu chỉnh, nối đất trung tính của
cuộn dây cao áp
4. ống luồn cáp
5. Chỗ nối đất
6. Kính báo mức dầu
7. Lỗ nạp dầu
8. Lỗ xả dầu
9. Lỗ móc cẩu
10.Trọng tâm của BĐA
Hình 3: Kích thước và vị trí các bộ phận của CPA-245

6

1. Tấm đậy dưới
2. Lỗ thoát nước
3. Hàng kẹp nhị thứ
4. Nắp bảo vệ cuộn dây hiệu chỉnh
5. Cuộn dây hiệu chỉnh
6. Lỗ móc treo
7. Đầu ra hạ áp
8. Cuộn dây tải ba 12mH
9. Khe hở phóng điện 6kV
10.Dao nối đất
11.Aptomat
12.Lỗ thông khí
Hình 4a: Hộp đấu dây nhị thứ

7


Khối tụ phân chia điện áp CSA
1. Hệ thống dãn nở
2. Các bình tụ
3. Ống cách điện trung áp
8. Đầu nhất thứ
10. Đầu nhị thứ
Khối điện từ EOA
4. Kính báo mức dầu
5. Cuộn kháng bù
6. Mạch cản dịu cộng hưởng
sắt từ
7. Cuộn dây nhất thứ và nhị
thứ

9. Đệm khí gas
11. Hộp đấu dây
12. Mạch từ

Hình 4b: Cấu tạo các khối bộ phận của biến điện áp loại CPA

8


2.5. Thông số kỹ thuật BĐA:
STT
1
2
3
4
5
6

Thông số

9

Nhà sản xuất
Bộ chia điện áp loại
Khối cảm ứng điện từ loại
Tiêu chuẩn
Điều kiện làm việc
Tần số định mức
Điện áp lớn nhất của hệ
thống

Điện áp tăng cao ở tần số
công nghiệp 50Hz
Điện áp xung sét, thao tác
1,2 x 50s (BIL)

10

Điện áp định mức sơ cấp

7
8

Hz

Loại biến điện áp
CPA-123
CPA-245
ABB
ABB
CSA
CSA
EOA
EOA
IEC60044-5 IEC60044-5
Ngoài trời
Ngoài trời
50
50

kV

123

245

kV

230

460

kV

550

1050

kV

110/

225/

V

110/

110/

VA

0,5
200

0,5
200

V

110/

110/

VA

3P
200

3P
200

±121*0,05%
2,77±5%

±121*0,05%
2,73±5%

0,0145
0,0179
0,0753

78/15

0,0075
0,0084
0,0753
150/15

mm

3150

6510

mm

1350

2330

0

-20÷40
345

-20÷40
445

Đơn
vị

Thông số các cuộn thứ cấp
Cuộn 1a-1n
-Điện áp định mức
-Cấp chính xác
-Công suất định mức
11

12
13
14
15
16
17
18
19
20

Cuộn 2a-2n
-Điện áp định mức
-Cấp chính xác
-Công suất định mức
Tỉ số biến
Dải điện áp hiệu chỉnh
Điện trở d1-d2
Điện dung của tụ
-Toàn phần
-Tụ C1
-Tụ C2
Tỉ số bộ phân chia điện áp
Khoảng cách phóng điện

theo bề mặt
Khoảng cách phóng điện
thẳng
Dải nhiệt độ làm viêc
Khối lượng toàn phần

kV
V
Ω
nF

C
kG
9


21
22
23

Khối lượng dầu
kG
Khối lượng dầu tụ
kG
Điện áp cuộn sơ cấp của máy
kV
biến áp trung gian

55
17

55
28

21,154/

22,5/

CHƯƠNG II: KIỂM TRA, VẬN CHUYỂN BẢO QUẢN
1. Nhận hàng và kiểm tra:
- Thùng của khối điện từ và phần đế của bộ chia điện áp bằng tụ luôn
được lắp liền với nhau từ nhà sản xuất, không được tách riêng hai phần đó.
- Kiểm tra thùng hàng không bị va đập và bị hư hỏng.
- Kiểm tra các sứ có bị nứt vỡ không, các phần kim loại không bị hư
hỏng, méo.
- Kiểm tra xem các bộ phận có bị rò rỉ dầu không.
- Kiểm tra mức dầu có đủ hay không.
- Kiểm tra lại các chi tiết đã được tháo ra theo từ ke hàng.
- Nếu nghi ngờ thì phải kiểm tra kỹ, cần thiết phải chụp ảnh.
- Với máy BĐA được vận chuyển theo phương nằm ngang: Kiểm tra hộp
đầu nối nhị thứ phải hướng lên trên trong khi vận chuyển.
- Nếu có sự cố không bình thường hãy báo về đại diện của ABB.
2. Tháo dỡ hòm bao bì và vận chuyển:
A. Máy BĐA đã được vận chuyển theo phương thẳng đứng:
- Khi mở hò và nâng, dây nâng không được cọ sát vào mặt sứ.
- Tháo tấm trên và các tấm bên cạnh của vỏ hòm.
- Tháo khung gỗ và giá đỡ bằng gỗ.
- Tháo hộp nhỏ đựng các thiết bị phụ: Bulông, đai ốc (thường đặt trong
hộp đấu dây).
- Tháo đai ốc giữ khối thiết bị với giá đỡ thiết bị.

- Nâng khối thiết bị khỏi giá đỡ bằng việc dùng các tai trên đế của máy
BĐA như hình vẽ bên.
- Không dùng dây xích, dây điện làm dây nâng.
Chú ý: Phải buộc phần trên của BĐA vào sợi dây nâng để tránh
nghiêng, lật máy BĐA trong quá trình nâng.

10


Hình 5: Cẩu biến điện áp
B. Với BĐA được vận chuyển theo phương nằm ngang:
- Tháo tấm trên và các tấm bên cạnh của hòm bao bì.
- Tháo khung gỗ và giá đỡ phía trên của khối BĐA.
- Tháo hộp nhỏ đựng các thiết bị phụ kèm theo.
- Dùng dây mềm khi nâng khối thiết bị ra khỏi vỏ bao bì như hình vẽ
dưới.
Chú ý: Phải buộc dây xung quanh phần mặt bích kim loại phía trên của
BĐA. Không dùng dây xích và dây điện làm dây nâng.
- Sau đó đặt BĐA về vị trí thẳng đứng bằng dây nâng quấn xung quanh
phần mặt bích kim loại phía trên của máy BĐA như hình 6.
- Việc nâng BĐA về vị trí thẳng đứng phải thực hiện từ từ.

11


Hình 6: Cẩu dựng đứng BĐA

Hình 7: Cẩu ghép các khối của BĐA

12

c. Bảo quản BĐA:
- Máy BĐA được bảo quản trong các hòm gỗ. Các hòm chứa máy BĐA
được bảo quản trên nền đất phẳng, có thể để ngoài trời song tránh đặt ở các
chỗ ngập nước sẽ làm hỏng khoang đế.
- Các đầu cực sơ cấp và thứ cấp phải lau sạch và bôi mỡ vadơlin. Đậy và
bắt chặt nắp đậy hộp đấu dây thứ cấp tránh hơi ẩm và bẩn xâm nhập.
- Chú ý tránh và chạm các vật cứng vào bề mặt sứ của khối tụ.

CHƯƠNG III: THÍ NGHIỆM BIẾN ĐIỆN ÁP
1. Các thí nghiệm khi xuất xưởng ở nhà máy chế tạo:
- Thí nghiệm cao áp bằng điện áp xoay chiều tần số 50Hz:
+ Giữa cuộn sơ cấp và đất 460kV.
13


+ Giữa cuộn thứ cấp và đất 3kV.
+ Giữa đầu dưới của khối tụ (đầu L) và đất 10kV.
- Đo điện dung và trị số tgδ độ tổn hao điện môi của các tụ điện áp 10kV
- Đo tỉ số của bộ chia điện áp bằng tụ.
- Đo tỉ số của máy BĐA.
- Đo sai số góc của máy BĐA.
- Đo điện trở một chiều các cuộn dây nhị thứ.
- Đo điện trở một chiều đầu d1-d2.
2. Thí nghiệm trước khi đưa vào vận hành và thí nghiệm định kỳ:
- Đo điện trở 1 chiều các cuộn dây 1a-1n, 2a-2n.
- Đo điện trở cách điện các cuộn dây thứ cấp với nhau và với vỏ.
- Đo tgδ và điện dung của mỗi khối tụ.
- Kiểm tra sự đúng đắn của mạch BĐA theo sơ đồ.

- Đo tỉ số biến áp.
- Không cần lấy mẫu dầu vì máy BĐA loại kín.
Chú ý: Sau khi tiến hành thí nghiệm, trước khi đưa vào vận hành phải
đấu nối lại đầu nối đất L hoặc đầu nối lại với thiết bị tải ba (nếu có).
- Chỉ những người đủ trình độ chuyên môn và an toàn mới được tiến
hành công việc thí nghiệm. Trước khi thí nghiệm cần xem xét kỹ sơ đồ đấu
dây của BĐA.
CHƯƠNG IV: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG BIẾN ĐIỆN ÁP
1. Trước khi đưa BĐA vào vận hành cần kiểm tra:
- Sứ lắp ráp hoàn chỉnh của BĐA.
- Kiểm tra bên ngoài BĐA: Không bị sứt mẻ biến dạng, không có hiện
tượng rò rỉ dầu.
- Các chỗ nối đất đầy đủ và chắc chắn.
- Các hạng mục thí nghiệm BĐA đạt tiêu chuẩn vận hành.
- Phần đấu nối các mạch thứ cấp đủ, đúng, các đầu nối bắt chắc chắn.
- Kiểm tra mức dầu qua kính báo mức dầu.
2. Kiểm tra BĐA trong vận hành:
Mỗi ca trực vận hành cần kiểm tra các hạng mục sau:
- Tình trạng các vỏ sứ tụ điện.
- Sự rò rỉ dầu ở các tụ điện, hộp đế BĐA.
- Kiểm tra mức dầu ở kính báo mức dầu trên hộp đế.
- Nghe tiếng kêu của BĐA bình thường, máy BĐA không bị rung.
- Kiểm tra các chỗ đấu nối sơ cấp, thứ cấp của BĐA.
- Kiểm tra các vị trí tiếp đất đầy đủ, chắc chắn.
- Kiểm tra dao nối đất ở thiết bị tải ba đúng vị trí vận hành.
- Kiểm tra nắp hộp đấu dây thứ cấp bắt chặt, kín.
14


- Thường xuyên kiểm tra điện áp thứ cấp đầu ra ổn định, không bị dao

động khi điện áp lưới ổn định.
- Nếu BĐA bị rò rỉ hoặc chảy dầu, mức dầu thấp, điện áp thứ cấp đầu ra
không ổn định hoặc có các hiện tượng bất thường khác thì phải báo cáo lên
cấp trên để tách BĐA ra sửa chữa.
- Trong vận hành chú ý đến các hạng mục kiểm tra E và D.
J
I
H
G
F
Kiểm
E
tra
khi
D
C
B
A
1

2
Kiểm 3
tra
cái gì 4
5
6
7

Sau khi sự cố, ngắn
mạch…

Sau khi thay đổi tải
hay đấu nối lại
Sau 15-20 năm vận
hành
Cứ sau 5 năm vận
hành
Kiểm tra hàng năm
Kiểm tra hàng tuần,
hàng tháng
Sau khi đóng điện
Trong quá trình xây
dựng lắp đặt
Khi mở hòm đóng gói
Khi nhận máy BĐA
A
Hư hỏng bên ngoài
trong thùng hàng
x
(hư hỏng vỏ bao bì,
bề mặt bị xù xì…)
Dấu hiệu rò rỉ dầu
(có thể nhìn thấy vết
x
dầu, mặc dù bao bì
không bị hỏng)
Hư hỏng cơ khí trên
BĐA (sứ bị vỡ, sứt…)
Mức dầu( có thể nhìn
thấy qua kính chỉ thị
mức dầu)

Cấu trúc, cân bằng,
kích thước (BĐA nằm
trên các chân đỡ)
Đầu nối nhất thứ (Nối
mềm, tiếp điểm tốt)
Mạch nhị thứ (đấu nối
chính xác, cuộn dây
15

B C D E F G H I

J

x

x x x

x

x x x

x

x x x

x

x x

x x

x

x
x

x
x
x
x

x


8
9

10
11
12
13

14

15

không bị ngắn)
Nối đất (Vỏ EMU
được nối đất)
Điểm nối trung tính L

(Nối đất hoặc nối tải
ba, không được để
hở)
Điện áp thứ cấp
(Đúng điện áp định
mức, so sánh 3 pha)
Hộp nhị thứ (Vặn
chặt và không bị han
rỉ, ăn mòn)
Các bộ phận kim loại
(Không bị han rỉ, ăn
mòn)
Các đấu nối và thiết
bị (Không bị hư hỏng
và không bị ăn mòn)
Kiểm tra cách điện
mạch nhị thứ (giá trị
phụ thuộc vào tuổi
thọ, điện áp, nhiệt độ.
Sự thay đổi so với lần
đo trước là rất quan
trọng)
Đo điện dung C±1%,
nếu tgδ< 0,5%

x

x x x

x x

x

x

x

x x x

x

x x
x x
x x

x

x

x

16