Giáo trình môn đun Bảo trì sửa chữa máy biến áp - Nghề: Điện tàu thủy, điện dân dụng, điện tự động, điện công nghiệp
CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẰNG HÀNG HẢI I
GIÁO TRÌNH
MÔN ĐUN: BẢO TRÌ SỬA CHỮA
MÁY BIẾN ÁP
NGHỀ: ĐIỆN TÀU THỦY
ĐIỆN DÂN DỤNG
ĐIỆN TỰ ĐỘNG
ĐIỆNCÔNGNGHIỆPp
TRÌNHĐỘ:CAOĐẲNG
NGHỀ CẤP ĐỘ QUỐC TẾ
p
Ban hành kèm theo Quyết đꢀnh số: ngày tháng năm 2017 của Hiệu trường
Trường Cao đẳng Hàng hải I
1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bꢀ nghiêm cꢁm.
2
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình bảo trì, sửa chữa máy biến áp được biên soạn theo đề cương chi
tiết mô đun “Bảo trì, sữa chữa máy biến áp” hệ cao đẳng nghề điện Trường Cao
đẳng Hàng hải I.
Giáo trình này được dùng làm tài liệu giảng dạy cho giảng viên và học tập
của sinh viên nghề điện tàu thủy, nghề điện dân dụng, nghề điện tự động, nghề
điện công nghiệp.
Khi biên soạn giáo trình, chúng tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thúc mới
có liên quan đến mô đun phù hợp với đối tượng sử dụng cũngg như cố gắng gắn
những nội dung lý thuyết với những vꢁn đề thực tế, để giáo trình có tính thực tiễn
cao.
Nội dung của giáo trình được biên soạn với dung lượng 03 bài tương đương
với 60 giờ.
Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ của hội đồng
Sư phạm Trường Cao đẳng Hàng hải I trong việc hiệu đính và đóng góp thêm
nhiều ý kiến cho nội dung giáo trình.
Mặc dù đã cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi hết khiếm khuyết. Rꢁt
mong nhận được ý kiến đóng góp của người sử dụng. Mọi góp ý xin được gửi về
đꢀa chỉ: Khoa Điện-Điện tử; Trường Cao đẳng Hàng hải I; 498 Đà Nẵng - Hải An -
Hải Phòng.
Hải Phòng, ngày… tháng 11 năm 2017
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Ths. Vũ Hà Việt
2……….
3………..
3
MỤC LỤC
TT
1
2
Nội dung
Trang
3
4
Lời giới thiệu
Mục lục
3
4
Danh mục bảng, biểu
Danh mục hình vẽ
Nội dung
5
6
5
8
1. Bảo trì, sửa chữa máy biến áp cách ly một pha
1.1.Cꢁu tạo và nguyên lý làm việc
1.2. Các thông số của máy biến áp
1.3. Đo điện áp của máy biến
9
9
12
13
16
18
19
22
24
29
31
34
34
35
38
41
41
46
47
51
55
1.4. Những hư hỏng thông thường của cuộn dây máy biến áp
1.5. Sửa chữa mạch từ
1.6. Sửa chữa cuộn dây
1.7. Xác đꢀnh cực tính các cuộn dây
1.8. Tính toán máy biến áp cách lý một pha
1.9. Quꢁn dây máy biến áp cách ly một pha
1.10. Tẩm sꢁy máy biến áp
2. Bảo trì, sửa chữa máy biến áp tự ngẫu một pha
2.1. Cꢁu tạo và nguyên lý làm việc
2.2. Tính toán máy biến áp tự ngẫu một pha
2.3. Quꢁn dây máy biến áp tự ngẫu
3. Bảo trì, sửa máy biến áp ba pha
3.1. Cꢁu tạo và nguyên lý làm việc
3.2. Các đại lượng đꢀnh mức
3.3. Các tổ đꢁu dây máy biến áp ba pha
3.4. Quꢁn dây máy biến áp 3 pha
Tài liệu tham khảo
6
4
Danh mục bảng, biểu
Stt
1
Tên bảng biểu
Trang
12
Bảng 1.1. Kết quả đo điện áp máy biến áp không tải
Bảng 1.2. Bảng kết quả đo điện áp ngắn mạch
2
14
Bảng 1.3. Bảng kết quả đo điện áp máy biến áp có tải
Bảng 1.4. Bảng chọn hệ số K theo B
3
15
4
25
Bảng 1.5. Độ sụp áp do trở kháng cuộn thứ cꢁp
5
6
25
25
Bảng 1.6. Bảng mật độ dòng điện khi thời gian làm việc
của máy biến áp là 24/ 24 giờ
5
Danh mục hình vẽ
Stt
1
Tên hình vẽ
Trang
10
Hình 1.1. Diện tích thiết diện của trụ từ
Hình 1.2. Dây quꢁn máy biến áp
2
11
Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý của biến áp một pha
Hình 1.4. Sơ đồ đo điện áp máy biến áp không tải
Hình 1.5. Đồ thꢀ đo điện áp mba không tải quan hệ PO, I f(U )
3
12
4
14
5
14
0
1
Hình 1.6. Đo điện áp ngắn mạch
6
7
15
17
21
21
22
22
23
Hình 1.7. Đo điện áp máy biến áp có tải
Hình 1.8. Hình dạng khuôn không có vách chặn
Hình 1.9. Hình dạng khuôn có vách chặn
Hình 1.10. Hình dạng khuôn gỗ
8
9
10
11
12
Hình 1.11. Xác đꢀnh cực tính cuộn dây bằng xung một chiều
Hình 1.12. Kiểm tra cực tính bằng điện áp xoay chiều
Hình 1.13. Kiểm tra cực tính bằng phương pháp so sánh
13
24
Hình 1.14. Tiết diện của lõi thép
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
25
27
28
32
34
35
43
44
46
48
48
48
Hình 1.15. Số lớp cuộn dây
Hình 1.16. Kích thước mạch từ
Hình 1.17. Đặc tính đo điện trở cách điện của máy biến áp
Hình 2.1: Sơ đồ mạch điện máy biến áp tự ngẫu
Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện máy biến áp tự ngẫu
Hình 3.1: Các dạng lõi thép
Hình 3.2. Cách bố trí cuộn dây máy biến áp
Hình 3.3. Sơ đồ nối dây máy biến áp
Hình 3.4. Sơ đồ nối dây theo kiểu sao/sao
Hình 3.5. Sơ đồ cách đꢁu hình tam giác/tam giác
Hình 3.6. Sơ đồ máy biến áp khi đꢁu ziczắc
6
Hình 3.7. Sơ đồ hình sao sức điện động máy biến áp khi đꢁu zic
zắc
Hình 3.8. Hình vẽ tổ nối dây khi đảo chiều quꢁn và ký hiệu đầu
dây
26
27
48
49
Hình 3.9. Ký hiệu tổ nối dây dùng đồng hồ
28
29
50
51
Y
Y
12
6
Y
Y
Hình 3.10. Sơ đồ vẽ các tổ nối dây
và
7
CHƯƠNG TRÌNH MÔN ĐUN
Tên mô đun: Bảo trì, sữa chữa máy biến áp
Mã mô đun: MĐ16
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
- Vꢀ trí:
+ Bảo trì, sữa chữa máy biến áp là môn chuyên ngành của điện tàu thủy;
+ Mô đun có thể bố trí sau khi học xong các mô đun cơ sở nghề;
- Tính chꢁt: Mô đun nghiên cứu về cꢁu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng
dụng của máy biến áp trong thực tế.
- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Mô đun có tính hệ thống cao, là sự kết hợp
của nhiều vꢁn đề kỹ thuật khác nhau nên sinh viên cần có kỹ năng phân tích và
thiết kế hệ thống cao, kỹ năng tư duy, tìm tòi, phát hiện những vꢁn đề mới phát
sinh, kỹ năng lựa chọn và ra quyết đꢀnh xây dựng hệ thống theo hướng tối ưu hóa.
Nó cung cꢁp cho người học những kiến thức cơ bản về cꢁu tạo, nguyên lý hoạt
động, các phương trình của máy biến áp. Đồng thời cung cꢁp cho người học cách
quꢁn dây của máy biến áp cũng như các phương pháp bảo trì và sửa chữa máy biến
áp mỗi khi bꢀ hỏng.
Mục tiêu mô đun:
- Về kiến thức: Hiểu được cꢁu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp;
Trình bày được phương pháp sửa chữa của máy máy biến áp.
- Về kỹ năng: Phân biệt đươc các loại máy biến áp; Khai thác được máy máy
biến áp.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Có ý thức trách nhiệm trong việc sử
dụng khai thác máy biến áp có hiệu quả.
Nội dung mô đun:
8
BÀI 01: BẢO TRÌ, SỬA CHỮA MÁY BIẾN ÁP CÁCH LY MỘT PHA
Mã bài: MĐ 6520288.16.01
Giới thiệu:
Bảo trì, sửa chữa máy biến áp cách ly một pha là phần quan trọng nhꢁt của
máy biến áp giúp cho máy biến áp hoạt động một cách hiệu quả theo yêu cầu của
người sử dụng.
Mục tiêu:
- Mô tả được những hư hỏng thông thường của cuộn dây máy biến áp;
- Sửa chữa cách điện cuộn dây máy biến áp;
- Đảm bảo an toàn và chính xác khi vận hành.
Nội dung chính:
1.1. Bảo trì, sửa chữa máy biến áp cách ly một pha
1.1.1. Cꢁu tạo và nguyên lý làm việc
a. Cꢁu tạo
Gồm 2 bộ phận chính:
* Lõi thép:
- Nhiệm vụ: Là mạch từ và làm khung để quꢁn dây, có cꢁu tạo từ các lá thép kỹ
thuật điện có chiều dày (0,35 ÷ 0,5) mm được đꢀnh dạng sẵn và ghép cách điện với
nhau để tránh dòng xoáy Fucô.
- Lõi thép gồm hai phần:
Trụ từ: Là phần để quꢁn dây (T) .
Gông từ: Là phần khép kín mạch từ (G).
- Hình dạng các lá thép có các dạng:
Chữ: E, I, L, U hoặc 1 tꢁm tôn dài cuốn lại thành lõi thép hình xuyến.
- Cách ghép các lá thép: Ghép xen kẽ các lá, ghép nối, hoặc cuộn tròn lại thành
hình xuyến.
- Các lá thép sau khi ghép sẽ được đai chặt bằng xà ép và bắt chặt bằng bu lông.
Loại ghép xen kẽ chữ I, E có tổn hao nhỏ hơn nhưng kết cꢁu quꢁn dây sẽ phức tạp
hơn loại ghép nối 2 khối chữ I và chữ E.
Thiết diện của trụ từ có hình dạng là hình chữ nhật, vuông hoặc hình tròn
bậc thang; hình chữ nhật cho kết cꢁu đơn giản hơn, nhưng khi quꢁn dây sẽ không
chặt gây tiếng kêu khi làm việc.
Diện tích thiết diện của trụ từ quyết đꢀnh đến công suꢁt, hoặc số vòng dây
quꢁn xét về mặt cꢁu tạo.
Cꢁu tạo theo kiểu trụ hoặc kiểu vỏ, kiểu vành khăn (kiểu tròn).
Kiểu trụ: Lá thép có kiểu khung chữ nhật (a).
9
Kiểu vỏ: Lá thép kiểu liền hay chữ E và chữ I tạo nên (b).
Kiểu vành khăn: Lá thép mỏng, uốn thành cung tròn tạo nên (c).
b
a
c
Hình 1.1. Diện tích thiết diện của trụ từ
* Dây quꢁn
Dây quꢁn máy biến áp là loại dây quꢁn tập trung (so với máy điện quay).
Dây quꢁn này được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm. Dây quꢁn có tiết diện nhỏ thì
dùng loại dây có tiết diện tròn, còn dây quꢁn có tiết diện lớn thì dùng loại dây có
tiết diện chữ nhật.
Phân loại dây quꢁn máy biến áp:
- Dây quꢁn sơ cꢁp: Là dây quꢁn nhận năng lượng điện xoay chiều cần biến
đổi. Tương ứng với nó thì các đại lượng như U,I,W… trong dây quꢁn này được gọi
là các đại lượng sơ cꢁp. Trong ký hiệu có thêm chỉ chỉ số ‘’1’’ ( như là U1,
I1,W1…).
- Dây quꢁn thứ cꢁp là dây quꢁn đưa năng lượng điện đã được biến đổi đến
các máy tiêu thụ. Các đại lượng tương ứng với dây quꢁn này được gọi là các đại
lượng thứ cꢁp và trong ký hiệu có thêm chỉ số “2” (như là U2,I2 , W2….).
Theo giá trꢀ về điện áp trên từng cuộn dây người ta phân ra: Cuộn cao áp, cuộn
thꢁp áp. Nếu là biến áp ba cuộn dây thì còn có thêm cuộn điện áp trung bình.
Theo cách bố trí cuộn dây với lõi thì người ta chia thành các cuộn dây đồng
tâm (lồng vào nhau ), các cuộn dây xen kẽ.
Cách bố trí cuộn dây với lõi:
Theo quan điểm về cách điện thì cuộn dây cao áp đặt ngoài, cuộn dây thꢁp đặt
trong để dễ dàng cho việc cách điện với lõi.
10
Hình 1.2. Dây quꢁn máy biến áp
Nếu theo quan điểm về toả nhiệt thì cuộn có dòng điện lớn đặt ngoài, cuộn dây
có dòng điện bé đặt trong (biến áp hàn).
Yêu cầu đối với cuộn dây biến áp:
- Phải sử dụng đồng với hiệu suꢁt cao.
- Thải nhiệt dễ dàng.
Có đủ độ bền về cơ học (chống được lực điện động, nhꢁt là khi ngắn mạch xảy
ra, chống được va chạm).
Có đủ độ bền về điện để chống được hiện tượng xuyên thủng.
* Vỏ máy và các bộ phận khác
Vỏ máy là một thùng bằng thép mà bên trong đặt lõi và cuộn dây để khỏi va
chạm về cơ khí.Với biến áp làm mát bằng không khí thì thùng bằng thép đó còn
được chế tạo các cửa thoáng để thông gió. Đối với các biến áp có công suꢁt lớn thì
trong thùng được đựng dầu để làm mát. Dầu biến áp có các đặc điển sau:
Dẫn nhiệt tốt, cách điện tốt, hút ẩm nhiều. Hình dáng của vỏ máy phụ thuộc
vào yêu cầu làm mát của cuộn dây. Vỏ có gân tản nhiệt để tăng tiết diện toả nhiệt.
Trên nắp còn có 1 bình nhỏ, bình này được nối với thùng dầu bằng một ống nhỏ.
Bình nhỏ này có ý nghĩa là khi biến áp làm việc nóng thì dầu sẽ dâng lên bình đó.
Từ đó mà ta biết được mức dầu trong bình và trạng thái làm việc của máy biến áp.
b. Nguyên lý làm việc của máy biến áp 1 pha
Nguyên lí làm việc của máy biến áp dựa trên sự tác dụng tương hỗ điện từ
giữa các cuộn dây không chuyển động đối với nhau. Sơ đồ nguyên lý của biến áp
một pha như hình 1.3.
* Giả thiết máy biến áp không tải
Nếu đưa điện áp xoay chiều một pha u1 vào cuộn dây sơ cꢁp w1 có tần số là f1
thì u1 sẽ sinh ra một dòng điện i1 chạy trong cuộn sơ cꢁp w1 dòng điện i1 này sinh
ra một từ thông 1
=
0 từ thông 1 móc vòng với cả hai cuộn w1 và w2.
11
Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý của biến áp một pha
Nếu gọi từ thông móc vòng vơi cuộn w1 là 1 và với cuộn w2 là 2 thì:
1 = w1. 1
;
2 = w2.
(1.1)
Ngoài ra dòng điện i1 còn sinh ra từ thông chỉ móc vòng với cuộn w1 mà
không móc vòng với cuộn w2 ta gọi là từ thông tản của cuộn w1 đó là t1
Từ thông 1 có thể thay đổi điều hoà theo thời gian nếu như điện áp u1 đặt vào
cuộn w1 là một hàm điều hoà của thời gian. Tức là 1
Ở đó: m1 là biên độ của từ thông; = 2 f1 là tốc độ góc của điện áp u1
Theo đꢀnh luật cảm ứng điện từ thì trong các cuộn dây suꢁt hiện các suꢁt điện
động:
= ;
m1.cost
e1 = - d 1/dt = - w1.d 1/dt = w1. 1m
e2 = - d 2/dt = - w2.d 1/dt = w2. 1m
.
.
.sin
.sin
t
t
(1.2)
(1.3)
Gía trꢀ hiệu dụng của chúng là:
E1 = (w1. 1m
.
.
)/
)/
2
2
= 4,44.f1.w1. 1m
= 4,44.f1.w2. 1m
(1.4a)
(1.4b)
(1.5)
E2 = (w2. 1m
Từ đó
E1/E2 = W1/W2 = K
* Giả thiết trên các cực của cuộn dây thứ cꢁp (W2) đꢁu vào một phụ tải
Khi đó trong cuộn w2 sẽ có dòng i2 chạy từ cuộn thứ cꢁp đến tải. Như vậy
năng lượng đã được truyền từ cuộn w1 sang cuộn w2. Dòng điện i2 cũng tạo ra
một từ thông 2 cũng móc vòng với cả cuộn w1 và w2; Từ thông trong máy biến
áp bây giờ là
, là tổng hợp của từ thông 1 và 2. Ngoài ra dòng điện i2
còn tạo ra một từ thông chỉ móc vòng với cuộn thứ cꢁp và được gọi là từ thông
tản của cuộn thứ cꢁp w2 ký hiệu là
Nếu bỏ qua suꢁt điện động sinh bởi từ thông tản và điện áp trên điện trở tác
dụng của các cuộn dây thì khi đó U1 E , U E và biểu thức (1) sẽ trở thành:
t2
1
2
2
U1/U2 = W1/W2 = K , K được gọi là hệ số biến áp
Vì hiệu suꢁt của máy biến áp rꢁt cao 1 nên
(1.6)
ba
S =U1.I1 U .I
2
U1/U2 = I2/I1
(1.7)
2
12
Hay
U1/U2 = I2/I1 = W1/W2 = K
(1.8)
Nhận xét: Từ (1.8) ta thꢁy rằng:
Máy biến áp truyền năng lượng điện xoay chiều từ cuộn dây này sang cuộn dây
khác cho phép biến đổi điện áp tỷ lệ thuận với số vòng dây và dòng điện tỷ lệ
nghịch với số vòng dây.
1.2. Các thông số kỹ thuật của máy biến áp
1.2.1. Điện áp đꢀnh mức
- Điện áp sơ cꢁp đꢀnh mức, điện áp đã quy vào dây quꢁn sơ cꢁp. Ký hiệu U1đm.
- Điện áp thứ cꢁp đꢀnh mức là điện áp giữa 2 đầu dây quꢁn thứ cꢁp khi cuộn thứ
cꢁp có tải đꢀnh mức và điện áp vào cuộn sơ cꢁp đꢀnh mức, ký hiệu U2đm.
1.2.2. Dòng điện đꢀnh mức
Là dòng điện đã quy vào cho mỗi cuộn dây của máy biến áp, ứng với công
suꢁt đꢀnh mức và điện áp đꢀnh mức , ký hiệu là Iđm , bao gồm I1đm và I2đm.
1.2.3. Công suꢁt đꢀnh mức: Là công suꢁt biểu kiến trên các cực của dây cuốn thứ
cꢁp ở chế độ làm việc đꢀnh mức, ký hiệu là Sđm.
Với máy biến áp 1 pha: Sđm = U2 đm . I2 đm.
Đơn vꢀ tính là VAr hay KVAr. Trong đó U2đm và I2 đm là điện áp và dòng
điện đꢀnh mức của cuộn thứ cꢁp.
Tần số: Ký hiệu là f (f = 50 Hz).
Ngoài ra còn có các đại lượng đꢀnh mức khác như: Trọng lượng máy; tần số f;
cos ; Điện áp ngắn mạch. Nước sản xuꢁt, năm sản xuꢁt, kích thước, trọng lượng.
1.3. Đo điện áp của máy biến áp
1.3.1. Đo điện áp không tải
Sơ đồ đo điện áp như hình vẽ. Đặt điện áp vào hai dây quꢁn sơ cꢁp và hở mạch
hai dây quꢁn thứ cꢁp. Dùng máy biến áp tự ngẫu điều chỉnh điện áp đặt vào dây
quꢁn sơ cꢁp từ U 0.5Uñm. Ghi các số liệu đo được vào bảng. Lꢁy khoảng 4 đến 5
1
điểm tương ứng với U U
tính được các tham số không tải.
1
ñm
Bảng 1.1. Kết quả đo điện áp máy biến áp không tải
U
U
I
P
0
Thứ tự
1
20
0
U
P
0
1ñm
Z
Z
r
r
m
0
m
0
2
I
0
I
0
P
2
2
0
X Z r X
cos
0
0
m
0
0
U
.I
1ñm 0
I
0
Dòng điện không tải phần trăm: I %
.100
(1.9)
0
I
ñm
13
U
U
1ñm
20
Tỉ số biến áp:
(1.10)
k
Hình 1.4. Sơ đồ đo điện áp máy biến áp không tải
I1
(A)
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
P0
(W)
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Hình 1.5. Đồ thꢀ đo điện áp mba không tải quan hệ PO, I f(U )
0
1
1.3.2. Đo điện áp ngắn mạch
Sơ đồ đo điện áp như hình 1.6 để thuận tiện ngắn mach dây quꢁn hạ áp, đặt
điện áp vào dây quꢁn cao áp. Trước hết để đꢁu ra của máy biến áp tự ngẫu bằng
14
không. Đóng mạch và quan sát đồng hồ đo điện. Tăng rꢁt chậm điện áp đặt vào cho
tới lúc thì thôi.
I
I
nm ñm
Người ta gọi điện áp ngắn mạch đinh mức
U
và công suꢁt ngắn mạch lúc đꢀnh
nñm
mức là là điện áp lúc công suꢁt ngắn mạch lúc
P
I
I
.
nñm
nm ñm
Từ đó tính được các tham số ngắn mạch:
U
I
P
2
2
nñm
ñm
nñm
Z
n
r
X Z r
n
(1.11)
nm
n
n
2
I
ñm
Hình 1.6. Đo điện áp ngắn mạch
Ghi các số liệu đo vào bảng 1.2
Bảng 1.2. Bảng kết quả đo điện áp ngắn mạch
I
A
U V
P
nm
1N
k
Điện áp ngắn mạch tính theo phần trăm:
I
R
P
(W)
ñm n
nñm
ñm
(1.12)
(1.13)
U
100
hay
U
nr
nr
U
10S (KVA)
ñm
I
X
ñm n
2
2
U
.100
U
% U % U
%
nx
nm
nr
nx
U
ñm
1.3.3. Đo điện áp có phụ tải
Sơ đồ đo điện áp như hình 3 phụ tải bằng đèn nên lꢁy cuộn cao áp làm dây quꢁn
sơ cꢁp, cuộn hạ áp làm dây quꢁn thứ cꢁp. Dùng máy biến áp tự ngẫu đưa điện áp
U U
P
1ñm. Sau đó
tăng dần phụ tải.
15
2
vào dây quꢁn sơ cꢁp
U M
1 1ñm
const
Mỗi lần tăng phụ tải nhớ điều chỉnh máy biến áp tự ngẫu để cho
trong suốt quá trình thí nghiệm.
Hình 1.7. Đo điện áp máy biến áp có tải
Các số đo Voltmet, Ampemet và Wattmet ghi vào bảng 2.3
Bảng 1.3. Bảng kết quả đo điện áp máy biến áp có tải
%=(PP ).100
2
1
TT
I
1 (A)
U
1(V)
I
2(A)
U
2
(V)
P U I
= 2(W)
2 2
1
2
3
1.3.4. Những điều cần chú ý khi đo điện áp
Đo điện áp không tải vì dòng điện không tải rꢁt bé nên phải chọn đúng đồng
hồ đo dòng điện cho thích hợp để đọc được rõ ràng.
Lúc đo điện áp ngắn mạch nhớ là trước khi đóng cầu dao phải để đầy ra của
máy biến áp tự ngẫu có điện áp bằng không, sau đó khi đóng cầu dao phải tăng
điện áp rꢁt chậm, nhì đồng hồ đo dòng điện đến lúc
Đo điện áp cần tiến hành nhanh.
I
I thì dừng lại ngay,
nm ñm
Đo điện áp ngắn mạch vì điện áp đặt vào rꢁt bé nên phải chọn đúng đồng hồ
đo dòng điện cho thích hợp để đọc được rõ ràng.
1.4. Những hư hỏng thông thường của cuộn dây máy biến áp
1.4.1. Máy biến áp có cuộn dây bꢀ chạm vỏ
16
Trường hợp này nếu chạm tay vào vỏ của máy biến áp sẽ có hiện tượng điện
giật. Nếu chạm chập làm hỏng cuộn dây thì máy biến áp sẽ có hiện tượng bốc khói
và nổ cầu chì bảo vệ. Hiện tượng máy biến áp bꢀ chạm vỏ có thể do bꢀ chạm giữa
các đầu đꢁu dây với vỏ sắt. Ta có thể dùng ôm kế hay đồng hồ vạn năng ở thang đo
điện trở để xác đꢀnh nơi bꢀ chạm chập, sau đó sửa chữa cho hết chạm chập.
Nếu máy biến áp vẫn vận hành bình thường, thì nơi chạm chỉ có một chỗ, có
thể đường dây ra cọc nối dây bꢀ tróc lớp cách điện làm chạm vào vỏ hoặc cọc nối
dây của máy biến áp bꢀ lỏng lẻo chạm vào vỏ máy biến áp. Hoặc lớp dây tiếp cận
với mạch từ bꢀ hỏng cách điện. Trường hợp này nếu quan sát mà không tìm ra
điểm bꢀ chạm vỏ thì phải tháo toàn bộ mạch từ, cách điện lại dây quꢁn cho hết bꢀ
chạm.
Nếu máy biến áp vẫn hoạt động bình thường mà có hiện tượng điện giật nhẹ
,nếu dùng bút thử điện ta thꢁy đèn bút thử sáng yếu. Trường hợp này máy biến áp
bꢀ ẩm, làm cho điện trở cách điện bꢀ suy giảm. Nếu dùng đồng hồ đo điện trở cách
điện ta thꢁy điện trở cách điện thꢁp. Trường hợp này ta phải tháo tòan bộ mạch từ
ra, đem sꢁy khô sau đó tẩm lại sơn cách điện cho dây quꢁn rồi đem sꢁy khô
1.4.2. Máy biến áp bꢀ quá nhiệt
Do dòng điện tiêu thụ quá lớn, quá công suꢁt của máy biến áp. Trường hợp
này làm cho máy biến áp bꢀ nóng lên quá mức cho phép, nếu máy biến áp quá nhiệt
trong một thời gian dài sẽ gây ra phá huỷ cách điện (thường gọi là máy biến áp bꢀ
om ) từ trong ra ngoài . máy biến áp quá tải lâu trong một thời gian dài, dòng điện
quá tải lớn sẽ làm cháy máy biến áp. Để khắc phục hiện tượng này là ta cắt bớt các
phụ tải không quan trọng, tăng cường làm mát cho máy biến áp, có thể dùng quạt
gió làm mát cho máy biến áp.
Do đặt máy biến áp ở nơi có nhiệt độ quá cao, máy biến áp đặt trong phòng
kín , điều kiện thông gió kém (các cửa thông gió lâu ngày bꢀ bụi bặm hoặc màng
nhện bám vào ). Nếu nhiệt độ phòng đặt máy biến áp cao hơn nhiệt độ bên ngoài từ
8 – 100C thì phải có biện pháp thông gió kꢀp thời để giảm nhiệt độ.
Do mắc không đúng với điện áp nguồn, nguồn đưa đến máy biến áp quá cao
. Trường hợp này ta phải kiểm tra lại nguồn đưa đến máy biến áp.
Do bản chꢁt lá thép mạch từ kém phẩm chꢁt quá rỉ sét, hỏng cách điện giữa
các lá thép trong mạch từ làm cho tổn hao trong lõi thép tăng làm cho lõi thép tăng
dẫn đến lõi thép bꢀ nóng. Trường hợp này ta có thể đo điện áp không tải đo tổn hao
không tải của máy biến áp.
Ngắn mạch một hoặc một số vòng dây nào đó trong dây quꢁn máy biến áp
làm cho cuộn dây bꢀ ngắn đi, nguyên nhân là do hỏng cách điện dây quꢁn. Để phát
hiện sự cố có thể quan sát màu sắc bên ngoài cuộn dây xem có chỗ nào bꢀ biến màu
không. Cꢁp điện vào cuộn dây trong một thời gian ngắn rồi ngắt điện và sờ tay vào
17
cuộn dây xem có chỗ nào trên cuộn dây có nhiệt độ không bình thường không. Nếu
là máy biến áp ba pha có thể đo điện trở từng pha, nếu pha nào có vòng dây bꢀ
chập thì điện trở của pha đó nhỏ hơn hai pha còn lại. Sau đó ta tách ra và băng lại
điểm bꢀ chạm chập.
1.4.3. Máy biến áp không vận hành
Đèn báo nguồn không sáng hoặc không cảm thꢁy máy biến áp rung nhẹ là
do không có nguồn điện cꢁp vào, kiểm tra đường dây nguồn điện có thể dây bꢀ hở
mạch, cọc nối dây không tiếp xúc.
Đèn báo nguồn sáng , vôn kế chỉ báo có nguồn mà điện áp ra không có là do
cọc nối dây ra không tiếp xúc hoặc đứt dây ra. Kiểm tra đầu tiếp xúc, dùng vôn kế
đo điện áp ra, có thể là do hở mạch bên trong cuộn dây, do cuộn dây bꢀ hở mối hàn.
Cắt nguồn vào máy biến áp dùng đồng hồ ôm kế đo thông mạch, nếu điện trở bằng
∞ thì chứng tỏ cuộn dây bꢀ hở mạch, trường hợp này ta phải tháo ra quꢁn lại.
1.4.4. Máy biến áp lúc vận hành lúc không
Do nguồn điện vào lúc có lúc không, kiểm tra lại nguồn vào
Do đầu mối hàn tiếp xúc kém, kiểm tra lại các đầu tiếp xúc
Ta phải kiểm tra lại nguồn điện cꢁp đến máy biến áp và từ máy biến đến nơi
tiêu thụ, siết lại tꢁt cả các ốc vít làm sạch tꢁt cả các nơi tiếp xúc, cọc nối dây ở máy
biến áp
1.5. Sửa chữa mạch từ
1.5.1. Yêu cầu và nội dung
- Yêu cầu
Không làm thay đổi các thông số kỹ thuật của lõi từ , như tổn hao và độ từ
thẩm của lõi từ. Nguyên nhân khi sửa chữa làm thay đổi các thông số trên là do có
sự thay đổi tính chꢁt cơ lý của lá thép, do tác động cơ học trong quá trình tháo lắp
,tẩy rửa, sơn lại lá thép, do chꢁt lượng sơn cách điện, do ghép không đảm bảo khe
hở giữa trụ và gông. Không làm tăng kích thước của mạch từ, dẫn đến khó lắp ráp
dây quꢁn, làm thay đổi khoảng cách, cách điện, dẫn đến làm giảm độ tin cậy làm
việc của máy biến áp sau khi sửa chữa.
- Nội dung
Nội dung chính của sửa chữa mạch từ là phục hồi lại cách điện, lót lại các
chi tiết nắp máy lõi thép, cách điện lại hoặc thay thế cách điện từng phần của lá
thép.
Cách điện của lá thép có thể hỏng từng phần hay toàn bộ. Nếu bản thân các
lá vẫn còn dùng được, thì ta phục hồi lại cách điện của chúng. Trường hợp các lá
thép bꢀ hỏng hoặc bꢀ cháy, bꢀ gỉ hoặc bꢀ biến dạng nhiều thì ta phải thay mới.
1.5.1. Phương pháp sửa chữa
Bước 1. Tháo lõi thép
18
Lõi thép được tháo theo trình tự sau đây
- Nhả các mối hàn các đầu dây nối tới các cuộn dây, trước khi nhả cần vẽ lại
sơ đồ, đánh dꢁu các đầu dây để sau này đꢁu lại cho chính xác.
- Tháo các bu lông ở các gông từ trên, lꢁy dầm gông ra, nghiên cứu thứ tự
cách sắp xếp các lá thép và vẽ lại
- Dùng băng vải mềm bọc cạnh lõi thép, tháo cuộn dây ra khỏi trụ
- Tháo từng phần hoặc toàn bộ lõi thép theo yêu cầu sửa chữa
Bước 2. Cách điện lại lá thép
*Trước hết ta cần huỷ lớp cách điện cũ, có thể dùng một trong các cách sau
đây
- Dùng bàn chải thép (chải tay hoặc quay máy)
- Cho vào nước đun sôi, lớp giꢁy và lớp keo cũ bꢀ tróc ra, đem bóc và rửa
sạch và sꢁy khô
- Đốt lá thép bằng cách gia nhiệt 250 – 3000C với thời gian là 2 phút, cách
điện cháy hết, đem rửa sạch và sꢁy khô
*Làm lại cách điện, có thể bằng giꢁy mỏng hoặc bằng sơn sau đây là cách
làm
- Cách đꢀên bằng giꢁy. Giꢁy được dán vào lá thép bằng hồ dán , giꢁy được
dán vào mặt nhẵn của lá thép sau đó đem sꢁy khô
- Cách điện bằng sơn. Loại này có chꢁt lượng cao nhưng đòi hỏi phức tạp
giá thành đắt, dùng sơn cách điện quét lên bề mặt lá thép, sáu đó đem sꢁy khô
trong lò ở nhiệt độ 100 – 4000C cho khô, quá trình quét phải làm hai lần.
Bước 3. Thay lõi thép mới
Lõi thép cũ không sử dụng được thì phải thay mới . Lõi thép mới phải đẩm
bảo đúng quy cách , kích thước và yêu cầu kỹ thuật của lõi thép cũ . Chế tạo lõi
thép mới phải tuân theo quy trình công nghệ, chế tạo cần phải tuân theo các yêu
cầu sau đây :
- Lá thép cắt phải không có ba via, để đảm bảo xếp khít
- Lꢁy mẫu cắt lá thép phải đảm bảo chiều dài trùng với chiều cán thép. Điều
đó đảm bảo tính dẫn từ lõi thép được tốt ( đường sức trùng với chiều cán thép)
- Các lỗ sắt bu lông hay tán đꢀnh ở lõi thép đều cách đột dập , không dùng
khoan vì khoan dễ làm cho lá thép bꢀ liền mạch
- Khi ghép phải thổi sạch và lau sạch các mạt sắt, bụi bẩn. Trong quá trình
chế tạo phải bảo vệ tốt lớp cách điện lá, nhꢁt là cách điện giꢁy.
1.6. Sửa chữa cuộn dây
1.6.1. Yêu câu và nội dung sửa chữa
a. Yêu cầu
- Không làm thay đổi tổ nối dây của máy biến áp
19
- Không làm tăng điện trở của dây quꢁn, nếu tăng điện trở của dây quꢁn làm
cho máy biến không cân pha đối với máy biến áp ba pha , sẽ có hại cho việc vận
hành các thiết bꢀ khi sử dụng nguồn điện do máy biến áp cung cꢁp.
b. Nội dung
Đối với dây quꢁn có tiết diện lớn , sửa chữa cách điện chủ yếu là thay thế
cách điện các vòng dây bꢀ hỏng cách điện, việc quꢁn lại cách điện của cuộn dây
một lớp chủ yếu là thực hiện bằng tay
Dây quꢁn nhiều lớp , hoặc cuộn dây phức tạp quꢁn bằng dây mềm , dây có
tiết diện nhỏ, khi cách điện bꢀ hỏng thì chủ yếu là thay thế cuộn dây mới (quꢁn lại )
1.6.2. Sửa chữa cách điện dây quꢁn
a. Quꢁn lại từng phần cách điện
- Yêu cầu
+ Không làm thay đổi tổ nối dây của máy biến áp.
+ Không làm tăng điện trở của dây quꢁn, nếu tăng điện trở dây quꢁn làm cho
máy biến không cân pha đối với máy biến áp ba pha, sẽ có hại cho việc vận hành
các thiết bꢀ khi sử dụng nguồn điện do máy biến áp cung cꢁp.
- Nội dung
+ Đối với dây quꢁn có tiết diện lớn, sửa chữa cách điện chủ yếu là thay thế
cách điện các vòng dây bꢀ hỏng cách điện, việc quꢁn lại cách điện của cuộn dây
một lớp chủ yếu là thực hiện bằng tay.
+ Dây quꢁn nhiều lớp, hoặc cuộn dây phức tạp quꢁn bằng dây mềm, dây có
tiết diện nhỏ, khi cách điện bꢀ hỏng thì chủ yếu là thay thế cuộn dây mới (quꢁn lại).
Quꢁn lại từng phần cách điện ta làm như sau:
Bước 1: Ta tách riêng vòng dây bꢀ hỏng cách điện
Bước 2: Bọc lại bằng vải sơn cách điện.
Bước 3: Sau đó bọc lại toàn bộ bằng vải để bảo vệ lớp cách điện vừa sửa chữa.
b. Quꢁn lại toàn bộ cách điện
Trường hợp cách điện cuộn dây bꢀ già cỗi hay bꢀ cháy hỏng, cần quꢁn lại
toàn bộ cách điện, phương pháp này được thực hiện với cuộn dây một lớp.
Bước 1: Ta tách riêng cuộn dây một lớp bꢀ hỏng cách điện
Bước 2: Bọc lại bằng vải sơn cách điện.
Bước 3: Sau đó bọc lại toàn bộ bằng vải để bảo vệ lớp cách điện vừa sửa chữa.
1.6.3. Chế tạo cuộn dây
Đối với cuộn dây nhiều lớp , cuộn dây quꢁn bằng dây mềm , khi cách điện bꢀ
hỏng nói chung là phải thay thế cuộn dây (quꢁn lại cuộn dây). Cuộn dây có thể
quꢁn bằng tay hay quꢁn bằng máy để quꢁn cuộn dây ta phải chế tạo khuôn bìa và
khuôn gỗ.
a. Khuôn bìa (Cốt cách điện)
20
Tải về để xem bản đầy đủ
55 trang
26662
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình môn đun Bảo trì sửa chữa máy biến áp - Nghề: Điện tàu thủy, điện dân dụng, điện tự động, điện công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mon_dun_bao_tri_sua_chua_may_bien_ap_nghe_dien_ta.pdf
