PHÉP ĐO HỆ SỐ TỔN HAO ĐIỆN MÔI CÁCH ĐIỆN
1/ Các định nghĩa:
- Hệ số tổn hao điện môi (Tgδ hay DF) là tỉ số giữa thành phần tác dụng và thành phần phản kháng của dòng điện rò qua cách điện khi đặt trong một điện trường (điện áp) xoay chiều Uđ
Tgδ =I td/ Ipk
- Chất lượng của cách điện được phản ánh bằng tổn hao công suất P trong cách điện
P = Uđ x Itd = Uđ x Ir x cosφ = Uđ x Ipk x Tgδ = Uđ x Tgδ x (Uđ/Xc) = Uđ2 x ωC x Tgδ
Trong đó: Uđ, ωC không đổi nên P phụ thuộc vào Tgδ
2/ Ý nghĩa:
- Thí nghiệm hệ số tổn thất điện môi (Tgδ hay DF) dùng để xác định chất lượng cách điện chính của máy điện nói chung và máy biến áp nói riêng.
- Tgδ lớn cách điện ẩm, Tgδ nhỏ cách điện khô
3/ Phương pháp đo:
Để đo Tgδ ta thường dùng cầu đo Tgδ (theo hệ nga cũ)
Sơ đồ này còn gọi là sơ đồ thuận
a/ Cấu tạo:
- TP máy biến áp thí nghiệm
- Cx Điện dung của đối tượng thí nghiệm
- Co điện dung mẫu
- G ganovamet cân bằng
- R3 Điện trở điều chỉnh
- C4 Điện trở điều chỉnh
- Các khe hở phóng điện
b/ Nguyên lý làm việc:
- Khi đặt vào cách điện một điện áp xoay chiều, trong cách điện có dòng điện I chạy qua. Phân tích dòng điện I này thành hai thành phần: thành phần tác dụng Itd và thành phần phản kháng Ipk
Tgδ = Itd/ Ipk = Ptd/Ppk = I2Rx/I2Xx = ωCxRx
- Khi cầu cân bằng:
Tgδ = ωCxRx = ωC4R4
Trong chế tạo người ta chọn giá trị R4 = 10000/л = 3183Ω thay vào, khi sử dụng dòng điện tần số 50Hz và điện dung tính toán là μF ta có: Tgδ = C4.
Người ta khắc độ C4 theo phần trăm, khi điều chỉnh cầu cân bằng ta có trị số đo Tgδ% trực tiếp.
- Đối với các loại cầu đo Tgδ khác thì trị số được tính theo hướng dẫn của nhà chế tạo.
c/ Các sơ đồ đo Tgδ:
- Có hai sơ đồ đo: đo thuận và đo nghịch
c.1/ Đo thuận: (như đã trình bày) thường áp dụng cho đối tượng thí nghiệm không có điểm nào nối đất. Sơ đồ này rất ít sử dụng.
c.2/ Đo nghịch:
- Dây cao áp của biến áp thí nghiệm được nối vào vỏ cầu đo (vỏ cấu đo được cách ly với đất)
Sơ đồ này có nhược điểm
- Dòng rò bề mặt cách điện cần đo, tụ Co, dây đo đều qua ganavamet nên gây sai số đo nhưng thực tế hay dùng vì phần lớn các đối tượng thí nghiệm đều có một đầu nối đất.
4/ Công tác chuẩn bị:
- Kiểm tra đối tượng được thí nghiệm đã được cắt điện, cách ly hoàn toàn với các nguồn điện áp, vỏ thiết bị phải được nối đất.
- Nối đất tạm thời các đầu cực của đối tượng được thí nghiệm, sau đó tách các đầu cực của đối tượng đang nối vào hệ thống.
- Vệ sinh bề mặt và lau khô bề mặt đối tượng đo đối tượng thí nghiệm
- Tháo các nối đất tạm thời đang nối trên các đầu cực của đối tượng được thí nghiệm.
- Đấu nối sơ đồ đo phù hợp quy trình sử dụng thiết bị đo.
- Làm hàng rào an toàn bảo vệ, treo biển báo và cử người canh an toàn
5/ Tiến hành đo và lấy số liệu:
- Ước lượng sơ bộ giá trị R3 và C4 và đặt ở giá trị đó
- Tăng điện áp đến một giá trị thấp hơn giá trị yêu cầu đo, điều chỉnh R3 và C4 ỏ các giá trị lớn cho cầu tương đối cân bằng.
- Tiếp tục tăng đến giá trị yêu cầu và điều chỉnh R3 và C4 ở các giá trị tinh chỉnh.
- Trong quá trình đo không thể cân bằng cầu có thể do nhiễu điện trường mạnh cần phải tìm biện pháp khử nhiễu.
- Khi đo cần áp áp dụng các biện pháp giảm sai số:
+ Lắp vòng chắn dòng rò bề mặt đối tượng thí nghiệm rồi nối với đầu chống nhiễu của cầu đo. Sử dụng nguồn có ít sóng hài bậc cao.
