I. Tại sao phải kiểm tra điện áp AC?
Cuộn dây stato của máy phát điện phải chịu ứng suất điện liên tục trong quá trình vận hành. Chúng không chỉ phải chịu được điện áp định mức mà còn phải chịu được hiện tượng quá điện áp tạm thời, tăng đột biến trong khí quyển (sét) và ứng suất cơ/nhiệt do chu kỳ khởi động{1}}dừng thường xuyên gây ra.
Kiểm tra DC so với AC:Mặc dù thiết bị kiểm tra khả năng chịu đựng DC có thể mang theo được và cung cấp dữ liệu dòng điện rò rỉ nhưng thiết bị này không thể mô phỏng chính xác các điều kiện vận hành thực tế của máy phát điện. Trong cấu trúc cách điện của máy phát điện, điện áp được phân bổ theo điện dung. Chỉ thử nghiệm AC mới có thể mô phỏng thực sự sự phân bố ứng suất điện trong các khe và điều kiện vầng quang ở các đầu cuộn dây.
Về bản chất, thử nghiệm khả năng chịu đựng AC là “bài kiểm tra cuối cùng” đối với cách điện của stato. Nó phát hiện một cách hiệu quả các khiếm khuyết cục bộ mà thử nghiệm DC có thể bỏ sót, chẳng hạn như hư hỏng cách điện ở-cuối vòng, sự phân bổ điện thế không đồng đều ở các lối ra của khe và các vết nứt lão hóa trên lớp cách điện chính.
II. Giải pháp hiện đại: Cộng hưởng chuỗi tần số thay đổi
Đối với-máy phát điện thủy điện hoặc máy phát điện tua-bin- lớn, điện dung tương đương (CC) của cuộn dây stato là rất lớn (thường nằm trong khoảng từ 0,20,2 đến 1,0 μF1,0 μF hoặc cao hơn). Nếu sử dụng máy biến áp thử nghiệm tần số nguồn-truyền thống thì độ tự cảm bù cần thiết và công suất nguồn điện sẽ rất lớn, với thiết bị nặng vài tấn.
cácHệ thống cộng hưởng chuỗi tần số thay đổiđã giải quyết được thách thức kỹ thuật này. Nó hoạt động theo nguyên tắc cộng hưởng giữa độ tự cảm của cuộn kháng (LL) và điện dung của đối tượng thử nghiệm (CC): f=12πL⋅Cf=2πL⋅C1. Ở trạng thái cộng hưởng, nguồn điện chỉ cần cung cấp tổn thất công suất tác dụng của mạch để tạo ra điện áp cao và dòng điện lớn ở phía điện áp{4}}cao. Điều này làm giảm khối lượng thiết bị hơn 80% 80%. Hơn nữa, hệ thống này có đặc tính "ngăn chặn sự cố" vốn có: nếu lớp cách điện bị hỏng, tình trạng cộng hưởng sẽ bị phá hủy, khiến dòng điện giảm ngay lập tức. Điều này bảo vệ lõi máy phát đắt tiền khỏi hư hỏng hồ quang thứ cấp.
III. Quy trình kiểm tra cốt lõi
1. Chuẩn bị (Phòng bệnh hơn sửa chữa)
Trước khi thực hiện kiểm tra khả năng chịu đựng AC, phải đáp ứng các điều kiện tiên quyết sau:
Chỉ số điện trở cách điện và phân cực (IR/PI/DAR): Nghiêm cấm việc kiểm tra nếu IR quá thấp hoặc cuộn dây bị ẩm.
Kiểm tra dòng điện rò rỉ và chịu đựng DC: Những điều này phải được thông qua như một cổng sơ bộ.
Kiểm soát môi trường: Độ ẩm tương đối phải dưới 75%75% và bề mặt cuộn dây phải sạch và khô.
2. Xác định điện áp thử nghiệm
Theo tiêu chuẩn nhưIEEE 95hoặcGB 50150, tiêu chuẩn thường là:
Thử nghiệm bàn giao/vận hành: Utest=(2Un+1000) VUtest=(2Un+1000) V
Kiểm tra bảo trì phòng ngừa: Thông thường là 1.5Un1.5Un hoặc theo quy định của mã tiện ích địa phương.
Ví dụ: Đối với máy phát điện có điện áp định mức 10,5 kV10,5 kV, điện áp thử nghiệm chạy thử thường là 22 kV22 kV.
3. Tăng áp và giám sát điện áp
Bắt đầu từ 0 và tăng điện áp theo từng giai đoạn (thường dừng ở mức 1/31/3 và 2/32/3 của điện áp mục tiêu để quan sát).
Sau khi đạt đến điện áp thử nghiệm, hãy duy trì nó trong1 phút1 phút. Trong thời gian này, kỹ sư phải theo dõi chặt chẽ ampe kế và vôn kế và lắng nghe mọi âm thanh phóng điện bất thường bên trong stato.
Tín hiệu cảnh báo:Nếu dòng điện tăng mạnh trong quá trình tăng áp hoặc nếu điện áp giảm đột ngột và không thể phục hồi được thì điều đó cho thấy có sự cố cách điện. Phải dừng thử nghiệm ngay lập tức để xác định vị trí lỗi (ví dụ: thông qua quan sát quầng sáng hoặc đo phóng điện cục bộ).
Kiểm tra điện áp chịu đựng AC của máy phát điện là một quy trình kỹ thuật "rủi ro cao, lợi ích cao". Mặc dù vốn gây áp lực lên lớp cách nhiệt nhưng nó vẫn là rào cản chất lượng đáng tin cậy nhất trước khi máy phát điện đi vào hoạt động. Với tư cách là kỹ sư điện, chúng ta không chỉ phải theo đuổi dữ liệu chính xác mà còn phải tôn trọng các giao thức an toàn đằng sau mỗi vôn. Mỗi cuộc thử nghiệm chịu đựng thành công đều là phần thưởng cao nhất dành cho sức khỏe của máy phát điện.