Để đánh giá chất lượng thiết bị về phương diện cách điện, người ta biểu thị bằng một đại lượng đặc trưng là điện trở cách điện (viết tắt Rcđ), đơn vị MΩ. Vậy trong thí nghiệm điện ta sẽ đo điện trở cách điện như thế nào?
Hầu hết các thiết bị điện đều có phần dẫn điện, nó có thể được cách điện với nhau và cách điện với vỏ thiết bị.
VD: Với máy biến áp 22/0,4 kV: Cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp là phần dẫn điện được cách điện với nhau qua lớp giấy, dầu. Các cuộn dây cách điện với vỏ thiết bị qua lớp giấy, dầu và sứ cách điện.
Để đánh giá chất lượng thiết bị về phương diện cách điện, người ta biểu thị bằng một đại lượng đặc trưng là điện trở cách điện (viết tắt Rcđ), đơn vị MΩ. Vậy trong thí nghiệm điện ta sẽ đo điện trở cách điện như thế nào?
1. Các định nghĩa trong phép đo điện trở cách điện
– Điện trở cách điện: là điện trở của cách điện khi đặt một điện áp một chiều vào cách điện của thiết bị điện.
– Hệ số hấp thụ:
Công thức tính: Kht = R60/R15
Trong đó: R60 – Giá trị Rcđ đo được sau 60 giây kể tử lúc đưa điện áp thử vào thiết bị
R15 – Giá trị Rcđ đo được sau 15 giây kể tử lúc đưa điện áp thử vào thiết bị
Tiêu chuẩn đánh giá của Kht ở 20°C là 1,3.
Kht < 1,3 – Cách điện ẩm
Kht > 1,3 – Cách điện khô
– Hệ số phân cực:
Công thức tính: KPC = R10/R1
Trong đó: R10 – Giá trị Rcđ đo được sau 10 phút kể tử lúc đưa điện áp thử vào thiết bị
R1 – Giá trị Rcđ đo được sau 1 phút kể tử lúc đưa điện áp thử vào thiết bị
2. Ý nghĩa của phép đo điện trở cách điện
– Điện trở cách điện là hạng mục kiểm tra đầu tiên để đánh giá sơ bộ về tình trạng cách điện của các thiết bị điện.
– Để đánh giá sự biển đổi của dòng điện rò qua cách điện theo thời gian, khi đo điện trở cách điện xác định thêm hệ số hấp thụ (Kht) và hệ số phân cực (Kpc).
3. Phương pháp đo điện trở cách điện:
– Gián tiếp :
Dùng vônmét và ampemét một chiều đo dòng điện rò ở các điện áp tiêu chuẩn
500V,1000V,2500V,5000V
Rcđ = Uđ/Irò (MΩ)
Uđ : Điện áp một chiều đặt vào cách điện
Irò :Dòng điện rò đo được
– Phương pháp trực tiếp :
Dùng Mêgaômét chuyên dùng có điện áp trên các cực đo :
500V,1000V,2500V,5000V
Lúc này trị số trên mêgôm là trị số thực của Rcđ
3.1 Cách đo điện trở cách điện cơ bản:
Một cực điện áp đo đặt vào phần dẫn điện của thiết bị ,cực điện áp còn lại đặt vào phần cách điện của thiết bị
3.2 Đo điện trở cách điện bằng mêgômmét
Trường hợp này ta khử dòng điện rò bề mặt:
Rcđ = Uđ/(Irò) = Uđ/( Irò bề mặt + Iđi qua cách điện)
Khi ta khử nhiễu: dòng điện rò được thu về con đường khác do đó
Rcđ = Uđ/(Irò) = Uđ/(Iđi qua cách điện)
>> Rcđ tăng
3.2.1 Công tác chuẩn bị đo điện trở cách điện
– 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.
– Đối với các loại máy điện: thực hiện thêm việc nối tắt các đầu dây ra của mỗi cuộn dây được đo.
– Vệ sinh các bề mặt cách điện bên ngoài của đối tượng được thí nghiệm để loại trừ sai số đo do dòng rò bề mặt.
– Lựa chọn điện áp thí nghiệm, số phép đo phù hợp với quy định của ngành điện đối với từng đối tượng thiết bị được thí nghiệm.
– Kiểm tra nguồn, các đầu nối và dây đo của Mê-gôm-met phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
– 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.
– Ghi nhận các giá trị nhiệt độ môi trường từ nhiệt kế .
3.2.2 Tiến hành đo và lấy số liệu điện trở cách điện
– Chọn điện áp thí nghiệm trên thiết bị đo về vị trí điện áp thích hợp.
– Cấp nguồn thí nghiệm trên thiết bị đo về vị trí ON đồng thời theo dõi đồng hồ thời gian.
– Ghi nhận lại các giá trị điện trở cách điện ở các :thời điểm 15 giây và thời điểm 60 giây hoặc các thời điểm khác sau khi đặt điện áp đo theo yêu cầu của phép đo.
– Đo cách điện của đối tượng thí nghiệm của máy điện theo quy định :
+Cách điện của các phần dẫn điện so với vỏ
+Cách điện giữa các phần dẫn điện so với nhau
– Đối với các máy biến áp lực 110kV khi có yêu cầu thì lấy thêm các giá trị điện trở cách điện tại các thời điểm 1, 2, 3, 4, 5, 5, 7, 8, 9, 10 phút để vẽ đặc tuyến điện trở cách điện theo thời gian và xác định hệ số phân cực.
– Đối với các, tụ điện, kháng điện : ghi nhận lại các giá trị điện trở cách điện ở các thời điểm 15 giây, 60 giây sau khi đặt điện áp đo theo yêu cầu của phép đo để xác định hệ số hấp thụ.
– Đối với các máy điện tĩnh, máy điện quay: khi giá trị đo không ổn định thì tạm thời ngừng đo, đấu tắt các đầu cực cuộn dây và đấu đất ít nhất trong 5 phút để xả hoàn toàn các điện tích dư.
– Sau khi đo xong thì tắt nguồn thí nghiệm, dùng sào tiếp địa để nối đất các đầu cực đối tượng cần thí nghiệm nhằm xả điện tích dư.
– Đấu nối sơ đồ đo thích hợp với phép đo kế tiếp và tiến hành các bước tương tự để đo và lấy số liệu.
– Sau khi thực hiện xong tất cả các phép đo trên một đối tượng thiết bị, cần phải vệ sinh thiết bị đo, dọn dẹp và hoàn trả sơ đồ về trạng thái ban đầu.
3.2.3 Xử lý số liệu điện trở cách điện
– Khi nhiệt độ đo khác với nhiệt độ tiêu chuẩn hoặc nhiệt độ ghi trong lý lịch thiết bị thì phải hiệu chỉnh Rcđ theo nhiệt độ bằng một hệ số K2
t1 :nhiệt độ đo trước đó hay cho trong lí lịch
t2 :nhiệt độ đo sau
– Δt > 0 khi quy đổi về t1 phải nhân với K2
– Δt < 0 khi quy đổi về t1 phải chia với K2
Ví dụ : Rcđ = 1000MΩ ở t1 = 250C cho trong lí lịch ,Rcđ = 600MΩ ở t2 = 350C quy đổi về t1
– Δt = 10 > 0 , K2 = 1.5, : Rcđ quy đổi = 600 x 1.5 = 900MΩ
– Tính hệ số hấp thụ Kht = R60”/R15”
– K ≥ 1.3 cách điện khô ,K < 1.3 cách điện bị ẩm
– Tính hệ số phân cực Kpc = R10/R1
