Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN11845-2:2017 - Văn Bản Pháp Luật - Website tra cứu văn bản pháp luật miễn phí

Nội dung toàn văn Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11845-2:2017 (IEC 61869-2:2012) về Máy biến đổi đo lường – Phần 2: Yêu cầu bổ sung đối với máy biến dòng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11845-2:2017

IEC 61869-2:2012

MÁY BIẾN ĐỔI ĐO LƯỜNG – PHẦN 2: YÊU CẦU BỒ SUNG ĐỐI VỚI MÁY BIẾN DÒNG

Instrument transformers – Part 2: Additional requirements for current transformers

Mục lục

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

5 Thông số đặc trưng

6 Thiết kế và kết cấu

7 Các thử nghiệm

Phụ lục 2A (quy định) – Máy biến dòng bảo vệ loại P, PR

Phụ lục 2B (quy định) – Các loại máy biến dòng bảo vệ dùng cho tính năng quá độ

Phụ lục 2C (quy định) – Bằng chứng về loại điện kháng rò thấp

Phụ lục 2D (tham khảo) – Kỹ thuật được sử dụng trong thử nghiệm độ tăng nhiệt của máy biến dòng ngâm trong dầu để xác định hằng số nhiệt bằng ước lượng theo kinh nghiệm

Phụ lục 2E (tham khảo) – Phép đo thay thế để đo sai số tỷ số (ε)

Phụ lục 2F (quy định) – Xác định tỷ số vòng dây

Lời nói đầu

TCVN 11845-2:2017 hoàn toàn tương đương với IEC 61869-2:2012;

TCVN 11845-2:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 11845 (IEC 61869), Máy biến đổi đo lường gồm 5 phần:

1) TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007), Phần 1 – Yêu cầu chung;

2) TCVN 11845-2:2017 (IEC 61869-2:2012), Phần 2: Yêu cầu bổ sung đối với máy biến dòng;

3) TCVN 11845-3:2017 (IEC 61869-3:2011), Phần 3: Yêu cầu bổ sung đối với máy biến điện áp kiểu cảm ứng;

4) TCVN 11845-4:2017 (IEC 61869-4:2013), Phần 4: Yêu cầu bổ sung đối với máy biến đổi kết hợp;

5) TCVN 11845-5:2017 (IEC 61869-5:2011), Phần 5: Yêu cầu bổ sung đối với máy biến điện áp kiểu điện dung.

Lời giới thiệu

Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia đã có bộ tiêu chuẩn TCVN 7697 hoàn toàn tương đương với IEC 60044. Bộ tiêu chuẩn TCVN 7697 gồm hai tiêu chuẩn:

1) TCVN 7697-1:2007 (IEC 60044-1:2003), Máy biến đổi đo lường – Phần 1: Máy biến dòng

2) TCVN 7697-2:2007 (IEC 60044-2:2003), Máy biến đổi đo lường – Phần 2: Máy biến điện áp

Bộ tiêu chuẩn IEC 60044 đã được thay thế bằng bộ tiêu chuẩn IEC 61869. Bố cục các phần trong bộ tiêu chuẩn IEC 61869 và sự tương ứng với bộ tiêu chuẩn IEC 60044 được thể hiện như sau:

Tiêu chuẩn họ sản phẩm		Tiêu chuẩn sản phẩm	Sản phẩm	Tiêu chuẩn trước đây
		IEC 61869-2	Máy biến dòng	IEC 60044-1
		IEC 61869-3	Máy biến điện áp	IEC 60044-2
		IEC 61869-4	Máy biến đổi kết hợp	IEC 60044-3
IEC 61869-1		IEC 61869-5	Máy biến điện áp kiểu điện dung	IEC 60044-5
Yêu cầu chung đối với máy biến đổi đo lường		IEC 61869-6	Máy biến dòng dùng cho hoạt động quá độ	IEC 60044-6
	IEC 61869-9 Yêu cầu bổ sung và giao diện số đối với máy biến đổi đo lường kiểu điện tử	IEC 61869-7	Máy biến điện áp kiểu điện tử	IEC 60044-7
		IEC 61869-8	Máy biến dòng kiểu điện tử	IEC 60044-8
		IEC 61869-10	Các cảm biến dòng điện độc lập công suất thấp

MÁY BIẾN ĐỔI ĐO LƯỜNG – PHẦN 2: YÊU CẦU BỒ SUNG ĐỐI VỚI MÁY BIẾN DÒNG

Instrument transformers – Part 2: Additional requirements for current transformers

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho máy biến dòng kiểu cảm ứng chế tạo mới được sử dụng cùng với thiết bị đo điện và/hoặc thiết bị bảo vệ bằng điện có tần số nằm trong dải từ 15 Hz đến 100 Hz.

2 Tài liệu viện dẫn

Áp dụng Điều 2 của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) cùng với các tài liệu viện dẫn sau:

TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007), Máy biến đổi đo lường – Phần 1: Yêu cầu chung

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) và các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1 Các định nghĩa chung

3.1.201

Máy biến dòng (current transformer)

Máy biến đổi đo lường trong đó dòng điện thứ cấp, trong điều kiện sử dụng bình thường, về cơ bản tỷ lệ với dòng điện sơ cấp và lệch pha một góc xấp xỉ bằng không theo tổ nối dây thích hợp.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-01]

3.1.202

Máy biến dòng đo lường (measuring current transformer)

Máy biến dòng được thiết kế để truyền tín hiệu thông tin đến các thiết bị đo và máy đo.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-18]

3.1.203

Máy biến dòng bảo vệ (protective current transformer)

Máy biến dòng được thiết kế để truyền tín hiệu thông tin đến các thiết bị bảo vệ và điều khiển bằng điện.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-19]

3.1.204

Máy biến dòng bảo vệ loại P (class P protective current transformer)

Máy biến dòng bảo vệ không có giới hạn từ thông dư mà đáp ứng bão hòa trong trường hợp ngắn mạch đồng bộ được quy định.

3.1.205

Máy biến dòng bảo vệ loại PR (class PR protective current transformer)

Máy biến dòng bảo vệ có giới hạn từ thông dư mà đáp ứng bão hòa trong trường hợp ngắn mạch đồng bộ được quy định.

3.1.206

Máy biến dòng bảo vệ loại PX (class PX protective current transformer)

Máy biến dòng bảo vệ có điện kháng rò thấp và không có giới hạn từ thông dư mà hiểu biết về đặc tính kích thích và về điện trở cuộn thứ cấp, điện trở tải thứ cấp và tỷ số vòng dây đủ để đánh giá tính năng liên quan đến hệ thống rơle bảo vệ mà nó được sử dụng cùng.

3.1.207

Máy biến dòng bảo vệ loại PXR (class PXR protective current transformer)

Máy biến dòng bảo vệ có giới hạn từ thông dư mà hiểu biết về đặc tính kích thích và về điện trở cuộn thứ cấp, điện trở tải thứ cấp và tỷ số vòng dây đủ để đánh giá tính năng liên quan đến hệ thống rơle bảo vệ mà nó được sử dụng cùng.

CHÚ THÍCH 1: Số lượng trường hợp xuất hiện ngày càng tăng khi dòng điện một chiều liên tục đi qua máy biến dòng. Do đó, để dừng máy biến dòng khỏi bão hòa, sử dụng máy biến dòng có khe hở không khí nhưng với tính năng tương tự như loại PX.

CHÚ THÍCH 2: Khe hở không khí để giảm độ từ thông dư không nhất thiết dẫn đến máy biến áp có điện kháng rò cao (xem Phụ lục 2C).

3.1.208

Máy biến dòng bảo vệ cấp TPX đối với các hoạt động quá độ (class TPX protective current transformer for transient performance)

Máy biến dòng bảo vệ không có giới hạn từ thông dư mà đáp ứng bão hòa trong trường hợp dòng điện ngắn mạch quá độ được quy định bởi giá trị đỉnh của sai số tức thời.

3.1.209

Máy biến dòng bảo vệ cấp TPY đối với các hoạt động quá độ (class TPY protective current transformer for transient performance)

Máy biến dòng bảo vệ có giới hạn từ thông dư mà đáp ứng bão hòa trong trường hợp dòng điện ngắn mạch quá độ được quy định bởi giá trị đỉnh của sai số tức thời.

3.1.210

Máy biến dòng bảo vệ cấp TPZ đối với các hoạt động quá độ (class TPZ protective current transformer for transient performance)

Máy biến dòng bảo vệ có hằng số thời gian thứ cấp quy định mà đáp ứng bão hòa trong trường hợp dòng điện ngắn mạch quá độ được quy định bởi giá trị đỉnh của thành phần sai số xoay chiều.

3.1.211

Máy biến dòng lựa chọn tỷ số (selectable-ratio current transformer)

Máy biến dòng mà ở đó có thể đạt được một vài tỷ số biến đổi bằng cách nối lại các phần của cuộn sơ cấp và/hoặc bằng các rẽ nhánh trên cuộn thứ cấp.

3.3 Định nghĩa liên quan đến thông số đặc trưng về dòng điện

3.3.201

Dòng điện sơ cấp danh định (rated primary current)

I_pr

Giá trị dòng điện sơ cấp dùng làm cơ sở cho tính năng của máy biến dòng.

[IEC 60050-321:1986, 321-01-11, có sửa đổi tiêu đề, viết tắt và định nghĩa]

3.3.202

Dòng điện thứ cấp danh định (rated secondary current)

I_sr

Giá trị dòng điện thứ cấp dùng làm cơ sở cho tính năng của máy biến dòng.

[IEC 60050-321:1986, 321-01-15, có sửa đổi tiêu đề, viết tắt và định nghĩa]

3.3.203

Dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định (rated short-time thermal current)

I_th

Giá trị lớn nhất của dòng điện sơ cấp mà máy biến dòng chịu được trong thời gian ngắn mà không bị ảnh hưởng có hại, cuộn thứ cấp được nối tắt.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-22]

3.3.204

Dòng điện động danh định (rated dynamic current)

I_dyn

Giá trị đỉnh lớn nhất của dòng điện sơ cấp mà máy biến dòng chịu được, mà không bị hỏng về điện hoặc về cơ do các lực điện động gây ra, cuộn thứ cấp được nối tắt.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-24]

3.3.205

Dòng điện nhiệt liên tục danh định (rated continuous thermal current)

I_cth

Giá trị dòng điện được phép chạy qua cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp được nối với phụ tải danh định, mà độ tăng nhiệt không vượt quá các giá trị quy định.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-25]

3.3.206

Dòng điện ngắn mạch sơ cấp danh định (rated primary short-circuit current)

I_psc

Giá trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều của dòng điện ngắn mạch sơ cấp quá độ dùng là cơ sở cho tính năng chính xác của máy biến dòng.

CHÚ THÍCH: Trong khi I_th liên quan đến giới hạn nhiệt thì I_psc liên quan đến giới hạn độ chính xác. Thông thường I_psc nhỏ hơn I_th.

3.3.207

Dòng điện kích thích (exciting current)

I_e

Giá trị hiệu dụng của dòng điện được lấy từ cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng, khi điện áp hình sin tần số danh định được đặt lên các đầu nối thứ cấp, đầu nối sơ cấp và các cuộn dây còn lại được hở mạch.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-32]

3.4 Định nghĩa liên quan đến độ chính xác

3.4.3

Sai số tỷ số (ratio error)

Áp dụng định nghĩa 3.4.3 của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với chú thích bổ sung sau:

CHÚ THÍCH 201: Sai số tỷ số dòng điện, được biểu diễn bằng phần trăm, được cho bởi công thức:

ε =

trong đó

k_r là tỷ số biến đổi danh định;

I_p là dòng điện sơ cấp thực;

I_s là dòng điện thứ cấp thực khi có I_p chạy qua trong các điều kiện của phép đo.

Sơ đồ véc tơ được cho trong 2A.1.

3.4.4

Độ lệch pha (phase displacement)

Δφ

Áp dụng định nghĩa 3.4.4 của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với chú thích bổ sung sau:

CHÚ THÍCH 1: Sơ đồ véc tơ được cho trong 2A.1.

3.4.201

Phụ tải kiểu điện trở danh định (rated resistive burden)

R_b

Giá trị danh định của phụ tải kiểu điện trở nối với cuộn thứ cấp, tính bằng ôm.

3.4.202

Điện trở cuộn thứ cấp (secondary winding resistance)

R_ct

Điện trở một chiều cuộn thứ cấp thực tế, tính bằng ôm, được hiệu chỉnh về 75 °C hoặc nhiệt độ khác theo quy định.

CHÚ THÍCH 1: R_ct là giá trị thực. Không được nhầm lẫn với giới hạn trên của R_ct, giới hạn này có thể được quy định khác.

3.4.203

Sai số hỗn hợp (composite error)

ε_c

Trong các điều kiện ổn định, sai số hỗn hợp là giá trị hiệu dụng của chênh lệch giữa

a) các giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp, và

b) các giá trị tức thời của dòng diện thứ cấp thực nhân với tỷ số biến đổi danh định, dấu dương của các dòng điện sơ cấp và thứ cấp ứng với quy ước của ghi nhãn đầu nối.

CHÚ THÍCH 1: Sai số hỗn hợp ε_c thường được biểu thị bằng phần trăm của các giá trị hiệu dụng của dòng điện thứ cấp:

ε_c =

trong đó

k_r là tỷ số biến đổi danh định;

I_p là giá trị hiệu dụng của dòng điện sơ cấp;

i_p là giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp;

i_s là giá trị tức thời của dòng điện thứ cấp;

T là khoảng thời gian của một chu kỳ.

Xem giải thích thêm trong 2A.4.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-26, bổ sung chú thích]

3.4.204

Dòng điện sơ cấp giới hạn đo lường danh định (rated instrument limit primary current)

I_P_L

Giá trị dòng điện sơ cấp nhỏ nhất tại đó sai số hỗn hợp của máy biến dòng đo lường bằng hoặc lớn hơn 10%, phụ tải thứ cấp bằng phụ tải danh định.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-27]

3.4.205

Hệ số an toàn thiết bị đo (instrument security factor)

Tỷ số giữa dòng điện sơ cấp giới hạn đo lường danh định và dòng điện sơ cấp danh định.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-28, bổ sung chú thích]

CHÚ THÍCH 1 : Cần lưu ý đến thực tế là hệ số an toàn của thiết bị đo bị ảnh hưởng bởi phụ tải. Khi giá trị phụ tải nhỏ hơn đáng kể so với phụ tải danh định thì các giá trị dòng điện lớn hơn sẽ được tạo ra trên phía thứ cấp trong trường hợp dòng điện ngắn mạch.

CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp các dòng điện sự cố hệ thống chạy trong cuộn dây sơ cấp của máy biến dòng thì an toàn của thiết bị được cấp nguồn bởi máy biến dòng ở tình trạng cao nhất khi giá trị hệ số an toán danh định của thiết bị (FS) là nhỏ nhất.

3.4.206

Sức điện động thứ cấp giới hạn của máy biến dòng đo lường (secondary limiting e.m.f. for measuring current transformers)

E_FS

Tích giữa hệ số an toàn của thiết bị đo FS, dòng điện thứ cấp danh định và tổng vectơ của phụ tải danh định và trở kháng của cuộn dây thứ cấp.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-31, sửa đổi tiêu đề, từ đồng nghĩa và bổ sung chú thích]

CHÚ THÍCH 1: Sức điện động thứ cấp giới hạn của máy biến dòng đo lường E_FS được tính như sau

trong đó

R_b là phần trở của phụ tải danh định;

X_b là phần cảm của phụ tải danh định.

Phương pháp này sẽ cho giá trị cao hơn giá trị thực. Phương pháp này được chọn để áp dụng cho phương pháp thử nghiệm tương tự như sử dụng với máy biến dòng bảo vệ. Xem 7.2.6.202 và 7.2.6.203.

3.4.207

Dòng điện sơ cấp giới hạn độ chính xác danh định (rated accuracy limit primary current)

Giá trị dòng điện sơ cấp mà nhỏ hơn hoặc bằng giá trị đó thì máy biến dòng sẽ đáp ứng các yêu cầu đối với sai số hỗn hợp.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-29]

3.4.208

Hệ số giới hạn độ chính xác (accuracy limit factor)

ALF

Tỷ số giữa dòng điện sơ cấp giới hạn độ chính xác danh định và dòng điện sơ cấp danh định.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-30]

3.4.209

Sức điện động thứ cấp giới hạn của máy biến dòng bảo vệ (secondary limiting e.m.f. for protective current transformers)

E_ALF

Tích giữa hệ số giới hạn độ chính xác, dòng điện thứ cấp danh định và tổng vectơ của phụ tải danh định và trở kháng của cuộn dây thứ cấp.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-31, sửa đổi tiêu đề, từ đồng nghĩa và bổ sung chú thích]

CHÚ THÍCH 1: Sức điện động thứ cấp giới hạn của máy biến dòng bảo vệ loại P và loại PR, E_FS, được tính như sau

trong đó

R_b là phần trở của phụ tải danh định;

X_b là phần cảm của phụ tải danh định.

3.4.210

Từ thông bão hòa (saturation flux)

ψ_sat

Giá trị lớn nhất của từ thông móc vòng thứ cấp trong máy biến dòng tương ứng với trạng thái bão hòa từ của vật liệu lõi.

CHÚ THÍCH 1: Quy trình thích hợp nhất để xác định từ thông bão hòa ψ_sat được nêu trong phương pháp bão hòa điện một chiều mô tả trong 2 B.2.3.

CHÚ THÍCH 2: Trong tiêu chuẩn trước đây IEC 60044-6, ψ_sat được xác định là giá trị điểm gấp khúc, đặc trưng cho việc chuyển đổi từ trạng thái không bão hòa sang trạng thái bão hòa hoàn toàn của lõi. Định nghĩa này không được chấp nhận nữa vì giá trị bão hòa rất thấp, và dẫn đến hiểu nhầm và mâu thuẫn. Do đó, định nghĩa này được thay bằng ψ_sat mà sẽ xác định điều kiện bão hòa hoàn toàn.

3.4.211

Từ thông dư (remanence flux)

ψ_r

Giá trị từ thông móc vòng thứ cấp vẫn giữ trong lõi trong 3 min sau khi ngắt dòng điện từ hóa có cường độ đủ lớn để gây từ thông bão hòa (ψ_sat).

3.4.212

Hệ số dư (remanence factor)

K_R

Tỷ số giữa từ thông dư và từ thông bão hòa, thể hiện bằng phần trăm.

3.4.213

Hằng số thời gian vòng lặp thứ cấp (secondary loop time constant)

T_S

Giá trị hằng số thời gian của vòng lặp thứ cấp của máy biến dòng được tính từ tổng của điện cảm từ hóa và điện cảm rò (L_S) và điện trở vòng lặp thứ cấp (R_S)

T_S = L_S/R_S

3.4.214

Đặc tính kích thích (excitation characteristic)

Thể hiện dưới dạng đồ họa hoặc bảng của quan hệ giữa giá trị hiệu dụng của dòng điện kích thích và điện áp hình sin đặt vào các đầu nối thứ cấp của máy biến dòng, cuộn sơ cấp và các cuộn khác được hở mạch, trong dải các giá trị đủ để xác định đặc tính từ các mức kích thích thấp đến 1,1 lần sức điện động điểm gấp khúc.

3.4.215

Điện áp điểm gấp khúc (knee point voltage)

Giá trị hiệu dụng của điện áp hình sin ở tần số danh định đặt lên các đầu nối thứ cấp của máy biến dòng, tất cả các đầu nối khác được hở mạch, mà khi được tăng thêm 10% sẽ làm cho giá trị hiệu dụng của dòng điện kích thích tăng thêm 50%.

[IEC 60050-321:1986, 321-02-34]

3.4.216

Sức điện động điểm gấp khúc (knee point e.m.f.)

Sức điện động của máy biến dòng ở tần số danh định, mà khi được tăng thêm 10% sẽ làm cho giá trị hiệu dụng của dòng điện kích thích tăng thêm 50%.

CHÚ THÍCH 1: Trong khi điện áp điểm gấp khúc có thể đặt vào các đầu nối thứ cấp của máy biến dòng thì sức điện động điểm gấp khúc không thể tiếp cận trực tiếp. Các giá trị của điện áp điểm gấp khúc và của sức điện động điểm gấp khúc được coi là bằng nhau, do ảnh hưởng không đáng kể của sụt áp trên điện trở cuộn sơ cấp.

3.4.217

Sức điện động điểm gấp khúc danh định (rated knee point e.m.t.)

E_k

Giới hạn dưới của sức điện động điểm gấp khúc.

CHÚ THÍCH 1: Sức điện động điểm gấp khúc danh định xuất hiện trong quy định kỹ thuật của máy biến dòng bảo vệ loại PX và PXR. Sức điện động này có thể được tính bằng công thức

E_k = K_x x (R_ct + R_b) x I_sr

3.4.218

Tỷ số vòng dây danh định (rated turns ratio)

Tỷ số quy định giữa số vòng dây sơ cấp và số vòng dây thứ cấp.

VÍ DỤ 1: 1/600 (tức là 1 vòng dây sơ cấp trên 600 vòng dây thứ cấp).

VÍ DỤ 2: 2/1200 (tức là 2 vòng dây sơ cấp trên 1 200 vòng dây thứ cấp).

CHÚ THÍCH 1: Tỷ số vòng dây danh định xuất hiện trong quy định kỹ thuật của máy biến dòng bảo vệ loại PX và PXR.

CHÚ THÍCH 2: Tỷ số vòng dây danh định và tỷ số biến đổi danh định đều được định nghĩa là sơ cấp trên thứ cấp. Nếu phải so sánh thì giá trị tỷ số vòng dây danh định phải được nghịch đảo.

3.4.219

Sai số tỷ số vòng dây (turns ratio error)

Chênh lệch giữa tỷ số vòng dây thực và tỷ số vòng dây danh định, thể hiện bằng phần trăm của tỷ số vòng dây danh định.

3.4.220

Hệ số xác định độ lớn (dimensioning factor)

K_x

Hệ số chỉ thị bội số của dòng điện thứ cấp danh định (I_sr) xảy ra trong các điều kiện sự cố của hệ thống cấp nguồn, kể cả các biên an toàn, mà đến giá trị đó máy biến dòng phải đáp ứng các yêu cầu về tính năng.

CHÚ THÍCH 1: Xem công thức trong 3.4.217.

3.4.221

Dòng điện sai số tức thời (instantaneous error current)

i_ε

Chênh lệch giữa giá trị tức thời của dòng điện thứ cấp (i_s) nhân với tỷ số biến đổi danh định (k_r) và dòng điện sơ cấp (i_p):

i_ε= k_r x i_s – i_p

CHÚ THÍCH 1: Khi có cả thành phần dòng điện xoay chiều (i_sac, i_p_ac) và thành phần dòng điện một chiều (i_s_d_c, i_pd_c), các thành phần tạo thành được nhận biết riêng rẽ như sau:

i_ε = i_sac+ i_εdc= (k_r x i_sac – i_pac) + (k_r x i_sdc – i_pdc)

3.4.222

Sai số tức thời giá trị đỉnh (peak instantaneous error)

Giá trị đỉnh của dòng điện xoay chiều (xem 3.4.221) đối với chu kỳ làm việc quy định, được thể hiện dưới dạng phần trăm của giá trị đỉnh của dòng điện ngắn mạch sơ cấp danh định:

3.4.223

Thành phần sai số xoay chiều giá trị đỉnh (peak alternating error component)

Giá trị đỉnh của thành phần xoay chiều của dòng điện sai số tức thời, được thể hiện dưới dạng phần trăm của giá trị đỉnh của dòng điện ngắn mạch sơ cấp danh định:

3.4.224

Chu kỳ làm việc quy định (C-O và/hoặc C-O-C-O) (specified duty cycle)

Chu kỳ làm việc mà trong đó, trong mỗi lần cấp điện quy định, dòng điện ngắn mạch sơ cấp được giả thiết là có góc khởi động trường hợp xấu nhất (xem Hình 201).

Hình 201 – Các chu kỳ làm việc

3.4.225

Hằng số thời gian sơ cấp quy định (specified primary time constant)

T_P

Giá trị hằng số thời gian quy định của thành phần một chiều của dòng điện ngắn mạch sơ cấp làm cơ sở cho việc quy định tính năng quá độ của máy biến dòng (xem Hình 202).

Hình 202 – Hằng số thời gian sơ cấp T_P

3.4.226

Thời gian sự cố đầu tiên (duration of the first fault)

t’

Thời gian của sự cố trong chu kỳ làm việc C-O hoặc của sự cố đầu tiên trong chu kỳ làm việc C-O-C-O.

CHÚ THÍCH 1: Xem Hình 201.

3.4.227

Thời gian sự cố thứ hai (duration of the second fault)

t”

Thời gian của sự cố thứ hai trong chu kỳ làm việc C-O-C-O.

CHÚ THÍCH 1: Xem Hình 201.

3.4.228

Thời gian quy định đến giới hạn độ chính xác trong sự cố đầu tiên (specified time to accuracy limit in the first fault)

t’_al

Thời gian trong chu kỳ làm việc C-O hoặc trong lần cấp điện đầu tiên của chu kỳ làm việc C-O-C-O, trong thời gian đó phải duy trì được độ chính xác quy định.

CHÚ THÍCH 1: Xem Hình 201. Khoảng thời gian này thường được xác định bằng thời gian đo tới hạn của kế hoạch bảo vệ kết hợp.

3.4.229

Thời gian quy định đến giới hạn độ chính xác trong sự cố lần hai (specified time to accuracy limit in the second fault)

t”_al

Thời gian trong lần cấp điện lần thứ hai của chu kỳ làm việc C-O-C-O, trong thời gian đó phải duy trì được độ chính xác quy định.

CHÚ THÍCH 1: Xem Hình 201. Khoảng thời gian này thường được xác định bằng thời gian đo tới hạn của kế hoạch bảo vệ kết hợp.

3.4.230

Thời gian sự cố lặp lại (fault repetition time)

t_fr

Khoảng thời gian giữa lần ngắt và đặt lại dòng điện ngắn mạch sơ cấp trong chu kỳ làm việc tự phục hồi của áptômát trong trường hợp giải trừ sự cố không thành công.

CHÚ THÍCH 1: Xem Hình 201.

3.4.231

Điện trở vòng lặp thứ cấp (secondary loop resistance)

R_s

Tổng điện trở của mạach thứ cấp.

R_s = R_b + R_ct

3.4.232

Hệ số dòng điện ngắn mạch đồng bộ danh định (rated symmetrical short-circuit current factor)

K_ssc

Tỷ số giữa dòng điện ngắn mạch sơ cấp và dòng điện sơ cấp danh định

3.4.233

Hệ số quá độ (transient factor)

K_tf

Tỷ số giữa từ thông móc vòng thứ cấp ở thời điểm quy định trong chu kỳ làm việc và giá trị đỉnh của thành phần xoay chiều của nó.

CHÚ THÍCH 1: K_tf được tính toán bằng các công thức khác nhau tùy thuộc vào T_P, T_S, chu kỳ làm việc và góc khởi đầu sự cố. Việc xác định K_tf được cho trong Phụ lục 2B.1.

CHÚ THÍCH 2: Hình 203 thể hiện các dạng có thể có của từ thông móc vòng thứ cấp đối với các góc khởi đầu sự cố γ khác nhau.

Hình 203 – Từ thông móc vòng thứ cấp đối với các góc khởi đầu sự cố γ khác nhau

3.4.234

Hệ số xác định độ lớn quá độ (transient dimensioning factor)

K_td

Hệ số xác định độ lớn để xét đến sự tăng từ thông móc vòng thứ cấp do thành phần một chiều của dòng điện ngắn mạch sơ cấp gây ra.

CHÚ THÍCH 1: K_t_f được xác định là hàm của thời gian, K_td là tham số xác định độ lớn cuối cùng, K_td được rút ra từ các yêu cầu của máy biến dòng do nhà chế tạo rơle quy định (có được từ các thử nghiệm điển hình về sự ổn định của rơle) hoặc từ những xem xét trường hợp xấu nhất dựa trên đường cong K_t_f (xem 2B.1).

3.4.235

Máy biến dòng có điện kháng rò thấp (low-leakage reactance current transformer)

Máy biến dòng mà các phép đo được thực hiện tại các đầu nối thứ cấp (trong khi các đầu nối sơ cấp được hở mạch) là đủ để đánh giá tính năng bảo vệ đến giới hạn độ chính xác cần thiết.

3.4.236

Máy biến dòng có điện kháng rò cao (high-leakage reactance current transformer)

Máy biến dòng mà không đáp ứng các yêu cầu của 3.4.235 và với nó nhà chế tạo cần thực hiện biên an toàn bổ sung để tính đến các ảnh hưởng gây ra từ thông rò bổ sung.

3.4.237

Sức điện động thứ cấp giới hạn danh định tương đương (rated equivalant limiting secondary e.m.f.)

E_al

Giá trị hiệu dụng của sức điện động thứ cấp tương đương ở tần số danh định cần thiết để đáp ứng các yêu cầu của chu kỳ làm việc quy định:

E_al = K_ssc x K_tdx (R_ct + R_b) x I_sr

3.4.238

Giá trị đỉnh của dòng điện thứ cấp kích thích ở E_al (peak value of the exciting secondary current at E_a_l)

Giá trị đỉnh của dòng điện kích thích khi điện áp ứng với E_a_l được đặt vào các đầu nối thứ cấp trong khi cuộn sơ cấp để hở.

3.4.239

Hệ số kết cấu (factor of construction)

F_c

Hệ số phản ánh sự khác nhau có thể có trong các kết quả đo ở các điều kiện giới hạn giữa phương pháp thử nghiệm trực tiếp và phương pháp thử nghiệm gián tiếp.

CHÚ THÍCH 1 : Quy trình đo được cho trong 2B.3.3.

3.7 Chữ viết tắt

AIS	Thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí
ALF	Hệ số giới hạn độ chính xác
CT	Máy biến dòng
CVT	Máy biến điện áp kiểu điện dung
E_al	Sức điện động giới hạn thứ cấp danh định tương đương
E_ALF	Sức điện động giới hạn thứ cấp dùng cho máy biến dòng bảo vệ loại P và loại PR
E_FS	Sức điện động giới hạn thứ cấp dùng cho máy biến dòng đo lường
E_k	Sức điện động danh định tại điểm gấp khúc
F	Tải cơ
F_c	Hệ số kết cấu
f_R	Tần số danh định
F_rel	Tốc độ rò tương đối
FS	Hệ số an toàn thiết bị đo
GIS	Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí
	Giá trị đỉnh của dòng điện thứ cấp kích thích ở E_a_l
I_cth	Dòng điện nhiệt liên tục danh định
I_dyn	Dòng điện động danh định
I_e	Dòng điện kích thích
I_PL	Dòng điện sơ cấp giới hạn danh định của thiết bị đo
I_pr	Dòng điện sơ cấp danh định
I_psc	Dòng điện ngắn mạch sơ cấp danh định
I_sr	Dòng điện thứ cấp danh định
IT	Máy biến đổi đo lường
I_th	Dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định
i_ε	Dòng điện sai số tức thời
k	Tỷ số biến đổi thực
k_r	Tỷ số biến đổi danh định
K_R	Hệ số từ thông dư
K_ssc	Hệ số dòng điện ngắn mạch đối xứng danh định
K_td	Hệ số xác định độ lớn quá độ
K_tf	Hệ số quá độ
K_x	Hệ số xác định độ lớn
L_m	Điện cảm từ hóa
R_b	Phụ tải thuần trở danh định
R_ct	Điện trở cuộn thứ cấp
R_s	Điện trở vòng lặp thứ cấp
S_r	Công suất ra
t’	Thời gian sự cố thứ nhất
t”	Thời gian sự cố thứ hai
t’_al	Thời gian quy định đến giới hạn độ chính xác trong sự cố thứ nhất
t”_al	Thời gian quy định đến giới hạn độ chính xác trong sự cố thứ hai
t_fr	Thời gian sự cố lặp lại
T_p	Hằng số thời gian sơ cấp quy định
T_s	Hằng số thời gian thứ cấp quy định
U_m	Điện áp cao nhất của thiết bị
U_sys	Điện áp cao nhất của hệ thống
VT	Máy biến điện áp
Δφ	Độ lệch pha
ε	Sai số tỷ số
ε_c	Sai số hỗn hợp
	Giá trị đỉnh của sai số tức thời
	Giá trị đỉnh của thành phần sai số xoay chiều
Y_r	Từ thông dư
Y_sat	Từ thông bão hòa

5 Thông số đặc trưng

5.3 Mức cách điện danh định

5.3.2 Mức cách điện đầu nối sơ cấp danh định

Áp dụng 5.3.2 của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

Đối với máy biến dòng không có cuộn sơ cấp và không có cách điện cuộn sơ cấp của nó thì giả thiết giá trị U_m = 0,72 kV.

5.3.5 Các yêu cầu về cách điện của đầu nối thứ cấp

Áp dụng 5.3.2 của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

Cách điện cuộn thứ cấp của máy biến dòng loại P và loại PR có sức điện động danh định tại điểm gấp khúc E_k ≥ 2 kV phải có khả năng chịu được điện áp chịu thử tần số nguồn danh định là 5 kV hiệu dụng trong 60 s.

5.3.201 Yêu cầu cách điện giữa các vòng dây

Điện áp chịu thử danh định đối với cách điện giữa các vòng dây phải là 4,5 kV giá trị đỉnh.

Đối với máy biến dòng loại PX và loại PXR có sức điện động danh định tại điểm gấp khúc lớn hơn 450 V, điện áp chịu thử danh định đối với cách điện giữa các vòng dây phải có điện áp đỉnh bằng 10 lần giá trị hiệu dụng của sức điện động quy định tại điểm gấp khúc hoặc 10 kV giá trị đỉnh, chọn giá trị nào nhỏ hơn.

CHÚ THÍCH 1: Do quy trình thử nghiệm, dạng sóng có thể méo nhiều.

CHÚ THÍCH 2: Theo quy trình thử nghiệm 7.3.204, có thể tạo ra các giá trị điện áp thấp.

5.5 Công suất ra danh định

5.5.201 Các giá trị công suất ra danh định

Các giá trị tiêu chuẩn của công suất ra danh định đối với các cấp chính xác, loại P và loại PR là:

2,5 – 5,0 – 10 – 15 – 30 V.A

Cho phép chọn các giá trị cao hơn 30 V.A để phù hợp với ứng dụng cụ thể.

CHÚ THÍCH: Đối với một máy biến dòng cho trước, với điều kiện một trong các giá trị công suất danh định là tiêu chuẩn và kết hợp với cấp chính xác tiêu chuẩn, sẽ không loại trừ việc công bố các công suất ra danh định khác mà có thể là các giá trị không tiêu chuẩn kết hợp với các cấp chính xác tiêu chuẩn khác.

5.5.202 Các giá trị phụ tải thuần trở danh định

Các giá trị tiêu chuẩn của phụ tải thuần trở danh định tính bằng Q đối với các máy biến dòng loại TPX TPY và TPZ là:

0,5 – 1 – 2 – 5 Ω

Các giá trị ưu tiên được gạch chân. Các giá trị này dựa trên dòng điện thứ cấp danh định bằng 1 A. Đối với các máy biến dòng có dòng điện thứ cấp danh định không phải bằng 1 A thì các giá trị cho ở trên phải được điều chỉnh tỷ lệ nghịch với bình phương dòng điện.

CHÚ THÍCH: Đối với một máy biến dòng cho trước, với điều kiện một trong các giá trị phụ tải thuần trở danh định là tiêu chuẩn và kết hợp với cấp chính xác tiêu chuẩn, sẽ không loại trừ việc công bố các phụ tải thuần trở danh định khác mà có thể là các giá trị không tiêu chuẩn kết hợp với các cấp chính xác tiêu chuẩn khác.

5.6 Cấp chính xác danh định

5.6.201 Máy biến dòng đo lường

5.6.201.1 Cấp chính xác của máy biến dòng đo lường

Đối với máy biến dòng đo lường, cấp chính xác được ấn định bằng sai số tỷ số (ε) lớn nhất cho phép tính bằng phần trăm ở dòng điện sơ cấp danh định và công suất danh định.

5.6.201.2 Các cấp chính xác tiêu chuẩn

Các cấp chính xác tiêu chuẩn đối với máy biến dòng đo lường gồm:

0,1 – 0,2 – 0,2S – 0,5 – 0,5S – 1 – 3 – 5

5.6.201.3 Giới hạn sai số tỷ số (ε) và độ lệch pha của máy biến dòng đo lường

Đối với các cấp chính xác 0,1 – 0,2 – 0,5 và 1, sai số tỷ số và độ lệch pha ở tần số danh định không được vượt quá các giá trị cho trong Bảng 201 trong đó phụ tải có thể giả thiết ở giá trị bất kỳ trong khoảng từ 25% đến 100% công suất ra danh định.

Đối với các cấp chính xác 0,2S và 0,5S, sai số tỷ số và độ lệch pha ở tần số danh định không được vượt quá các giá trị cho trong Bảng 202 trong đó phụ tải có thể giả thiết ở giá trị bất kỳ trong khoảng từ 25% đến 100% công suất ra danh định.

Đối với các cấp chính xác 3 và 5, sai số tỷ số ở tần số danh định không được vượt quá các giá trị cho trong Bảng 203 trong đó phụ tải có thể giả thiết ở giá trị bất kỳ trong khoảng từ 50% đến 100% công suất ra danh định. Không có giới hạn quy định đối với độ lệch pha trong trường hợp cấp chính xác 3 và 5.

Đối với tất cả các cấp chính xác, phụ tải phải có hệ số công suất 0,8 cảm kháng, ngoại trừ khi phụ tải nhỏ hơn 5 V.A thì khi đó phải sử dụng hệ số công suất bằng 1,0 với giá trị nhỏ nhất là 1 V.A.

CHÚ THÍCH: Nhìn chung các giới hạn quy định và độ lệch pha quy định có hiệu lực đối với vị trí cho trước bất kỳ của dây dẫn bên ngoài đặt ở khoảng cách trong không khí không nhỏ hơn khoảng cách yêu cầu đối với cách điện trong không khí ở điện áp cao nhất của thiết bị (U_m).

Bàng 201 – Giới hạn sai số tỷ số và độ lệch pha đối với máy biến dòng đo lường (cấp 0,1 đến 1)

Cấp chính xác	Sai số tỷ số ±%				Độ lệch pha
	Sai số tỷ số ±%				± min				± crad
	ở dòng điện (% giá trị danh định)				ở dòng điện (% giá trị danh định)				ở dòng điện (% giá trị danh định)
	5	20	100	120	5	20	100	120	5	20	100	120
0,1	0,4	0,2	0,1	0,1	15	8	5	5	0,45	0,24	0,15	0,15
0,2	0,75	0,35	0,2	0,2	30	15	10	10	0,9	0,45	0,3	0,3
0,5	1,5	0,75	0,5	0,5	90	45	30	30	2,7	1,35	0,9	0,9
1	3,0	1,5	1,0	1,0	180	90	60	60	5,4	2,7	1,8	1,8

Bảng 202 – Giới hạn sai số tỷ số và độ lệch pha đối với máy biến dòng đo lường (cấp 0,2S và 0,5S)

Cấp chính xác	Sai số tỷ số ±%					Độ lệch pha
	Sai số tỷ số ±%					± min					± crad
	ở dòng điện (% giá trị danh định)					ở dòng điện (% giá trị danh định)					ở dòng điện (% giá trị danh định)
	1	5	20	100	120	1	5	20	100	120	1	5	20	100	120
0,2S	0,75	0,35	0,2	0,2	0,2	30	15	10	10	10	0,9	0,45	0,3	0,3	0,3
0,5S	1,5	0,75	0,5	0,5	0,5	90	45	30	30	30	2,7	1,35	0,9	0,9	0,9

Bảng 203 – Giới hạn sai số tỷ số và độ lệch pha đối với máy biến dòng đo lường (cấp 3 và 5)

Cấp chính xác	Sai số tỷ số ±%
	ở dòng điện (% giá trị danh định)
	50	120
3	3	3
5	5	5

5.6.201.4 Dải phụ tải mở rộng

Đối với tất cả các cấp đo, có thể quy định dải phụ tải mở rộng. Sai số tỷ số và độ lệch pha không được vượt quá các giới hạn của cấp thích hợp cho trong Bảng 201, Bảng 202 và Bảng 203 đối với dải phụ tải thứ cấp từ 1 V.A đến công suất ra danh định. Hệ số công suất phải là 1,0 trên toàn bộ dải phụ tải. Công suất danh định lớn nhất được giới hạn ở 15 V.A.

5.6.201.5 Thông số đặc trưng dòng điện mở rộng

Máy biến dòng có cấp chính xác 0,1 đến 1 có thể được ghi nhãn là có thông số đặc trưng dòng điện mở rộng với điều kiện thỏa mãn hai yêu cầu dưới đây:

a) dòng điện nhiệt liên tục danh định phải bằng dòng điện thứ cấp mở rộng danh định.

b) các giới hạn của sai số tỷ số và độ lệch pha quy định đối với 120% dòng điện sơ cấp danh định trong Bảng 201 phải được duy trì đến dòng điện sơ cấp mở rộng danh định.

Dòng điện sơ cấp mở rộng danh định phải được thể hiện bằng phần trăm của dòng điện sơ cấp danh định.

5.6.201.6 Hệ số an toàn thiết bị đo

Có thể quy định hệ số an toàn thiết bị đo.

Các giá trị tiêu chuẩn là: FS 5 và FS 10.

5.6.202 Máy biến dòng bảo vệ

5.6.202.1 Quy định chung

Ba cách tiếp cận khác nhau được ấn định để xác định máy biến dòng bảo vệ (xem Bảng 204). Trên thực tế, từng định nghĩa trong ba định nghĩa này có thể đưa ra các nhận thức giống nhau.

Bảng 204 – Đặc tính của các loại bảo vệ

Tên loại bảo vệ

Giới hạn từ thông dư

Giải thích

Không ^a)

Có

Xác định máy biến dòng đáp ứng các yêu cầu về sai số hỗn hợp của dòng điện ngắn mạch trong các điều kiện ổn định đối xứng

PXR

Không ^a)^,^b)

Có ^b⁾

Xác định máy biến dòng bằng cách quy định đặc tính từ hóa

TPX

TPY

TPZ

Không ^a)

Có

Xác định máy biến dòng đáp ứng các yêu cầu về sai số quá độ trong các điều kiện dòng điện ngắn mạch không đối xứng

^a) Mặc dù không có giới hạn đối với từ thông dư, cho phép có các khe hở không khí, ví dụ trong máy biến dòng lõi hở.

^b) Để phân biệt giữa PX và PXR, sử dụng tiêu chí từ thông dư.

5.6.202.2 Máy biến dòng bảo vệ loại P

5.6.202.2.1 Hệ số giới hạn cấp chính xác tiêu chuẩn (ALF)

Các giá trị ALF tiêu chuẩn gồm:

5 – 10 – 15 – 20 – 30

5.6.202.2.2 Các cấp chính xác

Các cấp chính xác được ấn định bằng cách sử dụng sai số hỗn hợp cao nhất cho phép tính bằng phần trăm, theo sau là chữ cái P (có nghĩa là bảo vệ) và giá trị ALF.

5.6.202.2.3 Các cấp chính xác tiêu chuẩn

Các cấp chính xác tiêu chuẩn của máy biến dòng bảo vệ gồm:

5P và 10P

5.6.202.2.4 Các giới hạn sai số đối với máy biến dòng bảo vệ loại P

Ở tần số danh định và với phụ tải danh định được nối vào, sai số tỷ số, độ lệch pha và sai số hỗn hợp không được vượt quá các giới hạn cho trong Bảng 205.

Phụ tải danh định phải có hệ số 0,8 cảm kháng trừ trường hợp khi công suất ra nhỏ hơn 5 V.A thì khi đó phải sử dụng hệ số công suất bằng 1,0.

Bảng 205 – Giới hạn sai số đối với máy biến dòng bảo vệ loại P và PR

Cấp chính xác	Sai số tỷ số ở dòng điện sơ cấp danh định	Độ lệch pha ở dòng điện sơ cấp danh định		Sai số hỗn hợp ở dòng điện sơ cấp giới hạn cấp chính xác danh định
Cấp chính xác	±%	± min	± crad	%
5P và 5PR	1	60	1,8	5
10P và 10PR	3	–	–	10

5.6.202.3 Máy biến dòng bảo vệ loại PR

5.6.202.3.1 Hệ số giới hạn cấp chính xác tiêu chuẩn (ALF)

Các giá trị ALF tiêu chuẩn gồm:

5 – 10 – 15 – 20 – 30

5.6.202.3.2 Các cấp chính xác

Các cấp chính xác được ấn định bằng cách sử dụng sai số hỗn hợp cao nhất cho phép tính bằng phần trăm, theo sau là chữ cái PR (có nghĩa là bảo vệ có từ thông dư thấp) và giá trị ALF.

5.6.202.3.3 Các cấp chính xác tiêu chuẩn

Các cấp chính xác tiêu chuẩn của máy biến dòng bảo vệ gồm:

5PR và 10PR

5.6.202.3.4 Các giới hạn sai số đối với máy biến dòng bảo vệ loại PR

Phụ tải danh định phải có hệ số 0,8 cảm kháng trừ trường hợp khi công suất ra nhỏ hơn 5 V.A thì khi đó phải sử dụng hệ số công suất bằng 1,0.

5.6.202.3.5 Hệ số từ thông dư (K_R)

Hệ số từ thông dư (K_R) không được vượt quá 10%.

CHÚ THÍCH: Việc đưa vào một hoặc nhiều khe hở không khí trong lõi là biện pháp nhằm giới hạn hệ số từ thông dư.

5.6.202.3.6 Hằng số thời gian vòng lặp thứ cấp (Ts)

Có thể quy định hệ số thời gian vòng lặp thứ cấp.

5.6.202.3.7 Điện trở cuộn dây thứ cấp (R_ct)

Có thể quy định giới hạn trên của điện trở cuộn dây thứ cấp.

5.6.202.4 Máy biến dòng bảo vệ loại PX và loại PXR

Tính năng của máy biến dòng bảo vệ loại PX và loại PXR phải được quy định ở những thông số sau:

– dòng điện sơ cấp danh định (I_pr);

– dòng điện thứ cấp danh định (I_s_r);

– tỷ số vòng dây danh định;

– sức điện động danh định tại điểm gấp khúc (E_k);

– giới hạn trên của dòng điện kích thích (l_e) ở sức điện động danh định tại điểm gấp khúc và/hoặc phần trăm của nó;

– giới hạn trên của điện trở cuộn thứ cấp (R_ct).

Thay vì quy định rõ ràng sức điện động danh định tại điểm gấp khúc (E_k), E_k có thể được tính như sau:

E_k = E_x x (R_ct + R_b) x I_sr

Trong trường hợp này, phụ tải thuần trở danh định (R_b) và hệ số xác định độ lớn (K_x) phải được quy định và nhà chế tạo sẽ chọn R_ct.

Đối với loại PX, sai số tỷ số vòng dây không được vượt quá ±0,25%.

Đối với loại PXR, sai số tỷ số vòng dây không được vượt quá ±1%.

Đối với loại PXR, hệ số từ thông dư không được vượt quá 10%.

CHÚ THÍCH 201: Để đảm bảo hệ số từ thông dư ≤ 10%, máy biến dòng loại PXR cho phép có các khe hở không khí.

CHÚ THÍCH 202: Đối với các lõi loại PXR lớn có số ampe vòng thấp, có thể khó đạt yêu cầu về hệ số từ thông dư. Trong các trường hợp này, có thể thỏa thuận hệ số từ thông dư lớn hơn 10%.

5.6.202.5 Máy biến dòng bảo vệ dùng cho tính năng quá độ

5.6.202.5.1 Các giới hạn sai số dùng cho máy biến dòng TPX, TPY và TPZ

Với phụ tải danh định được nối với máy biến dòng, sai số tỷ số và độ lệch pha ở tần số danh định không được vượt quá các giới hạn sai số cho trong Bảng 206.

Khi áp dụng chu kỳ làm việc quy định (hoặc chu kỳ làm việc ứng với hệ số xác định độ lớn quá độ quy định K_td) cho máy biến dòng nối với phụ tải thuần trở danh định, các sai số quá độ (đối với TPX và TPY) hoặc (đối với TPZ) không được vượt quá các giới hạn cho trong Bảng 206.

Tất cả các giới hạn sai số dựa trên nhiệt độ cuộn thứ cấp là 75 °C.

Bảng 206 – Giới hạn sai số dùng cho máy biến dòng TPX, TPY và TPZ

Cấp chính xác	Dòng điện sơ cấp danh định			Giới hạn sai số cộng hưởng trong các điều kiện chu kỳ làm việc quy định
	Sai số tỷ số	Độ lệch pha
	%	min	crad
TPX	0,5	±30	±0,9	= 10%
TPY	1,0	±60	±1,8	= 10%
TPZ	1,0	180 ± 18	5,3 ±0,6	=10%
CHÚ THÍCH 1: Trong một số trường hợp, giá trị tuyệt đối của độ lệch pha có thể ít quan trọng hơn sai lệch tối thiểu so với giá trị trung bình của loạt sản xuất cho trước. CHÚ THÍCH 2: Đối với các lõi TPY, công thức dưới đây có thể được sử dụng trong điều kiện giá trị E_a_l thích hợp không vượt quá phần tuyến tính của đường cong từ hóa: =

5.6.202.5.2 Giới hạn hệ số từ thông dư (K_R)

TPX: không giới hạn

TPY: K_R ≤ 10%

TPZ: K_R ≤ 10%

CHÚ THÍCH: Đối với các lõi TPZ, hệ số từ thông dư rất nhỏ so với 10% do thiết kế. Do đó, từ thông dư có thể được bỏ qua.

5.6.202.5.3 Các phương pháp quy định kỹ thuật

Có hai phương pháp quy định kỹ thuật được minh họa trên Bảng 207.

Trong một số trường hợp, việc chọn một chu kỳ làm việc quy định không thể mô tả tất cả các yêu cầu bảo vệ. Do đó, định nghĩa thay thế sẽ đưa ra khả năng quy định “các yêu cầu tổng thể”, mà đề cập đến các yêu cầu của các chu kỳ làm việc khác nhau. Các quy định kỹ thuật không được kết hợp, nếu không máy biến dòng có thể không xác định được.

Bảng 207 – Phương pháp quy định kỹ thuật đối với máy biến dòng TPX, TPY và TPZ

Quy định kỹ thuật tiêu chuẩn		Quy định kỹ thuật thay thế
Ký hiệu cấp chính xác (TPX, TPY hoặc TPZ)		Ký hiệu cấp chính xác (TPX, TPY hoặc TPZ)
Hệ số dòng ngắn mạch không đối xứng danh định K_ssc		Hệ số dòng ngắn mạch không đối xứng danh định Kssc
Hệ số dòng ngắn mạch không đối xứng danh định K_ssc		Hệ số dòng ngắn mạch không đối xứng danh định Kssc
Chu kỳ làm việc gồm đối với chu kỳ C-O: t‘_al đối với chu kỳ C-O-C-O: t‘_al, t‘, t_fr, t”_al Hằng số thời gian sơ cấp danh định T_p		Giá trị danh định của hệ số xác định độ lớn trong quá trình quá độ K_td Giá trị danh định của hằng số thời gian vòng lặp thứ cấp T_S (chỉ đối với các lõi TPY)


Phụ tải thuần trở danh định R_b		Phụ tải thuần trở danh định R_b

CHÚ THÍCH 1: Đối với máy biến dòng có cuộn dây thứ cấp có đầu ra trung gian, các yêu cầu về cấp chính xác cho trước có thể được đáp ứng chỉ cho một tỷ số.

CHÚ THÍCH 2: Đối với máy biến dòng có sơ cấp đấu nối lại, các yêu cầu về độ chính xác có thể được đáp ứng với các tỷ số khác nhau. Trong trường hợp này, cần lưu ý đến hệ số kết cấu Fc vì hệ số này có thể bị ảnh hưởng bởi cấu hình của các dây dẫn sơ cấp.

CHÚ THÍCH 3: Trong quy định kỹ thuật thay thế, K_td thường được nhà cung cấp thiết bị bảo vệ cung cấp. T_s cũng phải được quy định, vì nó chỉ là tham số của máy biến dòng được sử dụng khi tính K_td.

5.6.203 Ấn định cấp chính xác đối với máy biến dòng có tỷ số lựa chọn được

5.6.203.1 Tính năng cấp chính xác đối với máy biến dòng có sơ cấp đấu nối lại

Đối với tất cả các cấp chính xác, yêu cầu về độ chính xác có tham chiếu đến tất cả các đấu nối lại quy định.

5.6.203.2 Tính năng cấp chính xác đối với máy biến dòng với cuộn thứ cấp có rẽ nhánh

Đối với tất cả các cấp chính xác, các yêu cầu về cấp chính xác đều tham chiếu đến tỷ số biến đổi cao nhất, trừ khi có quy định khác.

Khi người mua có yêu cầu, nhà chế tạo phải cung cấp thông tin về tính năng cấp chính xác ở các tỷ số thấp hơn.

5.201 Các giá trị tiêu chuẩn của dòng điện sơ cấp danh định

Các giá trị tiêu chuẩn của dòng điện sơ cấp danh định gồm:

10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 A.

và các bội số 10 hoặc ước số 10 của chúng.

Các giá trị ưu tiên là các giá trị gạch chân.

5.202 Các giá trị tiêu chuẩn của dòng điện thứ cấp danh định

Các giá trị tiêu chuẩn của dòng điện thứ cấp danh định là 1 A và 5 A.

Đối với máy biến dòng bảo vệ dùng cho chế độ quá độ, giá trị tiêu chuẩn của dòng điện thứ cấp danh định là 1 A.

5.203 Các giá trị tiêu chuẩn của dòng điện nhiệt liên tục danh định

Các giá trị tiêu chuẩn của dòng điện nhiệt liên tục danh định là dòng điện sơ cấp danh định.

Khi quy định dòng điện nhiệt liên tục danh định lớn hơn dòng điện sơ cấp danh định, các giá trị ưu tiên là 120%, 150% và 200% dòng điện sơ cấp danh định.

5.204 Thông số đặc trưng dòng điện ngắn hạn

5.204.1 Dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định (I_th)

Dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định (I_th) phải được ấn định cho máy biến dòng.

Giá trị tiêu chuẩn đối với khoảng thời gian của dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định là 1 s.

5.204.2 Dòng điện động danh định (I_dyn)

Giá trị tiêu chuẩn của dòng điện động danh định (I_dyn) bằng 2,5 lần dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định (I_th).

6 Thiết kế và kết cấu

6.4 Yêu cầu đối với độ tăng nhiệt của các bộ phận và linh kiện

6.4.1 Quy định chung

Áp dụng điều này của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

Độ tăng nhiệt ở máy biến dòng khi mang dòng điện sơ cấp bằng dòng điện nhiệt liên tục danh định, với phụ tải hệ số công suất bằng một ứng với công suất danh định, không được vượt quá giá trị thích hợp cho trong Bảng 5 của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007). Các giá trị này được dựa trên các điều kiện vận hành cho trong Điều 4.

6.13 Ghi nhãn

6.13.201 Ghi nhãn đầu nối

6.13.201.1 Quy tắc chung

Ghi nhãn đầu nối phải cho phép nhận biết:

a) cuộn sơ cấp và thứ cấp;

b) các đoạn của cuộn dây, nếu có;

c) cực tính có liên quan của các cuộn dây và các đoạn cuộn dây;

d) các nấc trung gian, nếu có.

6.13.201.2 Phương pháp ghi nhãn

Ghi nhãn phải bao gồm các chữ cái đặt sau hoặc đặt trước các con số. Các chữ cái phải là chữ in hoa.

6.13.201.3 Ký hiệu cần sử dụng

Các ký hiệu của đầu nối của máy biến dòng phải như thể hiện trên Bảng 208 dưới đây.

Bảng 208 – Ghi nhãn các đầu nối

Đầu nối sơ cấp

Đầu nối thứ cấp

Máy biến dòng có một tỷ số

Máy biến dòng có nấc đầu ra trung gian trên cuộn thứ cấp

Đầu nối sơ cấp

Đầu nối thứ cấp

Máy biến dòng có cuộn sơ cấp chia thành 2 đoạn được thiết kế nối nối tiếp hoặc song song

Máy biến dòng có 2 cuộn thứ cấp; mỗi cuộn có lõi từ riêng (hai cách ký hiệu đầu nối thứ cấp thay thế được cho nhau)

6.13.201.4 Thể hiện các cực tính liên quan

Tất cả các đầu nối được ghi nhãn P1, S1 và C1 phải có cùng cực tính tại cùng một thời điểm.

6.13.202 Ghi nhãn trên tấm thông số

6.13.202.1 Quy định chung

Ngoài các ghi nhãn xác định trong TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007), Điều 6.13, tất cả các máy biến dòng phải mang tấm thông số được ghi nhãn các thông tin chung như xác định trong điều này. Ghi nhãn liên quan đến các cấp chính xác cụ thể được cho trong 6.13.202.2 đến 6.13.202.6.

a) dòng điện sơ cấp và thứ cấp danh định (ví dụ 100/1 A);

b) dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định (I_th), (ví dụ I_th = 40 kA);

c) dòng điện động danh định (I’_d_yn) nếu khác với 2,5 x I_th (ví dụ I_dyn = 85 kA);

d) trên các máy biến dòng có hai hoặc nhiều cuộn thứ cấp thì phải chỉ rõ công dụng của từng cuộn thứ cấp và các đầu nối tương ứng của chúng;

e) dòng điện nhiệt liên tục danh định nếu khác với dòng điện sơ cấp danh định.

VÍ DỤ 1: Đối với máy biến dòng một lõi có các đầu ra thứ cấp: I_ct_h =150% (có nghĩa là 150% dòng điện sơ cấp danh định đối với từng đầu ra).

VÍ DỤ 2: Đối với máy biến dòng có một vài lõi có các tỷ số biến đổi khác nhau (ví dụ 300/5 A và 4000/1 A): I_cth = 450 A (có nghĩa là 450 A là dòng điện nhiệt liên tục danh định chạy qua tất cả các lõi của máy biến dòng).

VÍ DỤ 3: Đối với máy biến dòng có đấu nối lại sơ cấp (ví dụ 4×300/1 A): I_cth = 4 x 450 A (có nghĩa là dòng điện nhiệt liên tục danh định là 450, 900 hoặc 1800 A, tùy thuộc vào việc đấu nối lại sơ cấp).

Máy biến dòng đáp ứng các yêu cầu của một số tổ hợp công suất ra và cấp chính xác có thể được ghi nhãn theo tất cả các tổ hợp đó.

VÍ DỤ 4: 5 V.A cấp 0,5; 10 V.A cấp 5P20

VÍ DỤ 5: 15 V.A cấp 1 ; 7 V.A cấp 0,5

VÍ DỤ 6: 5 V.A cấp 1 và 5P20.

6.13.202.2 Ghi nhãn trên tấm thông số của máy biến dòng đo lường

Cấp chính xác và số an toàn thiết bị đo (nếu có) phải được chỉ thị theo các chỉ thị của công suất ra danh định tương ứng.

Ví DỤ 1: 15 V.A cấp 0,5

Ví DỤ 2: 15 V.A cấp 0,5 FS 10

Máy biến dòng có thông số đặc trưng dòng điện mở rộng (xem 5,6,201.5) phải có thông số đặc trưng được chỉ thị ngay sau ký hiệu về cấp chính xác.

Ví DỤ 3: 15 V.A cấp 0,5 ext. 150% FS 10

Đối với máy biến dòng có dải phụ tải mở rộng (xem 5.6.201.4), thông số đặc trưng này phải đứng ngay trước chỉ thị về cấp chính xác.

VÍ DỤ 4: 1-10 V.A cấp 0,2 (có nghĩa là dải phụ tải từ 1 đến 10 V.A ở cấp chính xác 0,2).

CHÚ THÍCH: Tấm thông số có thể chứa thông tin liên quan đến các tổ hợp về tỷ số biến đổi, phụ tải và các cấp chính xác mà máy biến dòng có thể đáp ứng ở cùng một tỷ số. Trong trường hợp này, cho phép sử dụng các giá trị không tiêu chuẩn của phụ tải.

VÍ DỤ 5: 15 V.A cấp 1 ; 7 V.A cấp 0,5

6.13.202.3 Ghi nhãn trên tấm thông số của máy biến dòng bảo vệ loại P

Hệ số giới hạn cấp chính xác danh định phải được chỉ thị theo sau công suất danh định và cấp chính xác tương ứng.

Ví DỤ: 30 V.A cấp 5P10.

6.13.202.4 Ghi nhãn trên tấm thông số của máy biến dòng bảo vệ loại PR

Hệ số giới hạn cấp chính xác danh định phải được chỉ thị theo sau công suất danh định và cấp chính xác tương ứng.

VÍ DỤ: 10 V.A cấp 5PR10.

Nếu có quy định, cũng phải thể hiện các tham số sau:

– hằng số thời gian vòng lặp thứ cấp (Ts);

– giới hạn trên của điện trở cuộn thứ cấp (R_ct);

VÍ DỤ: 10 V.A cấp 5PR10 T_s = 200 ms R_ct ≤ 2,4 Ω

6.13.202.5 Ghi nhãn trên tấm thông số của máy biến dòng bảo vệ loại PX và PXR

Các yêu cầu về cấp chính xác có thể được thể hiện như sau:

– tỷ số vòng dây danh định:

– sức điện động danh định điểm gấp khúc (E_k);

– giới hạn trên của dòng điện kích từ (I_e) ở sức điện động điểm gấp khúc danh định và/hoặc ở phần trăm của nó;

– giới hạn trên của điện trở cuộn thứ cấp (R_ct);

VÍ DỤ 1:

loại PX

E_k = 200 V

I_e ≤ 0,2 A

R_ct ≤ 2,0 Ω

Nếu có quy định, cũng phải thể hiện các tham số sau:

– hệ số xác định độ lớn (K_x);

– phụ tải thuần trở danh định (R_b).

VÍ DỤ 2:

E_k = 200 V

I_e ≤ 0,2 A

R_ct ≤ 2,0 Ω

K_x = 40

R_b = 30 Ω

6.13.202.6 Ghi nhãn trên tấm thông số của máy biến dòng làm việc quá độ

Ghi nhãn cấp chính xác gồm 2 thành phần:

a) Phần xác định (bắt buộc)

Phần xác định gồm thông tin thiết yếu cần thiết để xác định xem máy biến dòng có đáp ứng các yêu cầu cho trước không (gồm chu kỳ làm việc và T_p).

VÍ DỤ 1 áp dụng cho K_SSC = 20 và K_td = 12,5:

R_b = 5 Ω,	cấp TPX 20 x 12,5;	R_ct ≤ 2,8 Ω,
R_b = 5 Ω,	cấp TPY 20 x 12,5;	R_ct ≤ 2,8 Ω,	T_S = 900 ms
R_b = 5 Ω,	cấp TPZ 20 x 12,5;	R_ct ≤ 2,8 Ω,

CHÚ THÍCH: Đối với R_ct, giá trị lớn nhất trong phạm vi một lô có thể được quy định.

b) Phần bổ sung (chỉ bắt buộc nếu chu kỳ làm việc được quy định bởi khách hàng): Phần bổ sung thể hiện một trong nhiều chu kỳ làm việc có thể có mà sẽ dẫn đến giá trị K_td quy định trong điểm a).

VÍ DỤ 2:

Chu kỳ 100 ms, T_p = 100 ms có nghĩa là t’_a_l = 100 ms, T_p = 100 ms

Chu kỳ (40-100)-300-40 ms, T_p = 100 ms có nghĩa là t’_a_l = 40 ms, t‘ = 100 ms, t_fr = 300 ms, t”_a_l = 40 ms, T_p = 100 ms

Chu kỳ (100-100)-300-40 ms, T_p = 75 ms có nghĩa là t‘ = t’_a_l = 100 ms, t_fr = 300 ms, t”_a_l = 40 ms, T_p = 75 ms

7 Các thử nghiệm

7.1 Quy định chung

7.1.2 Danh mục thử nghiệm

Thay Bảng 10 trong TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) bằng Bảng 10 dưới đây.

Bảng 10 – Danh mục các thử nghiệm

Thử nghiệm	Điều
Thử nghiệm điển hình	7.2
Thử nghiệm độ tăng nhiệt	7.2.2
Thử nghiệm chịu điện áp xung trên đầu nối sơ cấp	7.2.3
Thử nghiệm ướt trên máy biến dòng lắp đặt ngoài trời	7.2.4
Thử nghiệm tương thích điện từ	7.2.5
Thử nghiệm độ chính xác	7.2.6
Kiểm tra xác nhận loại bảo vệ bằng vỏ ngoài	7.2.7
Thử nghiệm độ kín của vỏ ngoài ở nhiệt độ môi trường	7.2.8
Thử nghiệm áp suất đối với vỏ ngoài	7.2.9
Thử nghiệm dòng điện ngắn hạn	7.2.201
Thử nghiệm khả năng chịu ngắn mạch	7.2.301
Thử nghiệm thường xuyên	7.3
Thử nghiệm chịu điện áp tần số nguồn trên đầu nối sơ cấp	7.3.1
Đo phóng điện cục bộ	7.3.2
Thử nghiệm chịu điện áp tần số nguồn giữa các phân đoạn	7.3.3
Thử nghiệm chịu điện áp tần số nguồn trên các đầu nối thứ cấp	7.3.4
Thử nghiệm độ chính xác	7.3.5
Kiểm tra ghi nhãn	7.3.6
Thử nghiệm độ kín của vỏ ngoài ở nhiệt độ môi trường	7.3.7
Thử nghiệm áp suất đối với vỏ ngoài	7.3.8
Xác định điện trở cuộn thứ cấp	7.3.201
Xác định hằng số thời gian vòng lặp thứ cấp	7.3.202
Sức điện động danh định tại điểm gấp khúc và dòng điện kích từ lớn nhất	7.3.203
Thử nghiệm quá điện áp giữa các vòng dây	7.3.204
Thử nghiệm đặc biệt	7.4
Thử nghiệm chịu thử điện áp xung cắt trên các đầu nối sơ cấp	7.4.1
Thử nghiệm nhiều xung cắt trên các đầu nối sơ cấp	7.4.2
Đo điện dung và hệ số tổn thất điện môi	7.4.3
Thử nghiệm quá điện áp truyền dẫn	7.4.4
Thử nghiệm cơ	7.4.5
Thử nghiệm sự cố hồ quang bên trong	7.4.6
Thử nghiệm độ kín của vỏ ngoài ở nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao	7.4.7
Thử nghiệm điểm ngưng tụ của khí	7.4.8
Thử nghiệm ăn mòn	7.4.9
Thử nghiệm nguy hiểm cháy	7.4.10
Thử nghiệm mẫu	7.5
Xác định hệ số từ thông dư	7.5.1
Xác định hệ số an toàn thiết bị đo (FS) của máy biến dòng đo lường	7.5.2

Áp dụng Bảng 11 với bổ sung sau:

Đối với máy biến dòng GIS, các thử nghiệm độ chính xác có thể được thực hiện mà không có khí cách điện.

7.2 Thử nghiệm điển hình

7.2.2 Thử nghiệm độ tăng nhiệt

Áp dụng TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

7.2.2.201 Bố trí thử nghiệm

Máy biến dòng phải được lắp đặt theo cách thể hiện lắp đặt trong vận hành bình thường và các cuộn thứ cấp phải được mang tải với các phụ tải theo 6.4.1. Tuy nhiên, do vị trí của máy biến dòng trong từng lắp đặt thiết bị đóng cắt có thể khác nhau nên bố trí thử nghiệm sẽ do nhà chế tạo quyết định.

Đối với máy biến dòng trong cụm đóng cắt có vỏ bọc kim loại cách điện bằng khí ba pha, tất cả các pha phải được thử nghiệm đồng thời.

7.2.2.202 Đo nhiệt độ môi trường

Các cảm biến để đo nhiệt độ môi trường phải được đặt đều xung quanh máy biến dòng, ở các khoảng cách thích hợp theo thông số đặc trưng của máy biến dòng và ở khoảng một nửa chiều cao của máy, được bảo vệ tránh bức xạ nhiệt trực tiếp.

Để giảm thiểu ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ không khí làm mát, cụ thể trong thử nghiệm cuối cùng, cần sử dụng biện pháp thích hợp như các tản nhiệt có hằng số thời gian xấp xỉ bằng hằng số của máy biến dòng.

Số đọc trung bình của hai cảm biến phải được sử dụng cho thử nghiệm.

7.2.2.203 Thời gian thử nghiệm

Thử nghiệm có thể được dừng lại khi đáp ứng cả hai điều kiện dưới đây:

– thời gian thử nghiệm tối thiểu bằng ba lần hằng số thời gian nhiệt của máy biến dòng;

– tốc độ tăng nhiệt của cuộn dây (và của lớp dầu bề mặt của máy biến dòng ngâm trong dầu) không vượt quá 1 K trên giờ trong ba số đọc liên tiếp của độ tăng nhiệt.

Nhà chế tạo phải ước lượng hằng số thời gian nhiệt bằng một trong ba phương pháp sau:

– trước thử nghiệm, dựa trên các kết quả của các thử nghiệm trước đó trên thiết kế tương tự. Hằng số thời gian nhiệt phải được khẳng định trong thử nghiệm độ tăng nhiệt.

– trong thử nghiệm, từ (các) đồ thị độ tăng nhiệt hoặc (các) đồ thị giảm nhiệt độ ghi lại trong thử nghiệm và được tính theo Phụ lục 2D.

– trong thử nghiệm, là điểm giao nhau giữa đường tiếp tuyến với đường cong độ tăng nhiệt xuất phát từ điểm 0 và độ tăng nhiệt ước lượng lớn nhất.

– trong thử nghiệm, là thời gian thử nghiệm khi đạt đến 63% độ tăng nhiệt ước lượng lớn nhất.

7.2.2.204 Nhiệt độ và độ tăng nhiệt

Mục đích của thử nghiệm này nhằm xác định độ tăng nhiệt trung bình của cuộn dây và, đối với máy biến dòng ngâm trong dầu, độ tăng nhiệt của lớp dầu bề mặt, ở trạng thái ổn định khi tổn hao từ các điều kiện vận hành quy định được tạo ra trong máy biến dòng.

Nhiệt độ trung bình của cuộn dây, khi có thể, phải được xác định bằng phương pháp thay đổi điện trở, nhưng đối với các cuộn dây có điện trở rất thấp, cho phép sử dụng nhiệt kế, nhiệt ngẫu hoặc cảm biến nhiệt độ thích hợp khác.

Độ tăng nhiệt của các phần không phải cuộn dây phải được xác định bằng nhiệt kế hoặc nhiệt ngẫu. Nhiệt độ lớp dầu bề mặt phải được đo bằng cảm biến được đặt lên phía trên của đầu kim loại trực tiếp tiếp xúc với dầu.

Độ tăng nhiệt phải được xác định bằng sự chênh lệch so với nhiệt độ môi trường đo như quy định trong 7.2.2.202.

7.2.2.205 Phương thức thử nghiệm đối với máy biến dòng có Um < 550 kV

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách đặt dòng điện nhiệt liên tục danh định vào cuộn sơ cấp.

CHÚ THÍCH: Theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua, dòng điện thử nghiệm cũng có thể được đặt vào bằng cách cấp điện cho một hoặc nhiều cuộn thứ cấp. Nếu các điện áp tại đầu nối thứ cấp của lõi được cấp điện tối thiểu có giá trị cao như khi được nối đến phụ tải danh định, với cuộn sơ cấp ngắn mạch và (các) cuộn thứ cấp không được cấp điện nối đến (các) phụ tải danh định.

7.2.2.206 Phương thức thử nghiệm đối với máy biến dòng ngâm trong dầu có Um ≥ 550 kV

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách đặt đồng thời các dòng điện dưới đây vào máy biến dòng:

– dòng điện nhiệt liên tục danh định vào cuộn sơ cấp:

Dòng điện thử nghiệm cũng có thể được đặt bằng cách cấp điện cho một hoặc nhiều cuộn thứ cấp, nếu các điện áp ở các đầu nối thứ cấp của các lõi được cấp điện tối thiểu có giá trị cao như khi được nối đến phụ tải danh định, với cuộn sơ cấp ngắn mạch và (các) cuộn thứ cấp không được cấp điện nối đến (các) phụ tải danh định.

– điện áp cao nhất của thiết bị chia cho giữa cuộn sơ cấp và đất. Một đầu nối của từng cuộn thứ cấp phải được nối với đất.

7.2.3 Thử nghiệm chịu điện áp xung trên các đầu nối sơ cấp

7.2.3.1 Quy định chung

Áp dụng 7.2.3.1 của TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

Điện áp thử nghiệm phải được đặt giữa các đầu nối của cuộn sơ cấp (được nối với nhau). Khung, vỏ (nếu có) và lõi (nếu được thiết kế để nối đất) và tất cả các đầu nối của (các) cuộn thứ cấp phải được nối với đất.

Đối với máy biến dòng ba pha dùng cho trạm biến áp cách điện bằng khí, mỗi pha phải được thử nghiệm lần lượt. Trong thử nghiệm trên từng pha, các pha còn lại phải được nối đất.

Đối với tiêu chí chấp nhận của các máy biến dòng có vỏ bọc kim loại cách điện bằng khí, xem IEC 62271-203:2011, Điều 6.2.4.

7.2.6 Thử nghiệm cấp chính xác

7.2.6.201 Thử nghiệm đối với sai số tỷ số và độ lệch pha của máy biến dòng đo lường

Để chứng tỏ sự phù hợp với 5.6.201.3, 5.6.201.4 và 5.6.201.5, các phép đo độ chính xác phải được thực hiện tại từng giá trị dòng điện cho trong Bảng 201, Bảng 202 và Bảng 203 tương ứng, ở giá trị cao nhất và thấp nhất trong dải phụ tải quy định.

Máy biến dòng có thông số đặc trưng dòng điện mở rộng phải được thử nghiệm tại dòng điện sơ cấp mở rộng danh định bằng 120% dòng điện danh định.

7.2.6.202 Xác định hệ số an toàn thiết bị đo (FS) của máy biến dòng đo lường

Thử nghiệm có thể thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp thử nghiệm gián tiếp sau:

Với cuộn sơ cấp để hở mạch, cuộn thứ cấp được cấp điện ở tần số danh định bởi điện áp về cơ bản là hình sin. Điện áp phải được tăng cho đến khi dòng điện kích từ I_e đạt đến giá trị I_sr x FS x 10%.

Giá trị hiệu dụng của điện áp đầu nối đạt được phải nhỏ hơn sức điện động giới hạn thứ cấp E_FS (xem 3.4.206).

Điện áp kích từ phải được đo bằng thiết bị đo có đáp tuyến tỷ lệ với giá trị trung bình của tín hiệu chỉnh lưu, nhưng được hiệu chuẩn theo giá trị hiệu dụng. Dòng điện kích từ phải được đo sử dụng thiết bị đo hiệu dụng có hệ số đỉnh tối thiểu bằng 3.

Nếu kết quả đo cần được xem xét, phải thực hiện thêm phép đo với thử nghiệm một chiều (xem 2A.5, 2A.6). Khi đó kết quả của thử nghiệm một chiều được lấy làm chuẩn.

CHÚ THÍCH: Ưu điểm lớn của thử nghiệm gián tiếp là không cần các dòng điện lớn (ví dụ 30 000 A ở dòng điện sơ cấp danh định 3 000 A và hệ số an toàn thiết bị đo là 10) và cũng không phải có sẵn phụ tải cho 50 A. Ảnh hưởng của dây sơ cấp trở về không có hiệu lực trong thử nghiệm gián tiếp. Trong các điều kiện vận hành, ảnh hưởng chỉ có thể làm tăng sai số hỗn hợp mà được coi là an toàn đối với thiết bị được cấp nguồn bởi máy biến dòng đo lường.

7.2.6.203 Thử nghiệm sai số hỗn hợp của máy biến dòng bảo vệ P và PR

Có sẵn hai quy trình thử nghiệm sau:

a) Sự phù hợp với các giới hạn của sai số hỗn hợp cho trong Bảng 205 phải được chứng minh bằng thử nghiệm trực tiếp trong đó dòng điện về cơ bản là hình sin bằng dòng điện sơ cấp giới hạn độ chính xác danh định cho chạy qua cuộn sơ cấp với cuộn thứ cấp được nối với phụ tải có độ lớn bằng phụ tải danh định nhưng, khi có tham vấn nhà chế tạo, có hệ số nằm trong khoảng từ 0,8 cảm kháng và 1 (xem 2A.4, 2A.5, 2A.6, 2A.7).

Thử nghiệm có thể được thực hiện trên máy biến dòng tương tự với máy được cấp điện, ngoài ra có thể sử dụng cách điện giảm thấp, với điều kiện vẫn giữ được bố trí hình học giống nhau.

Trong trường hợp dòng điện sơ cấp rất cao và các máy biến dòng có cuộn sơ cấp dạng thanh đơn được nối, khoảng cách giữa dây dẫn sơ cấp trở về và máy biến dòng cần được tính đến trên quan điểm tái tạo các điều kiện vận hành.

b) Đối với máy biến dòng có điện kháng rò thấp theo Phụ lục 2C, thử nghiệm trực tiếp có thể được thay bằng thử nghiệm gián tiếp sau đây.

Với cuộn sơ cấp để hở mạch, cuộn thứ cấp được cấp điện ở tần số danh định bằng điện áp về cơ bản là hình sin có giá trị hiệu dụng bằng sức điện động giới hạn thứ cấp E_ALF.

Dòng điện kích từ tạo thành, được thể hiện bằng phần trăm của I_sr x ALF không được vượt quá giới hạn sai số hỗn hợp cho trong Bảng 205.

Để xác định sai số hỗn hợp bằng phương pháp gián tiếp, không cần xét đến việc hiệu chỉnh có thể có của tỷ số vòng dây.

7.2.6.204 Thử nghiệm đối với sai số ở các điều kiện giới hạn dùng cho máy biến dòng bảo vệ loại TPX, TPY và TPZ

Mục đích của thử nghiệm điển hình này nhằm chứng tỏ sự phù hợp với các yêu cầu ở điều kiện giới hạn. Đối với phương pháp thử, xem Phụ lục 2B.

Nếu máy biến dòng là loại có điện kháng rò thấp theo Phụ lục 2C, thử nghiệm điển hình gián tiếp có thể được thực hiện theo 2B.2, nếu không thử nghiệm phải được thực hiện theo 2B.3.

Thử nghiệm có thể được thực hiện trên mô hình thực của phần hoạt động của cụm máy biến dòng bao gồm tất cả các vỏ bọc kim loại nhưng không bao gồm cách điện.

7.2.6.205 Thử nghiệm kiểu điện kháng rò thấp đối với máy biến dòng bảo vệ loại PX và PXR

Bằng chứng của điện kháng rò thấp phải được thực hiện theo Phụ lục 2C.

7.2.6.206 Xác định hệ số từ thông dư của máy biến dòng bảo vệ loại PR, TPY và PXR

Để chứng tỏ sự phù hợp với

– 5.6.202.3.5 đối với loại PR,

– 5.6.202.5.2 đối với loại TPY,

– 5.6.202.4 đối với loại PXR,

hệ số từ thông dư (K_R) phải được xác định. Đối với các phương pháp thử nghiệm, xem 2B.2.

7.2.201 Thử nghiệm dòng điện ngắn hạn

Để kiểm tra xác nhận các yêu cầu của dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định và dòng điện động danh định cho trong 5.204, quy định hai thử nghiệm sau.

Thử nghiệm nhiệt phải được thực hiện với (các) cuộn thứ cấp được nối tắt, và ở dòng điện I’ trong thời gian t‘, sao cho

trong đó t là thời gian quy định của dòng điện nhiệt ngắn hạn.

t‘ phải có giá trị nằm trong phạm vi từ 0,5 s đến 5 s.

Thử nghiệm điện động phải được thực hiện với (các) cuộn thứ cấp được nối tắt và với dòng điện sơ cấp có giá trị đỉnh không nhỏ hơn dòng điện động danh định (I_dyn) trong tối thiểu một đỉnh.

Thử nghiệm điện động có thể kết hợp với thử nghiệm nhiệt nêu trên với điều kiện là dòng điện đỉnh chính đầu tiên của thử nghiệm đó không nhỏ hơn dòng điện động danh định (I_dyn).

Máy biến áp phải được coi là đạt các thử nghiệm này nếu, sau khi làm mát về nhiệt độ phòng (từ 10 °C đến 40 °C), đáp ứng các yêu cầu sau:

a) không có hỏng hóc nhìn thấy được;

b) sai số của chúng sau khi khử từ hóa không sai khác với sai số ghi lại được trước các thử nghiệm quá một nửa giới hạn sai số phù hợp với cấp chính xác của chúng;

c) chịu được các thử nghiệm điện môi quy định trong 7.3.1, 7.3.2, 7.3.3 và 7.3.4 nhưng với các điện áp và dòng điện thử nghiệm giảm xuống còn 90% giá trị cho trước;

d) khi xem xét, cách điện nằm gần bề mặt của dây dẫn không cho thấy có biến dạng đáng kể (ví dụ cacbon hóa).

Không yêu cầu việc xem xét trong điểm d) nếu mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp, ứng với dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định (I_th) không vượt quá:

– 180 A/mm² trong trường hợp cuộn dây bằng đồng có độ dẫn điện không nhỏ hơn 97% giá trị cho trong IEC 60028;

– 120 A/mm² trong trường hợp cuộn dây bằng nhôm có độ dẫn điện không nhỏ hơn 97% giá trị cho trong IEC 60121.

CHÚ THÍCH: Kinh nghiệm cho thấy rằng trong vận hành, các yêu cầu đối với thông số đặc trưng về nhiệt thường được đáp ứng trong trường hợp cách điện cấp A với điều kiện mật độ dòng trong cuộn sơ cấp, ứng với dòng điện nhiệt ngắn hạn danh định, không vượt quá các giá trị đề cập ở trên.

7.3 Thử nghiệm thường xuyên

7.3.1 Thử nghiệm điện áp chịu thử tần số nguồn trên các đầu nối sơ cấp

Áp dụng TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

Điện áp thử nghiệm phải được đặt vào giữa cuộn sơ cấp ngắn mạch và đất. (Các) cuộn thứ cấp ngắn mạch, khung, vỏ (nếu có đầu nối đất đặc biệt) phải được nối đất.

7.3.5 Thử nghiệm độ chính xác

7.3.5.201 Thử nghiệm sai số tỷ số và độ lệch pha của máy biến dòng đo lường

Thử nghiệm thường xuyên đối với độ chính xác về nguyên tắc là giống với thử nghiệm điển hình trong 7.2.6.201, nhưng các thử nghiệm thường xuyên được phép thực hiện ở số lượng dòng điện và/hoặc phụ tải giảm thấp với điều kiện được thể hiện bằng các thử nghiệm điển hình trên máy biến dòng tương tự rằng số lượng các thử nghiệm giảm thấp này là đủ để chứng tỏ sự phù hợp với 5.6.201.3.

7.3.5.202 Thử nghiệm sai số tỷ số và độ lệch pha của máy biến dòng đo lường loại P và PR

Các thử nghiệm phải được thực hiện ở dòng điện sơ cấp danh định và phụ tải danh định để chứng tỏ sự phù hợp với 5.6.202.2 và 5.6.202.3 tương ứng, liên quan đến sai số tỷ số và độ lệch pha.

7.3.5.203 Thử nghiệm sai số hỗn hợp của máy biến dòng bảo vệ loại P và PR

Đối với các máy biến dòng điện kháng rò thấp (xem Phụ lục 2C), thử nghiệm thường xuyên là giống như thử nghiệm điển hình gián tiếp mô tả trong mục b) của 7.2.6.203.

Đối với máy biến dòng khác, cho phép sử dụng thử nghiệm gián tiếp mô tả trong điểm b) của 7.2.6.203, nhưng phải áp dụng hệ số hiệu chỉnh dòng điện kích từ đối với kết quả. Hệ số này có được từ việc so sánh giữa các kết quả của thử nghiệm trực tiếp và gián tiếp áp dụng cho máy biến dòng cùng kiểu với máy biến dòng đang xét, hệ số giới hạn độ chính xác và các điều kiện mang tải phải như nhau. Trong các trường hợp như vậy, nhà chế tạo cần có sẵn các báo cáo thử nghiệm.

CHÚ THÍCH 1: Hệ số hiệu chỉnh bằng với hệ số của sai số hỗn hợp có được bằng phương pháp trực tiếp, và dòng điện kích từ thể hiện bằng phần trăm I_sr x ALF, như được xác định bằng phương pháp gián tiếp.

CHÚ THÍCH 2: Thuật ngữ “máy biến dòng cùng kiểu” ngụ ý chỉ các ampe vòng là tương tự nhau bất kể tỷ số biến đổi là bao nhiêu và vật liệu và bố trí hình học của lõi sắt và cuộn thứ cấp là đồng nhất.

7.3.5.204 Thử nghiệm sai số tỷ số và độ lệch pha của máy biến dòng bảo vệ loại TPX, TPY và TPZ

Sai số tỷ số và độ lệch pha phải được đo ở dòng điện danh định nhằm chứng tỏ sự phù hợp với 5.6.202.5.1.

Các kết quả phải tương ứng với nhiệt độ cuộn thứ cấp là 75 °C.

Do đó, giá trị thực của nhiệt độ cuộn dây thứ cấp phải được đo và phải xác định sự sai lệch với giá trị của nó ở nhiệt độ 75 °C. Phép đo sai số phải được thực hiện với phụ tải R_b được tăng bằng giá trị sai khác của điện trở cuộn dây đề cập ở trên.

Thay vào đó, đối với các lõi TPY và TPZ, độ lệch pha ở 75 °C (Δ_φ₇₅) có thể được xác định bằng cách đo ở nhiệt độ môi trường (Δ_φ_amb) và được tính như sau:

trong đó R_ctamb là điện trở cuộn dây ở nhiệt độ môi trường. Ảnh hưởng của việc hiệu chỉnh điện trở này lên sai số tỷ số có thể được bỏ qua.

Đối với thử nghiệm điển hình và thử nghiệm thường xuyên, phương pháp thử nghiệm trực tiếp (sử dụng nguồn dòng sơ cấp và máy biến dòng chuẩn) phải được áp dụng. Đối với máy biến dòng có điện kháng rò thấp, phương pháp thử nghiệm gián tiếp được cho trong Phụ lục 2E. Phương pháp này được áp dụng cho các phép đo tại hiện trường và cho mục đích giám sát.

7.3.5.205 Thử nghiệm sai số ở các điều kiện giới hạn của máy biến dòng bảo vệ loại TPX, TPY và TPZ

Mục đích của thử nghiệm thường xuyên nhằm chứng tỏ sự phù hợp với các yêu cầu ở các điều kiện giới hạn.

Nếu máy biến dòng là loại cơ điện kháng rò thấp theo Phụ lục 2C, phải thực hiện thử nghiệm gián tiếp theo 2B.2.

Nếu sự phù hợp với các yêu cầu của thiết kế điện kháng rò thấp không thể thiết lập nhưng có sẵn báo cáo thử nghiệm điển hình của máy biến dòng cùng kiểu thì phải thực hiện thử nghiệm gián tiếp theo 2B.2. Trong trường hợp này, hệ số kết cấu sẵn có Fc phải được xem xét nếu hệ số này lớn hơn 1,1. Nếu thử nghiệm điển hình này không có sẵn thì một máy biến dòng trong lô phải được thử nghiệm điển hình và sử dụng làm chuẩn cho thử nghiệm gián tiếp của các máy biến dòng còn lại.

CHÚ THÍCH 1: Khi xác định hệ số kết cấu F_c, các phòng thí nghiệm phải lưu ý đến độ không đảm bảo đo do cần tích phân sức điện động và do các tham số không tuyến tính ở các điều kiện giới hạn độ chính xác. Ngoài ra, chỉ một vài phòng thí nghiệm có thể cung cấp chu kỳ làm việc yêu cầu và các phòng này có độ chính xác giới hạn. Do đó, các kết quả của thử nghiệm trực tiếp và gián tiếp thường không khớp với nhau, và có thể cho ra các giá trị F_c không tin cậy. Do đó hiện nay có ít kinh nghiệm trong lĩnh vực này.

7.3.5.206 Thử nghiệm sai số tỷ số của máy biến dòng bảo vệ loại PX và PXR

Đối với loại bảo vệ PX và PXR, sai số tỷ số vòng dây phải được xác định theo Phụ lục 2F.

Thử nghiệm có thể được thay thế bằng cách thực hiện phép đo sai số tỷ số với phụ tải 0 Ω được nối vào, theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

Sai số tỷ số vòng dây không được vượt quá các giới hạn cho trong 5.6.202.4.

7.3.201 Xác định điện trở cuộn thứ cấp (R_ct)

Điện trở cuộn thứ cấp (R_ct) phải được đo đối với máy biến dòng có các loại bảo vệ sau, nhằm chứng tỏ sự phù hợp với các loại bảo vệ thích hợp:

– loại PR: 5.6.202.3.7 và 6.13.202.4 (nếu có quy định tham số)

– loại PX, PXR: 5.6.202.4 và 6.13.202.5

– cấp TPX, TPY, TPZ: 6.13.202.6

Phải thực hiện hiệu chỉnh thích hợp về nhiệt độ 75 °C hoặc nhiệt độ khác khi có quy định.

Đối với các loại bảo vệ PR, PX và PXR, giá trị đạt được khi được hiệu chỉnh theo 75 °C không được vượt quá giới hạn trên quy định (nếu có).

7.3.202 Xác định hằng số thời gian vòng lặp thứ cấp (T_S)

Hằng số thời gian vòng lặp thứ cấp (T_S) phải được xác định ở máy biến dòng có các loại bảo vệ sau, nhằm chứng tỏ sự phù hợp với các điều thích hợp:

– loại PR: 5.6.202.3.6 (nếu có quy định tham số)

– cấp TPY: 5.6.202.5.3

Giá trị đo được không được sai khác với giá trị quy định bất kỳ quá ±30%.

Để xác định T_S, phải sử dụng công thức sau (Để xác định L_m: xem 2B.2):

Trong các trường hợp khi phụ tải được xác định là công suất ra danh định, tính bằng V.A, thì R_b được lấy bằng phần thuần trở của phụ tải.

Thay vào đó, T_S có thể được xác định theo công thức sau:

Nếu độ lệch pha Δφ được tính bằng phút thì cho phép áp dụng công thức xấp xỉ sau:

CHÚ THÍCH 1: Phương pháp sử dụng Δφ có thể gây khó khăn cho máy biến dòng có tỷ số biến đổi lớn và độ lệch pha nhỏ do độ không đảm bảo đo của độ lệch pha thấp.

CHÚ THÍCH 2: Đối với các lõi loại TPZ, T_S không được nêu rõ ràng. Yêu cầu về độ chính xác của Δφ = (180 ± 18) min được kiểm tra xác nhận như một thử nghiệm thường xuyên. Khi đó T_S có được từ công thức trên.

7.3.203 Thử nghiệm sức điện động danh định tại điểm gấp khúc (E_k) và dòng điện kích từ ở E_k

Sức điện động danh định tại điểm gấp khúc phải được kiểm tra xác nhận và dòng điện kích từ I_e ở sức điện động danh định E_k phải được đo đối với máy biến dòng có các cấp chính xác sau, để chứng tỏ sự phù hợp với điều tương ứng:

loại PX, PXR: 5.6.202.4

Điện áp kích từ hình sin thích hợp có tần số danh định phải được đặt vào các đầu nối thứ cấp của cuộn dây đầy đủ của máy biến dòng, tất cả các đầu nối còn lại được hở mạch và phải đo dòng điện kích từ.

Đặc tính kích từ phải được dựng đồ thị ở tối thiểu đến điện áp bằng 1,1 E_k.

Ở điện áp bằng E_k, điều kiện điểm gấp khúc theo 3.4.215 phải được đáp ứng.

Dòng điện kích từ I_e ở điện áp bằng E_k (hoặc ở phần trăm bất kỳ quy định) không được vượt quá giới hạn quy định.

CHÚ THÍCH 1: Đối với máy biến dòng có thể chọn tỷ số biến đổi với các cuộn thứ cấp có đầu ra trung gian, đặc tính kích từ đối với tỷ số khác với tỷ số lớn nhất có thể được tính. Đối với mọi điểm đo, có thể áp dụng công thức sau:

trong đó

k_r1, k_r2 là hai tỷ số biến đổi danh định;

E₁, E₂ là hai giá trị sức điện động thứ cấp thích hợp;

l_e₁, l_e₂ là hai giá trị dòng điện kích từ thích hợp.

CHÚ THÍCH 2: Số lượng điểm đo có thể theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

CHÚ THÍCH 3: Thông thường, sức điện động điểm gấp khúc xác định được phải lớn hơn sức điện động điểm gấp khúc danh định.

7.3.204 Thử nghiệm quá điện áp giữa các vòng dây

Thử nghiệm phải được thực hiện để chứng tỏ sự phù hợp với 5.3.201.

Thử nghiệm quá điện áp giữa các vòng dây phải được thực hiện ở cuộn dây đầy đủ theo một trong các quy trình sau. Nếu không có thỏa thuận khác, việc chọn quy trình nào sẽ do nhà chế tạo thực hiện.

Quy trình A: với các cuộn thứ cấp được hở mạch (hoặc được nối với thiết bị có trở kháng cao để đọc điện áp đỉnh), phải đặt vào cuộn sơ cấp trong 60 s một dòng điện về cơ bản là hình sin ở tần số trong khoảng từ 40 Hz đến 60 Hz và giá trị hiệu dụng bằng dòng điện sơ cấp danh định (hoặc dòng điện sơ cấp danh định mở rộng nếu quy định).

Dòng điện đặt vào phải được giới hạn nếu điện áp thử nghiệm cho trong 5.3.201 đạt được trước khi đạt đến dòng điện sơ cấp danh định (hoặc dòng điện sơ cấp danh định mở rộng).

Nếu điện áp thử nghiệm trong 5.3.201 không đạt được ở dòng điện sơ cấp lớn nhất, điện áp đạt được phải được coi là điện áp thử nghiệm.

Quy trình B: với cuộn sơ cấp để hở mạch, điện áp thử nghiệm trong 5.3.201 (ở một số tần số thử nghiệm thích hợp) phải được đặt trong 60 s vào các đầu nối của từng cuộn thứ cấp.

Giá trị hiệu dụng của dòng điện thứ cấp không được vượt quá dòng điện thứ cấp danh định (hoặc giá trị mở rộng thích hợp nếu có quy định).

Nếu tần số thử nghiệm trong 5.3.201 không đạt được ở dòng điện thứ cấp lớn nhất và tần số thử nghiệm lớn nhất thì điện áp đạt được phải được coi là điện áp thử nghiệm.

Khi tần số thử nghiệm vượt quá hai lần tần số danh định, thời gian thử nghiệm t phải được giảm như dưới đây:

trong đó

f_R là tần số danh định;

f_T là tần số thử nghiệm;

với giá trị tối thiểu t bằng 15 s.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm quá điện áp giữa các vòng dây không phải là thử nghiệm được thực hiện để kiểm tra xác nhận tính thích hợp của máy biến dòng để làm việc với cuộn thứ cấp hở mạch. Máy biến dòng không cần làm việc với cuộn thứ cấp hở mạch bởi vì có thể xảy ra quá điện áp và quá nhiệt nguy hiểm tiềm ẩn.

7.4 Các thử nghiệm đặc biệt

7.4.3 Đo điện dung và hệ số tổn thất điện môi

Áp dụng TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

Điện áp thử nghiệm phải được đặt vào giữa các đầu nối cuộn sơ cấp được ngắn mạch và đất. Nhìn chung, (các) cuộn thứ cấp ngắn mạch, màn chắn bất kỳ và vỏ kim loại nối đất phải được nối với thiết bị đo. Nếu máy biến dòng có đầu nối đặc biệt thích hợp cho phép đo này, các đầu nối hạ áp khác phải được nối tắt và nối với vỏ kim loại và đất hoặc màn chắn của thiết bị đo.

Thử nghiệm phải được thực hiện với máy biến dòng ở nhiệt độ môi trường, giá trị đo được phải được ghi lại.

7.4.6 Thử nghiệm sự cố hồ quang bên trong

Áp dụng TCVN 11845-1:2017 (IEC 61869-1:2007) với bổ sung sau:

CHÚ THÍCH 301: Đối với máy biến dòng ngâm trong dầu lõi nằm trên, vùng xảy ra hỏng trong vận hành, trong nhiều trường hợp, việc khởi đầu thường ở phần nằm phía trên của cách điện chính. Đối với máy biến dòng kiểu hair-pin ngâm trong dầu, vùng này thường nằm phía dưới của cách điện chính.

7.5 Thử nghiệm mẫu

7.5.1 Xác định hệ số từ thông dư

Thông thường, thử nghiệm mẫu đối với từng loạt sản xuất, lặp lại thử nghiệm điển hình cho trong 7.2.6.206.

7.5.2 Xác định hệ số an toàn thiết bị đo (FS) của máy biến dòng đo lường

Thông thường, thử nghiệm mẫu đối với từng loạt sản xuất, lặp lại thử nghiệm điển hình cho trong 7.2.6.202.

Phụ lục 2A

(quy định)

Máy biến dòng bảo vệ loại P, PR

2A.1 Sơ đồ véc tơ

Nếu đã xét đến máy biến dòng được giả thiết là chỉ chứa các thành phần điện và từ tuyến tính trong bản thân máy biến dòng và trong phụ tải của nó thì, với giả thiết thêm là dòng điện sơ cấp hình sin, tất cả các dòng điện, điện áp và từ thông sẽ là hình sin, và đặc tính làm việc có thể được minh họa bằng sơ đồ véc tơ như thể hiện trên Hình 2A.1.

Hình 2A.1 – Sơ đồ véc tơ

Trong Hình 2A.1, I_s thể hiện dòng điện thứ cấp. Dòng điện này chạy trong cuộn thứ cấp và phụ tải qua đó xác định độ lớn và hướng của sức điện động cảm ứng cần thiết. E_s và từ thông liên kết thứ cấp Y vuông góc với véc tơ sức điện động. Từ thông này được duy trì bởi dòng điện kích từ l_e, có thành phần từ hóa I_m song song với từ thông liên kết thứ cấp Y, và thành phần tổn hao (hoặc thành phần hoạt động) l_a song song với sức điện động. Tổng véc tơ của dòng điện thứ cấp I_s và dòng điện kích từ l_e là véc tơ I”_p thể hiện dòng điện sơ cấp nhân với tỷ số vòng dây thực tế (số vòng sơ cấp trên số vòng thứ cấp).

Do đó, đối với máy biến dòng có nghịch đảo của tỷ số vòng dây thực tế bằng tỷ số biến đổi danh định, sự khác nhau về chiều dài của véc tơ I_s và I”_p, liên quan đến chiều dài của I”_p, bằng sai số tỷ số (ε) theo định nghĩa trong 3.4.3 và chênh lệch về góc là độ lệch pha theo 3.4.4.

2A.2 Hiệu chỉnh số vòng

Khi nghịch đảo của tỷ số vòng dây thực tế khác với (thường nhỏ hơn) tỷ số biến đổi danh định thì máy biến dòng được gọi là có hiệu chỉnh số vòng. Do đó, khi đánh giá đặc tính làm việc, cần phân biệt giữa I”_p, dòng điện sơ cấp nhân với tỷ số vòng dây thực tế, và I’_p, dòng điện sơ cấp chia cho tỷ số biến đổi danh định. Nếu không có hiệu chỉnh số vòng thì I’_p = I”_p. Nếu có hiệu chỉnh số vòng, I’_p khác với I”_p, và vì I”_p được sử dụng trong sơ đồ véc tơ và I’_p được sử dụng để xác định sai số tỷ số (ε) nên có thể thấy rằng việc hiệu chỉnh vòng dây có ảnh hưởng lên sai số tỷ số (ε) (và có thể được sử dụng có chủ ý cho mục đích này). Tuy nhiên, các véc tơ I’_p, I”_p cùng chiều nên việc hiệu chỉnh số vòng không ảnh hưởng đến độ lệch pha.

Cũng phải thừa nhận rằng ảnh hưởng của hiệu chỉnh số vòng lên sai số hỗn hợp nhỏ hơn ảnh hưởng của nó lên sai số tỷ số (ε).

2A.3 Tam giác sai số

Trên Hình 2A.2, phần phía trên của Hình 2A.1 được vẽ lại để phóng to và theo giả thiết thêm là độ lệch pha nhỏ sao cho hai véc tơ I_s và I”_p có thể được coi là song song. Với giả thiết là không có hiệu chỉnh vòng dây, bằng cách chiếu l_e lên I_p sẽ thấy rằng xấp xỉ đúng của thành phần pha (ΔI) của l_e có thể được sử dụng thay cho chênh lệch số học giữa I”_p và I_s để có được sai số tỷ số (ε). Một cách tương tự, thành phần pha vuông góc (ΔI_q) có thể được sử dụng để thể hiện độ lệch pha.

Hình 2A.2 – Tam giác sai số

Có thể thấy rằng, với các giá thiết cho trước, dòng điện kích từ I_e chia cho I”_p bằng sai số hỗn hợp theo 3.4.203.

Do đó, đối với máy biến dòng không có hiệu chỉnh vòng dây và trong các điều kiện khi việc thể hiện bằng véc tơ là có thể đánh giá được thì sai số tỷ số (ε), độ lệch pha và sai số hỗn hợp tạo thành tam giác vuông.

Trong tam giác này, cạnh huyền thể hiện sai số hỗn hợp phụ thuộc vào độ lớn của trở kháng phụ tải tổng gồm phụ tải và cuộn thứ cấp, trong khi phép chia sai số tỷ số (ε) cho độ lệch pha phụ thuộc vào các hệ số công suất của trở kháng phụ tải tổng và của dòng điện kích từ. Độ lệch pha bằng không sẽ xảy ra khi hai hệ số công suất này bằng nhau, tức là khi I_s và l_e đồng pha.

2A.4 Sai số hỗn hợp

Tuy nhiên, ứng dụng quan trọng nhất của khái niệm sai số hỗn hợp là trong các điều kiện khi việc thể hiện véc tơ không thể đánh giá được bởi vì các điều kiện không tuyến tính đưa các hài cao hơn vào dòng điện kích từ và dòng điện thứ cấp (xem Hình 2A.3).

Hình 2A.3 – Dạng sóng dòng điện điển hình

Vì lý do này, sai số hỗn hợp được xác định như trong 3.4.203 mà không theo cách đơn giản hơn là tổng véc tơ của sai số tỷ số (ε) và độ lệch pha như thể hiện trên Hình 2A.2.

Do đó, trong trường hợp chung, sai số hỗn hợp cũng thể hiện độ lệch so với máy biến dòng lý tưởng mà gây ra do có các hài cao hơn trong cuộn thứ cấp mà hài này không tồn tại trong cuộn sơ cấp. (Dòng điện sơ cấp thường được coi là hình sin đối với mục đích của tiêu chuẩn này).

2A.5 Thử nghiệm trực tiếp đối với sai số hỗn hợp

Phương pháp tiêu chuẩn được cho bằng cách ghi lại và số hóa các dạng sóng của dòng điện sơ cấp và của dòng điện thứ cấp, và bằng các tính sai số hỗn hợp sử dụng tích phân số theo định nghĩa của nó trong 3.4.203.

Tuy nhiên, trong phụ lục này mô tả các phương pháp truyền thống để xác định sai số hỗn hợp bằng thiết bị đo analog.

Hình 2A.4 thể hiện máy biến dòng có tỷ số vòng dây là 1:1. Máy biến dòng được nối với nguồn dòng sơ cấp (hình sin), phụ tải thứ cấp Z_B có đặc tính tuyến tính và với ampe mét nhưng theo các hướng ngược nhau. Theo cách này, dòng điện tạo thành chạy trong ampe mét sẽ bằng dòng điện kích từ trong các điều kiện chiếm ưu thế của dòng điện sơ cấp hình sin, và giá trị hiệu dụng của dòng điện đó liên quan đến giá trị hiệu dụng của dòng điện sơ cấp là sai số hỗn hợp theo 3.4.203, mối tương quan này được thể hiện dưới dạng phần trăm.

Hình 2A.4 – Mạch điện cơ bản đối với máy biến dòng 1:1

Do đó, Hình 2A.4 thể hiện mạch điện cơ bản để đo trực tiếp sai số hỗn hợp.

Hình 2A.5 thể hiện mạch điện cơ bản để đo trực tiếp sai số hỗn hợp dùng cho máy biến dòng có các tỷ số biến đổi danh định khác với một. Hình này thể hiện hai máy biến dòng có cùng tỷ số biến đổi danh định. Máy biến dòng ghi nhãn N được giả thiết là có sai số hỗn hợp không đáng kể trong các điều kiện chiếm ưu thế (phụ tải tối thiểu), trong khi đó máy biến dòng cần thử nghiệm và được ghi nhãn X được nối với phụ tải danh định.

Hình 2A.5 – Mạch điện cơ bản đối với máy biến dòng có tỷ số bất kỳ

Cả hai máy biến dòng được cấp điện từ cùng một nguồn dòng sơ cấp hình sin và ampe mét được nối vào để đo chênh lệch giữa hai dòng điện thứ cấp. Trong các điều kiện này, giá trị hiệu dụng của dòng điện trên ampe mét A₂ liên quan đến giá trị hiệu dụng của dòng điện trên ampe mét A₁ là sai số hỗn hợp của máy biến dòng X, quan hệ này được thể hiện bằng phần trăm.

Với các phương pháp này, sai số hỗn hợp của máy biến dòng N thực sự không đáng kể trong các điều kiện sử dụng. Máy biến dòng đã biết sai số hỗn hợp là chưa đủ vì bản chất phức tạp của sai số hỗn hợp (méo dạng sóng), sai số hỗn hợp bất kỳ của máy biến dòng chuẩn N không thể sử dụng để hiệu chỉnh các kết quả thử nghiệm.

2A.6 Phương pháp thử nghiệm thay thế để đo trực tiếp sai số hỗn hợp

Cho phép sử dụng các phương pháp thay thế để đo sai số hỗn hợp và một phương pháp như vậy được thể hiện trên Hình 2A.6.

Hình 2A.6 – Mạch điện thử nghiệm thay thế

Trong khi phương pháp thể hiện trên Hình 2A.5 đòi hỏi máy biến dòng chuẩn “đặc biệt” N có tỷ số biến đổi danh định giống với máy biến dòng X và có sai số hỗn hợp không đáng kể ở dòng điện sơ cấp giới hạn độ chính xác, thì phương pháp thể hiện trên Hình 2A.6 cho phép máy biến dòng chuẩn tiêu chuẩn N và N’ được sử dụng ở hoặc xung quanh các dòng điện sơ cấp danh định của chúng. Tuy nhiên, đối với các máy biến dòng chuẩn này, điều thiết yếu là có các sai số hỗn hợp không đáng kể nhưng yêu cầu thì dễ đáp ứng hơn.

Trên Hình 2A.6, X là máy biến dòng cần thử nghiệm. N là máy biến dòng chuẩn tiêu chuẩn có dòng điện sơ cấp danh định cùng độ lớn với dòng điện sơ cấp giới hạn độ chính xác danh định của máy biến dòng X (dòng điện tại đó thử nghiệm được thực hiện). N’ là máy biến dòng chuẩn tiêu chuẩn có dòng điện sơ cấp danh định có cùng độ lớn với dòng thứ cấp ứng với dòng điện sơ cấp giới hạn độ chính xác danh định của máy biến dòng X. Cần lưu ý là máy biến dòng N’ gồm phần phụ tải Z_B của máy biến dòng X và do đó phải được tính đến khi xác định giá trị phụ tải Z_B. A₁ và A₂ là hai ampe mét và cần thận trọng để A₂ đo độ chênh lệch giữa các dòng điện thứ cấp của máy biến dòng N và N’.

Nếu tỷ số biến đổi danh định của máy biến dòng N là k_r của máy biến dòng X là k_rx và của máy biến dòng N’ là k’_r, thì tỷ số k_r phải bằng tích của k’_r nhân với k_rx:

k_r = k‘_r x k_rx

Trong các điều kiện này, giá trị hiệu dụng của dòng điện trên ampe mét A₂, so với dòng điện trên ampe mét A₁, là sai số hỗn hợp của máy biến dòng X, mối tương quan này được thể hiện bằng phần trăm.

CHÚ THÍCH: Khi sử dụng phương pháp thể hiện trên Hình 2A.5 và Hình 2A.6, cần thận trọng để sử dụng thiết bị đo có trở kháng thấp đối với A₂ vì điện áp trên ampe mét này (chia cho tỷ số của máy biến dòng N’ trong trường hợp Hình 2A.6) bao gồm phần điện áp của phụ tải máy biến dòng X và có xu hướng giảm phụ tải trên máy biến dòng này. Một cách tương tự, điện áp của ampe mét này làm tăng phụ tải trên máy biến dòng N.

2A.7 Sử dụng sai số hỗn hợp

Giá trị bằng số của sai số hỗn hợp không nhỏ hơn tổng véc tơ của sai số tỷ số (ε) và độ lệch pha (độ lệch pha được thể hiện bằng crad).

Do đó, sai số tỷ số luôn thể hiện giá trị cao nhất có thể của sai số tỷ số (ε) hoặc độ lệch pha.

Sai số tỷ số (ε) được quan tâm đặc biệt trong tác động của các rơ le quá dòng, và độ lệch pha trong tác động của các rơ le nhạy pha (ví dụ rơ le có hướng).

Trong trường hợp các rơ le vi sai, sai số hỗn hợp là tổ hợp của các sai số hỗn hợp của máy biến dòng và phải được xem xét.

Ưu điểm bổ sung của việc giới hạn sai số hỗn hợp là giới hạn thành phần hài của dòng điện thứ cấp mà cần thiết cho tác động đúng của một số kiểu rơ le nhất định.

Phu lục 2B

(quy định)

Các loại máy biến dòng bảo vệ dùng cho tính năng quá độ

2B.1 Công thức lý thuyết cơ bản để xác định độ lớn của quá độ

2B.1.1 Ngắn mạch

Các công thức dưới đây liên quan đến chu kỳ làm việc C-O, còn các chu kỳ làm việc C-O-C-O được đề cập trong 2B.1.3.

Thể hiện chung đối với giá trị tức thời của dòng điện ngắn mạch có thể được xác định:

(2B.1)

trong đó

I_psc	giá trị hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch đối xứng I_psc = K_ssc x I_pr;
	hằng số thời gian sơ cấp
γ	góc khởi đầu đóng cắt hoặc khởi đầu sự cố;
φ	góc pha của trở kháng ngắn mạch hệ thống;
ω	tần số góc 2πf_R;

khi nguồn điện áp tương đương trong ngắn mạch với R_P và X_P là

u(t) = -U_max cos(ωt + γ)

(2B.2)

Để đơn giản, góc khởi đầu sự cố và góc trở kháng hệ thống có thể cộng lại thành một góc làm cho việc tính toán dễ hiểu hơn trên quan điểm toán học.

θ = γ – φ	(2B.3)
	(2B.4)

Góc θ và γ mô tả xác suất thay đổi góc khởi đầu sự cố và do đó có thể được áp dụng thay thế nhau khi thích hợp nhưng phải phù hợp với định nghĩa của chúng,

Hình 2B.1 thể hiện hai dòng điện ngắn mạch sơ cấp điển hình. Dòng điện thứ nhất xuất hiện với góc khởi đầu sự cố γ = 90° mà dẫn đến dòng điện đỉnh cao nhất và đỉnh cao nhất của từ thông liên kết thứ cấp đối với t’_a_l dài (Hình 2B.2) trong khi đó dòng điện thứ hai xuất hiện với γ = 140° mà dẫn đến không đối xứng bên dưới. Các trường hợp giống với dòng điện thứ hai là quan trọng trong thời gian t’_a_l ngắn vì, trong nửa chu kỳ thứ nhất, dòng điện và từ thông tạm thời cao hơn trong trường hợp γ = 90°.

Hình 2B.1 – Dòng điện ngắn mạch đối với hai góc khởi đầu sự cố khác nhau

Hình 2B.2 – Y_max(t) là đường cong của các giá trị từ thông lớn nhất, có xét đến tất cả các góc khởi đầu sự cố liên quan γ

Dải rút gọn có thể của góc khởi đầu sự cố có thể được sử dụng để xác định không đối xứng giảm mà sẽ dẫn đến hệ số K_td suy giảm trong một số trường hợp đặc biệt.

CHÚ THÍCH: Khả năng giới hạn góc khởi đầu dòng điện không được đề cập trong tiêu chuẩn này, nhưng sẽ được thảo luận trong IEC/TR 61869-100.

2B.1.2 Hệ số xác định quá độ K_td

Hệ số xác định độ lớn quá độ K_t_d là tham số cuối cùng cho việc xác định kích thước lõi và được cung cấp trên tấm thông số. Hệ số này được tính từ các hàm khác nhau của hệ số quá độ K_tf như được cho trong các công thức dưới đây và được thể hiện trên Hình 2B.3.

Trong một số trường hợp, hệ thống bảo vệ có thể yêu cầu giá trị t’_a_l không phải hằng số và phụ thuộc vào các tham số khác nhau của dòng điện ngắn mạch. Do đó hệ số xác định quá độ K_td có thể có được từ các thử nghiệm điển hình ổn định rơ le và do nhà chế tạo hệ thống bảo vệ cung cấp.

Hệ số quá độ K_tf cho trước trong mục này được lấy từ công thức vi sai của mạch điện tương đương với độ tự cảm không đổi của lõi máy biến dòng, với phụ tải thuần trở và không xét đến từ thông dư. Trong phụ lục này, các kết quả của công thức vi sai được cho dưới dạng các đồ thị đường cong hoặc các công thức đơn giản hóa.

CHÚ THÍCH: Công thức vi sai và kết quả chính xác được cho trong IEC/TR 61869-100.

K_tf và từ thông liên kết thứ cấp phụ thuộc vào thời gian và, cuối cùng, vào thời gian đến giới hạn chính xác t’_a_l được đòi hỏi bởi hệ thống bảo vệ. Bằng cách tính toán với độ tự cảm tuyến tính, kết quả chỉ có hiệu lực đến bão hòa đầu tiên của máy biến dòng.

Hình 2B.3 – Dải thời gian liên quan để tính hệ số quá độ

Trên Hình 2B.3, đường cong K_tf,_Y_max được xây dựng như sau:

Với mỗi điểm thời gian của đường cong Y_max (xem Hình 2B.2), giá trị K_tf được tính theo định nghĩa của nó trong 3.4.233. K_tfp là đường cong hình bao tương ứng. Các dải này phải được phân biệt, được xác định bằng ba hàm của K_tf:

Dải 1: 0 ≤ t_al < t_tf,_max:

Trong dải thời gian thứ nhất, đường cong K_tf đi theo đường cong K_tf,_Y_max. Dải thời gian này bắt đầu từ không và kết thúc khi đường cong K_tf,_Y_max chạm đến đường cong hình bao của nó ở các đỉnh K_tfp tại thời điểm

(2B.5)

Công thức (2B.5) được đơn giản hóa với γ = 90° so với công thức chung, nhưng thích hợp với ứng dụng thực tế.

Trong dải thời gian này, K_tf,_Y_max xét đến góc đóng cắt trường hợp xấu nhất θ(t‘_a_l)mà dẫn đến từ thông cao nhất tại thời gian đến giới hạn độ chính xác t‘_a_l. Hình 2B.4 đến Hình 2B.6 thể hiện các đường cong K_tf theo hằng số thời gian sơ cấp T_p đối với các giá trị khác nhau của t‘_a_l. Hằng số thời gian thứ cấp lớn T_s được chọn trong tính toán. Các giá trị T_s nhỏ hơn dẫn đến các giá trị K_tf nhỏ hơn một chút.

CHÚ THÍCH: Các đường cong khác nhau được cho trong IEC/TR 61869-100.

Hình 2B.4 – Xác định K_tf trong dải thời gian 1 ở tần số 50 Hz đối với T_s = 1,8 s

Hình 2B.5 – Xác định K_tf trong dải thời gian 1 ở tần số 60 Hz đối với T_s = 1,5 s

Hình 2B.6 – Xác định K_tf trong dài thời gian 1 ở tần số 16,7 Hz đối với T_s = 5,5 s

Dải 2: t_t_f,_max ≤ t_a_l < t_tfp,max:

Trong dải thời gian thứ hai, đường cong K_tf đi theo đường cong hình bao K_tfp đối với γ = 90°, mà dẫn đến từ thông đỉnh cao nhất, do đó θ = 90° – φ.

(2B.6)

Dải thời gian này kết thúc ở giá trị lớn nhất của đường cong K_tfp tại thời điểm

(2B.7)

Dải 3: t_t_f_p_,_max ≤ t_al

Trong dải thời gian thứ ba, K_tf giả thiết là giá trị không đổi K_tfp,max, cho trong công thức (2B.8). Giá trị này được định nghĩa là giá trị lớn nhất của đường cong K_tfp.

(2B.8)

2B.1.3 Chu kỳ làm việc C-O-C-O

Việc xác định độ lớn quá độ đối với các chu kỳ tự đóng phải được thực hiện riêng rẽ đối với từng chu kỳ theo các công thức cho trên đây.

Đối với các lõi có hằng số thời gian thứ cấp cao (thường là các lõi TPX), từ thông liên kết thứ cấp giảm theo hàm mũ với hằng số thời gian thứ cấp T_S trong thời gian sự cố lặp lại t_fr. Trong trường hợp này, không có công thức giải thích nào để đánh giá thời gian t trong chu kỳ thứ nhất, và có thể cần một số sai lệch trong vài trường hợp.

Hình 2B.7 – Giới hạn từ thông bằng cách xem xét bão hòa lõi

Hình 2B.7 thể hiện trường hợp điển hình khi đạt đến bão hòa sau thời gian t’al. Từ thông (Y₂(t)) được giới hạn ở từ thông bão hòa (Y_sat) trước khi đạt đến t‘. Trong thời gian t’_r, từ thông này giảm đến giá trị đủ thấp để duy trì dưới bão hòa đến t”_a_l. Bỏ qua bão hòa (được thể hiện bởi đường cong Y₁(t)), từ thông giảm bắt đầu từ mức cao hơn ở điểm bắt đầu của chu kỳ thứ hai. Ví dụ này mô tả sự phụ thuộc lẫn nhau giữa kích thước lõi trong chu kỳ thứ nhất và chu kỳ thứ hai, và hệ số xác định K_td.

CHÚ THÍCH 1: Công thức đối với chu kỳ C-O-C-O, được cho trong tiêu chuẩn IEC 60044-6 trước đây, bỏ qua bão hòa trong chu kỳ đầu tiên và trong nhiều trường hợp dẫn đến giá trị K_td cao không cần thiết. Xem Hình 2B.7.

Do đó nên vẽ đồ thị tương tự với đồ thị trên Hình 2B.7 để tạo sự quan thuộc với bão hòa thực tế. Công thức dưới đây cung cấp giới hạn trên của K_td:

(2B.10)

CHÚ THÍCH 2: Trong IEC/TR 61869-100, có thể sử dụng các phương pháp tính toán để xác định giá trị K_t_d.

2B.2 Đo đặc tính từ hóa lõi

2B.2.1 Quy định chung

Đo các đặc tính từ hóa lõi là

– đo độ điện cảm từ hóa L_m;

– đo hệ số từ thông dư K_R;

– xác định sai số trong các điều kiện giới hạn sử dụng phương pháp gián tiếp.

Tất cả các phép đo này đều dựa trên quan hệ sau. Nếu điện áp tùy ý u(t) đặt vào các đầu nối thứ cấp (xem Hình 2B.8) thì từ thông Y(t) liên kết qua cuộn thứ cấp ở thời điểm t liên quan đến điện áp bằng công thức sau:

(2B.11)

trong đó im là giá trị tức thời của dòng điện từ hóa.

CHÚ THÍCH: Vì thuật ngữ “dòng điện kích từ” được dành riêng cho giá trị hiệu dụng sử dụng các đại lượng xoay chiều (xem 3.3.207), i_m và thuật ngữ “dòng điện từ hóa” được sử dụng cho các giá trị tức thời trong phương pháp một chiều và phương pháp phóng điện tụ điện.

Các phương pháp mô tả trong các điều dưới đây có xét đến ưu điểm của mối quan hệ này.

Ảnh hưởng của điện áp rơi trên điện trở cuộn thứ cấp phải được đánh giá. Nếu ảnh hưởng này vượt quá 2%, điện áp rơi này phải được trừ đi khỏi điện áp đo được.

Hình 2B.8 – Mạch cơ bản

Đối với máy biến dòng TPX, cần khử từ của lõi trước mỗi thử nghiệm, vì hệ số từ thông dư cao. Đối với các máy biến dòng TPY, từ thông dư thường nhỏ đến mức có thể bỏ qua. Khử từ đòi hỏi các biện pháp bổ sung bằng cách đó lõi có thể phải chịu các vòng lặp từ trễ giảm chậm bắt đầu từ điểm bão hòa. Nguồn dòng một chiều thường sẽ được cung cấp khi phải sử dụng phương pháp thử nghiệm một chiều.

Cho phép áp dụng một trong ba phương pháp (phương pháp xoay chiều, phương pháp một chiều, phương pháp phóng điện tụ điện).

2B.2.2 Phương pháp xoay chiều

2B.2.2.1 Xác định điện cảm từ hóa L_m

Điện áp xoay chiều về cơ bản là hình sin được đặt vào các đầu nối thứ cấp và đo giá trị tương ứng của dòng điện kích từ. Thử nghiệm này có thể được thực hiện ở tần số giảm f’ để tránh ứng suất điện áp không chấp nhận được của cuộn dây và các đầu nối thứ cấp. Ảnh hưởng của tổn hao dòng điện xoáy quá mức trong lõi và các dòng điện điện dung giữa các lớp cuộn dây sẽ ít gây ra các số đọc sai ở tần số thấp hơn. Kết quả phải được thể hiện dưới dạng đồ thị đường cong bão hòa.

Điện áp kích từ phải được đo với thiết bị đo có đáp tuyến tỷ lệ với trung bình của tín hiệu nghịch lưu, nhưng được hiệu chỉnh về giá trị hiệu dụng. Dòng điện kích từ phải được đo sử dụng thiết bị đo cho số đọc là giá trị đỉnh.

Giá trị đỉnh của từ thông liên kết thứ cấp Y có thể rút ra từ giá trị hiệu dụng đo được của điện áp đặt U ở tần số f’ như sau:

Theo đó, điện áp tại điểm bão hòa U_sat tương ứng với từ thông bão hòa Y_max như sau:

CHÚ THÍCH 201: U_sat phải được ước lượng là giá trị điện áp trong đó đồ thị trên thực tế nằm ngang. Ảnh hưởng của độ không đảm bảo đo khi xác định U_sat lên L_m là không đáng kể.

Xét đến phương trình này, đồ thị cho mối quan hệ cần thiết giữa giá trị đỉnh của dòng điện kích từ và giá trị đỉnh của từ thông liên kết bão hòa Y. Điện cảm từ hóa L_m được xác định là độ dốc trung bình của đồ thị này trong khoảng từ 20% đến 70% từ thông bão hòa Y_max. Điện cảm này được tính như sau:

trong đó

là giá trị đỉnh của dòng điện kích từ ở 20% U_sat;

là giá trị đỉnh của dòng điện kích từ ở 70% U_sat;

CHÚ THÍCH 202: Công thức này khác một chút so với công thức đã cho trong IEC 60044-6 (công thức B4) do đã có cải tiến trong định nghĩa bão hòa.

2B.2.2.2 Xác định sai số ở các điều kiện giới hạn

Phải sử dụng bố trí thử nghiệm như ở B.2.2.1.

Điện áp phải được tăng đến điện áp bằng E_a_l cho bởi

E_al = K_ssc x K_td x (R_ct + R_b) x I_sr

Dòng điện kích từ thích hợp , không được vượt quá các giới hạn sau:

Đối với loại bảo vệ TPX và TPY:

Đối với loại bảo vệ TPZ:

CHÚ THÍCH: Đối với máy biến dòng TPZ, độ chính xác chỉ được quy định cho thành phần xoay chiều trong khi đó khi xác định giá trị I_a_l cho phép trong các thử nghiệm gián tiếp, cũng cần tính đến thành phần một chiều của dòng điện kích từ đang xét. Trong công thức nêu trên, thành phần một chiều được thể hiện bởi (K_td -1).

2B.2.2.3 Xác định hệ số từ thông dư K_R

Khác với trong 2B.2.2.1 và 2B.2.2.2, các dạng sóng của tín hiệu xoay chiều phải được phát hiện.

Để xác định hệ số từ thông dư K_R bằng phương pháp thử nghiệm xoay chiều, cần tích hợp điện áp kích từ theo công thức (1) cho trong 2B.2.1. Điện áp tích phân với dòng điện tương ứng i_e sẽ hiển thị vòng lặp từ trễ, thể hiện từ thông bão hòa Y_sat. Giá trị từ thông liên kết thứ cấp tại điểm đi qua không của dòng điện được coi là thể hiện từ thông dư Y_r. Xem Hình 2B.9. Khi đó hệ số từ thông dư K_R được tính như sau:

(2B.12)

Ở các tần số thấp hơn, ảnh hưởng của tổn hao dòng điện xoáy quá mức trong lõi và các dòng điện điện dung giữa các lớp cuộn dây sẽ ít gây ra các sai số đọc.

CHÚ THÍCH: Y_sat phải được ước lượng là giá trị từ thông liên kết thứ cấp khi đồ thị nằm ngang.

Hình 2B.9 – Xác định hệ số từ thông dư bằng vòng lặp trễ

2B.2.3 Phương pháp một chiều

2B.2.3.1 Quy định chung

Phương pháp bão hòa một chiều áp dụng cho điện áp một chiều u(t) trong thời gian đạt đến từ thông bão hòa. Phép đo từ thông được thực hiện theo công thức (2B.11) cho trong 2B.2.1, trong đó u(t) là điện áp trên các đầu nối. Xem 2B.10.

Hình 2B.10 – Mạch điện dùng cho phương pháp một chiều

Nguồn điện áp được sử dụng sử phải thích hợp để đưa máy biến dòng đến bão hòa.

Điện trở phóng điện R_d phải được nối vào; nếu không, điện cảm từ hóa của lõi có thể gây ra quá điện áp rất cao khi chuyển mạch S được mở ra và dòng điện cảm kháng bị ngắt. ;

2B.2.3.2 Xác định hệ số từ thông dư K_R

Phải sử dụng mạch thử nghiệm theo 2B.2.3.1.

Sau khi đóng công tắc S, dòng điện từ hóa sẽ được coi là đạt đến giá trị lớn nhất của nó (i_m) mà tại đó từ thông liên kết bão hòa được giữ không đổi. Trước khi đạt đến giá trị không đổi, đường cong i_m phải cho thấy sự tăng đáng kể của gradient, chỉ thị bão hòa. Nguồn một chiều phải có khả năng đưa lõi của máy biến dòng đến bão hòa mà không ảnh hưởng đến các kết quả thử nghiệm do các giới hạn của nó. Điều kiện này được đáp ứng nếu từ thông liên kết bão hòa đạt đến giá trị ổn định sớm hơn dòng điện từ hóa.

Các bản ghi thử nghiệm điển hình của từ thông Y và của dòng điện từ hóa i_m được thể hiện trên Hình 2B.11.

Hình 2B.11 – Đồ thị thời gian-biên độ và từ thông-dòng điện

Khi mở công tắc S, dòng điện giảm thấp sẽ chạy trong cuộn thứ cấp và điện trở phóng điện R_d. Giá trị từ thông tương ứng cũng giảm nhưng có thể không giảm xuống đến không.

Khi dòng điện từ hóa thích hợp i_m được chọn để đạt đến từ thông bão hòa Y_sat, giá trị từ thông dư tại dòng điện qua không phải được coi là từ thông dư Y_r.

Đối với máy biến dòng có lõi không được khử trừ trước, từ thông bão hòa và từ thông dư có thể được xác định bằng thử nghiệm bổ sung trong đó các đầu nối thứ cấp được thay đổi cho nhau. Đường cong từ thông liên kết thứ cấp đạt được sẽ chứa offset của nửa giá trị từ thông dư đo được. Do đó, đường thẳng qua không phải được dịch chuyển theo, về phía các giá trị đã hiệu chỉnh của từ thông bão hòa và từ thông dư. Xem Hình 2B.12.

Hình 2B.12 – Đồ thị với đường cơ sở từ thông được dịch pha

Hệ số từ thông dư K_R được xác định

2B.2.3.3 Xác định điện cảm từ hóa L_m

Phải sử dụng quy trình thử nghiệm trong 2B.2.3.2.

Điện cảm từ hóa (L_m) có thể được suy ra theo phương trình sau:

trong đó

là giá trị đỉnh của dòng điện kích từ ở 20% U_sat;

là giá trị đỉnh của dòng điện kích từ ở 70% U_sat;

CHÚ THÍCH: Công thức này khác một chút so với công thức đã cho trong IEC 60044-6 (công thức B4) do đã có cải tiến trong định nghĩa bão hòa.

2B.2.3.4 Xác định sai số ở các điều kiện giới hạn

Phải sử dụng mạch thử nghiệm theo 2B.2.3.1.

Để xác định sai số ở các điều kiện giới hạn, dòng điện từ hóa i_m ở từ thông liên kết thứ cấp Y_a_l phải được đo trong khi tăng từ thông.

Y_a_l được cho bởi công thức

Dòng điện từ hóa i_m không được vượt quá các giới hạn sau:

Đối với loai bảo vệ TPX và TPY:

Đối với loại bảo vệ TPZ:

2B.2.4 Phương pháp phóng điện tụ điện

Phương pháp phóng điện tụ điện sử dụng điện tích của tụ điện để cấp điện cho lõi máy biến dòng từ thứ cấp. Phép đo từ thông được thực hiện theo phương trình (1) của 2B.2.1, trong đó u(t) là điện áp trên các đầu nối. Xem Hình 2B.13.

Tụ điện được nạp điện với điện áp đủ cao để tạo ra từ thông liên kết thứ cấp bằng hoặc lớn hơn từ thông Y_a_l ứng với E_a_l. Xem Hình 2B.13 và Hình 2B.14.

Hình 2B.13 – Mạch điện dùng cho phương pháp phóng điện tụ điện

Tại thời điểm khi đạt đến Y_a_l, giá trị đỉnh của dòng điện kích từ thứ cấp i_m phải được đo và giá trị đo được không được vượt quá giá trị đỉnh của dòng điện kích từ thứ cấp .

Hằng số thời gian thứ cấp T_s phải được xác định bằng cách đặt điện áp với tích phân điện áp-thời gian ứng với 90% E_a_l. Dòng điện kích từ tương ứng i’_m được đo và hằng số thời gian thứ cấp được tính như sau:

CHÚ THÍCH: Định nghĩa T_s này không phù hợp với định nghĩa trong các phương pháp xoay chiều và một chiều nêu trên.

Để xác định hệ số từ thông dư K_R, điện áp tích phân với dòng điện tương ứng sẽ xác định vòng lặp từ trễ. Nếu dòng điện kích từ sao cho đạt được từ thông bão hòa thì giá trị từ thông tại điểm qua không của dòng điện được coi là thể hiện từ thông dư Y_r.

Hệ số từ thông dư K_R được xác định như sau:

Hình 2B.14 – Bản ghi điển hình dùng cho phương pháp phóng điện tụ điện

2B.3 Thử nghiệm trực tiếp để xác định sai số ở các điều kiện giới hạn

2B.3.1 Quy định chung

Dòng điện sai số tức thời có thể được đo theo các cách khác nhau. Trong tất cả các trường hợp, các sai số của hệ thống đo không được vượt quá 10% giới hạn sai số ứng với cấp chính xác của máy biến dòng thử nghiệm trong toàn bộ chu kỳ làm việc.

2B.3.2 Thử nghiệm trực tiếp

Máy biến dòng cấp TPX phải được khử từ trước thử nghiệm trực tiếp vì hệ số từ thông dư cao. Có thể cần khử từ của máy biến dòng TPY nếu hệ số từ thông dư K_R là không đáng kể.

Hai thử nghiệm trực tiếp phải được thực hiện ở tần số danh định và với phụ tải thứ cấp danh định:

a) Dòng điện ngắn mạch sơ cấp danh định ở tần số danh định được đặt vào mà không có offset. Thành phần xoay chiều của sal số tức thời được đo và phải theo giá trị lý thuyết 1/ωTs.

b) Để kiểm tra máy biến dòng có phù hợp với yêu cầu về cấp chính xác của chu kỳ làm việc quy định không, phải thực hiện thử nghiệm dưới đây:

Dòng điện ngắn mạch sơ cấp danh định ở tần số danh định được đặt vào với offset yêu cầu. Đối với các giá trị quy định của hằng số thời gian sơ cấp đến 80 ms, thử nghiệm được thực hiện trong điều kiện giới hạn cấp chính xác quy định (chu kỳ làm việc quy định). Hằng số thời gian không được lệch quá 10% so với giá trị quy định.

Đối với giá trị quy định của hằng số thời gian sơ cấp trên 80 ms, các thử nghiệm phải được thực hiện trong các điều kiện giới hạn cấp chính xác tương đương (bằng cách điều chỉnh chu kỳ làm việc và/hoặc phụ tải), theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

Trong giai đoạn cấp điện, đỉnh đầu tiên của dòng điện sơ cấp không được nhỏ hơn giá trị tương ứng với điều kiện quy định.

Trong thực tế phòng thí nghiệm, có thể khó tái tạo được quy định kỹ thuật về chu kỳ làm việc một cách chính xác. Trong trường hợp này, giá trị K_td tính được của chu kỳ làm việc thực tế không được nhỏ hơn giá trị K_td tính được của chu kỳ làm việc quy định. Để đáp ứng yêu cầu này, thời gian cấp điện và/hoặc phụ tải thứ cấp có thể được điều chỉnh.

CHÚ THÍCH: Vì việc tính toán K_t_d dựa trên các công thức trường hợp xấu nhất (công thức 6 trong 2B.1.2 có thể cho các giá trị K_td cao hơn 30% so với mức cần thiết), máy biến dòng có thể đáp ứng chu kỳ làm việc mà không đạt đến từ thông ứng với giá trị K_td tính được.

Đối với các máy biến dòng loại bảo vệ TPX và TPY, dòng điện sai số tức thời i_ε được đo bằng i_ε = i_s x k_r – i_p. Phải xác định giá trị sai số theo 3.4.222. Giá trị này không được vượt quá giới hạn cho trong Bảng 206.

Đối với các máy biến dòng loại bảo vệ TPZ, thành phần xoay chiều của dòng điện sai số được đo bằng một nửa giá trị đỉnh-đỉnh (xem Hình 2B.15). Phải xác định giá trị sai số theo 3.4.223. Giá trị này không được vượt quá giới hạn cho trong Bảng 206.

CHÚ THÍCH: Định nghĩa về cấp chính xác có thể không đề cập đến chu kỳ làm việc. Trong trường hợp này, chu kỳ làm việc để tính giá trị K_td phải theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

trong đó

Đối với TPY:

Đối với TPZ:

Hình 2B.15 – Đo dòng điện sai số

Nếu phải xác định giá trị K_tdthực của máy biến dòng thì thời gian cấp điện và/hoặc phụ tải thứ cấp phải được tăng lên sao cho dòng điện sai số tức thời đo được đạt đến giá trị giới hạn đối với cấp chính xác liên quan (Bảng 206). Đối với cấp TPZ, nội suy tuyến tính được sử dụng để xác định giá trị tức thời tại đó đạt đến giá trị giới hạn của thành phần xoay chiều của dòng điện sai số.

Từ thông liên kết thứ cấp Y_di_r phải được xác định bằng:

trong đó t là điểm thời gian khi đạt đến giới hạn sai số hoặc .

Hệ số xác định độ lớn tổng Ktd của máy biến dòng là tỷ số giữa Y_dir và giá trị đỉnh của thành phần xoay chiều của ở trạng trái ổn định. Thành phần xoay chiều này có thể có được từ phép đo từ thông liên kết thứ cấp trong thử nghiệm a), liên quan đến giá trị chính xác (theo lý thuyết) của dòng điện ngắn mạch K_ssc x I_sr. Phép đo phải được thực hiện sử dụng công thức đề cập ở trên.

Sai số phép đo từ thông không được vượt quá 5%.

2B.3.3 Xác định hệ số kết cấu

Nếu sự phù hợp với các yêu cầu về thiết kế điện kháng rò thấp không thể thiết lập được để thỏa mãn cả nhà chế tạo và người mua bằng cách tham chiếu các bản vẽ thì hệ số kết cấu F_c phải được xác định như sau:

Các giá trị từ thông liên kết thứ cấp ở cả thử nghiệm trực tiếp và thử nghiệm gián tiếp phải được xác định, trong cả hai trường hợp đối với dòng điện từ hóa ở các điều kiện giới hạn cấp chính xác. Nếu các cấp tính năng quá độ được quy định bởi định nghĩa thay thế thì chu kỳ làm việc quy định và phụ tải quy định phải được chọn để đạt được giá trị K_ssc x K_td quy định.

Từ thông liên kết thứ cấp Y_dir, có được trong thử nghiệm trực tiếp theo 2B.3.2, phải được xác định.

Trong thử nghiệm gián tiếp, từ thông liên kết thứ cấp Y‘_ind phải được xác định với một trong các phương pháp sau:

Phương pháp xoay chiều:

Phải sử dụng bố trí thử nghiệm theo 2B.2.2.1.

Điện áp phải được tăng cho đến khi đạt được giới hạn thích hợp của dòng điện kích từ cho trong 2B.2.2.2. Điện áp U có được ở đây phải được ghi lại. Từ thông liên kết thứ cấp được cho bởi

trong đó f là tần số đặt.

Phương pháp một chiều hoặc phương pháp phóng điện tụ điện:

Phải sử dụng mạch thử nghiệm theo 2B.2.3.1 (phương pháp một chiều) hoặc 2B.2.4 (phương pháp phóng điện tụ điện).

Từ thông là từ thông liên kết thứ cấp tương ứng với giới hạn của dòng điện từ hóa i_m cho trong 2B.2.3.4.

Khi đó F_c được tính bằng công thức

Trong các thử nghiệm, sai số trong phép đo từ thông không được vượt quá 5%.

Nếu F_c lớn hơn 1,1 thì phải được xét đến khi xác định kích thước lõi.

CHÚ THÍCH: Giá trị của dòng điện sơ cấp cần thiết để thực hiện các thử nghiệm trực tiếp trên một số loại máy biến dòng nhất định có thể vượt quá khả năng của thiết bị thường được nhà chế tạo cung cấp. Các thử nghiệm ở các mức thấp của dòng điện sơ cấp có thể theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

Phụ lục 2C

(quy định)

Bằng chứng về loại điện kháng rò thấp

Đã chứng minh được rằng:

– máy biến dòng có lõi vòng về cơ bản là liên tục, với các khe hở không khi được phân bố đều, nếu có;

– máy biến dòng có cuộn thứ cấp phân bổ đều;

– máy biến dòng có quay đồng bộ dây dẫn sơ cấp;

– ảnh hưởng của dây dẫn của pha liền kề bên ngoài vỏ bọc máy biến dòng và của các pha liền kề được bỏ qua.

Nếu sự phù hợp với các yêu cầu về thiết kế điện kháng rò thấp không thể thiết lập được để thỏa mãn cả nhà chế tạo và người mua bằng cách tham chiếu các bản vẽ thì các kết quả của thử nghiệm trực tiếp và thử nghiệm gián tiếp phải được so sánh như sau:

Đối với máy biến dòng cấp TPX, TPY và TPZ, hệ số kết cấu F_c phải được xác định theo 2B.3.3. Nếu F_c nhỏ hơn 1,1 thì máy biến dòng phải được xem là máy biến dòng điện kháng rò thấp.

Đối với các loại bảo vệ khác, các sai số hỗn hợp của cuộn dây đầy đủ có được với phương pháp thử nghiệm trực tiếp và với phương pháp thử nghiệm gián tiếp phải được so sánh với nhau.

Đối với thử nghiệm trực tiếp, có thể áp dụng một trong các phương pháp cho trong 2A.5 và 2A.6. Dòng điện thử nghiệm sơ cấp phải bằng:

ALF x I_pr đối với loại P và loại PR;

K_x x I_pr đối với loại PX và loại PXR.

Đối với thử nghiệm gián tiếp, phải áp dụng phương pháp cho trong 7.2.6.203 b). Điện áp đặt vào các đầu nối thứ cấp phải bằng:

E_ALF đối với loại P và loại PR;

E_k đối với loại PX và loại PXR.

Bằng chứng về thiết kế cảm kháng rò thấp phải được xem xét để thiết lập được nếu giá trị của sai số hỗn hợp từ phương pháp trực tiếp nhỏ hơn 1,1 lần giá trị được suy ra từ phương pháp gián tiếp.

CHÚ THÍCH: Theo định nghĩa của nó (3.4.235), thuật ngữ “máy biến dòng cảm kháng rò thấp” không phải là thuật ngữ dùng chung, mà chỉ liên quan đến tính năng bảo vệ, ví dụ loại bảo vệ.

Phụ lục 2D

(tham khảo)

Kỹ thuật được sử dụng trong thử nghiệm độ tăng nhiệt của máy biến áp ngâm trong dầu để xác định hằng số nhiệt bằng ước lượng theo kinh nghiệm

Danh mục các ký hiệu:

θ	Nhiệt độ, tính bằng °C
θ(t)	Nhiệt độ dầu, thay đổi theo thời gian (có thể là nhiệt độ của dầu trên bề mặt hoặc nhiệt độ dầu trung bình)
θ_a	Nhiệt độ môi chất làm mát bên ngoài (nhiệt độ không khí môi trường hoặc nước) được giả thiết là không đổi
Δθ	Độ tăng nhiệt của dầu cao hơn θ_a
θ_u, Δθ_u	Các giá trị tới hạn ở trạng thái ổn định
ε(t)	Độ lệch còn lại so với giá trị trạng thái ổn định θ_u
T_o	Hằng số thời gian đối với thay đổi theo hàm mũ của độ tăng nhiệt của khối dầu
h	Khoảng thời gian giữa các lần đọc
θ_1, θ_2, θ₃	Ba giá trị đọc nhiệt độ liên tiếp với khoảng thời gian h giữa các lần

Về nguyên tắc, thử nghiệm cần tiếp tục cho đến khi độ tăng nhiệt ở trạng thái ổn định (của dầu) được xác lập.

θ_u = θ_a+ Δθ_u	(2D.1)
	(2D.2)

Độ lệch còn lại so với trạng thái ổn định khi đó là:

(2D.3)

Coi là:

– nhiệt độ môi trường được giữ không đổi khi có thể;

– nhiệt độ dầu θ(t) sẽ đạt đến giá trị tới hạn θ_u theo hàm số mũ với hằng số thời gian T_o;

– công thức (2D.2) là một đường cong xấp xỉ tốt của nhiệt độ (xem Hình 2D.2).

Cho trước ba giá trị đọc θ_1, θ_2, θ3, phương trình hàm số mũ (2D.2) là một đường cong xấp xỉ tốt của nhiệt độ, khi đó các số gia sẽ có quan hệ sau:

(2D.4)

Các số đọc cũng cho phép dự đoán độ tăng nhiệt cuối cùng:

(2D.5)

Các ước lượng liên tiếp được thực hiện và chúng cần phải đồng quy. Để tránh các sai số ngẫu nhiên lớn, khoảng thời gian h cần xấp xỉ bằng T_o và Δθ₃/Δθ_u cần không nhỏ hơn 0,95.

Giá trị chính xác hơn của độ tăng nhiệt tốc độ ổn định đạt được bằng phương pháp bình phương tối thiểu của ngoại suy tất cả các điểm đo cao hơn xấp xỉ 60% của Δθ_u (Δθ_u được xấp xỉ bằng phương pháp ba điểm).

Công thức khác là:

(2D.6)

Hình 2D.1 – Ngoại suy độ tăng nhiệt tới hạn

Phụ lục 2E

(tham khảo)

Phép đo thay thế để đo sai số tỷ số (ε)

Đối với máy biến dòng điện kháng rò thấp, thử nghiệm gián tiếp dưới đây sẽ cho các kết quả rất gần với các kết quả có được trong thử nghiệm trực tiếp.

Tuy nhiên, các thử nghiệm thường xuyên để xác định sai số tỷ số phải luôn được thực hiện như thử nghiệm trực tiếp vì phương pháp này cho bằng chứng cao nhất về “đặc tính điện kháng rò thấp” của lõi, kể cả sự đồng nhất về từ của lõi sắt. Mặt khác, phương pháp thay thế là thích hợp cho các phép đo tại hiện trường, và cho mục đích giám sát.

Trong trường hợp này, phải lưu ý là phương pháp này không xét đến ảnh hưởng của dòng điện chạy lân cận máy biến dòng.

Để xác định sai số tỷ số, sử dụng sơ đồ mạch điện đơn giản tương đương thể hiện trên Hình 2E.1:

Hình 2E.1 – Mạch tương đương đơn giản của máy biến dòng

Điện áp về cơ bản là hình sin đặt lên các đầu nối thứ cấp S₁ và S₂ của máy biến dòng. Đo điện áp thử nghiệm trên các đầu nối U_Stest và dòng điện I_Stest. Điện áp đưa vào cần tạo ra sức điện động trên phần cảm chính với biên độ giống như trong vận hành với dòng điện thực và phụ tải thực. Sức điện động có thể được tính từ các kết quả thử nghiệm bằng cách trừ điện áp rơi trên điện trở cuộn dây R_ct từ điện áp thử nghiệm U_Stest trên các đầu nối S₁ và S₂. Phép trừ này được thực hiện trong mặt phẳng phức. Dòng điện I_Stest đo được bằng với dòng điện sai số I_ε.

Sai số tỷ số có thể biểu diễn bằng:

(2E.1)

với:

(2E.2)

sai số tỷ số có thể được biểu diễn bằng:

(2E.3)

Để xác định sai số tỷ số đối với dòng điện thứ cấp nhất định I_s, đề xuất quy trình thử nghiệm sau:

• Tính điện áp thứ cấp trên các đầu nối S₁ và S₂:

U_s = I_s x (R_b + jX_b)

• Đo điện trở R của cuộn thứ cấp (giá trị ở nhiệt độ thực)

• Tính sức điện động tương ứng

E₀ = I_sR + U_s

• Đưa vào các đầu nối thứ cấp S₁ và S₂:

U_Stest = E₀ + I_StestR (với I_Stest = I_s)

• Đo điện áp U_ptest trên P₁ và P₂:

• Tính tỷ số vòng dây

• Tính l_p tương ứng

Sai số tỷ số có thể được tính bằng:

Phụ lục 2F

(quy định)

Xác định tỷ số vòng dây

Tỷ số biến đổi thực bị ảnh hưởng bởi các sai số từ ba nguồn dưới đây:

a) chênh lệch giữa nghịch đảo của tỷ số vòng dây và tỷ số biến đổi danh định;

b) dòng điện kích từ lõi (I_e);

c) các dòng điện chạy trong tụ điện tạp tán kết hợp trong các cuộn dây.

Trong hầu hết các trường hợp, giả thiết là đối với sức điện động (E_S) cảm ứng trong cuộn thứ cấp cho trước, các dòng điện sai số do điện dung tạp tán và từ hóa lõi sẽ duy trì giá trị không đổi bất kể giá trị của dòng sơ cấp. Về lý thuyết, E_S có thể được giữ ở giá trị không đổi trong dải dòng điện cấp, với điều kiện trở kháng vòng lặp thứ cấp có thể điều chỉnh thích hợp. Đối với máy biến dòng được thiết kế thuộc loại có điện kháng rò thấp, điện kháng rò thứ cấp có thể được bỏ qua và chỉ xét đến điện trở cuộn dây thứ cấp. Do đó, đối với hai dòng điện I’_s và I”_s bất kỳ, công thức cơ bản xác định yêu cầu thử nghiệm được cho bởi

I’_s(R + R’_b) = Es = I”_s(R + R”_b)

trong đó R là điện trở thực của cuộn thứ cấp.

Giả thiết là các sai số tỷ số đo được là ε’_c và ε”_c, sai số tỷ số vòng dây được ký hiệu là ε_t, và dòng điện tạp tán và từ hóa kết hợp được cho bởi I_x. Các dòng điện ở sai số tương đối sẽ được cho bằng:

Do đó:

Nếu I’_s = 2 I”_s, sai số tỷ số vòng dây được cho bằng 2ε‘_c – ε”_c.

Thử nghiệm ở dòng điện danh định với phụ tải thứ cấp nhỏ nhất được nối vào, theo sau là thử nghiệm ở một nửa dòng điện danh định và tăng thích hợp điện trở vòng lặp thứ cấp, thường sẽ cho các kết quả thỏa đáng.

Nội dung toàn văn Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11845-2:2017 (IEC 61869-2:2012) về Máy biến đổi đo lường – Phần 2: Yêu cầu bổ sung đối với máy biến dòng

Leave a Reply Cancel reply