Các vật liệu cách điện hay còn gọi là điện môi trên thực tế đều có một điện dẫn nhất định. Độ dẫn điện của điện môi phụ thuộc vào trạng thái của vật liệu (rắn, lỏng, khí), vào môi trường (nhiệt độ, độ ẩm), cường độ điện trường (điện áp) và vào thời gian làm việc trong điện trường.
Sự dẫn điện của điện môi là do sự dịch chuyển của các điện tích tự do tồn tại trong điện môi cũng như các ion tạp chất trong điện môi. Các ion tự do không chỉ tồn tại trong thể tích điện môi mà còn ở trong các lớp ẩm, lớp bụi bẩn bám trên bề mặt điện môi và cũng do đó dòng điện qua điện môi không chỉ theo bề dày (dòng điện khối Iv) mà còn có khả năng theo bề mặt của điện môi (dòng điện mặt Is). Chính vì vậy với điện môi rắn người ta dùng hai khái niệm:
39 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 2393 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài thí nghiệm Vật liệu điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
PHẦN I
THÍ NGHIỆM
2
BÀI 1
ĐO ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN
I. MỤC ĐÍCH
1. Xác định điện trở suất mặt và điện trở suất khối của vật liệu cách điện thể rắn
2. Xác định mối quan hệ của điện trở suất với thời gian tác động của điện áp và với
điện áp.
II. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
Các vật liệu cách điện hay còn gọi là điện môi trên thực tế đều có một điện dẫn nhất
định. Độ dẫn điện của điện môi phụ thuộc vào trạng thái của vật liệu (rắn, lỏng, khí), vào
môi trường (nhiệt độ, độ ẩm), cường độ điện trường (điện áp) và vào thời gian làm việc
trong điện trường.
Sự dẫn điện của điện môi là do sự dịch chuyển của các điện tích tự do tồn tại trong
điện môi cũng như các ion tạp chất trong điện môi. Các ion tự do không chỉ tồn tại trong
thể tích điện môi mà còn ở trong các lớp ẩm, lớp bụi bẩn bám trên bề mặt điện môi và cũng
do đó dòng điện qua điện môi không chỉ theo bề dày (dòng điện khối Iv) mà còn có khả
năng theo bề mặt của điện môi (dòng điện mặt Is). Chính vì vậy với điện môi rắn người ta
dùng hai khái niệm:
• Điện trở suất khối ( vρ ): Là điện trở của khối lập phương có cạnh bằng 1 cm hình
dung cắt ra từ vật liệu khi dòng điện đi qua hai mặt đối diện khối lập phương đó,
đơn vị là cmΩ .
• Điện trở suất mặt ( sρ ): Là điện trở của một hình vuông khi dòng điện đi qua hai
cạnh đối diện, đơn vị là Ω .
Như vậy để đảm bảo có thể xác định điện trở suất khối vρ và điện trở suất mặt
sρ , của điện môi thì khi đo vρ ta phải tìm cách loại bỏ dòng điện mặt Is và ngược lại khi
đo sρ ta phải tìm cách loại bỏ dòng điện khối Iv.
III. ĐO ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA MẪU ĐIỆN MÔI RẮN, PHẲNG
1. Phương pháp đo
Thực tế để đo điện trở suất ta dùng điện áp một chiều đặt lên điện môi rồi đo dòng
điện đi qua điện môi đó. Thông thường dòng điện này khá nhỏ với điện áp thí nghiệm cỡ
hàng trăm volt. Ta sẽ sử dụng đồng hồ Aµ để đo dòng điện trong thí nghiệm này.
Hệ thống dụng cụ thí nghiệm gồm những phần tử cơ bản như sau:
• Nguồn điện: Trong sơ đồ 1.3, nguồn điện áp xoay chiều cấp vào một máy biến áp
có thể thay đổi được điện áp đầu ra. Điện áp này được đưa qua bộ bôi áp để chỉnh
lưu thành điện áp một chiều đồng thời tăng được biên độ điện áp.
• Hệ thống ba cực thí nghiệm: Gồm một trụ kim loại đặc có đường kính D2 = 5 cm,
một trụ kim loại rỗng đặt bao quanh trụ kim loại trên và một trụ kim loại đặc khác
có đường kính D1 = 7cm.
3
• Đồng hồ Microampemet ( Aµ ): Ta sử dụng một đồng hồ Aµ .
• Vôn kế: Ta sử dụng hai đồng hồ Vônmet sử dụng đo điện áp xoay chiều và một
chiều đặt vào điện môi. Trên mặt bàn thí nghiệm có núm chỉnh định điện áp.
• Dưới đây là hai sơ đồ đơn giản để đo vρ và sρ .
Aµ
d
2D
1D
(1)
(4)
(2)
(3)
Aµ
d
2D
1D
(1)
(4)
(2)
(3)
Hình 1.1. Sơ đồ mặt cắt dọc
hệ thống ba cực trong sơ đồ đo sρ
Hình 1.2. Sơ đồ mặt cắt dọc
hệ thống ba cực trong sơ đồ đo vρ
Trong đó:
1- Điện cực đo lường
2- Điện cực cao áp
3 - Điện cực bảo vệ
4 – Mẫu điện môi
1- Điện cực đo lường
2- Điện cực bảo vệ
3 - Điện cực cao áp
4 – Mẫu điện môi
Từ đó ta có thể thấy rằng cực bảo vệ có hai tác dụng:
• Làm cho điện trường giữa hai cực cao áp và cực đo lường phân bố đều hơn (ở khu
vực mép cực).
• Đưa dòng điện mặt Is và phần dòng điện khối ở mép cực xuống đất, không qua cơ
cấu đo trong sơ đồ đo điện trở suất khối. Đưa dòng điện khối và dòng điện mặt ở
mép cực xuống đất trong sơ đồ đo điện trở suất mặt.
Để cho kết quả thí nghiệm cũng như việc đánh giá phẩm chất của điện môi được
chính xác cần chú ý đến những quy định chung về mẫu điện môi và về các điện cực:
• Đối với điện môi rắn (trừ loại màng mỏng) thì việc xác định vρ và sρ được tiến
hành trên các mẫu phẳng (tròn hay vuông) hoặc mẫu hình ống với đường kính
(hoặc cạnh hình vuông) của mẫu vào khoảng từ 25 mm đến 100 mm.
• Bề dày d của mẫu phẳng vào khoảng 0.5 mm – 2.5 mm và được xác định với sai số
không quá 1,0± mm ở 5 điểm khác nhau.
• Cực cần phải có điện dẫn cao, đảm bảo sự tiếp xúc điện tốt với bề mặt và không
được để tồn tại lớp không khí giữa cực và mẫu.
4
• Trong điều kiện thí nghiệm, điện cực không được gây tác động lên mẫu như không
làm mẫu bị biến dạng hay gây ra các phản ứng hoá học với mẫu.
• Kích thước và hình dạng của cực không được thay đổi trong quá trình làm thí
nghiệm, không xảy ra các quá trình hoá lý trong bản thân cực như cháy, oxy hoá.
• Để tránh sai số trong thí nghiệm cần chú ý khử các sức nhiệt điện động và hiệu điện
thế tiếp xúc bằng cách dùng một loại dây (dây cùng vật liệu) để nối các phần tử của
sơ đồ thí nghiệm. Tất cả các mối nối đều nên hàn.
Tất cả các điều kiện trên về hình dạng và kích thước của mẫu là dựa trên các điều
kiện tiêu chuẩn và điều kiện làm việc của vật liệu được thí nghiệm. Ngoài ra còn có yêu
cầu mẫu không được cong, vênh, nứt, vỡ, bẩn, . . .Nếu như mẫu phải qua gia công cơ khí
thì sau khi gia công phải làm cho bề mặt mẫu sạch, bóng, nhẵn và không có vết xây sát.
Với phương pháp đo như trên, công thức tính điện trở suất khối và điện trở suất mặt của
mẫu điện môi phẳng là:
(2)
D
DlnI
U2 (1)
dI
US
2
1
s
s
v
v
π=ρ=ρ
Trong đó:
• vρ - điện trở suất khối của mẫu, cmΩ .
• sρ - điện trở suất mặt của mẫu, Ω .
• vI - dòng điện khối, A.
• sI - dòng điện mặt, A.
• U- điện áp một chiều giữa hai bản cực, V.
• S - diện tích của cực đo lường, cm2.
• d - bề dày của điện môi, cm.
• D1 - đường kính trong của cực cao áp, cm.
• D2 - đường kính của cực đo lường, cm.
Trong đó D1 = 7 cm và D2 = 5 cm.
5
Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm:
AµAµ
VAC
2 1
12
1K
2K
Hình 1.3. Sơ đồ để xác định điện trở suất mặt và điện trở suất khối.
Sơ đồ mặt bàn thí nghiệm:
A
pt
om
at
2. Tiến hành thí nghiệm
2.1. Điều kiện thí nghiệm
• Nhiệt độ môi trường (theo nhiệt kế): t = . . . . . 0C.
• Độ ẩm môi trường (theo ẩm kế): ϕ = . . . . . %.
2.2. Trình tự thí nghiệm
1- Đặt vật liệu cần đo điện trở suất vào giữa hệ thống ba cực như hình vẽ. Các cực
đồng tâm.
2- Bật aptômat cấp điện cho bàn thí nghiệm. Đèn LA sang
3- Kiểm tra đưa tự ngẫu về vị trí O.
4- Đóng điện bằng cách ấn nút N1 (màu xanh). Đèn L1 sáng.
5- Để xác định điện trở suất khối của vật liệu cách điện ấn nút vρ . Đèn K1 sáng ở vị
trí 1.
Để đo trường hợp có cực bảo vệ, ấn nút CBV. Đèn K22 sáng
6
Để đo trường hợp không có cực bảo vệ, ấn nút KBV. K21 và K22 đều tắt.
6- Để đo điện trở suất mặt của vật liệu cách điện ấn nút sρ . Đèn K12 sáng.
Để đo trường hợp có cực bảo vệ, ấn nút CBV. Đèn K21 sáng
Để đo trường hợp không có cực bảo vệ, ấn nút KBV. K21 và K22 đều tắt.
2.2. Kết quả thí nghiệm
Loại điện
môi
Bề dày
d, mm
Điện áp
U (V) Trạng thái đo
Dòng điện I, Aµ Ghi
Chú Khối Mặt
…
…
…
…
…
…
…
.
…
…
…
…
…
…
…
.
C
ó
cự
c
bả
o
vệ
K
hô
ng
c
ó
cự
c
bả
o
vệ
…
…
…
…
…
…
…
.
…
…
…
…
…
…
…
.
C
ó
cự
c
bả
o
vệ
K
hô
ng
c
ó
cự
c
bả
o
vệ
…
…
…
…
…
…
…
.
…
…
…
…
…
…
…
.
C
ó
cự
c
bả
o
vệ
K
hô
ng
c
ó
cự
c
bả
o
vệ
Bảng 1.1. Kết quả thí nghiệm đo điện trở suất của một số vật liệu cách điện.
3. Xác định quan hệ giữa điện trở của mẫu với thời gian tác dụng của điện áp
Khi làm việc lâu dài dưới điện áp, dòng điện đi trong điện môi rắn và lỏng có thay
đổi theo thời gian. Điều đó chứng tỏ điện trở của vật liệu có thay đổi.
Để kiểm chứng điều này ta tiến hành thí nghiệm đo điện trở suất khối trong trường
hợp có cực bảo vệ.
7
3.1.Trình tự thí nghiệm
• Chọn một giá trị nào đó của điện áp tác dụng U. Thông thường chọn giá trị nào đó
của U sao cho độ lệch ban đầu của đồng hồ Aµ không lớn quá (nên vào khoản 2/3
thang đo).
• Dùng cầu dao cắt nguồn điện đưa vào hệ thống cực đo. Đóng lại cầu dao và theo
dõi kim đồng hồ Aµ . Ghi lại các giá trị dòng điện tại các thời điểm khác nhau.
3.2. Kết quả thí nghiệm
Loại
điện môi
Chiều dày d,
mm Điện áp U, V
Thời gian t,
giây
Dòng điện I,
Aµ
…
…
…
…
...
...
...
...
...
…
…
…
…
...
...
...
...
...
…
…
…
…
...
...
...
...
...
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Bảng 1.2. Kết quả đo quan hệ điện trở khối và thời gian tác dụng của điện áp.
4. Xác định quan hệ điện trở khối (hay điện trở suất khối) với điện áp tác dụng.
Ta tiến hành thí nghiệm với một mẫu điện môi trong trường hợp có điện cực bảo vệ
để đo các giá trị dòng điện khối ứng với các giá trị điện áp khác nhau. Mỗi cặp giá trị điện
áp – dòng điện được đo tại các điểm khác nhau để tránh sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên
điện trở của điện môi. Để đảm bảo an toàn cho đồng hồ Aµ thì ta nên chọn dải điện áp
trong bảng 1.1 đã tiến hành trước đó.
8
Loại
điện môi
Bề dày d,
mm
Điện áp U,
V
Trạng thái
đo
Dòng điện I,
Aµ Ghi chú
…
…
…
…
…
…
…
…
..
…
…
…
…
…
…
…
…
..
C
ó
cự
c
bả
o
vệ
Bảng 1.3. Kết quả đo quan hệ điện trở suất khối và điện áp tác dụng
9
BÀI 2
XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
I. MỤC ĐÍCH
Xác định một số tính chất vật lý của dầu máy biến áp:
• Tìm hiểu các thiết bị để xác định độ nhớt, điểm chớp cháy của dầu máy biến áp.
• Xác định độ nhớt, điểm chớp cháy của dầu máy biến áp.
• Dựa vào số liệu điện áp chọc thủng ở cự ly tiêu chuẩn 2,5 mm trong phần thí
nghiệm “Xác định cường độ cách điện của dầu máy biến áp” và các số liệu thu
được trong bài thí nghiệm này để kết luận sơ bộ về khả năng sử dụng của mẫu dầu
được thí nghiệm.
Xác định cường độ cách điện của dầu máy biến áp:
• Nghiên cứu cơ cấu của sự phóng điện trong chất điện môi lỏng
• Nghiên cứu phương pháp xác định cường độ cách điện của dầu máy biến áp theo
tiêu chuẩn quy định.
• Nghiên cứu quan hệ của điện áp phóng điện với số lần phóng điện.
II. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
Dầu máy biến áp là loại vật liệu cách điện thể lỏng được chế tạo từ dầu mỏ bằng
phương pháp chưng cất từng cấp. Đây là loại vật liệu dùng rất thông dụng để làm cách điện
trong máy biến áp, trong cáp cao áp, tụ điện, làm mát cho các cuộn dây máy biến áp hay
dập hồ quang trong các loại máy cắt điện.
1. Độ nhớt
Độ nhớt của một chất lưu là thông số đại diện cho sự ma sát trong của dòng chảy.
Khi các dòng chất lưu sát kề có tốc độ chuyển động khác nhau, ngoài sự va đập giữa các
phần tử vật chất còn có sự trao đổi xung lượng giữa chúng. Những phần tử chui ra từ dòng
chảy có tốc độ cao sẽ làm tăng động năng của dòng có tốc độ chậm và ngược lại phần tử
vật chất từ các dòng chảy chậm sẽ làm kìm hãm chuyển động của dòng chảy nhanh. Kết
quả là giữa các lớp này xuất hiện một ứng xuất tiếp tuyến τ gây nên ma sát.
Xem xét hiện tượng gió thổi trên bề mặt nước, gió sẽ tác động lên bề mặt nước một lực
nhất định và làm bề mặt nước chuyển động với vận tốc cố định u. Dưới tác dụng của độ
nhớt, lớp liền kề phía dưới sẽ bị kéo theo chuyển động của lớp trên.
Theo định luật Newton cho chất lưu, với những dòng chảy (dạng lớp) thẳng, song
song với nhau, ứng xuất tiếp tuyến τ giữa những lớp này tỷ lệ tuyến tính với vi sai vận tốc
y
u
∂
∂
theo hướng vuông góc với các lớp đó:
y
u
∂
∂µ=τ .
Ở công thức trên, hằng số µ được gọi là độ nhớt động lực học hay còn gọi là độ
nhớt tuyệt đối. Ngoài độ nhớt động lực học, khi nghiên cứu chuyển động của chất lưu có kể
đến ảnh hưởng của lực quán tính, mà thực chất là trọng lượng riêng ρ, người ta còn đưa ra
một đại lượng quan trọng khác là độ nhớt động học: ρ
µ=υ .
10
Tính chất rất quan trọng của dầu máy biến áp là độ nhớt. Độ nhớt của dầu có ảnh
hưởng tới quá trình truyền nhiệt và tốc độ chuyển động của các tiếp điểm trong dầu cũng
như tới tính chất điện (điện dẫn và tổn hao điện môi). Vì vậy khi tính toán quá trình nhiệt
của các thiết bị dùng dầu hay tốc độ tách của các đầu tiếp xúc trong máy cắt điện ta cần
phải biết độ nhớt của dầu và quan hệ của độ nhớt với nhiệt độ.
Theo quy định về dầu máy biến áp thì độ nhớt quy định tiêu chuẩn được xác định ở
nhiệt độ 500C và không được lớn hơn 1,80E (13,41 cSt).
2. Điểm chớp cháy của hơi dầu
Trong quá trình vận hành của thiết bị, dầu bị phát nóng và bốc hơi. Khi nhiệt độ
của hơi dầu và của bản thân dầu đạt tới một trị số nào đó và có sự xuất hiện của hồ quang
hay tia lửa, hơi dầu có thể bốc cháy. Nhiệt độ thấp nhất của dầu tại đó hơi dầu sẽ bốc
cháy khi tiếp xúc thoáng với lửa gọi là điểm chớp cháy của hơi dầu. Điểm chớp cháy
của hơi dầu đặc trưng cho tính chống cháy của nó, đồng thời nó cũng cho biết một cách
gián tiếp thành phần hoá học của dầu như sự có mặt của các thành phần dễ bay hơi, dầu
hoả và cả nước trong dầu. Điểm chớp cháy quy định của dầu máy biến áp không được thấp
hơn 1350C.
3. Cường độ cách điện
Ngoài hai tính chất trên ta còn quan tâm tới cường độ cách điện của dầu máy biến
áp. Đây là giá trị điện áp tại đó xảy ra sự phóng điện giữa hai bản cực ngâm trong
dầu với một khoảng cách nhất định giữa hai bản cực. Cường độ cách điện của dầu máy
biến áp không chỉ phụ thuộc vào bản thân dầu mà còn phụ thuộc vào lượng và loại tạp
chất, đặc biệt là tạp chất loại sợi và ẩm. Trong quá trình bảo quản, chuyên chở cũng như
trong vận hành, lượng tạp chất trong dầu ngày càng tăng làm cho cường độ cách điện ngày
càng giảm. Trong quá trình vận hành, dưới tác dụng của nhiệt độ và cường độ điện trường
cao, của oxy trong không khí nên dầu bị già cỗi và dần dần sẽ mất tính chất cách điện.
Chính vì vậy, trước khi cho dầu vào máy biến áp hay các thiết bị khác cũng như trong quá
trình vận hành các thiết bị ấy, phải định kỳ kiểm tra cường độ cách điện của dầu cũng như
một số đặc tính vật lý, hoá, nhiệt khác. Quá trình tính toán các kết cấu cách điện trong đó
có dùng dầu cũng yêu cầu ta biết cường độ cách điện.
Tiêu chuẩn về điện áp phóng điện của dầu theo quy trình quy định như trong bảng
2.1.
Cấp điện áp làm việc của
thiết bị, kV
Điện áp phóng điện của dầu, kV (không nhỏ hơn)
Dầu mới Dầu đang làm việc
≥35 40 35
6 – 35 30 25
≤6 25 20
Bảng 2.1. Quy định về điện áp phóng điện của dầu máy biến áp.
11
III. THÍ NGHIỆM
1. Thí nghiệm đo độ nhớt
Hình 2.1. Bộ gia nhiệt VB - 1423
Hình 2.2. Ống Cannon - fenske
1.1. Thiết bị thí nghiệm
Để xác định độ nhớt người ta dùng một loại thiết bị gồm bộ gia nhiệt VB – 1423
điện áp U = 220 V, f= 50 ÷ 60 Hz, công suất 1000 W. Ống đo độ nhớt của dầu được đặt
bên trong bình đựng nước. Đồng hồ cài đặt các nhiệt độ cho mỗi mẫu dầu thí nghiệm.
Vách ngăn và thiết bị khuấy đều nước có tác dụng đẳng nhiệt giữa nước và dầu. Bộ gia
nhiệt có thể thay đổi nhiệt độ dầu từ t = 00C ÷ 100 0C. Nắp bộ gia nhiệt có ba lỗ để đặt ba
kiểu ống Cannon có tiết diện ống khác nhau để kiểm tra độ nhớt.
Thiết bị xác định đo độ nhớt Cannon – fenske là thiết bị thường được sử dụng để đo
độ nhớt của chất lỏng. Độ nhớt động học tỷ lệ với thời gian chảy của chất lỏng trong một
ống có tiết diện và dung lượng cho trước bằng một hệ số chỉnh định cho trước:
t.kn = (2.1)
Trong đó: n - độ nhớt động học, cSt.
t – thời gian chảy của chất lỏng, s.
k – hệ số chỉnh định, cSt/s.
1.2. Tiến hành thí nghiệm
Dùng một vít dầu cao su để nạp vào bình A của ống Cannon – fenske 10 ml dầu thí
nghiệm rồi đặt ống lên trên giá đỡ theo phương thẳng đứng ngâm trong bình nước của thiết
bị gia nhiệt.
Ống Cannon cổ hẹp có vạch chuẩn ứng với dung lượng dầu cho sẵn. Trước khi thí nghiệm,
ống đựng dầu phải khô, sạch. Nếu trước khi thí nghiệm trong ống đã có dầu thì không cần
phải rửa ống.
12
Sau khi cho dầu vào bình ta cần kiểm tra mặt phẳng của dầu, sau đó theo dõi nhiệt
độ của dầu.Thường phải đợi 2 – 3 phút mới đọc nhiệt độ của dầu (chính là nhiệt độ phòng)
sau đó mới tiến hành xác định độ nhớt của dầu ở nhiệt độ phòng.
Để tránh sai số khi theo dõi vạch dầu thì không nên để trong ống thuỷ tinh có bọt
khí tạo thành trên mặt lớp dầu và khi theo dõi, tầm mắt phải ngang với vạch chuẩn.
Hình 2.3. Cách đo với
ống Cannon - fenske
Dùng vít cao su hút dầu trong ống lên điểm B tại nhiệt độ môi
trường và rút ra cho dầu chảy tự do trong ống. Khi mặt trên
của dầu chảy đến điểm C thì bắt đầu đo thời gian chảy đến
điểm D.
Sau đó tiến hành xác định thời gian chảy của dầu ở các nhiệt
độ khác nhau. Để nâng nhiệt độ của dầu người ta dùng nước
bao bọc xung quanh ống chứa dầu và đun nóng nước bởi thiết
bị gia nhiệt. Để cho dầu được nóng đều, bộ khuấy luôn hoạt
động và vách ngăn giữ cho nhiệt độ của dầu và nước không có
sự chênh lệch. Từ lúc này nhiệt độ dầu sẽ tiếp tục tăng nhờ
nhiệt lượng của nước.
Thí nghiệm này được tiến hành ở các nhiệt độ khác nhau như bảng 2.3. Độ nhớt
được xác định theo công thức 2.1. Dưới đây là thông số về các ống Cannon – fenske.
Kiểu Hệ số chỉnh định Khoảng độ nhớt cho phép
25 0,002 0,4 – 1,6
50 0,004 0,8 – 3,2
75 0,008 1,6 – 6,4
100 0,015 3 – 15
150 0,035 7 – 35
200 0,1 20 – 100
300 0,25 50 – 200
350 0,5 100 – 500
400 1,2 240 – 1200
450 2,5 500 – 2500
500 8 1600 – 8000
600 20 4000 – 20 000
Bảng 2.2. Thông số về các ống Cannon – fenske.
13
Kết quả đo độ nhớt của dầu máy biến áp được ghi trong bảng sau.
Nhiệt độ, 0C Thời gian t, s
Nhiệt độ phòng, 0C
30
40
50
60
70
Bảng 2.3. Kết quả đo độ nhớt của dầu máy biến áp
2. Đo điểm chớp cháy của dầu máy biến áp
2.1. Thiết bị thí nghiệm
Sơ đồ nguyên lý của thiết bị đo điểm chớp cháy của chất lỏng như hình 2.4.
Hình 2.4. Thiết bị tăng nhiệt độ của dầu
(1): Dầu máy biến áp
(2): Hơi dầu
2.2. Tiến hành thí nghiệm
Dầu được đun nóng bằng bếp điện. Khi đun dầu phải thường xuyên theo dõi nhiệt
độ ở nhiệt kế. Bắt đầu từ 1200C thì khống chế tốc độ tăng nhiệt độ dầu khoảng 40C/phút và
khuấy dầu liên tục. Cũng từ thời điểm này, cứ mỗi lần nhiệt độ tăng lên 20C thì cho ngọn
lửa tiếp xúc với hơi dầu một lần cho đến khi hơi dầu bốc cháy thì dừng thí nghiệm. Nhiệt
độ thấp nhất của dầu tại đó hơi dầu bốc cháy khi tiếp xúc với ngọn lửa là điểm chớp
cháy của hơi dầu. Đối với các chất lỏng cách điện (dầu) thì không quy định nhiệt độ cháy
của dầu vì nhiệt độ cháy của hơi dầu cũng đủ nói lên tính nguy hiểm.Thí nghiệm được tiến
hành ít nhất là 3 lần. Sau mỗi lần thì dùng mẫu dầu mới. Kết quả ghi vào bảng 2.4.
Lần Điểm chớp cháy, 0C Trung bình, 0C
1
……………. 2
3
Bảng 2.4. Kết quả đo điểm chớp cháy của dầu
14
3. Xác định cường độ cách điện của dầu máy biến áp
3.1. Thiết bị thí nghiệm
* Bình đựng dầu
Thí nghiệm xác định cường độ cách điện của dầu máy biến áp được tiến hành trong
bình bằng sứ có thể tích vào khoảng 300 cm3 – 500 cm3. Trong bình có gắn hai cực và
khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. Cực có thể có dạng đĩa tròn đường kính 25
mm. Khoảng cách tiêu chuẩn giữa hai cực là 2,5 mm.
M? c d?u
Hình 2.5 Bình đựng dầu
Mặt cực yêu cầu phải được xử lý thật cẩn thận và
trong quá trình sử dụng bình thí nghiệm phải thường
xuyên kiểm tra trạng thái bề mặt cực. Mức dầu trong
bình phải cao hơn mép cực ít nhất là 15 mm.
* Nguồn điện
Thí nghiệm được tiến hành với thiết bị dùng để thử dầu làm việc với điện áp xoay
chiều tần số công nghiệp. Sơ đồ nguyên lý của thiết bị như hình 2.6.
bvR
Hình 2.6 Sơ đồ cấp điện cho thí nghiệm xác định cường độ cách điện của dầu
1. Cầu chì 2. Máy biến áp tự ngẫu
3. Vôn – mét đo điện áp vạch độ theo kV 4. Máy biến áp tăng áp
5. Bình dầu 6. Điện trở bảo vệ
3.2. Tiến hành thí nghiệm
Bước 1. Lấy mẫu dầu
Theo quy trình kiểm tra chất lượng của dầu máy biến áp và máy cắt điện thì mẫu
dầu thí nghiệm phải được lấy từ thùng máy biến áp hay máy cắt và được đựng trong chai
thuỷ tinh khô, sạch, đậy nút có gắn xi hoặc parafin.
Để lấy mẫu dầu đầu tiên phải mở vòi ở phía dưới thùng dầu, để cho dầu chảy đi
một ít để rửa sạch vòi, sau đó mới để chai vào lấy dầu.
Để cho không khí ẩm không xâm nhập vào mẫu dầu thí nghiệm thì nên lấy mẫu khi
thời tiết khô ráo, lượng dầu lấy để thí nghiệm ít nhất phải được một lít.
Nếu vào mùa đông thì cần để dầ