Máy phát điện áp cao có thể kiểm tra những thiết bị nào ?

Máy phát điện áp cao được sử dụng để tạo điện áp thử có kiểm soát, phục vụ đánh giá khả năng chịu điện của cách điện và thiết bị điện. Tùy mức điện áp, dạng điện áp và phương pháp thử, thiết bị có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm, nhà máy sản xuất, trạm điện hoặc kiểm tra sau lắp đặt.

Đối tượng thử không chỉ là các thiết bị cao áp. Một số thiết bị điện hạ áp cũng có thể phải trải qua phép thử điện môi bằng điện áp xoay chiều, một chiều hoặc điện áp xung theo yêu cầu kỹ thuật. TCVN 11325:2016, tương đương IEC 61180:2016, quy định kỹ thuật thử điện áp cao cho thiết bị điện hạ áp đến 1 kV AC hoặc 1,5 kV DC.

Cáp điện và phụ kiện cáp

Cáp điện là một trong những nhóm được sử dụng thường xuyên trong thử nghiệm cao áp. Phép thử giúp đánh giá hệ thống cách điện của cáp và các vị trí liên quan như đầu nối, đầu cáp hoặc phụ kiện.

Với cáp trung và cao áp, yêu cầu thử có thể liên quan đến điện áp chịu đựng, dòng rò hoặc các phép đo bổ sung tùy loại cáp và tiêu chuẩn áp dụng. TCVN 9617:2013 quy định phương pháp thử đối với phụ kiện cáp điện có điện áp danh định từ 6 kV đến 30 kV, trong đó có các yêu cầu liên quan đến thử nghiệm điện áp cao và phóng điện cục bộ.

Khi kiểm tra cáp sau lắp đặt hoặc sau sửa chữa, máy phát điện áp cao có thể được sử dụng để đưa hệ thống lên mức điện áp thử theo quy trình đã xác định.

Máy biến áp và cuộn dây

Cách điện của máy biến áp phải chịu được điện áp làm việc cũng như các điều kiện quá điện áp theo thiết kế. Vì vậy, thử nghiệm điện áp cao được sử dụng trong quá trình sản xuất, nghiệm thu hoặc kiểm tra sau sửa chữa.

Đối tượng cần đánh giá không chỉ nằm ở lớp cách điện bên ngoài. Hệ thống dây quấn, giữa các cuộn dây và giữa cuộn dây với đất đều có những yêu cầu cách điện riêng.

Với máy biến áp công suất lớn, việc lựa chọn nguồn thử cần tính đến điện dung của đối tượng và mức điện áp cần áp dụng. Cấu hình máy phát không phù hợp có thể khiến thời gian nâng áp, khả năng duy trì điện áp hoặc điều kiện thử không đáp ứng yêu cầu.

Thiết bị đóng cắt và tủ điện

Máy cắt, dao cách ly, tủ đóng cắt và các thiết bị điều khiển cao áp cũng là nhóm thường xuất hiện trong các phép thử điện môi.

Mục tiêu là kiểm tra khả năng chịu điện áp của các khoảng cách cách điện giữa các phần mang điện với nhau và giữa phần mang điện với đất. Với thiết bị đóng cắt cao áp, tiêu chuẩn IEC 62271 quy định nhiều phép thử điện môi, trong đó có thử nghiệm điện áp và các phép thử liên quan đến điều kiện cách điện.

Đối với GIS, yêu cầu thử còn gắn với cấu trúc cách điện khí và các khoang thiết bị. Đây là nhóm có yêu cầu cao về cấu hình nguồn thử, hệ thống đo và kiểm soát an toàn.

Sứ cách điện và vật liệu cách điện

Sứ cách điện, polymer cách điện và các bộ phận cách điện khác có thể được kiểm tra bằng các phép thử điện áp cao để đánh giá khả năng chịu điện trong điều kiện quy định.

Lúc này, máy thử nghiệm cao áp DC được nâng lên theo quy trình nhằm xác định khả năng chịu điện môi của mẫu. Kết quả có thể được đánh giá thông qua hiện tượng phóng điện, đánh thủng hoặc các tiêu chí kỹ thuật khác tùy phép thử.

Đối với cách điện ngoài trời, điều kiện môi trường như độ ẩm, bụi bẩn hoặc trạng thái bề mặt cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả. Vì vậy, điều kiện thử phải được kiểm soát theo tiêu chuẩn tương ứng.

Thanh cái và hệ thống dẫn điện

Thanh cái thường được sử dụng trong tủ điện, trạm phân phối và hệ thống điện công nghiệp. Ngoài kiểm tra điện trở cách điện, thanh cái có thể được đưa vào phép thử điện áp tăng cao để đánh giá khả năng chịu điện của hệ thống cách điện.

Một số phòng thử nghiệm được công nhận thực hiện thử điện áp tăng cao tần số công nghiệp đối với thanh cái, bên cạnh phép đo điện trở cách điện.

Điểm cần lưu ý là đối tượng thử có thể là một thanh cái riêng lẻ hoặc toàn bộ cấu trúc sau khi lắp ráp. Cách bố trí, khoảng cách pha và nối đất vì vậy cần được xác định trước khi tiến hành thử.

Chống sét van và thiết bị bảo vệ quá điện áp

Chống sét van có nhiệm vụ giới hạn quá điện áp truyền vào hệ thống. Đây là thiết bị có cơ chế làm việc khác với các loại cách điện thông thường nên không thể áp dụng một phép thử cao áp giống nhau cho mọi trường hợp.

Các hệ thống thử nghiệm điện áp cao chuyên dụng có thể được sử dụng trong những phép thử phù hợp với đặc tính của chống sét van. Với các hệ thống truyền tải siêu cao áp, chống sét van cũng nằm trong nhóm thiết bị được đề cập trong các yêu cầu thử nghiệm tại hiện trường.

Khi thử nhóm thiết bị này, cần đặc biệt chú ý đến thiết bị giới hạn điện áp vì bản thân nó có thể ảnh hưởng đến điều kiện và kết quả thử.

Máy biến điện áp và máy biến dòng

VT/PT và CT cũng có thể là đối tượng của các phép thử điện môi.

Điện áp thử được áp dụng để đánh giá cách điện giữa các cuộn dây, giữa cuộn dây với đất hoặc các phần có điện thế khác nhau theo yêu cầu của từng thiết kế.

Trong các hệ thống truyền tải điện áp rất cao, máy biến điện áp và máy biến dòng đều thuộc nhóm thiết bị được đưa vào phạm vi thử nghiệm nghiệm thu tại hiện trường.

Thiết bị điện hạ áp

Phạm vi ứng dụng của máy phát điện áp cao không dừng ở thiết bị trung và cao áp.

Các thiết bị điện hạ áp cũng có thể phải trải qua thử nghiệm điện môi trong quá trình type test hoặc routine test. IEC 61180 quy định các phương pháp thử bằng điện áp DC, AC và xung đối với thiết bị có điện áp danh định đến 1 kV AC hoặc 1,5 kV DC.

Nhóm này có thể bao gồm thiết bị điện, cụm thiết bị và sản phẩm điện cần xác nhận khả năng cách điện trước khi xuất xưởng.

Chọn máy phát điện áp cao theo đối tượng thử

Cùng là kiểm tra bằng điện áp cao nhưng điện áp thử, dạng sóng, thời gian tác động và tiêu chí đánh giá có thể khác nhau đáng kể.

Cáp điện có thể cần thử cao áp và đo dòng rò. Thiết bị đóng cắt có các yêu cầu riêng về thử nghiệm điện môi. Cách điện có thể cần đánh giá khả năng chịu điện áp trong điều kiện khô hoặc ướt. Một số thiết bị lại yêu cầu điện áp xung thay vì điện áp tần số công nghiệp.

Với cáp dài hoặc đối tượng có điện dung lớn, yêu cầu về dòng và công suất của nguồn có thể tăng đáng kể. Với thử nghiệm xung, hệ thống tạo xung và đo lường sẽ khác với nguồn AC hoặc DC thông thường.

Máy phát điện áp cao có thể xuất hiện ở nhiều giai đoạn của vòng đời sản phẩm: kiểm tra trong quá trình sản xuất, thử nghiệm xuất xưởng, nghiệm thu sau lắp đặt và kiểm tra sau sửa chữa.

Xác định đúng đối tượng thử trước khi chọn máy thí nghiệm cao áp giúp cấu hình hệ thống phù hợp hơn và hạn chế tình trạng thiết bị đạt điện áp danh định nhưng không đáp ứng được yêu cầu của phép thử.