Đo Điện Trở Cuộn Dây Máy Biến Áp: Quy Trình & Tiêu Chuẩn 2025

Đo điện trở một chiều cuộn dây (DC Winding Resistance Measurement) là phép thử nghiệm “sống còn” trong quy trình xuất xưởng, lắp đặt và bảo trì máy biến áp. Phép đo này không nhằm mục đích kiểm tra khả năng cách điện, mà để chẩn đoán tính toàn vẹn của mạch dẫn điện (mạch đồng/nhôm) bên trong máy.

Nếu máy biến áp là một cơ thể, thì phép đo điện trở một chiều (R_dc) chính là việc kiểm tra sự thông suốt của các “mạch máu”. Bất kỳ sự tắc nghẽn nào (tiếp xúc kém, đứt dây) đều sẽ sinh nhiệt cục bộ (Hotspot) và dẫn đến sự cố cháy nổ nghiêm trọng.

Tại Sao Phải Đo Điện Trở Cuộn Dây? (Mục Đích Chẩn Đoán)

Trong 20 năm làm nghề, tôi nhận thấy nhiều sự cố nổ máy biến áp có thể ngăn chặn được nếu kỹ sư chú ý đến sự thay đổi nhỏ của điện trở một chiều. Phép đo này giúp phát hiện 4 “bệnh” nguy hiểm:

• Tiếp xúc kém (Loose Connections): Phát hiện các mối nối lỏng lẻo bên trong cuộn dây, các mối hàn bị nứt gãy, hoặc tiếp xúc kém tại các đầu cực (bushing).
• Lỗi bộ điều áp (Tap Changer Defects): Đây là ứng dụng quan trọng nhất. Phép đo giúp phát hiện bề mặt tiếp điểm của bộ điều áp dưới tải (OLTC) hoặc không tải (NLTC) bị mòn, bị muội than (carbon hóa) hoặc lò xo ép không chặt.
• Đứt sợi dây (Broken Strands): Trong các máy biến áp công suất lớn, cuộn dây gồm nhiều sợi song song. Nếu một vài sợi bị đứt, điện trở tổng sẽ tăng lên nhẹ.
• Cơ sở tính toán tổn hao: Giá trị R_dc là tham số bắt buộc để tính toán tổn hao đồng (I²R) và quy đổi nhiệt độ cuộn dây trong thử nghiệm tăng nhiệt (Heat run test).

Nguyên Lý Đo Lường: Tại Sao Phải Dùng Cầu Kelvin?

Cuộn dây máy biến áp có tính chất vật lý đặc thù: Cảm kháng (L) rất lớn và Điện trở (R) rất nhỏ.

• Vấn đề: Nếu dùng đồng hồ VOM thông thường (đo 2 dây), giá trị điện trở của dây đo và điểm tiếp xúc sẽ cộng dồn vào kết quả, gây sai số lớn (vì R_{cuộn_dây} thường chỉ cỡ mΩ hoặc μΩ).
• Giải pháp: Tiêu chuẩn quốc tế bắt buộc sử dụng Phương pháp Cầu Kelvin (4 dây).

Cơ chế hoạt động của Cầu Kelvin:

• 2 Dây dòng điện (Current Leads – I+, I-): Bơm dòng điện một chiều ổn định vào cuộn dây để từ hóa lõi thép.
• 2 Dây điện áp (Potential Leads – P+, P-): Đo sụt áp chính xác ngay tại chân sứ máy biến áp.
• Kết quả: Áp dụng định luật Ohm (R = U/I), máy đo sẽ loại bỏ hoàn toàn điện trở của dây dẫn phụ, cho kết quả chính xác tuyệt đối.

Quy Trình Thực Hiện Đo (Theo IEEE C57.12.90 & IEC 60076)

📞

Hotline tư vấn 0968.27.11.99

Ms. Thanh Tâm

Chuyên Viên tư vấn & báo giá

⚡ Phản hồi trong 5 phút

Chat ngay qua Zalo Official

Mục lục

Toggle

Để đảm bảo an toàn và độ chính xác, hãy tuân thủ quy trình chuẩn sau đây. Tùy thuộc vào thiết bị hiện có, bạn có thể áp dụng các phương pháp đo tương ứng.

Bước 1: Chuẩn Bị & An Toàn

• Cô lập hoàn toàn: Cắt điện, cách ly máy biến áp khỏi lưới.
• Vệ sinh đầu cực: Dùng giấy nhám mịn hoặc bàn chải sắt làm sạch lớp oxit/bụi bẩn trên ty sứ (bushing). Lưu ý: Tiếp xúc kém tại đây là nguyên nhân số 1 gây sai số.
• Ghi nhận nhiệt độ: Đo nhiệt độ dầu lớp trên (Top Oil Temperature) để phục vụ quy đổi sau này.

Bước 2: Lựa Chọn Phương Pháp Đo & Thiết Bị

Dưới đây là 3 phương pháp phổ biến nhất hiện nay:

Phương Pháp 1: Đo Tự Động Bằng Máy Chuyên Dụng (Khuyên Dùng)
Sử dụng các thiết bị hiện đại như WR-50 (Raytech), MTO (Megger) hoặc CPC 100 (Omicron).

• Ưu điểm: Tự động bão hòa từ nhanh, tự động xả điện, tự tính toán sai số và quy đổi nhiệt độ.
• Thực hiện:
  1. Kết nối 4 dây (I+, I-, P+, P-) vào cuộn dây.
  2. Chọn dòng điện thử (thường 10-15% I định mức).
  3. Máy tự động bơm dòng -> Chờ ổn định -> Ghi kết quả.
  4. Máy tự động xả điện an toàn.

Phương Pháp 2: Đo Thủ Công Bằng Cầu Đo (Cầu Kelvin/Wheatstone)
Sử dụng cho các máy biến áp nhỏ hoặc trong phòng thí nghiệm trường học.

• Ưu điểm: Chi phí thấp.
• Nhược điểm: Rất chậm, dễ sai số do đọc mắt thường, nguy hiểm khi xả điện thủ công.
• Thực hiện: Phải điều chỉnh biến trở mẫu cho đến khi kim điện kế về 0 (cân bằng cầu), sau đó tính toán giá trị R dựa trên tỷ số của các nhánh cầu.

Phương Pháp 3: Đo Đa Năng Kết Hợp Khử Từ (Advanced)
Sử dụng cho các máy biến áp truyền tải lớn (110kV, 220kV, 500kV).

• Đặc điểm: Sau khi đo xong điện trở, máy sẽ thực hiện chu trình Khử từ (Demagnetization) để loại bỏ từ dư trong lõi thép.
• Lợi ích: Giúp tránh sai số cho các phép đo tiếp theo (như TTR) và giảm dòng khởi động khi đóng điện lại.

Bước 3: Thực Hiện Đo & Chờ “Bão Hòa Từ”

• Chọn dòng điện thử: Khuyến nghị chọn 10% – 15% dòng định mức của cuộn dây.

  Tại sao? Dòng quá nhỏ → tín hiệu yếu, kim dao động. Dòng quá lớn → làm nóng cuộn dây, thay đổi giá trị điện trở.

• Quá trình nạp từ (Saturation): Khi bắt đầu bơm dòng, do cuộn dây có cảm kháng lớn (L), dòng điện sẽ không tăng ngay lập tức. Bạn sẽ thấy giá trị trên máy nhảy liên tục.

  Kinh nghiệm chuyên gia: Kiên nhẫn chờ đợi. Chỉ đọc kết quả khi dòng điện đã ổn định hoàn toàn (lõi thép đã bão hòa từ). Thời gian này có thể từ 30 giây đến vài phút đối với máy biến áp lớn.

• Ghi số liệu: Ghi lại giá trị R_đo tại tất cả các nấc phân áp (Tap changer).

Bước 4: Xả Điện An Toàn (Sống Còn)

Đánh Giá Kết Quả & Quy Đổi Nhiệt Độ

Điện trở thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ. Bạn không thể so sánh R đo ở 30°C hôm nay với R đo ở 20°C năm ngoái. Phải quy đổi về nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là 75°C hoặc 85°C).

Công thức quy đổi (với cuộn dây Đồng):

Trong đó:

• R₇₅: Điện trở quy đổi về 75°C.
• R_t: Điện trở đo được tại nhiệt độ t.
• t: Nhiệt độ thực tế của cuộn dây lúc đo (°C).

Tiêu chuẩn đánh giá (Pass/Fail Criteria):

• Độ lệch pha (Phase Deviation): Sự chênh lệch điện trở giữa các pha (A, B, C) tại cùng một nấc phân áp không được vượt quá 2%.
• Độ lệch lịch sử: Kết quả quy đổi không được sai lệch quá 5% so với số liệu xuất xưởng (Factory Test Report) hoặc lần đo trước đó.

Vấn Đề “Từ Dư” (Remanence) – Góc Nhìn Chuyên Sâu

Việc bơm dòng một chiều (DC) để đo điện trở sẽ biến lõi thép thành nam châm vĩnh cửu tạm thời, gọi là hiện tượng Từ dư (Remanence).

Hậu quả của từ dư:

• Làm sai lệch kết quả đo Tỷ số biến áp (TTR) hoặc đo dòng từ hóa nếu thực hiện ngay sau đó.
• Gây ra dòng khởi động (Inrush current) cực lớn khi đóng điện lại, có thể làm nhảy rơ-le bảo vệ so lệch.

Giải pháp:

• Sử dụng máy đo điện trở hiện đại có tính năng Khử từ tự động (Demagnetization).
• Sắp xếp quy trình thí nghiệm khoa học: Đo TTR trước → Đo điện trở một chiều sau cùng.

Kết Luận & Khuyến Nghị

Đo điện trở một chiều cuộn dây là phương pháp hữu hiệu nhất để “bắt bệnh” cho Bộ điều áp (Tap Changer) – bộ phận cơ khí hoạt động nhiều nhất và dễ hỏng nhất của máy biến áp.

• Nếu biểu đồ điện trở giữa các nấc không tuyến tính → Kiểm tra tiếp điểm bộ điều áp.
• Nếu điện trở một pha cao bất thường → Siết lại các đầu cốt, kiểm tra mối nối.

Nếu quý khách hàng cần tư vấn kỹ thuật, thuê dịch vụ thí nghiệm hoặc mua thiết bị đo điện trở chính hãng, hãy liên hệ ngay với đội ngũ chuyên gia của KTH Electric.

Thông tin liên hệ:
CÔNG TY TNHH KTH ELECTRIC
Địa chỉ: 251 Phạm Văn Chiêu, Phường 14, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh.
Hotline: 0968.27.11.99
Email: kthelectric.com@gmail.com