Luận văn thạc sỹ ứng dụng mạng nơ ron chẩn đoán sự cố trong máy biến áp lực

Mục lục CHƯƠNG I TÓM TẮT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP LỰC .... 24 CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHÍ HOÀ TAN TRONG DẦU ĐỂ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA LỰC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

ỨNG DỤNG MẠNG NƠ RON CHẨN ĐOÁN SỰ

CỐ TRONG MÁY BIẾN ÁP LỰC

Mã số: 23.04.3898 Học viên: BÙI ĐỨC CƯỜNG Người HD Khoa học : PGS.TS NGUYỄN HỮU CÔNG

THÁI NGUYÊN - 2010

LỜI CAM ĐOAN

Mục lục

CHƯƠNG I TÓM TẮT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHẨN

ĐOÁN SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP LỰC 12

1 1 Tổ g ề iế p 12

1 2 C h g số ơ ả iế p 12

1 3 Thí ghiệ ề hố g MBA 15

1 3 1 Kiể ổ g hể g i 15

1 3 2 Thí ghiệ kh g ải 15

1 3 3 Đ iệ ở h iệ hệ số h p hụ ộ d MBA 17

1 3 4 Đ iệ ở ộ hiề ộ d 19

1 3 5 Kiể ỷ số iế 21

1 3 6 Kiể ổ ối d 23

1 3 7 Thí ghiệ dầ h iệ 24

1 4 Kế ậ 24

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHÍ HOÀ TAN TRONG DẦU ĐỂ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA LỰC (DGA) 26

2 1 Tổ g ề hẩ ỗi iề ẩ g MBA ự 26

2 1 1 Tầ ọ g iệ hẩ ỗi iề ẩ ọ g MBA ự 26

2 1 2 Phươ g ph p hẩ ỗi iề ẩ 26

2 1 2 1 Kiể h gi ề iề kiệ h iệ 26

2.1.2.2 Gi s ự ế sự phó g iệ ộ phầ – PD 27

2 1 2 3 Ph í h ộ khí h g dầ (DGA) 29

2 1 2 4 Kế hợp DGA phươ g ph p 31

2 2 Chẩ ỗi iề ẩ MBA ơ sở DGA 31

2.2.1 Nghi ặ í h si h khí g MBA ự 31

2.2.2 C ỗi iề ẩ MBA 33

2.2.3 Sự ghi g dụ g phươ g ph p ỉ ệ 34

2.2.4 Ứ g dụ g phươ g ph p R ge s khí hí h 37

2.2.5 C phươ g ph p hẩ ải ghiệ g ghiệp kh 39

2 2 5 1 Chẩ ò ỉ 39

2 2 5 2 Chẩ sự gi 39

2 3 C ắ ơ ả g hẩ ỗi MBA 40

2.3.1 C giả hiế 40

2.3.2 Nề ả g ắ – hướ g dẫ IEC 41

2.3.3 Sự hể hiệ sử ổi ắ hướ g dẫ 42

2.3.4 Q ắ hẩ ỗi ặ iệ ( ặ hù) 45

2 3 4 1 Chẩ OH OHO 46

2 3 4 2 Chẩ ơ sở ỉ ệ CO/CO2 46

2 3 4 3 C ắ hẩ OHC CD ổ s g 46

2 3 4 4 Chẩ NR 46

2 4 Kế ậ 46

CHƯƠNG III: MẠNG NƠRON KẾT HỢP DGA ĐỂ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA LỰC 49

3 1 C phươ g ph p í ệ h ạ ơ ả 49

3 2 Giới hiệ ề ạ g ơ n 51

3 2 1 Nã ơ si h họ 52

3 2 2 Mạ g ơ si h họ 54

3 2 3 Mạ g ơ h ạ 56

3 2 3 1 C ú h h ộ ơ h ạ 57

3 2 3 2 Mộ số h h ú ạ g ơ h ạ 61

3 2 3 3 Q h ghi ph iể ơ h ạ 62

3 2 3 4 Mạ g ơ h ạ hiề ớp (MLP) ề hẳ g 64

3 2 4 L ệ ạ g ơ 65

3 2 4 1 C ậ họ ơ ả 66

3 2 4 2 X p ỉ ạ g ơ 76

3 3 Tí h h kỹ h ậ – Cơ hế hẩ ơ sở ạ g ơ 77

3 4 Ứ g dụ g ạ g ơ ể hẩ ỗi iề ẩ MBA ự 78

3 5 Kế ậ 81

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG MẠNG NƠRON TRONG CHUẨN ĐOÁN LỖI TIỀM ẨN MBA LỰC 82

4 1 Lự họ ú ạ g ối ư 82

4 2 H ệ ạ g ơ 82

4 2 1 Ứ g dụ g Ne Ne w k T ể ệ ạ g Ne MLP 3 ớp 83

4 2 2 Chươ g h ập h he h ậ ề gượ h ệ ạ g ơ g hẩ sự ố he g ghệ DGA 85

4 3 C kế ả hự ghiệ ề ú ạ g 89

4 3 1 C ú ạ g ơ 5–8–3 89

4 3 2 C ú ạ g ơ 5–10–3 90

4 3 3 C ú ạ g ơ 5–15–3 90

4 3 4 C ú ạ g ơ 5–16–3 91

4 3 5 Kế ậ 91

4 4 Kế ả hẩ 91

4 4 1 Tập dữ iệ -ra 91

4 4 1 1 Q h ệ ạ g 92

4 4 1 2 Kế ả h ẩ 97

4 5 Kế ậ 97

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

TÓM TẮT LUẬN VĂN 101

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Kế hợp ạ g ơ h ạ

hệ h gi g h ẩ sự

ố iế p MBA

COC Combined Output Confidence kế hợp ầ i ậ

DGA Dissolved Gas-in_oil Analysis Ph í h khí hò g dầu DGA Dissolved Gas-in_oil Analysis Ph í h khí hò g dầ

AI Artificial Intelligence T í ệ h ạ

ANN Artificial Nơ Network Nơ h ạ

LVQ Learning Vector Quantization

ơ network ệ ạ g ơ

NR Normal condition Điề kiệ h hườ g

OHO OverHeating of Oil Q hiệ ộ dầ

CD Cellulose Degradation S giả h iệ e se OHC OverHeating of Cellulose Q hiệ e se

PD Partial discharge Phó g iệ ụ ộ

LEDA Low Energy discharge Phó g iệ g ượ g h p

HEDA High Energy Discharge Phó g iệ g ượ g

TDHG Total Dissolved Hydrocarbon

L1 Critical gas-in-oil levels for

abnormal screening

ượ g khí g dầ ằ g i giới hạ ị h

AE Acoustic Emission iế g k hườ g

DP Degree of Polymerization M ộ hó dầ

IFT InterFacial Tension s ộ d

IR Insulation Resistance C h iệ kh g

KOH: KOH: acid number H ượ g í

LTC Load Tap Changer Bộ iề p dưới ải

PD Partial Discharge Phó g iệ ụ ộ

IP Polarization Index Chỉ số ph ự “ g ậ iệ

h iệ ” SFL oxidation stability Độ ổ ị h i hó

IFID InFormative InDex Chỉ số h g i

TA Test Accuracy Kiể p hí h

Danh mục bảng biểu

Bảng 1 1 Bảng giá trị điện trở á h điện nhỏ nhất ho phép 18

Bảng 1 2 Bảng qu đổi nhiệt độ 19

Bảng 1 3 Cá tổ nối â uộn â MBA 23

Bảng 1 4 Bảng tiêu huẩn ủ ầu MBA 24

Bảng 2 1 ự t ơng qu n gi á lỗi tiềm ẩn ủ MBA lự và á ngu ên nhân 33

Bảng 2 2 Định nghĩ tỉ lệ và ph ơng pháp tỉ lệ 34

Bảng 2 3 h ơng pháp hệ số tỉ lệ Dornenburg 35

Bảng 2 4 Giá trị gi i hạn L1 ủ Dornenburg 35

Bảng 2 5 Bảng hẩn đoán gố ủ ph ơng pháp tỉ lệ Rogers 36

Bảng 2 6 Mã định nghĩ ủ ph ơng pháp tỉ lệ Rogers đã ải tiến 36

Bảng 2 7 Chẩn đoán theo ph ơng pháp tỉ lệ Rogers đã ải tiến 37

Bảng 2 8 Cá tiêu huẩn hẩn đoán ủ ph ơng pháp hí hính 38

Bảng 2 9 iêu huẩn IEC 599 ải tiến 41

Bảng 2 10 Ý nghĩ ủ lỗi viết tắt trong Hình 2 2 và Hình 2 3 45

Bảng 3 1 Cá hệ hu ên gi ho IFD 50

Bảng 3 2 Một số hàm f ơ bản th ờng đ ợ sử ụng 58

Bảng 3 3 Một số hàm H(s) th ờng đ ợ ùng trong nơron nhân tạo 60

Bảng 3 4 Một số hàm phi tu ến th ờng ùng trong á m hình nơron 60

Bảng 4 1 Bảng á bộ liệu đầu vào ùng ho lu ện mạng 91

Bảng 4 2 Kết quả ủ á quá trình hẩn đoán 97

Danh mục hình vẽ, đồ thị

Hình 1 1 ơ đồ ngu ên lý đo tổn h o h ng tải bằng nguồn 3 ph 15

Hình 1 2 Nguồn điện đ vào là b nối tắt là b 16

Hình 1 3 Nguồn điện đ vào là b nối tắt là 16

Hình 1 4 Nguồn điện đ vào là nối tắt là b 16

Hình 1 5 ơ đồ đấu nối đo điện trở á h điện 18

Hình 1 6 ơ đồ đo điện trở một hiều bằng ph ơng pháp V n – Ampe 20

Hình 1 7 ơ đồ thí nghiệm bằng nguồn 3 ph 22

Hình 1 8 ơ đồ thí nghiệm ùng nguồn 1 ph 22

Hình 1 9 hí nghiệm b nối tắt b 22

Hình 1 10 Thí nghiệm b nối tắt 22

Hình 1 11 ơ đồ nguồn xung phí o áp 23

Hình 2 1 ự sinh hí trong ầu MBA hi nhiệt độ th nh đổi 32

Hình 2 2 hân loại lỗi theo tiêu huẩn IEC 599 43

Hình 2 3 Vùng phân loại ủ qu tắ ơ bản uối ùng 44

Hình 2 4 L u đồ ủ qu trình hẩn đoán lỗi trên ơ sở ngu ên tắ DGA 48

Hình 3 1 Cấu tạo ủ một nơron sinh h 52

Hình 3 2 Mạng nơron đơn giản gồm 2 nơron 55

Hình 3 3 M hình mạng nơron sinh h gồm 5 nơron 56

Hình 3 4 Nơron nhiều đầu vào 57

Hình 3 5 M hình một nơron nhân tạo nhiều đầu vào 59

Hình 3 6 Mạng nơron h i l p tru ền thẳng 64

Hình 3 7 Mạng ML 70

Hình 3 8 h ơng pháp tìm iếm Emin theo h ng ng ợ gr ient ủ E 70

Hình 3 9 Mạng ML tru ền thẳng 74

Hình 3 10 Ví ụ về nhiều bộ giá trị ho một lỗi “Hồ qu ng điện” 78

Hình 3 11 ơ đồ ấu trú ủ một mạng ML 2 l p ẩn 79

Hình 4 1 Minh hoạ thuật toán l n tru ền ng ợ 87

Hình 4 2 ơ đồ biểu i n t ơng đ ơng 87

Hình 4 3 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–8–3] 89

Hình 4 4 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–10–3] 90

Hình 4 5 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–15–3] 90

Hình 4 6 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–16–3] 91

Hình 4 7 M hình mạng nơron 92

Hình 4 8 Gi o iện ủ quá trình huấn lu ện mạng 93

Hình 4 9 iến trình lu ện mạng 94

Hình 4 10 Kết quả lu ện mạng 94

Hình 4 11 rạng thái ủ quá trình lu ện mạng 95

Hình 4 12 M hình ủ mạng nơron s u hi đã lu ện mạng thành ng 95

Hình 4 13 Cá thành phần ủ mạng ( -e) 97

MỞ ĐẦU

Ng ù g ới sự ph iể ngành kỹ h ậ hiề g ụ í h

h g i h hỗ ợ g hệ hố g phầ ề hẩ sự ố hiế ị

T g hệ hố g ưới iệ iế p (MBA) ự hiế ị ó h g h ổi

p iệ p phù hợp ối ới ầ g p iệ ụ hể phụ ải ộ g

hữ g hiế ị ọ g g hệ hố g iệ ậ ộ i ậ g p iệ

ó i ự iếp ế ộ i ậ ả hệ hố g T g h ậ h h, có hiề ý d ể MBA ơi ạ g h i iệ kh g h hườ g h ặ hậ hí gặp sự ố: hư iề kiệ hời iế ư ã s sé g s phụ ải ổi họ … Nế MBA ậ h h ở ạ g h i kh g h hườ g ké d i h ổi họ MBA sẽ giả ó khả g ả sự ố gi ạ g p iệ Khi

he í h h phụ ải hiệ hại s sự ố g ớ

Chí h hế MBA ầ ượ kiể ả dưỡ g ị h k ằ g iệ pháp khác nhau, g ả khi MBA ang ậ h h (on- i e) h ắ iệ ( ff-line)

Để ng ộ i ậ g p iệ g ổi họ ũ g như giả hiể hiệ hại ề

ki h ế d iệ ắ MBA g ã ó hiề iệ ph p hử ghiệ khi MBA ang mang iệ T g ó, phương pháp phân tích khí hoà tan (Dissolved Gas Analysis - DGA) hiệ ả g iệ hẩ ạ g h i hư hỏ g iề ẩ g MBA

Mặ dù ậ ộ hí h phươ g ph p DGA ề hố g ũ g ò phụ h ộ

ki h ghiệ h gi i ố hời gi g h hẩ Việ phối hợp phươ g ph p DGA ới phươ g ph p hẩ h g i h ó hể góp phầ giả hời gi g ộ hí h kế ả hẩ oán MBA

L ậ ộ ghi g dụ g í ệ h ạ h iệ hẩ

ỗi iề ẩ iế p ự C kỹ h ậ AI gồ ạ g ơ

h ạ (ANN h ặ gắ gọ ạ g ơ - NN) hệ h gi hệ ờ phươ g ph p hồi iế

Việ hẩ ỗi ượ dự ơ sở ph í h khí h g dầ (DGA) Người ã hỉ ằ g phươ g ph p hẩ ỗi h g hườ g hư

phươ g ph p ỉ ệ (R ge s D e g d IEC) phươ g ph p khí chính, có

sự hạ hế h ị h hư i “kh g ó sự ế ị h” R hiề kỹ h ậ AI

kh h ó hể giải ế i h h ó giải ph p ố hơ

The i h ẩ IEC 599 hí ghiệ g hự iễ ộ kế ậ

g í h ó ơ sở kiế h ơ ả ể ph hiệ ỗi h MBA ã ượ

ph p iể Bằ g iệ sử dụ g dữ iệ hố g k ề ỗi MBA ộ MBA

Chươ g IV: Kế ả hự ghiệ sử dụ g ạ g ơ ng hẩ

ỗi iề ẩ MBA ự

Kế ậ kiế ghị

D h ộ hời gi hạ hế i g hậ ượ hữ g ý kiế góp ý

hầ gi gi ý kiế ó g góp ồ g ghiệp

Đặ iệ i i h h h ả ơ sự hướ g dẫ ậ h hầ gi

hướ g dẫ kh họ PGS TS Nguyễn Hữu Công sự giúp ỡ hầ gi

g ườ g Đại họ Kỹ h ậ g ghiệp – Đại họ Th i Ng kh Điệ ử –

ườ g Đại họ Kỹ h ậ g ghiệp ồ g ghiệp T i ũ g i ả ơ

hữ g ạ è gười h g gi h ã ộ g i giúp ỡ ể i ó hể h

h h ậ hư g h

CHƯƠNG I TÓM TẮT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHẨN

ĐOÁN SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP LỰC

1.1 Tổng quan về máy biến áp

Như ta ã iế iệ g ại g ượ g ượ sử dụ g ộ g ãi g sả

ời số g iệ iệ khí h g ghiệp g ghiệp gi h g ậ ải các ngành ki h ế kh òi hỏi phải ó hiế ị kh h Việ ề ải g nhà máy iệ ế hộ i dù g iệ ầ phải ó ườ g d ải iệ ạ iế p Việ ề ải iệ ng i s h ki h ế h ầ hiế phải ó ạ

iế p g p ở ầ g ồ ạ iế p giả p ở ối ườ g d h phù hợp

với iệ p phụ ải i hụ T ó ũ g h õ máy biến áp hỉ hiệ

ụ h ổi p iệ p h ặ ph phối ng lượ g h kh g phải h ể h

n ng lượ g

Hiệ ngành hế ạ iế p ướ ã sả ượ hiề

h g ại iế p kh h ướ khi ư iế p ư ậ h h ề phải hí ghiệ ghiệ h hằ ị h h ượ g iế p h g

h g số kỹ h ậ ó phù hợp ới h hế ạ Đặ iệ g h ậ h h

sự ố iế p ó hể ả g hữ g hiệ hại ghi ọ g ế sả

hộ i hụ Việ hẩ sự ố iế p ế ũ g ó hiề phươ g ph p g ậ i i giới hiệ ộ số phươ g ph p i

Điệ p h p ị h : là iệ p d h p khi MBA kh g

ải và iệ p ặ d sơ p ị h

dm

S I

dm

S I

dm dm

dm

S I

U

2

23

dm dm

dm

S I

U

4 Tần số định mức: Tần số công nghiệp 50Hz

- Ký hiệ : f m

- Đơ ị í h: Hz

5 Điện áp ngắn mạch của MBA

- Là iệ p o ƣợ khi gắ ạ h ộ phí ộ d s h dò g iệ

ạ gi ị ị h ối ới MBA h i ộ d ó: Ucao-hạ

- 3 gi ị iệ p gắ ạ h ới 3 ặp ộ d : Cao–Hạ; Cao–Trung; Trung–Hạ

- Điệ p gắ ạ h í h he % (Uk %)

6 Dòng điện không tải I 0 (A)

Dòng iệ kh g ải gi ị hiệ dụ g dò g iệ i ộ d khi

iệ p iệ p ặ ộ d ó là ị h ới ầ số ị h ò ộ dây khác ể hở ạ h dò g iệ ò gọi dò g h

7 Tổn hao không tải

L g s dụ g ị h p hụ khi K ải i ộ d Tổ h ò gọi ổ h sắ Đơ ị (kW) ký hiệ P0

1.3 Thí nghiệm truyền thống MBA

C hạ g ụ h ự iế h h hí ghiệ iế p hƣ s :

1.3.1 Kiểm tra tổng thể bên ngoài

1 Sơ đồ thí nghiệm không tải ở chế độ định mức nguồn 3 pha

Hình 1 1 Sơ đồ ngu ên lý đo tổn h o h ng tải bằng nguồn 3 ph

2 Thí nghiệm bằng nguồn 1 pha điện áp thấp

Hình 1 2 Nguồn điện đ vào là b nối tắt là b

Hình 1 3 Nguồn điện đ a vào là b nối tắt là

Hình 1 4 Nguồn điện đ vào là nối tắt là b

U‟ - Điệ p hự ế khi kh g ải

P0dm - Tổ h kh g ải khi í h ổi ề iệ p ị h

n - L hệ số gi g ạ h ( = 1 9 ối ới hép ó g; = 1 8

ối ới hép g ội)

D kế ạ h ụ kh g ằ g h ; ụ giữ B gắ ; ụ A C dài do ó ổ h kh g ải ụ kh g ằ g h T hi s i ệ h ẫ

ằ g ị h Có hể P0ab = P0bc 5%

Nế kế ả o không bình thườ g ầ ý d hư khử iế h h

hí ghiệ ỷ số iế o trên iệ ở ộ hiề ể kế ậ hí h

1.3.3 Đo điện trở cách điện và hệ số hấp thụ cuộn dây MBA

Đ hỉ i ể h gi h ạ g h iệ ộ d h g

ị số iệ ở R60” và R15” Gi ị R60” phải p g ượ ới p iệ p ó

iệ Gi ị iệ ở h iệ ầ phụ h ộ h g số h hế ạ

- Với hiế ị dù g ể o iệ ở h iệ dù g g 2500V h ặ 5000V Các ộ d ượ ối ắ ối í h 5 phú ể phó g hế iệ í h

g s i số o

- Đo iệ ở h giữ d ới h giữ ộ d ới ỏ

ối ỏ ới

Hình 1 5 ơ đồ đấu nối đo điện trở á h điện

T hự hiệ phép o:

Cao áp – T g p + Hạ p + Vỏ Trung áp – C p + Hạ p + Vỏ

Hạ p – C p + T g p + Vỏ Cao p + T g p + Hạ p – Vỏ

- Kế ả ại hời iể R15‟‟ và R60‟‟ kể hời iể ặ iệ p phải

ại hời iể o t = (10-30) 0C

T ị số iệ ở o R60” kh g giả 30% gi ị o ƣở g h ặ hiệ

- Với MBA ó hiế ị h ể ạ h phải ở ả

Kế ả h iế ƣợ ầ ph h h ƣa ra có úng hay không

Hình 1 6 Sơ đồ đo điện trở một hiều bằng ph ơng pháp Vôn – Ampe

1.3.5 Kiểm tra tỷ số biến

Mụ ích: Xác ị h số ò g ộ d ở ả ph p Kế hợp ới hỉ i kh ị h hạ hập ò g d Xác ị h iệ p ộ cao

áp và ộ hạ p

Các quy định hi đo và tính tỷ số biến:

- Hệ số iế ỷ số iệ p d ộ sơ và ộ h p khi kh g ải

- MBA hai ộ d thì có ộ hệ số iế –hạ

- MBA ba ộ d có ba hệ số iến cao–hạ; cao–trung; trung–hạ

- Điệ p ƣa vào o ỷ số iế không ƣợ hỏ hơn 1% iệ p ị h

- Khi ỷ số iế , ầ ối ắ ộ kh g ại ể h s i số

U K

U

Với U1 là iệ p d o bên cao áp, U2 là iệ p d hạ p

- Khi hí ghiệ ằ g g ồn iệ p 1 ph :

Biế p ối Y/Y; / có:

1 2

U K

2

U

U K

Biế p ối /Y có:

233

Hình 1 7 Sơ đồ thí nghiệm bằng nguồn 3 ph

Hình 1 8 Sơ đồ thí nghiệm ùng nguồn 1 ph

Hình 1 9 hí nghiệm b nối tắt b

Hình 1 10 hí nghiệm b nối tắt

* Việ nối tắt đảm bảo ngu ên tắ á ph h ng đo đ ợ nối tắt

1.3.6 Kiểm tra tổ nối dây

Tổ ối d gó ệ h ph giữ iệ p d (h ặ iệ p ph ) ộ d cao áp s ới iệ p d ( iệ p ph ) ộ d hạ áp cùng tên

Để ị h ổ d ó ú g ới ký hiệ ghi h kh g, ta

ó hể dù g hiế ị h dụ g TETTEX-2793 ể h ặ dù g phương pháp

1.3.7 Thí nghiệm dầu cách điện

Nhiệ ụ dầ g MBA h iệ

Thí ghiệ dầ MBA: ể ả ả ậ h h MBA phải kiể

h ƣợ g dầ h g hạ g ụ Đo iệ áp phóng iệ h h g,

- Thí ghiệ iế dò g ắp sẵ ở iế p

- Kiể ồ hị ò g ộ iề hỉ h iế p

- Thí ghiệ iệ p hiề g ầ số g ghiệp

1.4 Kết luận

MBA ự ộ g hữ g hiế ị iệ hí h g hệ hố g iệ ộ

i ậ g p iệ ó i ự iếp ế ộ i ậ ả hệ hố g

T g khi ó MBA dễ ơi ạ g h i kh g h hườ g ặ iệ MBA ó ổi ời 15 ở Nế MBA ậ h h ở ạ g h i kh g h hườ g ké d i h ổi họ MBA sẽ giả ó khả g ả sự ố gi

ạ g p iệ Khi MBA ự ị sự ố hiệ hại ề ki h ế sẽ ớ hậ hí

ó hể ế h g iệ USD ối ới MBA g s ớ

Để hẩ sự ố g MBA ự ó hiề phươ g ph p kh h khi MBA on- i e h ặ ff- i e C hử ghiệ ff-line như: o iệ ở h iệ hệ

số ổ h iệ i ộ ph ự ặ ph h ỉ ệ số ò g d iệ ở ộ

d … C phương pháp on-line như: phương pháp p g ầ số ph í h phổ

âm thanh, phươ g ph p hồ g g ại phươ g ph p DGA …T g ó ối ượ g ghi ở ập g phươ g ph p DGA phươ g ph p phổ iế

ượ sử dụ g ộ g ãi hiệ

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHÍ HOÀ TAN TRONG DẦU

ĐỂ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA LỰC (DGA)

2.1 Tổng quan về chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trong MBA lực

2.1.1 Tầm quan trọng của việc chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trọng MBA lực

M iế p ự ộ hiế ị h ạ g hệ hố g g ượ g Độ i

ậ hú g kh g hỉ ả h hưở g ới khả g g p g ượ g iệ

kh ự ượ p iệ ò ả h hưở g ới sự ậ h h ó í h ki h ế ộ

hộ i hụ ó ( í dụ hư ò ệ d ề sả … g h ) Ví dụ ộ ỗi MBA ph phối ó hể h h g gh hộ i hụ

iệ V ộ ỗi MBA g hế g ưới ph g ượ g ó hể g

h g gắ iệ kh ự iề kề g ưới ó

Với ộ sự g hiế iệ g ộ h gẫ hi ộ MBA ự ũ g

ó hể í h ế h g iệ USD hư kể ế hi phí i ới iệ sử hữ

h hế hiế ị D kh ế khí h ề ph iể ki h ế kiể ị h g

í h g g gi s ự ế ượ hự hiệ hằ ụ í h h ượ ợi

h ậ iệ dự iề kiệ ỗi iề ẩ kế h ạ h ắ giả iệ ả dưỡ g

h hế MBA

2.1.2 Phương pháp chẩn đoán lỗi tiềm ẩn

Mối hí h ề ỗi iề ẩ MBA ự sự s giả phẩ

h hệ hố g h iệ Điề ó hể dẫ ế ề hệ hố g h iệ

sẽ ị h h g ởi g dò g iệ ( ự iệ ộ g ộ d ) h iệ

p Chẩ ỗi iề ẩ MBA gắ iề ới iệ h gi iề kiệ h

iệ ậ iệ h iệ g MBA

2.1.2.1 Kiểm tra đánh giá về điều kiện cách điện

Kiể h gi ề iề kiệ h iệ h ế ố ói ới kiể off- i e ị h k gồ iệ iệ ở h iệ (IR) hệ số ổ h h iệ

i (DLF) sự ph ự h ề ặ (IP) ó sử dụ g IR hườ g ầ số ph

iệ d g hệ số (TP) iệ ở ộ d iệ ở ọ iếp ị (CGR)

ộ số kiể kh C kiể ượ g dụ g h ộ MBA ó

sự ạ hí h ới iề kiệ h iệ Chú g ó hể h h ộ số ề ề

h ạ g MBA hư g ó hể kh g ượ ỗi iề ẩ C kiể kh ề

gi h ẫ h iệ ượ MBA Nhữ g kiể gồ iệ

ạ ộ p e h (DP) s g (TS) Mộ số phươ g ph p ới ó i

hư iệ ph í h ầ sắ dầ h iệ ạ phổ ph ự ề ặ ISP hờ

sử dụ g iệ p phả hồi (RV) kỹ h ậ h ph í h ũ g ượ sử dụ g ới

ù g ụ í h C kỹ h ậ kiể phải hiệp g MBA

kh g h ậ ợi ởi h ẫ ó hể g g hiể h h ạ g

g ẹ hệ hố g h iệ hư g ũ g ó hể ầ hiế ới hữ g MBA

ã ũ

C phươ g ph p kiể ị h ối ư h h iệ h gi sự h iệ MBA ự dạ g - i e ( ự ế ) gồ iệ gi s phó g iệ ộ phầ (PD - p i dis h ge) ph í h ộ h khí g dầ (DGA - dissolved gas-in- i sis) C kiể ị h ự ế ũ g phươ g

ph p hí h g hẩ ỗi iề ẩ

2.1.2.2 Giám sát trực tuyến sự phóng điện một phần – PD

PD ượ ạ ởi h ạ g ỗi ó i ới ộ ẩ ỗ hổ g

g h h iệ ặ phầ ử ki ại g ó g khí Thậ hí

ó hể g ph hỏ g h iệ i Mộ sự gi g g kể PD g hệ

số gi g h ạ ộ g PD ó hể h iế ộ d hiệ sớ ề ộ ỗi iề ẩ

C phươ g ph p gi s PD ự ế hườ g ơi h i dạ g: Phươ g

ph p iệ phươ g ph p The hư h sử dụ g ả iế ả h i dạ g

ại ượ ph h i dạ g hỏ hơ : gi s kh g hập gi s hập ( hập ở hỉ ế sự hiệp g MBA) Việ gi s

kh g hập sử dụ g ả iế ượ gắ ở g i MBA hư ắ

h ụ iế dò g ầ số ồ g hồ gi ố kiể p ự …

Điề kiệ hập phải ặ ả iế PD g MBA d ậ sự thiệp sẽ g g hiể ới ộ phậ g MBA ố ké hơ V

ý d gười hườ g sử dụ g ả iế sợi g hơ s ới ại

ả iế kh khi gi s PD kiể hập

T g iệ gi s PD dạ g iệ dò g iệ g PD hườ g ượ ự iếp h g ộ ạ h iệ d g h ặ ộ iế dò g ầ số (HFCT - high f e e e sf e ) C ụ ối ó hể ộ ụ h iệ p PD-free ượ ặ ạ h ải ầ MBA h ặ sự dụ g ụ ó ộ h ự iếp V ề hí h ới iệ gi s PD dạ g iệ sự hiệ ượ g gi h Giải ế iề ó hể gồ h ậ ph ạp kh g phải ú

ũ g giải ế ượ g g dụ g hự iễ

Gi s PD ã ượ ập g ghi g ả ĩ h ự họ h ậ

hự iễ g g ghiệp hiề Độ g ự hú ẩ h hướ g ghi

ợi í h ó hể hậ ượ h g PD hí h ụ ộ Đã ó hiề ghi ý h ế ề g ý PD ụ ộ ộ số hệ hố g

ã ượ ph iể ới ụ í h C g dụ g ã hỉ h h ẫ ó

g h g khó kh h iệ giải hí h kế ả hú g ầ phải ượ ghi ầ ý ghĩ hơ

Ví dụ: Vậ ố ị ả h hưở g ởi hiề ế ố gồ hiệ ộ dầ khí ướ h g dầ ầ số só g g í hiệ Việ sử dụ g ộ

gi ị hằ g số g i h PD ục ộ ó hể h kế ả sơ ượ Mộ

ề ớ ối ới gi s PD kế ả Hiệ ại hư ó ậ h g

ó hể ươ g ề ạ g h i iế p ới h ạ ộ g PD h ặ hậ hí

iệ ph ớp h ạ ộ g PD ộ h õ g ũ g hư ó Việ hỉ sử

dụ g ộ h số ộ gi ị giới hạ PD g í h ki h ghiệ Dườ g

hư ó hể h p hậ ượ ối ới gi ị ó kh g ượ hỉ g

i h ẩ h ướ

2.1.2.3 Phân tích độ khí hoà tan trong dầu (DGA)

Mộ kỹ h ậ g í h h h g hơ g iệ hẩ ỗi iề ẩ ự

iế p ( he IEC 599) Việ ph í h DGA khi kh g ầ phải gắ

g ồ iệ MBA h ò gọi phươ g ph p “ i e” h ự ế L ại ph

ượ hiế ập: IEC 599 IEC 599R C57 104 … C khí ượ h ẩ h h ế

ã ượ ị h h d he (H2), methane (CH4), ethane (C2H6), ethylene (C2H4), acetylene (C2H2), CO và CO2

T hi ó ộ ề ọ g g phươ g ph p DGA h g hườ g ó ộ i ậ kế ả Khi MBA kh h ề kí h hướ

ú h sả hế ộ ải ị h sử ả dưỡ g ũ g ó hể ó ặ í h khí kh iệ hú g ầ phải ượ e é ộ h i g iệ g hầ hế

ườ g hợp D ậ DGA hườ g ượ i “ki h ghiệ ” h kh g phải

kh họ

Việ gi s khí g dầ ự ế ã sớ hiệ g s khi kỹ

h ậ DGA ượ g ố R hiề ghi hời k ầ sả phẩ g

í h hươ g ại s ũ g ượ g ố Mộ số gi s chỉ ập g

H2 g khi ộ số kh h ập g hiề ại khí kh ữ Mộ ợi í h

gi s ự ế iệ ườ g i ụ ộ h ặ hiề ại khí d ậ

hữ g h g i ầ hiế h iệ gi s ỗi iề ẩ ũ g ó hể dễ d g h

hự h ạ h h ể ổi hườ g ó ặ í h h ể ổi ế í h

h ặ phi ế Độ hí h ò phụ h ộ hiệ ộ ộ ẩ

i ườ g iệ

Nói h g phạ i ườ g khả g h iệ hiế ị gi s ự

ế i khi ò s i ệ h s ới kiể ị h hự ghiệ ằ g phươ g ph p khác Với ộ gi s hế hệ ới kh ả g h g ượ h hẹp T g

2.1.2.4 Kết hợp DGA và phương pháp âm

Sự kế hợp sử dụ g DGA phươ g ph p hườ g dẫ ế sự h ẩ

h h h g ị h ỗi PD Q h ượ dù g ể hậ diệ

ỗi PD ướ hế gười sử dụ g DGA s ó ị í PD ằ g h sử

dụ g phươ g ph p

2.2 Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA trên cơ sở DGA

T g phầ kỹ h ậ ơ sở DGA h iệ hẩ ỗi iề ẩ MBA ự ượ ề ập T ướ hế hú g sẽ e ại ghi ơ hế

ph h ỷ dầ e kh ph ề ối hệ ằ g hiệ ộ g họ giữ ỗi hiệ ộ ới ỉ ệ ạ khí S ó hú g sẽ ghi ề phươ g

ph p DGA h g hườ g gồ phươ g ph p ỉ ệ phươ g ph p khí hí h

hự ghiệ g hự iễ ới iệ hẩ ỗi iề ẩ ơ sở DGA

C ối phầ hú g sẽ hả ậ ề ghi gầ iệ hẩ

ằ g hệ h g i h h ạ sự ph iể kỹ h ậ DGA g ươ g i

2.2.1 Nghiên cứu các đặc tính sinh khí trong MBA lực

C ghi ề ơ hế si h khí gi /dầ dưới ộ g hiệ h

… gười ũ g ằ g số ượ g ỗi h khí i g iệ phụ h ộ hiệ ộ ở ậ iể hị dụ g

H s e d ã ề ộ h h hiệ ộ g họ ể ả ối hệ giữ

ỗi hiệ ặ í h si h khí Nghi ã hỉ ằ g ả h d -cacbon là

ị ph i g dầ ộ h h The hư h h ỉ ệ ph iể

ọi h h phầ khó ó hể í h ượ ại k hiệ ộ d ó ối hệ

giữ iệ ạ khí hiệ ộ ó hể h ượ hư Hình 2 1 Nghi ề hữ g

Hình 2 1 ự sinh hí trong ầu MBA hi nhiệt độ th nh đổi

Sự s giả phẩ h h iệ dạ g gi MBA ã ượ hẩ

ộ h h g hườ g he số ượ g ỉ ệ CO CO2 hoà tan (IEC 599) Ta

ó hể ượ sự ó ặ hú g khi gi g hiệ ộ h ộ gộ ộ gưỡ g kh ả g 140 0C – 150 0C T hi iệ ạ hư ể hiế ập

ộ ị h ghĩ h iệ hẩ ởi CO CO2 ó hể ượ h

g MBA ơ giả hư ộ kế ả sự O h dầ g iề kiệ

iệ ở hiệ ộ h p ké d i C h ghi ã ằ g CO CO2 ó hể

ƣợ h p hụ g gi h iệ s khi ƣợ ạ kế ả hể hiệ g sự

d ộ g gi ị ập g ƣợ

2.2.2 Các lỗi tiềm ẩn của MBA

C ỗi iề ẩ MBA ự ó hể ƣợ ph ại h h dạ g chính sau: hồ g iệ ầ g g iệ hiệ e hiệ dầ

Nhữ g ỗi ó hể d ộ h ặ hiề g h ƣợ hỉ g Bảng 2 1 Bảng 2 1 ự t ơng qu n gi á lỗi tiềm ẩn ủ MBA lự và á ngu ên nhân

The hư Bảng 2 1, ộ ại ỗi ó hể d hiề g h Điề

h iệ ph ù g ỗi ở khó kh D ó khi ậ h h hự ế hườ g hỉ

sử dụ g DGA ể hẩ ỗi ầ h hư phải kế ậ ối ù g Các kiể kh hậ hí iệ ở MBA ó hể ầ hiế ể kh h ù g ỗi tìm g h ộ h hí h hơ

T hi iệ hẩ ỗi ằ g DGA ố ể g p h g i h

ị h h ả dưỡ g ó g i ò hư ộ hiế ượ ả dưỡ g g í h g

g Với ụ í h DGA ã ở h h g ụ he hố h iệ hẩ

ỗi iề ẩ MBA ự Nó gồ hiề hữ g ghi h h g g

3 ĩ h ự hí h: phươ g ph p ỉ ệ phươ g ph p khí hí h phươ g ph p

C hử ghiệ ầ i ượ iế h h ối hữ g 1960 ại CEGB

hư g ế 1970 D e g ã ph iệ sự kh iệ giữ ỗi hiệ ỗi iệ

í h ộ h khí h ỗi ộ hệ số ỉ ệ phải ượ h ẩ L1 ươ g g

The hư h h hiệ ộ g ự họ H s e d phươ g ph p ỉ ệ R ge s

ã ượ ề 1973 ượ ải iế 1975 ồi ải iế iếp ộ ầ ữ

1977 Q hự ế g g ghiệp kiể ị h g phò g hí ghiệ h ạ ộ g h gi g í h ý h ế phươ g ph p ã ượ

hỉ h sử h h i h ẩ IEC

Phươ g ph p ỉ ệ R ge s g ả ã sử dụ g Bảng 2 5 ể hẩ ới

giá trị 1 hể hiệ gi ị hự ế ớ hơ gi ị 1 0 và giá trị 0 hể hiệ gi ị

hự ế hỏ hơ 1 0 Phươ g ph p R ge s ải iế sử dụ g 2 ả g ộ ả g ị h

ghĩ ã ộ ả g ị h ghĩ ậ hẩ hư g Bảng 2 6 và Bảng 2 7

C phươ g ph p sơ ộ sử dụ g ố ộ ỉ ệ ỉ ệ C2H6/CH4 hỉ hể hiệ

ộ phạ i hiệ ộ giới hạ sự ph h ỷ e hư g kh g ợ giúp g h

iệ ph hiệ hậ diệ ỗi D ậ g i h ẩ IEC 599 phươ g ph p ỉ ệ

R ge s ph iể hơ ị ỏ Xe phụ ụ 1 trong [4] ể iế ả hi iế

(R1) 0.1 – 1.0 0

C2H6/CH4(R4)

C2H4/C2H6(R5)

C2H2/C2H4(R2)

2.2.4 Ứng dụng của phương pháp Rogers, khí chính

Sự ghi ề phươ g ph p khí hí h ượ ắ ầ ại phò g hí ghiệ ở D e ã ó hữ g kế ậ ầ 1973 ượ ề

1974 N 1978 ộ sự s s h giữ phươ g ph p khí hí h phươ g

ph p ỉ ệ R ge s ã ượ h ại hội ghị hườ g i ở D e Người

hậ h ằ g phươ g ph p ỉ ệ ượ p ặ h iệ sử dụ g ới MBA ại

dự phò g, ò phươ g ph p khí hí h ượ sử dụ g h ế cho các MBA kín

h ặ ó ọ khí G iffi ã ư ộ kế ậ ở ộ g ề phươ g ph p khí hí h phươ g ph p ỉ ệ g dụ g ó i

Phươ g ph p khí hí h iệ ị h khí hí h h ỗi ại ỗi sử

dụ g phầ khí ề hẩ ỗi ó giải hí h õ kế ả DGA ơ sở ộ ẫ g hự ế Ví dụ: PD h s ở h p h quá trình ầ g g iệ h ế d H2 ù g ới ộ số ượ g ớ kh khí Hydro– D ó phươ g ph p khí hí h h PD h ầ g g iệ là H2

Mặ kh PD hay ầ g g iệ ó hể ph iệ ượ ế h ượ g phầ

ượ g ớ CO CO2 Có hể ó

2.2.5 Các phương pháp chẩn đoán và trải nghiệm công nghiệp khác

B ạ h phươ g ph p DGA ó ộ số ượ g ớ kiế h ề

h sẽ ượ é hư sự ỏ ỉ iế g ệ Khi h ượ g O2 và N2 ớ hơ ổ g

h khí kh ặ dù i khi ỉ số N2/O2 hỏ hơ hiề s ới 5% h ũ g ó hể ó

sự ò ỉ ó hể kế ậ ằ g ó sự ò ỉ g h ẫ kiể Nế khả g kh g ả h sự ò ỉ hệ hố g h dầ hắ hắ ó

2.2.5.2 Chẩn đoán sự mủn giấy

Chẩ s giả phẩ h gi ộ phầ ố ế ể h gi iề kiệ h iệ MBA Th g hườ g iề ượ hự hiệ ằ g h sử

dụ g ỉ ệ CO CO2 Tỉ ệ CO/CO2 ằ 3 – 10 phạ i h g hườ g h p

hậ ượ Q ắ ph IEC 599 M D80 Với phạ i “ h g hườ g” ở ượ ề 3<CO2/CO<11 và 0.07<CO/CO2<0.3

Khi ó sự hiệ ộ e ( í dụ dưới iề kiệ hồ g)

là 5-hydroxymethyl-furfural (HMF), furfuryl alcohol h ặ f f (FOL)

2-f 2-f h ặ 2-2-f 2-f deh de h ặ 2-2-furaldehyde (FAL), 5-methyl-2-2-fur2-fural (MF)

và 2- e f (AF) Mộ ượ g ớ hợp h f i ó hể ượ ạ

h gi ( e ) khi hiệ ộ ượ 120 0C Khi ượ ạ hú g ó hể ồ

ại g ộ ượ g dầ ớ MBA dó ó h ậ iệ h iệ hẩ

2.3 Các quy tắc cơ bản trong chẩn đoán lỗi MBA

T g phầ ướ h ph iể hẩ sự ố iề ẩ MBA ự

ã ượ h hậ ại ị h ề hư giải ế ượ T phầ

sẽ ắ ầ ghi phươ g ph p í ệ h ạ ể ó hể giải ế

ề T g phầ sẽ hả ậ hữ g ề ó hể ể khắ phụ ượ i “kh g ế ị h” ẫ ò ồ ại g phươ g ph p ỉ ệ

3 C h khí g dầ MBA ph ố ồ g ề Nói h kh iề kiệ

ỗi ở ũ g giố g hư ối ới ẫ khí g dầ ã

Giả hiế ầ i dễ ị h Giả hiế h h i ũ g dễ d g ể

ị h he ộ số h g hướ g dẫ hí ghiệ Như g giả hiế h h

kh g phải õ g kh g i iế ộ h hí h iề g ã ả

g hù g h dầ Mộ số ướ ó hể ượ iế h h ể ó gầ hơ ới hự

ế Mộ ướ g ố ơ ầ h dầ g i g ướ khi ẫ dầ