Nghiên cứu ứng dụng đại sô gia tử trong chẩn đoán sự cố tiềm ẩn của máy biến áp lực

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMộ c l ậ p – Tự d o – H ạ nh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên tác giả luận văn: Vũ Hoài Sơn Đề tài luận văn: Nghiên cứu ứng dụng đ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG Đ Ạ I H Ọ C KỸ TH UẬ T C Ô N G

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

THÁI NGUYÊN – NĂM 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

VŨ HOÀI SƠN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐẠI SỐ GIA TỬ TRONG CHẨN ĐOÁN

SỰ CỐ TIỀM ẨN CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC

Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS ĐỖ TRUNG HẢI TS NGUYỄN TIẾN DUY

Thái Nguyên - Năm 2019

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ộ c l ậ p – Tự d o – H ạ nh

phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn: Vũ Hoài Sơn

Đề tài luận văn: Nghiên cứu ứng dụng đại số gia tử trong chẩn đoán

sự cố tiềm ẩn của máy biến áp lực

Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Mã số:

Tác giả, Cán bộ hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày 16/6/2019 với các nội dung sau:

- Bỏ bớt tài liệu tham khảo không liên quan

- Sửa lại trang bìa

- Các ký hiệu trang 35

- Việt hóa một số bảng trang 23, 24, 43, 45

- Ý nghĩa khoa học đưa lên phần đầu của luận văn

Thái Nguyên, ngày… tháng ….năm 2019

Cán bộ hướng dẫn Tác giả luận văn

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Vũ Hoài Sơn

Sinh ngày 31 tháng 07 năm 1986

Học viên lớp cao học khoá 20 chuyên ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Trường đại học kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên

-Hiện đang công tác tại : Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu ứng dụng đại số gia tử trong

chẩn đoán sự cố tiềm ẩn của máy biến áp lực” do thầy giáo TS Đỗ Trung Hải

và TS Nguyễn Tiến Duy hướng dẫn là nghiên cứu của tôi với tất cả các tài liệu

tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng

Thái Nguyên, ngày…….tháng … năm 2019

Học viên

Vũ Hoài Sơn

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương và được sự hướng dẫn tận

tình giúp đỡ của thầy giáo TS Đỗ Trung Hải và TS Nguyễn Tiến Duy, luận văn

với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng đại số gia tử trong chẩn đoán sự cố tiềm ẩn

máy biến áp lực” đã được hoàn thành.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

Thầy giáo hướng dẫn TS Đỗ Trung Hải và TS Nguyễn Tiến Duy đã tận tình

chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Các thầy cô giáo Trường Đại học kỹthuật công nghiệp Thái Nguyên, và một số đồng nghiệp, đã quan tâm động viên,giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập để hoàn thành luận văn này

Mặc dù đã cố gắng hết sức, tuy nhiên do điều kiện thời gian và kinh nghiệmthực tế của bản thân còn ít, cho nên đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tácgiả mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn bèđồng nghiệp cho luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày……tháng……năm 2019

Tác giả luận văn

Vũ Hoài Sơn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN i

i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ vii

MỞ ĐẦU 1

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN SỰ SỐ TIỀM ẨN CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC 5

Tổng quan về máy biến áp lực 5

1.1.1 Các thông số cơ bản của máy biến áp 5

1.1.2 Thí nghiệm máy biến áp 7

Các phương pháp chẩn đoán lỗi tiềm ẩn 10

1.2.1 Kiểm tra đánh giá về điều kiện cách điện 10

1.2.2 Giám sát trực tuyến sự phóng điện một phần – PD 11

1.2.3 Phân tích độ khí hoà tan trong dầu (DGA) 12

Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA trên cơ sở DGA 14

1.3.1 Đặc tính sinh khí 14

1.3.2 Các lỗi tiềm ẩn của MBA 15

1.3.3 Chẩn đoán lỗi dựa trên phương pháp tỉ lệ 18

Đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp dựa trên DGA 23

Kết luận chương 23 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ CHẨN ĐOÁN LỖI THEO ĐẠI SỐ GIA TỬ 24

Tổng quan về đại số gia tử và suy luận xấp xỉ 24

2.1.1 Cấu trúc đại số gia tử 24

2.1.2 Một số tính chất trong đại số gia tử 25

2.1.3 Các hàm đo trên đại số gia tử 28

2.1.4 Biến ngôn ngữ 30

2.1.5 Suy luận xấp xỉ 31

Thiết kế hệ chẩn đoán lỗi 35

2.2.1 Xây dựng mô hình chẩn đoán mới theo đại số gia tử 36

2.2.2 Thiết kế thuật toán cho mô hình chẩn đoán 43

Kết luận chương 45

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG 46

Giới thiệu về công cụ, môi trường lập trình 46

Kết quả mô phỏng 47

3.2.1 Giao diện chính của chương trình 48

3.2.2 Chức năng chẩn đoán 49

3.2.3 Chức năng tra cứu 51

3.2.4 Chức năng in báo cáo 53

Kết luận chương 53

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC: MỘT SỐ MODUL CHÍNH CỦA CHƯƠNG TRÌNH 57

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DGA Dissolved Gas AnalysisHFCT High Frequency Current TransformerIEC International Electrotechnical CommissionLRBS Linguistic Rule Base System

MBA Máy biến áp

PD Partial DischargeTOGAS Transformer Oil Gas Analysis System

SQL Structured Query Language

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN htt p : / / l r c tnu.edu.vn

t p : / / l r c tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 1 Bảng tiêu chuẩn của dầu MBA 10

Bảng 1 2 Các lỗi MBA và nguyên nhân gây ra 15

Bảng 1 3 Định nghĩa tỉ lệ và phương pháp tỉ lệ 18

Bảng 1 4 Phương pháp hệ số tỉ lệ Dornenburg 18

Bảng 1 5 Giá trị giới hạn L1 của Dornenburg 19

Bảng 1 6 Bảng chẩn đoán gốc của phương pháp tỉ lệ Rogers 19

Bảng 1 7 Mã định nghĩa của phương pháp tỉ lệ Rogers đã cải tiến 20

Bảng 1 8 Chẩn đoán theo phương pháp tỉ lệ Rogers đã cải tiến 20

Bảng 1 9 Tỉ lệ các thành phần khí và các lỗi tương ứng theo IEC-60599 (2015) 21

Bảng 1 10 Mã của các tỉ số theo từng khoảng giá trị 22

Bảng 1 11 Bảng luật chuẩn đoán lỗi theo mã quy ước 22

Bảng 2 1 Bảng luật chẩn đoán cho 8 lỗi được viết lại theo nhãn ngôn ngữ 42

Bảng 2 2 Ngưỡng L1 theo IEC-599 43

Bảng 2 3 Tính toán độ tin cậy kết luận của các luật chẩn đoán mờ 44

t p : / / l r c tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 1 1 Các cuộn dây phía 110 kV mới 16

Hình 1 2 Phóng điện đánh thủng cách điện chưa biến dạng vòng dây 16

Hình 1 3 Phóng điện đánh thủng cách điện và biến dạng vòng dây 17

Hình 2 1 Sơ đồ bộ suy luận xấp xỉ theo tiếp cận fuzzy logic 34

Hình 2 2 Xây dựng hàm thuộc giữa 2 giá trị ngữ nghĩa có điểm “đặc trưng” 37

Hình 2 3 Tập mờ cho các tỉ số 40

Hình 3 1 Visual Studio 2013 Ultimate 46

Hình 3 2 Bảng cơ sở dữ liệu 47

Hình 3 3 Giao diện chính của chương trình 49

Hình 3 4 Nhập số liệu để thực hiện chức năng chẩn đoán 50

Hình 3 5 Kết quả chẩn đoán sau khi nhập số liệu 50

Hình 3 6 Tra cứu lịch sử chẩn đoán 51

Hình 3 7 Danh sách lịch sử chẩn đoán 52

Hình 3 8 Chi tiết kết quả tra cứu 53

Chẩn đoán sự cố tiềm ẩn của MBA lực trong hệ thống điện là một vấn đề đãđược nhiều nhà khoa học quan tâm Để có thể đưa ra được thông tin về các lỗi (lỗitiềm ẩn) có thể xảy ra trong tương lai của MBA, trong một số công trình đã đưa racác phương pháp chẩn đoán dựa trên phân tích lượng khí hoà tan trong dầu Ngoài racòn có các phương pháp chẩn đoán dựa trên đáp ứng phổ tần MBA, chẩn đoán dựatrên độ rung của MBA Phương pháp sắc ký khí với phân tích khí hoà tan trong dầu[1] cần thiết phải có những thiết bị đo chuyên dụng và đòi hỏi độ chính xác cao Dựatrên những kỹ thuật này, đã có nhiều kỹ thuật hiện đại cho phép chẩn đoán tốt hơn

Error! Reference source not found., tuy nhiên một điểm chung của các phương p

háp này là phải dựa trên các kỹ thuật đo đạc chính xác Vì vậy, kết quả chẩn đoáncũng phụ thuộc nhiều vào độ chính xác kết của của các phép đo Một phương phápchẩn đoán khác có thể kế thừa được tri thức chuyên gia dưới dạng luật thống kê đã

được giới thiệu Error! Reference source not found., Error! Reference source not

fo und Phương pháp này được phát triển dựa trên sử dụng mạng neural nhân tạo.

Để có được kết quả chẩn đoán chính xác, theo phương pháp sử dụng mạng neuralcần phải có bộ dữ liệu thực nghiệm “đủ lớn” để huấn luyện mạng và lựa chọn đượcmột cấu trúc mạng hợp lí Thực tế cho thấy, theo tiếp cận này có rất nhiều cấu trúcmạng có thể được lựa chọn với những kết quả chẩn đoán khác nhau Thời gian huấnluyện mạng lớn cũng là một nhược điểm của phương pháp này Ngoài ra, các

phương pháp sử dụng fuzzy logic, mờ-neural cũng được đề xuất Error! Reference

t p : / / l r c tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

source not f ound., Error! Reference source not found., Error! Reference source not found

t p : / / l r c tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

Điểm chung của các phương pháp này đó là kế thừa được tri thức chuyên gia trên cơ

sở hệ luật

Ở Việt Nam, các hệ hỗ trợ quyết định dựa trên trí tuệ nhân tạo được phát triểntrên cở sở sử dụng tri thức chuyên gia như hệ chuyên gia, mạng neural, fuzzy logic,v.v cũng dần được phát triển rộng rãi Có thể thấy một số nghiên cứu đã được công

bố như ứng dụng hệ mờ [2], mạng neureal [3], hệ chuyên gia [4], hay kết hợp hệchuyên gia, mạng neural và fuzzy logic để phát triển hệ chẩn đoán sự cố tiềm ẩnMBA [5] - [10] Điểm chung của các nghiên cứu này đó là có sử dụng hệ tri thứcchuyên gia Tuy nhiên, việc nghiên cứu tìm kiếm các phương pháp mới hiệu quảhơn luôn là đòi hỏi của quá trình phát triển

Đại số gia tử đã được phát triển để mô hình hoá ngữ nghĩa dựa trên thứ tự của

các từ ngôn ngữ (giá trị ngôn ngữ) của các biến ngôn ngữ Error! Reference source

n ot found., Error! Reference source not found Từ quan hệ thứ tự tự nhiên của

ngữ nghĩa đó, N.C.Ho & W.Wechler Error! Reference source not found đã xây

dựng một cấu trúc đại số gọi là đại số gia tử (HA – Hedge Algebra) cho phép tínhtoán giá trị ngữ nghĩa trên miền của biến ngôn ngữ Từ đó, giải bài toán lập luận dựatrên HA có thể vượt qua khó khăn của logic mờ và cho phép giải các bài toán suyluận xấp xỉ cho kết quả tốt hơn Đã có nhiều ứng dụng của HA như bài toán quyết

định mờ [11], lập luận xấp xỉ dựa trên giá trị định lượng ngữ nghĩa Error!

Reference source not found., Error! Reference source not found., Error! Reference source not found

Vì vậy, dưới sự định hướng của các thầy hướng dẫn, em xin lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng đại số gia tử trong chẩn đoán sự cố tiềm ẩn của máy biến áplực” làm đề tài nghiên cứu luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Mục tiêu: Phân tích được cơ sở dữ liệu và các dấu hiệu nhận biết để phát

hiện và chẩn đoán được chính xác các sự cố (tiềm ẩn) của MBA lực Nghiên cứu đềxuất cấu trúc chẩn đoán sự cố tiềm ẩn của MBA lực dựa trên đại số gia tử

t p : / / l r c tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

- Đối tượng nghiên cứu là: Các phương pháp chẩn đoán của MBA lực trong

các trạm biến áp hạ thế Nghiên cứu về lý thuyết đại số gia tử, hệ chuyên gia và suyluận xấp xỉ

- Về phạm vi nghiên cứu: Giới hạn công suất MBA từ 50KVA đến 2000 KVA.

Phương pháp nghiên cứu

- Tìm hiểu về các lỗi thường xảy ra đối với MBA lực khi vận hành trong hệthống điện Nghiên cứu về quá trình chẩn đoán, cơ sở lý thuyết và các phương phápchẩn đoán Tìm hiểu những kết quả nghiên cứu trước đây đã được công bố trong vàngoài nước về chẩn đoán sự cố MBA Đặc biệt, tìm hiểu về phương pháp chẩn đoán

sự cố MBA dựa trên phân tích khí hoà tan (DGA - Dissolved Gas Analysis) Đánhgiá ưu nhược điểm của phương pháp Đề xuất mô hình lập luận xấp xỉ mới cho hệchẩn đoán theo tiếp cận đại số gia tử Trao đổi với các chuyên gia thí nghiệm điện

- Cài đặt phần mềm dựa trên thuật toán đã được thiết kế; Kiểm nghiệm trên dữliệu thực tế và hiệu chỉnh phần mềm

Những nội dung nghiên cứu chính và bố cục luận văn

Dự kiến nội dung báo cáo của luận văn gồm: phần mở đầu, 3 chương chính,phần kết luận và tài liệu tham khảo Bố cục được trình bày như sau:

Phần mở đầu: Nêu lý do chọn đề tài, tính cấp thiết và hướng nghiên cứu chính CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN SỰ SỐ TIỀM ẨN CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC

Nội dung trọng tâm của chương là nghiên cứu về: Các lỗi thường xảy ra đốivới MBA lực khi vận hành trong hệ thống điện; Quá trình chẩn đoán, cơ sở lý thuyết

và các phương pháp chẩn đoán; Những kết quả nghiên cứu trước đây đã được công

bố về chẩn đoán sự cố MBA; Phương pháp chẩn đoán sự cố MBA dựa trên phântích khí hoà tan Đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ CHẨN ĐOÁN LỖI THEO ĐẠI SỐ GIA TỬ

t p : / / l r c tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

Nội dung trọng tâm của chương là nghiên cứu tổng quan về lý thuyết đại số gia

tử, suy luận xấp xỉ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng trong các hệ chuyên gia Xâydựng mô hình mờ cho hệ chẩn đoán dựa trên tiêu chuẩn chẩn đoán IEC-599 với kếtquả phân tích DGA bằng một bộ suy luận mờ theo tiếp cận đại số gia tử Thiết kếthuật toán chi tiết cho mô hình mờ trên

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG

Nội dung trọng tâm của chương là cài đặt phần mềm chẩn đoán chạy trên môitrường web dựa trên thuật toán đã thiết kế trong chương 2; Kiểm nghiệm thuật toánchẩn đoán sự cố tiềm ẩn MBA với những bộ dữ liệu thực tế và hiệu chỉnh phầnmềm

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

- Về ý nghĩa khoa học: Học viên thực hiện đề tài đã nghiên cứu các phương

pháp chẩn đoán dựa trên kết quả của kỹ thuật DGA như Dornembug, Roger và tiêuchuẩn IEC-599; Tìm hiểm các kết quả nghiên cứu về chẩn đoán đã được các tác giảquốc tế công bố; Phân tích những ưu điểm, tồn tại của các kết quả nói trên Từ đó đã

đề xuất một mô hình chẩn đoán theo tiếp cận Fuzzy logic với sự thiết kế các hàmthuộc là phù hợp với thực tế Mô hình chẩn đoán đã được thiết kế cụ thể thành thuậttoán hoàn chỉnh để trở thành một phần mềm hệ chuyên gia trong chẩn đoán sự sốtiềm ẩn của MBA lực

- Về ý nghĩa thực tiễn: Với thuật toán chẩn đoán được thiết kế, phần mềm đã

được cài đặt hoàn chỉnh chạy trên môi trường web Phầm mềm đã được kiểm thửvới nhiều bộ dữ liệu thực tế và đã có những hiệu chỉnh cần thiết để kết quả chẩnđoán trở nên tin cậy hơn Sản phẩm phần mềm này hoàn toàn có thể áp dụng trongthực tế đối với công tác thí nghiệm nghiệm MBA tại các Công ty, Trung tâm thínghiệm điện

t p : / / l r c tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN

SỰ SỐ TIỀM ẨN CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC

Nội dung trọng tâm của chương là nghiên cứu về: Các lỗi thường xảy ra đốivới MBA lực khi vận hành trong hệ thống điện; Quá trình chẩn đoán, cơ sở lý thuyết

và các phương pháp chẩn đoán; Những kết quả nghiên cứu trước đây đã được công

bố về chẩn đoán sự cố MBA; Phương pháp chẩn đoán sự cố MBA dựa trên phântích khí hoà tan Đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp Nội dung được thểhiện bằng

các mục sau

Tổng quan về máy biến áp lực

Như ta đã biết điện năng là loại năng lượng được sử dụng rộng rãi trong sảnxuất và đời sống, việc điện khí hoá công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải vàcác ngành kinh tế khác đòi hỏi phải có thiết bị khác nhau Việc truyền tải điện năng

từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện và trạm biến áp(trạm biến áp giảm áp ở cuối đường dây cho phù hợp với điện áp của phụ tải tiêuthụ) Từ đó ta cũng thấy rõ MBA chỉ làm nhiệm vụ thay đổi cấp điện áp, hoặc phânphối năng lượng chứ không phải là chuyển hoá năng lượng

Hiện nay ngành chế tạo MBA của nước ta đã sản xuất được nhiều chủng loạiMBA khác nhau, trước khi đưa MBA đưa vào vận hành đều phải thí nghiệm nghiệmthu, nhằm xác định chất lượng của MBA thông qua các thông số kỹ thuật

1.1.1 Các thông số cơ bản của máy biến áp

Các thông số định mức được ghi trên các máy, các thông số khác được nhà chếtạo ghi trong lý lịch máy Cụ thể từng thông số như sau

Điện áp thứ cấp định mức: là điện áp của dây quấn thứ cấp khi MBA không tải

và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức

Đối với MBA 3 pha:

d) Tần số định mức: Tần số công nghiệp 50Hz

- Ký hiệu: fđm

- Đơn vị tính: Hz

e) Điện áp ngắn mạch của MBA

- Là điện áp đo được khi ngắn mạch một phía của cuộn dây sao cho dòng điện đạt giá trị định mức đối với MBA hai cuộn dây, ta có: Ucao-hạ

- 3 giá trị điện áp ngắn mạch với 3 cặp cuộn dây: Cao–Hạ; Cao–Trung; Trung–

- Điện áp ngắn mạch tính theo % (Uk %)

f) Dòng điện không tải I 0 (A)

Dòng điện không tải là giá trị hiệu dụng của dòng điện đi qua cuộn dây, khiđiện áp điện áp đặt vào cuộn dây đó là định mức với tần số định mức còn các cuộndây khác để hở mạch, dòng điện này còn gọi là dòng từ hoá

g) Tổn hao không tải

Là công suất tác dụng bị hấp thụ khi không có tải đi qua cuộn dây Tổn haonày còn gọi là tổn hao sắt Đơn vị (kW) ký hiệu P0

h) Tổn hao ngắn mạch

Là phần công suất tác dụng bị hấp thụ trong dây quấn MBA khi có dòng tải điqua cuộn dây Khi có dòng điện định mức đi qua các cực của một trong các cuộndây, còn các cực của cuộn dây kia nối tắt lại Nếu có các cuộn dây khác thì các cuộndây này để hở mạch (IEC.76.1)

1.1.2 Thí nghiệm máy biến áp

Việc thí nghiệm MBA để xác định tình trạng các thành phần và sự làm việc củaMBA

a) Kiểm tra tổng thể bên ngoài

- Sứ không bị sứt mẻ

- Gioăng không dò dầu, hạt chống ẩm không đổi mầu

- Hệ thống quạt gió tốt, mức dầu đủ

- Các chi tiết được lắp đặt đúng thiết kế Các thông số của MBA phù hợp với tài liệu

b) Thí nghiệm không tải

Mục đích: xác định tình trạng cuộn dây và lõi thép có bị chạm chập, xê dịchhoặc mạch từ bị xô, bu lông không ép chặt, chất lượng lõi thép xấu Thí nghiệmkhông tải là hạng mục kiểm tra đầu tiên trước khi tiến hành thí nghiệm các hạngmục để tránh từ dư trong mạch từ khi nạp dòng điện một chiều Kết quả đo được sovới số liệu xuất xưởng hoặc giá trị cho trên mác máy Nếu kết quả đo không bìnhthường ta cần tìm lý do như khử từ và tiến hành thí nghiệm tỷ số biến và đo trênđiện trở một chiều để kết luận chính xác

c) Đo điện trở cách điện và hệ số hấp thụ cuộn dây máy biến áp

Đây là chỉ tiêu để đánh giá tình trạng cách điện của các cuộn dây thông qua trị

số của điện trở R60” và R15” Giá trị R60” phải đáp ứng được với cấp điện áp mà nólàm việc Giá trị điện trở cách điện yêu cầu phụ thuộc vào thông số của nhà chế tạo

- Với thiết bị dùng để đo điện trở cách điện dùng mêgôm 2500V hoặc 5000V.Các cuộn dây được nối tắt và nối đất ít nhất 5 phút để phóng hết điện tích gây sai sốđo

- Đo điện trở cách giữa các cuôn dây với nhau, giữa các cuộn dây với vỏ, vànối vỏ với đất

d) Đo điện trở một chiều các cuộn dây

Mục đích:

- Xác định tình trạng nguyên vẹn của cuộn dây, tiếp xúc mối hàn, mối nối, tiếp xúc các dao lựa chọn của bộ chuyển nấc

- Quá trình thực hiện phép đo được tiến hành ở tất cả các cuộn dây cao áp,trung áp, hạ áp và ở các nhánh của cuộn dây, ở tất cả các pha.

- Với MBA có các thiết bị chuyển mạch ta phải đo ở tất cả các nấc

Kết quả đo cho ta biết được các đầu phân nhánh đưa ra có đúng hay không

e) Kiểm tra tỷ số biến

Mục đích: Xác định số vòng quấn của cuộn dây ở tất cả các nấc phân áp Kếthợp với các chỉ tiêu khác xác định chạm chập vòng dây Xác định điện áp cuộn cao

áp và cuộn hạ áp

f) Kiểm tra tổ nối dây

Tổ nối dây là góc lệch pha giữa điện áp dây (hoặc điện áp pha) cuộn dây bêncao áp so với điện áp dây (điện áp pha) cuộn dây bên hạ áp cùng tên

Ký hiệu:

- Đầu dây cao áp ABC cuối là XYZ

- Đầu dây hạ áp abc cuối là xyz

Tổ đấu dây của MBA là một trong những điều kiện đưa MBA vào vận hànhsong song Để xác định tổ đấu dây có đúng với ký hiệu ghi trên mác máy hay không,

ta có thể dùng thiết bị chuyên dụng TETTEX-2793 để đo hoặc dùng phương phápxung một chiều 3 trị số Việc xác định tổ đấu dây còn làm cơ sở cho việc đấu đúng

sơ đồ bảo vệ MBA

g) Thí nghiệm dầu cách điện

Nhiệm vụ của dầu trong MBA là cách điện và làm mát Tiêu chuẩn của dầuMBA như trong Bảng 1 1

Thí nghiệm dầu MBA: để đảm bảo vận hành an toàn của MBA ta phải kiểm trachất lượng của dầu thông qua các hạng mục Đo điện áp phóng điện đánh thủng, đogóc tổn hao điện môi ở 90oC

Bảng 1 1 Bảng tiêu chuẩn của dầu MBA

- Đo góc tổn hao điện môi phản ánh phẩm chất cách điện của cuộn dây

- Thí nghiệm máy biến dòng lắp sẵn ở MBA

- Kiểm tra đồ thị vòng bộ điều chỉnh biến áp

- Thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp

Các phương pháp chẩn đoán lỗi tiềm ẩn

Mối quan tâm chính về các lỗi tiềm ẩn của MBA lực là sự suy giảm phẩm chấtcủa hệ thống cách điện Điều này có thể dẫn đến vấn đề là hệ thống cách điện sẽ bịđánh thủng bởi xung dòng điện (các lực điện động trên cuộn dây) hay quá điện áp.Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA là gắn liền với việc đánh giá các điều kiện cách điệncủa các vật liệu cách điện trong MBA Việc đánh giá có thể được thực hiện mộtcách trực tiếp bằng thử cách định hoặc đánh giá gián tiếp qua các phương pháp khácnhau

1.2.1 Kiểm tra đánh giá về điều kiện cách điện

Kiểm tra đánh giá về điều kiện cách điện chủ yếu muốn nói tới các kiểm traoff- line định kỳ, bao gồm việc đo điện trở cách điện (IR), hệ số tổn hao chất điệnmôi (DLF), sự phân cực hoá bề mặt (IP) có sử dụng IR bất thường và tần số phântán của điện dung, hệ số xoay (TP), điện trở cuộn dây, điện trở cọc tiếp địa (CGR)

và một số kiểm tra khác Các kiểm tra trên được ứng dụng cho toàn bộ MBA và đó

là sự đo đạc chính với điều kiện cách điện Chúng có thể cho thấy một số vấn đề về

tình trạng MBA nhưng có thể không tìm được lỗi tiềm ẩn Các kiểm tra khác vềgiấy hay mẫu

bìa cách điện được lấy từ MBA Những kiểm tra trên bao gồm việc đo đạc độpolyme hoá (DP) và sức căng (TS) Một số phương pháp mới có liên quan như việcphân tích mầu sắc của dầu cách điện, đo đạc phổ phân cực bề mặt ISP nhờ sử dụngđiện áp phản hồi (RV) và các kỹ thuật hoá phân tích cũng được sử dụng với cùngmục đích Các kỹ thuật kiểm tra mà phải can thiệp vào bên trong MBA là khôngthuận lợi bởi vì quá trình lấy mẫu có thể gây nguy hiểm cho tình trạng nguyên vẹncủa hệ thống cách điện, nhưng cũng có thể là cần thiết với những MBA đã quá cũ.Các phương pháp kiểm định tối ưu nhất cho việc đánh giá sự cách điện củaMBA lực là các dạng on-line (trực tuyến), bao gồm việc giám sát phóng điện mộtphần (PD – partial discharge) và phân tích độ hoà tan khí trong Các kiểm định trựctuyến này cũng là các phương pháp chính trong chẩn đoán các lỗi tiềm ẩn.

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

PD được tạo ra bởi các tình trạng lỗi có liên quan tới độ ẩm, các lỗ hổng trongcác chất cách điện đặc, các phần tử kim loại và các bong bóng khí Thậm chí có thểgây ra phá hỏng chất điện môi Một sự gia tăng đáng kể mức PD và trong hệ số giatăng của hoạt động PD có thể cho biết một dấu hiệu sớm về một lỗi tiềm ẩn

Các phương pháp giám sát PD trực tuyến thường rơi vào hai dạng: Phươngpháp điện và phương pháp âm Theo như cách sử dụng cảm biến, cả hai dạng trên lạiđược phân vào hai dạng nhỏ hơn: giám sát không xâm nhập và giám sát xâm nhập(xâm nhập ở đây chỉ đến sự can thiệp vào bên trong MBA) Việc giám sát khôngxâm nhập sử dụng các cảm biến được gắn ở bên ngoài MBA như là mắc thêm tụ,các biến dòng tần số cao, đồng hồ gia tốc kiểu áp lực, v.v

Điều kiện xâm nhập phải đặt các cảm biến PD vào trong MBA do vậy sự canthiệp này sẽ gây ra nguy hiểm tới các bộ phận trong MBA và tốn kém hơn Vì các lý

do an toàn, người ta thường sử dụng các cảm biến sợi quang hơn so với các loại cảmbiến khác khi giám sát PD kiểu xâm nhập

Trong việc giám sát PD dạng điện, dòng điện xung PD thường được đo trựctiếp thông qua một mạch điện dung hoặc một máy biến dòng tần số cao (HFCT -high

frequency current transformer) Các tụ nối có thể là một tụ tách điện áp cao của free được đặt cạnh tải đầu ra của MBA hoặc sự dụng các tụ lót một cách tực tiếp.Vấn đề chính với việc giám sát PD dạng điện là sự xuất hiện tượng giao thoa Giảiquyết điều này có thể bao gồm các thuật toán rất phức tạp và không phải lúc nàocũng giải quyết được trong các ứng dụng thực tiễn.

PD-Giám sát PD âm đã được tập trung nghiên cứu trong cả lĩnh vực học thuật vàthực tiễn trong công nghiệp qua nhiều năm Động lực thúc đẩy cho hướng nghiêncứu này là lợi ích có thể nhận được thông qua các PD chính xác cục bộ Đã có rấtnhiều các nghiên cứu trên lý thuyết về các nguyên lý PD cục bộ và một số hệ thống

đã được phát triển với mục đích này Các ứng dụng đã chỉ ra cho thấy vẫn có cácnguyên nhân gây khó khăn cho việc giải thích của các kết quả và chúng yêu cầuphải được nghiên cứu đầy đủ ý nghĩa hơn

Ví dụ: Vận tốc âm bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt độ dầu,khí và nước chứa trong dầu, tần số sóng mang của tín hiệu âm Việc sử dụng một giátrị hằng số trong bài toán của hàm PD cục bộ có thể cho kết quả rất sơ lược Một vấn

đề lớn đối với giám sát PD là kết quả Hiện tại chưa có các quy luật chung nào cóthể tương quan về trạng thái của biến áp với các hoạt động của PD hoặc thậm chíviệc phân lớp các hoạt động của PD một cách rõ ràng cũng chưa có Việc chỉ sửdụng một tham số là một giá trị giới hạn mức PD mang tính kinh nghiệm Dườngnhư có thể chấp nhận được đối với giá trị này vì nó không được chỉ ra trong bất cứtiêu chuẩn nhà nước nào

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

Một kỹ thuật mang tính thành công hơn trong việc chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trựctuyến là phân tích độ hoà tan khí trong dầu Phân tích khí hoà tan trong dầu củaMBA là nhằm mục đích sớm phát hiện ra sự quá nhiệt cục bộ, sự phóng điện ở mức

độ thấp Sự phát triển các quá trình này sẽ dẫn đến sự cố Sự cố phát triển trong thời

kỳ này không phát hiện được bằng rơle ga Một lượng nhỏ các khí hình thành liêntục thông qua quá trình phân huỷ nhỏ trong dầu hoặc trong cách điện cứng Đểphân tích khí

hoà tan trong dầu MBA sử dụng hệ thống máy phân tích gọi là TOGAS(Transformer Oil Gas Analysis System) Từ kết quả phân tích khí hoà tan trong dầuMBA ta có thể chẩn đoán được các dạng hư hỏng của MBA (theo IEC 599) Việcphân tích DGA khi không cần phải ngắt nguồn điện MBA hay còn gọi là phươngpháp “online” hay trực tuyến Loại phân tích này bao gồm DGA thông thường, đó làdựa trên cơ sở việc lấy mẫu dầu định kỳ và kỹ thuật hiện đại của việc giám sát khítrực tuyến.

DGA thông thường đã được thực hiện trong một số năm và đã đạt được nhữngthành công to lớn so với các kỹ thuật khác Lý do chính của thành công này là quátrình lấy mẫu và phân tích mẫu là đơn giản và rẻ tiền, dễ dàng chuẩn hoá Rất nhiềuthực nghiệm đã được tiến hành từ quá trình này và nhiều tiêu chuẩn DGA đã đượcthiết lập: IEC 599, IEC 599R, C57.104, v.v Các khí được chuẩn hoá chủ yếu đãđược xác định là hydrohen (H2), methane (CH4), ethane (C2H6), ethylene (C2H4),acetylene (C2H2), CO và CO2

Tuy nhiên có một vấn đề quan trọng trong các phương pháp DGA thôngthường đó là mức độ tin cậy vào kết quả Khi các MBA khác nhau về kích thước,cấu trúc, nhà sản xuất, chế độ tải và lịch sử bảo dưỡng cũng có thể có các đặc tínhkhí khác biệt, chúng cần phải được xem xét một cách riêng biệt trong hầu hết cáctrường hợp Do vậy DGA thường được coi là “kinh nghiệm” chứ không phải là khoahọc

Việc giám sát khí trong dầu trực tuyến đã sớm xuất hiện ngay sau khi kỹ thuậtDGA được công bố Rất nhiều nghiên cứu thời kỳ đầu và các sản phẩm mang tínhthương mại sau này cũng được công bố Một số các giám sát chỉ tập trung vào H2trong khi một số khác thì tập trung vào nhiều loại khí khác nữa Một lợi ích củagiám sát trực tuyến là việc đo lường liên tục một hoặc nhiều loại khí do vậy bất cứnhững thông tin cần thiết nào cho việc giám sát lỗi tiềm ẩn cũng có thể dễ dàng thunhận được

Các vấn đề liên quan tới những sự giám sát này là sự chọn lựa và tính bềnvững của các màng lọc phần tử khí, phạm vi đo lường và tính chất cách điện Tínhchọn lựa thể hiện ở những kỹ năng lọc cho phép các loại khí nhất định xuyên qua và

ngăn cản các khí còn lại Khả năng lựa chọn kém sẽ cho độ chính xác đo lường thấphơn.

Các màng lọc không bền sẽ bị phá hỏng nhanh hơn, đặc biệt là dưới các điều kiệnlàm việc có nhiệt độ thay đổi lớn như giữa mùa hè và mùa đông thậm chí là giữangày và đêm Thông tin tại các điểm giám sát là các đại lượng không điện, trong khicác đầu đọc của thiết bị đo lại chứa đựng các mạch điện Các mạch này thực chất làcác mạch chuyển đổi và thường có đặc tính chuyển đổi là tuyến tính hoặc phi tuyến.

Độ chính xác của máy đo còn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, của môi trường làmviệc

Nói chung phạm vi đo lường và khả năng cách điện của thiết bị giám sát trựctuyến đôi khi còn sai lệch so với các kiểm định thực nghiệm bằng phương phápkhác Với các bộ giám sát thế hệ mới, khoảng cách này đang được thu hẹp Trongmọi lý do, bộ giám sát trực tuyến được sử dụng như một công cụ kiểm tra để xácđịnh ban đầu các lỗi bất thường có thể có Việc chẩn đoán lỗi một cách chi tiết sau

đó đã chuyển sang DGA thông thường

Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA trên cơ sở DGA

1.3.1 Đặc tính sinh khí

Phân tích khí hoà tan trong dầu của MBA là nhằm mục đích sớm phát hiện ra

sự quá nhiệt cục bộ, sự phóng điện ở mức độ thấp v.v Để phân tích khí hoà tantrong dầu MBA sử dụng hệ thống máy phân tích gọi là TOGAS (Transformer OilGas Analysis System) Từ kết quả phân tích khí hoà tan trong dầu MBA ta có thểchẩn đoán được các dạng hư hỏng của MBA Việc phân tích DGA khi không cầnphải ngắt nguồn điện MBA hay còn gọi là phương pháp “online” hay trực tuyến.Loại phân tích này bao gồm DGA thông thường, đó là dựa trên cơ sở việc lấy mẫudầu định kỳ và kỹ thuật hiện đại của việc giám sát khí trực tuyến

Dưới tác dụng của điện và nhiệt, phần tử hydro–cacbon (�– ��) của khoángdầu có thể bị phân huỷ thành dạng hydrogen và các mảnh �– ��, các mảnh này

có thể kết hợp với nhau để tạo ra các khí là hydrohen (�2), methane (���4),ethane (��2�6), ethylene (��2�4), acetylene (��2�2), 𝐶� và ���2.Lượng khí của mỗi chất khí riêng biệt phụ thuộc vào nhiệt độ ở lân cận điểm chịutác dụng Nhiều nhà nghiên cứu đã đề xuất các phương pháp khác nhau để dựđoán lỗi tiềm ẩn trong MBA như tỉ số

Dornenberg, tỉ số Roger, phương pháp khí chính, tiêu chuẩn IEC-599.

1.3.2 Các lỗi tiềm ẩn của MBA

Các lỗi tiềm ẩn của MBA lực có thể được phân loại thành các dạng chính sau:

hồ quang điện, vầng quang điện hay phóng điện cục bộ, quá nhiệt của xenlulo, quánhiệt của dầu Mức năng lượng do các sự cố này gây ra xếp theo thứ tự từ cao đếnthấp như sau: hồ quang  quá nhiệt  vầng quang Những lỗi này có thể domột

hoặc nhiều nguyên nhân khác nhau được chỉ ra trong Bảng 1 2.

Bảng 1 2 Các lỗi MBA và nguyên nhân gây ra

Nguyên nhân

Các lỗi Hồ

quang điện

Vầng quang điện

Quá nhiệt của xenlulo

Quá nhiệt của dầu

Nước tự do hoặc độ ẩm quá giới hạn trong

Lỏng mặt bích, miếng đệm, lõi tiếp địa, lõi

Hình 1 1 Các cuộn dây phía 110 kV mới

Hình 1 1 là một số hình ảnh cuộn dây 110 kV còn mới nguyên Chúng đangtrong quá trình kiểm tra tổng thể về các thông số cách điện, độ vững chắc cơ học,v.v trước khi đưa vào sử dụng

Hình 1 2 Phóng điện đánh thủng cách điện chưa biến dạng vòng dây

Hình 1 2 là sự cố phóng điện gây chập cháy và chưa có sự biến dạng cơ họcvòng dây Tuy nhiên đây là trạng thái sự cố khá nghiêm trọng Máy biến áp trongtình trạng này là không thể tiếp tục làm việc.

Hình 1 3 Phóng điện đánh thủng cách điện và biến dạng vòng dây

Hình 1 3 cho thấy sự phóng điện gây chập cháy và biến dạng cơ học một sốvòng dây Đây là trạng thái sự cố rất nghiêm trọng Máy biến áp trong tình trạng này

là không thể tiếp tục làm việc mà phải được khắc phục

Theo như Bảng 1 2, một loại lỗi có thể do nhiều nguyên nhân Điều này làm

cho việc phân vùng lỗi trở nên rất khó khăn Do đó, khi vận hành thực tế thường chỉ

sử dụng DGA để chẩn đoán lỗi ban đầu chứ chưa phải là kết luận cuối cùng Cáckiểm tra khác và thậm chí việc mở MBA có thể là cần thiết để khoanh vùng lỗi vàtìm nguyên nhân một cách chính xác hơn

Tuy nhiên, việc chẩn đoán lỗi bằng DGA là đủ tốt để cung cấp thông tin cholịch trình bảo dưỡng và đóng vai trò như một chiến lược bảo dưỡng mang tính ngănngừa Với mục đích này, DGA đã trở thành công cụ then chốt cho việc chẩn đoán lỗitiềm ẩn của MBA lực Nó bao gồm rất nhiều những nghiên cứu thành công trong 3

lĩnh vực chính: phương pháp tỉ lệ, phương pháp khí chính và các phương pháp thôngminh nhân tạo cơ bản.

1.3.3 Chẩn đoán lỗi dựa trên phương pháp tỉ lệ

Các phương pháp tỉ lệ sử dụng tỉ lệ khí hoà tan là cơ sở chính của việc chẩn

đoán lỗi 5 hệ số tỉ lệ mang tính truyền thống được sử dụng như Bảng 1 3.

và C2H6 4 hệ số tỉ lệ và các giá trị chẩn đoán của chúng được chỉ ra trên Bảng 1 4.Các phương pháp thường là chưa đủ để kết luận ngay và phải trải qua nhiều lầnkiểm tra trước khi đi tới kết luận cuối cùng

Các giá trị nhận được của L1 được ghi lại như trong Bảng 1 5.

Bảng 1 5 Giá trị giới hạn L1 của Dornenburg

L1 Giới

b) Phương pháp Rogers

Theo như mô hình nhiệt động lực học của Hastead, phương pháp tỉ lệ Rogers

đã được đề xuất năm 1973 và được cải tiến năm 1975, rồi cải tiến tiếp một lần nữavào năm 1977 Qua thực tế và trong công nghiệp, các kiểm định trong phòng thínghiệm và các hoạt động đánh giá mang tính lý thuyết, phương pháp này đã đượcchỉnh sửa thành tiêu chuẩn IEC

Bảng 1 6 Bảng chẩn đoán gốc của phương pháp tỉ lệ Rogers

CH4/H2 C2H6/CH4 C2H4/C2H6 C2H2/C2H4 Chẩn đoán

Nếu CH4/H2  0.1 → phóngđiện từng phần, hoặc biến chấtthông thường

Phương pháp tỉ lệ Rogers nguyên bản đã sử dụng Bảng 1 6 để chẩn đoán với

giá trị 1 thể hiện các giá trị thực tế lớn hơn giá trị 1.0 và giá trị 0 thể hiện giá trị thực

tế nhỏ hơn 1.0 Phương pháp Rogers cải tiến sử dụng 2 bảng, một bảng định nghĩa

mã và một bảng định nghĩa luật chẩn đoán như trong Bảng 1 7 và Bảng 1 8.

Bảng 1 7 Mã định nghĩa của phương pháp tỉ lệ Rogers đã cải tiến

CH4/H2(R1)

C2H4/C2H6(R5)

C2H2/C2H4(R2)

1 1 0 Dòng vòng cuộn dây

nối

c) Tiêu chuẩn IEC-599

Các phương pháp Dornemburg và Rogers sử dụng bốn bộ tỉ lệ, tỉ lệ C2H6/CH4chỉ thể hiện một phạm vi nhiệt độ giới hạn của sự phân huỷ xenlulo nhưng không trợgiúp gì cho việc phát hiện, nhận diện lỗi Do vậy, trong tiêu chuẩn IEC-599, phươngpháp tỉ lệ Rogers phát triển cao hơn bị xoá bỏ

Một cải tiến của chuẩn IEC 599 đã được đưa ra năm 1996 (IEC 599/2) Nó đãtrở nên hoàn hảo vào thời gian này Phương pháp tỉ lệ Rogers và chuẩn IEC 599 đãđược phát triển thông dụng trong công nghiệp Tuy nhiên trong một số trường hợp,

nó không đưa ra được kết luận cuối cùng, có nghĩa là có những lỗi mà các phương

pháp này không xác định được.

Bảng 1 9 Tỉ lệ các thành phần khí và các lỗi tương ứng theo IEC-60599 (2015)

�2)

R2 (��2�2/

��2

R5 (��2�4/

��2

Ghi chú:

(a) NS: Non-Significant whatever the value – không quan trọng dù là giá trị nào

(b) Nếu ��2�2 tăng mạnh thì có thể quá nhiệt t > 1000 o C.

Từ Bảng 1 9, tiêu chuẩn IEC đã mã hoá các khoảng giá trị và biểu diễn các lỗi

theo mã như những luật chẩn đoán (đặt lại ký hiệu R5=R3)

Bảng 1 10 Mã của các tỉ số theo từng khoảng giá trị

Đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp dựa trên DGA

Qua tìm hiểu về các phương pháp chẩn đoán lỗi dựa trên các tỉ số khí theophần tích khí hoà tan trong dầu có thể nhận thấy một số đặc điểm sau:

- Phương pháp tỉ số Dornembug và Roger ban đầu dùng đến 4 tỉ số trong tổng

số 5 tỉ số được định nghĩa Số lượng các lỗi chẩn đoán của Dornembug dừng lại ở 3loại lỗi khác nhau

- Mặc dù phương pháp Roger gốc ban đầu dùng 4 tỉ số nhưng số lượng lỗi cóthể chẩn đoán được là nhiều hơn so với Dornembug, cụ thể là có thể nhận biết đượcđến 8 lỗi khác nhau

- Phương pháp Roger cải tiến sử dụng 3 tỉ số, đây là một ưu điểm đáng kể vìviệc đánh giá tổ hợp của 3 tỉ số đã làm cho việc chẩn đoán đơn giản đi rất nhiều

- Phương pháp theo chuẩn IEC có ưu điểm hơn cả Thứ nhất, theo tiêu chuẩnIEC thì chỉ dùng 3 tỉ số, như với phương pháp Roger Thứ hai, số lượng lỗi có thểphân biệt được đến 8 lỗi, trong đó có phân loại rõ về các lỗi về điện và lỗi về nhiệt

- Một hạn chế trong cả 3 phương pháp trên đó là việc xác định khoảng giá trị

và gán mã đối với các tỉ số như là các tập rõ Tổ hợp của các mã này để xác định lỗinhư là một hệ tri thức trên tập rõ Như vậy, việc xác định sự chuyển mức độ lỗi giữacác lỗi là không mô tả được rõ ràng Đây là một nhược điểm lớn của tập rõ khi mô

tả về sự biến thiên liên tục của các đại lượng trong thế giới thực Tập mờ có ưu điểm

là có thể khắc phục được nhược điểm này Trong luận văn này, tôi tập trung nghiêncứu ứng dụng lý thuyết tập mờ và chuyển đổi hệ tri thức chẩn đoán rõ về chẩn đoán

mờ, xây dựng hệ chẩn đoán mờ để đảm bảo xác định mức độ các lỗi một cách trungthực và tin cậy hơn

Kết luận chương

Nội dung chính của chương 1 đã tập trung nghiên cứu về các phương phápchuẩn đoán lỗi tiềm ẩn của MBA Phân tích các phương pháp tỉ số như Dornembug,Roger và tiêu chuẩn IEC dựa trên kỹ thuật DGA Đã phân tích ưu nhược điểm củacác phương pháp và chỉ ra được định hướng phát triển hệ chẩn đoán dựa trên lýthuyết mờ và hệ suy diễn mờ cho tiêu chuẩn IEC Những nội dung chi tiết về vấn đềthiết kế tập mờ, xây dựng thuật toán tính toán cụ thể sẽ được trình bày chi tiết trongcác chương tiếp theo

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ CHẨN ĐOÁN LỖI THEO ĐẠI SỐ GIA TỬ

Nội dung trọng tâm của chương là nghiên cứu tổng quan về lý thuyết đại số gia

tử, suy luận xấp xỉ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng trong các hệ chuyên gia Xâydựng mô hình mờ cho hệ chẩn đoán dựa trên tiêu chuẩn chẩn đoán IEC-599 với kếtquả phân tích DGA bằng một bộ suy luận mờ theo tiếp cận đại số gia tử Thiết kếthuật toán chi tiết cho mô hình mờ trên Nội dung được thể hiện bằng các mục sau

Tổng quan về đại số gia tử và suy luận xấp xỉ

Để xây dựng phương pháp luận tính toán nhằm giải quyết vấn đề mô phỏngcác quá trình tư duy, suy luận của con người chúng ta phải thiết lập ánh xạ: gán mỗikhái niệm mờ một tập mờ trong không gian tất cả các hàm F(U, [0, 1]) Nghĩa là tamượn cấu trúc tính toán rất phong phú của tập để mô phỏng phương pháp lập luậncủa con người thường vẫn được thực hiện trên nền ngôn ngữ tự nhiên

Vậy một vấn đề đặt ra là liệu bản thân ngôn ngữ có cấu trúc tính toán không?Nếu có thì các phương pháp lập luận xây dựng trên đó đem lại những lợi ích gì?Thông qua lý thuyết về đại số gia tử ta có thể thấy rằng tập các giá trị của một biếnngôn ngữ nào đó là một cấu trúc đại số, trên miền trị đó tồn tại phép toán được gọi làcác gia tử và giá trị ngữ nghĩa của ngôn ngữ luôn đảm bảo tính thứ tự Trên cơ sở

đó, có thể xây dựng được các thuật toán tính toán cho các hệ suy luận xấp xỉ

Lý thuyết đại số gia tử đã cố gắng nhúng tập ngôn ngữ vào một cấu trúc đại sốthích hợp và tìm cách xem chúng như là một đại số để tiên đề hóa sao cho cấu trúcthu được mô phỏng tốt ngữ nghĩa ngôn ngữ

2.1.1 Cấu trúc đại số gia tử

Xét một tập giá trị ngôn ngữ là miền của biến ngôn ngữ (linguistic domain) củabiến chân lý 𝑅� ��� gồm các từ sau:

���� ����� <

����� ����� < ���� ���� ����� <