Nghiên cứu xây dựng tiêu chí, chỉ số đánh giá tình trạng vận hành và tuổi thọ của máy biến áp lực trên lưới điện phân phối Tp. Hồ Chí Minh

Chỉ số tình trạng của máy biến áp đuợc tính toán dụa trên các số liệu trong quá trình vận hành nhu lịch sủ tải, phân tích khí hòa tan trong dầu, hệ số tổn hao điện môi, bộ chuyển nấc, th

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN DIỆP ĐĂNG KHOA

TÌNH TRẠNG VẬN HÀNH VÀ TUỔI THỌ CỦA MÁY BIẾN

ÁP LỰC TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TP.HCM

Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2019

Trang 2

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS TS Phạm Đình Anh Khôi

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Huỳnh Quốc Việt

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS Đặng Mạnh Cường

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 31 tháng

8 năm 2019

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận vãn thạc sĩ)

1 Chủ tịch: TS Lê Kỷ

2 Phản biện 1: TS Huỳnh Quốc Việt

3 Phản biện 2: TS Đặng Mạnh Cường

4 ủy viên: PGS TS Ngô Cao Cường

5 Thư ký: TS Huỳnh Quang Minh

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

Trang 3

i

Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Diệp Đăng Khoa MSHV: 1670807

Ngày, tháng, năm sinh: 18/11/1979 Nơi sinh: Gia Lai

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202

I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TIÊU CHÍ, CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG VẬN HÀNH VÀ TUỔI THỌ CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHẦN PHỐI

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Nghiên cứu, thu thập dữ liệu vận hành, bảo trì của các máy biến áp lực trên lưới điện phân phối thuộc Tổng công ty Điện lực TP.HCM

- Tính toán, phân tích số liệu thu thập được

- Xác định Chỉ số tình trạng cho MBA

- Đánh giá khả năng ứng dụng của đề tài

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 08/04/2019

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 28/7/2019

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Phạm Đình Anh Khôi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Trang 4

Xin cám ơn tập thể thầy cô bộ môn Hệ Thống Điện, khoa Điện-Điện Tủ đã truyền đạt những bài học quý giá trong những năm tháng học Đại Học và Cao học để học viên có nền tảng kiến thức quý giá thục hiện luận văn

Xin cám ơn Ban Giám Đốc và bạn bè đồng nghiệp Ban Quản lý dụ án luới điện phân phối TP.HCM đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thục hiện luận văn

Xin cám ơn Ban Giám đốc Công ty Luới điện Cao thế TP.HCM, Ban Giám đốc Công ty Thí nghiệm điện lục TP.HCM và đặc biệt xin gủi lời cám ơn đến Anh Nguyễn Vinh Phan - Phó Giám đốc Công ty Luới điện Cao thế TP.HCM, Anh Võ Hoàng Nhân, Anh Võ Hoàng Anh Tuấn thuộc Công ty Luới điện Cao thế TP.HCM, Anh Nguyễn Văn Tú, Em Hồ Bảo Huy thuộc Công ty Thí nghiệm điện lục TP.HCM, Em Nguyễn Sĩ Huy Cuờng thuộc Công ty Thí nghiệm điện miền Nam đã hỗ trợ tận tình trong việc cung cấp số liệu, tài liệu để tôi có thể hoàn thành luận vãn này

Xin cám ơn gia đình và những nguời thân đã luôn bên cạnh, tạo nhiều điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2019

Người thực hiện

Nguyễn Diệp Đăng Khoa

Trang 5

Chỉ số tình trạng của máy biến áp đuợc tính toán dụa trên các số liệu trong quá trình vận hành nhu lịch sủ tải, phân tích khí hòa tan trong dầu, hệ số tổn hao điện môi, bộ chuyển nấc, thủ nghiệm phóng điện cục bộ thu thập tại các máy biến áp 1 lOkV do Công ty Luới điện Cao thế TP.HCM quản lý Tình trạng dữ liệu thu thập thục tế một số chỉ tiêu đầy đủ, bên cạnh đó cũng có một vài chỉ tiêu còn chua đầy đủ hoặc không có

Kết quả đề tài xác định đuợc chỉ số đánh giá tình trạng vận hành của máy biến áp trên luới điện TP.HCM Bảng tổng hợp chỉ số tình trạng giúp EVNHCMC chủ động trong việc lên kế hoạch vận hành, bảo trì máy biến áp qua đó giúp tối uu hóa chi phí quản lý, bảo trì và tận dụng hiệu quả nguồn nhân lục vận hành luới điện

Trang 6

The Transformer’s Health Indexes are calculated based on using readily available data including dissolved gas analysis (DGA), oil quality, power factor, and other parameters such as on load tap changer, load history, maintenance work orders, partial discharge, etc The data were collected from liokv power transformers managed by the High Voltage Power Grid Company of HCMC The data however were not fully for the research

The outcome of this thesis is the total health index of investigated power transformers This helps the HCMC Power Corporation active in operation planning and equipment maintenance from now

Trang 7

V

Lời cam đoan

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận vãn này là công trình của bản thân Các số liệu xác thục

và tài liệu trích dẫn tuân thủ theo quy định và có nguồn gốc rõ ràng

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2019

Người thực hiện

Nguyễn Diệp Đăng Khoa

Trang 8

Mục lục

vi

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VÀN THẠC SĨ i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN iii

ABSTRACT iv

LỜI CAM ĐOAN V MỤC LỤC vi

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN X DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN xii

CHỮ VIẾT TÁT TRONG LUẬN VĂN xiii

CHƯƠNG 1 1

GIỚI THỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 3

1.2.1 Mục tiêu 3

1.2.1.1 Mục tiêu tổng quát 3

1.2.1.2 Mục tiêu cụ thể 3

1.2.2 Nhiệm vụ 3

1.3 Tầm quan trọng của đề tài 4

1.4 Phạm vi nghiên cứu 4

1.5 Huớng tiếp cận đề tài 5

1.6 Tình hình thục hiện - nghiên cứu trong và ngoài nuớc 6

1.6.1 Tình hình nghiên cứu trong nuớc 6

1.6.2 Tình hình nghiên cứu quốc tế 7

CHƯƠNG II 9

CƠ SỞ DỮ LIỆU - YÊU CẦU, HIỆN TRẠNG DỮ LIỆU VÀ PHẦN TÍCH ĐÁNH GIÁ 9

2.1 Yêu cầu về dữ liệu cần thu thập 9

2.2 Tình hình thu thập dữ liệu 10

2.2.1 Phân tích khí hòa tan trong dầu 11

2.2.2 Chất lượng dầu cách điện 13

Trang 9

Mục lục

vii

2.2.3 Điện trở cách điện lõi thép - đất 18

2.2.4 Độ lệch điện trở cuộn dây 19

2.2.5 Điện kháng rò 20

2.2.6 Phân tích đáp ứng tần số quét 20

2.2.7 Phân tích đáp ứng điện môi 20

2.2.8 Giải tích hàm lượng Furan 20

2.2.9 Dữ liệu bảo trì 21

2.2.10 Chất lượng dầu bộ điều áp 21

2.2.11 Hệ số tổn hao điện môi (tanỗ) 23

2.2.12 Lịch sử tải 26

2.2.13 Phóng điện cục bộ 28

2.3 Phân tích và đánh giá dữ liệu 30

2.3.1 Phân tích khí hòa tan trong dầu 33

2.3.1.1 Cơ sở lý thuyết 33

2.3.1.2 Phân tích và đánh giá dữ liệu 35

2.3.1.3 Phương pháp xếp hạng theo kinh nghiệm chuyên gia [3] 37

2.3.2 Chất lượng dầu cách điện 39

2.3.2.3 Phương pháp xếp hạng theo kinh nghiệm chuyên gia 41

2.3.3 Điện trở cuộn dây 42

2.3.4 Bộ điều áp 42

2.3.5 Hệ số tổn hao điện môi (tanỗ) 44

2.3.6 Lịch sử tải (Load History) 45

Trang 10

Mục lục

viii

2.3.7 Phóng điện cục bộ (Partial Discharge) 47

2.4 Nghiên cứu tiêu chí về dữ liệu, tiêu chuẩn đánh giá và phương pháp xác định chỉ số tình trạng cho MBA 51

2.4.1 Tiêu chí đánh giá dữ liệu 51

2.4.2 Tiêu chí về tiêu chuẩn đánh giá 52

2.4.3 Tiêu chí về phương pháp đánh giá 53

2.4.3.1 Phương pháp theo kinh nghiệm chuyên gia [2], [3] 53

2.4.3.2 Phương pháp logic mờ 56

CHƯƠNG III 61

CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP 61

3.1 Phương pháp tính toán định lượng theo kinh nghiệm chuyên gia [2], [3] 7 61

3.1.1 Tính toán chỉ số HI thành phần (HIF) 61

3.1.1.1 Tính toán xếp hạng khí hòa tan trong dầu (DGA) 61

3.1.1.2 Tính toán xếp hạng chất lượng dầu (OQ) 64

3.1.1.3 Tính toán xếp hạng độ lệch điện trở cuộn dây 67

3.1.1.4 Tính toán xếp hạng chất lượng dầu OLTC 69

3.1.1.5 Tính toán xếp hạng hệ số tổn hao điện môi (PF/DF/tandelta) 72

3.1.1.6 Tính toán xếp hạng lịch sử tải (LF) 74

3.1.1.7 Tính toán xếp hạng phóng điện cục bộ (PD) 78

3.1.2 Xác định chỉ số tình trạng cho MBA (HI) 79

3.2 Phương pháp logic mờ 81

CHƯƠNG IV 86

TÔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 86

4.1 Tổng kết đề tài 86

4.1.1 Yêu cầu và đề xuất 86

4.1.2 Kết quả đánh giá theo phuơng pháp dụa trên kinh nghiệm của chuyên gia 86

4.1.3 Kết quả theo phuơng pháp logic mờ 86

Trang 11

Mục lục

ix

4.1.4 So sánh kết quả giữa 2 phương pháp 87

4.1.5 Thực trạng và kiến nghị 87

4.1.5.1 Thực trạng dữ liệu và luu trữ tại EVNHCMC 87

4.1.5.2 Một số kiến nghị đối với EVNHCMC 88

4.2 Hướng phát triển 89

4.3 Khả năng ứng dụng thục tế 90

Tài liệu tham khảo chính 91

CÁC PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 94

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 95

Trang 12

X

Danh mục các bảng trong luận văn

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN

Bảng 2.1- Danh sách 115 MBA dự kiến thu thập dữ liệu

Bảng 2.2 - Dữ liệu điển hình thu thập đuợc về chỉ tiêu DGA

Bảng 2.3 - Chỉ tiêu chất luợng dầu mới (chua sủ dụng) [6]

Bảng 2.4 - Chỉ tiêu chất luợng dầu đang vận hành [1], [2], [3], [6]

Bảng 2.5 - Dữ liệu điển hình thu thập đuợc về chất luợng dầu

Bảng 2.6 - Bảng dữ liệu điển hình về thủ nghiệm điện trử cuộn dây

Bảng 2.7 - Chỉ tiêu chất luọng dầu bộ điều áp (OLTC) [1], [2], [3], [6]

Bảng 2.8 - Dũ liệu điển hình về chỉ tiêu chất luợng dầu OLTC

Bảng 2.9 - Dữ liệu điển hình thu thập đuợc về hệ số tổn hao điện môi (tan ỗ)

Bảng 2.10 - Dữ liệu điển hình về đỉnh tải MBA trong 6 tháng đầu năm 2018

Bảng 2.11- Dữ liệu điển hình thủ nghiệm phóng điện cục bộ MBA

Bảng 2.12 - Danh sách MBA thục hiện trong luận vãn này

Bảng 2.13 - Giới hạn nồng độ các khí thành phần trong các truờng hợp sau

Bảng 2.14 - Giới hạn nồng độ các khí thành phần (pl/1 hay ppm)

Bảng 2.15 - So sánh giới hạn nồng độ khí đề xuất

Bảng 2.16 - Phuong pháp phân loại chất luợng khí hòa tan trong dầu [1], [2],

[3]

Bảng 2.17 - xếp loại MBA theo hệ số DGAF [2], [3]

Bảng 2.18 - Các tiêu chuẩn thủ nghiệm chất luợng dầu [1], [2], [3]

Bảng 2.19- Các tiêu chuẩn thủ nghiệm chất luợng dầu tại EVNHCMC [2], [3],

Bảng 2.20 - Phuong pháp phân loại thông số dầu theo IEEE C57.106-2006 [13] Bảng 2.21 - Phuong pháp phân loại dầu ứng dụng trong EVNHCM [1], [2], [3], [6]

Bảng 2.22 - Mã xếp hạng các thông số chất luọng dầu [1], [2], [3]

Bảng 2.23 - Phuong pháp phân loại theo độ lệch điện trở cuộn dây [3]

Bảng 2.24 - Phuong pháp phân loại chất luọng dầu OLTC [2], [3], [4]

Bảng 2.25 - xếp loại MBA theo hệ số OLTC [2], [3]

Bảng 2.26 giới thiệu phưong pháp xếp hạng cho hệ số tổn hao điện môi (tanỗ) của cách điện MBA

Bảng 2.26 - Bảng xếp hạng MBA theo hệ số tổn hao điện môi [1], [2], [3]

Bảng 2.27 - Bảng xếp hạng theo hệ số tải

Bảng 2.28 - Bảng xếp hạng theo hệ số PDF (Partial Discharge Factor)

Bảng 2.29 - Phân loại chấm điểm các dũ liệu chỉ số tình trạng

Bảng 2.30 - xếp loại chỉ số tình trạng cho MBA [1], [2], [3]

Bảng 2.31 - Tổng hợp các hàm thành viên cho các dữ liệu đầu vào

Bảng 2.32 - Hệ thống 35 luật mờ

Bảng 3.1 - Bảng giá trị thành phần khí thu thập

Bảng 3.2 - Kết quả tính toán phân loại Sj cho từng MBA

Trang 13

xi

Danh mục các bảng trong luận văn

Bảng 3.3 - Ket quả tính toán DGAF, phân loại, chỉ số tình trạng cho khí hòa tan trong dầu

Bảng 3.4 - Giá tộ thủ nghiệm chất luợng dầu thu thập

Bảng 3.5 - Ket quả tính toán phân loại Sj cho từng MBA theo chất luợng dầu

Bảng 3.6 - Trọng số gán Wi cho các hạng mục chất luợng dầu MBA

Bảng 3.7 - Ket quả tính toán OQF, phân loại, chỉ số tình trạng cho chất luợng dầu Bảng 3.8 - Giá trị điện trử cuộn dây của MBA

Bảng 3.9 - Ket quả tính toán, phân loại, chỉ số tình trạng độ lệch điện trở cuộn dây Bảng 3.10- Giá trị thủ nghiệm chất luợng dầu OLTC thu thập

Bảng 3.11 - Ket quả tính toán phân loại Sj cho từng MBA theo chất luợng dầu Bảng 3.12 - Kết quả tính toán OLTCF, phân loại, chỉ số tình trạng cho chất luợng dầu OLTC Bảng 3.13- Giá trị thủ nghiệm hệ số tổn hao điện môi thu thập

Bảng 3.14 - Ket quả tính toán, phân loại, chỉ số tình trạng hệ số tổn hao điện môi Bảng 3.15 - Giá trị đỉnh tải vận hành 6 tháng đầu năm 2018 tính theo tỷ lệ %

Bảng 3.16 - Giá trị đỉnh tải vận hành 6 tháng cuối năm 2018 tính theo tỷ lệ %

Bảng 3.17 - Thống kê và phân loại đỉnh tải [2], [3]

Bảng 3.18 - Kết quả tính toán, phân loại, chỉ số tình trạng hệ số tải MBA

Bảng 3.19 - Dữ liệu thủ nghiệm phóng điện cục bộ thu thập đuợc [8]

Bảng 3.20 - Ket quả tính toán chỉ số tình trạng cho MBA

Bảng 3.21 - Ket quả chỉ số tình trạng (logic mờ)

Trang 14

12

Danh mục các hình trong luận văn

DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN

Hình 2.1 - Kết quả phân tích khí hòa tan trong dầu

Hình 2.2 - Kết quả thủ nghiệm chất luợng dầu đang sủ dụng trong MBA

Hình 2.3 - Kết quả thủ nghiệm chất luợng dầu bộ điều áp

Hình 2.4 - Hình minh họa góc tổn hao điện môi [7]

Hình 2.5 - Kết quả thủ nghiệm tanỗ

Hình 2.6 - Phuong áp sủ dụng cảm biến AE và HFCT đo PD MBA [8]

Hình 2.7 - Ket quả đo phóng điện cục bộ của MBA

Hình 2.8 - Biểu đồ thống kê tỷ lệ dữ liệu thu thập đuợc

Hình 2.9 - Biểu đồ thống kê số luợng MBA có dữ liệu thu thập đuợc

Hình 2.10 - Biểu đồ lịch sủ tải của MBA trạm Chánh Hung TI năm 2018

Hình 2.11 - Sơ đồ mô phỏng hiện tuợng phóng điện cục bộ

Hình 2.12 - Hình minh họa cho hàm logic mờ của tổn hao điện môi

Hình 2.13 - Hệ thống luật mờ đánh giá tình trạng MBA

Hình 3.1 - Kết quả tính toán chỉ số tình trạng cho MBA An Khánh TI

Hình 3.2 - Kết quả tính toán chỉ số tình trạng cho MBA Bình Phú T2

Hình 3.3 - Kết quả tính toán chỉ số tình trạng cho MBA Chánh Hung T2

Hình 3.4 - Kết quả chỉ số tình trạng MBA Tân Hiệp T2

Trang 15

13

Các chữ viết tắt trong luận văn

CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

AE Acoustic Emission

ANN Artificial Neural Network

CBM Condition - Based Maintenance

DF Dissipation Factor

DGA Dissolved Gas Analysis

DGAF Dissolved Gas Analysis Factor

DFR Dielectric Frequency Analysis

EVNHCMC Tổng công ty Điện lục TP.HCM

FRA Frequency Response Analysis

HFCT High Frequency Current Transformer

HIF Health Index Factor

OLTC On Load Tap Changer

PMIS Power Management Information System

RFCT Radio Frequency Current Transformer

SFRA Sweep Frequency Response Analysis

TEV Transient Earth Voltage

UHF Ultra High Frequency

Trang 16

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU ĐÊ TÀI

CHƯƠNGI GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề

Máy biến áp lực (MBA) là thiết bị đắt tiền và quan trọng nhất ương các trạm biến áp cao

áp (TBA) với chi phí đầu tu lớn, có thể lên đến 60-70% tổng chi phí đầu tu xây dụng của một TBA Làm thế nào để vận hành an toàn MBA theo đúng tuổi thọ thiết kế của nhà chế tạo? tuổi thọ của chúng thuờng từ 20 - 30 năm Đe vận hành đảm bảo điều đó ngoài việc vận hành các thông số theo chế độ danh định, thục hiện đầy đủ chế độ duy

tu, bảo duỡng, thục hiện đầy đủ chế độ thủ nghiệm định kỳ Do đó, các MBA cần thiết phải đuợc đánh giá “chỉ số tình trạng” vận hành (Health Index) cho trạng thái hiện tại từ

đó đua ra các quyết định về khả năng vận hành, kế hoạch bảo trì hoặc thay thế kịp thời [1]

Truớc đây, việc chẩn đoán các bất thuờng hay sụ cố tiềm ẩn trong giai đoạn đầu cho MBA ở Tổng công ty Điện lục TP.HCM (EVNHCMC) nói riêng và Việt Nam nói chung chua đuợc quan tâm đúng mức dù trên thế giới đây là vấn đề rất thời sụ Khi đó, các Tổng công ty điện lục ở Việt Nam chỉ xem công việc thủ nghiệm MBA nhu là một công việc định kỳ không quan trọng vì nhiều lý do Nhung hiện nay, điều này đã thay đổi và nhiều kỹ thuật thủ nghiệm chẩn đoán đã bắt đầu đuợc áp dụng, nhằm đảm bảo tình trạng đáp ứng vận hành của thiết bị gần nhu quan trọng nhất này trong hệ thống điện

Các kỹ thuật chẩn đoán sự cố MBA có thể phân ra thành hai loại chính, gồm các kỹ thuật truyền thống và các kỹ thuật nâng cao Các kỹ thuật chẩn đoán truyền thống thuờng

sủ dụng các thiết bị điện, cách thức đo luờng và phân tích kết quả đơn giản và vì thế không cần nhiều kiến thức chuyên môn Tuy nhiên, việc chỉ sủ dụng các kỹ thuật chẩn đoán truyền thống với các thiết bị đo đơn

Trang 18

2

giản sẽ gặp nhiều khó khăn để phát hiện các bất thường hay sự cố tiềm ẩn trong MBA,

ví dụ như sự cố cơ xảy ra trên cuộn dây và lõi thép

Đã có nhiều nghiên cứu về đánh giá trình trạng và quản lý vòng đời cho MBA dựa trên việc thu thập, đo lường và giám sát các thông số như khí hòa tan (DGA - Dissolved Gas Analysis), hàm lượng nước trong cách điện, chất lượng dầu (cường độ cách điện, chỉ số axit, màu sắc, ), phóng điện cục bộ, các thử nghiệm bộ điều áp (on load tap changer), các dữ liệu này được thực hiện theo định kỳ (EVNHCMC thực hiện thử nghiệm 6 tháng/lần) hoặc dựa trên điều kiện trạng thái hiện tại của thiết bị (thiết bị xuất hiện các dấu hiệu bất thường sẽ cho tiến hành thử nghiệm để xác định vấn đề đang gặp phải là gì) nhưng hiện nay chưa có phương pháp nào cho phép đánh giá một cách toàn diện tình trạng của MBA dựa trên các số liệu này để đưa ra khuyến cáo vận hành một cách chính xác

Các nhà sản xuất MBA nổi tiếng (ABB, Siemens, Đông Anh, Compton, Pauwels ) thường dự báo tuổi thọ của sản phẩm từ 20 - 30 năm Tuy nhiên, trong thực tế có nhiều MBA đã đạt được đến độ tuổi này, thậm chí vượt quá nhưng vẫn đang tiếp tục vận hành trên lưới điện mà không biết rõ là liệu đã hết tuổi thọ thực sự hay chưa (hiện trên lưới điện TP.HCM vẫn còn các MBA đưa vào vận hành năm 1999 như các MBA trại trạm llOkV Chánh Hưng, hoặc MBA tại trạm llOkV Nam Sài Gòn 1 sản xuất năm 1997, MBA tại trạm Bàu Đung sản xuất năm 1995 đến nay vẫn còn tiếp tục vận hành)

Vì vậy, các kỹ thuật nâng cao chẩn đoán sự cố MBA đã và đang được phát triển để giải quyết các thách thức này Theo đó, các nhà sản xuất thiết bị đo lường phục vụ thử nghiệm chẩn đoán trên thế giới đã giới thiệu các thiết bị sử dụng công nghệ mới; các tiểu chuẩn quốc tế liên quan cũng đã được cập nhật và hiệu chỉnh để nâng cao chất lượng chẩn đoán nhiều loại sự cố phổ biến trong MBA Đe đánh giá tổng quan tình trạng vận hành hiện tại của các MBA đang vận hành trên lưới điện TP.HCM dựa trên các dữ liệu thu thập được trong quá trình vận hành, thử nghiệm, lịch sử tải khái niệm chỉ số tình trạng của MBA là cần thiết Chỉ số tình trạng xác định định lượng tình trạng thiết bị dựa trên số

Trang 19

1.2 Mục tiều và nhiệm vụ của đề tài

1.2.2 Nhiệm vụ

Dựa trên các mục tiêu đề ra, nhiệm vụ của luận văn bao gồm:

- Nghiên cứu, thu thập dữ liệu vận hành, bảo trì của các máy biến áp lực trên lưới điện phân phối thuộc Tổng công ty Điện lực TP.HCM

- Đánh giá tổng quan dữ liệu thu thập được

- Tính toán, phân tích số liệu thu thập được

- Xác định Chỉ số tình trạng cho MBA

- Đánh giá khả năng ứng dụng của đề tài

1.3 Tầm quan trọng của đề tài

Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về chỉ số tình trạng cho MBA Tuy nhiên,

Trang 20

4

đặc thù ở Việt Nam nói chung và khu vục Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng cũng còn hạn chế về tài chính, công nghệ nên hiện vẫn chua có công trình nghiên cứu nào trong nuớc nào đi chuyên sâu về nghiên cứu tính toán và đua ra chỉ số tình trạng MBA để áp dụng tại Việt Nam và EVNHCMC Do đó, sau khi hoàn tất đề tài truớc mắt việc đua ra đuợc kết quả chỉ số tình trạng MBA sẽ ứng dụng tại EVNHCMC để cung cấp thông tin

về tình trạng vận hành tổng quan và tuổi thọ dụ kiến của các MBA Việc này giúp EVNHCMC tránh đuợc việc bị động trong công tác vận hành, giảm thiểu về chi phí bảo trì, bảo duỡng do xác định đuợc cụ thể MBA nào cần phải bảo trì, máy nào vẫn còn tiếp tục đuợc phép vận hành thêm một thời gian nũa mà không phải thục hiện nhu truớc đây

cứ mỗi 6 năm là thay mới hoặc sủa chữa lớn MBA

Ngoài ra, việc xác định chính xác chỉ số tình trạng của MBA góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo mục tiêu và chiến luợc vận hành của EVNHCMC vì MBA

là một phần tử hết sức quan trọng của luới điện Việc sụ cố MBA sẽ gây mất điện diện rộng và kéo dài nhiều giờ, gây ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt và sản xuất của người dân

1.5 Hướng tiếp cận đề tài

EVNHCMC với phương châm hoạt động là “Lương tâm - Trách nhiệm - Hiệu quả” và đối với khách hàng phải “Thỏa mãn nhu cầu của khách hàng sử dụng điện với chất lượng ngày càng cao và dịch vụ ngày càng hoàn hảo” Hiện nay, EVNHCMC đã và đang rất quan tâm đến chất lượng vận hành của các MBA vì đây là một trong những phần tử rất quan trọng và chiếm số lượng lớn trên toàn bộ hệ thống lưới điện TP.HCM

Việc mất điện MBA do sự cố sẽ dẫn đến sự mất điện trên diện rộng làm ảnh hưởng rất lớn đến lượng khách hàng mất điện Thời gian qua, các MBA đang vận hành trên lưới

Trang 21

5

điện đều đã được thu thập dữ liệu về vận hành, lịch sử tải, dữ liệu bảo trì nhằm sớm đưa ra giải pháp ngăn ngừa sự cố xảy ra Tuy nhiên, với dữ liệu thu thập được hiện nay việc ngăn ngừa và dự báo tình trạng vận hành của MBA chưa thực sự đáp ứng hoàn toàn mong muốn của Tổng công ty Tổng công ty cũng đã nhìn nhận ra vấn đề này là cấp thiết và đã xúc tiến các thủ tục để ký kết thực hiện hợp đồng với đối tác Malaysia để thực hiện nghiên cứu, tính toán để đưa ra chỉ số tình trạng vận hành của các MBA trên lưới điện TP.HCM nhằm đánh giá một cách chính xác tuổi thọ còn lại của MBA, tình

trạng vận hành hoặc kế hoạch bảo trì (ngày 05/8/2019 Tổng công ty Điện lực TP.HCM

đã tổ chức lễ kỷ kết “Hợp đồng tư vấn xãy dựng hướng dẫn chung và quy trình sửa chữa bảo dưỡng các vật tư thiết bị từ llOkV trở xuống theo phương pháp CBM” với Vỉện nghiên cứu Unỉten R&D (thuộc Đỉện lực TNB- Malaysỉa)

Hiện nay theo định kỳ sửa chữa lớn cứ định kỳ 6 năm là thay mới hoặc sửa theo phương châm “thà nhầm còn hơn sót” Như vậy việc sữa chữa lớn như hiện nay gây lãng phí rất nhiều chi phí do việc không đánh giá chính xác được tình trạng MBA Vì vậy, việc xây dựng chỉ số tình trạng MBA sẽ giúp Tổng công ty Điện lực TP.HCM giải quyết triệt để bài toán về kỹ thuật và kinh tế

Đe giải quyết vấn đề dự báo tình trạng vận hành của MBA trên lưới điện TP.HCM, trong phạm vi luận văn này sẽ đưa ra giải pháp chẩn đoán sự cố MBA với các kỹ thuật nâng cao (dựa trên các dữ liệu vận hành thu thập thực tế tại các trạm biến áp do Công ty Lưới điện cao thế TP.HCM đang quản lý vận hành) mà hiện nay các nước trên thế giới đã giới thiệu các thiết bị công nghệ mới và các tiêu chuẩn quốc tế cũng đã cập nhật

1.6 Tình hình thực hiện - nghiên cứu trong và ngoài nước

1.6.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Đe đánh giá tổng quan tình trạng vận hành hiện tại của các thiết bị điện phức tạp như MBA dựa trên tất cả các loại dữ liệu có giá trị được thu thập trong quá trình quản lý vận hành, khái niệm “Chỉ số tình trạng” là cần thiết Chỉ số tình trạng xác định định lượng tình trạng thiết bị dựa trên số lượng lớn các tiêu chí phân loại liên quan đến sự xuống

Trang 22

6

cấp cách điện dài hạn dẫn tới suy hao và đi đến hết tuổi thọ thiết bị Kết luận về tình trạng đáp ứng vận hành của MBA theo Chỉ số tình trạng hoàn toàn khác với các thử nghiệm bảo trì và chẩn đoán theo trạng thái hiện tại, vốn tập trung vào các hư hỏng hay

sự cố cho việc sữa chữa khắc phục giúp thiết bị vận hành trong khoảng thời gian ấn định Hiện nay, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM là đơn vị đi đầu trong nước về việc nghiên cứu về chỉ số tình trạng MBA lực Tiêu biểu trong đó là PGS TS Phạm Đình Anh Khôi đã dành rất nhiều thời gian nghiên cứu, tham khảo thêm các thông tin tài liệu, tiêu chuẩn quốc tế và đã biên soạn được một trong những tài liệu tham khảo chính thức đầu tiên về kỹ thuật nâng cao trong thử nghiệm chẩn đoán MBA Đây là tài liệu rất

có giá trị, xứng đáng để tham khảo khi cần nghiên cứu chuyên sâu về thử nghiệm chẩn đoán và xác định chỉ số tình trạng cho MBA

về phía Tổng công ty Điện lực TP.HCM hiện nay đã ký kết hợp tác với đối tác Malaysia (Điện lực TNB) thực hiện đề án “Tư vấn xây dựng hướng dẫn chung và quy trình sửa chữa bảo dưỡng các vật tư thiết bị tù 1 lOkV trở xuống theo phương pháp CBM” Theo

đó, Bảo trì theo điều kiện hay bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị (Condition- Based Maintenance - CBM) là một giải pháp bảo trì tiên tiến theo thời gian thực nhằm giải quyết vấn đề làm sao để lập kế hoạch và theo dõi tốt hơn các quy trình bảo trì tại cá thiết

bị quan trọng Trong phương pháp này, các chiến lược bảo trì được đưa ra và thực hiện dựa trên việc phân tích các điều kiện thực tế về thiết bị (nhật ký vận hành, dữ liệu hồi

cố về hao mòn trong quá trình sử dụng, dữ liệu tình trạng thiết bị thu thập qua các thiết

bị giám sát ) Tuy nhiên, đề án này hiện nay mới ở giai đoạn ký kết hợp đồng và chưa

đi vào triển khai thu thập dữ liệu, nghiên cứu cụ thể

1.6.2 Tình hình nghiên cứu quốc tế

Đã có nhiều nghiên cứu về “đánh giá tình trạng” và “quản lý vòng đời” cho MBA dựa trên các giải pháp đo lường và giám sát khí hòa tan (DGA - Dissolved Gas Analysis), nhiệt độ dầu và cuộn dây, hàm lượng nước trong cách điện, chất lượng dầu (cường độ cách điện, chỉ số axit, màu sắc, ứng suất mặt - interfacial tension), phóng điện cục bộ

Trang 23

về phía đối tác của EVNHCMC, Công ty Điện lực TNB Malaysia, cũng đã có nhiều nghiên cứu về chỉ số tình trạng MBA lực Cụ thể năm 2017 đã giới thiệu bài báo với tiêu đề “Estimation of Transformer Health Index Based on the Markov Chain” [4] được công bố trên website www.mdpi.com (tạm dịch: ước tính chỉ số tình trạng MBA dựa trên mô hình Markov) Kết quả cụ thể TNB cũng đã xây dựng được phương pháp thực hành dựa trên số liệu thu thập được trong quá trình vận hành để tính toán chỉ số tình trạng, xác định chỉ số tình trạng trung bình, dự đoán chỉ số tình trạng tương lai của MBA

từ đó đánh giá tuổi thọ còn lại của MBA

Ngày 11/6/2009 Công ty TNB cũng công bố bài báo trên tạp chí

assessment and life management of distribution power transformers” [5] (tạm dịch: Kinh nghiệm của TNB trong đánh giá các điều kiện và quản lý tuổi thọ của máy biến áp điện phân phối) Trong đó TNB đề xuất phương pháp thu thập và tính toán các chỉ số về khí hoàn tan trong dầu, chất lượng dầu, hàm lượng Furan, tỷ số vòng dây, điện trở cuộn dây,

hệ số tổn hao điện môi tan delta, phân tích đáp ứng tần số, từ đó đưa ra được chỉ số tình trạng cho MBA được gọi là THI (Transformer Health Index)

Trang 24

CHƯƠNG II Cơ SỞ DỮ LỆU - YÊU CẦU, HỆN TRẠNG DỮ LỆU VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ

8

CHƯƠNG II

Cơ SỞ DỮ LIỆU - YÊU CÀU, HIỆN TRẠNG DỮ LIỆU VÀ PHÂN

TÍCH ĐÁNH GIÁ 2.1 Yêu cầu về dữ liệu cần thu thập

Mục tiêu của luận vãn là tiến hành thu thập dữ liệu vận hành thục tế tại Công ty Luới điện cao thế TP.HCM (đối với các máy biến áp cấp điện áp llOkV) trong khoảng thời gian từ năm 2018 đến nay Các hạng mục dữ liệu dụ kiến thu thập thục tế gồm những nội dung nhu sau [1], [2], [3]:

a) Phân tích khí hòa tan trong dầu

b) Thủ nghiệm chất luợng dầu cách điện

c) Điện trở cách điện lõi thép - đất

d) Độ lệch điện trở cuộn dây

e) Điện kháng rò

f) Phân tích đáp ứng tần số

g) Phân tích đáp ứng điện môi

h) Giải tích hàm luợng Furan

Tuy nhiên, đặc thù vận hành tại EVNHCMC trước đây các dữ liệu phần lớn thu thập thủ công,

và lưu trữ cục bộ tại các trạm mà chưa hệ thống lại thành trung tâm dữ liệu để phục vụ công tác phân tích, tính toán, chẩn đoán tình trạng MBA Ngoài ra, trang thiết bị tại EVNHCMC còn hạn chế nên chỉ tập trung vào một số dữ liệu quan trọng, cấp thiết và ảnh hưởng lớn đến khả

Trang 25

Bảng 2.1 - Danh sách 115 MBA dự kiến thu thập dữ liệu

1 An Khánh TI 41 Hòa Hưng TI 81 Tân Quy TI

2 An Khánh T2 42 Hòa Hưng T2 82 Tân Quy T2

3 An Nghĩa T2 43 Hỏa Xa TI 83 Tân Sơn Nhất TI

4 Bà Quẹo TI 44 Hỏa Xa T2 84 Tân Sơn Nhất T2

5 Bà Quẹo T3 45 Hùng Vương TI 85 Tân Tạo TI

6 Bà Quẹo T2 46 Hùng Vương T2 86 Tân Tạo T2

7 Bà Quẹo T3 47 Láng Cát TI 87 Tân Thuận TI

8 Bàu Đung TI 48 Láng Cát T2 88 Tân Thuận T2

9 Bốn Thành TI 49 LĐ Bà Điểm TI 89 Tân Thuận T3

10 Bốn Thành T2 50 Lê Minh Xuân TI 90 Tân Thuận T4

11 Bình Lợi T2 51 Lê Minh Xuân T2 91 Tân Túc Tl

12 Bình Phú TI 52 Linh Trung 1 TI 92 Tân Túc T2

13 Bình Phú T2 53 Linh Trung 1 T2 93 Tăng Nhơn Phú TI

14 Bình Tân T4 54 Linh Trung 2 TI 94 Tăng Nhơn Phú T2

15 Bình Tân T5 55 Linh Trung 2 T2 95 Tham Lương Tl

16 Bình Trị Đông TI 56 Long Thới TI 96 Tham Lương T2

17 Bình Trị Đông T2 57 Long Thới T2 97 Thanh Đa Tl

18 Bình Triệu TI 58 Nam Sài Gòn 1 TI 98 Thanh Đa T2

19 Cần Giờ TI 59 Nam Sài Gòn 1 T2 99 Thạnh Lộc TI

20 Chánh Hưng TI 60 Nam Sài Gòn 2 TI 100 Thạnh Lộc T2

Trang 26

10

21 Chánh Hưng T2 61 Nam Sài Gòn 2 T2 101 Thảo Điền T2

22 Chánh Hưng T3 62 Nam Sài Gòn 3 TI 102 Thị Nghè TI

23 Chợ Lớn TI 63 Nam Sài Gòn 3 T2 103 Thị Nghè T2

24 Chợ Lớn T2 64 Nhà Máy Nước T2 104 Thủ Đức Đông TI

25 Chợ Quán TI 65 Nhà Máy Nước TI 105 Thủ Đức Đông T2

26 Chợ Quán T2 66 Phú Định TI 106 Trường Đua TI

27 Công Nghệ Cao T3 67 Phú Định T2 107 Trường Đua T2

28 Công Nghệ Cao T4 68 Phú Hòa Đông TI 108 Việt Thành TI

29 Công Nghệ Cao T5 69 Phú Mỹ Hưng TI 109 Việt Thành T2

30 Củ Chi T1 70 Phú Mỹ Hưng T2 110 Vĩnh Lộc TI

31 Củ Chi T2 71 Quận 8 (220) T4 111 Vĩnh Lộc T2

32 Củ Chi 2 T4 72 Quận 8 (220) T5 112 Xa Lộ TI

33 ĐaKao TI 73 Tân Bình 1 TI 113 Xa Lộ T2

34 ĐaKao T2 74 Tân Bình 1 T2 114 Xuân Thói Sơn T2

35 Đông Thạnh TI 75 Tân Bình 2 TI 115 Xuân Thới Sơn TI

36 Đông Thạnh T2 76 Tân Bình 2 T2

37 Gò Vấp TI 77 Tân Bình 3 TI

38 Gò Vấp T2 78 Tân Bình 3 T2

39 Hiệp Bình Phước T5 79 Tân Hiệp TI

40 Hiệp Bình Phước T4 80 Tân Hiệp T2

Dưới đây sẽ trình bày thống kê các dữ liệu thu thập được như: phân tích khí hòa tan trong dầu, thử nghiệm chất lượng dầu cách điện, điện trở cách điện lõi thép - đất, độ lệch điện trở cuộn dây, điện kháng rò, phân tích đáp ứng tần số, phân tích đáp ứng điện môi, giải tích hàm lượng Furan, dữ liệu bảo trì, bộ điều áp, hệ số tổn hao điện môi, lịch sử tải, phóng điện cục bộ

Cơ sở lý thuyết và đánh giá phân loại dữ liệu sẽ được giới thiệu ở mục 2.3

2.2.1 Phân tích khí hòa tan trong dầu

Hàng năm EVNHCMC yêu cầu thử nghiệm định kỳ MBA về tiêu chí phân tích khí hòa tan trong dầu 2 lần (trừ trường hợp khác sẽ có yêu cầu cụ thể) Các biên bản thử nghiệm này được lưu trữ tại Công ty Thí nghiệm Điện lực TP.HCM, Công ty Lưới điện Cao thế TP.HCM và lưu trữ trên “Hệ thống thông tin quản lý kỹ thuật lưới điện (PMIS)” Toàn bộ các biên bản thử nghiệm này đang được lưu dưới dạng file cứng (định dạng pdf, jpg)

Sau khi có kết quả thủ nghiệm sẽ có kết luận cụ thể về mẫu dầu thủ nghiệm cụ thể có đạt yêu cầu vận hành hay đuợc đề xuất các huớng xủ lý tiếp theo để đảm bảo dầu đạt chất luợng vận hành

Kết quả thủ nghiệm phân tích khí hòa tan trong dầu (Dissolved Gas Analysis - DGA) điển hình

Trang 27

data acquired by:

on: 1/21/2019 location: Vial 6

Hình 2.1 - Ket quả phân tích khí hòa tan trong dầu Đối với chỉ tiêu thủ nghiệm kết quả phân tích khí hòa tan trong dầu dữ liệu thu thập đuợc đầy

đủ cho 115 MBA 1 lOkV đang quản lý vận hành Do đó, dữ liệu này sẽ đuợc chọn làm dữ liệu

để thục hiện tính toán xây dụng chỉ số tình trạng

Trang 28

Carbon Monoxide (CO)

Carbon Dioxide (COz)

Ethylene (C2H4)

Ethane

(CzIIf,)

Acetylene (C2H2)

2.2.2 Chất lượng dầu cách điện

Tuơng tụ nhu thủ nghiệm phân tích khi hòa tan trong dầu, thủ nghiệm về chất luợng dầu cách điện (Oil Quality - OQ) của MBA cũng đuợc thủ nghiệm định kỳ 2 lần/năm Đối với dầu mới nhận từ nhà cung cấp, mỗi lô hàng mới của dầu máy biến áp đuợc nhận từ nhà cung cấp phải chịu một lần thí nghiệm và các trị số thí nghiệm phải đáp ứng chỉ tiêu chất luợng dầu nêu trong bảng 2.2

Trang 29

Phương pháp thí nghiệm 2)

1 Điện áp chọc thủng (kV) khe hở 2.5mm không

- Khối lượng cặn (%) không lớn hơn

- Trị số axit sau ôxy hóa

(mg KOH trên lg dầu) không lớn hơn

Ghi chú: 1) Ngưỡng PCBs trong dầu máy biến áp theo quy định của pháp luật về bảo vệ môi

trường tại thời điểm áp dụng

2) Phương pháp thí nghiệm:

- Phương pháp điện áp phóng điện (IEC 60156, GOST 6581-75)

Trang 30

14

- Phương pháp thí nghiệm hệ số tổn thất điện môi (tanô), hằng số điện môi và điện trở cách điện của chất lỏng cách điện (IEC 60247)

- Phương pháp thí nghiệm trị số axit (QTCTĐL, ASTM D974, IEC 62012-2)

- Phương pháp thí nghiệm hàm lượng nước trong dầu (IEC 60814)

- Phương pháp xác định độ ổn định chống ôxy hóa (GOST 981-75)

- Phương pháp đo độ nhớt (ASTM D445)

- Xác định tỷ trọng dầu bằng tỷ trọng kế thuỷ tinh (QTCTĐL, ASTM D1298)

- Phương pháp đo mầu sắc của dầu (ASTM D1500)

- Phương pháp đo nhiệt độ chớp cháy (ASTM D92, D93)

- Phương pháp xác định hàm lượng tạp chất (IEC 60970, ISO 4406-1999)

- Phương pháp thí nghiệm hàm lượng khí hòa tan trong dầu cách điện (ASTM D3612-02)

- Phương pháp phân tích PCBs trong dầu cách điện (ASTM D4095)

- Phương pháp thí nghiệm sức căng bề mặt (ASTM D971)

- Phương pháp thí nghiệm hàm lượng chất phụ gia chống ôxy hóa (IEC 60666)

- Phương pháp thí nghiệm lưu huỳnh hoạt tính (ASTM DI275)

(*) Chỉ tiêu thí nghiệm không bắt buộc

Đây là một trong những chỉ tiêu thử nghiệm đảm bảo dầu mới chưa sử dụng đạt chất lượng vận hành theo quy định Tuy nhiên, do là dầu mới chưa sử dụng nên không ảnh hưởng đến tình trạng vận hành của MBA do đó trong phạm vi luận vãn này không xem xét các dữ liệu này để tính toán đề xuất chỉ số tình trạng MBA

Luận văn này chỉ tập trung vào kết quả thử nghiệm dầu đang vận hành trong các MBA vì các mẫu dầu này ảnh hưởng trực tiếp đến tình trạng vận hành và

Trang 31

15

tuổi thọ của MBA Dầu trong thiết bị đang vận hành cần phải đuợc thí nghiệm và đạt yêu cầu của các chỉ tiêu nêu trong bảng 2.4

Bảng 2.4 - Chỉ tiêu chất lượng dầu đang vận hành [1], [2], [3], [6]

STT Hạng mục thí nghiệm Đối với cấp điện áp (kV)

6 Nhiệt độ chớp cháy Không giảm quá 10% giá trị ban đàu hoặc

không thấp hơn 125°c

7 Hàm lượng axit-kiềm hoà tan

8 Tổng hàm lượng khí hòa tan (%) không

- Mục 7: chỉ thực hiện khi trị số axit lớn hơn 0,10 mgKOH/lg dầu

- Mục 9,10: chỉ tiêu không bắt buộc

Chỉ tiêu chất lượng dầu cũng là một trong những chỉ tiêu rất quan trọng do đó toàn bộ các MBA đang vận hành đều bắt buộc phải được thử nghiệm đầy đủ Đối với nội dung này quá trình thu thập dữ liệu phục vụ nghiên cứu đã thu thập đầy đủ cho 115 MBA nên dữ liệu này được chọn

là dữ liệu để xem xét tính toán

Trang 32

CHƯƠNG n cơ SỞ Dữ LIỆU - YÊU CẰU, HIỆN TRẠNG DỮ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ

BỘ Ẳ c 11 uyên nẩc MBT

Tiên clni iu

1

Ví

MR, ABB

3 Tg góc tồn thất điện môi ở 90 u C

(%)

IEC 60247 -

Trong, không tạp chất

Trong, không tọp chất

8

Tổng lượng khí hòa tan trong đầu

(ppm)

Tham khảo chi tiết trang dinh kèm ASTM D 3612-02 17.437,2 < 20.000

Hình 2.2 - Kết quả thử nghiệm chất lượng dầu đang sử dụng trong MBA

Trong đó:

- Bồn chính MBT: là mẫu dầu thử nghiệm được lấy từ bồn chính của máy biến áp

Dưới dây là dữ liệu thu thập của 20 MBA điển hình được thể hiện ở bảng 2.5, dữ liệu đầy đủ xem phụ lục đính kèm

Trang 33

17

Bảng 2.5 - Dữ liệu điển hình thu thập đuợc về chất luợng dầu

Điện áp chọc thủng

Hàm lượng nước

Tg góc tổn thất điện môi Ở9O°C (%)

2.2.3 Điện trở cách điện lõi thép - đất

Đây thuờng đuợc xem nhu là một thủ nghiệm chẩn đoán hơn là thủ nghiệm mang tính định kỳ;

do đó, một số dữ liệu có thể không có sẵn Thục tế trong thời gian vừa qua vì một số lý do nên

EVNHCMC chua thục hiện thủ nghiệm chỉ tiêu này Vì vậy số liệu này không có sẵn để phục

vụ công tác nghiên cứu đánh giá tình trạng MBA

2.2.4 Độ lệch điện trở cuộn dây

Hạng mục đo điện trở một chiều của các cuộn dây (Rdc) trong MBA là một phép đo đã và đang đuợc áp dụng rộng rãi để đánh giá tình trạng của dây quấn cũng nhu các điểm tiếp xúc của cuộn

Trang 34

18

dây và bộ chuyển nấc Trong quá trình thu thập dữ liệu này có khoảng 100 MBA có đầy đủ dữ liệu qua các công tác thí nghiệm hiệu chỉnh, thí nghiệm định kỳ và sau sữa chữa nên dữ liệu này đuợc chọn để thục hiện tính toán chỉ số tình trạng MBA Bảng 2.6 thể hiện dữ liệu thu thập điển hình cho 20 MBA, dũ liệu đầy đủ xem phụ lục đính kèm

Bảng 2.6 - Bảng dữ liệu điển hình về thủ nghiệm điện trở cuộn dây

- Red: Điện trở một chiều của cuộn dây

- 23kV: cấp điện áp thủ nghiệm phía trung áp

- oa: pha A

2.2.5 Điện kháng rò

Đối với dữ liệu điện kháng rò của MBA hiện nay EVNHCMC chua thục hiện thủ nghiệm, nên

Trang 35

nên số liệu thủ nghiệm hạng mục này là không có sẵn và cũng chua đầy đủ để làm cơ sở tính

toán đề xuất chỉ số tình trạng MBA

2.2.7 Phân tích đáp ứng điện môi

Phân tích đáp ứng điện môi (Dielectric Frequency Response - DFR) là phép đo đuợc sủ dụng

để chẩn đoán tình trạng ẩm uớt của phần cách điện rắn bên trong MBA Hiện nay EVNHCMC

chua có thủ nghiệm về tiêu chí này nên dữ liệu không có đầy đủ để làm cơ sở tính toán đề xuất

chỉ số tình trạng MBA

2.2.8 Giải tích hàm lượng Furan

Cũng tuơng tụ với hạng mục phân tích đáp ứng điện môi, việc phân tích hàm lượng íiiran trong mẫu dầu là một phương pháp mới để chẩn đoán hàm lượng ẩm trong giấy cách điện, qua đó ước lượng tuổi thọ còn lại của hệ thống cách điện trong MBA Hiện nay EVNHCMC chưa có

thử nghiệm về tiêu chí này nên không có đầy đủ để làm cơ sở tính toán đề xuất chỉ số tình trạng

MBA

2.2.9 Dữ liệu bảo trì

Đối với dữ liệu bảo trì MBA được đội vận hành trạm biếp áp ghi chép lưu trữ trong sổ nhật ký bảo trì và được lưu trữ tại trạm chứ chưa có tổ chức lưu trữ hệ thống một đầu mối quản lý Do giới hạn về thời gian nên trong phạm vi luận văn này việc thu thập các dữ liệu về bảo trì MBA không được đầy đủ

Hiện nay đối với nội dung ảnh nhiệt hồng ngoại chỉ thu thập được dữ liệu của 03 MBA (Tân Bình 1, Ben Thành, Củ Chi) và các dữ liệu này chủ yếu thu thập về ảnh nhiệt của đầu cốt MBA Đối với các thông số còn lại như rỉ dầu, mức dầu, miếng đệm, tình trạng vỏ và nối đất là chưa

Trang 36

20

có thu thập dữ liệu Tuy nhiên, theo tham khảo kinh nghiệm đề xuất của chuyên gia quốc tế thì [2] các tiêu chí này không quá quan trọng (trọng số chỉ là 1/10) nên không ảnh hưởng nhiều đến chỉ số tình trạng MBA Do đó, trong phạm vi luận vãn sẽ cân nhắc chưa sử dụng các dữ liệu này để tính toán chỉ số tình trạng MBA Sau khi hoàn tất luận văn này nếu dữ liệu thử nghiệm đáp ứng đầy đủ sẽ xem xét đưa vào để tính toán

2.2.10 Chất lượng dầu bộ điều áp

Đối với máy biến áp có khoang điều áp dưới tải riêng (on load tap changer - OLTC), dầu trong

bể điều áp dưới tải được thí nghiệm theo chỉ dẫn của nhà chế tạo Trường hợp không có chỉ dẫn của nhà chế tạo, mẫu dầu lấy từ bể điều áp dưới tải khi tiến hành thí nghiệm và bắt buộc phải đạt các chỉ tiêu cho ở bảng

2.7 [1], [2], [3], [6]

Trang 37

Một pha hoặc điểm cuối không

trung tính

<35kV llOkV > 220kV

1 Điện áp chọc thủng (kV) (khe hở

Đôi với chỉ tiêu thử nghiệm chât lượng dâu bộ điêu áp trong quá trình thu thập có 105 MBA được thử nghiệm ở hạng mục này Do đó, dữ liệu này được chọn để thực hiện tính toán đánh giá chỉ số tình trạng MBA Hình 2.3 thể hiện dữ liệu thử nghiệm đỉnh hình về chất lượng dầu

*

BỘ Ắ chuyến nẩc MBT

6 Acid- baz hoà tan (nigKOH/g)

ASTM D974-14' 2

Không <0,1

Trong, không tạp chất

8

Tồng lượng khí hòa tan trong dầu

(ppm)

Tliani khảo chi tiết trang đính kèm ASTMD 3612-02 17.437,2 < 20.001

Hình 2.3 - Kết quả thử nghiệm chất lượng dầu bộ diều áp Trong đó:

- Bộ chuyển nấc MBT: dầu đuợc lấy từ bộ chuyển nấc hay còn gọi là bộ điều áp (OLTC)

Dữ liệu thu thập điển hình của 20 MBA về chất luợng dầu của bộ điều áp đuợc thể hiện ở

Trang 38

22

bảng 2.8 Dữ liệu thủ nghiệm đầy đủ xem ở phụ lục đính kèm

Bảng 2.8 - Dữ liệu điển hình về chỉ tiêu chất luợng dầu OLTC

thủng(kV)

Hàm lượng nước (ppm)

2.2.11 Hệ số tổn hao điện môi (tan<5)

Trong quá trình theo dõi vận hành các thông số về hệ số tổn hao điện môi của MBA được thí nghiệm định kỳ Ở các nước Bắc Mỹ, đại lượng này được định nghĩa bằng hệ số công suất của cách điện (PF - Power Factor) và ký hiệu là

Trang 39

23

coscp, trong khi ở Việt Nam chúng ta sử dụng khái niệm hệ số tổn hao điện môi (DF -

Dissipation Factor) và ký hiệu là (tanô) Nếu hệ số tổn hao điện môi rất nhỏ (< 10%), sụ khác

biệt giữa hai đại luợng này là không đáng kể [7]

Hình 2.4 - Hình minh họa góc tổn hao điện môi [7]

: thành phần dòng điện thuần dung

: hệ số tổn hao điện môi

- costp : hệ số công suất

EVNHCMC sủ dụng thiết bị đo điện dung hệ số tổn hao điện môi (tanô) để đánh giá tình trạng

của tổ hợp giấy - dầu giữa các cuộn dây và của hệ thống cách điện của sứ đầu vào của MBA

Dữ kiện này rất quan trọng, bởi nó phản ánh chất luợng hệ thống cách điện trong MBA Một

kết quả thủ nghiệm tanõ của MBA đang vận hành điển hình đuợc thể hiện ở hình 2.5

tanõ = 1

w*Cp*Rp

l H = U/Rp

l c = uiCpll

Trang 40

24

IV KẾT QUẢ KIẾM ĐỊNH:

1 Kiên tra bên ngoài: Bùih thường

2 Điện trớ cách điện (Mil) ờ nhiệt độ: 43 °C

Hình 2.5 - Kết quả thử nghiệm tanõ

Dữ liệu thu thập về thủ nghiệm hệ số tổn hao điện môi tanỗ đuợc thể hiện ở bảng 2.9 Dữ liệu này chỉ thể hiện điển hình cho 20 MBA, dữ liệu đầy đủ xem ở phụ lục đính kèm

Bảng 2.9 - Dữ liệu điển hình thu thập đuợc về hệ số tổn hao điện môi (tan õ)

STT Tên MBA Tanô

CaoHa

TanS HalCao

Tanỗ Ha2Cao

TanS Ha2Cao

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	2,09 MB
File đính kèm	123.rar (18 MB)