Nghiên cứu đánh giá chất lượng máy biến áp sử dụng phương pháp đáp ứng tần số quét áp dụng cho máy biến áp 110kv 63mva tại công ty cổ phần thiết bị cẩm phả vee

Phân tích đáp ứng tần số quét SFRA là phương pháp chính xác và hiệu quả để đánh giá sự nguyên vẹn cơ khí của cấu trúc lõi từ, cuộn dây và gông từ trong các máy biến áp bằng cách đo các c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- -

VŨ HỒNG KHƯƠNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁP ỨNG TẦN SỐ QUÉT

ÁP DỤNG CHO MÁY BIẾN ÁP 110kV – 63MVA TẠI CÔNG TY

CỔ PHẦN THIẾ T BỊ ĐIỆN CẨM PHẢ -VEE

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- -

VŨ HỒNG KHƯƠNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁP ỨNG TẦN SỐ QUÉT

ÁP DỤNG CHO MÁY BIẾN ÁP 110kV – 63MVA TẠI CÔNG TY

CỔ PHẦN THIẾ T BỊ ĐIỆN CẨM PHẢ -VEE

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THẮNG

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn: Vũ Hồng Khương

Đề tài luận văn: Nghiên cứu đánh giá chất lượng máy biến áp sử dụng

phương pháp đáp ứng tần số quét Áp dụng cho máy biến áp 110kV-63MVA tại công ty cổ phần thiết bị điện Cẩm Phả - VEE

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện

Mã số HV: CB160520

Tác giả, Người 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, với các nội dung sau:

1 Tác giả đã chỉnh sửa những lỗi nhỏ về trình bày

2 Đã sửa lại lỗi chính tả theo ý kiến của thầy Phản biện

3 Đã sửa chữa, bổ sung và chú thích các thuật ngữ

4 Đã nêu ra những điều kiện cần có để thực hiện được một phép đo chuẩn đoán chính xác theo ý kiến của thầy phản biện

5 Đã chỉnh sửa các lỗi in ấn

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

Hà Nội, ngày …… tháng 11 năm 2018

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Vũ Hồng Khương

Sinh ngày 03 tháng 09 năm 1990

Học viên lớp cao học khoá 2016B - Bộ môn Hệ thống điện - Viện Điện - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hiện đang công tác tại “Phòng cao áp công ty TNHH MTV thí nghiệm điện miền Bắc”

phương pháp đáp ứng tần số quét Áp dụng cho máy biến áp 110kV - 63MVA tại

công ty cổ phần thiết bị điện Cẩm Phả - VEE” được giảng viên PGS.TS Nguyễn Đình

Thắng hướng dẫn là công trình nghiên cứu của riêng tôi Tất cả các tài liệu tham khảo

đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng

Tác giả xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận văn đúng như nội dung trong đề cương và yêu cầu của thầy giáo hướng dẫn Nếu có vấn đề gì trong nội dung của luận văn thì tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình

Hà Nội, ngày 26 tháng 09 năm 2018

Tác giả

Vũ Hồng Khương

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 3

1.1 Vai trò của máy biến áp trong hệ thống điện và ảnh hưởng của máy biến áp trong hệ thống điện 3

1.1.1 Đối tượng nghiên cứu 4

1.1.2 Phạm vi nghiên cứu 4

1.2 Nguyên lí làm việc của máy biến áp 4

1.3 Cấu tạo máy biến áp 6

1.4 Các đại lượng định mức của máy biến áp 6

1.5 Tổ đấu dây và mạch từ của máy biến áp 7

1.5.1 Cách kí hiệu đầu dây và tổ nối dây máy biến áp 7

1.5.2 Mạch từ máy biến áp 7

1.6 Quan hệ mạch từ trong máy biến áp 9

1.6.1 Phương trình cân bằng sức điện động 9

1.6.2 Phương trình cân bằng điện áp dây quân sơ cấp 10

1.6.3 Phương trình cân bằng điện áp dây quấn thứ cấp 11

1.6.4 Phương trình cân bằng dòng điện 11

1.6.5 Mạch điện thay thế máy biến áp 13

1.6.6 Quy đổi đại lượng thứ cấp về sơ cấp 13

1.6.7 Mạch điện thay thế chính xác máy biến áp 14

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐÁP ỨNG TẦN SỐ QUÉT VÀ CÁC YÊU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ ĐO 16

2.1 Giới thiệu phương pháp đáp ứng tần số quét 16

2.2 Cơ sở lí thuyết của phương pháp đáp ứng tần số quét 18

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo 20

2.3.1 Cuộn dây thứ 3 đấu tam giác 20

2.3.2 Đấu nối sao có trung tính 21

2.3.3 Dây dẫn bên trong đấu từ phân áp của cuộn dây điều chỉnh điện áp đến tiếp điểm bộ điều chỉnh 23

2.3.4 Hướng đấu nguồn phát và nguồn thu nhận tín hiệu đáp ứng 23

2.3.6 Ảnh hưởng của thí nghiệm đưa dòng điện DC vào đối tượng đo 27

2.3.7 Ảnh hưởng của sứ xuyên 28

2.3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ 29

2.3.9 Ví dụ về thực hiện một phép đo không tốt 30

2.4 Khử từ dư trong máy biến áp 31

2.4.1 Ảnh hưởng của từ dư trong các phép đo biểu đồ và chuẩn đoán 31

2.4.2 Ảnh hưởng trên các phép đo đáp ứng tần số quét 31

2.4.3 Cách khử từ chính xác 33

2.4.4 Phương pháp đo khử từ 34

CHƯƠNG 3 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG VÀ CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG PHÁP ĐÁP ỨNG TẦN SỐ QUÉT TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP 36

3.1 Các tiêu chuẩn áp dụng cho phương pháp đáp ứng tần số quét 36

3.1.1 Tiêu chuẩn IEC 36

3.1.2 Tiêu chuẩn IEEE 37

3.1.3 Tiêu chuẩn CIGRÉ 37

3.1.4 Tiêu chuẩn Trung Quốc 38

3.2 Các điều kiện kỹ thuật cần thiết khi đo và yêu cầu khi đấu nối để có độ lặp lại tốt nhất 38

3.2.1 Theo tiêu chuẩn IEC 60076-18 cần phải đáp ứng các điều kiện sau: 38

3.2.2 Các điều kiện kỹ thuật được yêu cầu khi đo 39

3.3 Giải thích và đánh giá đáp ứng tần số quét 43

3.3.1 Đánh giá dựa trên dải tần số và các cách thức so sánh 43

3.4 Áp dụng tiêu chuẩn DL/T 911-2004 45

CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁP ỨNG TẦN SỐ QUÉT THỰC TIỄN TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ MÁY BIẾN ÁP 110kV - 63MVA TẠI CÔNG TY CỐ PHẦN THIẾT BỊ CẨM PHẢ - VEE 48

4.1 Dữ liệu đo MBA thực tế tại nhà máy VEE sau khi MBA bị sự cố do vận chuyển bằng thiết bị phân tích đáp ứng tần số quét TETTEX SFRA 5310 48

4.1.1 Giới thiệu về thiết bị phân tích đáp ứng tần số quét TETTEX SFRA 5310

48

4.1.2 kết quả của các phép đo đáp ứng tần số quét ở các chế độ hở mạch và ngắn mạch của các cuộn dây máy biến áp 49

4.1.4 Phương pháp so sánh theo thời gian áp dụng theo IEC 60076-18 68

4.2 So sánh giữa 2 lần đo SFRA (lần 1 tại nhà máy VEE và lần 2 sau khi máy biến áp gặp sự cố khi vận chuyển) 69

4.2.1 So sánh giữa 2 lần, sau khi phát hiện sự cố và sau khi xử lý sự cố: 77

KẾT LUẬN 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3-1Miền tần số điển hình đối với cuộn dây của MBA có công suất lớn hơn

100MVA 40

Bảng 3-2 Miền tần số điển hình đối với cuộn dây của MBA có công suất nhỏ hơn 30 MVA 40

Bảng 3-3Miền tần số đối với tiêu chuẩn Trung Quốc và IEC 40

Bảng 3-4 Trình tự thực hiện kết nối phép đo đối với các cuộn dây Y/trung tính theo IEC 42

Bảng 3-5 Trình tự thực hiện kết nối thực hiện phép đo với cuộn dây tam giác 42

Bảng 3-6 Vùng ảnh hưởng qua hệ số tương đối 46

Bảng 4-1 Kết quả khử từ dư bằng thiết bị TETTEX 2293 68

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1 Nguyên lí làm việc của máy biến áp 4

Hình 1-2 tổ đấu dây máy biến áp ba pha 7

Hình 1-3 máy biến áp ba pha kiểu trụ 8

Hình 1-4 Tổ máy biến áp ba pha 8

Hình 1-5 Từ thông máy biến áp một pha hai dây quấn 9

Hình 1-6 mạch điện thay thế máy biến áp 13

Hình 1-7 mạch điện thay thế của máy biến áp một pha hai dây quấn 15

Hình 2-1 Nguyên lí hoạt động của phân tích đáp ứng tần số quét 16

Hình 2-2 Sơ đồ đo của phương pháp đáp ứng tần số quét 17

Hình 2-3 Mối quan hệ chung giữa đáp ứng tần số và cấu tạo máy biến áp, thiết lập phép đo cho cuộn dây cao áp của máy biến áp tự ngẫu 19

Hình 2-4 Ảnh hưởng của cuộn dây thử 3 đấu tam giác đến SFRA của cuộn dây 21

Hình 2-5 Ảnh hưởng đấu nối trung tính sao đến đáp ứng tần số của cuộn thứ 3 22

Hình 2-6 Ảnh hưởng của đầu cực trung tính đấu sao đến SFRA cuộn dây 22

Hình 2-7 Các kết quả đo cho thấy ảnh hưởng khác nhau của dây dẫn giữa các pha đấu từ đầu phân áp của cuộn đây điều chỉnh đến tiếp điểm bộ OLTC 23

Hình 2-8 đấu nối nguồn phát vào pha A phía 110kV 24

Hình 2-9 Đấu nối thiết bị nhận tín hiệu vào pha N phía 110kV 25

Hình 2-10 Ảnh hưởng của hướng đấu nguồn phát và nguồn thu nhận tín hiệu đáp ứng trong đo đáp ứng tần số 25

Hình 2-11 Ảnh hưởng của các dạng chất lỏng cách điện khác nhau đến đáp ứng tần số 26

Hình 2-12 Ảnh hưởng của việc chứa đầy dầu cách điện đến đáp ứng tần số 27

Hình 2-13 Ảnh hưởng của thí nghiệm đo điện trở 1 chiều cuộn dây máy biến áp khi bơm dòng điện DC 28

Hình 2-14 Ảnh hưởng của sứ xuyên đối với đáp ứng tần số 28

Hình 2-15 Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với đáp ứng tần số 29

Hình 2-16 Ví dụ của việc thực hiện phép đo không tốt 30

Hình 2-17 Các điểm cộng hưởng đặc trung của máy biến áp ba trụ 32

Hình 2-18 Khử từ bằng cách sử dụng tín hiệu hình Sin 33

Hình 2-19Đấu nối sơ đồ khử từ dư máy biến áp tại hiện trường 35

Hình 2-20 Sơ đồ đấu nối khử từ dư bằng thiết bị TETTEX 2293 35

Hình 3-1 Đáp ứng tần số của đầu phân áp cuộn dây đầu ra trước và sau khi bị sụp đổ một phần trục hướng tâm và bị ngắn mạch nội bộ bên trong cuộn dây với hình ảnh chụp lại khi bị hư hỏng 43

Hình 3-2 Đáp ứng tần số của một cuộn dây hạ thế trước và sau khi bị gãy trục dẫn đến vỡ đai vòng kẹp với hình ảnh khi bị hư hỏng 44

Hình 3-3 Vùng đáp ứng tần số 44

Hình 4-2 Đường đặc tính SFRA của pha A phía 110kV ở chế độ ngắn mạch phía

38.5kV 51

Hình 4-3 Đường đặc tính SFRA của pha A phía 110kV ở chế độ ngắn mạch phía 23 kV 52

Hình 4-4 Đường đặc tính SFRA của pha B phía 110kV ở chế độ ngắn mạch phía 23 kV 53

Hình 4-5 Đường đặc tính SFRA của pha B phía 110kV ở chế độ ngắn mạch phía 38.5 kV 54

Hình 4-6 Đường đặc tính SFRA của pha B phía 110kV ở chế độ hở mạch 55

Hình 4-7 Đường đặc tính SFRA của pha C phía 110kV ở chế độ hở mạch 56

Hình 4-8 Đường đặc tính SFRA của pha C phía 110kV ở chế độ ngắn mạch phía 38.5 kV 57

Hình 4-9 Đường đặc tính SFRA của pha C phía 110kV ở chế độ ngắn mạch phía 23 kV 58

Hình 4-10 Đường đặc tính SFRA của pha a phía 23kV 59

Hình 4-11 Đường đặc tính SFRA của pha b phía 23kV 60

Hình 4-12 Đường đặc tính SFRA của pha c phía 23kV 61

Hình 4-13 Đường đặc tính SFRA của pha Am phía 38.5kV ở chế độ hở mạch 62

Hình 4-14 Đường đặc tính SFRA của pha Am phía 38.5kV ở chế độ ngắn mạch phía 23kV 63

Hình 4-15 Đường đặc tính SFRA của pha Bm phía 38.5kV ở chế độ ngắn mạch phía 23kV 64

Hình 4-16 Đường đặc tính SFRA của pha Bm phía 38.5kV ở chế độ hở mạch 65

Hình 4-17 Đường đặc tính SFRA của pha Cm phía 38.5kV ở chế độ ngắn mạch phía 23kV 66

Hình 4-18 Đường đặc tính SFRA của pha Cm phía 38.5kV ở chế độ hở mạch 67

Hình 4-19 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha a phía 23kV 69

Hình 4-20 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha B phía 23kV 70

Hình 4-21 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha C phía 23kV 70

Hình 4-22 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha A phía 110kV 71

Hình 4-23 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha B phía 23kV 72

Hình 4-24 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha C phía 23kV 72

Hình 4-25 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha Cm phía 38.5kV 73

Hình 4-26 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha Am phía 38.5 kV 74

Hình 4-27 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 để so sánh pha Bm phía 38.5kV 75

Hình 4-28 Đường đặc tính SFRA của 3 pha Am, Bm, Cm 75

Hình 4-29 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch giữa pha Am và pha Cm 76

Hình 4-30 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch pha Bm so với pha Cm 76

Hình 4-32 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha B phía 110kV 77Hình 4-33 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha C phía 110kV 78Hình 4-34 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha Am phía 38.5 kV 78Hình 4-35 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha Cm phía 38.5 kV 79Hình 4-36 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha Bm phía 38.5 kV 79Hình 4-37 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha a phía

23 kV 80Hình 4-38 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha B phía

23 kV 80Hình 4-39 Sử dụng tiêu chuẩn DL/T911-2004 so sánh mức độ sai lệch của pha C phía

23 kV 81

LỜI MỞ ĐẦU

Các máy biến áp lực là phần tử quan trọng, phức tạp, đắt tiền và là then chốt nhất góp phần đảm bảo sự làm việc liên tục và tin cậy của hệ thống điện đã được liên kết với nhau ở các cấp điện áp từ sản xuất điện, truyền tải điện và phân phối điện Các máy biến

áp lực có tuổi thọ theo thiết kế khoảng từ 20÷35 năm Trên thực tế tuổi thọ của máy biến

áp lực có thể đạt được đến 60 năm nếu như được bảo dưỡng và vận hành phù hợp

Tuy nhiên trong quá trình vận hành hoặc vận chuyển máy biến áp từ vị trí này đến vị trí khác thường tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ, hỏng hóc xô lệch mạch từ, cuộn dây, các phần

tử bên trong máy biến áp Tiêu tốn chi phí sửa chữa hoặc thay thế, gây gián đoạn cung cấp điện tổn thất đến doanh thu và độ tin cậy cung cấp điện

Để đánh giá được khả năng vận hành liên tục cũng như tuổi thọ làm việc của máy biến áp lực chúng ta cần có những biện phương pháp chuẩn đoán tính trạng thực tế của các máy biến áp lực trên lưới điện của hệ thống điện

Khi vận hành lâu dài hoặc di chuyển máy biến áp chịu nhiều tác động về điện cũng như về vật lý như: quá độ do thao tác , các dòng ngắn mạch hay các sự cố khác và đặc biệt trong quá trình di chuyển máy biến áp rất dễ bị ảnh hưởng bởi các tác động bên ngoài gây ảnh hưởng đến máy biến áp lực mà bằng mắt thường chúng ta không thể nhìn thấy được

Việc nghiên cứu, thí nghiệm, kiểm tra để đánh giá tình trạng của máy biến áp sẽ giúp ngăn ngừa và phát hiện sớm những hư hỏng cho máy biến áp sẽ và đang vận hành trên lưới điện Dựa vào đó giúp tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cũng như giảm chi phí sửa chữa vận hành khắc phục sự cố, tăng thêm doanh thu, nhất là trong xu thế thị trường điện cạnh tranh sắp đến

Lý do lựa chọn đề tài:

Khoảng năm 2004 thế giới đã nghiên cứu hạng mục thí nghiệm mới, tăng cường đánh giá giám sát bổ sung cho công tác đánh giá chất lượng máy biến áp rất hiệu quả

Đó là hạng mục đo đáp ứng tần số quét nhằm phát hiện sớm hiện tượng xô lệch mạch

từ, bối dây hay các kết cấu cơ học trong nội bộ máy biến áp Năm 2012 có tiêu chuẩn quốc tế IEC 60076-18 và tiêu chuẩn IEEE C57.149 được ban hành

Trong những năm gần đây việc phát triển sản xuất máy biến áp điện lực mới đi sâu vào các khía cạnh vận hành an toàn, tin cậy , liên tục, kinh tế và sinh thái EVN đã có chủ trương giảm thấp các chỉ số SAIDI, SAIFI và MAIFI yêu cầu ngày càng khắt khe vv Quá trình mua sắm, vận chuyển và lắp đặt, thí nghiệm nghiệm thu các máy biến

áp để đưa vào vận hành an toàn và tin cậy đã được thực hiện từ trước đến nay bằng các

mới Năm 2012 tiêu chuẩn quốc tế về phép đo đƣợc ban hành Đề tài nhằm mục đích khai thác triệt để, cụ thể, có hiệu quả về ứng dụng phép đo đối với các máy biến áp trong các tình huống cụ thể

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP

1.1 Vai trò của máy biến áp trong hệ thống điện và ảnh hưởng của máy biến áp trong hệ thống điện

Hiện nay trên lưới điện của hệ thống điện Việt Nam nói chung cũng như lưới điện miền Bắc nói riêng, lưới điện cấp điện áp 110kV hiện trở thành lưới phân phối cao áp chủ lực cung cấp điện cho các phụ tải lớn cho các tỉnh và thành phố

Các máy biến áp lực 110kV này có vài trò rất quan trọng trong việc đảm bảo tính liên tục và độ tin cậy của hệ thống điện trong khu vực Trên lưới điện hiện đang tồn tại

đa dạng nhiều chủng loại máy biến áp lực từ công suất đến các hãng sản xuất trong và ngoài nước ( trong đó các máy biến áp sản xuất trong nước hiện chiếm tỉ trọng lớn hơn) cùng với các ảnh hưởng của yếu tố môi trường đặc thù như: nắng nong, mưa lũ, tần suất sét cao, khí hậu vùng biển…khiến chất lượng của máy biến áp suy giảm theo thời gian quá trình vận hành Trong các đợt cải tạo nâng công suất, thay thế máy biến áp sẽ di chuyển máy biến áp dễ gây ảnh hưởng đến các thành phần bên trong cấu tạo máy biến

áp khiến chất lượng của máy biến áp bị thay đổi

Tuy các máy biến áp trong nước mặc dù thời gian vận hành trên lưới điện chưa lâu nhưng chất lượng, tuổi thọ, độ tin cậy trong vận hành của các máy biến áp này cần được theo dõi và kiểm chứng thí nghiệm ngoài các phương pháp thí nghiệm cơ bản chúng ta cần đưa thêm các phương pháp thí nghiệm chuẩn đoán chuyên sâu và nâng cao để khẳng định chất lượng máy biến áp trong vận hành, di chuyển cũng như trong thiết kế và công nghệ sản xuất

Theo quy định của tập đoàn điện lực Việt Nam – EVN các đơn vị quản lý vận hành, sản xuất máy biến áp lực vẫn thực hiện đầy đủ các chế độ bảo dưỡng vận hành thí nghiệm xuất xưởng, thí nghiệm bảo dưỡng định kỳ

Từ thực tế trên đặt ra vấn đề cần áp dụng các phương pháp thí nghiệm chuyên sâu

và áp dụng các công nghệ mới trên thế giới cụ thể ở đề tài này là “Nghiên cứu đánh giá chất lượng máy biến áp sử dụng phương pháp đáp ứng tần số quét” qua phương pháp này làm sao xem xét đánh giá đúng thực chất tình trạng của các máy biến áp lực đồng thời đưa ra các khuyến cáo và giải pháp đánh giá mang tính định lượng và xếp loại về tình trạng tổng thể của mỗi một máy biến áp trước khi được đưa lên lưới điện cũng như các máy đang vận hành trên lưới điện Điều này rất cần thiết cho công tác quản lý vận hành và khai thác sử dụng máy biến áp

1.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đánh giá tình trạng máy biến áp bao gồm:

máy biến áp lực khi xuất xưởng

bằng phương pháp đáp ứng tần số quét

1.1.2 Phạm vi nghiên cứu

trên lưới điện và các máy biến áp lực trước khi xuất xưởng sẽ được lắp đặt

trên lưới điện

trung vấn đề liên quan đến phân tích đánh giá về phương diện kỹ thuật của

máy biến áp lực

1.2 Nguyên lí làm việc của máy biến áp

Máy biến áp làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ Khi đặt vào cuộn dây

sơ cấp và thứ cấp

Hình 1-1 Nguyên lí làm việc của máy biến áp

được truyền từ dây cuốn sơ cấp sang thứ cấp Nếu điện áp xoay chiều đặt vào là một

Theo định luật cảm ứng điện từ suất điện động cảm ứng trong các cuộn dây sơ cấp

2cos

sin

1 1

1 1

dt

t d

W dt

2cos

sin

2 2

2 2

dt

t d

W dt

2 1 2

1

U

U E

E

k   (1.5)

k đƣợc xem nhƣ là tỷ số điện áp giữa dây quấn sơ cấp và thứ cấp

2 1 2

1

U

U E

E

Từ nguyên lý làm việc cơ bản trên ta có thể định nghĩa: Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đổi

Máy biến áp có hai dây quấn gọi là máy biến áp hai cuộn dây Dây quấn có điện áp cao gọi là cuộn cao áp Dây quấn có điện áp thấp gọi là cuộn hạ áp Nếu điện áp thứ cấp

ta có máy biến áp tăng áp Nếu máy biến áp có thêm cuộn dây thứ ba với cấp điện áp trung bình ta gọi là cuộn trung áp Máy biến áp biến đổi dòng điện xoay chiều một pha gọi là máy biến áp một pha Máy biến áp biến đổi dòng điện xoay chiều bap pha gọi là máy biến áp ba pha Cuộn dây máy biến áp ngâm trong dầu gọi là máy biến áp dầu

1.3 Cấu tạo máy biến áp

Máy biến áp gồm 2 phần chính là lõi thép và cuộn dây quấn:

từ trễ Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau, giữa các lá thép có sơn phủ cách điện

nên được dùng phổ biến hơn, bên ngoài dây cuốn được phủ lớp vecni cách điện hoặc cách bằng băng sợi quấn Dây quấn nối với nguồn điện gọi là cuộn

sơ cấp, cuộn còn lại là cuộn thứ cấp

Cuộn dây và lõi thép máy biến áp thường được đặt trong thùng vỏ kim loại có đổ đầy dầu cách điện để làm mát và tăng cường cách điện phía ngoài vỏ thùng có các cánh tản nhiệt, sứ xuyên, bình dãn dầu và các thiết bị khác để bảo vệ máy biến áp…

1.4 Các đại lượng định mức của máy biến áp

phần (hay biểu kiến) đưa ra ở dây quấn thứ cấp của máy biến áp tính bằng kVA

cuộn dây lớn nhất

dòng điện xoáy xuất hiện trong lõi thép MBA

kháng của dòng điện rò xoay chiều qua điện môi

dòng điện một chiều

cấp MBA

 Tỉ số biến áp: là tỉ số độ lớn điện áp hiệu dụng phía sơ cấp và phía thứ cấp

tương ứng của TU, MBA khi không tải

tương ứng của TI khi mang tải

1.5 Tổ đấu dây và mạch từ của máy biến áp

1.5.1 Cách kí hiệu đầu dây và tổ nối dây máy biến áp

Các đầu tận cùng của dây quấn máy biến áp, một đầu gọi là đầu đầu, đầu kia gọi là đầu cuối Đối với dây quấn một pha có thể tùy chọn đầu đầu và đầu cuối Đối với dây quấn ba pha, các đầu đầu và đầu cuối phải chọn thống nhất: Giả sử dây quấn pha A đã chọn đầu đầu đến đầu cuối theo chiều kim đồng hồ thì dây quấn các pha B, C còn lại cũng phải được chọn như vậy Điều này rất cần thiết vì nếu một pha kí hiệu dây quấn ngược thì điện áp dây lấy ra sẽ mất tính đối xứng

Tổ nối dây máy biến áp được hình thành do sự phối hợp kiểu đấu dây sơ cấp so với kiểu đấu dây thứ cấp Nó biểu thị góc lệch pha giữa các suất điện động của dây sơ cấp và thứ cấp Góc lệch pha này phụ thuộc vào các yếu tố như chiều quấn dây, cách

kí hiệu các đầu dây, kiểu đấu dây quấn sơ cấp và thứ cấp Trong thực tế để thuận tiện, người ta không dùng độ để chỉ góc lệch pha mà dùng phương pháp kim đồng hồ để biểu thị và gọi tên tổ nối dây của máy biến áp Kim dài chỉ suất điện động dây sơ cấp đặt cố định ở con số 12, kim ngắn chỉ suất điện động dây thứ cấp đăt tương ứng ở các

Hình 1-2 tổ đấu dây máy biến áp ba pha

1.5.2 Mạch từ máy biến áp

Đối với máy biến áp 1 pha có kết cấu mạch từ kiểu bọc và kiểu lõi Đối với máy biến áp 3 pha người ta chia ra: Máy biến áp có hệ thống mạch từ riêng và máy biến áp

có mạch từ chung

Hình 1-3 máy biến áp ba pha kiểu trụ

Hệ thống mạch từ riêng là hệ thống mạch từ trong đó từ thông của ba pha độc lập với nhau như trường hợp máy biến áp ba pha ghép từ ba máy biến áp một pha gọi tắt là

tổ máy biến áp ba pha

Hệ thống mạch từ chung là hệ thống mạch từ trong đó từ thông ba pha có liên quan với nhau như ở máy biến áp ba pha kiểu trụ

Thực vậy, khi ghép ba máy biến áp một pha lại, nếu điện áp vào ba pha là đối xứng nghĩa là

Mạch từ máy biến áp chế tạo khá khó khăn, để đơn giản hơn người ta rút ngắn trụ giữa ở lại để cả 3 trụ cùng nằm trên 1 mặt phẳng thuận lợi cho việc sản xuất, chuyên chở, lắp đặt Với kết cấu lõi thép như vậy ở trụ giữa mạch từ ngắn hơn do đó dòng

hóa của máy biến áp nhỏ hơn so với dòng định mức nên sự không đối xứng không ảnh hưởng gì đến chế độ vận hành của máy biến áp

1.6 Quan hệ mạch từ trong máy biến áp

1.6.1 Phương trình cân bằng sức điện động

Hình 1-5 Từ thông máy biến áp một pha hai dây quấn

Hình 1-5 trình bày máy biến áp một pha hai dây quấn, trong đó dây quấn sơ cấp nối với nguồn có số vòng dây W1, dây quấn thứ hai nối với tải có tổng trở Zt có số

đã nói trong phần 1.2:

1

1 1

d d

Ngoài từ thông chính chạy trong lõi thép, từ thông do sức từ động i1W1 và i2W2 sinh ra bị tản ra ngoài lõi thép khép mạch qua không khí hay dầu đƣợc gọi la từ thông

1.6.2 Phương trình cân bằng điện áp dây quân sơ cấp

1.6.3 Phương trình cân bằng điện áp dây quấn thứ cấp

định luật Kirchhoff 2 ta có phương trình điện áp thứ cấp viết dưới dạng trị số tức thời là:

1.6.4 Phương trình cân bằng dòng điện

Áp dụng định luật Ohm vào mạch từ (hình 1-5) ta có:

' 2

1 0 2 0 2

1

W

( )W

I I k

2

W W

k

Tóm lại mô hình toán của máy biến áp nhƣ sau:

'

1 0 2

1.6.5 Mạch điện thay thế máy biến áp

Để đặc trưng và tính toán các quá trình năng lượng xảy ra trong máy biến áp, người ta thay mạch điện và mạch từ của máy biến áp bằng một mạch điện tương đương gồm các điện trở và điện kháng đặc trưng cho máy biến áp gọi là mạch điện thay thế máy biến áp

Hình 1-6 mạch điện thay thế máy biến áp

Hình 1-6 biểu diễn máy biến áp mà tổn hao trong dây quấn và từ thông tản được đặc trưng bằng điện trở R và điện cảm L mắc nối tiếp với dây quấn sơ cấp và thứ cấp

Để có thể nối trực tiếp mạch sơ cấp và thứ cấp với nhau thành một mạch điện, các dây quấn sơ cấp đó quấn lại khác nhau Vì vậy phải quy đổi một trong hai dây quấn về dây quấn kia để chúng có cùng một cấp điện áp Muốn vậy hai dây quấn phải có số vòng như nhau Thường người ta quy đổi dây quấn thứ cấp về dây quấn sơ cấp, nghĩa là coi dây quấn thứ cấp có số vòng dây bằng số vòng dây của dây quấn sơ cấp Việc quy đổi chỉ để thuận tiện cho việc nghiên cứu và tính toán máy biến áp, vì vậy yêu cầu của việc quy đổi là quá trình vật lý và năng lượng xảy ra trong máy biến áp trước và sau khi qui đổi là không đổi

1.6.6 Quy đổi đại lượng thứ cấp về sơ cấp

Nhân phương trình (1.30) với k ta có:

.

2 2

' 2

2

I I

k

U ,

' 2

I , ' 2

Z , '

trở dây quấn và tổng trở tải thứ cáp qui đổi về sơ cấp

Tóm lại mô hình toán máy biến áp sau khi qui đổi là:

'

1 0 ( 2)

1.6.7 Mạch điện thay thế chính xác máy biến áp

Dựa vào hệ phương trình quy đổi (1.39), (1.40), (1.41) ta suy ra một mạch điện tương ứng gọi là mạch điện thay thế của máy biến áp

dây quấn sơ cấp Z1và E.1 là điện áp rơi trên tổng trởZ m, đặc trưng cho từ thông chính và tổn hao sắt từ Từ thông chính do dòng điện không tải sinh ra, do đó ta có thể viết:

Hình 1-7 mạch điện thay thế của máy biến áp một pha hai dây quấn

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐÁP ỨNG

TẦN SỐ QUÉT VÀ CÁC YÊU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT

QUẢ ĐO

2.1 Giới thiệu phương pháp đáp ứng tần số quét

Như đã nói ở trên, các hạng mục thử truyền thống như đã biết không đáp ứng được yêu cầu Phân tích đáp ứng tần số quét (SFRA) là phương pháp chính xác và hiệu quả

để đánh giá sự nguyên vẹn cơ khí của cấu trúc lõi từ, cuộn dây và gông từ trong các máy biến áp bằng cách đo các chức năng dịch chuyển điện của chúng với một dải tần

số rộng

Phương pháp này được thực hiện bằng cách đưa một tín hiệu điện áp thấp với tần

số thay đổi vào một đầu của cuộn dây máy biến áp và đo tín hiệu đáp ứng trên đầu dây khác Điều này được tiến hành trên tất cả các cuộn dây có thể tiếp cận được theo như hướng dẫn Sự so sánh giữa các tín hiệu đầu vào và đầu ra tạo nên một đáp ứng tần số

có thể được so sánh với các dữ liệu tham khảo

Kết cấu lõi từ và cuộn dây của các máy biến áp có thể được xem như là một mạng điện tổ hợp của các điện trở, độ tự cảm (self-inductances), các điện dung đối với đất (ground capicitances), các điện cảm ghép (coupling inductances) và chuỗi các điện dung (series capacitances) như ở hình 2-1 bên dưới Đáp ứng tần số của một mạng lưới như vậy là duy nhất và vì thế nó được xem như là lấy dấu vân tay (finger print)

Hình 2-1 Nguyên lí hoạt động của phân tích đáp ứng tần số quét

Hình 2-2 Sơ đồ đo của phương pháp đáp ứng tần số quét

Sử dụng hàm truyền Bode cho tín hiệu điện áp đầu ra (output)/đầu vào (input):

out in

Sự kết hợp với các hạng mục thử truyền thống, hạng mục này hỗ trợ đắc lực cho việc đánh giá chất lượng máy biến áp

Để đạt được mục đích yêu cầu, phép đo này được sử dụng để ghi nhận dữ liệu gốc

lí lịch về máy biến áp (đo ngay khi chế tạo, lắp đặt tại nhà máy sản xuất và trước khi vận chuyển đến vị trí vận hành) hoặc dữ liệu cơ sở (dữ liệu ban đầu) làm cơ sở so sánh cho những lần đo sau này

Phép đo được sử dụng trong các trường hợp:

áp

mạch lớn và duy trì

dây

 Đo sau khi máy biến áp trải qua hiện tượng thiên tai như động đất, sét đánh

có số liệu gốc nên đo để có cơ sở số liệu để so sánh sau này, cần định kỳ sau khoảng thời gian vận hành 2-3 năm có những biến đổi cấu trúc hay không để có

dự báo cho đơn vị quản lý vận hành

2.2 Cơ sở lí thuyết của phương pháp đáp ứng tần số quét

Đặc điểm đáp ứng tần số khác nhau có thể được kỳ vọng đối với các kiểu máy biến áp kể cả từ khi đáp ứng tần số của máy biến áp có liên quan cơ bản đến cấu trúc lõi thép và cuộn dây Đáp ứng tần số có thể chia thành 3 miền tần số, miền tần số thấp

bị chi phối bởi lõi thép, miền tần số trung tâm bị chi phối bởi sự tác động qua lại giữa cuộn dây và miền tần số cao hơn bị chi phối bởi cấu trúc riêng của cuộn dây, đấu nối bên trong và ở miền tần số cao nhất là do các đầu dây đấu Các miền này được minh họa bằng cách sử dụng một đáp ứng tần số từ cuộn cao áp của máy biến áp tự ngẫu loại lớn như ví dụ tại hình 2.1 Chú ý là không có giới hạn tần số áp dụng chung cho mỗi miền này do điều này phụ thuộc vào kích thước vật liệu của máy biến áp và thông

số kỹ thuật định mức của cuộn dây Các miền giới hạn trong hình 2.1 chỉ được sử dụng cho mục đích làm nổi bật miền tần số thấp, miền tần số trung và miền tần số cao của cuộn dây máy biến áp cụ thể trong ví dụ này Trong miền ảnh hưởng của lõi thép (đến khoảng 2 kHz), đáp ứng bị chi phối bởi điện cảm từ hóa lõi thép và điện dung lớn của máy biến áp Với máy biến áp lực 3 pha 3 lõi điển hình, pha giữa có một điểm không cộng hưởng ở miền tần số này đó là đường đi của từ trở có từ thông bằng nhau, đối xứng bởi pha giữa của lõi thông qua 2 pha còn lại Thường thì 2 pha ngoài có 2 điểm không cộng hưởng do có 2 đường dẫn từ trở khác nhau một đường thông qua pha gần nhất ở giữa và 1 đường thông qua pha xa nhất (pha nằm ngoài cùng) Trong miền tần

số này từ dư của lõi thép cũng ảnh hưởng đến đáp ứng tần số, đó là lý do 5 phần lõi thép sẽ có đáp ứng khác nhau

Đáp ứng trong miền tần số trung tâm (từ 2kHz đến 20kHz) thì gần như ảnh hưởng bởi chỗ ghép giữa các cuộn dây, điều này phụ thuộc đáng kể vào việc lắp ráp và đấu nối các cuộn dây, ví dụ về cấu hình cuộn dây đấu tam giác, đấu nối máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp 1 pha hoặc 3 pha Đối với cuộn dây máy biến áp tự ngẫu như trong hình 2.1, đáp ứng trong dải này thể hiện 2 loại cộng hưởng riêng biệt, đây là một đặc điểm đặc trung của đáp ứng của cuộn dây máy biến áp tự ngẫu

Trong miền ảnh hưởng bởi cấu trúc cuộn dây (trong trường hợp này tần số cao từ 20kHz đến đến 1MHz), đáp ứng được xác định bởi điện kháng tản cuộn dây cùng với

của cuộn dây cao áp trong máy biến áp lực lớn so với điện dung của nó (xen kẽ hoặc tạo màn chắn) cho thấy một xu hướng tăng biên độ với một vài điểm cộng hưởng và không cộng hưởng như trong hình 2.1 Mặt khác cuộn dây hạ áp với điện dung của nó thường có biểu hiện xu hướng biên độ phẳng và được xếp chồng nối tiếp của điểm chống cộng hưởng và cộng hưởng

Ở tần số cao nhất trên 1MHZ (>72.5kV) hoặc trên 2MHz (≤ 72.5kV), sơ đồ đo không ảnh hưởng và ít lặp lại hơn đến đáp ứng, đặc biệt khoảng cách đấu nối tiếp địa dọc theo chiều dài sứ xuyên có ảnh hưởng đến kết quả đáp ứng

Hình 2-3 Mối quan hệ chung giữa đáp ứng tần số và cấu tạo máy biến áp, thiết lập phép đo cho cuộn

dây cao áp của máy biến áp tự ngẫu

Miền ảnh hưởng:

A: Lõi thép

B: Tương tác giữa các cuộn dây

C: Cấu trúc cuộn dây

D: Thiết lập phép đo và đầu dây phát và nhận (bao gồm đấu nối tiếp địa)

Hạn chế trong cách đo và độ không đảm bảo điều kiện về từ dư dẫn đến sự sai lệch hoặc lỗi về tính lặp lại của phép đo (như mô tả bằng các đường đáp ứng trong hình 2.1), khuyến cáo dải tần số được sử dụng để giải thích đáp ứng tần số là dải tần số trung tâm và dải tần số cao thể hiện miền ảnh hưởng đến cấu trúc cuộn dây Điển hình

là dải tần số từ 2kHz đến 1MHz (>72.5kV) hoặc 2MHz (≤72.5kV)

Khi so sánh, sự khác nhau giữa các đường đáp ứng tần số trong những miền này

có thể đánh giá được chất lượng máy biến áp có vấn đề hoặc gặp phải sự cố Tuy nhiên, sự khác nhau cũng có nguyên nhân do các yếu tố khác được phân loại như sau:

- Khác nhau về cài đặt và đấu nối sơ đồ

- Khác nhau về các kết nối bên trong và điều kiện của máy biến áp

- Độ lệch về cấu trúc của máy biến áp (khi so sánh các máy biến áp cùng chủng loại hoặc giữa các pha với nhau)

Trong quá trình đo đạc lấy kết quả cần tránh những nguyên nhân bên trên để tránh nhầm lẫn khi kết luận kết quả đo Tuy nhiên, để chứng minh ảnh hưởng về sự sai khác trong cấu tạo của máy biến áp sẽ dễ hơn nếu sử dụng chế độ mô phỏng SFRA ( Sweep Frequency Response Analyzer)

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo

2.3.1 Cuộn dây thứ 3 đấu tam giác

Cuộn dây đấu sao chỉ có các pha đấu vào trung tính (điểm đấu sao), trong khi cuộn dây đấu tam giác có điểm đầu cuộn dây của pha này đấu vào điểm cuối cuộn dây của pha kia Cách đấu trực tiếp này có ảnh hưởng lớn đến đáp ứng tần số các pha máy biến

áp có cuộn dây đấu tam giác đặc biệt trong miền tần số chịu ảnh hưởng bởi sự tác động lần nhau giữa các cuộn dây Hình 2.3.1 cho thấy kết quả đo của cuộn dây máy biến áp

tự ngẫu có cuộn thứ 3 đấu tam giác ở chế độ khép mạch và hở mạch

Hình 2-3 cho biết khi cuộn dây thứ 3 đấu tam giác hở mạch, đáp ứng tần số của cuộn dây có thay đổi đáng kể, đặc biệt trong miền tần số trung tâm Điều này là do sự thay đổi đáng kể về điện cảm và điện dung chỗ đấu nối từ cuộn dây thứ 3 đấu tam giác, nó gây ra sự không cộng hưởng và cộng hưởng nhất là trong miền tần số bị ảnh hưởng bởi sự tương tác giữa các cuộn dây khi dịch chuyển các tần số thấp hơn (trong trường hợp này là từ 2kHz đến 20kHZ)

Hình 2-4 Ảnh hưởng của cuộn dây thử 3 đấu tam giác đến SFRA của cuộn dây

Nếu cuộn dây thứ 3 đấu tam giác được thực hiện bên ngoài vỏ máy và đất thì để so sánh pha tốt hơn (trong trường hợp không có các kết quả khác để tham khảo) ta nên bỏ nối đất và trả lại nguyên trạng đấu tam giác Nếu không thì điện dung chỗ đấu nối trong cuộn dây sẽ tạo ra sự khác nhau giữa các pha, kết quả là trong miền tần số ở giữa

có sự sai lệch rất lớn thể hiện bởi đường đáp ứng tần số của 3 pha

2.3.2 Đấu nối sao có trung tính

Nếu từng pha của máy biến áp 3 pha đều có trung tính riêng (mở rộng điểm đấu sao) thì có thể nối chung hoặc tách riêng các điểm trung tính trong quá trình đo SFRA

Hình 2-5 Ảnh hưởng đấu nối trung tính sao đến đáp ứng tần số của cuộn thứ 3

Hình 2-4 là kết quả so sánh đáp ứng tần số của một cuộn dây thứ 3 có trung tính nối chung và tách riêng (hở mạch) Rõ ràng đáp ứng tần số của cuộn dây thứ 3 đã thay đổi đặc biệt ở dải tần số thấp và tần số trung bình

Đáp ứng tần số của cuộn dây máy biến áp tự ngẫu cũng cho thấy đấu nối trung tính ảnh hưởng đến dải tần số thấp và tần số trung bình đặc biệt đối với vị trí của cộng hưởng như hình 2-5

Những ví dụ trên đã chỉ ra tầm quan trọng trong việc ghi nhận phương pháp đấu nối các đầu cực, bởi vậy sau này khi đo đáp ứng tần số phải đấu chung các cực trung tính lại vì nếu không thì kết quả đáp ứng tần số có thể thấy sai lệch nhiều, đặc biệt ở miền tần số phản ảnh tác động ảnh hưởng trong cuộn dây (trường hợp giữa 2kHz và 20kHz) như hình 2-5

2.3.3 Dây dẫn bên trong đấu từ phân áp của cuộn dây điều chỉnh điện áp đến tiếp

điểm bộ điều chỉnh

Khi so sánh đáp ứng tần số giữa các pha, khó nhận biết được sự khác nhau ở miền tần số chịu ảnh hưởng của lõi thép Nguyên nhân có thể là do ảnh hưởng của dung sai vật liệu nhà chế tạo và dây dẫn bên trong Các dây dẫn bên trong đấu từ tiếp điểm bộ điều chỉnh điện áp đến đầu phân nấc của cuộn dây điều chỉnh có thể rất dài Chính dây dẫn này có thể làm cho điện dung dây dẫn tổng giữa từng pha là khác nhau Do đó, đáp ứng ở dải tần số trung tâm của mỗi pha sẽ khác nhau vì phụ thuộc vào kiểu cuộn dây Đối với cuộn dây hạ áp không dễ phát hiện được sự khác nhau trong dải tần từ 20kHz đến 200kHz như vùng khoanh tròn trong hình 2-6

Hình 2-7 Các kết quả đo cho thấy ảnh hưởng khác nhau của dây dẫn giữa các pha đấu từ đầu phân áp

của cuộn đây điều chỉnh đến tiếp điểm bộ OLTC

2.3.4 Hướng đấu nguồn phát và nguồn thu nhận tín hiệu đáp ứng

Trong phương pháp đo có một chi tiết quan trọng là cực nào sẽ là nguồn phát tín hiệu đầu vào và cực nào sẽ là đo đáp ứng So sánh kết quả đo được thực hiện trên cùng pha của cuộn dây nhưng khác nhau về các hướng (nguồn phát là từ cuộn dây đến trung tính hoặc nguồn phát là từ trung tính đến cuộn dây) có thể thấy rõ độ lệch ở miền tần

về hướng nguồn phát và nguồn thu nhận tín hiệu đáp ứng lại quan trọng như vậy hoặc khi lặp lại sơ đồ đấu nối đo để đối chiếu với dữ liệu gốc (hoặc đã đo từ trước) nếu thấy

có sự sai lệch

Hình 2-8 đấu nối nguồn phát vào pha A phía 110kV

Hình 2-9 Đấu nối thiết bị nhận tín hiệu vào pha N phía 110kV

Hình 2-10 Ảnh hưởng của hướng đấu nguồn phát và nguồn thu nhận tín hiệu đáp ứng trong đo đáp

ứng tần số

2.3.5 Ảnh hưởng của chất lỏng cách điện

Trong máy biến áp người ta thường dùng dầu cách điện thay vì khi sử dụng các loại chất lỏng cách điện khác nhau như là ét-te tự nhiên vì loại này có thể tạo ra sự sai lệch đáp ứng tần số dọc theo dải tần số như trong hình 2-11 Điều này đặc biệt quan trọng khi so sánh giữa các máy biến áp cùng chủng loại Ảnh hưởng tương tự nhưng ở hướng tần số ngược chiều xuất hiện nếu máy biến áp được nạp đầy khí hiếm hơn là chất lỏng các điện như hình 2-12

Hình 2-11 Ảnh hưởng của các dạng chất lỏng cách điện khác nhau đến đáp ứng tần số

Hình 2-12 Ảnh hưởng của việc chứa đầy dầu cách điện đến đáp ứng tần số

2.3.6 Ảnh hưởng của thí nghiệm đưa dòng điện DC vào đối tượng đo

Trong hình 2-13 cho thấy việc thí nghiệm đo điện trở một chiều cuộn dây bằng cách đưa dòng điện DC vào đối tượng đo là nguyên nhận gây ra sai lệch kết quả đo đáp ứng tần số đặc biệt trong miền ảnh hưởng lõi thép ở dải tần số thấp Vì vậy, cần sắp xếp trình tự thí nghiệm là đo đáp ứng tần số trước rồi mới thí nghiệm đo điện trở một chiều hoặc nếu đã đo điện trở một chiều cuộn dây máy biến áp rồi thì phải dùng biện pháp khử từ dư trong lõi thép rồi mới tiến hành đo đáp ứng tần số

Hình 2-13 Ảnh hưởng của thí nghiệm đo điện trở 1 chiều cuộn dây máy biến áp khi bơm dòng điện DC

2.3.7 Ảnh hưởng của sứ xuyên

Hình 2-14 Ảnh hưởng của sứ xuyên đối với đáp ứng tần số

Sứ xuyên được sử dụng trong quá trình sản xuất tại xưởng có thể khác với sứ xuyên lắp thực tế tại hiện trường Điều này có thể là nguyên nhân tạo ra sự sai khác ở dải tần số cao như trong hình 2-14 Độ sai lệch lớn có thể được chấp nhận ở dải tần số

cao nếu máy biến áp trong trạm GIS đƣợc kết nối trực tiếp đến thanh cái cách điện SF6

và khi đo đáp ứng tần số thì đấu vào dao tiếp địa

2.3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Hình 2-15 Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với đáp ứng tần số

Nhiệt độ tác động đến đáp ứng tần số khi sai lệch nhiệt độ lớn khoảng 50˚C nhƣ