Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http //lrc tnu edu vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ––––––––––––––––––––––––– NGUYỄN KHẮC HƯNG THIẾT KẾ HỆ CHUẨN Đ[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ––––––––––––––––––––––––– NGUYỄN KHẮC HƯNG THIẾT KẾ HỆ CHUẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC DỰA TRÊN FUZZY LOGIC Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã ngành: 52 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Trung Hải TS Nguyễn Tiến Duy THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan là công trình nghiên cứu của hướng dẫn khoa học của TS Đỗ Trung Hải TS Nguyễn Tiến Duy Các kết quả tính tốn, số liệu nêu ḷn văn là trung thực và chưa từng được công bố bất kỳ công trình khoa học nào khác Tác giả luận văn Nguyễn Khắc Hưng Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao học kỹ thuật điện của trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, giúp tác giả nhận thức sâu sắc cách thức nghiên cứu, phương pháp tiếp cận các đối tượng nghiên cứu lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp cao học; đồng thời góp phần nâng cao kiến thức chuyên môn vững vàng, nâng cao lực thực hành, khả thích ứng cao trước phát triển của khoa học, kĩ thuật kinh tế; có khả phát hiện, giải quyết độc lập vấn đề thuộc chuyên ngành được đào tạo phục vụ cho công tác được tốt Việc thực nhiều tập nhóm thời gian học giúp tác giả sớm tiếp cận được cách làm, phương pháp nghiên cứu, tạo tiền đề cho việc độc lập nghiên cứu hoàn thành luận văn này Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: TS Đỗ Trung Hải TS Nguyễn Tiến Duy giúp đỡ, hướng dẫn hết sức chu đáo, nhiệt tình q trình thực để tác giả hồn thành luận văn thạc sĩ này; Các CBCNV trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình tiến hành thực nghiệm đề tài bảo vệ luận văn thạc sĩ; Các đồng chí lãnh đạo tập thể cán công nhân viên của Công ty Điện lực Bắc Kạn giúp đỡ tác giả thực việc nghiên cứu, thu thập số liệu để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này; các đồng nghiệp người hoàn thành chương trình cao học, dành thời gian đọc, đóng góp, chỉnh sửa cho luận văn thạc sĩ này hoàn thiện tốt hơn; Gia đình, bạn bè của tác giả giúp đỡ, tạo điều kiện thời gian, động viên tác giả trình thực hoàn thành luận văn này; Tác giả mong muốn tiếp tục nhận được chia sẻ, hỗ trợ tạo điều kiện của Hội đồng Chấm luận văn thạc sĩ, để bản luận văn này hoàn thiện Xin trân trọng cám ơn Bắc Kạn, ngày tháng 05 năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii 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 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN SỰ SỐ TIỀM ẨN CỦA MÁY BIẾN ÁP LỰC 1.1 Tổng quan máy biến áp lực 1.1.1 Các thông số bản của máy biến áp 1.1.2 Thí nghiệm máy biến áp 1.2 Các phương pháp chẩn đoán lỗi tiềm ẩn 10 1.2.1 Kiểm tra đánh giá điều kiện cách điện 10 1.2.2 Giám sát trực tuyến phóng điện phần – PD 11 1.2.3 Phân tích độ khí hoà tan dầu (DGA) .12 1.3 Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA 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 phương pháp tỉ lệ 18 1.4 Đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp dựa DGA .22 1.5 Kết luận chương .23 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ CHẨN ĐOÁN LỖI THEO FUZZY LOGIC 24 2.1 Tổng quan fuzzy logic và suy luận xấp xỉ 24 2.1.1 Khái niệm tập mờ và logic mờ .24 2.1.2 Các phép toán tập mờ 26 2.1.3 Biến ngôn ngữ 30 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 2.1.4 Suy luận xấp xỉ .31 2.2 Thiết kế hệ chẩn đoán lỗi .35 2.2.1 Xây dựng mô hình chẩn đoán theo logic mờ 36 2.2.2 Thiết kế thuật toán cho mô hình chẩn đoán mờ .38 2.3 Kết luận chương .42 CHƯƠNG MÔ PHỎNG 43 3.1 Giới thiệu công cụ, môi trường lập trình 43 3.2 Kết quả mô 44 3.2.1 Giao diện của chương trình 45 3.2.2 Chức chẩn đoán .46 3.2.3 Chức tra cứu 48 3.2.4 Chức in báo cáo .50 3.3 Kết luận chương .50 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC: MỘT SỐ MODUL CHÍNH CỦA CHƯƠNG TRÌNH 56 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DGA Dissolved Gas Analysis HFCT High Frequency Current Transformer IEC International Electrotechnical Commission MBA Máy biến áp PD Partial Discharge TOGAS Transformer Oil Gas Analysis System SQL Structured Query Language Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các lỗi MBA nguyên nhân gây 15 Bảng 1.2 Định nghĩa tỉ lệ và phương pháp tỉ lệ 18 Bảng 1.3 Phương pháp hệ số tỉ lệ Dornenburg 18 Bảng 1.4 Giá trị giới hạn L1 của Dornenburg 19 Bảng 1.5 Bảng chẩn đoán gốc của phương pháp tỉ lệ Rogers 19 Bảng 1.6 Mã định nghĩa của phương pháp tỉ lệ Rogers cải tiến 20 Bảng 1.7 Chẩn đoán theo phương pháp tỉ lệ Rogers cải tiến 20 Bảng 1.8 Tỉ lệ các thành phần khí và các lỗi tương ứng theo IEC-60599 (2015) 22 Bảng 1.9 Mã của các tỉ số theo từng khoảng giá trị 22 Bảng 1.10 Bảng luật chuẩn đoán lỗi theo mã quy ước 22 Bảng Bảng luật chẩn đoán cho lỗi được viết lại theo nhãn ngôn ngữ 38 Bảng 2.2 Ngưỡng L1 theo IEC-599 39 Bảng 2.3 Tính toán độ tin cậy kết luận của các luật chẩn đoán mờ 40 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Các cuộn dây 16 Hình 1.2 Phóng điện đánh thủng cách điện chưa biến dạng vịng dây 16 Hình 1.3 Phóng điện đánh thủng cách điện và biến dạng vòng dây 16 Hình 2.1 Hàm thuộc A(x) của tập kinh điển A 17 Hình 2.2 Hàm thuộc của tập mờ B 26 Hình 2.3 Hàm thuộc của tập mờ C 26 Hình 2.4 Hàm thuộc F(x) có mức chuyển đổi tuyến tính 27 Hình 2.5 Sơ đồ suy luận xấp xỉ theo tiếp cận fuzzy logic 35 Hình 2.6 Tập mờ cho các tỉ số 38 Hình 2.7 Công thức tính độ thuộc các tập mờ khác 40 Hình 3.1 Visual Studio 2013 Ultimate 44 Hình 3.2 Bảng sở liệu 45 Hình 3.3 Giao diện của chương trình 47 Hình 3.4 Nhập số liệu để thực chức chẩn đoán 48 Hình 3.5 Kết quả chẩn đoán sau nhập số liệu 48 Hình 3.6 Tra cứu lịch sử chẩn đoán 49 Hình 3.7 Danh sách lịch sử chẩn đoán 50 Hình 3.8 Chi tiết kết quả tra cứu 51 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Máy biến áp (MBA) lực là thiết bị chủ đạo hệ thống lượng Độ tin cậy của chúng không ảnh hưởng tới khả cung cấp điện mà ảnh hưởng tới vận hành có tính kinh tế của hộ tiêu thụ nào (ví dụ các lò luyện, dây truyền sản xuất, v.v các nhà máy) Ví dụ, lỗi của MBA phân phối làm cho hàng nghìn hộ tiêu thụ mất điện.Một lỗi của MBA tăng thế là nguyên nhân gây mất điện của các khu vực liền kề hệ thống lưới điện Chẩn đoán cố tiềm ẩn của MBAlực hệ thống điện là vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm Để đưa được thơng tin các lỗi (lỗi tiềm ẩn) xảy tương lai của MBA, số công trình đưa các phương pháp chẩn đoán dựa phân tích lượng khí hoà tan dầu Ngoài cịn có các phương pháp chẩn đoán dựa đáp ứng phổ tần MBA, chẩn đoán dựa độ rung của MBA Phương pháp sắc ký khí với phân tích khí hoà tan dầu [1] cần thiết phải có thiết bị đo chun dụng và địi hỏi độ xác cao Dựa kỹ thuật này, có nhiều kỹ thuật đại cho phép chẩn đoán tốt [11], nhiên điểm chung của các phương pháp này là phải dựa các kỹ thuật đo đạc xác Vì vậy, kết quả chẩn đoán phụ thuộc nhiều vào độ xác kết của của các phép đo Một phương pháp chẩn đoán khác kế thừa được tri thức chuyên gia dạng luật thống kê được giới thiệu [12], [16] Phương pháp này được phát triển dựa sử dụng mạng neural nhân tạo Để có được kết quả chẩn đoán xác, theo phương pháp sử dụng mạng neural cần phải có liệu thực nghiệm “đủ lớn” để huấn luyện mạng và lựa chọn được cấu trúc mạng hợp lí Thực tế cho thấy, theo tiếp cận này có rất nhiều cấu trúc mạng được lựa chọn với kết quả chẩn đoán khác Thời gian huấn luyện mạng lớn là nhược điểm của phương pháp này Ngoài ra, các phương pháp sử dụng fuzzy logic, mờ-neural được đề xuất [17], [18], [15] Điểm chung của các phương pháp này là kế thừa được tri thức chuyên gia sở hệ luật Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Ở Việt Nam, các hệ hỗ trợ quyết định dựa trí tuệ nhân tạo được phát triển cở sở sử dụng tri thức chuyên gia hệ chuyên gia, mạng neural, fuzzy logic, v.v dần được phát triển rộng rãi Có thể thấy số nghiên cứu được công bố ứng dụng hệ mờ [2], mạng neureal [3], hệ chuyên gia [4], hay kết hợp hệ chuyên gia, mạng neural và fuzzy logic để phát triển hệ chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA [5] - [10] Điểm chung của các nghiên cứu này là có sử dụng hệ tri thức chuyên gia Tuy nhiên, việc nghiên cứu tìm kiếm các phương pháp hiệu quả ln là địi hỏi của quá trình phát triển Vì vậy, định hướng của các thầy hướng dẫn là nghiên cứu thiết kế hệ chẩn đoán gồm nhiều suy luận có cấu trúc nối tầng để chẩn đoán số tiềm ẩn của MBA lực Với định hướng đó, em xin lựa chọn đề tài “Thiết kế hệ chẩn đoán cố tiềm ẩn của MBA lực dựa Fuzzy Logic” làm đề tài nghiên cứu luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật điện Mục tiêu, đối tượng phạm vi nghiên cứu - Mục tiêu: Phân tích được sở liệu và các dấu hiệu nhận biết để phát và chẩn đoán được xác các cố (tiềm ẩn) của MBA lực Nghiên cứu đề xuất cấu trúc mô hìnhhệ suy luận xấp xỉ dựa Fuzzy Logic cho hệ chẩn đoán cố tiềm ẩn của MBA lực - Đối tượng nghiên cứu là: Các phương pháp chẩn đoán của MBA lực các trạm biến áp hạ thế Nghiên cứu lý thuyếtfuzzy logic, hệ chuyên gia và suy luận xấp xỉ - Về phạm vi nghiên cứu: Giới hạn công suất MBA từ 50KVA đến 2000 KVA Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu các lỗi thường xảy MBA lực vận hành hệ thống điện Nghiên cứu quá trình chẩn đoán, sở lý thuyết và các phương pháp chẩn đoán Tìm hiểu kết quả nghiên cứu trước được công bốtrong ngoài nước chẩn đoán cố MBA Đặc biệt, tìm hiểu phương pháp chẩn đoán cố MBA dựa phân tích khí hoà tan (DGA - Dissolved Gas Analysis) Đánh Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn giá ưu nhược điểm của phương pháp Đề x́t mơ hình cho hệ chẩn đoán theo tiếp cậnlập luận xấp xỉ Trao đổi với các chuyên gia thí nghiệm điện - Cài đặt phần mềm dựa thuật toán được thiết kế; Kiểm nghiệm liệu thực tế và hiệu chỉnh phần mềm Những nội dung nghiên cứu bố cục luận văn Dự kiến nội dung báo cáo của luận văn gồm: phần mở đầu, chương chính, phần kết luận tài liệu tham khảo Bố cục được trình bày sau: Phần mở đầu: Nêu lý chọn đề tài, tính cấp thiết và hướng nghiên cứu 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 MBA lực vận hành hệ thống điện; Quá trình chẩn đoán, sở lý thuyết và các phương pháp chẩn đoán; Những kết quả nghiên cứu trước được công bố chẩn đoán cố MBA; Phương pháp chẩn đoán cố MBA dựa phân tích khí hồ tan Đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ HỆ CHẨN ĐOÁN LỖI THEO FUZZY LOGIC Nội dung trọng tâm của chương là nghiên cứu tổng quan lý thuyết fuzzy logic, suy luận xấp xỉ dựa fuzzy logic và ứng dụng các hệ chuyên gia Thiết kế hệ chẩn đoán có suy luận xấp xỉ dựa phương pháp chẩn đoán DGA CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG Nội dung trọng tâm của chương là cài đặt phần mềm chẩn đoán chạy môi trường web dựa thuật toán thiết kế chương 2; Kiểm nghiệm thuật toán chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA với liệu thực tế và hiệu chỉnh phần mềm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Về ý nghĩa khoa học: Học viên thực đề tài nghiên cứu các phương pháp chẩn đoán dựa kết quả của kỹ thuật DGA Dornembug, Roger và Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn tiêu chuẩn IEC-599; Tìm hiểm các kết quả nghiên cứu chẩn đoán được các tác giả quốc tế cơng bố; Phân tích ưu điểm, tồn của các kết quả nói Từ đề xuất mô hình chẩn đoán theo tiếp cận Fuzzy logic với thiết kế các hàm thuộc là phù hợp với thực tế Mô hình chẩn đoán được thiết kế cụ thể thành thuật toán hoàn chỉnh để trở thành phần mềm hệ chuyên gia chẩn đoán số tiềm ẩn của MBA lực - Về ý nghĩa thực tiễn:Với thuật toán chẩn đoán được thiết kế, phần mềm được cài đặt hoàn chỉnh chạy môi trường web Phầm mềm được kiểm thử với nhiều liệu thực tế và có hiệu chỉnh cần thiết để kết quả chẩn đoán trở nên tin cậy Sản phẩm phần mềm này hoàn toàn áp dụng thực tế cơng tác thí nghiệm nghiệm MBA các Cơng ty, Trung tâm thí nghiệm điện Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn CHƯƠNG 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 MBA lực vận hành hệ thống điện; Quá trình chẩn đoán, sở lý thuyết và các phương pháp chẩn đoán; Những kết quả nghiên cứu trước được công bố chẩn đoán cố MBA; Phương pháp chẩn đoán cố MBA dựa phân tích khí hồ tan Đánh giá ưu nhược điểm của phương pháp Nội dung được thể các mục sau 1.1 Tổng quan máy biến áp lực Như ta biết điện là loại lượng được sử dụng rộng rãi sản xuất và đời sống, việc điện khí hoá cơng nghiệp, nơng nghiệp, giao thơng vận tải và các ngành kinh tế khác địi hỏi phải có thiết bị khác Việc truyền tải điện từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện và trạm biến áp(trạm biến áp giảm áp cuối đường dây cho phù hợp với điện áp của phụ tải tiêu thụ) Từ ta thấy rõ MBA làm nhiệm vụ thay đổi cấp điện áp, phân phối lượng chứ không phải là chuyển hoá lượng Hiện ngành chế tạo MBA của nước ta sản xuất được nhiều chủng loại MBA khác nhau, trước đưa MBAđưa vào vận hành phải thí nghiệm nghiệm thu, nhằm xác định chất lượng của MBA thông qua các thông số kỹ thuật 1.1.1 Các thông số máy biến áp Các thông số định mức được ghi các máy, các thông số khác được nhà chế tạo ghi lý lịch máy Cụ thể từng thông số sau a) Công suất định mức Là công suất biểu kiến (cơng śt toàn phần) đưa từ phía thứ cấp của MBA - Ký hiệu: Sđm - Đơn vị tính: kVA (hay VA) Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn b) Điện áp định mức Điện áp sơ cấp định mức: là điện áp của cuộn dây sơ cấp - Ký hiệu: U1đm - Đơn vị tính: kV (hay V) Điện áp thứ cấp định mức: điện áp của dây quấn thứ cấp MBA không tải điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức - Ký hiệu: U2đm - Đơn vị tính: kV (hay V) Đối với MBA cuộn dây có UTđm, UHđm c) Dòng điện định mức sơ cấp thứ cấp: Là dòng điện dây của dây quấn sơ cấp và thứ cấp ứng với công suất và điện áp định mức - Ký hiệu: I1đm, I2đm - Đơn vị tính: (hay A) Đối với MBA pha: I1dm Sdm U1dm (0.1) I 2dm Sdm U dm (0.2) Đối với MBA pha: I1dm Sdm 3U1dm (0.3) I dm Sdm 3U dm (0.4) d) Tần số định mức: Tần số công nghiệp 50Hz - Ký hiệu: fđm - Đơn vị tính: Hz Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn e) Điện áp ngắn mạch MBA Là điện áp đo được ngắn mạch phía của cuộn dây cho dịng điện - đạt giá trị định mức MBA hai cuộn dây, ta có: Ucao-hạ giá trị điện áp ngắn mạch với cặp cuộn dây: Cao–Hạ; Cao–Trung; Trung– - Hạ Điện áp ngắn mạch tính theo % (Uk %) - f) Dịng điện khơng tải I0 (A) Dịng điện khơng tải là giá trị hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây, điện áp điện áp đặt vào cuộn dây định mức với tần số định mức các cuộn dây khác để hở mạch, dòng điện này gọi là dòng từ hoá g) Tổn hao không tải Là công suất tác dụng bị hấp thụ khơng có tải qua cuộn dây Tổn hao này 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 dây q́n MBA có dịng tải qua cuộn dây Khi có dịng điện định mức qua các cực của các cuộn dây, các cực của cuộn dây nối tắt lại Nếu có các cuộn dây khác thì các cuộn dây để hở mạch (IEC.76.1) - Ký hiệu: Pn - Đơn vị tính: W (hay kW) i) Tổ đấu dây Là góc lệch pha của điện áp dây sơ cấp và thứ cấp, có 12 tổ dấu dây, các cuộn dây nối với hay 1.1.2 Thí nghiệm máy biến áp Việc thí nghiệm MBA để xác định tình trạng các thành phần và làm việc của MBA Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn a) Kiểm tra tổng thể bên ngồi - Sứ khơng bị sứt mẻ - Gioăng khơng dị dầu, hạt chống ẩm khơng đổi mầu - Hệ thống quạt gió tốt, mức dầu đủ - Các chi tiết được lắp đặt thiết kế Các thông số của MBA phù hợp với tài liệu b) Thí nghiệm khơng tải Mục đích: xác định tình trạng cuộn dây và lõi thép có bị chạm chập, xê dịch mạch từ bị xô, bu lông không ép chặt, chất lượng lõi thép xấu.Thí nghiệm khơng tải là hạng mục kiểm tra trước tiến hành thí nghiệm các hạng mục để tránh từ dư mạch từ nạp dòng điện chiều.Kết quả đo được so với số liệu xuất xưởng giá trị cho mác máy.Nếu kết quả đo khơng bình thường ta cần tìm lý khử từ và tiến hành thí nghiệm tỷ số biến và đo điện trở chiều để kết luận xác c) Đo điện trở cách điện hệ số hấp thụ cuộn dây máy biến áp Đây là 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 làm 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 5000V Các cuộn dây được nối tắt và nối đất nhất phút để phóng hết điện tích gây sai số đo - Đo điện trở cách các cuôn dây với nhau, các cuộn dây với vỏ, và nối vỏ với đất d) Đo điện trở chiều 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 chuyển nấc Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn - Quá trình thực phép đo được tiến hành tất cả các cuộn dây cao áp, trung áp, hạ áp và các nhánh của cuộn dây, tất cả các pha - Với MBA có các thiết bị chuyển mạch ta phải đo tất cả các nấc Kết quả đo cho ta biết được đầu phân nhánh đưa có hay khơng e) Kiểm tra tỷ số biến Mục đích: Xác định số vòng quấn của cuộn dây tất cả các nấc phân áp Kết hợp với các 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 điện áp dây (hoặc điện áp pha) cuộn dây bên cao áp so với điện áp dây (điện áp pha) cuộn dây bên hạ áp 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 điều kiện đưa MBA vào vận hành song song.Để xác định tổ đấu dây có với ký hiệu ghi mác máy hay khơng, ta dùng thiết bị chun dụng TETTEX-2793 để đo dùng phương pháp xung chiều trị số.Việc xác định tổ đấu dây làm sở cho việc đấu sơđồ bảo vệ MBA g) Thí nghiệm dầu cách điện Nhiệm vụ của dầu MBA là cách điện và làm mát Thí nghiệm dầu MBA: để đảm bảo vận hành an toàn của MBA ta phải kiểm tra chất lượng của dầu thông qua các hạng mục Đo điện áp phóng điện đánh thủng, đo góc tổn hao điện mơi 90 oC Trên là giới thiệu số thí nghiệm xác định thơng số bản , ngoài cịn phải kể đến số thí nghiệm xác định các thơng số khác như: Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn - Đo điện trở cách điện và tổn hao điện môi sứ đầu của MBA có cách điện giấy dầu - Đo góc tổn hao điện mơi phản ánh phẩm chất cách điện của cuộn dây - Thí nghiệm máy biến dịng lắp sẵn MBA - Kiểm tra đồ thị vòng điều chỉnh biến áp - Thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp 1.2 Các phương pháp chẩn đoán lỗi tiềm ẩn Mối quan tâm các lỗi tiềm ẩn của MBA lực là suy giảm phẩm chất của hệ thống cách điện Điều này dẫn đến vấn đề là hệ thống cách điện bị đánh thủng xung dòng điện (các lực điện động cuộn dây) hay quá điện áp Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA là gắn liền với việc đánh giá các điều kiện cách điện của các vật liệu cách điện MBA Việc đánh giá được thực cách trực tiếp thử cách định đánh giá gián tiếp qua các phương pháp khác 1.2.1 Kiểm tra đánh giá điều kiện cách điện Kiểm tra đánh giá điều kiện cách điện chủ yếu muốn nói tới các kiểm tra offline định kỳ, bao gồm việc đo điện trở cách điện (IR), hệ số tổn hao chất điện mơi (DLF), phân cực hoá bề mặt (IP) có sử dụng IR bất thường và tần số phân tán của điện dung, hệ số xoay (TP), điện trở cuộn dây, điện trở cọc tiếp địa (CGR) và số kiểm tra khác Các kiểm tra được ứng dụng cho toàn MBA và là đo đạc với điều kiện cách điện Chúng cho thấy số vấn đề tình trạng MBA khơng tìm được lỗi tiềm ẩn Các kiểm tra khác giấy hay mẫu bìa cách điện được lấy từ MBA Những kiểm tra bao gồm việc đo đạc độ polyme hoá (DP) và sức căng (TS) Một số phương pháp có liên quan việc phân tích mầu sắc của dầu cách điện, đo đạc phổ phân cực bề mặt ISP nhờ sử dụng điện áp phản hồi (RV) và các kỹ thuật hoá phân tích được sử dụng với mục đích Các kỹ thuật kiểm tra mà phải can thiệp vào bên MBA là không thuận lợi vì quá trình lấy mẫu gây nguy hiểm cho tình trạng nguyên vẹn của hệ thống cách điện, là cần thiết với MBA quá cũ Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Các phương pháp kiểm định tối ưu nhất cho việc đánh giá cách điện của MBA lực là các dạng on-line (trực tuyến), bao gồm việc giám sát phóng điện phần (PD – partial discharge) và phân tích độ hoà tan khí Các kiểm định trực tuyến này là các phương pháp chẩn đoán các lỗi tiềm ẩn 1.2.2 Giám sát trực tuyến phóng điện phần – PD PD được tạo các tình trạng lỗi có liên quan tới độ ẩm, các lỗ hổng các chất cách điện đặc, các phần tử kim loại và các bong bóng khí Thậm chí gây phá hỏng chất điện môi Một gia tăng đáng kểmức PD và hệ số gia tăng của hoạt động PD cho biết dấu hiệu sớm lỗi tiềm ẩn Các phương pháp giám sát PD trực tuyến thường rơi vào hai dạng: Phương pháp điện và phương pháp âm Theo cách sử dụng cảm biến, cả hai dạng lại được phân vào hai dạng nhỏ hơn: giám sát không xâm nhập và giám sát xâm nhập (xâm nhập đến can thiệp vào bên MBA) Việc giám sát không xâm nhập sử dụng các cảm biến được gắn bên ngoài MBA 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 MBA vậy can thiệp này gây nguy hiểm tới các phận MBA và tốn Vì các lý an toàn, người ta thường sử dụng các cảm biến sợi quang so với các loại cảm biến khác giám sát PD kiểu xâm nhập Trong việc giám sát PD dạng điện, dòng điện xung PD thường được đo trực tiếp thông qua mạch điện dung máy biến dòng tần số cao (HFCT - high frequency current transformer) Các tụ nối là tụ tách điện áp cao của PDfree được đặt cạnh tải đầu của MBA dụng các tụ lót cách tực tiếp Vấn đề với việc giám sát PD dạng điện là xuất tượng giao thoa Giải quyết điều này bao gồm các thuật toán rất phức tạp và không phải lúc nào giải quyết được các ứng dụng thực tiễn Giám sát PD âm được tập trung nghiên cứu cả lĩnh vực học thuật và thực tiễn công nghiệp qua nhiều năm Động lực thúc đẩy cho hướng nghiên cứu Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn này là lợi ích nhận được thơng qua các PD xác cục Đã có rất nhiều các nghiên cứu lý thuyết các nguyên lý PD cục và số hệ thống được phát triển với mục đích này Các ứng dụng cho thấy có các nguyên nhân gây khó khăn cho việc giải thích của các kết quả và chúng yêu cầu phải được nghiên cứu đầy đủ ý nghĩa Ví dụ: Vận tốc âm bị ảnh hưởng rất nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt độ dầu, khí và nước chứa dầu, tần số sóng mang của tín hiệu âm Việc sử dụng giá trị số bài toán của hàm PD cục cho kết quả rất sơ lược Một vấn đề lớn giám sát PD là kết quả Hiện chưa có các quy luật chung nào tương quan trạng thái của biến áp với các hoạt động của PD thậm chí việc phân lớp các hoạt động của PD cách rõ ràng chưa có Việc sử dụng tham số là giá trị giới hạn mức PD mang tính kinh nghiệm Dường chấp nhận được giá trị này vì khơng được bất cứ tiêu chuẩn nhà nước nào 1.2.3 Phân tích độ khí hồ tan dầu (DGA) Một kỹ tḥt mang tính thành cơng việc chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trực tuyến là phân tích độ hoà tan khí dầu Phân tích khí hoà tan dầu của MBA là nhằm mục đích sớm phát quá nhiệt cục bộ, phóng điện mức độ thấp Sự phát triển các quá trình này dẫn đến cố Sự cố phát triển thời kỳ này không phát được rơle ga Một lượng nhỏ các khí hình thành liên tục thông qua quá trình phân huỷ nhỏ dầu cách điện cứng Để phân tích khí hoà tan 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 dầu MBA ta chẩn đoán được các dạng hư hỏng của MBA (theo IEC 599) Việc phân tích DGA khơng cần phải ngắt nguồn điện MBA hay cịn gọi là phương pháp “online” hay trực tuyến Loại phân tích này bao gồm DGA thơng thường, là dựa sở việc lấy mẫu dầu định kỳ và kỹ thuật đại của việc giám sát khí trực tuyến Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... thiết kế hệ chẩn đoán gồm nhiều suy luận có cấu trúc nối tầng để chẩn đoán số tiềm ẩn của MBA lực Với định hướng đó, em xin lựa chọn đề tài ? ?Thiết kế hệ chẩn đoán cố tiềm ẩn của MBA. .. để phát và chẩn đoán được xác các cố (tiềm ẩn) của MBA lực Nghiên cứu đề xuất cấu trúc mơ hìnhhệ suy ḷn xấp xỉ dựa Fuzzy Logic cho hệ chẩn đoán cố tiềm ẩn của MBA lực - Đối tượng... hành hệ thống điện; Quá trình chẩn đoán, sở lý thuyết và các phương pháp chẩn đoán; Những kết quả nghiên cứu trước được công bố chẩn đoán cố MBA; Phương pháp chẩn đoán cố MBA dựa