Nghiên cứu phương pháp duy trì và dẫn xuất biến dòng đo lường chuẩn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ VÀ DẪN XUẤT BIẾN DÒNG ĐO LƯỜNG CHUẨN TRẦN BÁ MINH tranminhvmi@gmail.com Ngành : Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thị Lan Hương Bộ môn : Kỹ thuật đo tin học công nghiệp Viện : Điện HÀ NỘI-2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN BÁ MINH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ VÀ DẪN XUẤT BIẾN DÒNG ĐO LƯỜNG CHUẨN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Thị Lan Hương HÀ NỘI-2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Trần Bá Minh Đề tài luận văn: Nghiên cứu phương pháp trì dẫn xuất biến dòng đo lường chuẩn Chuyên ngành: Đo lường hệ thống điều khiển Mã số SV: CB170282 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 31-102019 với nội dung sau: - Chỉnh sửa lỗi tả, nội dung, form luận văn theo form trường - Chỉnh sửa, bổ sung trích dẫn trang 10; 20; 23; 28; 36; 38 - Bổ sung mục : Danh mục Thuật ngữ- từ viết tắt trang - Bổ sung ký hiệu E1; E’2 vào hình vẽ 1.2 trang 14 - Chỉnh sửa cách viết công thức ký hiệu công thức bảng, biểu - Chỉnh sửa hình vẽ bị mờ, khó nhìn Vẽ lại hình vẽ có ký hiệu khơng đồng - Bỏ phần phân tích chi tiết biến dịng hai giai đoạn (two-stage current transformer) từ trang 20 đến trang 27 - Bổ sung việc phân tích ưu nhược điểm phương pháp áp dụng số nước trang 36 48; - Giải thích, làm rõ hình vẽ 2.1 trang 29 ( trang 32 cũ) để nhìn rõ điện trở r - Bổ sung, giải thích cơng thức 2.2 đến 2.27 2.28 đến 2.31 hình vẽ kèm ( công thức 2.1 đến 2.5 2.11 đến 2.15 trang 35 36 cũ) SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần ngày 11/11/2014 - Bổ sung giải nghĩa bảng 2.1 đến 2.4 bảng lại Ngày 28 tháng 11 năm 2019 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn PGS.TS Nguyễn Thị Lan Hương Trần Bá Minh CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Hoàng Sĩ Hồng SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần ngày 11/11/2014 LỜI CAM ĐOAN Họ tên tác giả : Trần Bá Minh Sinh ngày 19 tháng 05 năm 1987 Học viên lớp cao học chuyên ngành Đo lường hệ thống điều khiển 2017B – Trường đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan : đề tài “ Nghiên cứu phương pháp trì dẫn chuẩn biến dịng đo lường chuẩn” thầy giáo PGS.TS Nguyễn Thị Lan Hương hướng dẫn riêng “ Tôi xin cam đoan rằng, ngoại trừ kết tham khảo từ cơng trình ghi rõ luận văn, công việc trình bày luận văn tác giả thực chưa có phần nội dung luận văn nộp để lấy cấp trường trường khác” Hà Nội, ngày 31 tháng 10 năm 2019 Học viên Trần Bá Minh LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới thầy cô giáo Bộ môn Kỹ thuật đo Tin học công nghiệp - ĐHBK Hà nội đặc biệt PGS TS NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG người giúp đỡ nhiều trình nghiên cứu thực luận văn cho ý kiến quý báu trình thực Tơi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến TS Wang Wei, TS Wang Jiafu, GS Lu Wen Jun – Viện Đo lường Trung Quốc (NIM), người hướng dẫn giúp đỡ tơi nhiệt tình thời gian đào tạo chuẩn đo lường NIM Tơi xin chân thành cảm ơn Ơng trưởng phòng Đo lường Điện – VMI tạo điều kiện mặt thời gian để tơi theo học khố học 2017-2019 Và cuối xin dành tất lịng biết ơn kính trọng sâu sắc tới cha mẹ, người sinh thành nuôi dưỡng tạo điều kiện cho học tập, nghiên cứu Xin cám ơn gia đình tơi, người bạn ln sát cánh bên tôi, đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ thực luận văn Trong khoảng thời gian không dài nỗ lực cố gắng để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, song chắn khơng thể tránh khỏi sai xót Vì vậy, tơi mong bảo, dạy dỗ thày giáo, góp ý chun gia, đồng nghiệp bè bạn để luận văn hoàn thiện MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC THUẬT NGỮ- TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 13 1.1 1.2 Khái niệm biến dòng đo lường 13 1.1.1 Nhiệm vụ máy biến dòng điện CT 13 1.1.2 Nguyên lý hoạt động máy biến dòng - CT 13 1.1.3 Sơ đồ thay máy biến dòng 14 1.1.4 Phân loại thơng số máy biến dịng điện 15 1.1.5 Cấu tạo, cuộn dây lõi từ 16 Các loại biến dòng đo lường chuẩn yếu tố gây sai số 19 1.2.1 Biến dòng đo lường chuẩn 19 1.2.2 Các loại biến dòng đo lường chuẩn 20 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ, DẪN XUẤT HỆ THỐNG CHUẨN BIẾN DÒNG ĐO LƯỜNG CỦA MỘT SỐ NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI 27 2.1 Nguyên tắc trì, dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường 27 2.2 Phương pháp trì, dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường NIST [3] [4] 28 2.3 2.2.1 Phương pháp thực 28 2.2.2 Ưu nhược điểm phương pháp NIST 36 Phương pháp trì, dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường NIM- Trung Quốc [6] 38 2.3.1 Phương pháp thực 38 2.3.2 Ưu nhược điểm phương pháp NIM 48 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ, DẪN XUẤT HỆ THỐNG CHUẨN BIẾN DỊNG ĐO LƯỜNG TẠI VMI 50 3.1 Đặt vấn đề 50 3.2 Xây dựng phương pháp hiệu chuẩn , trì dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dịng đo lường VMI 59 3.2.1 Xây dựng phương pháp hiệu chuẩn: 59 3.2.2 Xác định kết đo 60 3.2.3 Đánh giá độ không đảm bảo đo 61 3.2.4 Phương pháp trì hệ thống chuẩn biến dịng đo lường 66 3.2.5 Phương pháp dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường: 68 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 69 4.1 Đánh giá nội dung thực 69 4.2 Đề xuất khuyến nghị 72 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo biến dịng đo lường 13 Hình 1.2 Sơ đồ thay máy biến dòng đo lường 14 Hình 1.3 Cấu tạo số loại biến dòng đo lường 17 Hình 1.4 Cấu tạo CT dạng Dead tank 18 Hình 1.5 Cấu tạo CT dạng Live tank 19 Hình 1.6 Hình ảnh biến dịng lường chuẩn EPRO 20 Hình 1.7 Mơ tả biến dòng đo lường kiểu two- stage Brooks [2] 21 Hình 1.8 Sơ đồ vector biến dòng two-stage 22 Hình 1.9 Cấu tạo current-comparator [3] 23 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý current- comparator [3] 24 Hình 1.11 Current- comparator với kết cấu cuộn bù [3] 25 Hình 1.12 Hình cắt thực tế current comparator với cuộn dây bù [3] 26 Hình 2.1 Bố trí chắn cho việc hiệu chuẩn current-comparator tần số cao 29 Hình 2.2 Sơ đồ tự hiệu chuẩn tỷ số 1:1 30 Hình 2.3 Sơ đồ mạch hiệu chuẩn kiểu (n+1) 31 Hình 2.4 Sơ đồ mạch xác định β 32 Hình 2.5 Sơ đồ mạch hiệu chuẩn kiểu ( m+n) 33 Hình 2.6 Sơ đồ mạch hiệu chuẩn kiểu (m.n) 35 Hình 2.7 Sơ đồ mạch hiệu chuẩn kiểu so sánh 36 Hình 2.8 Cấu tạo current-comparator sử dụng NIM [1] 38 Hình 2.9 Dịng rị điểm rị 40 Hình 2.10 Sơ đồ cuộn thứ cấp 40 Hình 2.11 Sơ đồ phương pháp tự hiệu chuẩn tỷ lệ 1:1 41 Hình 2.12 Sơ đồ hiệu chuẩn từ tỷ lệ 1:1 đến 10:1 42 Hình 2.13 Sơ đồ hiệu chuẩn từ tỷ lệ 10:1 đến 100:1 43 Hình 2.14 Hệ thống Current-comparator sử dụng làm chuẩn 48 Hình 3.4 Hình ảnh cầu so biến dòng đo lường kiểu WD-ST00 hộp tải áp 3.2 Xây dựng phương pháp hiệu chuẩn , trì dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường VMI 3.2.1 Xây dựng phương pháp hiệu chuẩn: Phương pháp hiệu chuẩn biến dòng đo lường chuẩn đề cập ban hành quy trình hiệu chuẩn Biến dịng đo lường chuẩn ĐLVN 295:2016, xin phép tóm tắt lại luận văn riêng phần xác định sai số [7] Phương pháp thực hiện: So sánh trực tiếp với TI chuẩn cầu so sơ đồ Hình 3.5 Trong đó, Biến dịng cần hiệu chuẩn mắc nối tiếp với Biến dịng chuẩn phía sơ cấp, thứ cấp biến dòng cần hiệu chuẩn mắc với tải đưa cầu so vị trí dành cho biến dòng cần hiệu chuẩn Thứ cấp Biến dòng chuẩn mắc trực tiếp với cầu so (nếu tải danh định Biến dòng chuẩn nhỏ VA) mặc nối tiếp với tải tải danh định lớn 1VA Nhưng thông thường tải danh định biến dịng chuẩn thường nhỏ nên khơng mắc biến dịng chuẩn với tải, hình vẽ khơng thể tải biến dòng chuẩn 59 Sai số biến dòng đo lường chuẩn hiệu chuẩn xác định trình tự cách thức sau: - Trước xác định sai số CT cần phải tiến hành khử từ dư cách đặt dòng điện tăng dần từ đến dòng điện làm việc danh định CT sau lại giảm dần 0, lặp lại tối thiểu lần - Phải xác định sai số giá trị dòng điện 5% ; 20 % ; 100 % 120 % dòng điện danh định, tần số danh định, 25 % 100 % tải danh định - Đối với CT có dung lượng nhỏ V.A cần xác định sai số 100% tải danh định Hình 3.5 Sơ đồ hiệu chuẩn Biến dịng đo lường - Các CT có nhiều tỷ số biến đổi, phải xác định sai số riêng biệt cho tỷ số biến - Các CT có hai hay nhiều cuộn thứ cấp riêng rẽ hai cuộn thứ cấp có thơng số kỹ thuật khác nhau, phải xác định sai số theo thông số kỹ thuật quy định riêng cho cuộn 3.2.2 Xác định kết đo Khi đưa kết sai số cuối cần phải tính đến sai số TI dùng làm chuẩn phép hiệu chuẩn 60 Sai số tỷ số: F = FReading + FSTD PT 3.1 FReading - sai số tỷ số đọc cầu so FSTD - sai số tỷ số TI chuẩn Sai số tỷ số:  = Reading + STD PT 3.2 Reading - sai số góc đọc cầu so STD - sai số góc TI chuẩn Đánh giá độ không đảm bảo đo 3.2.3 Việc đánh giá độ không đảm bảo đo phải tiến hành sai số tỷ số sai số góc cách riêng rẽ 3.2.3.1 Mơ hình tốn học Mơ hình biểu thức tốn học Sai số tỷ số: F = f(FReading , FSTD, f) = FReading + FSTD + f PT 3.3 Trong đó: FReading - sai số tỷ số đọc cầu so FSTD - sai số tỷ số TI chuẩn f – sai số đại lượng gây ảnh hưởng tới phép đo sai số tỉ số Mơ hình biểu thức tốn học Sai số góc:  = f(Reading , STD , δ) = Reading + STD + δ Trong đó: PT 3.4 Reading - sai số góc đọc cầu so STD - sai số góc TI chuẩn δ - sai số đại lượng gây ảnh hưởng tới phép đo sai số góc 61 3.2.3.2 Các thành phần gây nên độ khơng đảm bảo đo a Độ không đảm bảo đo loại A: uA tính tốn theo phương pháp thống kê kết đo Giá trị trung bình n giá trị đo: ∑𝑛𝑖=1 𝑥𝑖 ̅𝑥 = 𝑛 PT 3.5 Độ lệch chuẩn s(xi): ∑𝑛 (𝑥𝑖 − 𝑥̅ )2 𝑠(𝑥𝑖 ) = √ 𝑖=1 𝑛−1 PT 3.6 Độ không đảm bảo đo loại A độ lệch chuẩn thực nghiệm giá trị trung bình s(𝑥̅ ): 𝑢𝐴 = 𝑠(𝑥̅ ) = 𝑠(𝑥𝑖 ) PT 3.7 √𝑛 Khi hiệu chuẩn biến dòngđo lường chuẩn, điểm hiệu chuẩn tối thiểu lấy kết đo lần (n=3) b Các thành phần độ không đảm bảo đo loại B: Tỷ số máy biến dịng đo lường tốt khơng bị trơi theo thời gian Tuy nhiên, dao động ngắn dài hạn quan sát thấy hiệu chuẩn sai số tỷ số sai số góc pha Đây coi sai số ngẫu nhiên có đủ thời gian lực để thu đủ liệu để khảo sát Điều xảy với số loại máy biến dòng đo lường gửi đến VMI thường xuyên, với loại khác loại hiệu chuẩn lần hiệu chuẩn không thường xuyên Sự khơng ổn định quan sát máy biến dịng có sở vật lý biết rõ, chẳng hạn từ hóa, hiệu ứng nhiệt, độ nhạy tải đặc tính hình học cuộn dây Giới hạn yếu tố nguyên nhân ước tính từ thuộc tính thiết bị xác định từ thử nghiệm phụ trợ Từ kiến thức máy biến dòng kết kiểm tra trước đây, danh sách sai số Bảng 3.3 đưa 62 Giá trị ước tính Bảng 3.3 biểu thị giới hạn biến thể có nguồn gốc từ nguồn định Mạch tương đương Hình 3.6 phương trình PT 3.8 hữu ích để ước tính yếu tố ảnh hưởng đến sai số Điều đáng nói giá trị Bảng 3.3 xấp xỉ cho máy biến dòng điển hình đưa vào VMI để hiệu chuẩn Máy biến dịng ổn định hơn., Ví dụ, loại two-stage, có độ không ổn định thấp hai bậc độ lớn Máy biến dòng ổn định VMI gặp phải Trong hai trường hợp, độ ổn định độ ổn định thiết bị thường trở nên rõ ràng sau thử nghiệm bắt đầu Để ước tính giá trị Bảng 3.3, Zm giả định 1000 Ω, điện kháng nối tiếp lớn ba lần so với điện trở tổn thất tương đương Do đó, Xm = 949 Ω Rm = 916 Ω Tổng trở thân cuộn thứ cấp coi điện trở có giá trị R2=0,5 Ω Tương tự, tổng trở tải giả định điện trở với Rt = 0,5 Ω Một yếu tố ảnh hưởng nghiêm trọng đến sai số máy biến dòng đo lường từ hóa dư lõi Ngay bước thực để giảm thiểu nó, số từ hóa cịn lại tạo cách chuyển đổi dòng điện dòng điện chiều nhỏ mạch gây chỉnh lưu kết nối oxy hóa lực điện động nhiệt Từ hóa làm giảm từ thẩm hiệu lõi ảnh hưởng tới trở kháng từ hóa Một loạt bất ổn đưa cho hiệu ứng Hiệu tối thiểu ước tính ±3% biến thiên trở kháng từ hóa đạt điều kiện phịng thí nghiệm sau khử từ lõi Trường hợp tối đa ước tính Zm ±10%, giá trị mong đợi sau thời gian sử dụng mà khơng khử từ Tính phi tuyến lõi gây thay đổi Zm với dòng điện, đặc biệt độ từ thẩm thấp dòng điện thấp Giả định Zm thay đổi 10% dòng thứ cấp 0,25 0,75A Nếu hiệu chuẩn giá trị 0,5A bị sai vịng ±0,1A, độ không đảm bảo từ nguồn ±3 ppm ±9 µrad Lưu ý yếu tố thảo luận trước sai số tạo hiệu ứng lớn góc pha thực với biến thể (Z’2 + Z’t) / Zm Bên cạnh cịn số thành phần độ không đảm bảo đo khác liệt kê Bảng 3.3 63 Sai số tỷ số Sai số góc (ppm) (µrad) ±5 đến ±15 ±16 đến ±48 ±6 ±19 ±6 ±19 Độ không đảm bảo đo giá trị dịng điện ±3 ±9 Độ khơng đảm bảo đo vị trí dây sơ cấp ±20 ±6 Độ không đảm bảo đo chắn từ ±10 ±10 Thành phần Độ không đảm bảo đo từ hóa lõi Độ khơng đảm bảo đo tải Độ không đảm bảo đo nhiệt độ biến dòng Bảng 3.3 Giá trị ước lượng số đại lượng độ không đảm bảo đo b1 Độ khơng đảm bảo đo CT chuẩn uB1: Được tính độ không đảm bảo đo công bố giấy chứng nhận hiệu chuẩn chuẩn chia cho hệ số phủ k=2 b2 Độ không đảm bảo đo cầu so uB2: Cầu so có tác động nhỏ đến độ không đảm bảo đo Do việc tạo thêm mạch, hoạt động máy thu yếu tố điện từ Mạch tạo dòng hiệu chỉnh có giới hạn độ xác Cầu so có thành phần độ khơng đảm bảo cố định 1ppm 1µrad, thành phần khơng đảm bảo đo khác phụ thuộc vào cường độ dòng điện bù Cái sau ±0,5% sai số tỷ số ±0,5% góc pha đo Theo đại số biểu thị, độ không đảm bảo trở thành ±(1 + 0,005|𝛼|) ppm cho sai số tỷ số ±(1 + 0,005|𝛽|) µrad cho góc pha, α β giá trị đọc cầu so 64 b3 Độ khơng đảm bảo đo tải uB3 : Hình 3.6 Sơ đồ thay mạch biến dòng đo lường kết nối với nguồn dòng tải Với Z’t tải mạch thứ cấp quy đổi, Zm tổng trở từ hóa ( gồm Rm Xm hình vẽ), Z’2 tổng trở mạch thứ cấp quy đổi Độ không đảm bảo đo tải phát sinh từ độ xác mà tải đặt sau trì thay đổi nhiệt độ Một tải có độ xác 2% thực cho việc đặt giá trị ban đầu tải 2% cho hiệu ứng nhiệt Những thay đổi tải ảnh hưởng trực tiếp đến sai số tỷ số góc pha cách thay đổi tỷ lệ Z’t / Zm Bởi 𝐼1 ⁄𝐼2 = (𝑁2 ⁄𝑁1 ) [1 + (𝑍′2 + 𝑍′𝑡 )⁄𝑍𝑚 ] PT 3.8 Trong trường hợp tải bên ngoài, thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến tỷ lệ Z’t / Zm Độ không đảm bảo đo 4% giả định nhiệt độ môi trường xung quanh hiệu ứng nhiệt Z’t/Zm Việc xác định độ không đảm bảo đo sai số hộp tải chuẩn gây nên ước lượng theo kinh nhiệm thực tế, tùy thuôc vào trường hợp cụ thể mà người hiệu chuẩn phải tự ước lượng Theo kinh nghiệm tính tốn nước, độ không đảm bảo đo tải gây tỷ số rơi vào khoảng từ đến 20 ppm; 19 đến 50 µrad 65 c Độ không đảm bảo đo mở rộng: Độ không đảm bảo đo kết hợp uc: 2 𝑢𝑐 = √𝑢𝐴2 + 𝑢𝐵1 + 𝑢𝐵2 + 𝑢𝐵3 +⋯ PT 3.9 Độ không đảm bảo đo mở rộng: với k=2 mức tin cậy 95% PT 3.10 U = k.𝑢𝑐 3.2.4 Phương pháp trì hệ thống chuẩn biến dịng đo lường Hệ thống chuẩn biến dòng đo lường VMI trì cách sử dụng hai biến dòng đo lường chuẩn kiểu ITN0.5a CTS5.2-02 với thiết bị phụ cầu so biến dòng biến áp đo lường WD-ST00 hộp phụ tải dòng… Sơ đồ hiệu chuẩn biến dòng đo lường chuẩn trình bày Hình 3.7 Hình 3.7 Sơ đồ hiệu chuẩn sử dụng việc trì hệ thống chuẩn biến dịng đo lường Như trình bày mục 3.2.1, sơ đồ Hình 3.7 trình bày chi tiết sơ đồ hiệu chuẩn với cầu so gồm hai ADC 20 bit để đọc giá trị dịng điện thứ cấp hai biến dịng thơng qua biến đổi shunt Biến dòng chuẩn nguồn dòng biểu diễn dạng module gồm hai khối, biến dịng chuẩn tạo dịng 66 Tạo dịng nguồn dịng điện, có chức tạo dịng điện giá trị cần hiệu chuẩn, nguồn dòng điều khiển điều chỉnh điện áp mà thực chất máy biến áp vô cấp có cơng suất phù hợp Các dây nối, đặc biệt dây sơ cấp, nơi phải chịu dòng điện lớn cần vệ sinh sẽ, đảm bảo tiếp xúc tốt tranh gây phát nhiệt- vị trí đấu nối Việc phát nhiệt thay đổi giá trị điện trở tiếp xúc dây này, dẫn đến giá trị dịng điện khơng ổn định làm ảnh hưởng đến kết hiệu chuẩn Trình tự bước thực mô tả Bảng 3.4 đây: Standard Bước UUT Kiểu Tỷ số Kiểu Tỷ số ITN0.5a 5:5 ITN0.5a 5:5 CTS5.2-02 5:5 CTS5.2-02 5:5 ITN0.5a 5:5 CTS5.2-02 10:5 CTS5.2-02 5:5 ITN0.5a 10:5 ITN0.5a 10:5 CTS5.2-02 10:5 ITN0.5a 10:5 CTS5.2-02 15:5 CTS5.2-02 10:5 ITN0.5a 15:5 ITN0.5a 15:5 ITN0.5a 15:5 … … … … … Bảng 3.4 Các bước thực việc trì hệ thống chuẩn biến dịng đo lường Đầu tiên, thực việc tự hiệu chuẩn tỷ số 5:5 cho biến dòng đo lường chuẩn kiểu ITN0.5a CTS5.2-02 Từ việc tự hiệu chuẩn tỷ số 5:5 này, ta dễ dàng xác định sai số biến dòng đo lường nói Sau đó, Bước 2, sử dụng biến dòng kiểu ITN0.5a tỷ số 5:5 để hiệu chuẩn biến dòng đo lường chuẩn kiểu CTS5.2-02 tỷ số 10:5, việc xác định sai số tỷ số 10:5 biến dòng đo lường CTS5.2-02 67 Bước 3: Sử dụng biến dòng đo lường CTS5.2-02 làm chuẩn tỷ số 5:5 để hiệu chuẩn biến dòng đo lường ITN0.5a tỷ số 10:5, xác định sai số tỷ số 10:5 biến dòng ITN0.5a Bước 4: Dùng biến dòng đo lường ITN0.5a làm chuẩn tỷ số 10:5 để hiệu chuẩn biến dòng đo lường CTS5.2-02 tỷ số 10:5 để xác minh kết thực bước Các bước thực tương tự bước vừa nêu Việc tính tốn độ khơng đảm bảo đo thực tương tự việc tính tốn độ không đảm bảo đo hiệu chuẩn nêu mục 3.2.1 3.2.5 Phương pháp dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường: Sơ đồ dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dịng đo lường mơ tả Hình 3.8 Hình 3.8 Sơ đồ dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường Khi xác định sai số chuẩn đầu, chuẩn thứ, tương ứng biến dòng đo lường chuẩn kiểu ITN0.5a, CTS5.2-02, việc dẫn xuất đến biến dịng đo lường khác thực theo quy trình ĐLVN 295:2016 đề cập mục 3.2.1 Phương pháp thực so sánh trực tiếp với chuẩn công tác chuẩn thứ hay chuẩn đầu, tùy thuộc vào cấp/độ xác biến dịng đo lường cần hiệu chuẩn 68 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Đánh giá nội dung thực Với mục tiêu nghiên cứu, thiết lập trì xẫn dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dịng đo lường Viện Đo Lường Việt Nam, luận văn đạt số kết sau: Tổng hợp, phân tích loại biến dịng đo lường biến dòng đo lường chuẩn sử dụng phổ biến giới Việt Nam Phân tích nguyên nhân, yếu tố ảnh hưởng đến sai số biến dịng đo lường Trình bày tổng quan phương pháp hiệu chuẩn sử dụng số Viện Đo lường giới, phân tích phương pháp Dựa vào làm sở khoa học cho nghiên cứu việc xây dựng, trì dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường Viện Đo lường Việt Nam phù hợp với tình hình trang bị trình độ khoa học cơng nghệ nước nhà Mơ tả phân tích cách chi tiết phương pháp hiệu chuẩn, phương pháp trì dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường Viện Đo lường Việt Nam Với số liệu thu thập thời gian dài, chứng minh tính đắn phương pháp Bảng 4.1 Bảng 4.2 thể tóm tắt kết hiệu chuẩn đạt sau hiệu chuẩn chuẩn đầu chuẩn thứ hệ thống chuẩn biến dòng đo lường Viện Đo lường Việt Nam Thông qua phương pháp này, hàng năm Viện Đo lường Việt Nam tiến hành việc hiệu chuẩn cho hàng trăm lượt biến dòng đo lường chuẩn đơn vị, đảm bảo tính thống nhất, liên tục liên kết đo lường cho đơn vị phạm vi nước Đáp ứng nhu cầu quản lý nhà nước đo lường nói chung đảm bảo tính khoa hoc, chặt chẽ hoạt động đo lường pháp quyền nói riêng 69 Bảng 4.1 Tóm tắt kết hiệu chuẩn biến dòng đo lường chuẩn ITN0.5a Bảng 4.1 cho kết hiệu chuẩn xác định giá trị số tỷ số chuẩn đầu ITN0.5a Với cột bên trái tỷ số danh định xác định sai số, cột cột phụ tải hay gọi tải (áp dụng mực 100% 25% giá trị tải danh định với trường hợp tải danh định lớn 1VA), cột giá trị dịng hiệu chuẩn tính theo phần trăm so với dòng định mức Ký hiệu F(%) 70 giá trị sai số tỷ số tính theo phần trăm, ký hiệu δ (min) giá trị sai số góc tính theo phút Dễ dàng nhận thấy kết xác định sai số chuẩn đầu cho thấy biến dòng đạt yêu cầu kỹ thuật cấp xác tương ứng, sai số tỷ số đồng Bảng 4.2 Tóm tắt kết hiệu chuẩn biến dòng đo lường chuẩn kiểu CTS5.2-02 71 Các kết Bảng 4.2 cho số liệu việc xác định sai số chuẩn thứ CTS5.2-02 Với ký hiệu xếp hoàn toàn tương tự Bảng 4.1 4.2 Đề xuất khuyến nghị - Tiếp tục đầu tư chuẩn để đạt độ xác cao hệ thống chuẩn biến dòng đo lường Đặc biệt việc nâng cấp chuẩn đầu nên loại biến dòng đo lường chuẩn kiểu two-stage current-comparator điều kiện cho phép - Thông qua hoạt động so sánh song phương so sánh vòng quốc tế trang bị hệ thống chuẩn mới, để đảm bảo tin cậy cơng tác trì, dẫn xuất đảm bảo cho việc submit CMC - Nâng cao suất, chất lượng việc hiệu chuẩn thông qua việc xây dựng phần mềm, hệ thống đo tự động để tự động hóa việc hiệu chuẩn, giảm sai số phạm phải ghi chép số liệu Qua giảm độ khơng đảm bảo đo loại A - Tăng cường lực nghiên cứu, lực chuyên môn cán nghiên cứu, thông qua hình thức đào tạo nước nước ngồi Hỗ trợ, động viên cán tích cực tham gia nghiên cứu Tiến tới chế tạo số chuẩn Việt Nam 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Bảo, Trần Quang Uy, Cơ sở đo lường học, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, 1998 [2] H.B Brooks, F.C Holtz, "The Two-stage current transformer," A.I.E.E, pp 382-393, 1922 [3] W.J.M.More, P.N Miljanic, The current comparator, Peter Peregrinus Ltd, 1988 [4] John D Ramboz, Oskars Petersons, A Calibration service for current transformers, NIST, 1991 [5] Stuart Harmon, Lesley Henderson, "EUROMET Projects 473 and 612: Comparison of the measurement of current transformers (CTs)," NPL, 2009 [6] He Xiaobing, Wang Wei, Zhang Xin, Dai Dongxue, "Research on High Accuracy Current Comparator and Self-Calibration Methods," IEEE Trans Ins Meas, vol 62, no 6, 2013 [7] Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, ĐLVN 295:2016- Biến dòng đo lường chuẩn- Quy trình hiệu chuẩn, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng, 2016 [8] Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng, TCVN 6165:1996 Đo lường học – thuật ngữ chung bản, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng, 1996 73 ... PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ, DẪN XUẤT HỆ THỐNG CHUẨN BIẾN DÒNG ĐO LƯỜNG TẠI VMI 50 3.1 Đặt vấn đề 50 3.2 Xây dựng phương pháp hiệu chuẩn , trì dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường VMI... niệm biến dòng đo lường, phân tích nguyên nhân gây sai số biến dòng Giới thiệu loại biến dòng đo lường chuẩn, chuẩn Viện đo lường Việt Nam trang bị Chương 2: Phương pháp trì, dẫn xuất hệ thống chuẩn. .. đo lường chuẩn 20 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ, DẪN XUẤT HỆ THỐNG CHUẨN BIẾN DỊNG ĐO LƯỜNG CỦA MỘT SỐ NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI 27 2.1 Nguyên tắc trì, dẫn xuất hệ thống chuẩn biến dòng đo lường