Phân tích, đánh giá tình trạng vận hành của cáp ngầm và khí cụ điện 22kv tại công ty điện lực an phú đông dựa trên dữ liệu kết quả đo phóng điện cục bộ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN XUÂN NHẬT PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG VẬN HÀNH CỦA CÁP NGẦM VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN 22kV TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC AN PHÚ ĐÔNG DỰA TRÊN DỮ LIỆU KẾT QUẢ ĐO PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ ANALYZING, EVALUATING THE OPERATION STATE OF CABLES AND 22KV ELECTRIC TOOLS AT AN PHU DONG POWER COMPANY FROM THE RESULTS OF PARTIAL DISCHARGE MEASUREMENT Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số : 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 8/2019 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Huỳnh Quốc Việt Cán chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm Cán chấm nhận xét 2: TS Huỳnh Văn Vạn Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM ngày 31 tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Cô PGS.TS Phan Thị Thanh Bình: Chủ tịch hội đồng……………… Thầy TS Nguyễn Nhật Nam: Thư ký …………………………… Cô TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm: Phản biện …………………… Thầy TS Huỳnh Văn Vạn: Phản biện …………………………… Thầy PGS TS Vũ Phan Tú: Ủy viên……………………………… Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Xuân Nhật MSHV: 1670815 Ngày, tháng, năm sinh: 08/01/1984 Nơi sinh: Quảng Trị Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 1- TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích, đánh giá tình trạng vận hành cáp ngầm khí cụ điện 22kV Công ty Điện lực An Phú Đơng dựa kết đo phóng điện cục 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu nguyên lý phóng điện cục bên phóng điện bề mặt - Nghiên cứu tìm hiểu phương pháp đo phóng điện cục vật tư thiết bị áp dụng - Phân tích đánh giá tình trạng phóng điện cục vật tư, thiết bị để có biện pháp xử lý kịp thời nhằm ngăn ngừa xảy cố - Xây dựng chương trình quản lý, theo dõi tình trạng cách điện vật tư, thiết bị dựa kết đo phóng điện cục 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: ngày 06/3/2019 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày 15/8/2019 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS Huỳnh Quốc Việt Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Tp HCM, ngày tháng năm 2019 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TS Huỳnh Quốc Việt TRƢỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập, nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp, nhận hướng dẫn, giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình Thầy, Cơ giáo, Gia đình, Bạn bè Đồng nghiệp Thơng qua luận văn này, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: o Thầy hướng dẫn: TS Huỳnh Quốc Việt, người trực tiếp hướng dẫn, cung cấp kiến thức, phương pháp nghiên cứu, hỗ trợ, giúp đỡ tơi thực hồn thành đề tài o Tập thể Thầy, Cô giáo trường đại học Bách Khoa TPHCM tận tình giảng dạy, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu trường o Lãnh đạo Tổng cơng ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh, Cơng ty Điện lực An Phú Đơng, Gia đình, Bạn bè Đồng nghiệp động viên, khuyến khích tạo điều kiện thuận lợi thời gian cung cấp số liệu để tơi hồn thành luận văn Một lần nữa, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Q Thầy, Cơ, Gia đình, Bạn bè Đồng nghiệp Chúc người vui vẻ hạnh phúc! LỜI CAM ĐOAN Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực hướng dẫn khoa học TS Huỳnh Quốc Việt Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Học viên Nguyễn Xuân Nhật TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn “Phân tích, đánh giá tình trạng vận hành cáp ngầm khí cụ điện 22kV Công ty Điện lực An Phú Đông dựa kết đo phóng điện cục bộ” với mục đích kiểm tra, chẩn đốn đánh giá tình trạng vận hành cáp ngầm khí cụ điện 22kV (như tủ máy cắt trung thế; tủ RMU; thiết bị đóng cắt đường dây trung nổi, ) cách chi tiết hơn, tổng quan tình trạng vận hành, mức độ lão hóa cách điện, giúp phát dị tìm điểm yếu thiết bị để từ đề phương thức vận hành, kế hoạch sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng hợp lý góp phần ngăn ngừa cố cách hiệu Qua góp phần giảm thiểu thời gian điện khách hàng, nâng cao số độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng Công ty Điện lực An Phú Đơng nói riêng Tổng cơng ty Điện lực Tp.HCM nói chung đề giai đoạn Mục tiêu luận văn ứng dụng phương pháp đo phóng điện cục chẩn đốn tình trạng cáp ngầm trung vật tư thiết bị lưới điện phân phối 22kV Công ty Điện lực An Phú Đơng Phân tích yếu tố tác động đến kết đo phóng điện cục bộ, xây dựng tiêu chuẩn đánh giá mức độ nguy hiểm qua kết đo phóng điện cục cáp ngầm, đầu cáp ngầm, thiết bị đóng cắt Luận văn chia thành 05 chương với nội dung nghiên cứu sau: - Chương I: Giới thiệu chung - Chương II: Tổng quan phóng điện cục - Chương III: Phân tích đánh giá kết đo phóng điện cục - Chương IV: Xây dựng chương trình quản lý tình trạng cách điện vật tư thiết bị dựa kết đo phóng điện cục - Chương V: Kết luận kiến nghị DISSERTATION SUMMARY Dissertation “Analyzing, evaluating the operation state of cables and 22kV electric tools at An Phu Dong power company from the results of partial discharge measurement” with the purpose of checking, diagnosing and evaluating the operation status of cables and 22kV electric tools (such as medium voltage circuit breakers; RMU; over headline medium voltage switchgear, ) a more detailed, more general view of the state of operation, the degree of aging of the insulation, helps to detect and detect weaknesses on the device from which to devise operating methods, repair plans, reasonable maintenance and maintenance contributes to the prevention of incidents Thereby contributing to minimizing customers' blackouts, improving the reliability index of electricity supply for customers at An Phu Dong Power Company in particular and Ho Chi Minh City Power Corporation in general devised today and in subsequent stages The main objective of this thesis is to apply partial discharge measurement methods in the diagnosis of the status of medium voltage cable and equipment and materials on the 22kV distribution grid at An Phu Dong Power Company Analyze the factors affecting the results of partial discharge measurement, develop a set of criteria to assess the danger level through the results of partial discharge measurement of cable, terminal cable, and switchgear The dissertation is divided into 05 chapters with the following research contents: - Chapter I: General introduction - Chapter II: Overview of partial discharge - Chapter III: Analysis and evaluation of results of partial discharge measurements - Chapter IV: Develop a program to manage the status of insulation of equipment and supplies based on partial discharge measurement results - Chapter V: Conclusions and recommendations Luận văn thạc sĩ CBHD: TS Huỳnh Quốc Việt MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan 1.2 Lý chọn đề tài 10 1.3 Mục đích nghiên cứu (Các kết cần đạt được) 11 1.4 Phương pháp nghiên cứu 11 CHƯƠNG II 12 TỔNG QUAN VỀ PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ 12 PARTIAL DISCHARGE (PD) 12 2.1 Khái niệm tượng phóng điện cục 12 2.1.1.Định nghĩa phóng điện cục 12 2.1.2.Cơ chế phóng điện cục 24 2.1.3 Những ảnh hưởng phóng điện cục hệ thống cách điện 27 2.2 Các phương pháp đo phóng điện cục 28 2.2.1 Phương pháp kiểm tra tượng phóng điện cục TEV: 30 2.2.2 Phương pháp siêu âm-Ultrasonic: 32 2.3 Các phương án đo phóng điện cục áp dụng Công ty Điện lực An Phú Đông 34 CHƯƠNG III: 40 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ VỀ PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ 40 3.1 Cơng tác kiểm tra độ phóng điện cục vật tư thiết bị Công ty Điện lực An Phú Đông 40 3.2 Tiêu chuẩn phân tích đánh giá tình trạng phóng điện cục vật tư thiết bị: 41 CHƯƠNG IV 56 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ, THEO DÕI VỀ TÌNH TRẠNG CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI VẬT TƯ THIẾT BỊ QUA KẾT QUẢ ĐO PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ 56 4.1 Thực trạng cơng tác quản lý phóng điện cục vật tư thiết bị 56 4.2 Chương trình cập nhật, theo dõi đánh giá tình trạng cách điện dựa kết đo phóng điện cục vật tư thiết bị 58 CHƯƠNG V 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang Luận văn thạc sĩ CBHD: TS Huỳnh Quốc Việt 5.1 Các kết đạt đề tài 84 5.2 Hướng phát triển đề tài 86 5.3 Kiến nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang Luận văn thạc sĩ CBHD: TS Huỳnh Quốc Việt DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG II 12 TỔNG QUAN VỀ PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ 12 Hình 2.1 Các dạng phóng điện cục 14 Hình 2.2 Hình ảnh minh họa dạng sóng tượng phóng điện bề mặt.14 Hình 2.3 Hình ảnh minh họa phóng điện bề mặt đầu cáp ngầm trung TI trung thế, sứ đỡ, 15 Hình 2.4 Hình ảnh đầu cáp ngầm trung trạm phòng 16 Hình 2.5 Hình ảnh đầu cáp ngầm trung trạm phịng 17 HÌnh 2.6 Hình ảnh phóng điện bề mặt sứ đỡ bên tủ điện trung (tủ máy cắt, tủ RMU) 18 Hình 2.7 Hình ảnh đầu cáp ngầm trung đấu nối vào hệ thống đo đếm 19 Hình 2.8 Hình ảnh mơ tả có phóng điện bên vật liệu cách điện 20 có xuất bọc khí 20 Hình 2.9 Hình ảnh mặt cắt chất cách điện đồng cho thấy điện trường phân bố vật liệu cách điện 20 Hình 2.10 Hình ảnh phân bố điện trường chất cách điện có xuất bọc khí lỗ hổng 21 Hình 2.11 Hình ảnh dạng sóng phóng điện bên 22 Hình 2.12 Hình ảnh minh họa tượng phóng điện cục bên đầu cáp ngầm trung 22 Hình 2.13 Hình ảnh minh họa tượng phóng điện cục bên biến dòng điện trung 23 Hình 2.14 Hình ảnh dạng sóng phóng điện vầng quang 23 Hình 2.15 Mạch tương đương phóng điện cục 25 Hình 2.16 Dạng sóng điện áp dịng điện tín hiệu phóng điện 25 Hình 2.17 Hình ảnh mô tả thành phần xảy tượng phóng điện cục bề mặt cách điện 29 Hình 2.18 Hình ảnh mơ tả lan truyền tín hiệu phóng điện cục bên tủ máy cắt trung 32 Hình 2.19: Sơ đồ thử nghiệm điển hình 37 Hình 2.20 Sơ đồ thí nghiệm PD dùng nguồn AC-50Hz 37 Hình 2.21 Sơ đồ thiết lập điển hình mạch đo PD off-line 38 Hình 2.22 Sử dụng VLF đo phóng điện cục 38 HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang ... TÀI: Phân tích, đánh giá tình trạng vận hành cáp ngầm khí cụ điện 22kV Cơng ty Điện lực An Phú Đông dựa kết đo phóng điện cục 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu nguyên lý phóng điện cục bên phóng. .. trạng vận hành cáp ngầm khí cụ điện 22kV Cơng ty Điện lực An Phú Đơng dựa kết đo phóng điện cục bộ? ?? với mục đích kiểm tra, chẩn đốn đánh giá tình trạng vận hành cáp ngầm khí cụ điện 22kV (như... quanh) 2.3 Các phương án đo phóng điện cục áp dụng Công ty Điện lực An Phú Đơng Hiện tại, để kiểm tra tình trạng phóng điện cục vật tư thiết bị điện vận hành lưới điện phân phối 22kV, Công ty Điện