NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ TRỰC TUYẾN ĐỐI VỚI MÁY BIẾN ÁP VÀ CÁP NGẦM LƯỚI ĐIỆN TỈNH KHÁNH HÒA TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA , ĐÀO MINH KÍNH NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT PHĨNG ĐIỆN CỤC BỘ TRỰC TUYẾN ĐỐI VỚI MÁY BIẾN ÁP VÀ CÁP NGẦM LƯỚI ĐIỆN TỈNH KHÁNH HÒA Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60 52 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2017 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Phản biện 1: TS TRỊNH TRUNG HIẾU Phản biện 2: TS LÊ KỶ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 11 năm 2017 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Công ty Cổ phần Điện lực Khánh Hịa (KHPC) giai đoạn phát triển tồn diện với hàng loạt chương trình hành động trọng điểm chương trình an ninh lượng, chương trình ngầm hóa lưới điện, chương trình nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho giai đoạn 2015-2020, đáp ứng tiêu chí N-1 (chế độ làm việc lưới điện bảo đảm sau cố nguồn cung cấp điện không bị cắt hay giảm tải), đảm bảo an toàn mỹ quan HTĐ,…Để triển khai thực tốt chương trình trên, vấn đề quản lý kiểm sốt chất lượng, tình trạng vật tư thiết bị vận hành đóng vai trị quan trọng Cơng tác liên quan trực tiếp tới lực phận thí nghiệm Hiện nay, ngồi cơng tác thí nghiệm thơng thường thí nghiệm nghiệm thu, thí nghiệm định kỳ, thí nghiệm sau sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng…thì cơng nghệ thí nghiệm chẩn đốn dần áp dụng rộng rãi cho thấy số hiệu định Thí nghiệm chẩn đốn thí nghiệm khơng phá hủy tiến hành trực tiếp gián tiếp thiết bị mang điện (on-line) không mang điện (off-line) mang tính chất dự báo Nếu phương pháp thí nghiệm thơng thường cho phép kết luận thiết bị đủ khơng đủ điều kiện đóng điện vận hành, phương pháp thí nghiệm chẩn đốn cho phép đánh giá thiết bị cách chi tiết hơn, tổng quan tình trạng vận hành, mức độ già 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 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong xã hội đại, điện coi nguồn lượng quan trọng thiếu hầu hết lĩnh vực hoạt động thường ngày Để trì hoạt động này, chất lượng điện từ lưới điện cần phải ổn định để đáp ứng yêu cầu khách hàng sử dụng điện Đặc biệt ngày có nhiều nhà máy tòa nhà cần nguồn cung cấp lượng liên tục, ổn định chi phí thiệt hại xảy cố điện lớn Vì vậy, việc giám sát bảo vệ HTĐ vấn đề quan trọng cần đặc biệt quan tâm Hiện nay, lưới điện tỉnh Khánh Hịa có 11 trạm biến áp (TBA) 110kV, gần 20 MBA 110kV với tổng dung lượng 592MVA, 228km chiều dài đường dây cáp ngầm trung thế, nhiều thiết bị điện quan trọng khác Cùng với việc đẩy mạnh chương trình nâng cao độ tin cậy cung cấp điện để đáp ứng tiêu chí N-1 việc đầu tư nguồn lưới điện, hoàn thiện sơ đồ, lắp đặt thêm nhiều thiết bị điện, ngầm hóa lưới điện không ngừng tăng lên Số lượng MBA cáp ngầm trung địa bàn tỉnh Khánh Hịa khơng lắp đặt phần lớn khu vực thị mà cịn lắp đặt nhiều khu vực có tính chất nhạy cảm liên quan đến vấn đề an ninh quốc phòng, sản xuất kinh doanh, dịch vụ du lịch có sản lượng điện tiêu thụ lớn, đòi hỏi cao độ tin cậy ổn định cung cấp điện như: khu quân Cam Ranh, khu du lịch Vinpearl Nha Trang, Nhà máy đóng tàu Hyundai Vinashin, Cơng ty Cổ phần Dệt may Nha Trang,.v.v… Mặt khác, tiến hành công tác cải tạo, nâng cấp điện áp, số MBA cáp ngầm lâu năm chuyển cấp điện áp vận hành từ 15kV lên 22kV tiềm ẩn nguy gây cố Vì vậy, việc quản lý, kiểm sốt chất lượng MBA cáp ngầm vận hành lưới điện trở nên phức tạp Các hạng mục thí nghiệm MBA, cáp ngầm kiểm tra tình trạng bên ngồi, đo cách điện khơng đủ để đánh giá tình trạng vận hành, chí cịn gây ảnh hưởng xấu trường hợp thí nghiệm điện áp chiều tăng cao (DC) MBA cáp ngầm vận hành lâu năm Để có sở chẩn đốn, đánh giá tình trạng cách điện MBA cáp ngầm mà cắt điện gây ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện việc thí nghiệm đo PD-online thiết bị cần thiết nhằm mục đích đảm bảo thiết bị điện hoạt động lâu dài, an tồn tin cậy HTĐ Chính lẽ tơi thực đề tài: “Nghiên cứu giám sát phóng điện cục trực tuyến MBA cáp ngầm lưới điện tỉnh Khánh Hòa” MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Mục tiêu đề tài Mục tiêu đề tài đánh giá đo lường, giải thích thuật tốn ứng dụng PD có để theo dõi trực tuyến MBA 110kV cáp ngầm trung từ góc độ lý thuyết thực tiễn Từ đề phương thức vận hành, kế hoạch sửa chữa, bảo trì hợp lý, góp phần ngăn ngừa cố cách hiệu 3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểu tổng quan thí nghiệm chẩn đốn cố phần tử HTĐ, tập trung vào công nghệ đo PD-online MBA 110kV cáp ngầm trung ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành đối tượng cáp ngầm trung MBA 110kV thuộc lưới điện KHPC QLVH 4.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết PD-online MBA cáp ngầm Ứng dụng thực tế công nghệ OMICRON vào việc đo phân tích đánh giá tượng PD MBA 110kV TBA 110kV Bình Tân lưới điện KHPC QLVH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Thu thập thông tin tổng quan MBA 110kV, cáp ngầm trung trạng vận hành, cung cấp điện thuộc KHPC - Tìm hiểu lý thuyết phương pháp xác định tượng PD: + Phương pháp truyền thống theo tiêu chuẩn IEC 60270 [4], hay phương pháp đo điện cho phép đo PD cách trực tiếp; + Phương pháp phi truyền thống xác định xuất PD cách gián tiếp thông qua tín hiệu phát sinh từ tượng PD âm (acoustic), ánh sáng (optic), phản ứng hoá học (chemical), điện từ trường (HF/VHF/UHF) - Ứng dụng công nghệ đo hãng OMICRON để chẩn đốn phóng điện bên MBA 110kV TBA 110kV Bình Tân KHPC quản lý vận hành (QLVH) Từ đưa nhận xét, đánh giá kiến nghị KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN Luận văn gồm 03 chương: Chương 1: Lý thuyết PD phương pháp đo PD Chương 2: Giám sát PD MBA cáp ngầm HTĐ Chương 3: Tổng quan thực trạng MBA 110kV cáp ngầm trung KHPC Ứng dụng thực tế công nghệ đo PD thiết bị hỗ trợ hãng OMICRON chẩn đoán PD MBA 110kV TBA Bình Tân thuộc KHPC KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƯƠNG LÝ THUYẾT VỀ PD VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO PD 1.1 LÝ THUYẾT VỀ PD 1.1.1 Khái niệm PD Theo IEC 60270 [4], PD tượng phóng điện đánh thủng điện mơi cục (bọc khí hệ thống cách điện rắn lỏng) tác dụng ứng suất điện áp cao, cầu cục bộ, nối tắt phần điện cực PD thường xảy vị trí khiếm khuyết (bọc khí, nứt, gãy…) môi trường cách điện điện trường đạt tới giá trị định Với điện dung a tượng trưng cho phần cách điện tốt (the healthy part of the insulation), b tượng trưng cho điện dung điện môi mắc nối tiếp với điện dung của bọc khí (hoặc lỗ trống) c cách điện Va: điện áp đặt tồn cách điện Hình 1.1a Mơ hình mô mạch tương đương PD 1.1.2 Ảnh hưởng PD hệ thống cách điện 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO PD 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Hệ thống đo PD truyền thống (IEC 60270) 1.2.3 Hệ thống đo PD phi truyền thống 1.2.4 Tương quan phương pháp truyền thống phi truyền thống Về bản, hệ thống đo PD theo IEC 60270 phương pháp phi truyền thống đo đại lượng khác nhau: điện tích biểu kiến sóng điện từ dạng khác, xuất phát từ nguồn PD 1.2.5 So sánh hệ thống đo PD On-line Off-line 1.3 XỬ LÝ TÍN HIỆU VÀ LỌC NHIỄU 1.3.1 Phát tín hiệu PD PD phát theo cách khác dựa thực tế tác động đến chất liệu cách điện thiết bị điện lực Tín hiệu sinh từ PD thường ghi nhận dạng điện (electrical), âm (acoustic), hóa học (chemical), quang (optical) 1.3.2 Miền thời gian Miền tần số (Time domain vs Frequency domain) Phóng điện cục tập hợp xung phóng điện có thời gian ngắn cỡ nhỏ µs (theo IEC 60270), biểu diễn tích phân dịng điện theo thời gian q t2 t1 i(t )dt R t2 u(t )dt (1.10) t1 Hình 1.1 Mơ tả xung phóng điện theo miền thời gian Miền thời gian cho biết giá trị điện tích phóng điện cục q theo thời gian, cho ta hiểu rõ chất vật lý PD Biểu diễn PD theo miền thời gian có ứng dụng hiệu việc định vị nguồn PD theo phương pháp phản xạ miền thời gian (TDR) Hạn chế biểu diễn PD theo miền thời gian khó để phân tích dạng phóng điện khác việc xử lý tín hiệu hiệu kỹ thuật điện tử tiên tiến Dựa vào phép biến đổi Fourier, tín hiệu PD miền thời gian biểu diễn sang miền tần số (Frequency domain) Cơ sở việc chuyển từ miền thời gian sang miền tần số dựa mơ hình xung DIRAC lý tưởng phép biến đổi Fourrier: Xung DIRAC giữ nguyên biên độ toàn miền tần số Hình 1.2 Xung DIRAC giữ nguyên biên độ chuyển từ miền thời gian sang miền tần số Công thức Fourier liên tục từ hàm số miền thời gian f(t) sang miền tần số f( ): f (t ) F ( F )(t ) F ( )ei t d (1.11) Tương tự, biểu diễn dạng xung khác có biên độ miền thời gian sang miền tần số Hình 1.3 Biểu diễn xung khác có giá trị điện tích từ miền thời gian sang miền tần số 1.3.3 Quan sát dạng PD Quan sát dạng tín hiệu PD phù hợp giúp q trình phân tích tín hiệu PD trở nên trực quan dễ dàng * Phân tích góc pha PD (Phase Resolved Partial Discharge-PRPD) * Sơ đồ quan hệ biên độ ba pha (3PARD) 1.3.4 Lọc nhiễu Vấn đề lớn đo PD nhiễu tín hiệu Đặc biệt trường hợp đo PD on-line, có nhiều nhiễu khác xếp chồng tín hiệu PD thực biên độ tín hiệu nhiễu lớn Do đó, việc xác định tín hiệu PD thực từ tín hiệu đo kèm với nhiễu giữ vai trò định nhận dạng PD xảy hay không, để phân loại cố Nhiều loại nhiễu nhận biết loại bỏ cách xử lý tín hiệu phương pháp khác Các loại nhiễu điển hình gặp phải đo PD phân loại sau: Nhiễu dạng sóng sin; Nhiễu dạng xung (lặp lại theo chu kỳ ngẫu nhiên); Nhiễu tổng hợp (White noise) 1.3.5 Tóm tắt kết luận Trong chương ta trình bày lý thuyết PD, nghiên 10 2.1.3 Các kỹ thuật chẩn đoán giám sát khác MBA Trong phần này, kỹ thuật giám sát phân loại thử nghiệm dầu, điện, nhiệt MBA 2.1.4 Theo dõi PD on-line MBA Có 02 phương pháp: a) Phương pháp truyền thống: (Sử dụng Bushing tap để giám sát PD theo sơ đồ IEC 60270) b) Phương pháp phi truyền thống: (Sử dụng UHF sensors gắn vào van dầu để đo định vị PD bên MBA) * Phương pháp đo PD sử dụng nguyên lý sóng âm (AE: Acoustic Emission) sensor âm (dùng online) Hình 2.1 Sơ đồ dị sóng âm tần để định vị PD MBA 2.1.5 Các thiết bị có để giám sát trực tuyến PD MBA Gồm hãng: OMICRON (CH Áo); Doble Lemke; Dynamic Ratings; IPEC Limited; Power diagnostix System GmbH; PowerPD, Inc… 2.1.6 Tóm tắt kết luận Vì MBA thành phần HTĐ phức tạp nên có nhiều cách khác nhiều kỹ thuật giám sát để ngăn ngừa lỗi xảy Trong vài năm gần đây, số Công ty cung cấp hệ 11 thống giám sát PD on-line cho MBA, người ta dự đoán giám sát PD on-line MBA sử dụng rộng rãi tương lai gần Đặc biệt ứng dụng kỹ thuật giám sát PD kết hợp với biện pháp kiểm tra hóa học, học nhiệt với phương pháp khác Giám sát PD on-line MBA tập trung vào cường độ PD (giá trị đỉnh) vị trí nguồn PD Bất kể đo lường điện tích biểu kiến hay đo UHF, thay đổi gia tăng cường độ PD bên MBA có nghĩa MBA cần kiểm tra cụ thể sửa chữa Tuy nhiên, với mục đích theo dõi on-line, phương pháp UHF đáng tin cậy khả khử tiếng ồn Để xác định vị trí nguồn PD, kỹ thuật phát phát xạ âm giải pháp xác định nguồn PD bên MBA xác Theo quan điểm thực tế, phương pháp giám sát on-line sử dụng cảm biến điện dung, cảm biến UHF (loại van dẫn dầu cửa sổ điện mơi), HFCT loại cảm biến xác Ứng dụng cảm biến điện dung tương thích với đa cảm biến cho phép so sánh tín hiệu PD tạo từ ba pha Nó sử dụng để xử lý tín hiệu giảm tiếng ồn theo pha Tuy nhiên, IEC 60270 đóng vai trị quan trọng việc hướng dẫn giám sát PD MBA Các tiêu chuẩn tới cho UHF/AE, IEC 62478 [5] tiêu chuẩn quan trọng đặc biệt cho giám sát PD liên tục MBA 2.2 CÁP NGẦM 2.2.1 Hệ thống cáp ngầm HTĐ Hệ thống mạng cáp HTĐ phần quan trọng phần dễ bị tổn thương Mạng cáp phân loại Mạng Điện áp cực cao (EHV), Điện áp cao (HV), Trung áp (MV) Hạ áp/điện áp thấp (LV) Tỉ lệ hư hỏng 12 hệ thống cáp xảy thường xuyên mạng LV, nghĩa mạng LV có thời gian gián đoạn lớn tất mạng cáp Hơn nửa số lỗi cáp xuất phát từ lý điện phần lại chúng tác động từ bên Cụ thể, mạng lưới điện MV, nguyên nhân gây điện cáp (81,1%), thiết bị chuyển mạch (6,8%), MBA (3,8%) thiết bị khác (8,3%) [9] 2.2.2 Các chế gây già hóa cách điện cáp ngầm Hư hỏng già hóa cách điện tượng tránh khỏi hệ thống cáp ngầm dẫn tới nguyên nhân gây cố Già hóa cách điện sinh tác động vài yếu tố riêng biệt nhiệt, điện, khí mơi trường Bảng 2.1 Cơ chế gây già hóa cách điện cáp ngầm Yếu tố tác động gây già hóa cách điện Nhiệt độ cao Phản ứng hóa học; Giãn nỡ nhiệt; Nóng chảy cách điện Nhiệt độ thấp Sự co thể tích nhiệt Điện áp DC, AC, xung Phóng điện cục bộ; Cây điện; Cây nước; Đánh thủng bên trong; Tổn thất điện mơi điện dung Dịng điện Gây nhiệt Chỗ uốn cong, độ rung, độ mỏi vật liệu, độ căng, chèn ép, ứng suất biến dạng Gãy vật liệu Nhiệt Điện Cơ khí Các chế già hóa 13 Nước, độ ẩm Nhiễm bẩn Chất lỏng, khí Đường dẫn gây phóng điện; Cây nước; Ăn mịn; Tổn thất điện môi điện dung Bức xạ Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên Mơi trường 2.2.3 Các kiểu PD hệ thống cáp ngầm PD xảy hệ thống cáp chia thành: Bên trong, bề mặt, điện vầng quang 2.2.4 Các kỹ thuật chẩn đoán giám sát cáp khác Có nhiều cách để giám sát cáp phịng thí nghiệm, trường, với phương pháp on/off-line: Tổn hao điện mơi (Tangent Delta); Giám sát dịng điện rò; Giám sát nhiệt độ; Giám sát PD; Phương pháp điện áp thử nghiệm cộng hưởng; Phương pháp nguồn áp xoay chiều có biên độ giảm dần (Damped alternating voltage – DAC; Phương pháp nguồn áp tần số thấp (Very lowfrequency voltage-VLF); Phương pháp điện áp chiều (DC); Phương pháp điện áp xung; Phương pháp phản xạ kế miền thời gian (Time Domain Reflectrometry - TDR) 2.2.5 Theo dõi PD trực tuyến cáp ngầm 2.2.6 Các thiết bị có sẵn để giám sát PD on-line cáp Gồm hãng: OMICRON (CH Áo); Doble Lemke; HVPD; IPEC; Power PD; Techimp,… 2.2.7 Tóm tắt kết luận Giám sát PD cáp ngầm trường (off-line) sử dụng với mức điện áp tần số khác Mặc dù có nhiều 14 phương pháp giám sát cáp khác nhau, giám sát PD dường kỹ thuật hứa hẹn nhằm phát lỗi xảy cáp giúp xác định vị trí PD cáp Đối với giám sát PD on-line cáp, IEC 60270 khơng phải phương pháp phát thích hợp dải tần số thấp, mức độ tiếng ồn cao làm cho việc đo PD trở nên khó khăn Thêm vào đó, đường cáp dài làm suy yếu tín hiệu lan truyền, làm cho khơng thể hiệu chuẩn theo IEC 60270 Nghiên cứu gần cho thấy để giám sát PD on-line cáp, dải tần số giám sát nên lên đến 100 MHz tiếng ồn thấp so với đo tần số có băng tần thấp Mặt khác, cáp hoạt động lọc thấp, xung tần số cao liên quan đến hoạt động PD phát gần nguồn PD Lựa chọn cảm biến thích hợp cho trường hợp cáp sử dụng ghép nối điện dung HFCT Các phụ kiện cáp, hộp cáp đầu cáp nguyên nhân lớn hư hỏng xảy ra, giám sát PD on-line gần hộp cáp đầu cáp áp dụng rộng rãi Tuy nhiên, kỹ thuật định vị PD sử dụng hai HFCT cuối đầu cáp phương pháp TDR xung chứng minh hiệu việc giám sát PD on-line cho đường cáp dài 15 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THỰC TRẠNG MBA 110KV VÀ CÁP NGẦM TRUNG THẾ TẠI KHPC - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐO PD VÀ THIẾT BỊ HỖ TRỢ CỦA HÃNG OMICRON TRONG CHẨN ĐOÁN PD MBA 110KV TẠI TBA BÌNH TÂN THUỘC KHPC 3.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH MBA 110kV TẠI KHPC 3.1.1 Hiện trạng MBA 110kV KHPC 3.1.2 Những nguyên nhân gây hư hỏng MBA Hư hỏng khiếm khuyết thiết kế, kỹ thuật Các hư hỏng việc chế tạo hiệu Các hư hỏng khiếm khuyết mặt vật tư Các tình trạng vận hành bất lợi Các thói quen bảo dưỡng khơng 3.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH CÁP NGẦM TRUNG THẾ TẠI KHPC 3.2.1 Hiện trạng sử dụng cáp ngầm trung KHPC 3.2.2 Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp ngầm 3.2.3 Tóm tắt kết luận Lưới điện KHPC có nhiều MBA 110kV cáp ngầm 22kV, 35kV vận hành lâu năm tiềm ẩn nhiều nguy xảy cố Chất lượng MBA 110kV cáp ngầm đưa vào vận hành lâu năm, nhiều nhà chế tạo đơn vị thi công khác nên chất lượng khơng đồng Cơng tác thí nghiệm chủ yếu làm Off-line, chu kỳ thí nghiệm năm/lần nên phát kịp thời nguy cố Các phương pháp thử nghiệm chẩn đoán vận hành chưa quan tâm nghiên cứu áp dụng Vì vậy, nghiên cứu ứng dụng giải pháp đo PD on-line để phát sớm tình trạng 16 phóng điện bên MBA 110kV cáp ngầm trung nhằm đưa giải pháp xử lý phù hợp, ngăn ngừa cố 3.3 PHÂN TÍCH PD MBA 110KV TẠI TBA BÌNH TÂN 3.3.1 Mục đích PD kết tích tụ tập trung điện tích với cường độ lớn mơi trường điện áp cao Hiện tượng PD diễn theo dạng xung điện khoảng thời gian ngắn (chưa đến 1μs), phát sóng điện từ thường kèm với tượng phát âm thanh, phát sáng, phát nhiệt…Khi xảy PD phá huỷ nhanh chóng vật liệu cách điện cuối dẫn đến phóng điện Do đó, cần phải phát chẩn đốn sớm tượng PD để đưa kế hoạch sửa chữa, đặc biệt MBA trước xảy cố nghiêm trọng gây thiệt hại lớn kinh tế 3.3.2 Phương pháp 3.3.2.1 Phương pháp điện (Electrical) 3.3.2.2 Phương pháp âm (Acoustic) Có đường lan truyền từ nguồn PD đến vị trí đặt sensor: Lan truyền trực tiếp dầu; Lan truyền thép (dọc theo thùng máy); Lan truyền phản xạ Hình 3.1 Các đường lan truyền từ nguồn PD đến vị trí đặt sensor MBA (thiết bị thử DUT) 3.3.3 Các thiết bị đo sử dụng - 01 MPD 600 + MCU 502 + MPP 600 + HFCT phụ kiện đấu nối - 01 PDL 650 + PDL 550 + MPP 600 + 04 cảm biến 17 AES075 với tần số cộng hưởng 75 kHz, dải tần 30-120 kHz phụ kiện đấu nối 3.3.4 Sơ đồ đấu nối Hình 3.2 Sơ đồ đo định vị nguồn PD sử dụng thiết bị PDL 650 kết hợp MPD 600 3.3.5 Kết đo * Kết đo thiết bị MPD 600 - hãng OMICRON Giá trị biên độ PD mang mục đích tham khảo cho phép đo tương lai * Kết đo PDL 650  Vị trí 1: 18 Hình 3.3 Kết vị trí phóng điện cục thứ (Trigger cảm biến xanh)  Vị trí 2: Hình 3.4 Kết vị trí phóng điện cục thứ (Trigger cảm biến vàng) 19 3.3.6 Kết luận MBA có điểm phóng điện cục mức độ thấp: - Vị trí 1: Tọa độ (1.55/2.63/1.82), điểm PD nằm chân sứ pha A - Vị trí 2: Tọa độ (1.47/0.31/2.37), điểm PD nằm chân sứ pha C 3.4 PHÂN TÍCH ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MBA 110KV TẠI TBA BÌNH TÂN 3.4.1 Mục đích - Mục đích hạng mục đo đáp ứng tần số quét để lấy dấu vân tay lần đầu cho pha MBA - So sánh tình trạng biến dạng khí pha A pha C (tham khảo) 3.4.2 Phương pháp 3.4.3 Các thiết bị đo sử dụng Thiết bị FRAnalyzer hãng OMICRON phụ kiện kèm 3.4.4 Sơ đồ đấu nối 3.4.5 Kết đo 3.4.6 Kết luận - Đối với phép đo SFRA, để có kết đánh giá xác, pha phải so sánh với dấu vân tay nhà sản xuất Vì MBA thí nghiệm chưa lấy dấu vân tay nên mục đích phép đo lần lấy Đặc tuyến đáp ứng tần số để làm sở cho phép đo tương lai - Đánh giá theo tiêu chuẩn NCEPRI, cấu trúc tương đối pha A pha C bình thường 20 3.5 HÀM LƯỢNG ẨM TRONG CÁCH ĐIỆN RẮN 3.5.1 Mục đích Đo hàm lượng ẩm cách điện cứng MBA 3.5.2 Phương pháp Phương pháp đáp ứng điện môi kết hợp phương pháp phổ miền tần số (FDS) phương pháp dòng phân cực – khử phân cực (PDC) 3.5.3 Các thiết bị đo sử dụng: Thiết bị DIRANA hãng OMICRON phụ kiện kèm 3.5.4 Sơ đồ đấu nối Sơ đồ đo: UST đo CHL (điện dung cuộn cao cuộn hạ) 3.5.5 Kết đo Đánh giá tình trạng: Khơ 3.5.6 Kết luận Cách điện cứng MBA tình trạng khơ (0.7% < 2.2%) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết đạt đề tài Các công nghệ chẩn đốn đo phóng điện cục áp dụng vào đối tượng MBA 110kV cáp ngầm trung để đánh giá trạng cách điện phục vụ công tác vận hành bảo trì sửa chữa áp dụng rộng rãi giới quan tâm Việt Nam Trong đó, MBA 110kV cáp ngầm trung địa bàn tỉnh Khánh Hòa hầu hết lắp đặt thành phố Nha Trang, Cam Ranh khu quân Cam Ranh., chưa quan tâm áp dụng phương pháp chẩn đoán vận hành 21 Do đó, đề tài đề xuất nhằm giới thiệu kiến thức lý thuyết liên quan đến công nghệ đo phóng điện cục MBA 110kV cáp ngầm trung thuộc lưới điện KHPC nhằm phục vụ cơng tác vận hành bảo trì lưới điện, góp phần vào cơng đại hóa lưới điện EVN chủ trương thực năm gần sau Việc nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ đo PD nói riêng cơng nghệ chẩn đốn nói chung bước đầu cho thấy hiệu thiết thực cơng tác dự báo, phịng ngừa cố, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Các phương pháp đo PD truyền thống phi truyền thống sử dụng linh hoạt cho thiết bị điện khác nhau, phù hợp với đặc thù cấu tạo, phương thức vận hành môi trường hoạt động vật tư thiết bị (MBA, cáp ngầm, tủ điện, ) Việc ứng dụng công nghệ đo PD địi hỏi phải có q trình thực tế, đúc kết kinh nghiệm, so sánh đối chiếu với tiêu chuẩn đo PD theo khuyến cáo nhà sản xuất để đưa tiêu chuẩn nội * Hiệu đề tài mặt kỹ thuật: - Ứng dụng cơng nghệ thí nghiệm đo phóng điện cục MBA cáp ngầm trung thế, với kết đo ta chẩn đoán trạng cách điện MBA cáp ngầm Từ có giải pháp xử lý để chủ động ngăn ngừa, giảm thiểu cố, thời gian điện - Nâng cao trình độ kỹ thuật cơng nghệ cho đội ngũ cán kỹ thuật thực cơng tác thí nghiệm, QLVH MBA cáp ngầm * Hiệu đề tài mặt kinh tế, xã hội: Với việc áp dụng triển khai công nghệ thí nghiệm đo PD MBA 110kV cáp ngầm trung lưới điện KHPC mang lại nhiều hiệu mặt kinh tế, xã hội như: 22 - Ngăn ngừa cố lưới điện, đáp ứng kịp thời nhiệm vụ EVN EVNCPC giao cho KHPC việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện (thể qua số SAIFI, SAIDI) - Với việc chẩn đoán MBA 110kV, đoạn cáp ngầm có nguy xảy cố, từ có có giải pháp lập xử lý, thay ta tránh nguy cố xảy ra, lan rộng gây thiết hại to lớn mặt kinh tế (sản lượng điện không phân phối xảy cố, điện diện rộng làm ảnh hưởng đến việc sản xuất, kinh doanh khách hàng,…) * Những khó khăn gặp phải thí nghiệm PD MBA 110kV cáp ngầm thực tế: - Phương pháp thí nghiệm đo PD cịn phụ thuộc vào thời tiết trường thí nghiệm (thời tiết mưa gió phải có giải pháp che chắn thiết bị; độ ẩm cao ảnh hưởng đến kết đo, gây nhiễu làm nhầm lẫn với sóng PD thực, ) - Đối với tuyến cáp dài, đầu cáp lập, tách vận hành trạm, cịn đầu đưa lên trụ để đấu nối vào lưới Đối với tuyến cáp dạng này, phải có 02 nhóm cơng tác thí nghiệm (một nhóm trạm, xe thí nghiệm; nhóm ngồi đường dây để thơng tin liên lạc, cảnh báo nguy hiểm cho người dân, ) - Với thời gian cắt điện để thí nghiệm ngày hạn chế, công tác đo PD off-line trường phải thực khẩn trương, từ khâu cắt điện bàn giao đơn vị QLVH; cảnh báo giao thơng trường (nơi đậu xe thí nghiệm); vận chuyển thiết bị, đấu nối sơ đồ thí nghiệm; chạy máy phát điện, Vì vậy, thời gian cịn lại để thực lần đo theo quy trình khơng nhiều, địi hỏi cán kỹ thuật thực đo PD phải có tay nghề, kinh nghiệm nhận diện sóng PD đo 23 Hướng phát triển đề tài - Tiếp tục triển khai thí nghiệm chẩn đoán PD cho cáp ngầm cao thế, thiết bị GIS (Gas Insulation Switchgear), động điện, - Nghiên cứu ứng dụng giám sát PD thường xuyên cho thiết bị đặc biệt quan trọng (MBA, cáp ngầm cao thế, động điện, thiết bị GIS, ) ứng dụng cho trạm khơng người trực (tích hợp tín hiệu giám sát PD vào hệ thống SCADA) Kiến nghị * Kiến nghị đơn vị thí nghiệm: Hiện nay, KHPC chưa đầu tư thiết bị thực đo PD cho MBA 110kV cáp ngầm trung Tuy nhiên, thời điểm tương lai tới thời gian cắt điện hạn chế để đáp ứng số SAIFI, SAIDI giao Vì vậy, nên trang bị máy đo PD MBA cáp ngầm trung Trước mắt, đề xuất trang bị máy đo phục vụ cho Đơn vị thí nghiệm thuộc KHPC Song song đó, Đơn vị thí nghiệm cần cử cán có chun mơn, lực phù hợp để đào tạo chuyên môn công tác đo PD MBA cáp ngầm (có thể hợp đồng với Cơng ty Thí nghiệm có thiết bị đo PD, tập phân tích dạng sóng PD đo để bước nâng cao tay nghề, lực chuyên môn) Các cá nhân sau đào tạo trang bị thiết bị đo PD phục vụ cơng tác đo PD có lịch cắt điện để kiểm tra định kỳ MBA tuyến cáp Từ nâng cao trình độ tay nghề để đo PD cho MBA, tuyến cáp giai đoạn thí nghiệm nghiệm thu, đóng điện vận hành bị cố, tuyến cáp phức tạp Sau đầu tư thiết bị đào tạo thí nghiệm PD nên có chương trình quản lý liệu kết thí nghiệm đo Điện lực để so sánh, theo dõi xu hướng, tốc độ phát triển PD MBA 110kV, tuyến cáp cụ thể 24 Chương trình quản lý liệu nên xây dựng gồm nhiều trường liệu để cần xuất kết để đánh giá trạng PD MBA cáp ngầm theo tiêu chí năm vận hành, chủng loại, hãng sản xuất, * Kiến nghị đơn vị QLVH cáp ngầm (các Điện lực, Xí nghiệp): Để cơng tác ngăn ngừa cố hiệu quả, kiến nghị đơn vị QLVH thuộc KHPC có Biên thí nghiệm, kết đo khuyến cáo đơn vị đo PD phải chủ động xử lý, khắc phục để ngăn ngừa cố Cập nhật lý lịch (chủng loại, mã hiệu, chiều dài, vị trí hộp nối cáp; cơng suất, q trình vận hành MBA 110kV); nhật ký vận hành MBA 110kV, tuyến cáp để cung cấp cho đơn vị thí nghiệm có thêm thơng tin đo, phân tích nhận định đánh giá kết thí nghiệm Biên soạn tài liệu, kiến thức tổng quan PD, tầm quan trọng việc phát hiện, chẩn đoán PD MBA cáp ngầm để phổ biến đến cán kỹ thuật, công nhân thi công, vận hành lưới điện Bổ sung hạng mục đo PD vào quy trình kiểm tra định kỳ, QLVH MBA 110kV cáp ngầm trung