4.3.2.1 Sử dụng mụ hỡnh X-Y và mụ hỡnh X
Những kết quả phộp đo FDS trước và sau khi xử lý nhiệt của MBA trong hỡnh 4.7. Kết quả đú cú thể ghi lại một sự dịch chuyển nhỏ của những đuờng cong đến miền tần số thấp hơn sau khi xử lý. Chuyển dịch này được xem chủ yếu ở tần số nơi phõn loại bởi độ dẫn dầu chiếm ưu thế đặc trưng điện mụi toàn bộ của hệ thống cỏch điện giấy dầu.
Đường cong đó được sử dụng cả hai mụ hỡnh X-Y và X.
Mụ hỡnh X-Y “Tấm ộp” Mụ hỡnh X-Y “xenlulo” Mụ hỡnh X Phõn tớch dầu
mc σ X Y mc σ X Y mc X mc σ
A 3,2 13 20 22 2,1 13 20 22 -- -- -- --
B 3,2 8,5 20 22 2,1 8,5 20 22 2,4 20 2 4
mc – Hàm lượng ẩm trong tấm ộp (%);σ - độ dẫn của dầu ở 200C; A – trước khi xử lớ nhiệt; B – sau khi xử lớ nhiệt; X và Y (%)
Bảng 4.9. Mụ hỡnh và thụng sốđo của MBA trong phũng thớ nghiệm
Hỡnh 4.7. Sự so sỏnh phần thực và ảo của điện dung phức đo được trong MBA thớ nghiệm ở
nhiệt độ 200C trước và sau khi xử lý nhiệt.
Hỡnh 4.8 Điện dung (C’), tổn thất (C’’) và độ
dẫn (σ) như một hàm tần sốở 200C cho KQ lấy mẫu dầu từ MBA thớ nghiệm
Hai giỏ trịđộ dẫn dầu thu được từ mụ hỡnh X-Y bằng 13 và 8,5 pS/m. Tương ứng với những phộp đo trước và sau khi xử lý nhiệt. Những giải thớch này được kết luận sớm hơn dựa vào dịch chuyến tần số giữa hai đặc trưng tần số trong hỡnh 4.7. Độ dẫn của dầu đó đo sau khi xử lý nhiệt ở 4 pS/m. Giỏ trị này tuơng tự nhau, nhưng xỏc định bằng cỏch này thấp hơn giỏ trịđạt được từ mụ hỡnh.
Hỡnh 4.8 đưa ra điện dung phụ thuộc tần số C’(ω), tổn thất C’’(ω) và σ của dầu, lấy mẫu từ MBA thớ nghiệm. Những kết quả đưa ra đo được ở nhiệt độ 200C. Như hỡnh ảnh, độ dốc của tổn thất phụ thuộc tần số gần -1, độ dốc này chỉ ra phạm vi của độ dẫn dầu trong đặc tớnh điện mụi của dầu. Nú cũng được quan sỏt cho điện dung C’(ω) là hầu hết khụng đổi, và nú chỉ ra tiờu tỏn điện mụi khụng ý nghĩa của dầu bờn trong thang tần số đo. Hai sự quan sỏt này biến đổi giỏ trị đỳng của mụ hỡnh đặc trưng điện mụi của dầu với một điện trở được nối song song với một tụ điện.
Thành phần độ ẩm đó ước lượng bởi phần mềm MODS cú ý nghĩa khỏc nhau cho cả hai cơ sở dữ liệu đó sử dụng, nhưng rừ ràng bờn trong mỗi cơ sở dữ liệu cho trường họp A và B. Giỏ trị thu được từ “Xenlulo” là thấp hơn và tưong tự với giỏ trị thu được từ phõn tớch dầu. thành phần độẩm được ước lượng từ mụ hỡnh X cũng so sỏnh với kết quả thu được từ phõn tớch dầu. theo tiờu chuẩn IEEE 62- 1995, giỏ trị này gần với giới hạn biờn chấp nhận, bằng 2,5%.
Xem trong bảng 4.9, nhận được thành phần ngăn cản cũng tương tự nhau. Dự sao, bởi sự thiếu thụng tin chớnh xỏc trờn việc xõy dựng MBA này nú khụng thể so sỏnh chỳng với thành phần vật cản thực.
4.3.2.2. So sỏnh phộp đo phổđiện mụi trong miền thời gian và miền tần số.
Đối phú lại FDS của MBA thớ nghiệm đó đang được sử dụng mụ hỡnh phõn loại số lần phục hồi và sau này nú đó được sử dụng cho xuất phỏt đặc trưng miền thời gian tuơng ứng.
Phõn loại số lần phục hồi đó xuất phỏt trong 2 hướng khỏc nhau. Trong phương phỏp thứ nhất (Phõn bổ 1), chỳng ta giảđịnh rằng khụng cú quỏ trỡnh phục hồi khỏc bờn ngoài cửa sổ tần số gúc đó sử dụng cho phộp đo (2,9*10-3 rad/s và 6,3*103 rad/s). Do đú, tất cả hằng số thời gian chuyển húa đó được giới hạn đến quóng thời gian tưong ứng đến cửa sổ này. Ở phưong phỏp thứ 2 (Phõn bổ 2), số liệu đo đó được ngoại suy ở cuối tần số thấp giả định rằng C’(ω) và C’’(ω)đó thay đổi tỷ lệ theo phõn số luật cụng suất
n C
C′(ω) ∝ ′′(ω) ∝ω1− (8.1)
Trong đú n bằng 0,62. điều này cho phộp tăng lờn quóng thời gian của hằng số thời gian đó chuyển húa. Phõn loại cường độ điện mụi và số lần phục hồi đem đến sử dụng cả 2 phưong phỏp như trong hỡnh 4.9. cả hai nhúm phõn loại chứa đựng một vựng đỉnh yếu ở khoảng 100s.
Những dũng điện khử phõn cực chuyển húa từ những phõn loại được so sỏnh với dũng khử phõn cực đó đo, như hỡnh 4.9. Kết quả cú thể ghi lại dũng điện đó tớnh toỏn từ Phõn loại 1 chờnh lệch với số liệu đo ở thời gian dài hơn (>100 s). Mặt
khỏc, dũng phõn cực đó tớnh toỏn từ Phõn bổ 2 gần đỳng với dữ liệu đó đo. Chỉ rừ ngoại suy cần thiết này trong dữ liệu tần số thấp đểđạt được những thụng sốđỳng.
Hỡnh 4.9. Cường độđiện mụi trong số lần phục hồi nhận được từ việc sử
dụng 2 phương phỏp.
4.3.3. Cỏc MBA đo ngoài hiện trường
Những kết quảđó đưa ra trong phần này được dựa trờn cơ sở thực hiện phộp đo cỏc MBA ngoài hiện trường thuộc CEB ở Sri Lanka.
4.3.3.1. MBA một pha
Dữ liệu điện dung phức đo được ở cỏc MBA T4-T7 trờn hỡnh 4.11. Chỳng cú một trị số giống nhau là số giờ vận hành. Khi thực hiện những phộp đo, nhiệt độ của những MBA này khoảng 300. Như trờn hỡnh 4.11, điện dung tiờu tỏn C’(ω) ở những tần số thấp hơn 1 Hz là cú giỏ trị cao. Hơn nữa, cú thể nhận thấy một vài sự chờnh lệch C’(ω) giữa cỏc MBA. Điện dung đó đo của T7 ở tần số thấp nhất là cao hơn những giỏ trị tương ứng cho 3 MBA khỏc nhau. Một trong chỳng cú thể giả định rằng sự khỏc nhau này là nguyờn nhõn bởi thành phần độ ẩm cao trong T7. Điều này cú thể xem khi so sỏnh với những kết quả phõn tớch dầu. Tổn thất C’’(ω)
của những MBA T4 và T7 cao hơn một chỳt với những MBA khỏc. Ảnh hưởng đú là bởi nguyờn nhõn độ dẫn điện trong dầu cao hơn trong 2 MBA này.
Hỡnh 4.12 đưa ra sự biến đổi của điện dung và tổn thất MBA T1-T3, cũng chỉ rừ giải thớch cho MBA T4-T7. Dự sao, những mỏy bớến ỏp đó được đo ở mức nhiệt độ 400C và 450C từ lỳc chỳng vận hành chỉ trước khi bắt đầu những phộp đo.
Số đo điện dung phức của toàn bộ 7 MBA đó được sử dụng mụ hỡnh đặc trưng điện mụi của chỳng. Những thụng số nhận được từ phần mềm MODS và mụ hỡnh X ở trong bảng 4.10. Những kết quả của phõn tớch dầu của những MBA tương ứng được cho trong bảng.
Những giỏ trị độ dẫn dầu đó đo và thu được được so sỏnh sau khi tớnh toỏn lại giỏ trị của chỳng ở nhiệt độ 270C bởi việc giả định năng lượng hoạt húa ở 0,7
eV. Như bảng 4.10, giỏ trị độ dẫn dầu đó bao gồm từ MODS và giỏ trị đo tương ứng là như nhau. Bảng 4.10. So sỏnh những kết quả mụ hỡnh FDS và những kết quả từ phõn tớch dầu Phõn tớch dầu Thụng số mụ hỡnh X-Y Thụng số mụ hỡnh X TN No. ST σ mco mc σ mc X Y C0 mc X C0 T1 43 19 35 2,1 20 4 20 25 0,9 3,9 30 1 T2 40 25 36 2,6 22 4 20 25 0,9 3,8 31 1 T3 38 48 56 4,5 54 3,9 21 25 0,9 3,6 32 1 T4 47 190 86 3,9 194 4 21 25 1 4,2 31 1 T5 48 70 82 3,7 77 4 21 25 0,9 4,1 30 1 T6 54 142 140 4,9 150 4 20 25 1 4,1 29 1 T7 35 150 150 10? 182 4,3 20 25 0,9 4,4 28 1
ST- nhiệt độ mẫu dầu; δ - độ dẫn dầu ở nhiệt độ 270C; mco- thành phần độ ẩm trong dầu; mc- thành phần độẩm trong giấy (%); C0- điện dung hỡnh học (nF).
Thành phần độ ẩm được ước lượng từ MODS phần nào là gần hơn với những giỏ trị tưong ứng đó ước lượng từ mụ hỡnh X. Dự sao, Những giỏ trị này khỏc nhau từ những giỏ trịước lượng từ kết quả của sự phõn tớch dầu, đặc biệt ở T1, T2 và T7. Ước lượng thành phần độẩm trong giấy dựa vào thành phần độẩm trong dầu cú sự phụ thuộc cao vào nhiệt độ. Do đú, sự khỏc nhau cú thể bởi chờnh lệch nhiệt độ của cỏch điện MBA khi lấy mẫu dầu. Những kết quả của sự phõn tớch dầu chỉ ra thành phần độ ẩm 10% trong MBA T7, giỏ trị này cực cao và khụng mong đợi cho vận hành một MBA. Những kết qủa này cú thể do sự mất cõn bằng trong hàm lượng ẩm giữa dầu và giấy vào thời điểm lấy mẫu dầu ra. Hoặc bởi sự hiện diện của chất gõy ụ nhiễm trong dầu, chất này tỏc dụng lại với iodine trong khả năng hũa tan KFT và mang lại một ước lượng cao của thành phần độẩm.
Điện dung hỡnh học nhận được từ thụng số mụ hỡnh X cao hơn gần 10% những giỏ trị thu được từ mụ hỡnh X-Y. Giỏ trị cao hơn này cú thể bởi sự cẩu thả của thành phần miếng đệm trong mụ hỡnh X. Bởi thiếu sự giải thớch chi tiết, nú đó khụng thể kiểm tra được độ chớnh xỏc của những kết quả này.
Hàm lượng độẩm thu được cho thấy tất cả MBA cú một lượng ẩm quỏ cao. Do đú, CEB đó thực hiện lọc dầu trờn tất cả cỏc mỏy biến ỏp.
Những thụng số ước tớnh cho những MBA này đó được liệt kờ trong bảng 4.10. như hỡnh 4.12, C’(ω) và C’’(ω) của 3 MBA này là tương tự nhau. Ở đú, những điều kiện dũng điện của cỏch điện trong 3 MBA này là như nhau. Tương tự những thụng số thu được từ sự phõn tớch dầu. Hơn nữa, những thụng sốđạt được từ mụ hỡnh cũng sỏt gần nhau hơn.
Hỡnh 4.13-4.15 đưa ra sốđo hằng sốđiện mụi ε’ thu được và tổn thất ε’’ từ MBA T8-T10. Kết quả nhận được từ mụ hỡnh X. Sốđo và tổn thất thu được khụng phự hợp trong miền tần số trờn 100 Hz. Sự khỏc nhau này nguyờn nhõn cú thể bởi sự cẩu thả của sự ảnh hưởng những tấm đệm trong mụ hỡnh X. Hơn nữa, Đường cong tổn thất mụ hỡnh của MBA T9 ở mức độ cao vừa phải hơn đường cong số đo tương ứng bờn trong thang tần số nơi độ dẫn dầu chiếm ưu thế toàn bộđặc tớnh. Sự
khỏc nhau này bởi giỏ trị độ dẫn điện của dầu cao đó chỉ định tới mụ hỡnh X, đó được mang lại từ sốđo độ dẫn dầu và bởi giảđịnh một năng lượng hoạt húa 0,7 V.
Bảng 4.11. so sỏnh kết quả mụ hỡnh FDS và những kết quả từ sự phõn tớch của dầu cho MBA T8-T10. Phõn tớch dầu Thụng số MODS Thụng số mụ hỡnh X TN No. ST σ mco mc σ mc X Y C0 mc X C0 T8 35 51 44 4,2 63 5,2 20 15 0,6 4,7 24 0,7 T9 47 52 108 4,9 57 5 20 15 0,6 4,7 24 0,7 T10 50 47 115 4,6 52 4,5 20 15 0,6 4,3 24 0,7 T12 41 3 42 2 3 2,4 20 15 0,8 1,9 25 0,9
ST-nhiệt độ mẫu dầu; δđộ dẫn của dầu ở nhiệt độ 270C; mco- thành phần độẩm trong dầu; mc- thành phần độẩm trong giấy (%); C0- điện dung hỡnh học(nF).
Hỡnh 4.13 mụ tả mụ hỡnh và kết quả đo cho MBA T12, tuổi của mỏy nhỏ hơn 20 năm. Tất cả thụng số đó ước lượng cho MBA này cũng được chỉ ra trong bảng 4.11. Thành phần độẩm đó ước lượng và độ dẫn dầu của T12 ở mức thấp hơn nhiều so với ước lượng cho MBA đó xem xột trước đú. Như mụ tả trong trường hợp trước, sự khỏc biệt giữa mụ hỡnh và đường cong tổn thất đó đo ε’’ là nguyờn nhõn chớnh bởi độ dẫn dầu ấn định cho mụ hỡnh X.
Hỡnh 4.14: So sỏnh trị số của mụ hỡnh và trị sốđo hằng sốđiện mụi và tổn thất trong T8
Hỡnh 4.16: So sỏnh trị số của mụ hỡnh và trị sốđo hằng sốđiện mụi và tổn thất trong T10
4.3.3.2. MBA 3 pha
Trong nghiờn cứu này, khụng cú nhiều khả năng cho thực hiện những phộp đo trờn cỏc MBA cụng suất 3 pha. Những cơ hội để đo MBA, là ở những thời gian chỳng khụng làm việc. T13 chỉ là một MBA 3 pha mà cú thể thực hiện những phộp đo thử nghiệm. Mặc dự MBA này đó được lắp đặt ở những năm gần đõy (1990), giỏ trị điện trở cỏch điện của nú (IR) đó giảm xuống một cỏch nhanh chúng trong thời gian đú. Hơn nữa, nhật ký vận hành của MBA này chứa đựng thụng tin về những chỗ niờm phong dầu khụng đủ tốt và gõy thất thoỏt. Từđú, một lý do khả năng cho việc giảm IR là độ ẩm xõm nhập vào từ mụi trường khớ quyển qua chỗ niờm phong dầu. Từđú, cú thể mong đợi cải thiện thành phần độẩm cao trong cỏch điện của nú. Hỡnh 4.18 mụ tả số đo và mụ hỡnh hằng số điện mụi ε’, và tổn thất ε’’ của MBA T13. Mụ hỡnh X đó xỏc định hàm lượng ẩm 3,5% trong cỏch điện. Giỏ trị tương ứng thu được từ mụ hỡnh X-Y là 3,8%. Hàm lượng ẩm tương ứng thu được từ sự phõn tớch dầu là 2,3%, thấp hơn nhiều so với những giỏ trị từ mụ hỡnh. Ở cựng thời gian, độ dẫn dầu xỏc định từ phần mềm MODS (11pS/m) và số đo độ dẫn dầu (9 pS/m) là tuơng tự nhau. Điện dung hỡnh học xỏc định từ MODS là 1,5 nF, và tưong tự với điện dung hỡnh học thu được từ mụ hỡnh X là 1,6 nF.
Hỡnh 4.18: So sỏnh trị số của mụ hỡnh và trị sốđo hằng sốđiện mụi và tổn thất trong T13
Những kết quả khẳng định rằng thành phần độ ẩm trong MBA này đang ở mức cao, mặc dự nú vẫn đang trong vận hành nhỏ hơn 10 năm. Do đú, cần ngay lập tức sửa chữa những chỗ niờm phong dầu và nếu cú thể thỡ lọc dầu trong chõn khụng.
4.3.3.3. MBA phõn phối
Những phộp đo FDS đó thực hiện trờn MBA phõn phối DT1 trước và sau khi lọc dầu. Kết quả những đường cong đặc trưng điện mụi chỉ ra trong hỡnh 4.19. Kết luận là thủ tục lọc dầu đó khụng được cải thiện chất lượng dầu. Để kiểm tra nú, phõn tớch điều kiện của những mẫu dầu, đó được lấy trước và sau khi lọc đầu. Suất điện trở dầu và những thụng sốđiển hỡnh khỏc của dầu đó được đo. Xem xột sự phụ thuộc điện trở suất vào nhiệt độ trờn hỡnh 4.20 thấy rằng việc lọc dầu đó khụng dẫn đến sự thay đổi của thụng số này. Cỏc nghiờn cứu khỏc đó thực hiện ở cụng ty ABB ở Vasteras, Thụy điển cũng đưa ra kết quả tương tự. Thành phần độ ẩm đó giảm xuống từ 26 tới 14 ppm, con số trung hũa thay đổi từ 0,28 đến 0,24 mg KOH/g-oil, điện ỏp chọc thủng từ 76 đến 74 kV/2,5 mm, hệ số tổn thất tử 0,519 đến 0,476. và dải mầu từ 7,0 đến 6,5. Những kết quả này khẳng định kết luận sớm hơn dựa trờn phộp đo FDS. Những thụng số đó được ước lượng từ MODS, từ mụ hỡnh X và từ phõn tớch dầu đó cho trong bảng 4.12.
Hỡnh 4.19. thành phần thực và ảo của điện dung phức MBA DT1 trước và sau khi lọc dầu.
Những thành phần độ ẩm đó ước lượng thu được từ cơ sở dữ liệu “tấm ộp” và mụ hỡnh X là như nhau. Mặt khỏc những giỏ trị này ở mức cao hơn tưong ứng