Những phõn tớch dưới đõy được xõy dựng trờn cơ sở dữ liệu tổng hợp từ những MBA được lắp đặt trong đầu những năm 80. Một số MBA đó được đại tu lại sau khi gặp sự cố hư hỏng nặng nề. Hiện nay, một cõu hỏi đặt ra để hỗ trợ quyết định xử lý cỏc MBA trong trường hợp chỳng bị sự cố nặng nề đến mức chi phớ sửa chữa tại xưởng là rất lớn. Khi đại tu, lừi và thựng giữ lại, trong khi cuộn dõy mới thỡ thay mới hoàn toàn. OLTC (bộ điều ỏp dưới tải) thỡ khụng phải thay mà sẽ được sửa chữa lại. Những sứ xuyờn và phần bị vỡ cũng được thay thế.
Từ sự so sỏnh tổng quỏt về chi phớ bảo dưỡng, giỏ trị cũn lại và chi phớ năng lượng do giỏn đoạn cung cấp điện. Dẫn đến chỳng ta sẽ đơn giản húa cụng việc và cho phộp tập trung vào vài phần tử, khú đưa ra cỏc quyết định về kỹ thuật. Mấu chốt của vấn đề này là việc ước lượng như : tuổi thọ mong đợi của mỏy biến ỏp
được đại tu, tỷ lệ lói suất, mức độ tổn thất và chi phớ đại tu so sỏnh với chi phớ lắp đặt mỏy biến ỏp mới.
Phần lừi (gụng từ) được giữ lại, nờn tổn thất khụng tải của mỏy biến ỏp được đại tu khụng thay đổi. Tổn thất cú tải khụng thay đổi trong thực tế. Nú đó được giả thiết rằng tổn thất khụng tải của mỏy biến ỏp mới thấp hơn 2,5 lần so với mỏy biến ỏp bị sự cố và tổn thất cú tải của mỏy biến ỏp mới chỉ bằng 80% tổn thất cú tải so với mỏy biến ỏp cũ.
Ký hiệu kj là chớ phớ năng lượng đối với 1MWh, trong khi mức tải trung bỡnh của mỏy biến ỏp xấp xỉ 60 % mức tải danh định, thỡ chi phớ cho đại tu, theo kinh nghiệm thu được, bằng 40 ữ 60% chi phớ lắp đặt mỏy biến ỏp mới. Lói suất tại thời điểm hiện thời tương đối cao (khoảng 17% hoặc hơn) và sẽ giảm theo thời gian. Vỡ vậy, ước lượng thời gian hoạt động của mỏy biến ỏp sẽ là một dải rộng vớ dụ : Thời gian hoạt động của mỏy biến ỏp mới cần phải đạt được 55 năm trong khi đối với mỏy biến ỏp đại tu tối thiểu bằng 40% giỏ trịđú, ớt nhất là 25 năm.
Ba sự lựa chọn được phõn tớch :
* Ảnh hưởng của thời gian vận hành mong đợi của mỏy biến ỏp đại tu trờn chi phớ được chiết khấu trung bỡnh hàng năm. Nú được giả thiết một giỏ trị lói suất khoảng 12% và giỏ của việc đại tu - 50% so với giỏ lắp đặt mỏy mới.
* Ảnh hưởng của lói suất trờn lợi nhuận thu được từ việc đại tu. Nú được giả thiết thời gian vận hành bằng 25 năm, trong khi chi phớ đại tu được chỉ ra ở trờn (vớ dụ bằng 50%).
* Sự phụ thuộc lẫn nhau của CR và chi phớ đại tu được thiết lập. Nú được giả thiết lói suất là 12%, trong khi thời gian vận hành được mong đợi là 25 năm.
Trong tất cả 3 vấn đề liệt kờ ở trờn, nú được giả thiết rằng sau thời gian đưa mỏy biến ỏp vào đại tu, nú được thay thế bởi mỏy biến ỏp mới hoặc bởi một mỏy biến đó được sửa chữa khỏc. Giỏ trị CR của mỏy biến ỏp đại tu luụn luụn liờn quan tới chi phớ CR của mỏy biến ỏp mới. Hỡnh 5.3; 5.4; 5.5 cho thấy hiệu quả việc đại tu từ quan điểm về chi phớ CR.
Trong trường hợp khi mỏy biến ỏp khỏc đó được sửa chữa thay thế vào chỗ của mỏy biến ỏp đại tu trong thời gian mỏy biến ỏp đang đại tu, ảnh hưởng của thời gian hoạt động trờn hiệu quả đại tu là thấp, hỡnh 5.3. Tuy nhiờn, việc thay thế bằng mỏy biến ỏp mới, cú nghĩa là nếu mỏy biến ỏp được đại tu mà cú tuổi thọ là 25 năm thỡ việc thay thế bằng mỏy biến ỏp đắt hơn sẽ khụng hiệu quả. Mở rộng thời gian vận hành sẽ khụng thay đổi hiệu quả một cỏch đỏng kể. Từđõy ta thấy rằng: cả khi thời gian vận hành được mong đợi là tương đối ngắn (dưới 25 năm) cú thể mong đợi những lợi ớch kinh tế từ sự đại tu nếu mỏy biến ỏp sửa chữa thay thế cho mỏy biến ỏp đại tu.
Hỡnh. 5.3: Chi phớ chiết khấu trung bỡnh hàng năm của MBA đại tu đối với thời gian vận hành được mong đợi của MBA đại tu
.(ratio of costs : tỷ lệ chi phớ;expected lifetime -years: thời gian vận hành mong đợi - năm;
nột đứt : thay thế bởi MBA mới; nột liền: thay thế bởi MBA đại tu)
Trong thực tế lói suất ảnh hưởng tới hiệu quả của việc đại tu nếu mỏy biến ỏp đại tu được thay thế bởi mỏy biến ỏp trung tu hoặc bằng 1 mỏy biến ỏp mới, xem hỡnh 5.4. Khi đú lói suất là rất thấp (dưới 10%), núi chung, hiệu quả của việc đại tu là khụng rừ rệt, đặc biệt trong trường hợp thay thế bởi mỏy biến ỏp mới.
Sự phụ thuộc lẫn nhau giữa chi phớ đại tu và hiệu quả là tuyến tớnh, trong cả hai lựa chọn thay thế, hỡnh 5.5. Trong vớ dụ được núi tới, nếu giỏ đại tu lớn hơn 50% giỏ bỏn lẻ của mỏy biến ỏp mới thỡ sẽ khú khăn khi núi sựđại tu ưu điểm hơn việc thay thế cỏc phần bị hư hỏng bởi cỏi mới hoàn toàn.
Hỡnh. 5.4. Chi phớ chiết khấu trung bỡnh hàng năm của MBA đại tu đối với lói suất.
.(ratio of costs : tỷ lệ chi phớ; interest rate-%: tỷ lệ lói-%; nột đứt : thay thế
Hỡnh 5.5 Chi phớ chiết khấu trung bỡnh hàng năm của MBA đại tu đối với chi phớ đại tu. .(ratio of costs : tỷ lệ chi phớ; refurbishing costs-%: chi phớ đại tu lại - %; nột đứt : thay thế bởi MBA mới; nột liền: thay thế bởi MBA đại tu).
Trong khi mỏy biến ỏp đó được đề cập dựa trờn việc tớnh toỏn chi phớ được chiết khấu trung bỡnh hàng năm trờn cơ sở một vài đơn giản húa. Như vậy, nú bao hàm việc chỉnh định khi tớnh toỏn về hiệu quả của việc đại tu. Nếu tỷ lệ chi phớ chiết khấu trung bỡnh hàng năm của việc đại tu và những mỏy biến ỏp mới khụng vượt quỏ 0,8 thỡ cú thể kết luận việc đại tu là cú hiệu quả.
Cho vớ dụđó nờu một trường hợp thường gặp nếu mỏy biến ỏp đại tu được thay thế bởi việc một mỏy biến ỏp sửa chữa khỏc, giỏ của việc đại tu khụng vượt quỏ 50% chi phớ của mỏy biến ỏp mới và lói suất lờn tới trờn 12%. Với điều kiện như vậy, nếu đại tu mỏy biến ỏp thỡ được thay thế bởi mỏy mới, khi đú chi phớ cho việc đại tu là cú hiệu quả khi thời gian vận hành được mong đợi của mỏy biến ỏp sửa chữa xấp xỉ 25 năm.
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN
Qua nghiờn cứu phõn tớnh của toàn bộ nội dung đề tài đó được trỡnh bày ở trờn ta cú thể rỳt ra một số kết luận sau đõy:
1. Việt Nam nằm trong một vựng khớ hậu nhiệt đới, cỏc mỏy biến ỏp thường đặt ngoài trời nờn luụn chịu tỏc động của mụi trường như: mưa, giú, nắng, bóo, lụt, sương muối, hơi nước muối biển, nhiễm bẩn cụng nghiệp, bóo cỏt, bóo xoỏy nhiệt đới v.v... . và đặc biệt nhiệt độ, độẩm thường rất cao. Chớnh cỏc yếu tố mụi trường này cũng gúp phần làm tăng nhiệt độ dầu và nhiệt độ cuộn dõy của mỏy biến ỏp. Những yếu tố này tỏc động liờn tục làm thay đổi cấu trỳc của vật liệu núi chung và vật liệu điện núi riờng, làm sai lệch cỏc chếđộ vận hành bỡnh thường, làm hư hỏng dần cỏc thành phần trong mỏy biến ỏp núi chung và đặc biệt là hệ thống cỏch điện núi riờng.
2. Khi mỏy biến ỏp vận hành, dũng điện chạy trong dõy quấn của MBA khi đú từ trường trong lừi thộp sẽ sinh ra cỏc tổn hao cụng suất và biến thành nhiệt làm núng cỏc chi tiết của mỏy biến ỏp. Sự tăng nhiệt này làm giảm khả năng sử dụng của vật liệu tỏc dụng. Khi tăng nhiệt độ thỡ vật liệu cỏch điện bị lóo hũa [3]. Vật liệu cỏch điện thường gặp ở mỏy biến ỏp là cỏc loại giấy, bỡa, bakờlit, vải sợi, dầu mỏy biến ỏp, cỏc loại sơn, núi chung là vật liệu cấp A và B. Đối với cỏc loại cỏch điện này khi tăng nhiệt độ lờn 80C với vật liệu cấp A và 120C với vật liệu cấp B thỡ tuổi thọ của vật liệu cỏch điện giảm đi một nửa. Để vận hành hợp lý mỏy biến ỏp phải tuõn thủ theo quy định nhiệt độ cho phộp lớn nhất.
3. Cỏc thử nghiệm điện thụng dụng từ trước đến nay như là điện trở cỏch điện, chỉ số phõn cực và hệ số tổn thất ở tần số cụng nghiệp cung cấp rất ớt thụng tin về cỏch điện MBA do chỳng chỉ đưa ra cỏc giỏ trị đo đơn (single value). Để khắc phục nhược điểm này, cỏc phộp đo đỏp ứng điện mụi, đo điện ỏp hồi phục (Return voltage measurements – RVM), đo dũng phõn cực và hồi phõn cực (polarisation and depolarisation current measurements – PDC) và gần đõy nhất là phổ điện mụi ở miền tần số (frequency domain dielectric spectroscopy measurements – DS), dần được đưa vào sử dụng để kiểm tra cỏch điện trong MBA đặc biệt là trong đỏnh giỏ mức độ già húa và hàm lượng ẩm của cỏch điện rắn.
Phương phỏp phổ điện mụi là phương phỏp phõn tớch cỏc đỏp ứng của điện mụi theo tần số của điện ỏp đặt vào (từ 10-5 Hz đến 107Hz). Phương phỏp này đó được sử dụng phổ biến từ lõu nay trong ngành nghiờn cứu vật liệu núi chung để phõn tớch cấu trỳc của cỏc polymer và sau đú phương phỏp phổ điện mụi ỏp dụng rộng rói trong nghiờn cứu cỏc tớnh chất vềđiện của vật liệu cỏch điện núi riờng.
Trong việc kiểm tra cỏch điện trong MBA thỡ so với phương phỏp hồi phục điện ỏp (RVM), phương phỏp dũng phõn cực và hồi phõn cực (PDC) thỡ phương phỏp phổ điện mụi là tiờn tiến nhất vỡ chỳng mới chỉ xuất hiện trong vài năm gần đõy nhờ sự phỏt triển cụng nghệ và những cụng trỡnh nghiờn cứu của nhiều nhà khoa học trờn thế giới đối với vấn đề phõn tớch và diễn giải cỏc kết quảđo.
Phương tiện để thực hiện phương phỏp này là thiết bị IDAX, nú cú thể cho những đỏnh giỏ chớnh xỏc về trạng thỏi MBA. Vỡ thế, cú thể làm tăng khả năng bảo dưỡng kỹ thuật, tăng tuổi thọ của MBA. Mặt khỏc, tất cả cỏc phần thiết bị của mỏy
đo IDAX được tớch hợp trong 1 vỏ hộp và cú thể dễ dàng vận chuyển đi cỏc nơi. Giỳp cho việc cú thể sử dụng tại hiện trường cỏc trạm biến ỏp cũng như trong phũng thớ nghiệm. IDAX cho khả năng đỏnh giỏ tin cậy độẩm sau 1 lần thử nghiệm và thử nghiệm này cú thểđược thực hiện ở nhiệt độ bất kỳ nào của thiết bịđược thử nghiệm.
Chương trỡnh mụ phỏng của thiết bị cho phộp thay đổi tất cả cỏc thụng số cỏch điện đối với mụ phỏng hỡnh học bất kỳ và sử dụng cụng thức đối với sự phụ thuộc nhiệt độ của giấy – dầu. Chương trỡnh mụ phỏng của thiết bị IDAX tạo ra cỏc đường cong mẫu và so sỏnh chỳng với đường cong đo đạc cho tới khi nhận được sự tương ứng cao nhất (sự trựng lặp cao nhất). Kết quả cuối cựng đưa ra tỷ lệ phần trăm độẩm trong giấy cỏch điện ở dạng cỏc đại lượng riờng biệt vềđộ dẫn của dầu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4. Cỏc kết quả nghiờn cứu và phõn tớch của đề tài cú thể ỏp dụng để xỏc định hay kiểm tra đỏnh giỏ chất lượng của hệ thống cỏch điện trong mỏy biến ỏp núi riờng và trong cỏc thiết bịđiện cao ỏp núi chung, xỏc định hàm lượng ẩm riờng biệt của phần cỏch điện rắn và độ dẫn điện của dầu trong cỏc MBA lực. Qua đú sẽ nhằm giỳp cho cỏc cỏn bộ kỹ thuật thuộc cỏc lĩnh vực như: nghiờn cứu khoa học, chế tạo, sửa chữa, kiểm tra thử nghiệm v.v.... và cụng nhõn trực tiếp vận hành cỏc MBA hiểu rừ hơn bản chất, khả năng làm việc của MBA, từ đú sẽ tỡm ra cỏch vận hành MBA sao cho hợp lý nhất để tận dụng được khả năng tải tối đa trờn cơ sởđảm bảo tuổi thọ của MBA lực.
Như vậy, chỳng ta cú thể khẳng định sự ưu việt của phương phỏp đo phổ điện mụi và phương phỏp này hoàn toàn cú thể ỏp dụng tại điều kiện vận hành hệ thống điện tại Việt Nam.
Theo lộ trỡnh phỏt triển cụng nghệ điện lực của Tập đoàn Điện lực núi riờng và toàn ngành điện núi chung, việc bảo dưỡng, sửa chữa cỏc thiết bị trạm, đường dõy trong đú cú mỏy biến ỏp lực sẽđược hiện đại húa và theo xu hướng chung của thế giới, đú là chẩn đoỏn theo thời gian thực và sửa chữa, bảo dưỡng theo điều kiện thực vận hành của thiết bị. Với định hướng như vậy, việc trang bị cỏc thiết bị sử dụng phương phỏp đo phổđiện mụi là thực sự cần thiết.
PHẦN PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1 : Tiêu chuẩn, khối l−ợng thí nghiệm và yêu cầu máy biến áp mới lắp đặt, sau sửa chữa và đại tu định kỳ.
PHỤ LỤC 1
Tiêu chuẩn, khối l−ợng thí nghiệm và yêu cầu máy biến áp mới lắp đặt, sau
sửa chữa và đại tu định kỳ.
Đối tượng thớ nghiệm Hạng mục thớ nghiệm mMỏy ới lắp đặt Mỏy sau sửa chữa cú thay cuộn dõy Đại tu
định kỳ Tiờu chuẩn thớ nghiệm Ghi chỳ
1 2 3 4 5 6 1 Đo cỏch điện của cỏc bu lụng ộp lút thộp và cỏc xà ộp tụn bằng megaụmmột Bắt buộc Bbuắột c Bắt buộc Đthiấệp hn trơởn 50% so v khụng được giới sảm ố liệu xuất xưởng của nhà chế tạo. Nếu khụng cú số liệu của nhà chế tạo thỡ khụng được thấp hơn 2 mờgaụm. Cú thể thay thếđo điện trở cỏch điện bằng thử điện ỏp tăng cao tần số cụng nghiệp 1000– 2000V trong 1 phỳt 2. Đo điện trở 1 chiều cuộn dõy ở tất cả cỏc nấc Bắt buộc Bbuắột c Bắt buộc Chờnh lcỏc nấc tệươch ng điệứn trng cởủ gia cỏc ữa pha và so sỏnh với số liệu xuất xưởng của nhà chế tạo số liệu thớ nghiệm định kỡ khụng được lệch quỏ 2% nếu khụng cú lý do đặc biệt ghi rừ trong lý lịch mỏy. 3. Đo tỷ số biến ỏp ở tất cả cỏc nấc phõn ỏp Bắt buộc Bắt buộc Bắt buộc Tỷ số biến ỏp đo được ở cỏc nấc tương ứng của cỏc pha khụng được chờnh lệch nhau quỏ 2%. Đối với cỏc mỏy biến ỏp cú ĐAT sai lệch khụng quỏ trị số của một nấc điểu chỉnh. Tỷ số biến ỏp đo được so với số liệu của nhà chế tạo khụng
được sai lệch quỏ ±5%. 4. Kiểm tra tổ đấu dõy MBA 3 pha và cực tớnh MBA 1 pha. Bắt buộc Bắt buộc Bắt buộc Tổ đấu dõy phải phự hợp với số liệu của nhà chế tạo và với kớ hiệu trờn nhón mỏy 5. Đo điện trở cỏch điện cỏc cuộn dõy R60 Bắt
buộc Bbuắột c Bắt buộc cuĐiộện trn dõy khụng tiờu chuở cỏch điện cỏc ẩn hoỏ và sau khi quy đổi về
cựng một nhiệt độ thỡ khụng được giảm quỏ 30% Đối với cỏc MBA từ 150kV trở xuống đo ở nhiệt độ trờn
so với số liệu của nhà chế
tạo hoặc so với lần thớ nghiệm trước. Trường hợp khụng cú cỏc số liệu trờn để so sỏnh cú thể tham khảo giới hạn tối thiểu cho phộp của R60 theo bảng 2- 1. 100C. Đối với cỏc MBA từ 220kV trở lờn đo ở nhiệt độ trờn 30oC. 6. Xỏc định tỷ số hấp phụ k=R60/R15 Bắt buộc Bắt buộc Bắt buộc Tỷ số hấp phụ khụng tiờu chuẩn hoỏ. Thụng thường trong khoảng 10 – 30OC tỷ số này khụng thấp hơn 1,3 đối với cỏc MBA cú cỏch điện khụng bị nhiễm ẩm. Nếu nhiệt độ cao hoặc thấp hơn khoảng trờn tỷ số hấp phụ cú thể giảm thấp 7. Xỏc định tỷ số điện dung