GIÁM SÁT DẦU MÁY BIẾN ÁP TRONG CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH LIÊN TỤC

ĐỀ TÀI
GIÁM SÁT DẦU MÁY BIẾN ÁP TRONG CHẾ ĐỘ
VẬN HÀNH LIÊN TỤC

Nhóm 3:
Trần Thị Thanh Huyền
Nguyễn Văn Thắng
Hoàng Mạnh Hùng


PHẦN I

Cơ sở của việc đánh giá và giám sát chất
lượng dầu MBA trong chế độ vận hành

PHẦN II

Xây dựng ý tưởng

PHẦN III

Mô phỏng bằng phần mềm S7-200


I.1 NHIỆM VỤ CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
 Là chất cách điện giữa các cuộn dây máy biến áp với
nhau và với vỏ máy.
 Làm mát cho máy biến áp.


I.2 TIÊU CHUẨN CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP

1. NHIỆT ĐỘ:

Tổn thất công suất
mạch từ của MBA.

nhiệt năng

nóng cuộn dây và

Dầu MBA hấp thụ lượng nhiệt này để làm mát cuộn
dây và mạch từ của MBA.
 St >> thì ∆T >> và được dầu MBA hấp thụ càng mạnh.
 T đủ lớn

nhiệt phân dầu

CL cách điện giảm.


I.1 TIÊU CHUẨN CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
1. NHIỆT ĐỘ:

Chế độ định mức nhiệt dầu ở lớp trên không được cao quá:
a. 750C : LM kiểu dầu tuần hoàn cưỡng bức - quạt gió
cưỡng bức (KD).
b. 900C: LM tự nhiên bằng dầu (D)
c. 700C: T ở trước bình LM dầu của các MBA làm mát kiểu
dầu tuần hoàn cưỡng bức nước làm mát cưỡng bức (ND).

I.1 TIÊU CHUẨN CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
1. NHIỆT ĐỘ:

Thời gian làm việc ở các chế độ làm việc sự cố khi ngừng
tuần hoàn nước hoặc quạt gió.
a. MBA làm mát theo kiểu quạt gió (CĐ phụ tải định mức)


I.1 TIÊU CHUẨN CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
1. NHIỆT ĐỘ:

b. MBA làm việc theo kiểu KD và ND được phép:
 CĐ phụ tải định mức:10p
 CĐ không tải: 30p
Nếu hết thời gian kể trên nhiệt độ của dầu ở lớp trên cùng:
T < 80oC & SB < 250MVA
T < 75oC & SB > 250MVA
Cho phép CĐ phụ tải định mức với ∆t < 1giờ.
 Làm việc lâu dài với phụ tải giảm bớt T < 45oC.


I.1 TIÊU CHUẨN CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
2. MỨC DẦU:

 CĐbt: mức dầu MBA phải nằm trong giới hạn cho phép.
 Quan hệ: T tăng
dầu dãn nở.
T tăng trong ghcp thì mức dầu của MBA nằm trong ghcp.
Sự cố:
T >> mức dầu MBA sẽ vượt quá TC.

Rò rỉ dầu mức dầu của MBA bị tụt xuống, MBA bị
thiếu dầu.
Giảm CL cách điện và làm mát của MBA.


I.1 TIÊU CHUẨN CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
2. MÀU SẮC:

 Mầu sắc của dầu phản ánh chất lượng, dầu kém chất
lượng có mầu tối sẫm.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Màu vàng nhạt: mức tuyệt vời
Màu vàng: mức tốt I
Vàng cam: mức tốt II
Màu cam: mức xấu
Nâu đỏ: mức cực xấu
Nâu: mức vô cùng xấu
Đen: mức thảm họa


I.1 TIÊU CHUẨN CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
2. CÁC YẾU TỐ KHÁC:

a. Tạp chất:
 Tạp chất: ảnh hưởng xấu tới tính chất cách điện.
 Nguồn gốc: nhiễm bẩn từ bên ngoài, sản phẩm hóa già
hoặc vật liệu bên trong như hạt kim loại, cacbon, hoặc sợi
xenlulô.
 Số lượng hạt tạp chất: mức độ nhiễm bẩn.
2. Nồng độ khí hòa tan :
Tcao + tia lửa điện + hồ quang điện

VLCĐ

H2 , CH4 , CO, CO2,
C2H4, C2H6,
C2H2….


I.3 HƯ HỎNG VÀ TTLV KHÔNG BÌNH THƯỜNG

Sự cố
MBA

Sự cố
bên
trong

Sự cố
bên
ngoài

Sự cố

trực
tiếp

NM các cuộn dây, vòng
dây, hư hỏng cách điện.

Sự cố
gián
tiếp

quá nhiệt bên trong
MBA, áp suất dầu tăng
cao...

NM trên hệ HT đường dây, thanh cái nối
với MBA
Mức dầu bị suy giảm do MBA bị rò dầu


I.4 TẦM QUAN TRỌNG VÀ CƠ CHẾ HỎNG HÓC
 Dầu MBA: bộ phận rất quan trọng trong cấu trúc của MBA,
máy cắt và các thiết bị điện cao áp khác.
 Chiếm 41% sự cố với MBA lực.


I.5 ƯU THẾ VÀ LỢI ÍCH CỦA VIỆC GIÁM SÁT
Liên tục theo
dõi tình trạng.
Kịp thời phát
hiện sớm

phương án sửa chữa,
thay thế kịp thời

1. Giảm chi phí, thời gian sửa
chữa
2. Giảm thiểu cắt điện ngoài kế
hoạch
3. Phương thức vận hành phù hợp
4. Ngăn ngừa nguy cơ xảy ra các
sự cố nghiêm trọng
5. Nâng cao tuổi thọ, nâng cao độ
ổn định và tin cậy của MBA.


I.2 ĐÁNH GIÁ CHUNG
 Dầu là yếu tố quan trọng trong quá trình vận hành MBA.
Đòi hỏi phải có chuyên môn về công tác quản lý vận
hành và bảo dưỡng:
 U < 35kV : thí nghiệm ít nhất mỗi năm một lần.
 U > 110kV : thí nghiệm ít nhất 3 tháng một lần.
 Cần chủ động tiếp cận được thông số dựa trên các điều
kiện của dầu biến thế một các liên tục thì tuổi thọ của các
máy biến áp có thể được gia hạn.

LỜI GIẢI CHO BÀI TOÁN???


PHẦN I

Cơ sở của việc đánh giá và giám sát chất

lượng dầu MBA trong chế độ vận hành

PHẦN II

Xây dựng ý tưởng

PHẦN III

Mô phỏng bằng phần mềm S7-200


II.1 XÂY DỰNG MỤC TIÊU
 Giám sát tình trạng dầu MBA trong CĐ vận hành liên tục.

1.
2.
3.

Các thông số giám sát (thông qua các senso) :
Nhiệt độ
Mức dầu
Màu sắc


II.2 Ý TƯỞNG MÔ PHỎNG BÀI TOÁN

Bảng số liệu làm
tiêu chuẩn so sánh

Số liệu lấy từ thiết

bị đo+cảm biến
Tính toán
so sánh
Hiển thị

Cảnh báo (chuông , đèn)


NGUYÊN LÝ HĐ CHUNG CỦA CÁC CẢM BIẾN VÀ
II.3
TÍN HIỆU ĐO CHUẨN TRONG CÔNG NGHIỆP
 Các TH tương tự cần xử lý thường là các TH không điện
(nhiệt độ, màu sắc, mức dầu. . .)
 Cần phải có một thiết bị trung gian chuyển các TH này về
TH điện áp / TH dòng điện – thiết bị này được gọi là các
đầu đo hay cảm biến.


NGUYÊN LÝ HĐ CHUNG CỦA CÁC CẢM BIẾN VÀ
II.3
TÍN HIỆU ĐO CHUẨN TRONG CÔNG NGHIỆP
 Có 2 loại chuẩn phổ biến đầu ra của đầu đo, cảm biến là
chuẩn điện áp và chuẩn dòng điện.
 Điện áp : 0 – 10V
 Dòng điện : 4 – 20 mA
 Trong bài toán mô phỏng này ta đều lựa chọn đầu ra của
các cảm biến và thiết bị đo là từ 0-10 V:
 Nhiệt độ có dải đo từ 0-100 0C
 Mức dầu có dải đo từ 0-50 cm
 Công suất có dải đo từ 0-450 kVA

 Màu sắc,ta có bảng màu và dải điện áp đầu ra của
cảm biến như sau:


NGUYÊN LÝ HĐ CHUNG CỦA CÁC CẢM BIẾN VÀ
II.3
TÍN HIỆU ĐO CHUẨN TRONG CÔNG NGHIỆP

Dải điện áp

Màu dầu

0-1,4

Vàng nhạt

1,4-2,8

Vàng

2,8-4,2

Vàng cam

4,2-5,6

Cam

5,6-7

Nâu đỏ

7-8,4

Nâu

8,4-10

Đen


NGUYÊN LÝ HĐ CHUNG CỦA CÁC CẢM
II.3
BIẾN VÀ TÍN HIỆU ĐO CHUẨN TRONG
CÔNG NGHIỆP

Tín hiệu không
điện

Thiết bị cả biến
0-10V

CPU (PLC)

0- 32760

Module analog
input

II.4 KHÁI NIỆM VỀ MODULE ANALOG
 Module analog là một công cụ để xử lý các tín hiệu
tương tự thông qua việc xử lý các tín hiệu số.
Analog input
 Thực chất nó là một bộ biến đổi tương tự - số (A/D).
 Nhiệm vụ: chuyển tín hiệu tương tự ở đầu vào thành
các con số ở đầu ra.
 Dùng để kết nối các thiết bị đo với bộ điều khiển.


II.4 GIỚI THIỆU VỀ MODULE ANALOG EM235
 EM 235: module tương tự gồm có 4AI và 1AO 12bit
(tích hợp các bộ chuyển đổi A/D, D/A 12bit ở bên trong).
 Xét MBA cấp điện áp 22/0,4 kV có Sđm=400 kVA
 Bảng số liệu dùng
trong bài toán:

Công suất
(kVA)
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400

Nhiệt độ
(độ C)
44
46
48
50
52
54
56
58
60
62

Mức dầu
(cm)
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39


II.4 GIỚI THIỆU VỀ MODULE ANALOG EM235
 Mức dầu cở ngưỡng thấp <25 cm (rò dầu)
 MBA quá tải S>400 kVA

Ví dụ: thông số đo được là S=235 kVA, to=45,5 oC, h=32 cm
• Từ bảng số liệu: S thuộc (220;240) nên t thuộc (44;46),
tương tự: mức dầu thuộc (30;31).
• Nhưng ta thấy chỉ có nhiệt độ thỏa mãn còn mức dầu
h=32>31  điều bất thường xảy ra trong MBA. Trong
trường hợp này nếu mức dầu h<30 -> MBA bị rò dầu


II.5 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG
 Tìm ra quan hệ giữa công suất ,nhiệt độ, mức dầu, để từ đó
có cơ sở so sánh chính xác hơn
 Truyền thông qua mạng internet để người vận hành ở xa có
o
thể biết được tình trạng dầu máy biến áp.