Chẩn đoán mạch từ và các cuộn dây của máy biến áp lực bằng kỹ thuật phân tích đáp ứng tần số quét

ISSN 1859-1531 - TҤP CHÍ KHOA HӐC VÀ CÔNG NGHӊ ĈҤI HӐC ĈÀ NҸNG, SӔ 1(86).2015

89

CHҬN ĈOÁN MҤCH TӮ VÀ CÁC CUӜN DÂY CӪA MÁY BIӂN ÁP LӴC
BҴNG KӺ THUҰT PHÂN TÍCH ĈÁP ӬNG TҪN SӔ QUÉT
DIAGNOSIS OF POWER TRANSFORMER MAGNETIC CORE AND WINDINGS FAILURE
BY SWEEP FREQUENCY RESPONSE ANALYSIS
Ĉinh Thành ViӋt1, Lê Hoài Sѫn2
1
Ĉ̩i h͕c Ĉà N̽ng;
2
Công ty Thí nghi͏m Ĉi͏n mi͉n Trung;
Tóm tҳt - Bài báo trình bày phѭѫng pháp chҭn ÿoán tình trҥng cӫa
máy biӃn áp lӵc bҵng kӻ thuұt phân tích ÿáp ӭng tҫn sӕ quét (SFRA).
Kӻ thuұt SFRA là mӝt công cө hiӋu quҧ trong viӋc chҭn ÿoán tình
trҥng vӅ phҫn cѫ nhѭ cuӝn dây, mҥch tӯ cӫa máy biӃn áp lӵc thông
qua viӋc phát hiӋn sӵ biӃn dҥng cӫa cuӝn dây và sӵ dӏch chuyӇn
cӫa mҥch tӯ. ViӋc chҭn ÿoán bao gӗm phân tích ÿánh giá các hӓng
hóc ÿѭӧc thӵc hiӋn thông qua các giҧn ÿӗ Bode. Nghiên cӭu chҭn
ÿoán phҫn mҥch tӯ và cuӝn dây cӫa máy biӃn áp ÿѭӧc thӵc hiӋn
thӱ nghiӋm cho mӝt máy biӃn áp tӵ dùng có công suҩt 180 kVA,
ÿiӋn áp ÿӏnh mӭc 22/0,4 kV. KӃt quҧ chҭn ÿoán tӯ kӻ thuұt SFRA
hoàn toàn phù hӧp vӟi kӃt quҧ kiӇm tra máy biӃn áp trên thӵc tӃ,
trong khi các phѭѫng pháp chҭn ÿoán truyӅn thӕng lҥi không thӇ
phát hiӋn ÿѭӧc. Kӻ thuұt SFRA cҫn ÿѭӧc nghiên cӭu và phát triӇn
mҥnh mӁ hѫn cho viӋc chҭn ÿoán máy biӃn áp.

Abstract - This paper presents a method of power transformer
diagnosis by sweep frequency response analysis (SFRA). SFRA is
an effective tool to diagnose power transformer mechanical failure

in magnetic core and windings by detecting windings distortion and
magnetic core displacement. Diganosis includes failure analysis
and assessment via Bode diagrams. A case study of power
transformer magnetic core and windings diagnosis has been
implemented for an auxilary power transformer of 180 kVA,
nominal voltage 22/0,4 kV. Diagnosis result by SFRA showed the
same result with the opening checking of power transformer in
practice, while it was not detected with traditional diagnosis
methods. SFRA should be investigated and developed more
strongly for power transformer diagnosis.

Tӯ khóa - chҭn ÿoán; máy biӃn áp; cuӝn dây; mҥch tӯ; phân tích
ÿáp ӭng tҫn sӕ quét.

Key words - diagnosis; power transformer; winding; magnetic
core; sweep frequency response analysis (SFRA).

1. Ĉһt vҩn ÿӅ
Máy biӃn áp (MBA) luôn là mӝt cҩu trúc phӭc tҥp và
giӳ vӏ trí rҩt quan trӑng trong hӋ thӕng ÿiӋn. Chúng ÿóng
vai trò là cҫu nӕi chuyӇn tiӃp dùng ÿӇ biӃn ÿәi mӝt hӋ thӕng
dòng ÿiӋn xoay chiӅu ӣ ÿiӋn áp này thành mӝt hӋ thӕng
dòng ÿiӋn xoay chiӅu ӣ ÿiӋn áp khác vӟi tҫn sӕ không thay
ÿәi. Sӵ hoҥt ÿӝng әn ÿӏnh, tin cұy cӫa MBA góp phҫn cho
sӵ әn ÿӏnh chung cӫa toàn hӋ thӕng. Bên cҥnh ÿó MBA lӵc
còn là mӝt tài sҧn ÿҳt tiӅn, ÿòi hӓi vӕn ÿҫu tѭ lӟn trong mӝt
trҥm biӃn áp (TBA), vì vұy nhӳng hѭ hӓng xҧy ra ӣ MBA
ngoài viӋc gây thiӋt hҥi nһng vӅ kinh tӃ, làm gián ÿoҥn viӋc
cung cҩp ÿiӋn gây ҧnh hѭӣng nghiêm trӑng ÿӃn các hoҥt
ÿӝng sҧn xuҩt và ÿӡi sӕng sinh hoҥt cӫa ngѭӡi dân còn gây

mҩt an toàn cho ngѭӡi vұn hành, ҧnh hѭӣng ÿӃn các trang
thiӃt bӏ ÿiӋn khác, làm giҧm uy tín cӫa ngành ÿiӋn.
ĈӇ ÿҧm bҧo ÿѭӧc ÿӝ tin cұy cao trong vұn hành, ÿiӅu
quan trӑng là cҫn tiӃn hành ÿánh giá tình trҥng MBA lӵc
mӝt cách chính xác, kӏp thӡi nhҵm phát hiӋn sӟm các khiӃm
khuyӃt cNJng nhѭ các hѭ hӓng ÿã xҧy ra bên trong máy.
Trong sӕ ÿó, các khiӃm khuyӃt và hѭ hӓng vӅ cѫ ӣ MBA
cө thӇ là cuӝn dây, mҥch tӯ thѭӡng rҩt khó phát hiӋn và
khó có thӇ ÿánh giá chính xác nӃu chӍ ÿѫn thuҫn dӵa vào
mӝt sӕ các thӱ nghiӋm ÿiӋn thông thѭӡng hiӋn nay.
Các phѭѫng pháp thӱ nghiӋm chҭn ÿoán truyӅn thӕng
liên quan ÿӃn mҥch tӯ và cuӝn dây hiӋn nay nhѭ phép ÿo
ÿiӋn trӣ cuӝn dây bҵng nguӗn mӝt chiӅu; Phép ÿo dòng ÿiӋn
tӯ hóa; Phép ÿo tӍ sӕ biӃn hay phép ÿo ngҳn mҥch ÿӅu cho
thҩy ѭu ÿiӇm và nhѭӧc ÿiӇm riêng cӫa tӯng phѭѫng pháp.
Ѭu ÿiӇm cӫa tӯng phѭѫng pháp là dӉ thӵc hiӋn và mӛi
phѭѫng pháp ÿӅu hѭӟng tӟi tӯng ÿӕi tѭӧng cө thӇ và ÿѭӧc
ÿánh giá dӵa theo tӯng tiêu chuҭn riêng biӋt. Tuy nhiên các
phѭѫng pháp nêu trên còn tӗn tҥi chung mӝt nhѭӧc ÿiӇm là

nӃu có sӵ thay ÿәi rҩt nhӓ cNJng nhѭ nhӳng thay ÿәi này xuҩt
phát tӯ sӵ dӏch chuyӇn cӫa cuӝn dây và sӵ biӃn dҥng cӫa
mҥch tӯ thì các phѭѫng pháp truyӅn thӕng trên tӓ ra không
hiӋu quҧ trong viӋc ÿánh giá chҩt lѭӧng các ÿӕi tѭӧng này.
Mӝt khi MBA bӏ hѭ hӓng, thұm chí chӍ là hѭ hӓng rҩt
nhӓ thì khҧ năng chӏu sӵ cӕ hoһc ngҳn mҥch ÿã bӏ giҧm ÿi
rҩt nhiӅu, ÿiӅu ÿó dүn ÿӃn viӋc cҫn có mӝt chҭn ÿoán hiӋu
quҧ nhӳng hѭ hӓng ÿó. ViӋc kiӇm tra trӵc quan là rҩt tӕn
kém và không phҧi lúc nào cNJng có thӇ mang lҥi kӃt quҧ
mong muӕn hoһc mӝt kӃt luұn chính xác. NӃu nhѭ mӝt

kiӇm tra thӵc tӃ ÿѭӧc tiӃn hành, dҫu phҧi ÿѭӧc rút ra và các
phép kiӇm tra ÿѭӧc thӵc hiӋn trong mӝt không gian rҩt hҥn
chӃ. Hѫn nӳa rҩt khó ÿӇ có thӇ quan sát hӃt cuӝn dây bҵng
mҳt thѭӡng, nên nhӳng hѭ hӓng nhӓ sӁ khó phát hiӋn hѫn
là nhӳng hѭ hӓng do sӵ dӏch chuyӇn cҧ khӕi. Vì vұy cҫn có
mӝt phѭѫng pháp ÿӇ xác ÿӏnh ÿúng các hѭ hӓng.
Phân tích ÿáp ӭng tҫn sӕ quét (Sweep Frequency Response
Analysis - SFRA) là mӝt công cө mҥnh giúp phát hiӋn và chҭn
ÿoán tình trҥng vӅ cѫ cӫa các MBA lӵc mӟi hoһc các MBA
ÿang vұn hành thông qua viӋc phát hiӋn sӵ biӃn dҥng cӫa cuӝn
dây và sӵ dӏch chuyӇn cӫa mҥch tӯ. Trong bài báo sӁ nghiên
cӭu các trѭӡng hӧp chҭn ÿoán phҫn cѫ cӫa MBA trên thӵc tӃ
và chӭng minh tính hiӋu quҧ cӫa kӻ thuұt này.
2. Phѭѫng pháp phân tích ÿáp ӭng tҫn sӕ quét SFRA
Máy biӃn áp ÿѭӧc xem là mӝt mҥng lѭӟi phӭc hӧp bao
gӗm các phҫn tӱ R, L, C [1]. Các phҫn tӱ R, L, C này là
ÿiӋn trӣ cӫa cuӝn dây ÿӗng, ÿiӋn cҧm cӫa các cuӝn dây và
ÿiӋn dung các lӟp cách ÿiӋn giӳa các bӕi dây, giӳa các cuӝn
dây vӟi nhau, giӳa cuӝn dây và lõi thép, giӳa lõi thép và vӓ
thùng, giӳa thùng máy và cuӝn dây, v.v. Tuy nhiên, có thӇ
sӱ dөng mӝt mҥch ÿҷng trӏ ÿѭӧc ÿѫn giҧn hóa vӟi các phҫn


Ĉinh Thành ViӋt, Lê Hoài Sѫn

90

tӱ R, L, C ÿã ÿѭӧc gӝp lҥi nhѭ minh hӑa ӣ Hình 1 ÿӇ giҧi
thích nguyên lý cӫa kӻ thuұt phân tích ÿáp ӭng tҫn sӕ [47].
Bҩt kǤ dҥng hѭ hӓng vӅ mһt vұt lý nào ÿӕi vӟi MBA ÿӅu

dүn ÿӃn nhӳng thay ÿәi cӫa mҥng lѭӟi RLC này. Nhӳng thay
ÿәi này là ÿiӅu cҫn quan tâm và sӱ dөng kӻ thuұt ÿáp ӭng
tҫn sӕ ÿӇ làm nәi bұt (tѭѫng tӵ nhѭ khuӃch ÿҥi hay phóng
to) nhӳng thay ÿәi nhӓ cӫa mҥng lѭӟi RLC, tӯ ÿó ÿánh giá
chính xác tình trҥng cuӝn dây và mҥch tӯ bên trong MBA.
Hình 3. Mô hình hóa MBA trong th͵ nghi͏m SFRA

Hình 1. M̩ch ÿ̻ng tr͓ ÿ˱ͫc ÿ˯n gi̫n hóa cͯa MBA
vͣi các ph̯n t͵ RLC

2.1. C˯ sͧ kͿ thu̵t SFRA
Mөc tiêu chính cӫa phѭѫng pháp SFRA là xác ÿӏnh
tәng trӣ cӫa mӝt mүu thӱ nghiӋm phҧn ӭng nhѭ thӃ nào khi
ÿһt mӝt ÿiӋn áp có biên ÿӝ thҩp và tҫn sӕ thay ÿәi trong
mӝt phҥm vi nhҩt ÿӏnh [4]. Tәng trӣ này là mӝt mҥng lѭӟi
cӫa các thành phҫn ÿiӋn trӣ, ÿiӋn cҧm và ÿiӋn dung. Ĉһc
tính phҧn ӭng cӫa mӝt mүu thӱ nghiӋm phө thuӝc các thành
phҫn nêu trên và nhҥy cҧm vӟi sӵ thay ÿәi cӫa tҫn sӕ.

Tӯ công thӭc (1) và (2) có thӇ thҩy ÿѭӧc rҵng hàm
truyӅn H(jȦ) chӍ phө thuӝc tәng trӣ Zm cӫa thiӃt bӏ ÿo
lѭӡng tín hiӋu ÿáp ӭng và Zt là tәng trӣ cӫa MBA. Tәng
trӣ Zm cӫa thiӃt bӏ ÿo lѭӡng tín hiӋu ÿáp ӭng trong kӻ thuұt
SFRA thѭӡng chӑn là giá trӏ ÿiӋn trӣ Rm [4-7]. Vӟi viӋc
chӑn giá trӏ ÿiӋn trӣ Rm này thì quá trình phân tích sӁ trӣ
nên ÿѫn giҧn hѫn và hàm truyӅn H(jȦ) chӍ còn phө thuӝc
vào sӵ thay ÿәi cӫa giá trӏ tәng trӣ cӫa MBA Zt.
ĈӇ có thӇ biӇu diӉn ÿѭӧc hàm truyӅn H(jȦ) mӝt cách
trӵc quan và chính xác nhҩt, giҧn ÿӗ Bode ÿѭӧc sӱ dөng
trong kӻ thuұt phân tích ÿáp ӭng tҫn sӕ quét SFRA.

Giҧn ÿӗ Bode (Hình 4) gӗm hai ÿӗ thӏ: Ĉӗ thӏ logarit
biên ÿӝ cӫa hàm truyӅn và góc pha theo logarit tҫn sӕ (mӝt
ÿѫn vӏ theo cѫ sӕ mNJ ӣ trөc hoành gӑi là mӝt decade).
Biên ÿӝ: A(dB) = 20.log10 (H(jȦ))
(3)
-1
Pha:
A(ij) = tan (H(jȦ))

Hình 2. S˯ ÿ͛ phép th͵ SFRA

Nhѭ minh hӑa ӣ Hình 2, phѭѫng pháp SFRA sӱ dөng
mӝt tín hiӋu ÿiӋn áp thҩp U hình sin vӟi tҫn sӕ thay ÿәi ӣ
mӝt ÿҫu cӫa cuӝn dây và tӯ ÿiӇm này ÿo ÿѭӧc mӝt tín hiӋu
ÿiӋn áp tham chiӃu Ur(jȦ), ÿӗng thӡi tín hiӋu ÿáp ӭng
Um(jȦ) tҥi ÿҫu kia cӫa cuӝn dây cNJng ÿѭӧc ÿo. Sӵ chênh
lӋch giӳa tín hiӋu ÿiӋn áp tham chiӃu Ur(jȦ) và tín hiӋu ÿiӋn
áp ÿáp ӭng Um(jȦ) vӅ góc pha và biên ÿӝ hình thành nên
hàm truyӅn H(jȦ) ÿѭӧc tính theo công thӭc:
Um
(1)
H(jȦ) =
Ur
Sѫ ÿӗ MBA ӣ Hình 2 ÿѭӧc mô hình hóa nhѭ ӣ Hình 3.
Tӯ Hình 3 dӉ dàng chӭng minh ÿѭӧc:
Um
Zm
(2)
U r Zm +Zt

Hình 4. Gi̫n ÿ͛ Bode Biên ÿ͡ - Góc pha

2.2. Phân tích ÿáp ͱng t̯n s͙ quét
Ĉáp ӭng SFRA cӫa MBA phө thuӝc nhiӅu vào thiӃt kӃ
cuӝn dây, sӕ lѭӧng cuӝn dây trong MBA, cách kӃt nӕi sao
hay tam giác, ... Trong bài báo trình bày ÿáp ӭng SFRA cӫa
MBA có hai cuӝn dây có kӃt cҩu ÿҩu sao-tam giác (YN-¨)
và thӵc hiӋn thӱ nghiӋm ӣ cuӝn cao YN trong trҥng thái
cuӝn hҥ ¨ hӣ mҥch.


ISSN 1859-1531 - TҤP CHÍ KHOA HӐC VÀ CÔNG NGHӊ ĈҤI HӐC ĈÀ NҸNG, SӔ 1(86).2015

Trên ÿѭӡng ÿһc tính cӫa các ÿáp ӭng thu ÿѭӧc dӵa trên
kӻ thuұt quét tҫn sӕ (Hình 5), sau khi phân tích có thӇ nhұn
thҩy ÿѭӧc nhӳng vùng có nhӳng thay ÿәi cҫn quan tâm dӵa
trên dҧi tҫn sӕ tӯ thҩp ÿӃn cao:

91

B̫ng 1. Thông s͙ kͿ thu̵t MBA ÿ˱ͫc ÿánh giá theo ph˱˯ng pháp SFRA
BAD 180-23/04

KiӇu
Công suҩt ÿӏnh mӭc
(kVA)

Nhà chӃ tҥoEEMC

180

ĈiӋn áp (kV)

Cuӝn cao : 23 ± (2x2,5%) Cuӝn hҥ : 0,4

Dòng ÿiӋn ÿӏnh mӭc(A) Cuӝn cao:

4,52
4,18

ÐiӋn áp ngҳn mҥch (%)
Tә ÿҩu dây

Cuӝn hҥ: 260

Loҥi MBA Dҫu

Y0/'-11

Thӵc hiӋn ÿánh giá chҩt lѭӧng mҥch tӯ và cuӝn dây cӫa
máy biӃn áp nêu trên thông qua các thӱ nghiӋm truyӅn
thӕng [2], [3] và kӃt quҧ nhѭ sau:
B̫ng 2. K͇t qu̫ phép ÿo t͑ s͙ bi͇n
TӍ sӕ biӃn
Cuӝn dây 23 kV/Cuӝn dây 0,4 kV

Ṋc
Kÿm

AB/ab

BC/bc

CA/ca

'Kumax (%)

1

60,377

60,404

60,398

60,410

0,05

2

58,939

58,967

58,967

58,978

0,07

3

57,502

57,527

57,527

57,542

0,07

4

56,064

56,099

56,094

56,117

0,09

5

54,627

54,661

54,659

54,677

0,09

Hình 5. Các mi͉n t̯n s͙ ÿ̿c tr˱ng trong kͿ thu̵t phân tích ÿ͛ th͓ SFRA

- Dҧi B1 (tӯ 20Hz-200Hz): ӣ dҧi tҫn sӕ này ÿiӋn cҧm
cӫa mҥch tӯ Lm chiӃm ѭu thӃ, cNJng vì tҫn sӕ thҩp nên thành
phҫn ÿiӋn dung chѭa ҧnh hѭӣng ÿӃn ÿáp ӭng.
- Dҧi B2 (tӯ 200-2kHz): ӣ dҧi tҫn sӕ này ÿiӋn dung hình
hӑc song song Cg ҧnh hѭӣng cao ÿӃn ÿáp ӭng, ÿiӋn dung
Cg ÿһc trѭng cho ÿiӋn dung hình hӑc giӳa cuӝn cao so vӟi
ÿҩt cNJng nhѭ cuӝn hҥ so vӟi mҥch tӯ.
- Dҧi B3 (tӯ 2kHz-20kHz): mô tҧ ÿһc tính tѭѫng tác
hình hӑc giӳa các cuӝn dây, trong dҧi tҫn sӕ này ÿiӋn dung
hình hӑc giӳa cuӝn cao và cuӝn hҥ C12 xác ÿӏnh ÿһc tính
cӫa ÿáp ӭng, dҧi tҫn sӕ này nhҥy cҧm vӟi sӵ biӃn dҥng khӕi
giӳa các cuӝn dây vӟi nhau.
- Dҧi B4 (tӯ 20kHz-1MHz): ӣ dҧi tҫn sӕ này biӇu hiӋn
ÿһc trѭng nhҩt là ÿáp ӭng cӫa thành phҫn ÿiӋn dung, ÿó là
sӵ tham gia cӫa thành phҫn phҫn ÿiӋn dung nӕi tiӃp giӳa
các vòng dây cӫa cuӝn dây Cs, trong dҧi này ÿһc biӋt nhҥy
cҧm vӟi các biӃn dҥng cӫa bҧn thân cҩu trúc cuӝn dây.
- Dҧi B5 (>1MHz): thành phҫn chӫ yӃu tham gia vào
ÿáp ӭng ӣ dҧi tҫn sӕ này chính là ÿiӋn trӣ cӫa cuӝn dây,
ÿiӋn trӣ lúc này phө thuӝc chӫ vào hai yӃu tӕ: ÿiӋn trӣ tiӃp
xúc giӳa ÿҫu ra cӫa cuӝn dây và ti sӭ, ÿiӋn trӣ tiӃp xúc cӫa

các kҽp cӫa ÿҫu dây ÿo và ti sӭ. Bên cҥnh ÿó nӃu có các
vҩn ÿӅ liên quan ÿӃn nӕi ÿҩt mҥch tӯ thì sӵ thay ÿәi cNJng
sӁ xuҩt hiӋn ӣ dҧi tҫn sӕ này.
Qua viӋc so sánh vӟi sӕ liӋu xuҩt xѭӣng, vӟi các MBA
cùng loҥi (tӯ cùng mӝt nhà sҧn xuҩt) hay giӳa các pha trong
cùng mӝt MBA có thӇ kӃt luұn chính xác tình trҥng cӫa
mҥch tӯ và cuӝn dây cӫa MBA lӵc thông qua sӵ thay ÿәi
ÿӃn tӯ các dҧi tҫn sӕ ÿһc trѭng tӯ viӋc phân tích sӵ sai khác
trong ÿӗ thӏ ÿáp ӭng tҫn sӕ quét SFRA.
3. KӃt quҧ ӭng dөng kӻ thuұt SFRA ÿánh giá chҩt
lѭӧng máy biӃn áp lӵc trên lѭӟi ÿiӋn khu vӵc miӅn
Trung và Tây Nguyên
Kӻ thuұt SFRA ÿã ÿѭӧc ӭng dөng ÿӇ ÿánh giá chҩt
lѭӧng cuӝn dây và mҥch tӯ cӫa máy biӃn áp tӵ dùng 22kV
do Công ty ThiӃt bӏ ĈiӋn Ĉông Anh, Hà Nӝi sҧn xuҩt vӟi
các thông sӕ kӻ thuұt nhѭ sau:

B̫ng 3. K͇t qu̫ phép ÿo ng̷n m̩ch ͧ ṋc phân áp ÿ͓nh mͱc
Ĉӕi U ÿo
tѭӧng (V)
C-H

250

KӃt quҧ ÿo
I (A)
IAB = 1,01 IBC = 1,02 ICA = 1,02

UK (%)
4,18

B̫ng 4. K͇t qu̫ phép ÿo dòng ÿi͏n không t̫i
U ÿo
(V)
231

ab
5,75

Iÿo (A)
bc
3,51

ca
5,98

B̫ng 5. Phép ÿo ÿi͏n trͧ m͡t chi͉u
ĈiӋn trӣ mӝt chiӅu
a. Cuӝn dây 23 kV (Ÿ)
AN

BN

CN

'R (%)

47,49

47,46

47,60

0,29

46,26

46,20

46,34

0,30

45,02

44,96

45,11

0,33

43,77

43,71

43,85

0,32

42,47

42,61

0,33

42,53

b. Cuӝn dây 0,4 kV (mŸ)
ab

bc

ca

'R (%)

5,291

5,286

5,372

1,62

So sánh vӟi các tiêu chuҭn thӱ nghiӋm và kinh nghiӋm
tӯ các thӱ nghiӋm truyӅn, có các nhұn xét sau:
- ĈiӋn áp ngҳn mҥch không lӋch quá ±10% sӕ liӋu ghi
trên nhãn máy (sӕ liӋu thí nghiӋm 4,18%, sӕ liӋu ghi trên
nhãn máy 4,18%);
- TӍ sӕ biӃn ӣ các pha không lӋch quá 0,5% so vӟi tӍ sӕ

biӃn ÿӏnh mӭc khi so sánh trong cùng mӝt nҩc phân áp;
- Dòng ÿiӋn không tҧi theo kinh nghiӋm:
IOA = IOC = (1,2÷1,5) IOB.


Ĉinh Thành ViӋt, Lê Hoài Sѫn

92

Vӟi các tiêu chuҭn cӫa các hҥng mөc thӱ nghiӋm truyӅn
thӕng có thӇ thҩy MBA trên hoàn toàn ÿҥt tiêu chuҭn kӻ
thuұt và không phát hiӋn ÿѭӧc các khuyӃt tұt nhӓ liên quan
ÿӃn mҥch tӯ và cuӝn dây. Tuy nhiên qua thӱ nghiӋm SFRA
sӁ nhұn thҩy các khuyӃt tұt này, ví dө MBA trên mҥch tӯ
ÿã có sӵ thay ÿәi. Quá trình nhұn dҥng khuyӃt tұt thông qua
kӻ thuұt SFRA ÿѭӧc thӵc hiӋn vӟi các kӃt quҧ ÿo lѭӡng và
phân tích ÿánh giá cө thӇ nhѭ sau:

Hình 10. SFRA ÿ˱ͫc so sánh giͷa các pha vͣi nhau

Hình 6. SFRA ÿ˱ͫc th͹c hi͏n vͣi pha AN, phía h̩ áp hͧ m̩ch

Hình 11. SFRA ÿ˱ͫc th͹c hi͏n vͣi mô hình MBA có c̭u trúc
t˱˯ng t͹ t̩i phòng thí nghi͏m

Hình 7. SFRA ÿ˱ͫc th͹c hi͏n vͣi pha BN, phía h̩ áp hͧ m̩ch

Hình 8. SFRA ÿ˱ͫc th͹c hi͏n vͣi pha CN, phía h̩ áp hͧ m̩ch

Hình 9. SFRA ÿ˱ͫc th͹c hi͏n vͣi các pha AN, BN, CN,

phía h̩ áp n͙i ng̷n m̩ch

Trong thӱ nghiӋm chҭn ÿoán mҥch tӯ và cuӝn dây cӫa
MBA lӵc bҵng kӻ thuұt phân tích SFRA có 3 phѭѫng pháp
ÿӇ xác ÿӏnh sӵ sai lӋch ÿó là:
- So sánh vӟi sӕ liӋu xuҩt xѭӣng;
- So sánh vӟi các máy biӃn áp cùng loҥi (cùng kiӇu và
cùng mӝt nhà sҧn xuҩt);
- So sánh giӳa các pha vӟi nhau.
Khó khăn khi chҭn ÿoán tình trҥng mҥch tӯ và cuӝn dây
cӫa máy biӃn áp tӵ dùng 22kV nói trên là không có sӕ liӋu
xuҩt xѭӣng vì vұy phѭѫng pháp so sánh giӳa các pha vӟi nhau
ÿѭӧc thӵc hiӋn ÿӇ chҭn ÿoán tình trҥng cӫa máy biӃn áp. Căn
cӭ theo tiêu chuҭn IEC FRA 60076-18 [5] và hѭӟng dүn thӱ
nghiӋm IEEE FRA C57-149 [6] có thӇ kӃt luұn nhѭ sau:
- Tӯ Hình 9 (thӱ nghiӋm SFRA ÿѭӧc thӵc hiӋn trong
trҥng thái ngҳn mҥch cuӝn hҥ tӭc là bӓ qua ҧnh hѭӣng cӫa
mҥch tӯ), ÿáp ӭng có sӵ tѭѫng ÿӗng ÿáng kӇ, ÿӝ phӫ kín
lên nhau cӫa ÿӗ thӏ ÿáp ӭng SFRA 3 pha trùng khít lên
nhau, chӭng tӓ cuӝn dây cӫa máy biӃn áp trên không bӏ
khiӃm khuyӃt.
- Tӯ Hình 10: ӣ dҧi tҫn sӕ <100kHz ÿӗ thӏ ÿáp ӭng tӯ
pha C có sӵ khác biӋt rҩt lӟn so vӟi pha A và pha B. Sӵ khác
nhau này bao gӗm ÿiӇm xuҩt phát cӫa ÿӗ thӏ ÿáp ӭng cNJng
nhѭ sӵ khác nhau ӣ các ÿiӇm cӝng hѭӣng, pha C có ÿiӇm
xuҩt phát thҩp hѫn (20dB) trong khi pha A và pha B cao hѫn
(35dB), ÿiӅu này cho thҩy ÿiӋn kháng cӫa mҥch tӯ pha C ÿã
có sӵ thay ÿәi ÿáng kӇ hay nói chính xác hѫn mҥch tӯ ÿã bӏ
ngҳn mҥch vài lá thép hoһc mҥch tӯ ÿã bӏ chҥm ÿҩt nhiӅu
ÿiӇm. KhiӃm khuyӃt này sӁ không thӇ nào ÿѭӧc phát hiӋn

nӃu ÿѫn thuҫn chӍ thӵc hiӋn các thӱ nghiӋm truyӅn thӕng.
Sau khi có kӃt luұn tӯ phép phân tích bҵng kӻ thuұt
SFRA, MBA tӵ dùng 22kV ÿã ÿѭӧc rút dҫu ÿӇ công nhân
Công ty Cѫ ÿiӋn miӅn Trung thăm dò nhҵm tìm ra ÿiӇm


ISSN 1859-1531 - TҤP CHÍ KHOA HӐC VÀ CÔNG NGHӊ ĈҤI HӐC ĈÀ NҸNG, SӔ 1(86).2015

ngҳn mҥch. KӃt quҧ mҥch tӯ ӣ pha C ÿã bӏ chҥm ÿҩt vài
ÿiӇm nên làm cho ÿiӋn kháng cӫa mҥch tӯ thay ÿәi và sӵ
thay ÿәi này ÿã ÿѭӧc tìm thҩy bҵng kӻ thuұt SFRA, trong
khi các phѭѫng pháp truyӅn thӕng không phát hiӋn ÿѭӧc.
4. KӃt luұn
Bài báo ÿã trình bày kӻ thuұt chҭn ÿoán tình trҥng mҥch
tӯ và cuӝn dây máy biӃn áp lӵc bҵng kӻ thuұt phân tích ÿáp
ӭng tҫn sӕ quét (SFRA), kӻ thuұt SFRA qua thӵc tiӉn áp
dөng ÿã chӭng tӓ là mӝt công cө chҭn ÿoán rҩt hiӋu quҧ và
bә khuyӃt cho các phѭѫng pháp chҭn ÿoán MBA truyӅn
thӕng. Ѭu ÿiӇm cӫa phѭѫng pháp này là nӃu không có cѫ
sӣ dӳ liӋu thì vүn có thӇ ÿѭa ra mӝt quyӃt ÿӏnh chính xác
vì có thӇ sӱ dөng sӵ so sánh vӟi ÿáp ӭng ӣ các pha khác
cӫa cùng MBA cNJng nhѭ so sánh ÿӗ thӏ ÿáp ӭng vӟi các
MBA cùng loҥi hoһc cùng mӝt nhà sҧn xuҩt.
Vӟi khҧ năng phát hiӋn sӵ dӏch chuyӇn cuӝn dây cӫa
kӻ thuұt này, có thӇ nhҩn mҥnh rҵng các kӃt quҧ thu ÿѭӧc
tӯ kӻ thuұt SFRA có khҧ năng cho phép ÿánh giá chi tiӃt
và hiӋu quҧ. ĈiӅu này giúp cho MBA có thӇ ÿѭӧc ÿѭa vào
vұn hành trӣ lҥi mӝt cách nhanh chóng, tránh ÿѭӧc viӋc
kiӇm tra bên trong máy vӟi chi phí rҩt tӕn kém, cNJng nhѭ

93

giҧm ÿѭӧc thӡi gian mҩt ÿiӋn. ViӋc kӃt hӧp sӱ dөng SFRA
vӟi các công cө chҭn ÿoán khác có thӇ giúp ÿánh giá toàn
diӋn tình trҥng cӫa MBA, tránh ÿѭӧc nhӳng hұu quҧ tai hҥi
do viӋc nhұn ÿӏnh sai dүn ÿӃn sӵ cӕ nghiêm trӑng hoһc gây
lãng phí nguӗn lӵc và tӕn kém vӅ các chi phí xӱ lý.
TÀI LIӊU THAM KHҦO
[1] Trҫn Văn Chính, NguyӉn Hӗng Anh, Bùi Tҩn Lӧi, Võ Quang Sѫn,
Giáo trình Máy ÿi͏n 1, Bӝ môn ĈiӋn Công nghiӋp, Khoa ĈiӋn,
Trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách khoa, Ĉҥi hӑc Ĉà Nҹng.
[2] Phân xѭӣng Cao thӃ, “Qui trình thí nghi͏m máy bi͇n áp l͹c”, Công
ty Thí nghiӋm ĈiӋn miӅn Trung, Ĉà Nҹng, 2004.
[3] Tәng công ty ÿiӋn lӵc ViӋt Nam, “Quy trình v̵n hành và s͵a chͷa
Máy bi͇n áp”, Tәng Công ty ĈiӋn lӵc ViӋt Nam - Hà Nӝi, 1998.
[4] Sharin AB Ghani, Mohd Hambali Roslan, Musa Yusup Lada &
Mohd Shahril Ahmad Khiar, “Understanding SFRA Results Using
Transformer Model with Simulated Faults”.
[5] IEC 60076-18, “Power transformers –Part 18: Measurement of
frequency response”.
[6] IEEE Std C57.149™-2012, “IEEE Guide for the Application and
Interpretation of Frequency Response Analysis for Oil Immersed
Transformers”, 2012.
[7] Doble Engineering Company USA, “Experience with sweep
frequency response analysis (SFRA) measurements”.

(BBT nh̵n bài: 23/11/2014, ph̫n bi͏n xong: 08/12/2014)