Nghiên cứu giám sát phóng điện cục bộ trực tuyến đối với MBA và cáp ngầm trên lưới điện tỉnh khánh hòa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐÀO MINH KÍNH

NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ
TRỰC TUYẾN ĐỐI VỚI MÁY BIẾN ÁP VÀ
CÁP NGẦM LƯỚI ĐIỆN TỈNH KHÁNH HÒA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2017


12

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐÀO MINH KÍNH

NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT PHÓNG 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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐOÀN ANH TUẤN

Đà Nẵng - Năm 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Đào Minh Kính


ii

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ TRỰC TUYẾN ĐỐI VỚI
MBA VÀ CÁP NGẦM TRÊN LƯỚI ĐIỆN TỈNH KHÁNH HÒA
Học viên: ĐÀO MINH KÍNH

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 60 52 02 02 - Khóa: 2016-2018 - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt - Hiện nay, việc ứng dụng các công nghệ thí nghiệm chẩn đoán trong công tác phòng
ngừa sự cố trong ngành Điện lực đang dần trở thành xu thế mới trên thế giới, cho thấy hiệu
quả và ưu điểm vượt trội so với các công tác thí nghiệm thông thường. Phương pháp thí
nghiệm chẩn đoán sẽ cho phép đánh giá thiết bị một cách chi tiết hơn, tổng quan hơn về tình

trạng vận hành, giúp phát hiện và dò tìm điểm yếu để từ đó đề ra kế hoạch sửa chữa, bảo trì,
bảo dưỡng hợp lý góp phần ngăn ngừa sự cố một cách hiệu quả. Để giảm suất sự cố, giảm mất
điện, nâng cao độ tin cậy lưới điện, việc ứng dụng các công nghệ thí nghiệm chẩn đoán sự cố
mà điển hình là đánh giá tình trạng phóng điện cục bộ (PD) của thiết bị điện là hết sức cần
thiết. Phạm vi nghiên cứu của đề tài chỉ giới hạn trong việc giới thiệu về tổng quan về công
nghệ đo PD theo tiêu chuẩn IEC 60270, ứng dụng công nghệ này để đánh giá hiện trạng cách
điện của cáp ngầm và máy biến áp (MBA) nhằm ngăn ngừa sự cố. Đề tài ứng dụng thực tế
thiết bị công nghệ của hãng OMICRON vào việc đo và phân tích đánh giá PD MBA 110kV
tại trạm biến áp 110kV Bình Tân trên lưới điện Công ty Cổ phần Điện lực Khánh hòa
(KHPC) quản lý vận hành.
Từ khóa- Phóng điện cục bộ (PD); IEC 60270; cáp ngầm; máy biến áp; KHPC

RESEARCH MONITORING PARTIAL DISCHARGE ON-LINE (PD ONLINE) FOR UNDERGROUND CABLES AND TRANSFORMERS ON THE
GRID KHANH HOA
Abstract - Currently, the application of diagnostic testing technologies in the prevention of
incidents in the electricity industry is gradually becoming a new trend in the world, showing
the efficiency and advantages over the other, normal laboratory work. The diagnostic test
methodology will allow for a more detailed evaluation of the equipment, a more general
overview of the operation status, the identification and detection of weaknesses, and a plan for
repair, maintenance and maintain proper care contributes to preventing incidents effectively.
In order to reduce fault rates, reduce power failures, improve grid reliability, the use of
diagnostic testing technologies that typically assess the partial discharge (PD) status of
electrical equipment is very necessary. The research scope of the topic is limited to the
introduction of an overview of the PD measurement technology in accordance with IEC
60270, which uses this technology to assess the insulation status of underground cables and
the transformers to prevent faults. The topic of practical application of OMICRON technology
equipment on measuring and analyzing PD of 110kV transformers at 110kV Binh Tan
substation on the grid Khanh Hoa Power Joint Stock Company (KHPC).
Keywords- Partial discharge (PD); IEC 60270; Underground cables; transformers; KHPC

iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG..................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... ix
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................. 1
2. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................... 1
3. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ......................... 2
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU................................................. 2
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................... 2
6. KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN ......................................................................... 3
CHƯƠNG 1. LÝ THUYẾT VỀ PD VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO PD ............ 4
1.1. LÝ THUYẾT VỀ PD .................................................................................... 4
1.1.1. Khái niệm về PD ................................................................................ 4
1.1.2. Ảnh hưởng của PD trong hệ thống cách điện ..................................... 6
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO PD ..................................................................... 6
1.2.1. Giới thiệu ............................................................................................ 6
1.2.2. Hệ thống đo PD truyền thống (conventional) (IEC 60270) ............... 7
1.2.3. Hệ thống đo PD phi truyền thống (unconventional) ........................ 12
1.2.4. Tương quan giữa phương pháp truyền thống và phi truyền thống ... 13
1.2.5. So sánh hệ thống đo PD On-line và Off-line.................................... 14
1.3. XỬ LÝ TÍN HIỆU VÀ LỌC NHIỄU ......................................................... 15
1.3.1. Phát hiện tín hiệu PD ........................................................................ 15
1.3.2. Miền thời gian và Miền tần số (Time domain vs Frequency domain)15

1.3.3. Quan sát dạng PD ............................................................................. 17
1.3.4. Lọc nhiễu .......................................................................................... 22
1.3.5. Tóm tắt và kết luận ........................................................................... 22
CHƯƠNG 4. GIÁM SÁT PD ĐỐI VỚI MBA VÀ CÁP NGẦM TRÊN HTĐ . 24
2.1. MBA............................................................................................................ 24
2.1.1. MBA trong HTĐ .............................................................................. 24
2.1.2. Các kiểu PD trong MBA .................................................................. 25
2.1.3. Các kỹ thuật chẩn đoán và giám sát khác nhau về MBA ................. 25
2.1.4. Theo dõi PD on-line trên MBA ........................................................ 27
2.1.5. Các thiết bị hiện có để giám sát trực tuyến PD của MBA................ 31


iv
2.1.6. Tóm tắt và kết luận ........................................................................... 32
2.2. CÁP NGẦM ................................................................................................ 33
2.2.1. Hệ thống cáp ngầm trong HTĐ ........................................................ 33
2.2.2. Các cơ chế gây già hóa đối với cách điện của cáp ngầm ................. 34
2.2.3. Các kiểu PD trong hệ thống cáp ngầm ............................................. 36
2.2.4. Các kỹ thuật chẩn đoán và giám sát cáp khác nhau ......................... 36
2.2.5. Theo dõi PD trực tuyến trên cáp ngầm ............................................. 40
2.2.6. Các thiết bị có sẵn để giám sát PD on-line cáp ................................ 41
2.2.7. Tóm tắt và kết luận ........................................................................... 42
CHƯƠNG 3. 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 ......................................... 43
3.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH MBA 110kV TẠI KHPC .............................. 43
3.1.1. Hiện trạng MBA 110kV tại KHPC .................................................. 43
3.1.2. Những nguyên nhân gây hư hỏng MBA .......................................... 43
3.2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH CÁP NGẦM TRUNG THẾ TẠI KHPC ...... 47

3.2.1. Hiện trạng sử dụng cáp ngầm trung thế tại KHPC ........................... 47
3.2.2. Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp ngầm ......................................... 49
3.2.3. Tóm tắt và kết luận ........................................................................... 49
3.3. PHÂN TÍCH PD MBA 110KV TẠI TBA BÌNH TÂN ............................. 49
3.3.1. Mục đích ........................................................................................... 50
3.3.2. Phương pháp ..................................................................................... 50
3.3.2.1. Phương pháp điện (Electrical) ....................................................... 50
3.3.2.2. Phương pháp âm thanh (Acoustic) ................................................. 50
3.3.3. Các thiết bị đo sử dụng ..................................................................... 52
3.3.4. Sơ đồ đấu nối .................................................................................... 52
3.3.5. Kết quả đo......................................................................................... 53
3.3.6. Kết luận ............................................................................................ 57
3.4. PHÂN TÍCH ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MBA 110KV TẠI TBA BÌNH TÂN . 58
3.4.1. Mục đích ........................................................................................... 58
3.4.2. Phương pháp ..................................................................................... 58
3.4.3. Các thiết bị đo sử dụng ..................................................................... 58
3.4.4. Sơ đồ đấu nối .................................................................................... 58
3.4.5. Kết quả đo......................................................................................... 59
3.4.6. Kết luận ............................................................................................ 62
3.5. HÀM LƯỢNG ẨM TRONG CÁCH ĐIỆN RẮN...................................... 63
3.5.1. Mục đích ........................................................................................... 63
3.5.2. Phương pháp ..................................................................................... 63


v
3.5.3. Các thiết bị đo sử dụng: .................................................................... 63
3.5.4. Sơ đồ đấu nối .................................................................................... 63
3.5.5. Kết quả đo......................................................................................... 64
3.5.6. Kết luận ............................................................................................ 65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 66

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................. 69
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (BẢN SAO)
CÁC QUYẾT ĐỊNH, BIÊN BẢN THÀNH LẬP HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
(BẢN SAO).


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AE
AE sensor
CBM

Phát xạ âm tần (Acoustic Emission)
Đầu dò tín hiệu âm thanh
Bảo trì, bảo dưỡng dựa theo điều kiện (Condition Based Maintenance)

Điện dung và hệ số tổn hao điện môi (Capacitance and Dissipation
Factor)
C&PF
Điện dung và hệ số công suất (Capacitance and Power Factor)
DGA
Phân tích khí hòa tan
EVN
Tập đoàn điện lực Việt Nam
EVNCPC Tổng công ty điện lực Miền Trung
FDS
Phổ tần số (Frequency Domain Spectrum)
FRA
Phân tích đáp ứng tần số (Frequency Response Analysis)

Furans
Họ của hợp chất hữu cơ
FTRC
Mạch cộng hưởng tần số
GIS
Trạm điện kiểu kín cách điện bằng khí SF6
HF
Cao tần
HFCT
Biến dòng cao tần
HTĐ
Hệ thống điện
HV
Cao áp
IEC
Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế
IEEE
Học viện kỹ nghệ điện và điện tử
IFT
Sức căng bề mặt của dầu cách điện
IRA
Phân tích đáp ứng xung (Impulse Response Analysis )
ITRC
Mạch cộng hưởng theo cảm ứng
LV
Hạ áp
MBA
Máy biến áp
MV
Trung áp

NMĐ
Nhà máy điện
OLTC
Bộ chỉnh điện áp dưới tải (On Load Tap Changer)
PD
Phóng điện cục bộ (Partial Discharge)
PDC
Phân tích dòng phân cực/khử phân cực (Polarization/Depolarization
Current analysis)
PD on-line Phóng điện cục bộ trực tuyến
Ppb
Phần tỷ
PRPD
Phân tích góc pha PD (Phase Resolved Partial Discharge)
3PARD
Sơ đồ quan hệ biên độ ba pha (3-Phase Amplitude Relation Diagram)
SAIDI
Chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối
C&DF


vii
SAIFI
SCADA
SRA
TBA
TDR
UHF
VHF
VLF

Chỉ số về số lần mất điện trung bình của lưới điện phân phối
Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu
Phân tích đáp ứng bước (Step Response Analysis)
Trạm biến áp
Phương pháp phản xạ miền thời gian (Time-Domain Reflectrometry)
Tần số siêu cao
Tần số rất cao
Tần số rất thấp (Very Low Frequency)


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu

Tên bảng

Trang

1.1.

Khả năng đo PD on-line trên các thiết bị điện lực
Bảng so sánh phương pháp đo truyền thống và phi
truyền thống
Các bộ phận chính của MBA
Cấu trúc và chức năng của cáp ngầm
Cơ chế gây già hóa cách điện của cáp ngầm
Các hư hỏng do khiếm khuyết trong thiết kế, kỹ thuật

MBA
Các hư hỏng do việc chế tạo kém hiệu quả đối với MBA
Các hư hỏng do khiếm khuyết về mặt vật tư đối với
MBA

12

1.2.
2.1.
2.2.
2.3.
3.1.
3.2.
3.3.

13
24
34
35
43
44
45


ix

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số
hiệu
1.1.

1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
1.10.
1.11.
1.12.

Tên hình

Trang
4
5
6
6
8
8
9
10
11
11
13
16

1.20.
1.21.

2.1.
2.2.
2.3.
2.4.

Mô hình mô phỏng mạch tương đương và dạng sóng của PD
Các dạng PD
Những hình ảnh về PD trong vật liệu cách điện
Phá hủy cách điện do PD
Mô hình tụ a-b-c và cơ chế đo
Mạch tương đương của phép đo điện tích biểu kiến
Sơ đồ đo Coupling device CD mắc nối tiếp với coupling capacitor
Sơ đồ đo Coupling device CD mắc nối tiếp với thiết bị thử
Sơ đồ bảo vệ điện áp cao cho thiết bị thử
Sơ đồ hiệu chuẩn 1 hệ thống đo PD
Các phương pháp đo PD phi truyền thống
Mô tả một xung phóng điện theo miền thời gian
Xung DIRAC được giữ nguyên biên độ khi chuyển từ miền thời
gian sang miền tần số
Biểu diễn các xung khác nhau nhưng có giá trị điện tích như nhau từ
miền thời gian sang miền tần số
Sơ đồ phân tích góc pha PD
Dạng mẫu (pattern) của phóng điện vầng quang trên đồ thị PRPD
(nguồn: tài liệu hãng OMICRON)
Dạng mẫu (pattern) của phóng điện bên trong của cách điện rắn trên
đồ thị PRPD (nguồn: tài liệu hãng OMICRON)
Dạng mẫu (pattern) của phóng điện bên trong của một máy biến
dòng (CT) trên đồ thị PRPD (nguồn: tài liệu hãng OMICRON)
Dạng mẫu (pattern) của phóng điện bên trong của cách điện XLPE
trên đồ thị PRPD (nguồn: tài liệu hãng OMICRON)

Sơ đồ quan hệ biên độ ba pha - 3PARD
Sơ đồ quan hệ biên độ ba pha - 3PARD (Nhiễu bên ngoài)
Sơ đồ mạch đo PD trên sứ xuyên theo khuyến cáo của IEC 60270
Sơ đồ sử dụng các cảm biến lắp bên trong van xả dầu
Sơ đồ lắp đặt cảm biến bên ngoài cửa sổ điện môi
Sơ đồ dò sóng âm tần để định vị PD trong MBA

2.5.

Lọc nhiễu bằng phương pháp sơ đồ quan hệ biên độ ba pha-3PARD

31

1.13.
1.14.
1.15.
1.16.
1.17.
1.18.
1.19.

16
17
18
19
19
20
20
21
22

28
29
29
30


x
Số
Tên hình
Trang
hiệu
2.6. Cấu trúc cáp XLPE
34
2.7. Dạng sóng nguồn áp xoay chiều có biên độ giảm dần (DAC)
38
Hình ảnh xác định các thông số hiện trạng ban đầu của cáp bởi
2.8.
39
phương pháp TDR
2.9. Phương pháp ghép nối điện dung gần đầu cáp và hộp nối cáp
40
2.10. Phương pháp ghép nối HFCT tại đầu cáp ngầm
41
Hệ thống giám sát và định vị PD bằng phương pháp TDR cho cáp
2.11.
41
ngầm sử dụng các cảm biến HFCT
3.1. Sơ đồ cấu tạo cáp ngầm XLPE (3 lõi)
48
Các đường lan truyền cơ bản từ nguồn PD đến vị trí đặt sensor đối

3.2.
50
với MBA (thiết bị thử DUT)
3.3. Các thành phần tín hiệu PD theo đường lan truyền
51
3.4. Nguyên lý định vị nguồn PD bằng phương pháp âm thanh
51
Sơ đồ thể hiện thời gian tuyệt đối và tương đối từ nguồn PD đến
3.5.
52
sensor
Sơ đồ đo và định vị nguồn PD sử dụng thiết bị PDL 650 kết hợp
3.6.
52
MPD 600
Tín hiệu PD đo được bằng phương pháp điện với giá trị điện tích
3.7.
53
biểu kiến QWTD = 3.970 nC
3.8. Tín hiệu PD khi chưa dịch chuyển sensor
54
3.9. Vị trí đặt cảm biến
54
3.10. Kết quả vị trí phóng điện cục bộ thứ 1 (Trigger bằng cảm biến xanh)

55

3.11. Kết quả vị trí phóng điện cục bộ thứ 1 (Trigger bằng MPD 600)
3.12. Tín hiệu PD khi chưa dịch chuyển sensor
3.13. Vị trí đặt cảm biến

55
56
56

3.14. Kết quả vị trí phóng điện cục bộ thứ 2 (Trigger bằng cảm biến vàng)

57

3.15.
3.16.
3.17.
3.18.
3.19.

Kết quả vị trí phóng điện cục bộ thứ 2 (Trigger bằng MPD 600)
Sơ đồ nguyên lý phép đo end to end (Short – circuit)
Sơ đồ đấu nối phép đo end to end (Short – circuit)
Sơ đồ nguyên lý phép đo UST (đo CHL)
Sơ đồ đo thực tế phép đo UST (đo CHL)

57
58
59
64
64


1

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Công ty Cổ phần Điện lực Khánh Hòa (KHPC) đang trong giai đoạn phát triển
toàn diện với hàng loạt các chương trình hành động trọng điểm như chương trình an
ninh năng 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 của
lưới điện vẫn bảo đảm sau sự cố 1 nguồn cung cấp điện và không bị cắt hay giảm tải),
đảm bảo an toàn mỹ quan HTĐ,…Để triển khai thực hiện tốt các chương trình trên,
các vấn đề quản lý và kiểm soát chất lượng, tình trạng vật tư thiết bị đang vận hành
đóng vai trò hết sức quan trọng. Công tác này liên quan trực tiếp tới năng lực của bộ
phận thí nghiệm. Hiện nay, ngoài các công tác thí nghiệm thông thường như thí
nghiệm nghiệm thu, thí nghiệm định kỳ, thí nghiệm sau sửa chữa, bảo trì, bảo
dưỡng…thì các công nghệ thí nghiệm chẩn đoán cũng đang dần được áp dụng rộng rãi
và cho thấy một số hiệu quả nhất định.
Thí nghiệm chẩn đoán là các thí nghiệm không phá hủy có thể tiến hành trực
tiếp hoặc gián tiếp trên các thiết bị đang mang điện (on-line) hoặc không mang điện
(off-line) và mang tính chất dự báo. Nếu như các phương pháp thí nghiệm thông
thường chỉ cho phép kết luận thiết bị đủ hoặc không đủ điều kiện đóng điện vận hành,
thì các phương pháp thí nghiệm chẩn đoán sẽ cho phép đánh giá thiết bị một cách chi
tiết hơn, tổng quan hơn về tình trạng vận hành, mức độ già hóa của cách điện, giúp
phát hiện và dò tìm điểm yếu trên thiết bị để từ đó đề ra các phương thức vận hành, kế
hoạch sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng hợp lý góp phần ngăn ngừa sự cố một cách
hiệu quả.
2. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong xã hội hiện đại, điện được coi là nguồn năng lượng quan trọng nhất
không thể thiếu trong hầu hết các lĩnh vực hoạt động thường ngày. Để duy trì các hoạt
động này, chất lượng điện từ lưới điện cần phải ổn định nhất có thể để đáp ứng các yêu
cầu của khách hàng sử dụng điện. Đặc biệt ngày nay có rất nhiều nhà máy và tòa nhà
cần nguồn cung cấp năng lượng liên tục, ổn định và chi phí thiệt hại nếu xảy ra sự cố
mất điện là rất lớn. Vì vậy, việc giám sát và bảo vệ HTĐ là một trong những vấn đề

quan trọng cần được đặc biệt quan tâm.
Hiện nay, trên lưới điện tỉnh Khánh Hòa có hơn 11 trạm biến áp (TBA) 110kV,
gần 20 MBA 110kV với tổng dung lượng 592MVA, hơn 228km chiều dài đường dây
cáp ngầm trung thế, cùng 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 thì việc đầu tư
nguồn lưới điện, hoàn thiện sơ đồ, lắp đặt thêm nhiều thiết bị điện, ngầm hóa lưới điện
sẽ không ngừng tăng lên. Số lượng MBA và cáp ngầm trung thế trên địa bàn tỉnh
Khánh Hòa không những được lắp đặt phần lớn ở các khu vực đô thị mà còn lắp đặt tại


2

nhiều khu vực có tính chất hết sức 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 về độ
tin cậy và ổn định cung cấp điện như: khu căn cứ quân sự Cam Ranh, khu du lịch
Vinpearl Nha Trang, Nhà máy đóng tàu Hyundai Vinashin, Công ty Cổ phần Dệt may
Nha Trang,.v.v… Mặt khác, khi tiến hành công tác cải tạo, nâng cấp điện áp, một số
MBA và cáp ngầm lâu năm do chuyển cấp điện áp vận hành từ 15kV lên 22kV cũng
tiềm ẩn nguy cơ gây sự cố. Vì vậy, việc quản lý, kiểm soát chất lượng các MBA và
cáp ngầm đang vận hành trên lưới điện càng trở nên phức tạp. Các hạng mục thí
nghiệm MBA, cáp ngầm như kiểm tra tình trạng bên ngoài, đo cách điện là không đủ
để đánh giá tình trạng vận hành, thậm chí còn có thể gây ảnh hưởng xấu như trong
trường hợp thí nghiệm điện áp một chiều tăng cao (DC) đối với các MBA và cáp ngầm
đã vận hành lâu năm. Để có cơ sở chẩn đoán, đánh giá tình trạng cách điện của các
MBA và cáp ngầm mà không phải cắt điện gây ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp
điện thì việc thí nghiệm đo PD-online đối với các thiết bị trên là rất cần thiết nhằm
mục đích đảm bảo thiết bị điện hoạt động lâu dài, an toàn và tin cậy trong HTĐ. Chính
vì lẽ đó tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu giám sát phóng điện cục bộ trực tuyến đối
với MBA và cáp ngầm trên lưới điện tỉnh Khánh Hòa”
3. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

3.1. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài là đánh giá về đo lường, giải thích thuật toán và các ứng
dụng PD hiện có để theo dõi trực tuyến MBA 110kV và cáp ngầm trung thế từ góc độ
lý thuyết và thực tiễn. Từ đó đề ra các phương thức vận hành, kế hoạch sửa chữa, bảo
trì hợp lý, góp phần ngăn ngừa sự cố một cách hiệu quả.
3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Tìm hiểu tổng quan về thí nghiệm chẩn đoán sự cố các phần tử trên HTĐ, tập
trung vào công nghệ đo PD-online MBA 110kV và cáp ngầm trung thế.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành trên đối tượng là cáp ngầm trung thế và MBA
110kV thuộc lưới điện KHPC hiện đang QLVH.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về PD-online đối với MBA và cáp ngầm.
Ứng dụng thực tế công nghệ OMICRON vào việc đo và phân tích đánh giá hiện
tượng PD MBA 110kV tại TBA 110kV Bình Tân trên lưới điện KHPC QLVH.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Thu thập thông tin tổng quan về MBA 110kV, cáp ngầm trung thế và hiện
trạng vận hành, cung cấp điện thuộc KHPC.
- Tìm hiểu lý thuyết về phương pháp xác định hiện tượng PD:


3

+ Phương pháp truyền thống theo tiêu chuẩn IEC 60270 [4], hay phương pháp
đo điện cho phép đo PD một cách trực tiếp;
+ Phương pháp phi truyền thống xác định sự xuất hiện của PD một cách gián
tiếp thông qua các tín hiệu phát sinh từ hiện tượng PD như âm thanh (acoustic), ánh
sáng (optic), phản ứng hoá học (chemical), điện từ trường (HF/VHF/UHF).
- Ứng dụng công nghệ đo của hãng OMICRON để chẩn đoán phóng điện bên

trong MBA 110kV tại TBA 110kV Bình Tân do KHPC hiện đang quản lý vận hành
(QLVH). Từ đó đưa ra các nhận xét, đánh giá và kiến nghị.
6. KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN
Luận văn gồm 03 chương:
Chương 1: Lý thuyết về PD và các phương pháp đo PD.
Chương 2: Giám sát PD đối với MBA và cáp ngầm trên HTĐ.
Chương 3: Tổng quan về thực trạng MBA 110kV và cáp ngầm trung thế tại
KHPC. Ứng dụng thực tế công nghệ đo PD và thiết bị hỗ trợ của hãng OMICRON
trong chẩn đoán PD MBA 110kV tại TBA Bình Tân thuộc KHPC.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


4

CHƯƠNG 1
LÝ THUYẾT VỀ PD VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO PD
1.1. LÝ THUYẾT VỀ PD
1.1.1. Khái niệm về PD
Theo IEC 60270 [4], PD là hiện tượng phóng điện đánh thủng điện môi cục bộ
(bọc khí trong hệ thống cách điện rắn hoặc lỏng) dưới tác dụng của ứng suất điện áp
cao, nó chỉ cầu cục bộ, nối tắt một phần giữa các điện cực.
PD thường xảy ra tại các vị trí khiếm khuyết (bọc khí, nứt, gãy…) trong môi
trường cách điện khi điện trường đạt tới một giá trị nhất định. Mặc dù PD chỉ diễn ra
trong một phạm vi hẹp (cục bộ) với một cường độ yếu, nhưng khi đã phát sinh sẽ dần
phát triển và có thể dẫn tới phá hủy toàn bộ cách điện.
Với điện dung a tượng trưng
cho phần cách điện tốt (the
healthy
part
of

the
insulation), b tượng trưng
cho điện dung của điện môi
mắc nối tiếp với điện dung
của của bọc khí (hoặc lỗ
trống) c trong cách điện.
Va: điện áp đặt trên toàn bộ
cách điện.
Hình 1.1a. Mô hình mô phỏng mạch tương đương của PD
Với sơ đồ mô phỏng như Hình 1.1a, dạng sóng của PD như Hình 1.1b.

q

i(t )dt

Hình 1.1b. Dạng sóng của điện áp và dòng điện của PD
Hình 1.1. Mô hình mô phỏng mạch tương đương và dạng sóng của PD

(1.1)


5

Mô tả: Khi điện áp Va tăng, nếu giả thiết chưa có phóng điện trong bọc khí thì
điện áp Vc sẽ đi theo dạng sóng sin (đường nét đứt). Tuy nhiên, trong thực tế khi điện
áp Vc tăng đạt đến ngưỡng điện áp đánh thủng bọc khí (U+) thì xảy ra phóng điện. Khi
đó, điện áp giáng trên bọc khí giảm xuống đến giá trị V+ thì kênh phóng điện tắt. Xuất
phát tại vị trí này, Vc sẽ tiếp tục đi theo dạng sóng sin và tiếp quá trình phóng điện ở
bán kỳ âm.
Thông số đặc tính của PD thông thường được xác định bằng điện tích biểu kiến

(apparent charge) với đơn vị được tính là picô-Culong (pC), dòng PD (PD current)
hoặc dạng năng lượng PD (PD energy).
Bản chất PD là các xung tần số cao, thiết bị đo theo công thức (1.1) trong miền
thời gian cần có phổ tần số rộng (MHz).
Còn nếu để đo trong miền tần số, biến đổi Fourier của i(t):

F{i(t )}= i(t ).e
Khi cho = 0:

F (0)= i(t ).e

j t

dt

j

dt

F( )

F( ) q

(1.2)

(1.3)

Đối với các thiết bị điện cao áp thì lớp cách điện có một vai trò vô cùng quan
trọng. Phần lớn sự cố thiết bị đều có nguồn gốc từ lớp cách điện bị suy yếu hoặc hư
hỏng, mà nguyên nhân sâu xa bắt nguồn từ hiện tượng PD xảy ra trong thời gian dài.

Do không thể chế tạo được các vật liệu cách điện 100% tinh khiết, thêm vào đó là các
yếu tố khó kiểm soát như tay nghề thi công, ảnh hưởng của môi trường làm việc... nên
hiện tượng PD luôn tồn tại, gắn liền đến hết vòng đời của thiết bị điện và không thể bị
loại trừ hoàn toàn ra khỏi hệ thống. Chính vì vậy, việc phát hiện và giám sát hiện
tượng này đóng vai trò hết sức quan trọng trong công tác dự báo, phòng ngừa sự cố.
Các dạng PD cơ bản bao gồm phóng điện bên trong cách điện, phóng điện bề mặt,
phóng điện vầng quang và hiện tượng cây điện.

a - phóng điện bên trong;
c- phóng điện vầng quang;
b- phóng điện bề mặt;
d- hiện tượng cây điện.
Hình 1.2. Các dạng PD


6

Hình 1.3. Những hình ảnh về PD trong vật liệu cách điện
1.1.2. Ảnh hưởng của PD trong hệ thống cách điện
Ảnh hưởng của PD bên trong thiết bị điện nói chung và trong cáp điện nói riêng
là rất nghiêm trọng, có thể dẫn đến phá hủy hoàn toàn hệ thống cách điện hay thiết bị
điện. Ngoài ra, ảnh hưởng của PD trong điện môi rắn là hình thành nên nhiều nhánh
phóng điện dẫn đến việc xuất hiện những kênh phóng điện, quá trình này gọi là cây
điện. Quá trình phóng điện lặp đi lặp lại sẽ dẫn đến sự hư hỏng về cơ khí và phá hủy
tính chất hóa học của vật liệu cách điện. Hư hỏng được gây ra bởi năng lượng bị tiêu
tán do những điện tích và ion năng lượng cao. Sự biến đổi hóa học của điện môi cũng
có khuynh hướng làm gia tăng tính dẫn điện của điện môi. Sự gia tăng ứng suất điện
trong các khe hở càng làm đẩy nhanh hơn tiến trình phá hủy cách điện.
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO PD
1.2.1. Giới thiệu

Hình 1.4. Phá hủy cách điện do PD


7

Điện năng ngày càng chiếm vai trò quan trọng trong xã hội hiện đại. Để các
thiết bị sử dụng điện làm việc hiệu quả, độ tin cậy và chất lượng điện lưới cần được
đảm bảo nhằm đáp ứng các nhu cầu của thiết bị. Do đó việc sử dụng các hệ thống
giám sát và bảo vệ phù hợp là một trong những vấn đề cần quan tâm nhất. So với các
phương pháp bảo vệ trong HTĐ, phân tích PD là một trong những giải pháp triển vọng
trong giám sát và phát hiện các sự cố tiềm ẩn trong hệ thống trước khi nó xảy ra. Nhờ
vào sự phát triển của các lĩnh vực kỹ thuật khác như điện tử viễn thông, khoa học máy
tính và xử lý tín hiệu, bảo vệ hệ thống ngày càng dễ tiếp cận hơn, hiệu quả hơn và có
độ nhạy cao. Phân tích PD có khả năng tìm ra các dấu hiệu tiềm tàng của sự cố trong
hệ thống bằng cách cơ bản và đơn giản nhất.
Với tiêu chuẩn IEC 60270 (High voltage test techniques - Partial discharge
measurements: Phương pháp thí nghiệm cao áp-đo PD) và các tiêu chuẩn liên quan
đến PD khác, phương pháp đo PD và hiệu chuẩn được thiết lập với hướng dẫn chi tiết.
Do không thể đo trực tiếp PD, phương pháp truyền thống (conventional) được sử dụng
với tên gọi đo điện tích biểu kiến (apparent charge). Trong khi phương pháp cổ điển
chỉ đo sau mỗi lần sự cố hoặc giám sát định kỳ riêng rẽ, phương pháp hiện đại phụ
thuộc phần lớn vào sự thay đổi tương đối của các thông số quan trọng trong dải thời
gian hoặc tần số. Do đó, việc bảo dưỡng thiết bị theo tình trạng thực tế thiết bị
(Condition Based Maintenance - CBM) được coi là một công cụ hữu ích cho giám sát
theo thời gian thực các thành phần trong HTĐ. Để thực hiện giám sát on-line PD, hệ
số nhiễu tín hiệu là thông số quyết định có xảy ra PD hay không. Đó là lý do các
phương pháp phi truyền thống (unconventional) để phát hiện hiện tượng điện từ nhờ
vào HF (High Frequency), VHF (Very High Frequency), UHF (Ultra High Frequency)
và sóng âm (AE: Acoustic Emission) được phát triển để giám sát on-site (tại hiện

trường) và on-line (trực tuyến) PD được quy định bởi tiêu chuẩn IEC 62478 (2016)[5].
1.2.2. Hệ thống đo PD truyền thống (conventional) (IEC 60270)
Đo PD truyền thống đề cập tới phương pháp đo PD theo tiêu chuẩn IEC 60270
[4], tức là đo điện tích biểu kiến cảm ứng trong mạch đo. Điện tích biểu kiến q của
xung PD là điện tích nếu đưa vào trong một thời gian ngắn giữa các điểm nối của thiết
bị được thí nghiệm trong một mạch đo cụ thể, sẽ cho cùng một giá trị đọc trên thiết bị
đo như xung dòng điện PD của bản thân nó. Đơn vị đo thường là pC.
Do không thể đo PD trực tiếp, phương pháp này sử dụng các mạch đo tương
đương. Mặc dù điện tích biểu kiến đo được bởi tổng trở đo (measuring impedance)
khó có quan hệ chính xác tuyệt đối với phóng điện thực bên trong đối tượng thử, sự
tăng tuyến tính của điện tích biểu kiến đồng nghĩa với xảy ra PD với biên độ cao hơn,
từ đó đánh giá được mức độ nguy hiểm của hiện tượng PD. Tiêu chuẩn IEC 60270
cũng đề cập tới xác định mạch đo, các đại lượng đo, quy định hiệu chuẩn. Phương
pháp này đã được sử dụng rộng rãi tại on-site, trong phòng thí nghiệm.


8

Cơ sở lý thuyết của phép đo điện tích biểu kiến:
Để hiểu rõ về cơ chế đo theo IEC 60270, cơ sở vật lý của hệ thống đo cần được
phân tích trước. Như đã đề cập, việc đo trực tiếp giá trị điện tích PD là không thể thực
hiện được do không thể tiếp cận đến nguồn PD bên trong thiết bị được thử. Do đó, chỉ
có điện áp quá độ rơi trên đầu cực thiết bị được thử là có thể phát hiện được. Sơ đồ
đơn giản tương đương gồm các tụ được gọi là mô hình a-b-c và mạch đo thể hiện trên
hình sau:
Ca: Điện dung của thiết bị được thử không bị ảnh
hưởng bởi PD.
Cb: Điện dung rò (stray capacitance) của nguồn PD.
Cc: Điện dung trong (internal capacitance) của nguồn
PD.

Hình 1.5. Mô hình tụ a-b-c và cơ chế đo
Như quan sát trên sơ đồ, ba giá trị điện dung đại diện cho điện dung của hệ
thống cách điện, điện dung nối tiếp của PD xảy ra, và điện dung của PD tương ứng.
Thông thường, Cb<hàm ý một thực tế là điện tích biểu kiến hoặc đo được là một phần nhỏ của phóng điện
thực tế xảy ra trong thiết bị theo một hệ số tỷ lệ điện dung, Cb/Ca <<1. Do đó điện tích
đo được với tổng trở đo nhỏ hơn so với phóng điện thực do sự suy giảm trên đường lan
truyền phụ thuộc vào thiết bị được thử và cấu trúc cách điện.
Việc đo điện tích biểu kiến dựa trên mạch tương đương như Hình 1.6.
Ca: Điện dung tượng trưng của thiết
bị được thử
Cb: Điện dung rò của nguồn PD
Cc: Điện dung trong của nguồn PD
Cm & Rm: Tụ đo & điện trở đo
GS: Dao nối đất
Sg: Khe hở phóng điện
Th & T1: Đầu cực cao áp và hạ áp
của thiết bị được thử
U1: Điện áp thử
U2: Điện áp rơi trên nguồn PD
U3: Điện áp rơi trên Rm
Hình 1.6. Mạch tương đương của phép đo điện tích biểu kiến


9

Điện tích biểu kiến có thể được đo bằng cách nối tổng trở đo với thiết bị được
thử theo IEC 60270. Dẫn giải toán học được thể hiện dưới đây để tính toán qC (điện
tích gây ra bởi PD do điện dung bên trong Cc). Trước hết, điện áp quá độ chạy qua
thiết bị đo được tính:

U 3 U1 *

Ca
(Ca Cm )

(1.4)

Đơn giản hóa công thức với lưu ý rằng Cm>>Ca, ta có:

U3 * Cm

U1 * Ca

qa

(1.5)

Do Cb << Ca, công thức tính có thể biểu diễn như sau:

qa

U1 * Ca

U 2 * Cb

(1.6)

Nhân cả 2 vế với Ca/Ca, ta có:

qa

U 2 *Ca *Cb

Ca

qc *

Cb
Ca

(1.7)

Từ công thức thu được có thể thấy rằng, phóng điện xảy ra tại Cc sẽ gây ra một
điện áp rơi U1 chạy qua Cb tới Ca theo tỉ lệ Cb/Ca. Do đó điện tích đo được chỉ là một
phần nhỏ với điện tích thực (qc) tại điểm phóng điện do Cb/Ca<<1.
Cũng lưu ý rằng, điện tích đo được qa tỉ lệ gián tiếp với điện dung của thiết bị
được thử. Do đó, với một giá trị cho trước của điện tích thực qc, biên độ của điện tích
biểu kiến đo được sẽ giảm nếu điện dung của thiết bị được thử Ca tăng. Điều đó nghĩa
là, điện tích biểu kiến không đo trực tiếp cường độ PD và do đó không phải là chỉ tiêu
duy nhất biểu hiện tình trạng cách điện của thiết bị cao áp.
Sơ đồ đo PD theo IEC 60270 [4]:
Có 2 sơ đồ đo cơ bản phụ thuộc vào cách nối tổng trở đo:

Hình 1.7. Sơ đồ đo Coupling device CD mắc nối tiếp với coupling capacitor


10

Hình 1.8. Sơ đồ đo Coupling device CD mắc nối tiếp với thiết bị thử
Trong đó:

U~ : high-voltage supply (nguồn cao áp)
Zmi: input impedance of measuring system (tổng trở đo)
CC: connecting cable (cáp nối)
OL: optical link (cáp quang)
Ca: test object (thiết bị được thử)
Ck: coupling capacitor
CD: coupling device
MI: measuring instrument (thiết bị đo)
Z: filter (thiết bị lọc cao áp)
Sơ đồ hình 1.8 giúp làm tăng độ nhạy của tín hiệu PD được phát hiện do mắc
nối tiếp với tiếp địa của thiết bị được thử nhưng làm tăng nguy cơ phá hỏng tổng trở
đo do dòng điện lớn chạy qua nó. Ngoài ra sơ đồ này cần phải tách tiếp địa của thiết bị
được thử - điều chỉ làm được trong một số trường hợp đặc biệt trong thực tế. Do đó sơ
đồ Hình 1.7 thường được sử dụng rộng rãi hơn.
Theo IEC 60270 [4], coupling device bao gồm tổng trở đo, bộ lọc tín hiệu, bảo
vệ điện áp cao… Tổng trở đo là thành phần chính để đưa ra xung điện áp đầu ra, được
biến đổi từ tín hiệu PD ở đầu vào. Bộ lọc tín hiệu làm giảm ảnh hưởng của nhiễu gây
ra bởi điện áp thử. Bảo vệ điện áp cao ngăn ngừa hư hại do quá điện áp có thể xảy ra
do thiết bị được thử bị hư hỏng. Cấu hình sơ đồ chi tiết như hình 1.9.
Tiêu chuẩn IEC 60270 cũng quy định yêu cầu về các thiết bị cao áp sử dụng
trong mạch đo để đảm bảo chất lượng kết quả đo. Cụ thể, nguồn cao áp cần đảm bảo
phát với mức độ nhiễu đủ thấp để từng biên độ PD riêng biệt có thể đo được ở từng
điện áp yêu cầu trước. Ngoài ra với nguồn có nhiễu cao nên sử dụng một bộ lọc cao áp
để làm giảm nhiễu. Để đảm bảo độ nhạy của hệ thống đo, Coupling capacitor phải tuân


11

theo điều kiện Ck>>Ca, với giá trị chấp nhận được thường là Ck ~ 1nF hoặc cao hơn.
Chi tiết vấn đề độ nhạy, nhiễu có thể tham khảo Clause 9 (Measuring uncertainty and

sensitivity) và Clause 10 (Disturbances) của tiêu chuẩn IEC 60270 [4].
Ck: Coupling Capacitance
Ca: Test object virtual capacitance
Rm: Measuring resistor
Lm: Shunt inductor
Cm: Measuring capacitor

Hình 1.9. Sơ đồ bảo vệ điện áp cao cho thiết bị thử
Hiệu chuẩn (Calibration):
Quy định hiệu chuẩn được khuyến cáo bởi IEC 60270 như hình 1.10.

Hình 1.10. Sơ đồ hiệu chuẩn 1 hệ thống đo PD
Ý tưởng cơ bản để hiệu chuẩn 1 hệ thống đo PD là đưa vào 1 xung cho trước có
thể đo được bởi coupling device, từ đó rút ra 1 tỉ lệ của hệ thống đo để xác định biên
độ PD thực và cuối cùng tính toán hệ số hiệu chuẩn (k) là tỉ số giữa điện tích biểu kiến
đo được (qa) và giá trị đọc của thiết bị đo PD (R0). Quan hệ của điện dung nối tiếp của
calibrator (C0), thiết bị được thử (Ca) và coupling capacitor (Ck) được biểu diễn theo
IEC 60270 như sau:

C0

0.1*(Ca

Ck )

(1.8)

Thiết bị hiệu chuẩn sẽ đưa vào 1 xung cho trước (q0= C0xU0) với một vài chu
kỳ thời gian được nối gần vào coupling device. Điều này cũng đảm bảo đấu nối của cả
hệ thống. Công thức sau đây giải thích đơn giản cách tính hệ số hiệu chuẩn:

12

qa

q0 * k / R0

(1.9)

Hệ thống đo PD truyền thống:
IEC 60270 được xem như một phương pháp hiệu quả đã được chứng minh để
thực hiện các phép đo PD bởi nhiều chuyên gia, người sử dụng và trong lĩnh vực học
thuật. Do việc đo PD theo tiêu chuẩn IEC 60270 với các điểm mạnh bởi kinh nghiệm
được tích lũy, tài liệu tham khảo và thực tiễn nhằm phát hiện PD trong thiết bị điện
lực, nó được ứng dụng với tất cả các loại thiết bị điện. Phiên bản thứ 3 của IEC 60270
[4] giới thiệu các thông tin chi tiết từ coupling device tới cách thức hiệu chuẩn như
được đề cập ở trên.
Một số giới hạn cơ bản của phương pháp đo truyền thống là: sai số tích hợp
trong trường hợp không tuyến tính, khả năng xếp chồng sai số, giới hạn hiệu chuẩn, và
không xác định được sự suy giảm của tín hiệu PD từ nguồn tới cảm biến. Những vấn
đề này có thể làm giảm độ chính xác của hệ thống đo.
Mặc dù phương pháp này bị ảnh hưởng bởi nhiễu và một số yếu tố khác, lợi ích
lớn nhất so với các phương pháp đo PD phi truyền thống khác là khả năng xác định
biên độ của đại lượng PD. Do đó, tiêu chuẩn IEC 60270 được sử dụng rộng rãi như
một ứng dụng để thí nghiệm các thiết bị điện lực mới, thí nghiệm xuất xưởng trước khi
đưa vào vận hành, đo tại hiện trường, và thử tại phòng thí nghiệm khi kiểm tra
định kỳ.
1.2.3. Hệ thống đo PD phi truyền thống (unconventional)
Bên cạnh phương pháp đo PD truyền thống, nhiều phương pháp đo PD khác đã

được phát triển, bao gồm điện (electrical - HF/VHF/UHF), âm thanh (acoustic), quang
(optical), hóa học (chemical). Một vài phương pháp (Electrical/Acoustic) đã được tiêu
chuẩn hóa bởi IEC 62478 (2016). Các phương pháp này do có đặc tính đo tốt hơn, đặc
biệt là hệ số nhiễu tín hiệu nên phù hợp với đo thiết bị điện tại on-site và on-line, nơi
bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiễu đến tín hiệu đo. Đặc biệt là phương pháp đo sóng điện từ
và sóng âm được sử dụng rộng rãi trong thực tế do 2 phương pháp này cung cấp đủ
thông tin liên quan tới sự tồn tại của PD và khả năng định vị gần như tất cả các thiết bị
trong HTĐ.
Bảng 1.1. Khả năng đo PD on-line trên các thiết bị điện lực
Máy điện
Cable
MBA
GIS
quay
Âm thanh (Acoustic)
∆
O
O
O
Điện từ (Electromagnetic)
O
O
O
O
Quang (Optical)
Hóa học (Chemical)
O
(O = Good, ∆ = OK, - = NO)

13

Do phần lớn nhiễu khi đo PD on-site và on-line là dải tần số thấp nên việc đo ở
dải tần cao hơn với HF/VHF/UHF cho kết quả tốt hơn về hệ số nhiễu tín hiệu. Được
hỗ trợ bởi tiêu chuẩn IEC 62478 [5], phương pháp đo PD phi truyền thống sẽ được sử
dụng rộng rãi và thống nhất hơn. Nhược điểm chính của phương pháp phi truyền thống
là phương pháp đo phụ thuộc vào từng thiết bị được thử khác nhau. Do đó hệ thống đo
được tất cả các thiết bị điện cao áp sẽ đắt hơn so với phương pháp truyền thống. Ngoài
ra, phần lớn phương pháp đo phi truyền thống không có khả năng hiệu chuẩn để đưa ra
biên độ của đại lượng PD sự cố, nên không thể đưa ra quyết định xử lí phù hợp (đạt
hay không đạt).

Hình 1.11. Các phương pháp đo PD phi truyền thống
1.2.4. Tương quan giữa phương pháp truyền thống và phi truyền thống
Về cơ bản, hệ thống đo PD theo IEC 60270 và phương pháp phi truyền thống đo
các đại lượng khác nhau: điện tích biểu kiến và sóng điện từ hoặc dạng khác, mặc dù
đều xuất phát từ một nguồn PD.
Bảng 1.2. Bảng so sánh phương pháp đo truyền thống và phi truyền thống
Nội dung

Truyền thống - conventional

Tiêu chuẩn
Kiểu sensor

IEC 60270
Tổng trở đo (sensor cũng có
thể là capacitive, inductiveHFCT hoặc Rogowski coil)

Dải tần số

Wide (30-500kHz)/ ∆f=100400kHz

Phi truyền thống unconventional
IEC 62478 (2016)
Electric sensors
Acoustic sensors
Optical sensors
Chemical sensors
HF (3MHz – 30MHz)
VHF (30MHz – 300MHz)