Phân tích khí hòa tan dầu MBA

Phân tích khí hòa tan dầu MBA

Máy biến áp lực là thiết bị quan trọng nhất của trạm biến áp trong hệ thống điện. Độ tin cậy trọng vận hành của việc truyền tải và phân phối điện có được nhờ sự bảo dưỡng và vận hành đúng của máy biến áp lực. Các thông số thường được sử dụng để đánh giá tình trạng sức khỏe của máy biến áp lực là:

  • Phân tích khí hòa tan trong dầu (Dissolved Gas Analysis – DGA),
  • Phân tích chất lượng dầu (Oil Quality Analysis – OQA)
  • Phân tích hàm lượng furaldehit trong dầu (content of furfuraldehydes – FFA).

Thông số hiện nay cho phép để giám sát trực tuyến đơn giản cho máy biến áp trong vận hành là DGA. Mặc dù hầu hết phân tích DGA được thực hiện liên tục trong phòng thí nghiệm, xu hướng là giám sát trực tuyến DGA, từ đó cho phép phát hiện hoặc chẩn đoán sự cố toàn bộ vòng đời của máy biến áp lực.

Bài nghiên cứu này để đánh giá các thiết bị giám sát DGA, một khí hay nhiều khí, các thông số quan trọng nhất của thiết bị, độ chính xác, độ tái lặp và dải đo, kiểu lắp đặt, lắp ở van hoặc vòng kín, và số đầu vào /đầu ra tương tự. Bài xem xét này chỉ ra sự khác nhau giữa các thiết bị giám sát DGA chính hiện có và mục đích giúp cho việc lựa chọn thiết bị giám sát DGA phù hợp theo nhu cầu của từng trường hợp.

  1. Giới thiệu

Các tài sản quan trọng và đắt tiền trong mạng lưới truyền tải và phân phối điện là máy biến áp lực, vì thế phải có chiến lược thực hiện bảo dưỡng từ lúc đưa vào vận hành đến lúc đưa ra bảo dưỡng để đảm bảo mức độ tin cậy theo tuổi thọ vận hành của máy biến áp.

Theo [1,2,3], chiến lược bảo dưỡng các tài sản khác nhau trong cùng một trạm phụ thuộc vào điều kiện và thông tin sẵn có của các thành phần chính và thành phần phụ của thiết bị trạm biến áp, như hình 1. Xu hướng chiến lược bảo dưỡng hiện nay cho các thiết bị trạm biến áp là duy trì bảo trì dự đoán trên cơ sở các triệu chứng, hiểu rằng các công cụ chuẩn đoán không dùng để đánh giá thời gian vận hành còn lại nhưng có thể được sử dụng để đánh giá mức độ suy giảm trong tương lai của thiết bị.

Trong chiến lược bảo dưỡng dự đoán, quản lý tuổi thọ của các thiết bị cao áp được thực hiện đến cùng, với mục đích để quản lý rủi ro của các thiết bị của trạm biến áp. Để thực hiện quản lý tuổi thọ của máy biến áp, điều cần thiết để có tất cả các dữ liệu có thể theo tuổi thọ của máy biến áp có thể lấy được qua chương trình bảo dưỡng theo tình trạng (CBM – Condition-based maintenace) và qua công nghệ giám sát liên tục trực tuyến.

Theo hướng dẫn quản lý rủi ro [13], rủi ro được định nghĩa như “ảnh hưởng của độ không đảm bảo đo trên đối tượng”, vì vậy quản lý rủi ro của tài sản có mục đích để đánh giá, thiết lập và bảo vệ quá trình vận hành chính xác của thiết bị trong suốt dòng đời. Rủi ro của tài sản được thể hiện bởi chỉ số rủi ro. Chỉ số rủi ro là hàm số của xác suất sự cố và hậu quả của sự cố. Xác suất của sự cố tham chiếu theo chỉ số sức khỏe của thiết bị, trong khi hậu quả sự cố đánh giá và xác định rõ hậu quả của sự kiện sự cố.

  1. Chỉ số sức khỏe của máy biến áp lực

Các nhà khai tác vận hành mạng lưới phân phối GB (DNO) đã tạo ra một phương pháp chỉ số tài sản lưới điện nhằm mục đích tạo ra khung hình chung của các định nghĩa, các nguyên lý và các phương pháp để tính toán chỉ số sức khỏe (HI). Báo cáo này được thông qua bởi tất cả các nhà khai thác vận hành lưới phân phối GB DNO.

Từ [14], nó đã được quan sát thấy rằng nhiều thông số được sử dụng trong tính toán chỉ số sức khỏe máy biến áp hơn việc tính toán chỉ số sức khỏe cho các thiết bị khác; Vì lý do này, nó là cần thiết để thiết lập thứ tự quan trọng của các thông số được sử dụng. Tất cả các tiêu chí điều kiện có thể được sử dụng để tính toán chỉ số sức khỏe máy biến áp được hiện thị trong Bảng 1. Hình 2 nhằm mục địch hiện thị vị trí của các thông số, được đo cho việc tính toán chỉ số sức khỏe của Máy biến áp.

TT

Chỉ tiêu trạng thái

TT

Chỉ tiêu trạng thái

1

Phân tích khí hòa tan

13

Sự ăn mòn thân máy

2

Lịch sử tải

14

Thiết bị làm mát

3

Hệ số công suất

15

Sự ăn mòn thùng dầu

4

Hồng ngoại

16

Cơ sở

5

Chất lượng dầu

17

Nối đất

6

Tình trạng tổng thể

18

Gioăng làm kín

7

Hàm lượng Furan

19

Đầu nối

8

Tỷ số biến

20

Rò rỉ dầu

9

Điện kháng rò

21

Mức dầu

10

Điện trở cuộn dây

22

Khí hòa tan trong dầu của LTC

11

Cách điện mạch từ - đất

23

Chất lượng dầu của LTC

12

Tình trạng sứ

24

Điều kiện chung OLTC

Trong một nghiên cứu trước đó, các thông số được sử dụng trong các phương trình hoặc thuật toán có tầm quan trọng khác nhau. Tần quan trọng khác nhau, các phương trình và các thuật toán giữa các nghiên cứu đã được thảo luận trong [32] và đánh giá này giả sử rằng các phán đoán chủ quan của các yếu tố liên quan dẫn đến giá trị sức khỏe cuối cùng khác nhau. Máy biến áp, chủ yếu trên 30-40 MVA được thiết kế tùy chỉnh, do đó việc tính toán chỉ số sức khỏe HI, nó là cần thiết để chú ý đến sự khác nhau của máy biến áp trong các giới hạn và tầm quan trọng để được áp dụng trong các phương trình và thuật toán.

Do đó, cách tốt nhất để tính toán chỉ số sức khỏe máy biến áp là luôn luôn biết nhiều thông số nhất có thể (Table 1); tuy nhiên, mặc dù tất cả các thông số là quan trọng, chúng thường có một phần ko biết, khó để thu thập hoặc khó để tự động kết hợp vào trong chương trình máy tính. Ví dụ, ảnh nhiệt của máy biến áp không thể dễ dàng đưa vào chương trình máy tính để tính toán chỉ số sức khỏe HI. Bởi vì một chuyên gia là cần thiết để giải thích ảnh nhiệt dùng để tính toán chỉ số sức khỏe máy biến áp HI chậm hơn.

Vì vậy, các thông số hầu hết được sử dụng và quan trọng nhất cho tính toán chỉ số sức khỏe máy biến là phân tích khí hòa tan trong dầu (DGA), phân tích chất lượng dầu (OAQ) và hàm lượng Furfuraldehydes (FFA).

  • DGA: Phương pháp DGA đo hàm lượng khí trong dầu được tạo ra bởi quá trình phân hủy cách điện, xảy ra khi máy biến áp có sự cố. Tùy thuộc kiểu sự cố, các kiểu khác nhau của quá trình phân hủy có thể xảy ra. Khi khiếm khuyết điện và nhiệt xảy ra trong dầu máy biến áp, chúng sinh ra các khí cháy, ví dụ hydrogen (H2), ethylene (C2H4), acetylen (C2H2), methane (CH4) và ethane (C2H6). Khi sự phân hủy xảy ra trong cách điện giấy xenlu lô, sinh ra các khí carbon monoxide (CO) và carbon dioxide (CO2) và những khí này chỉ thị một sự cố nhiệt. Tùy thuộc hàm lượng khí đo được, kiểu của sự cố có thể được nhận biết bằng cách sử dụng phương pháp giải thích được thu thập trong IEEE và IEC.
  • OQA: Phân tích chất lượng dầu bao gồm việc kết hợp thí nghiệm điện, vật lý và hóa học. Danh mục của tất cả các phép thử có thể được thực hiện trên dầu máy biến áp được chỉ ra trong tiêu chuẩn IEEE C57.106. Quan trọng nhất và phổ biến là điện áp đánh thủng điện môi (BDV), hàm lượng nước, hệ số công suất, sức căng bề mặt (IFT-interfacial tension), độ acid và màu sắc. Kết quả của những phép thí nghiệm này được sử dụng để ngăn chặn sự cố mới bắt đầu và để đánh giá quá trình bảo dưỡng ngăn ngừa, ví dụ thay thế hoặc khôi phục dầu máy biến áp. Mặc dù sử dụng những phép thí nghiệm này là khác nhau và mức độ khác nhau khi tính toán HI, phụ thuộc vào sự nghiên cứu.
  • FFA: Hàm lượng của FFA trong dầu máy biến áp chỉ ra quá trình phân hủy của nguyên liệu giấy xenlulo tạo thành cách điện rắn của máy biến áp. Thành phần furanic vẫn bám trên giấy, trong khi một phần nhỏ được hòa tan trong dầu. Sự có mặt trong dầu được sử dụng để chuẩn đoán thiết bị trong vận hành như một thông tin bổ sung cho DGA. Mặc dù hàm lượng của FFA trong dầu máy biến áp là một thông số rất quan trọng trong tính toán của HI, không có khuyển cáo cho việc diễn giải kết quả trong tiêu chuẩn, như chỉ thị bởi, vì vậy, trong mỗi tài liệu nghiên cứu giá trị giới hạn là khác nhau được lấy trong tính toán HI.

(Continuous...)


Tin tức liên quan

HL GLOBAL