Bản tin Hội Điện lực miền Nam: Số 15/2016

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bản tin Hội Điện lực miền Nam: Số 15/2016 trình bày các nội dung chính sau: Mất căn bằng trong hệ thống điện, tổng quan về máy biến áp Amorphous, lượng của máy biến áp, máy phát điện gió, tính năng của 3 loại đèn chiếu sáng,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bản tin Hội Điện lực miền Nam: Số 15/2016

SỐ 15 (04 -2016)
Chịu trách nhiệm xuất bản: Hồ Quang Ái Chủ tịch Hội Điện lực miền Nam Mục lục Trưởng Ban biên tập: TRẦN TRỌNG QUYẾT MỪNG THƯỢNG THỌ ANH HAI LƯU.................................................................... 1 Phó Chủ tịch thường trực MẤT CĂN BẰNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN (HTĐ).............................................. 3 Phó Trưởng Ban Biên tập LÊ XUÂN THÁI ‘CHỈ SỐ SỨC KHỎE’ MÁY BIẾN ÁP LỰC........................................................... 11 Chịu trách nhiệm về nội dung TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP AMORPHOUS.................................................. 17 NGUYỄN TẤN NGHIỆP Phó Chủ tịch kiêm Tổng thư ký HỘI THẢO PHỔ BIẾN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA VỀ HIỆU SUẤT NĂNG Ban Biên tập LƯỢNG CỦA MÁY BIẾN ÁP.................................................................................. 19 BÙI NGỌC THƯ NGUYỄN BỘI KHUÊ NGUYỄN VĂN LIÊM 37 CÁN BỘ EVN SPC NHẬN BẰNG THẠC SỸ QUẢN TRỊ KINH DOANH NGUYỄN HỮU PHÚC QUÁCH LÂM HƯNG QUỐC TẾ PGSM..................................................................................................... 20 VÕ THANH ĐỒNG PHẠM MINH TIẾN MỘT VÀI SUY NGHĨ KHI THỰC HiỆN TIẾT KIỆM ĐIỆN..................................... 22 TRẦN THỊ MỸ NGỌC ẢNH HƯỞNG CỦA SÉT ĐẾN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN....................................... 23 Trụ sở toà soạn Số 72 Hai Bà Trưng, Lễ ra mắt các Trung tâm Thí nghiệm điện Phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM Điện thoại: 08-35210484; khu vực Tây Nam bộ........................................................................................ 26 Fax: 08-35210485 PHÁT MINH MỚI TRÊN Giấy phép xuất bản số 31/GP-XBBT, ngày 08/06/2015 của Cục Báo chí - Bộ Thông tin & MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ............................................................................................. 28 Truyền thông In tại Công ty CPTM In Phương Nam TÍNH NĂNG CỦA 3 LOẠI ĐÈN CHIẾU SÁNG...................................................... 29 160/7 Đội Cung, Q.11, TP.HCM Ảnh bìa: 1. Thi công xây dựng lưới điện trên đảo Phú Quốc CHUYỆN VUI........................................................................................................... 31 2. Công nhân Điện lực xây dựng đường dây điện GIẢI ĐÁP ĐỐ VUI KỲ TRƯỚC............................................................................... 32
MỪNG THƯỢNG THỌ ANH HAI LƯU t s . T r ầ n T r ọ ng Q u y ế t Phó chủ tịch Hội ĐLMN Thưa Anh Hai, Thưa Chị Hai & bà con Cô, Bác cùng các cháu trong Gia đình, Thưa các đ/c Lãnh đạo Tổng công ty Điện lực miền Nam, Thưa tất cả các đ / c và các bạn. Chú Trần Trọng Quyết (người đứng thứ 3 từ phải sang) cùng Lãnh đạo EVN SPC chụp ảnh với vợ chồng bác Hai Lưu Thật vinh dự cho tôi khi được mừng anh Hai Đại thọ 100 tuổi”. huyện Đội phó huyện Mộc Hóa và thay mặt cho những người em, người sau đó là Phó ban Công sự tỉnh đội bạn, người đồng chí, đồng nghiệp và Mừng anh Bùi văn Lưu thượng Đồng Tháp; những người thân thiết của Anh Hai, thọ 90 và mừng Anh nhận huy hiệu phát biểu đôi lời nhân ngày Lễ mừng 70 năm tuổi Đảng - Người mà chúng - Năm 1954, Anh tập kết ra Bắc và Thượng thọ 90 và mừng nhận huy ta hay gọi thân thương là bác Hai, chú công tác, học tập tại Sư đoàn 330 cho hiệu 70 năm tuổi Đảng của anh Hai. hai, anh Hai… xin cho phép tôi được đến năm 1958; ôn lại đôi điều để biết anh Hai đã lớn Thưa các đ/c & các bạn, Cách đây lên từ đâu, đã làm gì và tại sao lại gắn - Từ năm 1958 đến 1978, tròn 20 năm đúng 10 năm, cũng tại nơi đây, lúc đó bó với Ngành Điện của chúng ta. Anh công tác tại Vụ Tổ chức Cán bộ là hội trường của Công ty Điện lực 2, - Bộ Công nghiệp nặng và sau đó là chúng ta đã tổ chức Lễ mừng Thượng Các bạn thân mến, anh Hai quê ở Vụ trưởng Vụ Tổ chức cán bộ thuộc thọ anh Hai tròn 80 tuổi. Thay mặt cho xã Tân An, huyện Mộc Hóa, tỉnh Long Bộ Điện Than. Nhiều đ/c trong ngành những người tham dự, tôi có nói rằng: An. Tháng 3 năm 1944, lúc 18 tuổi, Điện, trong đó có tôi, vẫn còn lưu lại “Chắc chắn mười năm sau chúng ta lại Anh đã tham gia cách mạng, Tháng làm kỷ niệm, những tờ Quyết định sẽ tổ chức mừng anh Hai tròn tuổi 90 10/1946, Anh đã được kết nạp vào đề bạt, bổ nhiệm, lên lương, thuyên tại đây”. Hôm nay, xin được thay mặt Đảng Cộng sản Việt Nam: chuyển công tác... với chữ ký của Vụ các đ/c & các bạn cho tôi được ước trưởng Bùi Văn Lưu; - Từ tháng 8/1945 đến tháng 10/1954, vọng rằng: “Mười năm sau chúng ta 9 năm Anh tham gia kháng chiến - Từ năm 1978 đến 1995, Anh là Giám lại gặp nhau cũng tại nơi này để chúc chống Pháp ở Tân An, năm 1949 làm đốc Công ty Điện lực miền Nam, tiền bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  1
thân của Công ty Điện lực 2 và nay chờn ngày có ngày không… phải xanh là Tổng Công ty Điện lực miền Nam. Và chính trong giai đoạn cực kỳ Lẽ nào vay mà không có trả Nhiều khóa liền là Thành ủy viên cam go đó, “Lửa thử vàng, gian nan Sống là cho, đâu phải nhận riêng Đảng bộ TP. Hồ Chí Minh; thử sức”, anh Hai là người cầm lái đầy mình. dũng khí và giàu nghị lực để đưa con - Tháng 5/1995, Anh nghỉ chế độ và Đúng “của cho là của để dành”. Nhân tàu Điện lực vượt qua ghềnh thác, đặt chính thức nghỉ hưu ở tuổi 70 vào quả là như vậy. những viên gạch nền móng đầu tiên tháng 3/1996. cho ngành Điện miền Nam. Thưa các đ/c và các bạn, chúng Vì những đóng góp xuất sắc, Anh được Đảng & Chính phủ tặng thưởng Công lao của anh Hai là đáng kể, tôi vẫn thường nói với nhau, Công ty nhiều danh hiệu cao quý: đáng trân trọng. Anh đã để lại những Điện lực 2/Tổng công ty Điện lực miền dấu ấn khó quên trong những công Nam là cái nôi nghĩa tình đối với anh - Huân chương Độc lập hạng Ba trình của ngành Điện phía Nam, như: chị em hưu trí ngành Điện phía Nam. - Huân chương Lao động Hạng Nhì Trị An, Thác Mơ, lắp đặt các cụm die- Lần thứ hai, các đ/c tổ chức mừng sel, tuốc bin khí; phục hồi Nhà máy Thượng thọ cho Thủ trưởng của mình. - Huân chương Kháng chiến chống điện Thủ Đức, Trà Nóc và các đường Đó là truyền thống tốt đẹp, uống Mỹ hạng Nhất dây, trạm biến áp; chuẩn bị cơ sở, tiền nước nhớ nguồn, ăn quả nhớ kẻ trồng đề cho Thủy điện Hàm Thuận, Đa Mi, cây. Xin cảm ơn các đ/c lãnh đạo Tổng - Huân chương Chiến thắng Hạng Ba Nhiệt điện Phú Mỹ… Anh là đầu mối công ty đã và đang làm được điều tốt - Nhiền Bằng khen của Bộ, Ngành & quan hệ với các Bộ, ngành, với các đẹp đó. Trong buổi lễ trang trọng và thành phố Hồ Chí Minh tỉnh, thành phố phía Nam, với các ấm cúng này, thay mặt cho những đ/c lãnh đạo cao nhất của Đảng và người đã gắn bó với Anh trong mấy - Huy hiệu 40, 50, 60 và lần này Anh Nhà nước. Anh đã đặt nền móng cho chục năm qua, thay mặt cho những được nhận Huy hiệu 70 năm tuổi Đảng. việc hợp tác quốc tế với Liên xô, Ailen, người em, người cháu đang tiếp tục Thưa các đ/c và các bạn, Trong Thụy Điển, Nhật Bản; với ADB, WB… công việc anh để lại và từ đáy lòng hơn 17 năm làm Giám đốc, bằng tâm Hiện nay, các mối quan hệ như vậy là mình, chân thành chúc anh Hai, chị huyết và trí tuệ của mình, anh Hai đã bình thường, nhưng thời điểm đó dễ Hai có được sức khỏe, sống vui vẻ, làm được những gì cho Công ty Điện mấy ai làm được. hạnh phúc cùng con cháu, người thân lực 2 trước đây và nay là Tổng công ty và bè bạn. Điện lực miền Nam, chắc không một Thưa các đ/c và các bạn, những ai trong chúng ta quên được. đóng góp của anh Hai đối với ngành Trước khi dứt lời, tôi xin kể một câu Điện là đáng trân trọng. Nhưng theo chuyện mà tôi dấu kín để đợi nhân Các bạn thân mến, ở mỗi thời tôi nghĩ, cái đọng lại sâu sắc nhất, dịp này mới thưa lại với các bạn: điểm, mỗi giai đoạn lịch sử của đất dấu ấn đậm đà nhất mà anh Hai để nước cũng như của một ngành, một lại là cái hậu, cái tình: tình bè bạn, Tết Bính Thân vừa rồi, nghe đồn ở doanh nghiệp có những khó khăn tình đồng chí, tình đồng nghiệp, tình Bình Dương có ngôi chùa Diệu Tánh và thuận lợi riêng mà mọi sự so sánh Người. Rất nhiều người trong chúng rất linh thiêng, đúng Mồng 1 Tết, tôi đều là khập khiễng. Nếu như ngày ta đều phải công nhận anh Hai là có đến xin cho anh Hai một thẻ xăm. nay, Tổng công ty Điện lực miền Nam người thủ trưởng chịu khó suy nghĩ, với 7 triệu khách hàng, sản lượng Sư Thầy nói: “Tuổi Bính Dần của lo lắng đến quyền lợi vật chất và tinh thương phẩm trên 49 tỷ kWh, doanh ông anh đây gặp năm Bính Thân, mọi thần của CBCNV nhiều nhất, từ đồng thu 77,6 ngàn tỷ đồng, và nếu gộp cả chuyện đều tốt đẹp, hanh thông. Số lương, tiền thưởng, từ nơi ăn chốn Tổng công ty Điện lực TP. Hồ Chí Minh ông anh là Đại thọ, ngoài 100 tuổi. ở… đều có bàn tay chăm chút của với trên 2 triệu khách hàng, trên 20 tỷ Duy chỉ có một điều là lúc trên 100 anh Hai. Rồi hễ nơi nào có dính dáng kWh thương phẩm, doanh thu trên tuổi anh đi xa, ngoài bà con họ hàng đến pháp luật, đến tố tụng, đến vòng 37 ngàn tỷ đồng; thì Công ty Điện lực ra, bạn bè của anh ít người đến tiễn lao lý thì anh Hai lại xuất hiện để ngăn 2 vào những năm sau giải phóng chỉ đưa lắm”. chặn, để gỡ rối. Phải có nghĩa, có tình dưới 1 triệu khách hàng, sản lượng vài mới làm được như vậy. Tôi buột miệng nói ngay: “Bẩm Sư ba tỷ kWh thì mới thấy sự lớn mạnh vượt bậc của ngành Điện phía Nam. Chả thế mà, dù nghỉ hưu đã hơn Thầy, anh sống đức độ, được bạn bè 20 năm, mà bạn bè, đồng nghiệp, yêu mến, tại sao lại thế ạ”. Bây giờ tuy có nhiều khó khăn những lớp cháu, con… vẫn đều đặn Sư Thầy từ tốn đáp: “Thì đúng vậy. về quy mô quản lý, về sự đòi hỏi cao đến thăm Anh trong những ngày Lễ, Nhưng lúc đó bạn bè của ông anh đây của khách hàng về chất lượng, về an Tết, hay lúc Anh trái gió trở trời với tình chết gần hết cả rồi, còn nhiều đâu mà toàn cung cấp điện. Nhưng những ai cảm chân thành thực sự. Những ai đã đưa tiễn”. đã sống và làm việc trong những năm nghỉ hưu nhiều năm mới thấy hết sau 1975 cho đến những năm đầu đổi Tôi cầu mong mình cũng đại thọ để niềm vui nhỏ bé nhưng chứa đựng mới cùng với anh Hai Lưu, mới thấm tiễn anh Hai. nhiều ân tình đó. Tôi vẫn thường nghĩ, thía hết những khó khăn chồng chất tiền bạc, địa vị rồi cũng là phù du, tưởng chừng không thể vượt qua Cuối cùng một lần nữa thay mặt mọi đời là vô thường. Cái còn lại vẫn là được. Đó là thời kỳ thời kỳ thiếu vốn, người chúc anh Hai ĐẠI THỌ. Tình Người. Anh Hai là một trong rất thiếu ngoại tệ, dầu chạy máy phải ăn ít người đã để lại cái tình người như Xin cảm ơn Tổng công ty Điện lực đong từng ngày, hầu như không có vậy đó. miền Nam. phụ tùng thay thế cho cho nhà máy, cho lưới điện. Rồi chiến tranh biên Nếu là con chim, chiếc lá Xin chúc sức khỏe các đ/c và các bạn. giới phía Bắc, phía Tây Nam, điện chập Thì con chim phải biết hót, chiếc lá Xin cảm ơn  2 bản tin hội miền nam - tháng 4/2016
MẤT CĂN BẰNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN (HTĐ) KS . H O À NG H Ữ U T H Ậ N TRUNG TÂM TƯ VẤN & PHÁT TRIỂN ĐIỆN 1 Hiện tượng 1.1 Hệ ba pha đối xứng và không đối xứng a. Hệ ba pha đối xứng Hệ đa pha (m pha) gọi là đối xứng khi các pha thành phần cùng biên độ và góc lệch giữa hai pha liên tiếp là bằng nhau : v1 = v2 = … = vm; ψ12 = ψ23 = … = ψm1 = 2π(1+k)/m (1) v1 = v2 = … = vm – mô-đun (trị số) lượng pha thứ 1, 2, … , m; ψ12 = ψ23 = … = ψm1 – góc lệch giữa hai lượng pha liên tiếp 1-2, 2-3, …, m-1; k = 0 / ±1 / ±2 / ±3 … - số nguyên. Khi k = 0, các góc lệch : ψ12 = ψ23 = … = ψm1 = 2π/m (2a) Hệ quay thuận chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ trên mặt phẳng phức), đó là hệ đối xứng thứ tự thuận. Khi k = 1, các góc lệch : ψ12 = ψ23 = … = ψm1 = 4π/m (2b) Hệ quay ngược chiều dương (cùng chiều kim đồng hồ trên mặt phẳng phức), đó là hệ đối xứng thứ tự nghịch. Khi k = -1, các góc lệch : ψ12 = ψ23 = … = ψm1 = 0 (2c) Hình 1 - Đồ thị vec-tơ thành phần đối xứng ba pha Hệ m pha đồng pha, đó là hệ đối xứng thứ tự không. Với m = 3 (hệ ba pha), các thành phần thứ tự như hình 1. Đặt toán tử pha hay toán tử quay a : a = √3/2-j 1/2= ej2π/3 = exp(j2π/3) (3) Lưu ý là : 1 + a + a2 = 0 (3b) Khi đó, hệ đối xứng thứ tự thuận : Thứ tự thuận: A1 B1 = a2 A1 C1 = a A1 Thứ tự nghịch: A2 B2 = a A2 C2 = a2 A2 Thứ tự không: A0 B0 = C0 = A0 (4) b. Hệ ba pha không đối xứng Hệ ba pha không đối xứng là hệ ba pha hoặc a) mô-đun (giá trị) các pha không bằng nhau; hoặc b) Góc lệch giữa các pha liền kề không bằng nhau; hoặc c) gồm cả hai trường hợp trên. Phân tích và tổng hợp hệ ba pha bất kỳ ra các thành phần đối xứng Một hệ ba pha A, B, C bất kỳ được biểu thị qua các thành phần đối xứng như sau : A = A1 + A2 + A0 ; B = B1 + B2 + B0 = a2 A1 +aA1 + aA2 + A0 ; C = C1 + C2 + C0 = aA1 + a2A2 + A0 (5) Các thành phần đối xứng được xác định như sau : bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  3
A0 = ( A + B + C ) /3 ; A1 = ( A + aB + a2 C ) /3 ; a2 = ( A + a2 B + a C ) / 3 (6) 2 Hệ ba pha mất cân bằng a. Định nghĩa chung Hệ ba pha mất cân bằng là hệ ba pha có tổng lượng ba pha (vec-tơ) khác không : A + B + C ≠ 0 (7) Theo định nghĩa này, hệ ba pha chứa thành phần thứ tự không sẽ là hệ không cân bằng. Hệ ba pha không chứa thành phần thứ tự không sẽ là hệ ba pha cân bằng, và như vậy, hệ ba pha cân bằng hiểu theo nghĩa chung (nguyên tắc) có thể chứa thành phần thứ tự nghịch. b. Định nghĩa dùng trong thực tế Hệ ba pha không cân bằng là hệ ba pha mất đối xứng. Hiểu theo nghĩa này, hệ ba pha không cân bằng cũng là hệ ba pha không đối xứng, có chứa thành phần thứ tự thuận và / hoặc thành phần thứ tự không. c. Các chỉ tiêu đánh giá Hệ số không đối xứng Dòng Áp Thứ tự nghịch K2I = I2/I1 ≈ I2/In K2U = U2/U1 ≈ U2/Un (8) Thứ tự không K0I = I0/I1 ≈ I0/In K0U = U0/U1 ≈ U0/Un (9) Độ lệch áp δu = (U1-Un)/Un (10) Un / In – áp / dòng định mức Tiêu chuẩn Nguồn cấp động cơ điện - -5%≤ δu ≤ 10% Nguồn cấp chiếu sáng -2,5%≤ δu ≤ 5% Nguồn cấp khác - -5%≤ δu ≤ 5% (11) K2U 0,5%  2,0% 2 Nguyên nhân mất đối xứng a. Tải không đối xứng Sức điện động nguồn thường đối xứng. Khi trở kháng tải không đối xứng : Z1 ≠ Z2 ≠ Z3 dòng ba pha mđx sụt áp trên các phần tử mđx áp mđx Lưới có tải một pha dễ mất đối xứng (mđx) nên cần áp dụng biện pháp cân pha tải ba pha. b. Các phần tử kết cấu lưới không đối xứng Biến áp, cuộn kháng bù ngang / hạn chế dọc, tụ bù ngang / dọc, đường dây … đều yêu cầu phải có trở kháng đối xứng. Tuy nhiên, nếu trở kháng ba pha khác nhau ít nhiều đều là nguyên nhân xuất hiện không đối xứng trên lưới. Đường dây là yếu tổ dễ bị sai lệch trở kháng ba pha hơn cả, cần áp dụng biện pháp cân pha trở kháng đường dây, chẳng hạn, đảo pha. c. Chế độ làm việc đặc biệt hay bất thường Đường dây hai pha – đất ; Đường dây pha – đường ray ; Đường dây một dây – nối đất lặp lại (SWER) ; Đứt dây / tuột lèo ; Chạm đất một pha ở lưới trung tính không nối đất trực tiếp. d. Ngắn mạch không đối xứng Ngắn mạch N(2), N(1), N(1,1) gây ra sụt áp các pha khác nhau, làm mất đối xứng các nút còn lại trên HTĐ. 3 Ảnh hưởng 3.1 Máy phát điện a. Máy phát điện cao áp Máy phát điện cao áp dây quấn đều đấu sao, trung tính không trực tiếp nối đất. Khi xuất hiện mất đối xứng, chỉ có dòng I1 và I2 chạy trong dây quấn sta-to. 4 bản tin hội miền nam - tháng 4/2016
Dòng I1 tạo ra từ trường quay Ф1 làm việc (thuận) với tốc độ n1 = n (tốc độ rô-to). Dòng I2 tạo ra từ trường quay Ф2 ngược với rô to, tốc độ n2 = 2n, gây các tác hại sau : - Gây mô-men điện từ ngược với mô-men điện từ làm việc, làm giảm công suất máy; - Mô-men ngược với tần số 2f làm rung tổ máy và tăng tổn thất cơ khí; - Từ thông quét qua dây quấn rô-to và dây quấn cản làm tăng tổn thất thép. b. Máy phát điện hạ áp Máy phát điện hạ áp có trung tính trực tiếp nối đất nên khi mất đối xứng, sẽ xuất hiện từ trường Ф0 là trường đập mạch làm tăng tổn thất thép ở cả rô-to và sta-to, ngoài các tạc hại Ф2 do gây ra như máy phát cao áp. 3.2 Động cơ điện a. Động cơ điện đồng bộ Ảnh hưởng không đối xứng với động cơ đồng bộ tương tự máy phát điện đồng bộ. Mô-men M2 là mô-men cản phụ vô ích, làm giảm khả năng quá tải của động cơ. b. Động cơ không đồng bộ Ảnh hưởng dòng thứ tự nghịch Dòng I2 tạo ra từ truờng Ф2 quay ngược chiều rô to, với độ trượt s2 = 2-s >> s, dòng I2 trong rô-to rất lớn, gây ra tổn hao lớn ở rô-to và sta-to. Ảnh hưởng áp thứ tự nghịch Áp U2 tạo ra mô-men điện từ M2 ngược chiều với M, làm giảm mô-men quay của động cơ, giảm khả năng quá tải và mô-men mở máy. Khi M2 đủ lớn, chẳng hạn động cơ ba pha mất một pha, M2 = M1, mô-men mở máy bằng không, động cơ không thể khởi động được, động cơ làm việc ở tình trạng ngắn mạch (sta-to có điện, rô-to không quay). Ảnh hưởng dòng thứ tự không Ở động cơ đấu sao, dòng thứ tự không không thể tồn tại nên không có ảnh hưởng. Ở động cơ đấu tam giác, dòng thứ tự không chạy trong dây quấn tam giác, gây ra từ trường đập mạch, làm tăng tổn thất đồng ở dây quấn sta-to và tổn thất thép ở động cơ. 3.3 Ảnh hưởng đến các thiết bị dùng điện khác Các thiết bị nhận điện một pha từ lưới ba pha, khi mất đối xứng điện áp cấp, áp pha tăng, pha giảm. Ở pha áp tăng sẽ tăng năng suất làm việc (đèn sáng hơn, quạt quay nhanh hơn, …) nhưng giảm tuổi thọ khi Ulv.max > Un. Ở các pha áp giảm sẽ giảm năng suất làm việc (đèn mờ đi, quạt quay chậm lại, …). Khi mất đối xứng, để đảm bảo công suất làm việc, dòng một pha giảm, sẽ có pha tăng để bù. Giả sử khi đối xứng, dòng là I, tổn thất qua các phần tử có điện trở r : ∆P = 3I2r Khi mất đối xứng, dòng các pha là I; (I-∆I) và (I+∆I). Tổn thất ∆P’ = I2r + (I-∆I)2r + (I+∆I)2r = 3I2r + 2∆I2r = ∆P + 2∆I2r > ∆P (12) Tổn thất khi áp cấp không đối xứng tăng lên so với khi đối xứng. 3.4 Ảnh hưởng các phần tử điện tĩnh Các phần tử điện tĩnh trên lưới như biến áp, đường dây, … khi làm việc không đối xứng, sẽ làm tăng tổn thất theo (12). 4 Đối xứng hóa HTĐ khi xuất hiện không đối xứng 4.1 Quá trình năng lượng trong hệ thống nhiều pha Công suất của hệ m pha ở mỗi thời điểm : Pm = ∑ ujij = ∑ Uj Ij cosjj + ∑ Uj Ij cos (2wt+2αj-jj) Pm = Pm1 + Pm2 (13) Pm - công suất tác dụng. Như vậy, khi hệ không đối xứng, Pm gồm hai phần : Phần không đổi Pm1 = ∑ Uj Ij cosφj (14) bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  5
Phần biến đổi với tần số 2f Pm2 = ∑ Uj Ij cos (2wt+2αj-jj) (15) Khi hệ đối xứng, Ui = U; Ii = I; φi = φ Pm1 = mUI cosφ = const ; Pm2 = åUI cos(2wt+2α-φ) = 0 (16) Vậy (1) Ở hệ ba pha đối xứng, công suất tác dụng tức thời ba pha là hằng số. (2) Ở hệ ba pha không đối xứng, công suất tác dụng tức thời gồm phần không đổi và phần biến đổi với tần số 2f. 4.2 Nguyên tắc đối xứng hóa A IA Thành phần biến đổi của công suất tác dụng : Pm2 = A1 İA2 A2 İA1 + İ A0 A0 (17) B IB YCA YAB Như vậy, thành phần dao động của công suất là do thành phần đối xứng thứ tự nghịch và không gây ra. Suy ra nguyên YBC C IC tắc đối xứng hóa HTĐ là áp dụng các giải pháp khử / lọc thành phần U2 /I2 và / hoặc U0 /I0. Hình 2 – Tải không đối xứng đấu ∆ 4.3 Phương pháp đối xứng hóa a. Tải không đối xứng đấu tam giác Khi tải ba pha YAB / YBC / YCA đấu tam giác, hình 2, hệ dòng ngoài đường dây cấp cho tải IA / IB / IC : İA = (ŮA - ŮB)YAB + (nC - ŮA)YCA; İB = (ŮA - ŮB)YAB + (nC - ŮA)YCA; İC = (ŮA - ŮB)YAB + (nC - ŮA)YCA (18) Thay UAB / UBC / UCA bằng các thành phần đối xứng, sẽ có : İ0 = 0; İ = [(YAB + YBC + YCA) Ů1 - (aYAB + YBC + a2YCA) Ů2] / 3; 1 İ2 = [( a2YAB + YBC + aYCA) Ů1 - (YAB + YBC + YCA) Ů2] / 3 (19) Đặt YAB + YBC + YCA = Yz∆; aYAB + YBC + a2YCA = Yn∆; a2YAB + YBC + aYCA = Yp∆ Sẽ có İ0 = 0; İ = (Yz∆Ů1 – Yn∆Ů2) / 3; İ2 = ( Yp∆Ů1 - Yz∆Ů2) / 3 2 (20) b. Tải một pha nhận điện áp pha - pha i. Tải một pha đấu vào áp UAB Khi đó, YBC = YCA = 0; YAB = Y ; thay vào (19) : İ0 = 0;İ1 = (Ů1 – aŮ2)Y / 3; İ2 = (a2Ů1 - Ů2)Y / 3 (21) ii. Tải một pha đấu vào áp UBC Tương tự như trên : İ0 = 0; İ1 = (Ů1 – Ů2)Y / 3; İ2 = (Ů1 - Ů2)Y / 3 (22) i. Tải một pha đấu vào áp UCA Tương tự như trên : İ0 = 0; İ1 = (Ů1 – a2Ů2)Y / 3; İ2 = (aŮ1 - Ů2)Y / 3 (23) c. Tải ba pha đối xứng đấu vào hệ áp ba pha không đối xứng Khi đó, YBC = YCA = YAB = Y ; thay vào (19) : İ0 = 0; İ1 = [3Ů1 – (1+a+ a2)Ů2]Y / 3 = Y Ů1; İ2 = [(1+a+ a2)Ů 1 - 3Ů2]Y / 3 = -Y Ů2 (24) d. Trường hợp tải ba pha không đối xứng tổng quát 6 bản tin hội miền nam - tháng 4/2016
Từ kết quả trên, suy ra, hệ tải ba pha không đối xứng (3pha.kđx) coi là tổ hợp của tải ba pha đối xứng (3pha.đx) và tải một pha (1pha) : 3pha.kđx = 3pha.đx + 1pha (25) Đặt tải không đối xứng một pha như hình 3 : İpt = İB –İB.đx = İB – a2İA ; Zpt = ŮBC / İpt) = ŮBC / (İB - a2 İA) (26) Hình 3 – Biến đổi mạch không đối xứng Kết luận Một hệ ba pha bất kỳ phân thành hệ ba pha đối xứng và tải một pha Zpt. Nguyên tắc đối xứng hóa là bù cân bằng (bù đối xứng) tải một pha Zpt bằng một trở kháng cân bằng. 4.4 Sơ đồ đối xứng hóa bằng phần tử tĩnh a. Sử dụng trở kháng ZAB bù Zpt Để bù phần tử không đối xứng Zpt, đấu trở kháng cân bằng ZAB (vào áp UAB), hình 4. Áp dụng (19) với : YAC = 0; YAB = 1/ ZAB; YBC = 1/Zpt Sẽ được : İ0 = 0; İ1 = [(YAB + YBC ) Ů1 - (aYAB + YBC ) Ů2] / 3; İ2 = [( a2YAB + YBC ) Ů1 - (YAB + YBC ) Ů2] / 3 (27) Hình 4 - Đối xứng hóa bằng trở kháng ZAB. Điều kiện đối xứng hóa là I2 = 0. Biết hệ áp ba pha cấp là đối xứng, U2 = 0, suy ra : a2YAB + YBC = 0 Từ đó; rAB = zpt cos(φpt+π/3); xAB = zpt sin(φpt+π/3) (28) Điều kiện bù : rAB = zpt cos(φpt+π/3) ≥ 0  -5π/6 ≤ φpt ≤ π/6 (29) Nhận xét i. Muốn bù đối xứng hoàn toàn, góc pha trở kháng không đối xứng của tải φpt ≤ π/6. ii. Khi φpt = π/6, rAB = 0, phần tử đối xứng hóa thuần kháng, không tổn hao. iii. Phần tử đối xứng hóa làm giảm cosφ của lưới. b. Sử dụng trở kháng ZCA bù Zpt Đấu trở kháng cân bẳng ZCA (vào áp UCA), hình 5. Áp dụng (19) với : YAB = 0; YCA = 1/ ZCA; YBC = 1/Zpt Hình 5 - Đối xứng hóa bằng trở kháng Zac Sẽ được : İ0 = 0; İ1 = [(YCA + YBC ) Ů1 - (a2YCA + YBC ) Ů2] / 3; bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  7
İ2 = [(YBC + aYCA ) Ů1 - (YBC + YCA ) Ů2] / 3 (30) Điều kiện đối xứng hóa là I2 = 0. Biết hệ áp ba pha cấp là đối xứng, U2 = 0, suy ra : YBC + aYCA = 0 Từ đó; rCA = zpt cos(φpt-π/3); xCA = zpt sin(φpt-π/3) (31) Điều kiện bù : rCA = zpt cos(φpt-π/3) ≥ 0  -π/6 ≤ φpt ≤ 5π/6 (32) Nhận xét i. Muốn bù đối xứng hoàn toàn, góc pha trở kháng không đối xứng của tải φpt ≤ 5π/6. ii. Khi φpt = 5π/6, rCA = 0, phần tử đối xứng hóa thuần kháng, không tổn hao. iii. Phần tử đối xứng hóa làm tăng cosφ của lưới. c. Sử dụng hai trở kháng bù Zpt Hình 6 - Đối xứng hóa bằng trở kháng ZABvà ZCA. Sử dụng hai trở kháng ZAB và ZCA bù Zpt Đấu trở kháng cân bẳng ZAB = xAB (vào áp UAB) và ZCA = xCA (vào áp UCA), hình 6. Áp dụng (19) với : YAB = -j/xAB; YCA = -j/xCA; YBC = 1/Zpt Sẽ được : İ0 = 0; İ1 = [(YAB + YBC+ YCA ) Ů1 - ( aYAB + a2YCA + YBC ) Ů2] / 3; İ2 = [( a2YAB + YBC + aYCA ) Ů1 - ( YAB + YBC + YCA ) Ů2] / 3 (33) Điều kiện đối xứng hóa là I2 = 0. Biết hệ áp ba pha cấp là đối xứng, U2 = 0, suy ra : a2YAB + YBC + aYCA = 0 Từ đó; xAB = zpt / sin(φpt+π/6); xCA = zpt / sin(φpt-π/6) (34) Điều kiện bù : rAB = zpt cos(φpt-π/3) ≥ 0  -π/6 ≤ φpt ≤ 5π/6 (35) Sử dụng hai trở kháng ZAB và ZBC bù Zpt Đấu trở kháng cân bẳng ZAB = xAB (vào áp UAB) Hình 7 - Đối xứng hóa bằng trở kháng ZAB và ZBC và ZBC = xBC (vào áp UCA), hình 7. Áp dụng (19) với : YAB = -j/xAB; YBC = -j/xCA + 1/Zpt; YCA = 0 Sẽ được : İ0 = 0; İ1 = [(YAB + YBC) Ů1 - ( aYAB + YBC ) Ů2] / 3; İ2 = [( a2YAB + YBC) Ů1 - ( YAB + YBC) Ů2] / 3 (36) Điều kiện đối xứng hóa là I2 = 0. Biết hệ áp ba pha cấp là đối xứng, U2 = 0, suy ra : a2YAB + YBC = 0 Từ đó; 8 bản tin hội miền nam - tháng 4/2016
xAB = zpt / cosφp; xBC = zpt / sin(φpt+π/3) (37) Điều kiện bù : rAB = zpt cos(φpt-π/3) ≥ 0  -π/6 ≤ φpt ≤ 5π/6 (38) Nhận xét i. Đối xứng hóa hai phần tử thực hiện bằng trở kháng thuần điện kháng. ii. Đối xứng hóa bằng hai phần tử xAB và xCA làm giảm cosφ của lưới trong khi thực hiện bằng xAB và xBC không làm thay đổi cosφ của lưới. Từ cách phân tích trên, suy ra kết quả đối xứng hóa bằng hai phần tử xBC và xCA, hoặc ba phần tử xAB, xBC và xCA. 4.5 Đối xứng hóa bằng máy điện quay a. Cơ sở áp dụng Máy điện quay (đồng bộ, không đồng bộ) có trở kháng thứ tự nghịch z2 rất nhỏ so với z Khi đấu tải không đối xứng song song với máy điện quay, phần lớn dòng I2 chạy vào máy điện quay, phần lưới còn lại có mức độ không đối xứng rất nhỏ. Máy điện quay lý tưởng có x2 = 0 coi như hút toàn bộ dòng I2 và dòng tải phần lưới còn lại coi như đối xứng. b. Đối xứng hóa bằng động cơ không đồng bộ Hình 8 – Mạch đẳng trị hình Г của động cơ không đồng bộ Trở kháng thứ tự thuận của động cơ không đồng bộ, hình 8: Z1Đ = jx1+ [jxμ // (r’2/s +jx’2)] (39) x1 – điện kháng một pha dây quấn sta-to, tính theo đơn vị tương đối, x1 = 0,1; xμ – trở kháng nhánh luyện từ, tính theo đơn vị tương đối, xμ = 3 4; r’2 – điện trở rô-to qui về sta-to, tính theo đơn vị tương đối, r’2 = 0,02 0,03; s - độ trượt; x’2 – điện kháng một pha dây quấn rô-to qui về sta-to, tính theo đơn vị tương đối, x’2 ≈ x Ở chế độ làm việc định mức, s ≈ 0,03 z1Đ = 23. Trở kháng thứ tự nghịch của động cơ không đồng bộ : Z2Đ = jx1+ [jxμ // (r’2/(2-s) +jx’2)] (40) Lượng r’2/(2-s) « x’2 nên bỏ qua. Từ đó Z2Đ = jx2Đ ≈ j(x1+x’2) = xnm (41) xnm – điện kháng ngắn mạch của động cơ, là điện kháng động cơ khi rô-to đứng yên. Nếu mắc nối tiếp tụ C với động cơ đối xứng hóa sao cho : xC = 1/ 2πfC = xnm  Z2Đ = 0 (42) Hệ (động cơ + tụ C) sẽ bù hoàn toàn thành phần thứ tự nghịch. Trị số tụ theo (42) : 1/2πfC = xnm = (1/kmm) UnĐ2/ SnĐ C = (kmm/2πf) SnĐ/ UnĐ2 (43) kmm – bội số mở máy của động cơ; với động cơ rô-to kiểu lồng, kmm = 5-7. Quan hệ giữa công suất động cơ đối xứng hóa và tải không đối xứng Sơ đồ hệ không đối xứng với động cơ đối xứng hóa và sơ đồ thay thế tương tương cho ở hình 9, trong đó, EQ – sức điện động hệ thống qui về điểm đối xứng hóa; EQ = CUQn / √3 xQ – điện kháng hệ thống qui vể điểm đối xứng hóa; C – hệ số sức điện động : bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  9
Điện áp lưới, kV ≥ 110 trên 1 000 < 110 Hệ số C chế độ max 1,0 1,1 1,05 Chế độ min 0,95 1,0 1,0 ZQ = EQ / IkQ”(3) (44) IkQ”(3) – dòng ngắn mạch siêu quá độ tại điểm đối xứng hóa. Từ đó, xác định điện áp thứ tự nghịch đặt vào động cơ : Ů2 = [xQ (x2Đ-xC) / (xQ+x2Đ-xC)] İ1pt (45) Và : İ2pt = İ1pt = Šn / √3 Ů1 (46) Šn – phức công suất định mức một pha của tải. Từ (42) : |Ů2 / Ů1|= [x (x Q 2Đ -xC) I1pt] / [(xQ+x2Đ-xC) U1] = k2U (47) k2U – hệ số không đối xứng. Chuyển sang đơn vị tương đối, coi điện áp trên thanh cái bằng định mức, U*1 = 1, công suất động cơ đối xứng hóa bằng công suất một pha tải coi là đơn vị cơ bản, các điện kháng trong sơ đồ chuyển về đơn vị tương đối. Từ đó : k2U = x*Q (x*2Đ-x*C) / (S*Đ x*Q + x*2Đ-x*C) (48) Dấu * chỉ đơn vị tương đối; S*Đ – công suất động cơ đối xứng hóa theo đơn vị tương đối. Suy ra : S*Đ = (x*2Đ-x*C) (1/k2U – 1/x*Q) (49) Lấy x*Q = 0,1; x*2Đ = 0,2 và xét chưa bù C, x*C = 0, k2U = 0,02 – mức không đối xứng cho phép, sẽ có : S*Đ = (0,2-0,0) (1/0,02 – 1/0,1) = 8 (50) Nghĩa là động cơ đối xứng hóa hệ tải không đối xứng đến mức cho phép (2%) có công suất gấp 8 lần công suất tải một pha không đối xứng. Khi mắc x*C = x*2Đ để U2 = 0, k2U = 0, công suất động cơ đối xứng hóa : S*Đ = lim (x*2Đ-x*C) (1/k2U – 1/x*Q) = 1 (51) x*Cx*2Đ Nghĩa là động cơ đối xứng hóa hoàn toàn hệ tải không đối Hình 9 - Đối xứng hóa bằng máy điện quay xứng có công suất bằng công suất tải một pha không đối xứng. Động cơ mắc tụ thực hiện đối xứng hóa làm việc ở chế độ tải không đối xứng và áp không đối xứng, nên động cơ phải cho làm việc không tải và cần có khả năng chịu quá tải 30% và quá áp 30%. Khi khởi động, sụt áp trên tụ, động cơ tăng tốc chậm và có thể bị ghìm lại ở mức thấp nên cần loại tụ ra khỏi mạch mở máy, khởi động xong sẽ đóng tụ. Sử dụng giải pháp động cơ đối xứng hóa cho phép bù hoàn toàn tải không đối xứng khi tải thay đổi. Đó là đặc tính hết sức quan trọng cần lưu ý. TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 1. SÁCH TRA CỨU CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG, VEEA – Hiệp hội Đồng quốc tế khu vực Đông Nam Á – Hà Nội 2014, chương 10 – MẤT CÂN BẰNG TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN, LÊ VĂN DOANH. 2. BÀI GIẢNG CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG, EVN & VEEA, Hà Nội 2014, MÔ ĐUN 7 – MẤT CÂN BẰNG VÀ SỰ CỐ TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN, HOÀNG HỮU THẬN.  10  bản tin hội miền nam - tháng 4/2016
‘CHỈ SỐ SỨC KHỎE’ MÁY BIẾN ÁP LỰC TS . P H Ạ M Đ Ì N H A N H KHÔI ĐHBK TPHCM TÓM TẮT - Phân tích khí hòa tan (DGA) Máy biến áp lực (MBA) là một thiết bị quan trọng trong - Thử nghiệm chất lượng dầu hệ thống điện và phức tạp trong việc đánh giá tình trạng (condition assessment) để có thể vận hành bình thường - Hệ số tổn thất điện môi (tanδ) và đo lường điện dung trong chu trình vòng đời (tuổi thọ). Nhằm xác định được tình trạng hiện tại của MBA trong tầm nhìn dài hạn, bài viết - Các thử nghiệm bộ điều áp (dầu cách điện, điện trở tiếp giới thiệu khái niệm ‘Chỉ số sức khỏe’ (Health Index) tính xúc, dòng điện động cơ chuyển nấc) kết hợp với quan sát toán từ việc kết hợp các dữ liệu vận hành, bảo trì, quan sát - Thử nghiệm đầu sứ (tanδ, điện dung) hiện trường và các thí nghiệm chẩn đoán trích theo tài liệu tham khảo đăng trong tạp chí chất lượng (ISI) chuyên về - Thử nghiệm lõi thép (dòng kích thích (excitation current) ứng dụng ‘IEEE Electrical Insulation Magazine’ [1]. và cách điện lõi thép – đất) I. GIỚI THIỆU - Thử nghiệm tỉ số vòng dây, điện trở cuộn dây MBA là thiết bị đắt tiền và quan trọng nhất trong các - Thử nghiệm điện kháng rò (leakage reactance) trạm biến áp cao áp với chi phí đầu tư có thể lên tới 60% chi phí tổng cộng nên rất cần được đánh giá các chỉ số sức Các thử nghiệm chẩn đoán nâng cao có thể được xem xét khỏe ở trạng thái hiện tại cho các quyết định về khả năng thực hiện thêm bởi các Điện Lực, bao gồm: vận hành, kế hoạch bảo trì hay thay thế kịp thời. - Giải tích hàm lượng Furan Khái niệm ‘chỉ số sức khỏe’ (CSSK) hay ‘chỉ số đánh giá - Đo lường phóng điện cục bộ tình trạng’ giới thiệu một công cụ thực hành kết hợp các kết quả vận hành, bảo trì, quan sát hiện trường và các thí - Phân tích đáp ứng tần số (FRA) nghiệm chẩn đoán để cho ra một chỉ số định lượng và cụ thể cung cấp thông tin về sức khỏe tổng quan của thiết bị - Phân tích đáp ứng điện môi (DRA) khảo sát (MBA). Ngoài ra, các dữ liệu thông thường có sẵn như lịch sử tải Đã có nhiều nghiên cứu về ‘đánh giá tình trạng’ (condi- và dữ liệu bảo trì để đánh giá tình trạng dài hạn của MBA tion assessment) và ‘quản lý vòng đời’ (life management) cũng hữu ích để xem xét đánh giá cho MBA dựa trên đo lường / giám sát khí hòa tan (dis- III.TẠI SAO CẦN ‘CHỈ SỐ SỨC KHỎE’? solved gas), nhiệt độ dầu và cuộn dây, hàm lượng nước trong cách điện, chất lượng dầu (cường độ cách điện, chỉ Các nhà sản xuất có thương hiệu thường dự báo tuổi số axit, màu sắc, ứng suất mặt phân cách – interfacial ten- thọ hay vòng đời sản phẩm của MBA trong khoảng 25 đến sion), phóng điện cục bộ, đáp ứng tần số (frequency re- 40 năm. Tuy nhiên, trong thực tế có nhiều MBA đã đạt đến sponse analysis), điện áp phục hồi (recovery voltage), hình độ tuổi này, thậm chí vượt quá nhưng vẫn còn đang vận ảnh nhiệt (thermal imagning), các thử nghiệm bộ điều áp hành mà không được biết rõ liệu đã hết ‘tuổi thọ thực sự’ (tap-changer), đầu sứ xuyên (bushing)… Các thử nghiệm hay chưa. Trước đây, nhiều khái niệm khác nhau liên quan này được thực hiện theo định kỳ (routine) hay dựa trên đến ‘quản lý tuổi thọ MBA’ (transformer life management) điều kiện trạng thái hiện tại (condition basis) nhưng hiện đã được giới thiệu, bao gồm: nay chưa có phương pháp nào cho phép đánh giá toàn diện tình trạng của MBA dựa trên các dữ liệu đo này. Bài - Xác suất, nguy cơ hư hỏng và độ tin cậy viết giới thiệu một phương pháp tính toán CSSK MBA dựa - Tình trạng thực tế so với tuổi thọ thực tế trên dữ liệu các phép đo đề cập ở trên và các tiêu chí đánh giá ứng dụng trong công nghiệp, có xem xét các khuyến - Tuổi thọ còn lại cáo của IEC, IEEE và CIGRE. - Hết-tuổi-thọ (end-of-life) II. CÁC DỮ LIỆU ĐO Các nghiên cứu dựa trên các khái niệm này đều cố Số lượng dữ liệu đo tùy thuộc vào Điện Lực các quốc gắng đưa ra mô hình về tuổi thọ cách điện (giấy) MBA. gia nhưng nhìn chung các phép đo và phương pháp chẩn Theo đó, nhiệt độ và DGA là các yếu tố chính nhưng các đoán đã được chấp nhận bởi phần lớn các Điện Lực phạm dữ liệu có giá trị khác như các kết quả thử nghiệm định kỳ, vi quốc tế bao gồm: dữ liệu bảo trì, và lịch sử vận hành của MBA thì đã không được xem xét. Lý do là vì mô hình này chỉ dùng để khảo sát - Điện trở cách điện (Megger) định lượng sự xuống cấp cách điện trong phạm vi dài hạn - Quan sát định kỳ vỏ máy, bộ tản nhiệt, quạt, đầu sứ, và các và tính toán tuổi thọ còn lại của MBA. phụ kiện khác Để đánh giá tổng quan sức khỏe hay tình trạng vận - Ảnh nhiệt hồng ngoại hành hiện tại của các thiết bị điện phức tạp như MBA dựa bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  11
trên tất cả các loại dữ liệu có giá trị, khái niệm ‘chỉ số sức Trong đó, Si = 1, 2, …hay 6 - là các điểm xếp hạng của khỏe’ là cần thiết. CSSK xác định định lượng tình trạng thiết hàm lượng khí thứ i dựa trên hình 2, và bằng 6 nếu hàm bị dựa trên số lượng lớn các tiêu chí phân loại liên quan lượng khí này vượt quá giới hạn lớn nhất cho trên hình. Ví đến sự xuống cấp cách điện dài hạn dẫn tới hết tuổi thọ dụ, nếu hàm lượng CH4 lớn hơn 600 ppm, thì Si = 6. thiết bị. Kết luận của CSSK khác với các thử nghiệm bảo trì (maintenance testing) và chẩn đoán theo tình trạng (con- Còn Wi là trọng số gán; giá trị ban đầu của Wi ấn định dition based diagnostics), vốn tập trung vào các hư hỏng bằng 1 (cho cả CO và CO2), 3 (cho CH4, C2H6 và C2H4), 5 hay sự cố cho việc sửa chữa khắc phục giúp thiết bị vận (cho C2H2) và 2 (cho H2). Giá trị trọng số này đặc trưng cho hành trong khoảng thời gian ấn định. tính quan trọng của loại khí theo tính chất sự cố và có thể điều chỉnh tùy theo Điện Lực. IV. CÁC THÀNH TỐ TRONG ‘CHỈ SỐ SỨC KHỎE’ Việc đánh giá thực tế tình trạng toàn cục của MBA cần càng nhiều càng tốt các loại dữ liệu / thông số có sẵn và thích hợp được giới thiệu sau đây. Phân tích khí hòa tan trong dầu (Dissolved Gas Analysis - DGA) Về mặt lý thuyết, kết quả DGA có thể được dùng để phân biệt các sự cố bên trong như phóng điện hồ quang, phóng điện cục bộ, phóng điện tia lửa năng lượng thấp, Hình 2. Điểm phân loại (score) các khí hòa tan quá tải trầm trọng, và quá nhiệt trong hệ thống cách điện MBA. IEC 60559 đã cung cấp một danh sách các sự cố có thể phát hiện dựa trên kỹ thuật này và IEEE C57.104 cũng Mã xếp hạng DGAF (DAG Factor) sẽ từ A (tình trạng tốt) đã giới thiệu tiêu chí đánh giá 4 mức để phân loại các nguy đến E (tình trạng rất xấu). Hệ thống xếp hạng này không cơ hư hỏng MBA khi tiếp tục vận hành ở các mức khí cháy thích hợp để làm công cụ chẩn đoán mà chỉ đưa ra một khác nhau. bức tranh toàn cục về kết quả DGA trong khung thời gian Trong thực tế, dữ liệu DGA không phải luôn luôn cung dài hạn. cấp đủ thông tin về tình trạng toàn cục vì MBA ở chế độ vận hành bình thường cũng sinh ra các khí. Do vậy, để đưa Bảng 1. Xếp loại MBA theo hệ số DGA ra đánh giá chính xác cần thêm thông tin về lịch sử vận Mã xếp hạng Tình trạng Mô tả hành MBA (bảo trì, chế độ tải, sự cố trước đó, dữ liệu nhà sản xuất), bởi vì MBA có thể vận hành trong suốt thời gian A Tốt DGAF < 1.2 vòng đời với sự hiện diện đáng kể của các khí cháy. Hình 1 so sánh mức độ cảnh báo của các khí hydrocacbon đề xuất B Bình thường 1.2 ≤ DGAF < 1.5 từ nhiều nguồn tham khảo IEEE, IEC, Dornenburg, và ‘US C Cần theo dõi 1.5 ≤ DGAF < 2 Bureau of Reclaimation’ (cơ quan liên bang về quản lý tài D Xấu 2 ≤ DGAF < 3 nguyên nước thuộc bộ nội vụ Mỹ). E Rất xấu DGAF ≥ 3 Đã có nhiều phương pháp kinh điển được phát triển để giải thích kết quả DGA cho MBA trong 30 năm trở lại đây như Rogers, Dornenburg, Dornenburg sửa đổi, tam giác Duval. Hầu hết các phương pháp này đều dựa vào các tỷ số khí như C2H2/C2H4, CH4/H2, C2H4/C2H6, tuy nhiên, chỉ để xác định loại sự cố hơn là xác định xem, liệu MBA còn vận hành bình thường hay không, và hầu hết đều không khảo sát mang tính dài hạn. Cho mục tiêu này, khái niệm ‘mức sinh khí gia tăng’ (rate of gas increment) đã được giới thiệu và kết quả là, CSSK sẽ bị giảm nếu mức sinh khí gia tăng hơn 30% cho phân tích 3 mẫu dầu liên tiếp, hay 20% cho 5 mẫu liên tiếp. Hình 1. So sánh các giới hạn khí hydrocacbon tiêu chuẩn Chất lượng dầu cách điện (Oil Quality) Sự khác biệt rõ ràng trên hình 1 về giới hạn cao nhất của Bảng 2 tóm tắt các tiêu chuẩn thử nghiệm khuyến acetylene (C2H2) của IEEE so với các nguồn khác. Ngoài ra, cáo dựa trên tiêu chuẩn ASTM đề xuất bởi IEEE và tiêu IEEE còn đưa ra một mức giới hạn khá thấp 350 ppm cho chuẩn IEC dựa trên đề xuất bởi CIGRE. Sự kết hợp các thử carbon monoxide (CO), vốn chỉ bằng một nửa so với IEC. nghiệm điện, lý và hóa được thực hiện để lên kế hoạch bảo Hình 2 và bảng 1 giới thiệu một phương pháp xếp hạng trì ngăn ngừa (preventible maintenance) như phục hồi hay theo dữ liệu DGA xem xét tất cả các khuyến cáo khác nhau thay dầu nhằm tránh các sự cố sớm hay ngừng vận hành từ các nguồn tham khảo trên cưỡng bức. (1) 12  bản tin hội miền nam - tháng 4/2016
cho MBA. Tiêu chuẩn này cũng đã phân loại các Bảng 2. Các tiêu chuẩn thử nghiệm chất lượng dầu. ngưỡng thử nghiệm theo mức điện áp. Một phương pháp xếp hạng theo [2] được giới thiệu ở bảng 3. Một ‘hệ số chất Thông số ASTM đề xuất IEC đề xuất theo lượng dầu’ (OQF – Oil Quality Factor) tương tự như DGAF theo IEEE CIGRE được đề xuất sử dụng ‘điểm xếp hạng’ (score) và trọng số Điện áp chọc thủng D877, D1816 IEC 60156 (có thể điều chỉnh phù hợp với tình hình thực tế ở Điện Lực và nhà cung cấp dầu) ở bảng 3. Mã xếp hạng (rating code) Hàm lượng nước D1533 IEC 60814 tương tự như ở bảng 1 với lưu ý rằng các giá trị này chỉ áp Hệ số công suất D924 IEC 60247 dụng cho dầu đang sử dụng (không cho dầu mới). Ứng suất mặt phân cách D971 ISO 6295 Furan (Fufural) Chỉ số axit D644, D974 IEC 62021 Thử nghiệm đo hàm lượng furan không mang tính định kỳ cho MBA mà chỉ ứng dụng chẩn đoán. Đo lường Màu sắc D1500 ISO 2049 hàm lượng furan trong dầu có thể xác định mức độ polyme hóa (degree of polymerization) của giấy cách điện. Hàm lượng furan trong MBA thông thường nhỏ hơn 0.1 ppm. Bảng 3. Phương pháp phân loại thông số dầu theo IEEE Tuy nhiên, CIGRE đã khảo sát hơn 5000 MBA ở châu Âu và C57.106-2006. phát hiện một số lượng đáng kể MBA có hàm lượng furan 69 kV < U Điểm hơn 1 ppm. Thử nghiệm này được tiến hành khi MBA bị U ≤ 69 kV 230 kV ≤ U Wi quá nhiệt, hay có mức CO và CO2 cao. Nếu MBA có thời < 230 kV (Si) gian vận hành hơn 25 năm, thử nghiệm này cần được tiến ≥45 ≥52 ≥60 1 Độ bền hành định kỳ. điện 35–45 47–52 50–60 2 (khoảng Bảng 4 được tham chiếu để tính toán CSSK theo hàm cách lượng furan (cột 2). Trong trường hợp dầu cách điện được điện cực 30–35 35–47 40–50 3 2 mm) phục hồi hay thay thế, thời gian vận hành MBA (cột 3) sẽ (kV) ≤30 ≤35 ≤40 4 được áp dụng. Thực ra thời gian vận hành MBA không liên 3 quan đến trực tiếp đến hàm lượng furan, nhưng do furan ≥25 ≥30 ≥32 1 và mức độ polyme hóa của giấy cách điện (Kraft) có sự liên Ứng suất quan đến tuổi thọ còn lại của MBA. mặt phân 20–25 23–30 25–32 2 cách 15–20 18–23 20–25 3 Bảng 4. Phân loại thử nghiệm Furan hay theo thời gian vận hành hiện tại. (dyne/cm) ≤15 ≤18 ≤20 4 2 Mã xếp hạng Furaldehyde Thời gian vận (ppm) hành hiện tại ≤0.05 ≤0.04 ≤0.03 1 A 0–0.1 60 ≤30 ≤20 ≤15 1 EE > 1.0 — Hàm 30–35 20–25 15–20 2 lượng Bảng 4 cũng chỉ mang tính tham khảo vì các kết quả ở nước 35–40 25–30 20–25 3 hơn 30,000 điểm thu thập ở 12 nước khu vực Bắc Mỹ chưa (ppm) phù hợp. Hiện tại, CIGRE và IEEE đều đang nghiên cứu để ≥40 ≥30 ≥25 4 4 tìm ra sự liên quan chính xác giữa hàm lượng furan và tình trạng cách điện MBA. ≤1.5 1 Hệ số công suất (Power Factor) 1.5–2.0 2 Màu sắc Hệ số công suất (power factor) và hệ số tổn hao 2.0–2.5 3 (dissipation factor) là nguồn dữ liệu quan trọng để giám sát ≥2.5 4 tình trạng MBA và đầu sứ. Thử nghiệm này được tiến hành 2 để xác định tình trạng của cách điện điện dung giữa các ≤0.1 1 cuộn dây và giữa cuộn dây với các bộ phận mang điện thế đất. Đo lường điện dung và hệ số công suất của cách điện Hệ số tổn hao 0.1–0.5 2 MBA ở điện áp 10 kV (50 Hz) đã từ lâu là dạng thử nghiệm (%) định kỳ và chẩn đoán. Bảng 5 giới thiệu phương pháp xếp 0.5–1.0 3 hạng cho hệ số công suất của (cách điện) MBA với pfmax là ở 25 oC giá trị lớn nhất. ≥1.0 4 3 bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  13
Bộ điều áp (BĐA) (Tap-changer) Bảng 5. Bảng xếp hạng theo hệ số công suất. Có nhiều thử nghiệm để đánh giá tình trạng của BĐA Mã xếp hạng Hệ số công suất lớn nhất pfmax (%) (OLTC – On-Load Tap Changer theo IEC và LTC – Load Tap Changer theo IEEE) như số lần thao tác, DGA, chất lượng A pfmax
Bảng 6 giới thiệu một phương pháp xếp hạng tình Thử nghiệm chẩn đoán (Diagnostic Tests) trạng MBA theo lịch sử tải. Các thử nghiệm còn lại áp dụng để tính CSSK được tóm tắt trong bảng 8, cùng với các mã xếp hạng. Thử nghiệm tỷ Bảng 6. Mã xếp hạng theo hệ số công suất. số vòng dây, dòng kích thích, điện kháng tản, cách điện lõi Mã xếp hạng Mô tả thép – đất và điện trở cuộn dây thường được xem xét là thử nghiệm chẩn đoán hơn là mang tính định kỳ; do đó, các dữ A LF ≥ 3.5 liệu đo có thể không có sẵn. Hệ thống phân loại vì vậy kết hợp các giới hạn trong tài liệu Sổ tay dịch vụ cho MBA của B 2.5 ≤ LF < 3.5 ABB [3] và tiêu chuẩn IEEE-62 [4]. C 1.5 ≤ LF < 2.5 Bảng 8.1. Phân loại theo các thử nghiệm chẩn đoán D 0.5 ≤ LF < 1.5 Mã xếp Độ lệch tỷ số vòng Độ lệch điện kháng E LF ≤ 0.5 hạng dây (%) tản (%) Dữ liệu bảo trì (Maintenance Data) A ΔTR≤0.1% ΔX15 VÀ tăng>80% trong 5 năm] thành điểm HIFj (4-0) tương ứng. Với các trọng số quan E HAY [Max(2 năm cuối)>20] trọng của từng thành tố Kj, CSSK tổng cộng được tính theo bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  15
(3) ứng dụng 5 bước tính toán nêu trên với hai hệ số nhóm thành tố có trọng số 60% gán cho MBA và 40% cho BĐN, Bảng 10. Xếp loại CSSK cho MBA. theo [5]: Thời gian vận X 22 X CSSK Tình trạng Mô tả hành còn lại 40% (3) Một số ít phần 22 85–100 Rất tốt tử già hóa Hơn 15 năm Từ đó, CSSK HI chung cho MBA được xác định để dự không đáng kể báo thời gian vận hành còn lại theo bảng 10, với 100% Một vài phần tử tương ứng với tình trạng sức khỏe “rất tốt” và
TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP AMORPHOUS Ths.Trần Thế Du Ban Quản lý Đầu tư – EVN SPC Trích lược Bài viết giới thiệu sơ lược về thể và được gọi là hợp kim vô định hình. Cấu trúc này trái ngược với cấu trúc nguyên lý cơ bản của máy biến án phân tử của tôn cán lạnh định hướng truyền thống và cho phép tăng cường không định hình (amorphous) lõi C khả năng từ hóa của vật liệu. và các đặc tính từ hóa có liên quan. Bên cạnh đó, bài viết còn đề cập về Mô hình sản xuất vật liệu không định hình như sau: bước 1 - nung chảy vật các quan điểm chính của quá trình liệu, bước 2- cán ép tấm, bước 3 - điều chỉnh độ dày cán ép tấm, bước 4 – quấn thiết kế loại máy biến áp này so sánh cuộn. Các bước 2,3,4 đều được làm lạnh nhanh với tỉ lệ 106 C/s. với các loại máy biến áp truyền thống. Ưu điểm của máy biến áp lõi không định hình so với các loại máy biến áp truyền thống đó là: tổn hao lõi thấp, dòng từ hóa thấp, dòng thứ tự không ít hơn, vận hành êm hơn, hiệu suất cao hơn và có tuổi thọ cao hơn. Tổn hao của lõi máy biến áp được quyết định bởi khả năng từ hóa của vật liệu. Khả năng từ hóa càng cao, tổn hao càng thấp. Ưu điểm của máy biến áp MỞ ĐẦU lõi không định hình đó là tổn hao lõi thép rất thấp. Trong các loại vật liệu không định hình trên thị trường hiện nay, vật liệu mang cấu trúc iron-boron-silicon Lịch sử phát triển của công nghệ (Fe78B13Si9) được đánh giá cao và áp dụng phổ biến với tỉ lệ tổn hao rất có ưu thế lõi máy biến áp bắt đầu từ năm 1985. so với các loại máy biến áp truyền thống. Khi đó, lõi máy biến áp làm từ vật liệu thép carbon. Không lâu sau đó, vật liệu thép carbon được thay thế bằng tôn xilic (silicon steel). Hiện nay, vật liệu chính của các loại máy biến áp đang lưu hành được áp dụng là tôn cán lạnh định hướng (CRGO). Các yêu cầu về giảm tổn thất, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường dẫn đến nhu cầu cấp thiết phát triển công nghệ lõi tổn thất thấp. Vật liệu không định hình (armorphous alloy) hiện là vật liệu lý tưởng đáp ứng được các CÁC CHỈ SỐ CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP nhu cầu nói trên. 1) Điểm hạn chế của vật liệu không định hình đó là giới hạn bão hòa thấp, Một hợp kim vô định hình là gì? giòn hơn và chi phí đầu tư ban đầu cao hơn ( theo (Boyd E.L. and Borst J.D. 1984, Kim loại có cấu trúc tinh thể với một Nicols DeCristofaro 1998). Đặc tính từ hóa (B-H) của hai loại vật liệu được thể sự sắp xếp có trật tự của các nguyên hiện trong biểu đồ 2. Giới hạ bão hòa của vật liệu không định hình (Fe78B13Si9) tử. Một kim loại trong một trạng thái là 1.69 Tesla và 2.03 Tesla đối với vật liệu CRGO. Do đó, vật liệu không định hình lỏng ở nhiệt độ cao có thể giữ lại cấu chỉ thích hợp sử dụng cho các máy biến áp phân phối. trúc chất lỏng của nó khi củng cố nếu nó được làm lạnh nhanh chóng. Các Xét về khía cạnh tổn thất: tổn thất lõi của các máy biến áp phân phối chủ hợp kim phi tinh thể kết quả có một yếu phụ thuộc vào mật độ từ thông Bm. Tổn thất lõi Pc được tính theo công sự sắp xếp ngẫu nhiên của các tinh thức (Lee Ji-kwang, 1999) bản tin hội miền nam - tháng 4/2016  17
Pc = [6.5(f/1000)1.51 Bm1.74 ] watts/Kg. đó là sự xuất hiện của dòng thứ tự không. Đối với máy biến áp không định hình, thực nghiệm cho thấy dòng thứ tự Biểu đồ 1 thể hiện đặc tính từ trễ của hai loại vật liệu. Dễ không được giảm một cách đáng kể. dàng thấy được tổn hao từ trễ của vật liệu không định hình thấp hơn loại vật liệu truyền thống. 6.) Đối với các máy biến áp truyền thống, dòng từ hóa của máy biến áp bằng khoảng 1% hoặc 2% dòng định mức. Cường độ dòng từ hóa phụ thuộc vào hai yếu tố: 1- đường đặc tính từ hóa và số khớp nối trong lõi máy biến áp khi lắp đặt. Thông thường, các máy biến áp 3 pha 3 dây truyền thống có khoảng 6 khớp nối lắp đặt. Các máy biến áp lõi không định hình có kết cấu lõi hình C, do đó chỉ có 3 khớp nối lắp đặt. Điều này chứng minh dòng từ hóa của các máy biến áp lõi không định hình thấp hơn các máy biến áp truyền thống. Biểu đồ 1 – Đặc tính từ hóa 2.) Xét đến quan điểm đầu tư trong thiết kế máy biến Hình 1-a Lõi hình C hình 1 b- Bố trí lõi hình C – Máy biến áp 1 pha áp, tiết diện của lõi càng nhỏ thì càng kinh tế. Tuy nhiên, tiết diện càng nhỏ thì mật độ từ thông càng cao, do đó tổn thất càng cao. Với các máy biến áp loại lớn với thiết kế mật độ từ thông thấp, tiết diện lõi tất nhiên sẽ phải lớn hơn và do đó chi phí sản xuất lõi và quấn dây sẽ cao hơn (Dasgup- ta 2011, Sawhney 2006, Say M.G. 1977). Điều này cho thấy nếu xét đến yếu tố kinh tế, vật liệu không định hình là loại vật liệu không lý tưởng cho các máy biến áp công suất lớn. Kenedy (1998) nhấn mạnh rằng công nghệ máy biến Hình 1c -Cấu trúc lõi hình C máy biến áp 3 pha áp không định hình là loại công nghệ mang lại hiệu quả 7.) Tuổi thọ trung bình của máy biến áp lõi không định hình về mặt tiết kiệm năng lượng với chi phí tăng hơn so với theo khuyến nghị của các nhà sản xuất là khoảng 30 năm vật liệu truyền thống (từ 20 – 30%). Chi phí sản xuất 1 máy so sánh với trung bình 25 năm của các máy biến áp truyền biến áp bao gồm chi phí lõi, chi phí quấn dây và chi phí sản thống. xuất. Trong đó, chi phí lõi và chi phí quấn dây phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của tiết diện lõi. Đối với các KẾT LUẬN loại lõi hình chữ nhật hoặc tam giác (lõi 1 cấp), chi phí lõi Ưu điểm của máy biến áp lõi không định hình so với thấp nhưng chí phí quấn dây lại cao so với các loại máy các loại máy biến áp truyền thống đó là: tổn hao lõi thấp, biến áp đa cấp (multi stepped) khác. dòng từ hóa thấp, dòng thứ tự không ít hơn, vận hành êm 3.) Hệ số lấp đầy (Ks) là tỉ lệ giữa tổng tiết điện dây quấn hơn, hiệu suất cao hơn và có tuổi thọ cao hơn. Hiện tại, chi trên tổng tiết diện cửa sổ mạch từ (wire fit in the core - dây phí đầu tư cho một máy biến áp lõi không định hình tuy quấn thích hợp với lõi từ). Với vật liệu truyền thống, tỉ lệ cao hơn các loại máy biến áp truyền thống nhưng lại đem này là 0.9 hoặc hơn, đối với vật liệu không định hình, tỉ lệ lại lợi ích về mặt kinh tế và năng lượng sau một thời gian sử này là từ 0.8 đến 0.9 (Bendito et al 1999). Với việc giảm hệ dụng nhất định do tổn thất lõi thấp. số lấp đầy nói trên, tổng tiết diện lõi sẽ tăng dẫn đến kích Với định hướng đầu tư lâu dài, EVN SPC trong năm thước tổng thể tăng. Điểm trừ là kích thước tăng sẽ làm chi 2015 đã lắp đặt khoảng 1.600 máy biến áp lõi không định phí tăng, tuy nhiên, điểm cộng chính là khả năng tản nhiệt hình với sự hỗ trợ đầu tư theo cơ chế tín chỉ chung JCM: sẽ tốt hơn. Cơ chế Hợp tác Tín chỉ - Joint Crediting Mechanism. Đây là 4.) Theo Amoiralis (2009), chi phí cho máy biến áp có thể một bước tiến rất quan trọng trên quan điểm đầu tư và tiết xem xét trên khía cạnh tổng chi phí sở hữu (TOC) bao gồm: kiệm năng lượng. Ngày 26/2/2016 vừa qua, tại thành phố chi phí mua máy biến áp cộng với tổng tổn thất trong quá Đà Lạt, Tổng công ty Điện lực miền Nam đã cùng với Công trình vận hành. Qua một thời gian vận hành, tổng chi phí tyYuKo Keiso tổ chức Hội nghị khởi động dự án JCM 2016 sở hữu tăng lên, lúc này, máy biến áp không định hình với với sự tham dự của đại diện Lãnh đạo Tổng công ty Điện chi phí đầu tư ban đầu cao hơn và tổn thất giảm, do đó, lực miền Trung, Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí máy biến áp không định hình sẽ trở nên kinh tế qua một Minh, Công ty TNHH MTV Điện lực Khánh Hòa và Công ty thời gian vận hành nhất định. TNHH MTV Điện lực Đồng Nai. 5.) Trong trường hợp máy biến áp 3 pha, 3 cuộn dây, tình THAM KHẢO trạng bất đối xứng hay xảy ra do chiều dài các đường sức từ của 3 pha không bằng nhau (ΦA , ΦB , and ΦC). Trong a. Amoiralis, Marina and Antonios, 2009: Transformer design and optimization: A literature survey, IEEE trans. on trường hợp này, ΦB được tạo ra bởi dây quấn trung tâm Power Delivery vol. 24 No. 4, pp. 1999-2024. và ΦA và ΦC được tạo ra bởi các cuộn dây ở cạnh biên lõi máy biến áp. Kết quả của tình trạng bất đối xứng nói trên b. Bendito Antonio, Misael Elias and Claudio Shyinti Kim- 18  bản tin hội miền nam - tháng 4/2016