1
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸTHUẬT CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

ỨNG DỤNG MẠNG NƠ RON CHẨN ĐOÁN SỰ
CỐ TRONG MÁY BIẾN ÁP LỰC

Ngành : TỰ ĐỘNG HOÁ
Mã số:23.04.3898
Học viên: BÙI ĐỨC CƢỜNG
Ngƣời HD Khoa học : PGS.TS. NGUYỄN HỮU CÔNG

THÁI NGUYÊN - 2010

H

viên: Bùi Đứ C ờng


2
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

LỜI CAM ĐOAN
T i i
kh

họ
g

kh

g

PGS. TS. Nguyễn Hữu Công C

ậ
họ

h ghi

g hự

hƣ

g ƣợ


i dƣới sự hƣớ g dẫ
kế

ả tính tốn số iệ

g ố

g

k

kh
Tác giả luận văn

Bùi Đức Cƣờng

H

viên: Bùi Đứ C ờng

g

h


3
H

ng


n ho h : G

Ngu n H u C ng

Mục lục
CHƢƠNG I TÓM TẮT VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHẨN
ĐOÁN SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP LỰC ......................................................................12
1 1 Tổ g
ề
iế p .................................................................................12
1 2 C h g số ơ ả
iế p ................................................................12
1 3 Thí ghiệ
ề hố g MBA ..........................................................................15
1 3 1 Kiể
ổ g hể
g i ........................................................................15
1 3 2 Thí ghiệ kh g ải ..................................................................................15
1 3 3 Đ iệ ở
h iệ
hệ số h p hụ ộ d MBA .............................17
1 3 4 Đ iệ ở ộ hiề
ộ d ...........................................................19
1 3 5 Kiể
ỷ số iế ......................................................................................21
1 3 6 Kiể
ổ ối d .....................................................................................23
1 3 7 Thí ghiệ dầ
h iệ ...........................................................................24

1 4 Kế ậ ..............................................................................................................24
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHÍ HỒ TAN TRONG DẦU ĐỂ
CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA LỰC (DGA) .............................................26
2 1 Tổ g
ề hẩ
ỗi iề ẩ
g MBA ự .........................................26
2 1 1 Tầ
ọ g
iệ hẩ
ỗi iề ẩ ọ g MBA ự ...............26
2 1 2 Phƣơ g ph p hẩ
ỗi iề ẩ ............................................................26
2 1 2 1 Kiể
h gi ề iề kiệ
h iệ ...........................................26
2.1.2.2. Gi s
ự
ế sự phó g iệ
ộ phầ – PD.............................27
2 1 2 3 Ph í h ộ khí h
g dầ (DGA) ..........................................29
2 1 2 4 Kế hợp DGA phƣơ g ph p
......................................................31
2 2 Chẩ
ỗi iề ẩ MBA
ơ sở DGA ....................................................31
2.2.1. Nghi
ặ í h si h khí
g MBA ự ..................................31

2.2.2. C ỗi iề ẩ
MBA .......................................................................33
2.2.3. Sự ghi
g dụ g
phƣơ g ph p ỉ ệ ..........................34
2.2.4. Ứ g dụ g
phƣơ g ph p R ge s khí hí h ......................................37
2.2.5. C phƣơ g ph p hẩ
ải ghiệ
g ghiệp kh .............39
2 2 5 1 Chẩ
ò ỉ ....................................................................................39
2 2 5 2 Chẩ
sự
gi .......................................................................39
23 C
ắ ơ ả
g hẩ
ỗi MBA ...................................................40
2.3.1. C giả hiế ............................................................................................40
2.3.2. Nề ả g
ắ – hƣớ g dẫ IEC............................................41
2.3.3. Sự hể hiệ
sử ổi
ắ hƣớ g dẫ .................................42
2.3.4. Q
ắ hẩ
ỗi ặ iệ ( ặ hù) ................................................45
2 3 4 1 Chẩ
OH OHO .......................................................................46

2 3 4 2 Chẩ
ơ sở ỉ ệ CO/CO2 .....................................................46
2343 C
ắ hẩ
OHC CD ổ s g ......................................46
2 3 4 4 Chẩ
NR .....................................................................................46
2 4 Kế ậ ..............................................................................................................46
CHƢƠNG III: MẠNG NƠRON KẾT HỢP DGA ĐỂ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM
ẨN MBA LỰC ..........................................................................................................49

H

viên: Bùi Đứ C ờng


4
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

3 1 C phƣơ g ph p í ệ h ạ ơ ả ...........................................................49
3 2 Giới hiệ ề ạ g ơ n ..................................................................................51
3 2 1 Nã
ơ
si h họ ....................................................................................52

3 2 2 Mạ g ơ
si h họ ..................................................................................54
3 2 3 Mạ g ơ
h ạ ..................................................................................56
3231 C
ú
h h ộ ơ
h ạ ............................................57
3 2 3 2 Mộ số
h h
ú
ạ g ơ
h ạ ............................61
3233 Q
h ghi
ph
iể ơ
h ạ .............................62
3 2 3 4 Mạ g ơ
h ạ hiề ớp (MLP)
ề hẳ g .........................64
324 L ệ
ạ g ơ ......................................................................................65
3241 C
ậ họ ơ ả .............................................................................66
3 2 4 2 X p ỉ ạ g ơ ..............................................................................76
3 3 Tí h h kỹ h ậ – Cơ hế
hẩ
ơ sở ạ g ơ ..................77
3 4 Ứ g dụ g ạ g ơ

ể hẩ
ỗi iề ẩ MBA ự ...............................78
3 5 Kế ậ ..............................................................................................................81
CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG MẠNG NƠRON TRONG
CHUẨN ĐOÁN LỖI TIỀM ẨN MBA LỰC ...........................................................82
4 1 Lự họ
ú ạ g ối ƣ ...........................................................................82
42 H
ệ
ạ g ơ .....................................................................................82
4 2 1 Ứ g dụ g Ne
Ne w k T
ể
ệ
ạ g Ne
MLP 3 ớp ....83
4 2 2 Chƣơ g
h ập
h he h ậ
ề gƣợ h
ệ
ạ g
ơ
g hẩ
sự ố he
g ghệ DGA .............................................85
4 3 C kế
ả hự ghiệ
ề
ú ạ g .......................................................89

431 C
ú ạ g ơ
5–8–3 .......................................................................89
432 C
ú ạ g ơ
5–10–3 .....................................................................90
433 C
ú ạ g ơ
5–15–3 .....................................................................90
434 C
ú ạ g ơ
5–16–3 .....................................................................91
4 3 5 Kế ậ .......................................................................................................91
4 4 Kế
ả hẩ
..............................................................................................91
4 4 1 Tập dữ iệ
-ra .......................................................................................91
4411 Q
h
ệ
ạ g ..........................................................................92
4 4 1 2 Kế
ả h ẩ
.............................................................................97
4 5 Kế ậ ..............................................................................................................97
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................99
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................100
TÓM TẮT LUẬN VĂN .........................................................................................101


H

viên: Bùi Đứ C ờng


5
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Giải thích

Viết tắt

Tiếng Anh
The combined Artificial Nơ

ANNEPS

Network and ExPert System tool
for power transformer incipient
fault diagnosis

Tiếng Việt
Kế hợp


ạ g ơ

hệ h

gi

ố

iế

h

ạ

g h ẩ

sự

p MBA

COC

Combined Output Confidence

kế hợp ầ

DGA

Dissolved Gas-in_oil Analysis


Ph

í h khí hị

g dầu

DGA

Dissolved Gas-in_oil Analysis

Ph

í h khí hị

g dầ

AI

Artificial Intelligence

Tí

ệ h

ạ

ANN

Artificial Nơ


Nơ

h

ạ

LVQ

Network

Learning Vector Quantization
ơ

ệ

network

i

ậ

ạ g ơ

NN

Nơ

NR


Normal condition

Điề kiệ

OH

OverHeating

Q

hiệ

ộ

OHO

OverHeating of Oil

Q

hiệ

ộ dầ

CD

Cellulose Degradation

S


OHC

OverHeating of Cellulose

Q

PD

Partial discharge

Phó g iệ

LEDA

Low Energy discharge

Phó g iệ

g ƣợ g h p

HEDA

High Energy Discharge

Phó g iệ

g ƣợ g

H2


Hydrogen

CH4

Ethane

C2H6

Methane

C2H4

Ethylene

C2H2

Acetylene

H

Network

viên: Bùi Đứ C ờng

Nơ

giả

h hƣờ g


h iệ

hiệ

e
ụ

e
se

ộ

se


6
H

CO2

Carbon dioxide

CO

Carbon monoxide

O2

Oxygen


N2

Nitrogen

TDCG
TCG
TDHG

Total

Dissolved

n ho h : G

Combustible

Gases

Total

Dissolved

Hydrocarbon

Gases
gas-in-oil

levels

Ngu n H u C ng


Tổ g hợp

ƣợ g khí hị

Tổ g hợp 1 ƣợ g khí hị

Total Combustible Gases

Critical

L1

ng

for

Tổ g hợp ƣợ g khí H d
ƣợ g khí

g dầ

abnormal screening

giới hạ

ị h

AE


Acoustic Emission

iế g k

hƣờ g

DP

Degree of Polymerization

M

IFT

InterFacial Tension

s

IR

Insulation Resistance

C h iệ kh g

KOH:

KOH: acid number

H


LTC

Load Tap Changer

Bộ iề

PD

Partial Discharge

Phó g iệ

PF

Power Factor

Hệ số

IP

Polarization Index

SFL

oxidation stability

Độ ổ

IFID


InFormative InDex

Chỉ số h

g i

TA

Test Accuracy

Kiể

p hí h

LOC

Location

Đị h ị

TRN

Training

H

TST

Testing


Thử ghiệ

WNDG

Windings

C ộ d

H

viên: Bùi Đứ C ờng

ằ

g i

ộ hó dầ
ộ d
ƣợ g

í

p dƣới ải
ụ

ộ

g

Chỉ số ph


ự “

h iệ ”
ị h

ệ

i hó

g

ậ

iệ


7
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

Danh mục bảng biểu
Bảng 1 1 Bảng giá trị điện trở á h điện nhỏ nhất ho phép .................................18
Bảng 1 2 Bảng qu đổi nhiệt độ ..............................................................................19
Bảng 1 3 Cá tổ nối â uộn â MBA .................................................................23

Bảng 1 4 Bảng tiêu huẩn ủ ầu MBA ................................................................24
Bảng 2 1 ự t ơng qu n gi
á lỗi tiềm ẩn ủ MBA lự và á ngu ên nhân..33
Bảng 2 2 Định nghĩ tỉ lệ và ph ơng pháp tỉ lệ ......................................................34
Bảng 2 3 h ơng pháp hệ số tỉ lệ Dornenburg ......................................................35
Bảng 2 4 Giá trị gi i hạn L1 ủ Dornenburg .......................................................35
Bảng 2 5 Bảng hẩn đoán gố ủ ph ơng pháp tỉ lệ Rogers ................................36
Bảng 2 6 Mã định nghĩ ủ ph ơng pháp tỉ lệ Rogers đã ải tiến .......................36
Bảng 2 7 Chẩn đoán theo ph ơng pháp tỉ lệ Rogers đã ải tiến ............................37
Bảng 2 8 Cá tiêu huẩn hẩn đốn ủ ph ơng pháp hí hính ..........................38
Bảng 2 9 iêu huẩn IEC 599 ải tiến ....................................................................41
Bảng 2 10 Ý nghĩ ủ lỗi viết tắt trong Hình 2 2 và Hình 2 3 ............................45
Bảng 3 1 Cá hệ hu ên gi ho IFD ................................................................50
Bảng 3 2 Một số hàm f ơ bản th ờng đ ợ sử ụng .............................................58
Bảng 3 3 Một số hàm H(s) th ờng đ ợ ùng trong nơron nhân tạo ....................60
Bảng 3 4 Một số hàm phi tu ến th ờng ùng trong á m hình nơron .................60
Bảng 4 1 Bảng á bộ
liệu đầu vào ùng ho lu ện mạng .................................91
Bảng 4 2 Kết quả ủ á q trình hẩn đốn ......................................................97

H

viên: Bùi Đứ C ờng


8
H

ng


n ho h : G

Ngu n H u C ng

Danh mục hình vẽ, đồ thị
Hình 1 1 ơ đồ ngu ên lý đo tổn h o h ng tải bằng nguồn 3 ph ........................15
Hình 1 2 Nguồn điện đ vào là b nối tắt là b ....................................................16
Hình 1 3 Nguồn điện đ vào là b nối tắt là ....................................................16
Hình 1 4 Nguồn điện đ vào là nối tắt là b ....................................................16
Hình 1 5 ơ đồ đấu nối đo điện trở á h điện ........................................................18
Hình 1 6 ơ đồ đo điện trở một hiều bằng ph ơng pháp V n – Ampe .................20
Hình 1 7 ơ đồ thí nghiệm bằng nguồn 3 ph .........................................................22
Hình 1 8 ơ đồ thí nghiệm ùng nguồn 1 ph .........................................................22
Hình 1 9 hí nghiệm b nối tắt b ..........................................................................22
Hình 1. 10. Thí nghiệm b nối tắt .........................................................................22
Hình 1 11 ơ đồ nguồn xung phí
o áp ...............................................................23
Hình 2 1 ự sinh hí trong ầu MBA hi nhiệt độ th nh đổi ..................................32
Hình 2 2 hân loại lỗi theo tiêu huẩn IEC 599 .....................................................43
Hình 2 3 Vùng phân loại ủ qu tắ ơ bản uối ùng .........................................44
Hình 2 4 L u đồ ủ qu trình hẩn đốn lỗi trên ơ sở ngu ên tắ DGA ............48
Hình 3 1 Cấu tạo ủ một nơron sinh h ...............................................................52
Hình 3 2 Mạng nơron đơn giản gồm 2 nơron .........................................................55
Hình 3 3 M hình mạng nơron sinh h gồm 5 nơron............................................56
Hình 3 4 Nơron nhiều đầu vào ................................................................................57
Hình 3 5 M hình một nơron nhân tạo nhiều đầu vào ............................................59
Hình 3 6 Mạng nơron h i l p tru ền thẳng ............................................................64
Hình 3 7 Mạng ML ...............................................................................................70
Hình 3 8 h ơng pháp tìm iếm Emin theo h ng ng ợ gr ient ủ E.............70
Hình 3 9 Mạng ML tru ền thẳng ..........................................................................74

Hình 3 10 Ví ụ về nhiều bộ giá trị ho một lỗi “Hồ qu ng điện” ........................78
Hình 3 11 ơ đồ ấu trú ủ một mạng ML 2 l p ẩn .........................................79
Hình 4 1 Minh hoạ thuật tốn l n tru ền ng ợ ....................................................87
Hình 4 2 ơ đồ biểu i n t ơng đ ơng ...................................................................87
Hình 4 3 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–8–3] ......................89
Hình 4 4 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–10–3] ....................90
Hình 4 5 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–15–3] ....................90
Hình 4 6 Kỷ ngu ên lu ện mạng và trạng thái lu ện mạng [5–16–3] ....................91
Hình 4 7 M hình mạng nơron ................................................................................92
Hình 4 8 Gi o iện ủ quá trình huấn lu ện mạng ...............................................93
Hình 4 9 iến trình lu ện mạng ..............................................................................94
Hình 4 10 Kết quả lu ện mạng ................................................................................94
Hình 4 11 rạng thái ủ quá trình lu ện mạng.....................................................95
Hình 4 12 M hình ủ mạng nơron s u hi đã lu ện mạng thành ng ...............95
Hình 4 13 Cá thành phần ủ mạng ( -e) .............................................................97

H

viên: Bùi Đứ C ờng


9
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng


MỞ ĐẦU
Ng

ù g ới sự ph

h g
T

i h hỗ

ợ

g

ị

ó i
hiề

iế

p phù hợp ối ới

hữ g hiế

ự
ýd

g


p iệ

ộ i

ể MBA ơi

ậ

hời iế

iệ kh

ƣ

ã s

MBA sẽ giả
he

ó khả

í h h

Chí h

g ả

phụ ải

hế MBA ầ


pháp khác nhau, g
Để ng ộ i

ậ

g

g

g

g

p iệ

h hƣờ g ké d i h

ổi họ

ạ

g

p iệ

Khi

ớ


ả dƣỡ g ị h k

ằ g

ắ

ổi họ ũ g nhƣ giả

iệ ( ff-line).

hiể

hiệ hại ề

iệ

ắ MBA g

mang iệ

T

g ó, phƣơng pháp phân tích khí hồ tan (Dissolved Gas Analysis -

hiệ

Mặ dù ậ

ả


g iệ

iệ ph p hử ghiệ

iệ

ki h ế d
DGA)

ã ó hiề

hí
ổi họ

hiệ hại s sự ố g

p iệ

g

phụ ải

ả khi MBA ang ậ h h (on- i e) h
g

ộ

h ậ h h, có

gs

gi

ƣợ kiể

ổi

h hƣờ g h ặ hậ

g

sự ố

ậ

ị

g h

phụ ải

ộ i

sé

… Nế MBA ậ h h ở ạ g h i kh

sự ố hiế

ụ hể
ậ


g ụ í h

ị ó h

ả hệ hố g T

ạ g h i

hiề

hẩ

hiế

g hệ hố g iệ

iếp ế

gặp sự ố: hƣ iề kiệ

ề

p (MBA) ự

ầ

ọ g

ngành kỹ h ậ


hệ hố g phầ

g hệ hố g ƣới iệ
p iệ

iể

hẩ

ộ hí h

ạ g h i hƣ hỏ g iề

phƣơ g ph p DGA

ki h ghiệ

h

gi

i

ố

ề

hời gi


g

hời gi

L ậ

ộ

ỗi iề
h

iế
gắ gọ

phƣơ g ph p hồi
Việ

hẩ

(DGA) Ngƣời

H

ghi

ẩ

ạ (ANN h ặ

ộ hí h


h hẩ

viên: Bùi Đứ C ờng

h

í

ả hẩ
ệ h

p ự C

kỹ h ậ AI

ạ g ơ

- NN)

g

i h ó hể

ốn MBA.
ạ

h

gồ

hệ h

iệ

hẩ

ạ g ơ
gi

hệ

ờ

iế
ỗi ƣợ dự

ã hỉ

g MBA

g
kế

g dụ g

ẩ

hố g ũ g ò phụ h ộ

Việ phối hợp phƣơ g ph p DGA ới phƣơ g ph p hẩ

góp phầ giả

khi MBA ang

ằ g

ơ sở ph
phƣơ g ph p hẩ

í h khí h
ỗi h

g dầ
g hƣờ g hƣ


10
H

phƣơ g ph p ỉ ệ (R ge s D
sự hạ

hế h

kh

h

ị h hƣ


ó hể giải

The

i

ó

họ

ố

sở

h

ú

h

ộ
Ph

ể ph

hố g k

ạ g ơ

giải ph p ố hơ


hiệ

iễ

ộ kế

MBA

ộ MBA

MLP ã ƣợ

h gi

phƣơ g ph p

p dầ /gi

ậ

ỗi h MBA ã ƣợ

ề ỗi

C

gi

ự


ờ

ơ

ƣớ ƣợ g kh ả g hời gi

ề ả dƣỡ g ũ g ƣợ

h

ẩ

ƣ

ghi

ạ g MLP dự
í h hồi

ả dƣỡ g MBA ự

ầ

sự ự

ki g di g

ộ


ũ g ƣợ
ẫ

g MBA ự

ạ g MLP

p h ge (OLTC)

h họ

d
e

C

ph

ề

ả

ó g

họ

ố

h


ƣợ

i

Nhiề

ó hể giúp ph

i ò hƣ

ộ

ghi

sự ự

ộ phƣơ g ph p ố
kế

ƣợ ố hơ

họ

ũ g ã ƣợ

sis ũ g ã ƣợ

ạ g ẫ

s MBA ằ g phƣơ g ph p DGA ự

X

ó

hiề kỹ h ậ AI

g hự

ạ g ơ

iế

ả h

d

-

ơ
sự gi

h h

ề

ỉ kế

phƣơ g ph p
ỉ


ị h” R

h ầ

ỉ

ƣợ

ơ ả

i phƣơ g ph p ị h ị ỗi iề

ghi

h

h

h iệ

ũ g hƣ
ộ

ế
h

dữ iệ

kiế


iề kiệ

Mộ

ố

g ó sự

Ngu n H u C ng

phƣơ g ph p khí chính, có

hí ghiệ

ộ

g số

ẫ dầ
hự hiệ

g

d IEC)

i

Bằ g iệ sử dụ g

h gi


ỉ

“kh

ơ sở kiế

g ghiệp ƣơ g

n ho h : G

g

h ẩ IEC 599

g í h
ph p iể

e

i
ế

ng

ề

họ

g

iể

ạ g
hiế

ả g ơ sở

ế

i

ự

họ

ề

i “Ứng dụng mạng

gồ

4 hƣơ g:

nơron chẩn đoán sự cố trong máy biến áp lực”.
Phầ

ội d

g


ả

Chƣơ g I: Tó
iế

ậ
ắ

ề

ƣợ

phƣơ g ph p

iề

hố g hẩ

sự ố

í h khí h

g dầ

ể hẩ

sự

sự ố iề


ẩ máy

ẩ MBA ự

Chƣơ g III: Mạ g ơ
iến áp ự

H

ề

p ự

Chƣơ g II: Phƣơ g ph p ph
ố

h

viên: Bùi Đứ C ờng

kế hợp DGA ể hẩ


11
H

Chƣơ g IV: Kế
ỗi iề
Kế
D


kiế

h ộ

Đặ

iệ

hƣớ g dẫ kh

hời gi
gi
i i

h h

H

ậ

hạ

hế

ý kiế
h

h h ả


i

ạ g ơ

g hậ

ó g góp

ng hẩ

hƣ g

viên: Bùi Đứ C ờng

g gi
h

hữ g ý kiế góp ý

ậ

h

hầ gi

sự giúp ỡ

g ghiệp – Đại họ Th i Ng
g ghiệp


gƣời h

ƣợ

ồ g ghiệp

ơ sự hƣớ g dẫ

họ PGS. TS. Nguyễn Hữu Công

ƣờ g Đại họ Kỹ h ậ
è

sử dụ g

Ngu n H u C ng

ghị

g ƣờ g Đại họ Kỹ h ậ
hữ g ạ

ghiệ

n ho h : G

ẩ MBA ự
ậ

hầ gi


ả hự

ng

hầ gi
kh

ồ g ghiệp T i ũ g i
h ã ộ g i

giúp ỡ ể

Điệ
ả

i ó hể h

ử–
ơ


12
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng


CHƢƠNG I. TĨM TẮT VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHẨN
ĐỐN SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP LỰC

1.1. Tổng quan về máy biến áp
Nhƣ ta ã iế
ời số g

iệ

iệ

g

ại

iệ khí h

g ƣợ g ƣợ sử dụ g ộ g ãi
g ghiệp

các ngành ki h ế kh

ịi hỏi phải ó hiế

nhà máy iệ

dù g iệ

Việ


ề

iế

p

ế hộ i
ải iệ

ng i

g pở ầ

g ồ

với iệ

p

ụ h

ổi

phụ ải i
p iệ

g ghiệp gi

ị kh


h

Việ

ầ phải ó ƣờ g d
s

ạ
hụ T

p h ặ ph

h ki h ế h
iế

p giả

ó

ũ g h

phối

g ậ

ải

ải


g

ề

ải iệ
ầ

pở

h

g sả

ạ

iế

hiế phải ó

ối ƣờ g d

ạ

h phù hợp

õ máy biến áp hỉ

ng lƣợ g h kh

g phải


p

hiệ
h ể h

n ng lƣợ g
Hiệ
h

g

ngành hế ạ

ại

iế

phải hí ghiệ
h

p kh

ghiệ

iế

h

h


p

ƣớ khi ƣ

hằ

ị h h

g số kỹ h ậ ó phù hợp ới h

sự ố

iế
hộ i

p ó hể ả

hụ Việ

hiề phƣơ g ph p

g

ƣớ

hế ạ
g

hẩ


ậ

ã sả
iế

p ƣ
iế

iệ

hiề

ậ h h ề

ƣợ g
Đặ

ƣợ

g

p h

g

h ậ h h

hữ g hiệ hại ghi


ọ g ế sả

sự ố

iế

p ế

ũ g ó

i i giới hiệ

ộ số phƣơ g ph p i

iể
1.2. Các thông số cơ bản của máy biến áp
C
hế ạ ghi

h

g số ị h
g ị h

ƣợ ghi
Cụ hể

g h

h


g số kh

ƣợ

g số hƣ sau:

1. Công suất định mức
L
iế

H

gs

iể kiế (

p

viên: Bùi Đứ C ờng

gs

phầ ) ƣ

phí

h

p


h


13
H

-

Ký hiệ : S

-

Đơ

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

m

ị tính: kVA (hay VA).

2. Điện áp định mức
Điệ

p sơ


p ị h

: là iệ

-

Ký hiệ : U1

-

Đơ

ị í h: kV (hay V).

Điệ

p h

ải và iệ

p ị h

p ặ

-

Ký hiệ : U2

-


Đơ

d

p

p

d

ị h

.

: là iệ
sơ

p

ộ d

sơ

p.

h

p khi MBA kh

m


ị í h: kV (hay V).

Đối ới MBA 3

ộ d

ó UT m, UH m.

3. Dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp:
L
và iệ

hữ g dò g iệ d
p ị h

d

sơ

p

h

p

g ới

gs


.

-

Ký hiệ : I1 m, I2

-

Đơ

m

ị í h: (hay A)

Đối ới MBA 1 ph :
I1dm 

Sdm
U1dm

(1.1)

I 2 dm 

Sdm
U 2 dm

(1.2)

Đối ới MBA 3 ph :

I1dm 
I 2 dm 

H

Sdm
3U1dm
Sdm
3U 2 dm

viên: Bùi Đứ C ờng

(1.3)

(1.4)

g


14
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

4. Tần số định mức: Tần số công nghiệp 50Hz
-


Ký hiệ : f m.

-

Đơ

ị í h: Hz.

5. Điện áp ngắn mạch của MBA
Là iệ

-

p o ƣợ khi gắ

ạ gi

ị ị h

3 gi

-

ạ h

ộ phí

ối ới MBA h i


ị iệ

p gắ

ộ d

ộ d

ạ h ới 3 ặp

s

h dị g iệ

ó: Ucao-hạ.
ộ d : Cao–Hạ; Cao–Trung;

Trung–Hạ
Điệ

-

p gắ

ạ h í h he % (Uk %).

6. Dịng điện khơng tải I0 (A)
Dịng iệ kh
iệ


p iệ

g ải

p ặ

dây khác ể hở

gi

ị hiệ dụ g

ộ d

ó là ị h

ạ h dò g iệ

ò gọi

dò g iệ

i

ộ d

khi

ò


ộ

Tổ h

ị

ới ầ số ị h
dị g

h

7. Tổn hao khơng tải

gọi

L

gs

dụ g ị h p hụ khi K ải i

ổ h

sắ Đơ

ị (kW) ký hiệ P0.

ộ d

8. Tổn hao ngắn mạch

L phầ
i

ộ d
ộ d
ộ d

gs

c dụ g ị h p hụ

Khi ó dò g iệ

ò

ự

này ể hở

-

Ký hiệ : Pn

-

Đơ

ộ d

ị h

ki

gd

MBA khi ó dị g ải

i
ối ắ ại Nế

ự d
ó

ộ d

ộ

g

kh

h

ạ h (IEC.76.1).

ị í h: W (hay kW).

9. Tổ đấu dây
L gó
ộ d


H

ệ h ph

ó hể ối ới h

viên: Bùi Đứ C ờng

iệ

pd

 hay .

sơ

p và h

p

ó 12 ổ d

d , các


15
H

ng


n ho h : G

Ngu n H u C ng

1.3. Thí nghiệm truyền thống MBA
C

hạ g

ụ

h ự iế h h hí ghiệ

iế

p hƣ s :

g số

iế

p phù

õi hép ó ị hạ

hập

dị h

1.3.1. Kiểm tra tổng thể bên ngoài

-

S kh g ị s

-

Gio g kh

g dò dầ

hạ hố g ẩ

-

Hệ hố g

ạ gió ố

dầ

-

C

hi iế

ẻ

ƣợ


ắp ặ

kh

g ổi

ú g hiế kế C

ầ

h

hợp ới i iệ
1.3.2. Thí nghiệm khơng tải
Mụ
h ặ

ạ h

ích: xác ị h
ị

g kh

Thí ghiệ
hạ g

nghiệ

h ạ g


kh g ải
ụ

ể

g ép hặ
hạ g

h

ộ d

dƣ

h

ụ kiể
g

ạ h

ƣợ g õi hép
ầ

i

ƣớ khi iế h h hí

khi ạp dị g iệ


ộ hiề

1. Sơ đồ thí nghiệm khơng tải ở chế độ định mức nguồn 3 pha

Hình 1. 1. Sơ đồ ngu ên lý đo tổn h o h ng tải bằng nguồn 3 ph
P0 = PAB + PBC

I 0 (%) 
Kế

H

(1.5)

I 0 a  I 0b  I 0 c
100(%)
3I dm

ả o ƣợ s

viên: Bùi Đứ C ờng

ới số iệ

(1.6)
ƣở g h ặ gi

ị h



16
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

2. Thí nghiệm bằng nguồn 1 pha điện áp thấp

Hình 1. 2. Nguồn điện đ

vào là b nối tắt là b

Hình 1. 3. Nguồn điện đ a vào là b nối tắt là

Hình 1. 4. Nguồn điện đ
Mụ

í h

-

Nối ắ

-

Nế kế


iệ

ối ắ

ph kh
kh

g

ph kh

g o ể
h hƣờ g

I0a = I0c; s i ệ h kh g

vào là
g o:

h s i số kế
phải khử

5%

Thông thƣờ g I0a = I0c = (1.2  1.5)×I0b.
Tổ h

H


kh

g ải ở iệ

viên: Bùi Đứ C ờng

p ƣợ í h:

nối tắt là b

ả

phép o.


17
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

P0 ab  P0bc  P0ca
(W)
2

P0 ' 


(1.7)

 U dm 
(W)
' 
U 

=> P0dm =P0' 

(1.8)

Trong đó:
U‟

- Điệ

p hự ế khi

P0dm

- Tổ h

n

- L hệ số gi

kh

kh


g ải.

g ải khi í h ổi ề iệ
g

ạ h

p ị h

.

( = 1 9 ối ới hép ó g;

=18

ối ới hép g ội)
D kế

ạ h

dài do ó ổ h
ằ

kh

g ải

g ằ g h ; ụ giữ B gắ ; ụ A C

ụ kh


g ằ g h

T

hi

ầ

hƣ khử

s i ệ h ẫ

ị h Có hể P0ab = P0bc 5%.

g
Nế kế

hí ghiệ

ụ kh

ả o khơng bình thƣờ g

ỷ số iế

o trên iệ

ở


ýd

ộ hiề

ể kế

ậ

iế h h

hí h

1.3.3. Đo điện trở cách điện và hệ số hấp thụ cuộn dây MBA
Đ
ị số

hỉ i
iệ

g
-

ị iệ

Với hiế

ở

ƣợ


ối ắ

h iệ

ị R60” phải

p

ộ d
g ƣợ

ầ phụ h ộ
ở

h

h iệ dù g
ối

í

h

g

ới

h

p iệ


g số

h

g
p

Đo iệ

ở

h giữ

viên: Bùi Đứ C ờng

d

ới h

ó

hế ạ .

2500V h ặ 5000V

5 phú

ể phó g hế


iệ

giữ

ộ d

ới ỏ

s i số o.

ối ỏ ới

H

h ạ g

h iệ

ị dù g ể o iệ

ộ d

Các

h gi

ở R60” và R15”. Gi

iệ . Gi
-


ể

í h


18
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

ơ đồ đấu nối đo điện trở á h điện

Hình 1. 5
T hự hiệ phép o:
Cao áp – T

g p + Hạ p + Vỏ

Trung áp – C

Kế

-

Hạ p – C


p+T

Cao p + T

g p + Hạ p – Vỏ

ả

ả

ại hời iể

Với

0

ại hời iể

T ị số iệ
số

ầ

g p + Vỏ

R15‟‟ và R60‟‟ kể

hời iể


ặ

iệ

p

phải

ả

Hệ số h p hụ: Kht =

-

p + Hạ p + Vỏ

ƣớ

R60"
1.3
R15"

o t = (10-30) 0C.

ở o R60” kh
ề ù g hiệ

g giả

30% gi


ị o

ƣở g h ặ hiệ

ộ

Bảng 1 1. Bảng giá trị điện trở á h điện nhỏ nhất ho phép
t0 (0C)
U

m

S

m

U m<35kVA
S m<1000KVA

H

10

20

30

40


50

60

70

450

300

200

130

90

60

40

viên: Bùi Đứ C ờng


19
H

ng

n ho h : G


Ngu n H u C ng

U m<35kV
S m>1000kVA

900

U110kV
S

m

kh

600

400

260

180

120

80

g kể

Bảng 1 2. Bảng qu đổi nhiệt độ
Hiệ

hiệ

ộ

1

2

3

4

5

10

15

20

25

30

1.04

1.08

1.13


1.17

1.22

1.5

1.84

2.25

2.75

3,4

iếp ú

ối h

t=t1-t2
Hệ số
hiệ
hỉ h

1.3.4. Đo điện trở một chiều các cuộn dây
Mục đích:
-

Xác ị h
ú


-

h ạ g g

d

Q

ự

họ

ở

Với MBA ó
Kế

h h

hiế

ả

ộ d

ối ối iếp

ộ h ể

h hự hiệ phép o ƣợ

g p hạ p

-

ẹ

ị h ể

h

iế

iế h h ở
ộ d
ạ h

ả

ở

phải

ƣợ

ầ ph

dù g P333T h ặ

ulti-ampe.


ộ d

cao áp,

ả ác pha.
ở

ả

h h ƣa ra có úng hay

khơng.
Dụng cụ đo:
-

Cầ

-

Có hể ằ g phƣơng pháp vơn–
í

h

ồ g hồ ó

p hí h

h 05


Ido  20%×I

H

pe ới iề kiệ

m

MBA

viên: Bùi Đứ C ờng

ế

ớ hơ sẽ ố

ó g

ộ d

g

s i số kế

ả o.


20
H


ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

Hình 1. 6. Sơ đồ đo điện trở một hiều bằng ph ơng pháp Vơn – Ampe
Cách thao tác:
-

Đóng CD1, khi ổ

-

Cắ CD2 sau ó ắ CD1 ể
T ị số iệ
ph

sánh giữ
hiệ

ộ kh

ở

ộ

h dò g ả

g


g ù g
kh

o trƣớ

ộ

kh

g ƣợ

ới số hiệ

hỉ h

é
s

ệ h

2% Khi

h

phải

ộ

Rt 2 =Rt1


235  t2
(Đối ới d
235  t1

ằ g ồ g)

(1.9)

Rt 2 =Rt1

245  t2
(Đối ới d
245  t1

ằ g h

(1.10)

)

Trong đó:
Rt1:

là iệ
hiệ

Rt2:

H


hỏ g

hiề sau khi o ƣợ s s h ới ý ị h h

ới h

ới ầ

ổi ề ù g hiệ

ị h óng thì CD2.

ở o ƣợ ở hiệ

ộ t1.

ộ o ƣợ ở hiệ

ộ 2.

t1:

hiệ

ộ

ầ

t2:


hiệ

ộ

ầ s

viên: Bùi Đứ C ờng

ƣớ

ở


21
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

1.3.5. Kiểm tra tỷ số biến
Mụ

ích: Xác ị h số ị g

hợp ới
áp và


hỉ i

kh

ộ d

ị h hạ

ở

ả

hập ò g d

Xác ị h iệ

ph

p. Kế

p

ộ cao

ộ hạ p.
Các quy định hi đo và tính tỷ số biến:

-


Hệ số iế

ỷ số iệ

pd

ộ sơ và

-

MBA hai

ộ d

thì có

-

MBA ba

ộ d

có ba hệ số iến cao–hạ; cao–trung; trung–hạ

-

Điệ

-


Khi

-

Tỷ số iế

ộ hệ số iế

ới số iệ
ƣợ

ối ắ

ộ kh

ƣợ phép s s h

ph

o ầ

óở

ƣớ

h

p khi kh

g ải


–hạ.

p ƣa vào o ỷ số iế không ƣợ
ỷ số iế , ầ

ộ

hỏ hơn 1% iệ

g

ại ể

ới h
g ph

p ị h

h s i số.

ở ù g

ộ

h ặ s s h

ới h , sự s i ệ h kh

g


2%.

Cá h tính tỷ số biến:
-

Khi hí ghiệ
C

ằ g g ồ 3 ph :

pha thì theo quy ị h
K

pd

o bên cao áp, U2 là iệ

ằ g g ồn iệ

pd

hạ p

p 1 ph :

p ối Y/Y; / có:
K

Biế


ó:
(1.11)

Khi hí ghiệ
Biế

ằ g g ồ 3

U1
U2

Với U1 là iệ
-

Y/Y; /; Y/; /Y. Khi hí ghiệ

MBA ở ổ ối d

U1
U2

(1.12)

p ối Y/ có:
U1
K 3

H


2  3 U1
U2
2 U2

viên: Bùi Đứ C ờng

(1.13)


22
H

Biế

p ối /Y có:

K

U1
2 U1

U
3 U2
3 2
2

ng

n ho h : G


Ngu n H u C ng

(1.14)

Hình 1. 7. Sơ đồ thí nghiệm bằng nguồn 3 ph

Hình 1. 8. Sơ đồ thí nghiệm ùng nguồn 1 ph

Hình 1. 9

hí nghiệm b nối tắt b

Hình 1. 10. hí nghiệm b nối tắt
* Việ nối tắt đảm bảo ngu ên tắ

H

viên: Bùi Đứ C ờng

á ph

h ng đo đ ợ nối tắt.


23
H

ng

n ho h : G


Ngu n H u C ng

1.3.6. Kiểm tra tổ nối dây
Tổ ối d
cao áp s

ới iệ

gó ệ h ph giữ
pd

( iệ

iệ

p ph )

pd

(h ặ

ộ d

iệ

p ph )

ộ d


hạ áp cùng tên.

Ký hiệu:
-

Đầ d

-

Đầ d
Tổ

p ABC
hạ p

ối

XYZ.

ối

d

z.

MBA

ộ

g hữ g iề kiệ


ƣa MBA

ậ h h

song song.
Để

ị h ổ

ó hể dù g hiế
g

d

ị h

ó ú g ới ký hiệ ghi
dụ g TETTEX-2793 ể

h

kh

g, ta

h ặ dù g phƣơng pháp

ộ hiề 3 ị số


Hình 1. 11. Sơ đồ nguồn xung phía cao áp
ab

bc

ac

+

-

0

B-AC

B-AC

Bảng 1 3. Cá tổ nối â
Cuộn dây

Tổ nối

H

bc

ac

+


-

-

uộn â MBA
Cuộn dây

Tổ nối

dây

ab

bc

ac

dây

1

-

+

+

0

viên: Bùi Đứ C ờng


ab

ab

bc

ac

+

0


24
H

ng

n ho h : G

Ngu n H u C ng

7

+

-

+


6

+

-

0

3

+

+

+

2

0

+

+

9

-

-


-

8

0

-

-

5

+

-

-

4

+

0

-

11

-


+

-

10

-

0

-

úng sơ ồ ả

ệ

Việ
iế

ị h ổ

d

ị

ơ sở h

iệ


p

1.3.7. Thí nghiệm dầu cách điện
Nhiệ

ụ

dầ

Thí ghiệ
h

h iệ

dầ MBA: ể ả

ƣợ g

dầ

gó ổ h

g MBA

h g

ả

ậ h h


hạ g

ụ Đo iệ áp phóng iệ

Bảng 1 4. Bảng tiêu huẩn ủ
Hạ g

ụ TN Udl (KV)

C p Điệ

p 110 – 220KV

tg % kh

g

Dầ

ới

ở 900C

giới hiệ

MBA ự ngồi
-

Đ


iệ

gi

dầ .

phải kiể
h h

g,

i ở 900C.

iệ

T

MBA

-

Đ gó ổ h

-

Thí ghiệ

-

Kiể


-

Thí ghiệ

h iệ

iệ

g

Dầ

60

55

2.2

7

ộ số phƣơ g ph p ữ

ổ h

i phả

iệ

is


h phẩ

h

iế dò g ắp sẵ ở
ồ hị ò g ộ iề
iệ

g ậ h h

ộ số phƣơ g ph p ơ ả

ị phải kể ế
ở

ầu MBA

p

hiề

g

sự ố

hƣ:

ầ


MBA ó

h iệ

iế

hỉ h iế

g hẩ

h iệ

ộ d .

p.

p.
ầ số

g ghiệp.

1.4. Kết luận
MBA ự
i

H

ậ

g


ộ
p iệ

viên: Bùi Đứ C ờng

g hữ g hiế
ó i

ị iệ
ự

hí h

iếp ế

g hệ hố g iệ
ộ i

ậ

ộ

ả hệ hố g


25
H

T


g khi ó MBA dễ ơi

MBA ó

ổi ời

hƣờ g ké d i h
ạ

g

ó hể

p iệ

15

ở

ổi họ

MBA sẽ giả

sự ố

số ổ
d

h


…C

iệ

i

ộ ph

ó khả

MBA

hử ghiệ
ự

h hƣờ g
g ả

ặ ph

ập

ƣợ sử dụ g ộ g ãi hiệ

H

viên: Bùi Đứ C ờng

g


g

sự ố

h
gi

hậ

hí

ó hiề phƣơ g ph p kh

h

khi

h iệ

hệ

gs

ớ

ff-line nhƣ: o iệ
h ỉ ệ số ò g d

phƣơng pháp on-line nhƣ: phƣơng pháp

ở

iệ

ớ

p

phƣơ g ph p DGA

ở
iệ

g ầ số ph

âm thanh, phƣơ g ph p hồ g g ại phƣơ g ph p DGA …T
ghi

ặ

ị sự ố hiệ hại ề ki h ế sẽ

g MBA ự

ff- i e C

g

Ngu n H u C ng


Nế MBA ậ h h ở ạ g h i kh

ế h g iệ USD ối ới
Để hẩ

n ho h : G

ạ g h i kh

Khi MBA ự

MBA on- i e h ặ

ng

ở

ộ

í h phổ

g ó ối ƣợ g

phƣơ g ph p phổ iế