CHƯƠNG I GIỚI THIỆU ĐỂ TÀI Để giải quyết vấn đề dự báo tình trạng vận hành của MBA trên lưới điện TP.HCM, trong phạm vi luận văn này sẽ đưa ra giải pháp chẩn đoán sự cố MBA với các kỹ thuật nâng cao (dựa trên các dữ liệu vận hành thu thập thực tế tại các trạm biến áp do Công ty Lưới điện cao thế TP.HCM đang quản lý vận hành) mà hiện nay các nước trên thế giới đã giới thiệu các thiết bị công nghệ mới và các tiêu chuẩn quốc tế cũng đã cập nhật.6 Tình hình thực hiện - nghiên cứu trong và ngoài nước 1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước Để đánh giá tổng quan tình trạng vận hành hiện tại của các thiết bị điện phức tạp như MBA dựa trên tất cả các loại dữ liệu có giá trị được thu thập trong quá trình quản lý vận hành, khái niệm “Chỉ số tình trạng” là cần thiết. Chỉ số tình trạng xác định định lượng tình trạng thiết bị dựa trên số lượng lớn các tiêu chí phân loại liên quan đến sự xuống cấp cách điện dài hạn dẫn tới suy hao và đi đến hết tuổi thọ thiết bị. Kết luận về tình trạng đáp ứng vận hành của MBA theo Chỉ số tình trạng hoàn toàn khác với các thử nghiệm bảo trì và chẩn đoán theo trạng thái hiện tại, vốn tập trung vào các hư hỏng hay sự cố cho việc sữa chữa khắc phục giúp thiết bị vận hành trong khoảng thời gian ấn định. Hiện nay, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM là đơn vị đi đầu trong nước về việc nghiên cứu về chỉ số tình trạng MBA lực.
Tiêu biểu trong đó là PGS. TS Phạm Đình Anh Khôi đã dành rất nhiều thời gian nghiên cứu, tham khảo thêm các thông tin tài liệu, tiêu chuẩn quốc tế… và đã biên soạn được một trong những tài liệu tham khảo chính thức đầu tiên về kỹ thuật nâng cao trong thử nghiệm chẩn đoán MBA. Đây là tài liệu rất có giá trị, xứng đáng để tham khảo khi cần nghiên cứu chuyên sâu về thử nghiệm chẩn đoán và xác định chỉ số tình trạng cho MBA. 6 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU ĐỂ TÀI Về phía Tổng công ty Điện lực TP.HCM hiện nay đã ký kết hợp tác với đối tác Malaysia (Điện lực TNB) thực hiện đề án “Tư vấn xây dựng hướng dẫn chung và quy trình sửa chữa bảo dưỡng các vật tư thiết bị từ 110kV trở xuống theo phương pháp CBM”.
Theo đó, Bảo trì theo điều kiện hay bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị (Condition- Based Maintenance – CBM) là một giải pháp bảo trì tiên tiến theo thời gian thực nhằm giải quyết vấn đề làm sao để lập kế hoạch và theo dõi tốt hơn các quy trình bảo trì tại cá thiết bị quan trọng. Trong phương pháp này, các chiến lược bảo trì được đưa ra và thực hiện dựa trên việc phân tích các điều kiện thực tế về thiết bị (nhật ký vận hành, dữ liệu hồi cố về hao mòn trong quá trình sử dụng, dữ liệu tình trạng thiết bị thu thập qua các thiết bị giám sát…). Tuy nhiên, đề án này hiện nay mới ở giai đoạn ký kết hợp đồng và chưa đi vào triển khai thu thập dữ liệu, nghiên cứu cụ thể.2 Tình hình nghiên cứu quốc tế Đã có nhiều nghiên cứu về “đánh giá tình trạng” và “quản lý vòng đời” cho MBA dựa trên các giải pháp đo lường và giám sát khí hòa tan (DGA – Dissolved Gas Analysis), nhiệt độ dầu và cuộn dây, hàm lượng nước trong cách điện, chất lượng dầu (cường độ cách điện, chỉ số axit, màu sắc, ứng suất mặt – interfacial tension), phóng điện cục bộ (Partial Discharge), phân tích đáp ứng tần số (FRA – Frequency Response Analysis), điện áp phục hồi (recovery voltage), hình ảnh nhiệt (thermal imagning), các thử nghiệm bộ điều áp (tap- changer), đầu sứ xuyên (bushing)… các thử nghiệm này được thực hiện theo định kỳ hay dựa trên điều kiện trạng thái hiện tại nhưng hiện nay chưa có phương pháp nào cho phép đánh giá toàn diện tình trạng của MBA dựa trên các dữ liệu này [2], [3]. Về phía đối tác của EVNHCMC, Công ty Điện lực TNB Malaysia, cũng đã có nhiều nghiên cứu về chỉ số tình trạng MBA lực.
Cụ thể năm 2017 đã giới thiệu bài báo với tiêu đề “Estimation of Transformer Health Index Based on the 7 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU ĐỂ TÀI Markov Chain” [4] được công bố trên website www. Kết quả cụ thể TNB cũng đã xây dựng được phương pháp thực hành dựa trên số liệu thu thập được trong quá trình vận hành để tính toán chỉ số tình trạng, xác định chỉ số tình trạng trung bình, dự đoán chỉ số tình trạng tương lai của MBA từ đó đánh giá tuổi thọ còn lại của MBA. Ngày 11/6/2009 Công ty TNB cũng công bố bài báo trên tạp chí https://ieeexplore.org/ với tiêu đề bài báo như sau “TNB experience in condition assessment and life management of distribution power transformers” [5] (tạm dịch: Kinh nghiệm của TNB trong đánh giá các điều kiện và quản lý tuổi thọ của máy biến áp điện phân phối). Trong đó TNB đề xuất phương pháp thu thập và tính toán các chỉ số về khí hoàn tan trong dầu, chất lượng dầu, hàm lượng Furan, tỷ số vòng dây, điện trở cuộn dây, hệ số tổn hao điện môi tan delta, phân tích đáp ứng tần số,…từ đó đưa ra được chỉ số tình trạng cho MBA được gọi là THI (Transformer Health Index).
8 CHƯƠNG II CƠ SỞ DỮ LIỆU – YÊU CẦU, HIỆN TRẠNG DỮ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG II CƠ SỞ DỮ LIỆU – YÊU CẦU, HIỆN TRẠNG DỮ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ 2.1 Yêu cầu về dữ liệu cần thu thập Mục tiêu của luận văn là tiến hành thu thập dữ liệu vận hành thực tế tại Công ty Lưới điện cao thế TP.HCM (đối với các máy biến áp cấp điện áp 110kV) trong khoảng thời gian từ năm 2018 đến nay. Các hạng mục dữ liệu dự kiến thu thập thực tế gồm những nội dung như sau [1], [2], [3]: a) Phân tích khí hòa tan trong dầu b) Thử nghiệm chất lượng dầu cách điện c) Điện trở cách điện lõi thép - đất d) Độ lệch điện trở cuộn dây e) Điện kháng rò f) Phân tích đáp ứng tần số g) Phân tích đáp ứng điện môi h) Giải tích hàm lượng Furan i) Dữ liệu bảo trì j) Dữ liệu Bộ điều áp k) Hệ số tổn hao điện môi (tan) l) Lịch sử tải m) Phóng điện cục bộ 9 CHƯƠNG II CƠ SỞ DỮ LIỆU – YÊU CẦU, HIỆN TRẠNG DỮ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ Tuy nhiên, đặc thù vận hành tại EVNHCMC trước đây các dữ liệu phần lớn thu thập thủ công, và lưu trữ cục bộ tại các trạm mà chưa hệ thống lại thành trung tâm dữ liệu để phục vụ công tác phân tích, tính toán, chẩn đoán tình trạng MBA. Ngoài ra, trang thiết bị tại EVNHCMC còn hạn chế nên chỉ tập trung vào một số dữ liệu quan trọng, cấp thiết và ảnh hưởng lớn đến khả năng vận hành MBA. Đối với các dữ liệu còn lại EVNHCMC đang tiếp tục đầu tư thiết bị để thu thập dữ liệu (đây là việc trong tương lai và chưa có tiến độ thực hiện cụ thể).2 Tình hình thu thập dữ liệu Hiện nay, Công ty Lưới điện Cao thế TP.HCM đang quản lý vận hành 115 MBA 110kV trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh.1 thể hiện danh sách 115 MBA dự kiến sẽ thu thập dữ liệu.
