Thiết kế hệ thống giám sát từ xa trạng thái máy biến áp sử dụng cảm biến gia tốc.

- Lý do chọn đề tài Máy bin áp là mt phn rt quan trng trong h thng truyn t Khi máy bin áp b ng thì s n s cung c.
- n liên tc, nh i sng, kinh t xã hi ca c mt vùng, khu v vic vn chuyn, bng sa chi vi các máy bin áp b s c rt cao, tn kém v tin bc và thi gian.
- c i vi máy bi n là rt ln.
- có th chun ng ca máy bin u chung l ng th nh m tra, chung thái máy bin áp mà không cn ct ng th m tra, chun trng thái máy bin áp bng vic ci vi vic cn kii vi máy bin áp là khó thc hin bi vic cn s ng ti sng ph ti, ch tiêu kinh doanh c n li sng kinh t xã hi ca nhân dân.
- thut toán hong ca vi x lý và cm bit gia tc.
- c ng ca máy bin áp ng thái máy bin áp 110kV s dng cm bin gia tc t qu trin khai và th nghim t lung phát trin  Tài liu tham kho Chương 1: Các phương pháp giám sát máy biến áp hiện nay - 3 - CHƢƠNG 1: CÁC PHƢƠNG PHÁP GIÁM SÁT MÁY BIẾN ÁP HIỆN NAY Hin nay có rt nhi ng ca máy bi a lu.
- Phân tích ng khí hòa tan trong d n cc b trong máy bi ng tn s quét (FRA).
- Chương 1: Các phương pháp giám sát máy biến áp hiện nay - 4.
- Tác dng lên du: H2 và C2H2-khí chính (các khí phân hu chính có mng ln), CH4 và C2H4.
- Đo phóng điện cục bộ trong máy biến áp [1] 1.2.1.
- dng các m Mn tích biu kic bi tng tr measuring impedance) khó có quan h chính xác tuyi v n th ng th, s tuyn tính cn tích biu ki i xy ra PD v.
- nguy him ca hing PD.
- cp tnh m u chu c s dng rng rãi ti hing và trong phòng thí nghim.
- Chương 1: Các phương pháp giám sát máy biến áp hiện nay - 7.
- bic s dng rng rãi nhiu thp k qua.
- Chương 1: Các phương pháp giám sát máy biến áp hiện nay - 9.
- S bin dng ca cun dây và vic dch chuyn ca lõi thép này n c phát hin sng s chuyn thành mng v n môi hoc v nhit.
- Loi ng này là không th c và ch có khc phc bi tu MBA n li cun dây, sa cha li lõi thép hoc thay th hoàn toàn máy bin áp.
- cnh báo sm v ng có th x.
- Tuy nhiên, có th s dng mt Chương 1: Các phương pháp giám sát máy biến áp hiện nay - 10 - mng tr n hóa vi các phn t p li ha  hình 1.
- gii thích mt cách chính xác nguyên lý ca k thung tn s.
- Hình 1.2: Mạch đẳng trị đã được đơn giản hóa với các phần tử RLC đã được gộp lại Bt k dng v mt vi vu dn nhi ca mi RLC.
- Nh m và s dng tn s.
- các MBA ln nay, sau g m nghim trên thc t, k thut SFRA ng t là mt công c mnh m v n phát hin s dch chuyn ca cu ng khác vn n tng tr ca MBA mt cách tin cy và nhy cm.
- nó chng t là mt công c ch i vi vic phát hin s dch chuyn ca cu ng khác vn ng n tng tr c m c.
- ra mt quynh chính xác vì chúng ta có th s dng mt cách thành công mt s so i vng  pha khác ca cùng MBA và mt s so sánh vng ca MBA cùng lo.
- giám sát tình trng ca máy bin áp.
- giám sát tình trng hong c.
- rung ca máy bi.
- Tổng quan về hiện tƣợng rung trong máy biến áp Hing rung trong máy bic sinh ra bi các lc khác nhau xut hin trong lõi thép và cun dây bên trong máy bin áp trong sut quá trình vn hành [4,5].
- Hình 2.1: Mạch từ và cuộn dây máy biến áp 2.1.1 Rung động của cuộn dây S ng trong cun dây gây ra bi lng, khi có mt s tác gin chy trong cun dây và t thông dò s làm cho cun dây b rung.
- S ng ca cun dây t l v n chy trong nó n s n là 50Hz thì tn s ng là 100Hz.
- Rung động của lõi thép S ng ca lõi thép là do mt hing gi là t gio, t gio là hin ng khi các vt th bng kim loi tri qua mt s bin dng v hình dng ca t vào trong mt t ng.
- Hình 2.2 th hing cong ca hing t tr, cho thy s bin thiên gia chiu dài (tính theo%) và cm ng t din ra trong cht st.
- B qua hiu ng trng cong bi ng nét lin) có th c thay th bng nhng ng nét t).
- Kt qu là các lc t gio là t l thun v y s ng do t gio gây ra có tn s gi tn s c y mt ngun có tn s 50Hz s gây ra ting n ho.
- Các sóng hài bc cao này là do tính cht không tuyn tính ca các hing t gio gây ra.
- Nu lõi t là mt khi sng nht thì hing t gio s ch ng trong mt phng ca lõi.
- t u s xut hin khe h gia các tm t tính, gia b phn ca gông t n lc t gio vuông góc vi mt phng ca lõi ta, trong các tm thép này có s ng Chương 2: Tổng quan về rung và đặc tính rung của máy biến áp - 15 - u và s ma sát gia các tm lõi s kích thích các ch.
- Nhu cầu giám sát độ rung máy biến áp Trong sut quá trình vn hành ca máy bin áp, các s vn chuyn, lt, s n, s gia nhit trong quá trình mang ti, các lng do các dòng ngn m ng nguyên nhân gây ra làm gim tui th ca máy bi i nó là s ng, to ra các khe h gia các tm thép t tính, gông, s không chc chn c khí bên trong máy bin áp.
- phát hin nhi v mt hình hc bit là s bin dng ca cun dây bên trong máy bin áp.
- Xác định đặc tính rung động của máy biến áp 2.3.1.
- hn ch s ng c.
- rung ca máy bin áp .
- rung ca máy bin áp.
- loi tr các ng ca nhi ng gây ra Các cm bin rung có th c l.
- Chương 2: Tổng quan về rung và đặc tính rung của máy biến áp .
- Đặc tính rung động trong lõi thép i vi MBA không t n chy trong cu n không ti c n này rt nh nên lng sinh ra bn không tt nh.
- S ng ca MBA lúc này ch yu xut phát t lõi thép n áp thì ta có các ph tng khác nhau.
- Hình 2.8: Rung động lõi thép theo hướng dọc trục tại trụ giữa gông từ Hình 2.9: Rung động lõi thép theo hướng xuyên tâm tại trụ trái gông từ Chương 2: Tổng quan về rung và đặc tính rung của máy biến áp - 20 - Có th thy rõ là hu ht s ng u xut hin  các tn s là bi s ca tn s.
- Hình 2.10: Rung động lõi thép theo hướng xuyên tâm thẳng góc tại trụ trái của gông từ Ti tr trái ca gông t ng xuyên tâm th c tn s rung ng rt thp và xut hing có tn s 50Hz.
- Tn s 50Hz chính là do nh ng ca nhin t ng.
- ng ca cuc gây ra bng ca lõ thép.
- Ph tn s i cun dây pha ging dc trc cho ta kt qu ình 2.11.
- i ph tn c ng lõi thép ng xuyên tâm trong lá thép (hình 2.10).
- ng ca v máy gây ra bng truyn t lõi thép.
- Ph tn cng này có hình d.
- Đặc tính rung động cuộn dây theo hướng dọc trục Hình 2.15 th hin ph tng ca cu ng dc trc ti các ti khác nhau ca máy bin áp (30  119.
- Hình 2.15: Rung động dọc trục của cuộn dây pha giữa khi máy biến áp mang tải Chương 2: Tổng quan về rung và đặc tính rung của máy biến áp - 24 - Có th thy rõ các thành phng có tn s.
- Đặc tính rung động cuộn dây theo hướng xuyên tâm Hình 2.16 th hin ph tn s cng cu ng xuyên tâm khi MBA mang t.
- Ngoài thành phng tn s 100Hz ra còn có các tn s ng khác truyn t t hin.
- Chương 2: Tổng quan về rung và đặc tính rung của máy biến áp - 25 - Hình 2.17: Rung động của vỏ MBA khi đo phía mặt đáy So sánh vi ph tn cng t lõi thép truyn ti v.
- Hình 2.18 th hin ph tn c c  trên mt máy, s quan ging này vng ca cu ng dc trc là 0.711.
- Khi s ng ca lõi và cuc truyn ti v máy bin áp thông qua du bên trong, các cm bin rung có th o gián ti ng bên trong máy bin áp.
- Các tín hiu thu c qua các cm bin gia tc s cho ta bit tn s ng bên trong máy bin áp và d liu quang ph là nh.
- Hình 3.1: Mô hình giám sát trạng thái MBA sử dụng cảm biến gia tốc 3.1.
- Cm bin gia tc ch to theo công ngh n t có hai loi là cm bin kiu t và cm bin kiu áp tr m bin kiu áp tr m là công ngh cu t m là hong ph thuc nhiu vào s i nhi.
- ít b nhiu, ít b mng.
- Hin nay cm bin gia tc kiu t là loc s dng rng rãi nht.
- Lc trng là nguyên nhân gây ra gia t.
- 3.1.1 ) Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 30 - Gia t c tính thông qua lc gây ra gia tc liên h vi gia tc theo công th c gây ra gia tc (N), m là khng (g), a là gia tc (m/s2).
- Hình 3.5: Gia tốc Hình 3.6: Vận tốc Hình 3.7: Độ dịch chuyển * Nguyên lý: Cm bin gia tc hong da n trên.
- trên hình v t h gm mt khng m và mt lò xo.
- Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 31 - Hình 3.8: Hệ khối lượng – lò xo được dùng để đo gia tốc Khi h quy chic gia tc, gia tc này truyn cho khng m thông qua.
- dch chuynh lut Hooke, lc kéo khng m t l v.
- cng ca lò xo, x là khong dch chuyn so vi v trí cân b nh lut II Newton, trong h quy chi ng yên, lc F này cung cp cho khng m có mt gia tc a tính theo công thc F=ma.
- c ta ch ng dch chuy.
- 3.1.2 ) Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 32 - Hình 3.9: Mô hình tụ điện đơn và hai tụ điện nối tiếp nhau n dung ca t vi k là hng s ph thuc vào thuc tính cng nm gia hai bn t.
- rút gn thành: y, nu gn khng m ca cm bin vào bn t nm gia h hai t n ni tip thì có th c.
- 3.1.6 ) Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc .
- Cm bin góc Roll-Pitch  ng 3D trong không gian  Phát hin va chm: Nhng thông tin v gia tc, vn tc và t.
- Cm bin gia tc 3 chiu (3-axis MEMS accelerometer) Hình 3.10: Sơ đồ khối của cảm biến gia tốc dòng MPU-60X0 Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 34 - Ngoài ra, MPU-6050.
- Tùy thuc vào yêu cu, cm bin MPU-6050 có th hong  ch.
- Hinh 3.11: Sơ đồ khối của hệ cảm biến chuyển động Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 35 - 3.2.
- Sơ đồ khối của hệ thống đo Hin nay, cm bin gia tc ng dng s dng rng rãi trong rt nhiu c ci s ng dng trong c t ng hóa h thn còn r nh c th nào v vic giám sát online.
- rung cho MBA khi mi xung.
- có th giám sát trc tuyng ca MBA trong quá trình vn hành.
- Thit b lt  trên (bên ngoài v) máy bin áp.
- Thit b nh gn có th ng và gc trên các máy bin áp.
- Có th kt ni v.
- 6÷48 VDC, 0.5A Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 36.
- Dn áp hong: 2,375V  3,46V.
- hong tt nht: 25°C.
- Di nhit hong: -n +85°C.
- Cm bin gia tc MPU 6050 hong vi 3 tn s xung clock.
- Tín hing h ngoài kt ni vào chân FSYNC h tr ng b GPS.
- Hình 3.17: Sơ đồ nguyên lý khối Realtime DS1307 654321MMCHeader 6GNDSCK1MOSI1MISO1VCCGNDCS1104C10BTBattery3.3VGNDGNDSCL_I2CVCCSDA_I2CCX1CX2VCCVCC GND32KGND4K7R24K7R3104C1VCC GND1uFC19Tu TantalumX11X22VBAT3GND4SDA5SCL6SQW/OUT7VCC8U1DS1307 Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc .
- các chn thit, thun tii s dng.
- Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 42 - Hình 3.20: Sơ đồ nguyên lý khối vi xử lý PSoC CY8C29566 3.3.6.
- Mạch in Hình 3.23: Mặt trên mạch in Hình 3.24: Mặt dưới mạch in Chương 3: Mô hình giám sát máy biến áp 110kV sử dụng cảm biến gia tốc - 46 - 3.5

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt