Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện

Máy biến áp chính là thiết bị điện quan trọng trong các nhà máy điện giúp nâng điện áp từ khoảng 20 - 26kV ở đầu ra của máy phát

lên 220 - 230kV. Sau một thời gian sử dụng cần đánh giá lại tổn thất, hiệu suất, chế độ vận hành để có các giải pháp tăng hiệu quả làm

việc và hạn chế sự cố, đồng thời kéo dài tuổi thọ máy biến áp.

Nhóm tác giả đã khảo sát tại 5 nhà máy điện (Cà Mau 1 & 2, Nhơn Trạch 1 & 2 và Vũng Áng 1) với các máy biến áp có công suất từ 231

- 300MVA, đã vận hành từ 6 - 13 năm. Từ kết quả đo đạc, nhóm tác giả đã xây dựng phần mềm CLET (Computing Losses and Efficiency of

Transformer) để phân tích, đánh giá thực trạng hoạt động và hiệu quả làm việc của các máy biến áp, từ đó đề xuất chế độ vận hành, bảo

trì, bảo dưỡng để đảm bảo an toàn và nâng cao tuổi thọ của máy biến áp.

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 1

Trang 1

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 2

Trang 2

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 3

Trang 3

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 4

Trang 4

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 5

Trang 5

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 6

Trang 6

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 7

Trang 7

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 8

Trang 8

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 9

Trang 9

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện trang 10

Trang 10

pdf 10 trang viethung 10940
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện

Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của máy biến áp chính trong các nhà máy nhiệt điện
40 DẦU KHÍ - SỐ 4/2020 
CÔNG NGHIỆP ĐIỆN
Nghiên cứu về tổn thất và hiệu suất của máy biến áp, 
đặc biệt là máy biến áp chính trong các nhà máy điện thu 
hút được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu trên thế 
giới. Gần đây đã có phân tích, đánh giá hiệu suất của máy 
biến áp công suất lớn theo hệ số tải [1]. Nhóm tác giả sử 
dụng phương pháp đo ngắn mạch và hở mạch để xác định 
các tham số của máy biến áp; đề xuất ứng dụng phương 
pháp đo thực nghiệm để đánh giá tổn thất của máy biến 
áp phân phối cho trường hợp tải phi tuyến [2]. Thực hiện 
nghiên cứu về tổn thất và hiệu suất của các máy biến áp 
ở châu Âu dựa trên việc mô hình hóa lại máy dưới dạng 
mạch điện [3]. Trong các loại tổn thất của máy biến áp thì 
tổn thất tản mặc dù khó đo đếm được trực tiếp nhưng có 
các phương pháp số để mô phỏng và ước lượng nếu biết 
chính xác mô hình của máy biến áp [4]. Tổn thất tản có 
thể được hạn chế bằng cách sử dụng các vật liệu phi kim 
loại thay thế [5] hoặc vật liệu có tính chất đặc biệt [6, 7]. 
Ngược lại, tổn thất đồng có thể ước lượng được dựa trên 
việc tính toán, dự báo nhiệt độ cuộn dây [8, 9]. Theo thời 
gian không chỉ tổn thất của máy biến áp tăng lên mà các 
vật liệu bên trong máy cũng bị lão hóa đòi hỏi máy biến 
áp phải được đánh giá tình trạng kỹ thuật, theo dõi và các 
kiểm tra chẩn đoán để phòng ngừa sự cố và gia tăng tuổi 
thọ máy [10, 11]. Ngày nhận bài: 26/11/2019. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 26/11/2019 - 14/1/2020. 
Ngày bài báo được duyệt đăng: 14/4/2020.
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CAO 
HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN ÁP CHÍNH TRONG CÁC NHÀ MÁY 
NHIỆT ĐIỆN 
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 4 - 2020, trang 40 - 49
ISSN 2615-9902
Vũ Minh Hùng1, Lê Văn Sỹ1, Nguyễn Phan Anh1, Nguyễn Hà Trung2
1Đại học Dầu khí Việt Nam
2Đại học Bách khoa Hà Nội
Email: hungvm@pvu.edu.vn
Tóm tắt
Máy biến áp chính là thiết bị điện quan trọng trong các nhà máy điện giúp nâng điện áp từ khoảng 20 - 26kV ở đầu ra của máy phát 
lên 220 - 230kV. Sau một thời gian sử dụng cần đánh giá lại tổn thất, hiệu suất, chế độ vận hành để có các giải pháp tăng hiệu quả làm 
việc và hạn chế sự cố, đồng thời kéo dài tuổi thọ máy biến áp. 
Nhóm tác giả đã khảo sát tại 5 nhà máy điện (Cà Mau 1 & 2, Nhơn Trạch 1 & 2 và Vũng Áng 1) với các máy biến áp có công suất từ 231 
- 300MVA, đã vận hành từ 6 - 13 năm. Từ kết quả đo đạc, nhóm tác giả đã xây dựng phần mềm CLET (Computing Losses and Efficiency of 
Transformer) để phân tích, đánh giá thực trạng hoạt động và hiệu quả làm việc của các máy biến áp, từ đó đề xuất chế độ vận hành, bảo 
trì, bảo dưỡng để đảm bảo an toàn và nâng cao tuổi thọ của máy biến áp. 
Từ khóa: Máy biến áp, nhiệt điện, tổn thất, hiệu suất, CLET. 
1. Giới thiệu
Máy biến áp là thiết bị điện quan trọng trong hệ thống 
truyền tải và phân phối điện năng. Trong các nhà máy điện, 
máy biến áp thường được sử dụng để biến đổi điện áp từ 
khoảng 20 - 30kV thành điện áp cao trên 110/220/500kV 
trước khi hòa vào lưới điện quốc gia. Vì công suất của máy 
biến áp thường rất lớn (có thể lên đến 200 - 750MVA) nên 
các tổn thất không tải (hay còn gọi là tổn thất sắt từ) và tổn 
thất ngắn mạch (tổn thất đồng) rất lớn. Đối với các máy 
biến áp mới, 2 loại tổn thất này được chỉ rõ trong bảng 
thông số kỹ thuật. Tuy nhiên, hiệu suất thực tế của máy 
biến áp còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: chế độ 
vận hành, chế độ làm mát và nhiệt độ môi trường. Ngoài 
ra, theo thời gian sử dụng thì hiệu suất của máy biến áp 
cũng sẽ giảm dần do chất lượng của lõi sắt từ, dây quấn, hệ 
thống làm mát (quạt, bơm, dầu) và lão hóa của các loại vật 
liệu bên trong làm tăng nguy cơ sự cố. Vì thế việc định kỳ 
phân tích thực trạng hoạt động, đánh giá các loại tổn thất 
và ước lượng hiệu suất thực của các máy biến áp là yêu 
cầu cấp thiết, từ đó sẽ có các giải pháp phù hợp để độ vận 
hành máy biến áp an toàn và hiệu quả hơn.
41DẦU KHÍ - SỐ 4/2020 
PETROVIETNAM
Hiệu suất làm việc của máy biến áp được cải thiện 
thông qua các phương thức vận hành hợp lý, vì chỉ cần cải 
thiện hiệu suất nhỏ của máy biến áp chính sẽ có ý nghĩa 
rất lớn trong cán cân năng lượng và kinh tế của nhà máy. 
Hiệu suất máy biến áp sẽ lớn nhất (tổn thất nhỏ nhất) 
khi tổn thất đồng (thay đổi trong chế độ vận hành) tiến 
gần tới tổn thất sắt (gần như không thay đổi nhiều trong 
mọi chế độ vận hành). Vì vậy, để đánh giá thực trạng hoạt 
động, tổn thất và hiệu suất thực của máy biến áp cần thu 
thập các số liệu vận hành trong khoảng 3 - 5 tháng gần 
nhất (theo các khoảng thời gian mà hệ thống đo đếm ghi 
lại được), gồm các thông số của máy phát, công suất tự 
dùng, bên sơ cấp (từ máy phát đi ra) và bên thứ cấp (từ 
máy biến áp đấu lên thanh cái truyền tải). Từ đó, phân tích 
dữ liệu, xây dựng mô hình máy biến áp, tính toán được 
hiệu suất của máy biến áp trong các chế độ làm việc. Mặc 
dù máy biến áp trong các nhà máy nhiệt điện do Tập đoàn 
Dầu khí Việt Nam đầu tư/tham gia đầu tư có 3 chế độ làm 
mát: ONAN (làm mát tự nhiên), ONAF (dầu tự nhiên, quạt 
cưỡng bức) và ODAF (dầu cưỡng bức, quạt cưỡng bức) 
nhưng phần lớn hoạt động ở chế độ ONAF. Các chế độ 
vận hành làm mát sẽ có quyết định chính đến độ bền của 
máy biến áp và tổn thất đồng. Ngoài ra, chế độ vận hành 
tải cũng ảnh hưởng đến tổn thất đồng do dòng điện trực 
tiếp chạy qua cuộn dây gây nên tổn thất. 
Bài báo trình bày kết quả khảo sát ở 3 Trung tâm Điện 
lực Dầu khí: Nhơn Trạch, Cà Mau và Vũng Áng (Bảng 1), từ 
đó phân tích, tính toán các thành phần tổn thất và hiệu 
suất của máy biến áp chính. Do lượng số liệu thu thập rất 
lớn, đòi hỏi cần có phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu để 
thuận tiện cho việc tra cứu, tính toán tổn thất, hiệu suất 
và hiển thị kết quả dưới các dạng biểu đồ trực quan, vì vậy 
nhóm tác giả đã xây dựng phần mềm CLET (Computing 
Losses and Efficiency of Transformer) để hỗ trợ thực hiện 
các công việc này. Dựa trên thực tế khảo sát ở các nhà máy 
nhiệt điện, nhóm tác giả đ ... ều ở 
khoảng 230MW. Công suất tác dụng bên thứ cấp P2 (MW) 
của máy biến áp dao động từ khoảng 145 - 245MW, tập 
trung nhiều ở dải công suất 230MW. Trong khi đó, công 
suất tác dụng tự dùng Ptd (MW) dao động trong khoảng 
4 - 5MW. Như vậy, tổn thất (losses) sẽ nằm trong khoảng 
0,7 - 1,8MW. 
Tổn thất không tải thay đổi rất chậm theo thời gian 
và giả định nó là hằng số. Đối với máy biến áp chính ở 
Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2 thì tổn thất không tải có giá 
trị khoảng 109.737kW (đo tại định mức). Tổn thất tải phụ 
thuộc vào tải và nhiệt độ cuộn dây như trên Hình 6a. Khi 
công suất máy biến áp thay đổi từ 90 - 300MVA, tổn thất 
tải tăng rất mạnh từ 98 - 700kW (ở nhiệt độ 24oC) hoặc 
790kW (ở nhiệt độ 75oC). Đường tổn thất tải ứng với nhiệt 
độ cao hơn nằm ở phía trên. Hình 6b minh họa tổn thất 
thực tế (chấm đỏ) tại thời điểm từ tháng 4 - 8/2019 so với 
ngưỡng chuẩn (đường đặc tính xanh) của nhà chế tạo. Từ 
đó có thể thấy rằng, khoảng 75% số liệu có tổn thất nằm 
trên đường chuẩn. Ngưỡng tổn thất chuẩn do nhà thầu 
cung cấp (đã được kiểm tra lúc ban đầu trước khi bàn giao 
máy) trong điều kiện xác định, là giới hạn giá trị lớn nhất 
đối với tổn thất. Nếu số liệu nằm dưới ngưỡng chuẩn được 
coi nằm trong giới hạn cho phép. 
Hiệu suất của máy biến áp phụ thuộc vào hệ số tải. 
Hình 7a cho thấy khi máy biến áp hoạt động ở mức công 
Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2
Hệ số tải
H
iệ
u 
su
ất
 m
áy
 b
iế
n 
áp
 (%
)
Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2
Hệ số tải
H
iệ
u 
su
ất
 m
áy
 b
iế
n 
áp
 (%
)
Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2
Số mẫu dữ liệu thu thập từ tháng 4 - 8/2019
Cô
ng
 s
uấ
t p
há
t 
(M
W
)
Tổ
n 
th
ất
 đ
ồn
g 
(M
W
)
N
hi
ệt
 đ
ộ 
LV
(o
C)
N
hi
ệt
 đ
ộ 
H
V 
(o
C)
H
ệ 
số
 tả
i
47DẦU KHÍ - SỐ 4/2020 
PETROVIETNAM
Hình 9. Tỷ lệ các nguyên nhân gây sự cố máy biến áp 
suất trung bình (180MVA) thì hiệu suất lớn nhất khi hệ 
số tải bằng khoảng 0,6. Trường hợp máy vận hành với 
công suất định mức 300MVA, hiệu suất cực đại khi hệ 
số tải bằng 0,4. Hiệu suất của máy biến áp chính ở Nhà 
máy Điện Nhơn Trạch 2 trong khoảng thời gian tháng 4 
- 8/2019 được thể hiện như Hình 7b. Kết quả đo cho thấy 
hiệu suất máy rất cao, dao động trong khoảng 99 - 99,8%. 
Tuy nhiên, hiệu suất (chấm xanh) chủ yếu vẫn nằm dưới 
ngưỡng hiệu suất chuẩn. Số liệu nằm trên ngưỡng chuẩn 
được coi là nằm trong giới hạn cho phép.
Để tìm quy luật thay đổi của hệ số tải, tổn thất đồng, 
nhiệt độ cuộn cao áp (HV) và thấp áp (LV) các số liệu được 
sắp xếp lại theo thứ tự từ nhỏ đến lớn và kết quả được thể 
hiện như trên Hình 8. Kết quả cho thấy đường hệ số tải và 
tổn thất đồng có quan hệ đúng như phương trình ∆Pđ = 
k2Pn, trong đó k = I2 /I2đm là hệ số tải và Pn là tổn thất ngắn 
mạch. Nhiệt độ cuộn LV tăng từ khoảng 45 - 70oC khi công 
suất phát tăng từ 120 - 250MW, nhiệt độ cuộn HV tăng cao 
hơn từ khoảng 50 - 79oC.
Qua quá trình khảo sát ở các nhà máy điện, nhóm tác 
giả có nhận xét như sau:
- Nhà máy Điện Cà Mau 1, Nhà máy Điện Cà Mau 2 và 
Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2 có công suất phát từ khoảng 
110 - 250MW (định mức) cho mỗi tổ máy và khoảng 30% 
thời lượng hoạt động dưới mức 200MW. Nhà máy Nhiệt 
điện Vũng Áng 1 có công suất phát từ khoảng 380 - 
600MW cho mỗi tổ máy và khoảng hơn 30% thời lượng 
hoạt động dưới 400MW. Nhà máy Điện Nhơn Trạch 1 có 
công suất phát tương đối thấp, từ khoảng 120 - 170MW.
- Nhà máy Điện Cà Mau 1, Nhà máy Điện Cà Mau 2 
và Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2 có hệ số tải dao động từ 
khoảng 0,35 - 0,8; Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 có hệ 
số tải từ 0,5 - 0,8; Nhà máy Điện Nhơn Trạch 1 thì hệ số tải 
từ khoảng 0,5 - 0,7.
- Điện áp ra máy biến áp (nối với tải) của Nhà máy 
Điện Cà Mau 1, Nhà máy Điện Cà Mau 2 tương đối ổn định 
ở mức 230kV; ở Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2 thì dao động 
từ 225 - 230kV; Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 dao động 
ở mức cao hơn, từ 228 - 232kV.
- Tổn thất của các máy biến áp ở các nhà máy đều 
cao hơn ngưỡng chuẩn do nhà thầu cung cấp. Hiệu suất 
máy biến áp ở Nhà máy Điện Cà Mau 1, Nhà máy Điện 
Cà Mau 2 và Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2 dao động từ 99 
- 99,8%. Trong khi đó, hiệu suất máy biến áp ở Nhà máy 
Nhiệt điện Vũng Áng 1 thì thấp hơn, dao động từ 98,6 - 
99,6%.
- Nhiệt độ cuộn dây ở Nhà máy Điện Cà Mau 1, Nhà 
máy Điện Cà Mau 2 dao động từ 70 - 85oC; ở Nhà máy Điện 
Nhơn Trạch 2 dao động trong khoảng 50 - 78oC; trong khi 
đó ở Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 chỉ dao động từ 40 
- 65oC.
- Tổn thất sắt từ (hay tổn thất không tải) gần như 
không đổi; trong khi đó tổn thất đồng mặc dù cao nhưng 
vẫn trong mức giới hạn cho phép; riêng tổn thất tản tăng 
cao và không đo đếm được trực tiếp. 
4.2. Đề xuất giải pháp vận hành máy biến áp an toàn, 
hiệu quả 
Qua khảo sát thực tế tại các nhà máy nhiệt điện của 
PVN và phân tích các số liệu thống kê cho thấy tỷ lệ tổn 
thất của các máy biến áp đã tăng khá cao từ khoảng 30 
- 80% so với ngưỡng tổn thất lớn nhất của nhà chế tạo. 
Trong đó có thành phần tổn thất không đo đếm được 
gồm: tổn thất điện môi (Dielectric loss), tổn thất từ trễ 
(Hysteresis loss), tổn thất dòng điện xoáy (Eddy current 
losses), tổn thất tản (Stray losses) và tổn thất do hài bậc 
cao (Extra losses due to Harmonics). Việc gia tăng các tổn 
thất này không chỉ làm giảm hiệu quả mà còn tiềm ẩn 
nguy cơ phóng điện cục bộ. Vì vậy, đối với các máy biến áp 
vận hành trên 10 năm cần phải có các hệ thống giám sát 
để đảm bảo an toàn và phát hiện sớm các sự cố. Tại thời 
điểm nhiệt độ cuộn dây tăng cao hơn so với mức chuẩn ở 
cùng công suất phát. Do vậy, cần phải kiểm tra chất lượng 
dầu làm mát định kỳ, lọc khí để đảm bảo hiệu quả làm 
mát. Đặc biệt hệ thống quạt và bơm dầu phải được bảo 
dưỡng và kiểm tra số vòng quay/phút, tốc độ gió, độ rung 
lắc của trục và cánh quạt để đảm bảo cung cấp đủ công 
suất làm mát.
48 DẦU KHÍ - SỐ 4/2020 
CÔNG NGHIỆP ĐIỆN
Để giữ được hoặc gia tăng tuổi thọ máy biến áp so 
với tuổi thọ thiết kế thì máy biến áp phải được vận hành 
trong các điều kiện dưới danh định (giá trị định mức của 
công suất, dòng điện, điện áp) [10, 11]. Thực tế cho thấy, 
máy biến áp chính phải vận hành cả trong các điều kiện 
quá tải làm giảm tuổi thọ máy. Tỷ lệ sự cố của máy biến 
áp và tuổi thọ dự tính bị ảnh hưởng bởi yếu tố bên trong 
lẫn bên ngoài, như các nguyên nhân về điện, nhiệt và cơ. 
Các ứng suất điện như đột ngột chuyển mạch, xung chớp 
hoặc quá tải thường xuyên sẽ dần làm giảm sức bền điện 
môi của lớp cách điện, dẫn đến làm hỏng máy biến áp. 
Điện trở tiếp xúc tăng lên, sự phóng điện cục bộ (Partial 
Discharge - PD) và các vấn đề về hệ thống làm mát sẽ làm 
tăng nhiệt cuộn dây và dầu, trong khi biến dạng cơ có 
thể tăng khi có dòng ngắn mạch và truyền tải. Các ứng 
suất nhiệt và biến dạng cơ, khi kết hợp với độ ẩm và sự ô 
nhiễm, sẽ tăng tốc độ lão hóa của lớp cách điện và gây ra 
những hư hại. Thống kê nguyên nhân thường gặp gây ra 
sự cố máy biến áp được thể hiện ở Hình 9 [10]. Ngoài ra, 
ống bọc cách điện, bộ đổi đầu lối ra và bộ phận phụ trợ 
khác cũng góp phần không nhỏ làm ảnh hưởng tới tuổi 
thọ máy biến áp. 
Để đảm bảo duy trì và gia tăng tuổi thọ của máy biến 
áp, cần thực hiện trong mỗi kỳ bảo trì bảo dưỡng các quy 
trình thí nghiệm, kiểm tra (Bảng 2) [10]:
Các sai hỏng có thể theo dõi online, kiểm tra hàng 
ngày hoặc kiểm tra chẩn đoán định kỳ. Sau đó nếu phát 
hiện bất thường ở bộ phận nào thì sẽ có giải pháp tương 
ứng. 
Việc sử dụng công nghệ siêu cao tần (UHF) để theo 
dõi và phát hiện các điểm phóng điện cục bộ mới phát 
sinh được các chuyên gia đánh giá cao. Công nghệ UHF 
phát triển rất nhanh và được ứng dụng rộng rãi giúp đảm 
bảo các thiết bị điện, đặc biệt là máy biến áp, vận hành 
an toàn, với độ tin cậy cao và nâng cao tuổi thọ vận hành 
máy. Đây là công nghệ mới tiên tiến, giúp quản lý vận 
hành máy, trợ giúp và thay thế con người trong việc quản 
lý vận hành máy biến áp, đảm bảo an toàn và tin cậy. 
5. Kết luận 
Nhóm tác giả đã thực hiện khảo sát các máy biến áp 
chính ở các nhà máy điện: Nhơn Trạch 1 & 2, Cà Mau 1 & 
2 và Vũng Áng 1. Các số liệu về dòng điện, điện áp, công 
suất tác dụng, công suất phản kháng bên sơ cấp và thứ 
cấp; nhiệt độ của dầu, cuộn dây và nhiệt độ môi trường đã 
được thu thập trong thời gian từ 3 - 5 tháng theo chu kỳ 
lấy mẫu 2 - 3 giờ/lần. Số liệu khảo sát là cơ sở để phân tích, 
đánh giá thực trạng vận hành, tổn thất và hiệu suất máy 
biến áp so với điều kiện thử nghiệm ban đầu. 
Nhóm tác giả đã xây dựng phần mềm CLET hỗ trợ vận 
hành máy biến áp với các chức năng: quản trị cơ sở dữ liệu, 
tính toán tổn thất và hiệu suất, phân tích mô hình nhiệt, 
dự báo và đưa các chỉ báo để đạt được chế độ vận hành 
tối ưu, cũng như duy trì/kéo dài tuổi thọ của máy biến áp. 
Phần mềm đã tính toán số liệu cho các máy biến áp Hyun-
dai 300MVA ở Nhà máy Điện Cà Mau 1, Nhà máy Điện Cà 
Mau 2 và Nhà máy Điện Nhơn Trạch 2 cho thấy vẫn giữ 
được hiệu suất tương đối cao trên 99 - 99,8% trong suốt 
5 tháng vận hành từ 11/2018 - 3/2019. Máy biến áp 1 pha 
ABB 240MVA của Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1 có hiệu 
suất từ 98,6 - 99,6%. 
Tổn thất thực tế của máy biến áp về cơ bản cao hơn 30 
- 80% so với mức chuẩn. Trong đó, có tổn thất không đo 
đếm được như: tổn thất điện môi, tổn thất từ trễ, tổn thất 
dòng điện xoáy, tổn thất tản và tổn thất do hài bậc cao
Để dự báo nhiệt độ của dầu và cuộn dây, tính toán 
trước các giá trị tổn thất và hiệu suất theo chế độ tải, các 
mô hình nhiệt cho máy biến áp cần được phân tích, tính 
toán và mô phỏng. 
Tài liệu tham khảo 
[1]. R.Gouws and O.Dobzhanskyi, "Efficiency analysis 
of a three-phase power transformer", Energize, pp. 61 - 65, 
2014.
[2]. Aleksandar Damnjanovic, "The measurement and 
evaluation of distribution transformer losses under non-
TT 
Hạng mục cần thực hiện khi bảo trì, bảo dưỡng 
định kỳ 
1 Kiểm tra chất lượng dầu 
2 Kiểm tra nhiệt kế hồng ngoại 
3 Thử nghiệm dòng kích thích 
4 Kiểm tra hệ số công suất/yếu tố điện môi 
5 Đo chỉ số phân cực 
6 Đo điện dung 
7 Đo chức năng chuyển 
8 Điều kiện chuyển Tap 
9 Thí nghiệm lại cách điện giấy cellulose 
10 Phân tích đáp ứng điện môi 
11 Phân tích phóng điện cục bộ 
12 Phân tích đáp ứng trở ngắn mạch và rò rỉ 
13 Kiểm tra điện trở cuộn dây 
14 Kiểm tra điện trở nối đất và lõi thép 
15 Phân tích đáp ứng tần số Sweep 
Bảng 2. Các hạng mục cần thực hiện khi bảo trì, bảo dưỡng 
49DẦU KHÍ - SỐ 4/2020 
PETROVIETNAM
linear loading", IEEE Power Engineering Society General 
Meeting, Denver CO, 9 June, 2004. 
[3]. Angelo Baggini, "Power transformers - 
Introduction to measurement of losses", Industrial and 
Tertiary Product Testing and Application of Standard, 
2016.
[4]. Ankit M.Patel, Aniruddha S.Jhala and Hitesh 
M.Karkar, "Analysis of stray losses calculation in auto-
transformer using coupled IEM and FEM technique", 
International Journal of Advance Engineering and Research 
Development (IJAERD), Vol. 1, No. 3, 2014. 
[5]. Manmohan Singh, Madhu Verma, Anuj Kanaujia, 
Sakshi Rai and Anagha Soman, "Reduction of stray losses 
in distribution transformer using different materials of 
clamping", International Research Journal of Engineering 
and Technology (IRJET), Vol. 5, No. 5, pp. 2738 - 2740, 2018.
[6]. Juan Carlos Olivares-Galvan, Salvador Magdaleno-
Adame and Rafael Escarela, "Reduction of stray losses in 
flange-bolt regions of large power transformer tanks", 
IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 6, No. 8, pp. 
4455 - 4463, 2014.
[7]. Masood Moghaddami, Arif I.Sarwat and Francisco 
de Leon, "Reduction of stray loss in power transformers 
using horizontal magnetic wall shunts", IEEE Transactions 
on Magnetics, Vol. 53, No. 2, 2017. 
[8]. Yun Zhang, "Research on hot spot temperature 
calculation and analysis of online, monitoring method of 
oil-immersed power transformer winding", Advances in 
Computer Science Research, 2017.
[9]. Longnv Li, Wei Liu, Hai Chen and Xiaoming Liu, 
"Prediction of oil flow and temperature distribution 
of transformer winding based on multi-field coupled 
approach", The Journal of Engineering, Vol. 16, pp. 2007 - 
2012, 2019.
[10]. Md Mominul Islam, Gareth Lee and Sujeewa 
Nilendra Hettiwatte, "A review of condition monitoring 
techniques and diagnostic tests for lifetime estimation of 
power transformers", Electrical Engineering, Vol. 100, pp. 
581 - 605, 2018.
[11]. Kelvinkumar Kalariya, Hardik Kannad, Dipesh 
Vyas and Pallav Gandhi, "A review on ageing of power 
transformer and insulation life assessment", Advanced 
Research in Electrical and Electronic Engineering, Vol. 2, No. 
2, pp. 117 - 122, 2014. 
Summary
The transformer is an important electrical equipment in power plants, converting the voltage from 20 - 26kV at the generator output 
to 220 - 230kV. After a period of use, it is necessary to re-evaluate losses, efficiency, and operation mode to have suitable measures to 
increase working efficiency and limit incidents, as well as prolong the transformer’s life. The authors conducted surveys at 5 power plants 
(Ca Mau 1 and 2, Nhon Trach 1 and 2, and Vung Ang). The transformers here have a capacity between 231 - 300MVA, and have been 
operating for 6 - 13 years. Based on measurement data, the authors have built the CLET software (Computing Losses and Efficiency of 
Transformer) to analyse and evaluate the status of operation and performance results of the above machines. From there, the authors 
made suggestions on operation and maintenance to ensure safety and prolong the life of the machine. 
Key words: Transformer, thermal power, losses, efficiency, CLET.
EVALUATING THE SITUATION AND SOLUTIONS TO IMPROVE THE 
EFFICIENCY OF MAIN TRANSFORMER’S OPERATION IN THERMAL 
POWER PLANTS 
Vu Minh Hung1, Le Van Sy1, Nguyen Phan Anh1, Nguyen Ha Trung2
1Petrovietnam University
2Hanoi University of Science and Technology
Email: hungvm@pvu.edu.vn

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_danh_gia_thuc_trang_va_giai_phap_nang_cao_hieu_qu.pdf