LUẬN VĂN THẠC SỸ - ỨNG DỤNG MẠNG nơ RON CHẨN đoán sự cố TRONG máy BIẾN áp lực
Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật, nhiều công cụ tính toán thông minh hỗ trợ trong các hệ thống phần mềm chẩn đoán sự cố thiết bị. Trong hệ thống lƣới điện, máy biến áp (MBA) lực là thiết bị có chức năng thay đổi cấp điện áp phù hợp đối với yêu cầu cung cấp điện cụ thể của phụ tải, là một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, vì vậy độ tin cậy cung cấp điện của nó liên quan trực tiếp đến độ tin cậy của cả hệ thống. Trong quá trình vận hành, có nhiều lý do để MBA rơi vào trạng thái làm việc không bình thƣờng hoặc thậm chí là gặp sự cố: nhƣ điều kiện thời tiết, mƣa bão sấm sét, công suất của phụ tải, tuổi thọ của máy, … Nếu MBA vận hành ở trạng thái không bình thƣờng kéo dài thì tuổi thọ của MBA sẽ giảm và có khả năng xảy ra sự cố làm gián đoạn cung cấp điện. Khi này, tuỳ theo tính chất của phụ tải mà thiệt hại so sự cố gây ra là rất lớn.
Chính vì thế MBA cần đƣợc kiểm tra và bảo dƣỡng định kỳ bằng các biện pháp khác nhau, ngay cả khi MBA đang vận hành (on-line) hay cắt điện (off-line). Để tăng độ tin cậy cung cấp điện, tăng tuổi thọ cũng nhƣ giảm thiểu các thiệt hại về kinh tế do việc cắt MBA gây ra, đã có nhiều biện pháp thử nghiệm khi MBA đang mang điện. Trong đó, phƣơng pháp phân tích khí hoà tan (Dissolved Gas Analysis DGA) rất hiệu quả trong việc chẩn đoán các trạng thái hƣ hỏng tiềm ẩn trong MBA.
NỘI DUNG:
CHƢƠNG I. TÓM TẮT VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHẨN
ĐOÁN SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP LỰC ......................................................................12
1.1. Tổng quan về máy biến áp .................................................................................12
1.2. Các thông số cơ bản của máy biến áp ................................................................12
1.3. Thí nghiệm truyền thống MBA ..........................................................................15
1.3.1. Kiểm tra tổng thể bên ngoài ........................................................................15
1.3.2. Thí nghiệm không tải ..................................................................................15
1.3.3. Đo điện trở cách điện và hệ số hấp thụ cuộn dây MBA .............................17
1.3.4. Đo điện trở một chiều các cuộn dây ...........................................................19
1.3.5. Kiểm tra tỷ số biến ......................................................................................21
1.3.6. Kiểm tra tổ nối dây .....................................................................................23
1.3.7. Thí nghiệm dầu cách điện ...........................................................................24
1.4. Kết luận ..............................................................................................................24
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHÍ HOÀ TAN TRONG DẦU ĐỂ
CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA LỰC (DGA) .............................................26
2.1. Tổng quan về chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trong MBA lực.........................................26
2.1.1. Tầm quan trọng của việc chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trọng MBA lực ...............26
2.1.2. Phƣơng pháp chẩn đoán lỗi tiềm ẩn ............................................................26
2.1.2.1. Kiểm tra đánh giá về điều kiện cách điện ...........................................26
2.1.2.2. Giám sát trực tuyến sự phóng điện một phần – PD.............................27
2.1.2.3. Phân tích độ khí hoà tan trong dầu (DGA) ..........................................29
2.1.2.4. Kết hợp DGA và phƣơng pháp âm ......................................................31
2.2. Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA trên cơ sở DGA ....................................................31
2.2.1. Nghiên cứu các đặc tính sinh khí trong MBA lực ..................................31
2.2.2. Các lỗi tiềm ẩn của MBA .......................................................................33
2.2.3. Sự nghiên cứu và ứng dụng của các phƣơng pháp tỉ lệ ..........................34
2.2.4. Ứng dụng của phƣơng pháp Rogers, khí chính ......................................37
2.2.5. Các phƣơng pháp chẩn đoán và trải nghiệm công nghiệp khác .............39
2.2.5.1. Chẩn đoán rò rỉ ....................................................................................39
2.2.5.2. Chẩn đoán sự mủn giấy .......................................................................39
2.3. Các quy tắc cơ bản trong chẩn đoán lỗi MBA ...................................................40
2.3.1. Các giả thiết ............................................................................................40
2.3.2. Nền tảng của các quy tắc – hƣớng dẫn IEC............................................41
2.3.3. Sự thể hiện và sửa đổi của các quy tắc hƣớng dẫn .................................42
2.3.4. Quy tắc chẩn đoán lỗi đặc biệt (đặc thù) ................................................45
2.3.4.1. Chẩn đoán OH và OHO .......................................................................46
2.3.4.2. Chẩn đoán trên cơ sở tỉ lệ CO/CO2 .....................................................46
2.3.4.3. Các quy tắc chẩn đoán OHC và CD bổ sung ......................................46
2.3.4.4. Chẩn đoán NR .....................................................................................46
2.4. Kết luận ..............................................................................................................46
CHƢƠNG III: MẠNG NƠRON KẾT HỢP DGA ĐỂ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM
ẨN MBA LỰC ..........................................................................................................49
3.1. Các phƣơng pháp trí tuệ nhân tạo cơ bản ...........................................................49
3.2. Giới thiệu về mạng nơron ..................................................................................51
3.2.1. Não, nơron sinh học ....................................................................................52
3.2.2. Mạng nơron sinh học ..................................................................................54
3.2.3. Mạng nơron nhân tạo ..................................................................................56
3.2.3.1. Cấu trúc và mô hình một nơron nhân tạo ............................................57
3.2.3.2. Một số mô hình cấu trúc của mạng nơron nhân tạo ............................61
3.2.3.3. Quá trình nghiên cứu và phát triển nơron nhân tạo .............................62
3.2.3.4. Mạng nơron nhân tạo nhiều lớp (MLP) truyền thẳng .........................64
3.2.4. Luyện mạng nơron ......................................................................................65
3.2.4.1. Các luật học cơ bản .............................................................................66
3.2.4.2. Xấp xỉ mạng nơron ..............................................................................76
3.3. Tính chất kỹ thuật – Cơ chế của chẩn đoán trên cơ sở mạng nơron ..................77
3.4. Ứng dụng mạng nơron để chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA lực ...............................78
3.5. Kết luận ..............................................................................................................81
CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG MẠNG NƠRON TRONG
CHUẨN ĐOÁN LỖI TIỀM ẨN MBA LỰC ...........................................................82
4.1. Lựa chọn cấu trúc mạng tối ƣu...........................................................................82
4.2. Huấn luyện mạng nơron .....................................................................................82
4.2.1. Ứng dụng Neural Network Toolbox để luyện mạng Neural MLP 3 lớp ....83
4.2.2. Chƣơng trình lập trình theo thuật toán lan truyền ngƣợc huấn luyện mạng
nơron trong chẩn đoán sự cố theo công nghệ DGA .............................................85
4.3. Các kết quả thực nghiệm về cấu trúc mạng .......................................................89
4.3.1. Cấu trúc mạng nơron 5–8–3 .......................................................................89
4.3.2. Cấu trúc mạng nơron 5–10–3 .....................................................................90
4.3.3. Cấu trúc mạng nơron 5–15–3 .....................................................................90
4.3.4. Cấu trúc mạng nơron 5–16–3 .....................................................................91
4.3.5. Kết luận .......................................................................................................91
4.4. Kết quả chẩn đoán ..............................................................................................91
4.4.1. Tập dữ liệu vào-ra .......................................................................................91
4.4.1.1. Quá trình luyện mạng ..........................................................................92
4.4.1.2. Kết quả chuẩn đoán .............................................................................97
4.5. Kết luận ..............................................................................................................97
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................99
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................100
TÓM TẮT LUẬN VĂN .........................................................................................101
Tài liệu này do thành viên có TK Facebook (Pham Dinh Duc) sưu tầm và đóng góp cho thư viện. Thay mặt BQT EBOOKBKMT mình xin chân thành cảm ơn bạn rất nhiều :)
Mọi đóng góp cho thư viện, các bạn hoàn toàn có thể gửi trực tiếp về email của Admin nguyenphihung1009@gmail.com hoặc inbox qua Facebook https://www.facebook.com/Congdongkythuatcodienvietnam.VMTC/.
Thân!
LINK DOWNLOAD
Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật, nhiều công cụ tính toán thông minh hỗ trợ trong các hệ thống phần mềm chẩn đoán sự cố thiết bị. Trong hệ thống lƣới điện, máy biến áp (MBA) lực là thiết bị có chức năng thay đổi cấp điện áp phù hợp đối với yêu cầu cung cấp điện cụ thể của phụ tải, là một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, vì vậy độ tin cậy cung cấp điện của nó liên quan trực tiếp đến độ tin cậy của cả hệ thống. Trong quá trình vận hành, có nhiều lý do để MBA rơi vào trạng thái làm việc không bình thƣờng hoặc thậm chí là gặp sự cố: nhƣ điều kiện thời tiết, mƣa bão sấm sét, công suất của phụ tải, tuổi thọ của máy, … Nếu MBA vận hành ở trạng thái không bình thƣờng kéo dài thì tuổi thọ của MBA sẽ giảm và có khả năng xảy ra sự cố làm gián đoạn cung cấp điện. Khi này, tuỳ theo tính chất của phụ tải mà thiệt hại so sự cố gây ra là rất lớn.
Chính vì thế MBA cần đƣợc kiểm tra và bảo dƣỡng định kỳ bằng các biện pháp khác nhau, ngay cả khi MBA đang vận hành (on-line) hay cắt điện (off-line). Để tăng độ tin cậy cung cấp điện, tăng tuổi thọ cũng nhƣ giảm thiểu các thiệt hại về kinh tế do việc cắt MBA gây ra, đã có nhiều biện pháp thử nghiệm khi MBA đang mang điện. Trong đó, phƣơng pháp phân tích khí hoà tan (Dissolved Gas Analysis DGA) rất hiệu quả trong việc chẩn đoán các trạng thái hƣ hỏng tiềm ẩn trong MBA.
NỘI DUNG:
CHƢƠNG I. TÓM TẮT VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG CHẨN
ĐOÁN SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP LỰC ......................................................................12
1.1. Tổng quan về máy biến áp .................................................................................12
1.2. Các thông số cơ bản của máy biến áp ................................................................12
1.3. Thí nghiệm truyền thống MBA ..........................................................................15
1.3.1. Kiểm tra tổng thể bên ngoài ........................................................................15
1.3.2. Thí nghiệm không tải ..................................................................................15
1.3.3. Đo điện trở cách điện và hệ số hấp thụ cuộn dây MBA .............................17
1.3.4. Đo điện trở một chiều các cuộn dây ...........................................................19
1.3.5. Kiểm tra tỷ số biến ......................................................................................21
1.3.6. Kiểm tra tổ nối dây .....................................................................................23
1.3.7. Thí nghiệm dầu cách điện ...........................................................................24
1.4. Kết luận ..............................................................................................................24
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHÍ HOÀ TAN TRONG DẦU ĐỂ
CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA LỰC (DGA) .............................................26
2.1. Tổng quan về chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trong MBA lực.........................................26
2.1.1. Tầm quan trọng của việc chẩn đoán lỗi tiềm ẩn trọng MBA lực ...............26
2.1.2. Phƣơng pháp chẩn đoán lỗi tiềm ẩn ............................................................26
2.1.2.1. Kiểm tra đánh giá về điều kiện cách điện ...........................................26
2.1.2.2. Giám sát trực tuyến sự phóng điện một phần – PD.............................27
2.1.2.3. Phân tích độ khí hoà tan trong dầu (DGA) ..........................................29
2.1.2.4. Kết hợp DGA và phƣơng pháp âm ......................................................31
2.2. Chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA trên cơ sở DGA ....................................................31
2.2.1. Nghiên cứu các đặc tính sinh khí trong MBA lực ..................................31
2.2.2. Các lỗi tiềm ẩn của MBA .......................................................................33
2.2.3. Sự nghiên cứu và ứng dụng của các phƣơng pháp tỉ lệ ..........................34
2.2.4. Ứng dụng của phƣơng pháp Rogers, khí chính ......................................37
2.2.5. Các phƣơng pháp chẩn đoán và trải nghiệm công nghiệp khác .............39
2.2.5.1. Chẩn đoán rò rỉ ....................................................................................39
2.2.5.2. Chẩn đoán sự mủn giấy .......................................................................39
2.3. Các quy tắc cơ bản trong chẩn đoán lỗi MBA ...................................................40
2.3.1. Các giả thiết ............................................................................................40
2.3.2. Nền tảng của các quy tắc – hƣớng dẫn IEC............................................41
2.3.3. Sự thể hiện và sửa đổi của các quy tắc hƣớng dẫn .................................42
2.3.4. Quy tắc chẩn đoán lỗi đặc biệt (đặc thù) ................................................45
2.3.4.1. Chẩn đoán OH và OHO .......................................................................46
2.3.4.2. Chẩn đoán trên cơ sở tỉ lệ CO/CO2 .....................................................46
2.3.4.3. Các quy tắc chẩn đoán OHC và CD bổ sung ......................................46
2.3.4.4. Chẩn đoán NR .....................................................................................46
2.4. Kết luận ..............................................................................................................46
CHƢƠNG III: MẠNG NƠRON KẾT HỢP DGA ĐỂ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM
ẨN MBA LỰC ..........................................................................................................49
3.1. Các phƣơng pháp trí tuệ nhân tạo cơ bản ...........................................................49
3.2. Giới thiệu về mạng nơron ..................................................................................51
3.2.1. Não, nơron sinh học ....................................................................................52
3.2.2. Mạng nơron sinh học ..................................................................................54
3.2.3. Mạng nơron nhân tạo ..................................................................................56
3.2.3.1. Cấu trúc và mô hình một nơron nhân tạo ............................................57
3.2.3.2. Một số mô hình cấu trúc của mạng nơron nhân tạo ............................61
3.2.3.3. Quá trình nghiên cứu và phát triển nơron nhân tạo .............................62
3.2.3.4. Mạng nơron nhân tạo nhiều lớp (MLP) truyền thẳng .........................64
3.2.4. Luyện mạng nơron ......................................................................................65
3.2.4.1. Các luật học cơ bản .............................................................................66
3.2.4.2. Xấp xỉ mạng nơron ..............................................................................76
3.3. Tính chất kỹ thuật – Cơ chế của chẩn đoán trên cơ sở mạng nơron ..................77
3.4. Ứng dụng mạng nơron để chẩn đoán lỗi tiềm ẩn MBA lực ...............................78
3.5. Kết luận ..............................................................................................................81
CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG MẠNG NƠRON TRONG
CHUẨN ĐOÁN LỖI TIỀM ẨN MBA LỰC ...........................................................82
4.1. Lựa chọn cấu trúc mạng tối ƣu...........................................................................82
4.2. Huấn luyện mạng nơron .....................................................................................82
4.2.1. Ứng dụng Neural Network Toolbox để luyện mạng Neural MLP 3 lớp ....83
4.2.2. Chƣơng trình lập trình theo thuật toán lan truyền ngƣợc huấn luyện mạng
nơron trong chẩn đoán sự cố theo công nghệ DGA .............................................85
4.3. Các kết quả thực nghiệm về cấu trúc mạng .......................................................89
4.3.1. Cấu trúc mạng nơron 5–8–3 .......................................................................89
4.3.2. Cấu trúc mạng nơron 5–10–3 .....................................................................90
4.3.3. Cấu trúc mạng nơron 5–15–3 .....................................................................90
4.3.4. Cấu trúc mạng nơron 5–16–3 .....................................................................91
4.3.5. Kết luận .......................................................................................................91
4.4. Kết quả chẩn đoán ..............................................................................................91
4.4.1. Tập dữ liệu vào-ra .......................................................................................91
4.4.1.1. Quá trình luyện mạng ..........................................................................92
4.4.1.2. Kết quả chuẩn đoán .............................................................................97
4.5. Kết luận ..............................................................................................................97
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................99
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................100
TÓM TẮT LUẬN VĂN .........................................................................................101
Tài liệu này do thành viên có TK Facebook (Pham Dinh Duc) sưu tầm và đóng góp cho thư viện. Thay mặt BQT EBOOKBKMT mình xin chân thành cảm ơn bạn rất nhiều :)
Mọi đóng góp cho thư viện, các bạn hoàn toàn có thể gửi trực tiếp về email của Admin nguyenphihung1009@gmail.com hoặc inbox qua Facebook https://www.facebook.com/Congdongkythuatcodienvietnam.VMTC/.
Thân!
LINK DOWNLOAD



%20(1).png)

.png)
%20(1).png)
.png)


Không có nhận xét nào: