Đề án Thạc sĩ: Nghiên cứu xây dựng cấu hình hệ thống giám sát tự động cho cáp ngầm trung áp

Đề tài này tập trung vào sự cần thiết của việc phát triển hệ thống giám sát tự động cho cáp ngầm trung áp (MV). Cáp ngầm MV ngày càng được triển khai rộng rãi do ưu điểm về an toàn và thẩm mỹ, nhưng cũng đối mặt với nguy cơ sự cố cao do ảnh hưởng của nhiệt độ, dòng điện, điện trường và lão hóa vật liệu. Các giải pháp giám sát hiện tại còn hạn chế, đặc biệt ở Việt Nam, chưa chú trọng chẩn đoán sớm sự cố, dẫn đến chi phí sửa chữa và bảo trì tăng cao.

Nghiên cứu này hướng đến các kỹ sư điện, các nhà quản lý vận hành lưới điện, và các đơn vị nghiên cứu trong lĩnh vực điện lực, đặc biệt là những người quan tâm đến việc nâng cao hiệu quả giám sát, bảo trì và an toàn cho hệ thống cáp ngầm trung áp.

Nghiên cứu này đề xuất một giải pháp kỹ thuật toàn diện nhằm xây dựng cấu hình hệ thống giám sát tự động cho cáp ngầm trung áp (MV), với mục tiêu nâng cao độ tin cậy và an toàn cho lưới điện. Cáp ngầm MV, mặc dù có nhiều ưu điểm so với cáp nổi, vẫn tiềm ẩn rủi ro sự cố do tác động đồng thời của các yếu tố như nhiệt độ, dòng điện, độ ẩm và phóng điện cục bộ (PD), gây gián đoạn cung cấp điện và thiệt hại kinh tế nghiêm trọng. Các giải pháp giám sát hiện hành thường chỉ tập trung vào một yếu tố hoặc chưa khai thác hiệu quả công cụ tự động hóa và phân tích dữ liệu, đặc biệt trong việc chẩn đoán sớm các hiện tượng bất thường. Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu tổng quan các giải pháp giám sát cáp ngầm MV hiện có trên thế giới và trong nước, từ đó đề xuất một cấu hình hệ thống giám sát tự động tích hợp các cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, dòng điện và PD. Một trong những đóng góp chính là việc xây dựng thuật toán cảnh báo sự cố cho cáp ngầm. Phạm vi nghiên cứu cụ thể là cáp ngầm trung áp cách điện XLPE. Phương pháp nghiên cứu bao gồm: nghiên cứu tổng quan tài liệu để xây dựng cơ sở lý thuyết vững chắc; phân tích và thiết kế kỹ thuật để đề xuất cấu hình hệ thống giám sát và thuật toán cảnh báo; mô phỏng số sử dụng phần mềm COMSOL Multiphysics dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích sự phân bố nhiệt độ trong cáp, xác định ngưỡng cảnh báo phù hợp với tiêu chuẩn an toàn dựa trên dữ liệu cảm biến, điều kiện vận hành và đặc tính vật liệu của cáp polyme; và phân tích, đánh giá kết quả để đưa ra các giải pháp cải tiến. Kết quả mong đợi bao gồm việc xác định ngưỡng cảnh báo nhiệt độ từ mô phỏng và tính toán, giúp tối ưu hóa vận hành hệ thống và dự báo sớm các hiện tượng bất thường, đảm bảo tính ổn định và an toàn cho hệ thống điện.