Nghiên cứu cải tiến trong theo dõi trực tuyến cuộn dây rôto và stato

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

307
lượt xem 93
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

[bkeps.com]Theo dõi quá trình vận hành các máy phát thuỷ điện để xác định các yêu cầu bảo trì là công việc không đơn giản. Hiện nay có ba công trình nghiên cứu hứa hẹn nhiều lợi ích trong ngành. Máy phát thủy điện So với các máy phát tuabin trong các nhà máy điệ sử dụng nhiên liệu hoá thạch và các nhà máy điện hạt nhân, trên thị trường hiện nay còn có tương đối ít công cụ đánh giá tình trạng các cuộn dây rôto và stato khi máy phát thuỷ điện đang vận hành bình thường, để...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu cải tiến trong theo dõi trực tuyến cuộn dây rôto và stato

Nghiên cứu cải tiến trong theo dõi trực tuyến cuộn dây rôto và stato [bkeps.com]Theo dõi quá trình vận hành các máy phát thuỷ điện để xác định các yêu cầu bảo trì là công việc không đơn giản. Hiện nay có ba công trình nghiên cứu hứa hẹn nhiều lợi ích trong ngành. Máy phát thủy điện So với các máy phát tuabin trong các nhà máy điệ sử dụng nhiên liệu hoá thạch và các nhà máy điện hạt nhân, trên thị trường hiện nay còn có tương đối ít công cụ đánh giá tình trạng các cuộn dây rôto và stato khi máy phát thuỷ điện đang vận hành bình thường, để từ đó có thể xác định các yêu cầu bảo trì trước khi cho máy ngừng hoạt động. Nói chung đối với các máy phát
thuỷ điện, các dữ liệu trực tuyến, nếu có, thường chưa được theo dõi liên tục để có thể đưa ra cảnh báo sớm nhất về vấn đề đang nảy sinh trong cuộn dây. Mấy năm nay, Viện nghiên cứu Điện lực (Electric Power Research Institute - EPRI) cùng với Cục Điện lực New York (New York Power Authority - NYPA) và Công ty Iris Power của Canađa đã cố gắng khắc phục tình hình này với ba dự án nghiên cứu triển khai, bao gồm việc phát triển: · Phương tiện phát hiện các vòng dây bị chập mạch ở cuộn dây rôto trong khi máy đang vận hành bình thường; · Thiết bị theo dõi liên tục và hiệu quả về chi phí hiện tượng phóng điện cục bộ (PD) để tìm ra các vấn đề đang nảy nở trong cách điện cuộn dây stato; · Công cụ phần mềm hệ thống chuyên gia để tích hợp dữ liệu trực tuyến với thông tin dùng trong thiết kế và vận hành máy phát thuỷ điện. Công cụ này sẽ giúp những người vận hành và các kỹ sư bảo trì nhà máy đánh giá theo thời gian thực tình trạng chung của máy phát thuỷ điện và đưa ra các yêu cầu bảo trì hoặc sửa chữa. Bài báo này giới thiệu ba công trình nghiên cứu và công tác triển khai tại các nhà máy khác của NYPA. Trước hết, bài báo giới thiệu các thiết bị theo dõi sẵn có hiện nay và yêu cầu về các công cụ tốt hơn. Công tác theo dõi cuộn dây hiện nay Hai đại lượng duy nhất có thể biểu thị tình trạng của cuộn dây, được đo đạc nhiều và theo dõi liên tục, đó là độ rung ổ trục và nhiệt độ cuộn dây stato. Rung ổ trục có thể biểu thị cách điện vòng dây rôto bị hỏng ở một hoặc nhiều vị trí, và nếu có nhiều chỗ bị chập mạch sẽ xuất hiện lực hút từ trường không cân bằng làm rôto bị “lắc”. Nhiệt độ cao của cuộn dây stato biểu hiện cuộn dây làm việc ở nhiệt độ có thể rút ngắn tuổi thọ cách điện cuộn dây stato. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tăng dần theo thời gian trong khi các điều kiện tải và nhiệt độ môi trường không đổi, thì đây cũng là biểu hiện cuộn dây bị nhiễm chất bẩn hoặc mảnh vụn và/hoặc các bộ trao đổi nhiệt bị mất tác dụng. Ví dụ, các tuyến thông gió của stato có thể bị tắc, làm tăng nhiệt độ stato. Vì vậy, theo dõi xu hướng thay đổi nhiệt độ có thể cung cấp bằng chứng có giá trị về việc khi nào cần cho dừng máy để làm sạch cuộn dây hoặc tiến
hành bảo dưỡng bộ trao đổi nhiệt. Nhưng, độ rung cũng như nhiệt độ thường chỉ được nối tới thiết bị cảnh báo và tác động khi đạt tới các điều kiện nguy hiểm. Hiếm khi người ta theo dõi xu hướng thay đổi độ rung hoặc nhiệt độ theo thời gian. Ở một số máy, người ta cũng đo khe hở không khí giữa rôto và stato. Mặc dù theo dõi khe hở không khí chủ yếu là để phát hiện các vấn đề về cơ, ví dụ như độ thẳng hàng và sự di chuyển tương đối giữa các bộ phận, nhưng công tác này cũng có thể biểu thị ít nhiều các vấn đề cách điện cuộn dây rôto. Tuy nhiên, cũng như trong theo dõi nhiệt độ và độ rung, theo dõi khe hở không khí cho ta nhiều dữ liệu nhưng nhiều khi không thể hiện trực tiếp xu hướng thay đổi, và để giải thích các dữ liệu này, người vận hành nhà máy phải có trình độ chuyên môn nào đó. Hiện nay các phép đo trực tuyến về phóng điện cục bộ (partial discharge - PD) được thực hiện định kỳ trên hàng ngàn máy phát thuỷ điện. Các phép đo phóng điện cục bộ này có thể chỉ ra các tình huống khác nhau, ảnh hưởng đến cách điện cao áp của cuộn dây stato. Cụ thể như lỏng cuộn dây trong rãnh stato, xuống cấp cách điện do tác dụng lâu dài của nhiệt và phóng điện bề mặt do cuộn dây stato bị nhiễm bẩn vật liệu dẫn điện một phần. Đa số các dữ liệu PD được thu thập không liên tục, và để giải thích các dữ liệu này đòi hỏi trình độ chuyên môn nhất định. Theo dõi từ thông rôto Các cuộn dây rôto cực lồi trong các máy phát thuỷ điện làm việc rất tin cậy. Tuy nhiên, sau nhiều năm vận hành, cách điện cuộn dây rôto có thể bị già hoá, cuối cùng dẫn đến các vòng dây bị ngắn mạch trước tiên, và sau đó là chạm đất. Hiện tượng già hoá cách điện xảy ra vì quá nhiệt, phụ tải biến đổi theo chu kỳ và/hoặc cuộn dây bị nhiễm bẩn bởi vật liệu dẫn điện một phần, ví dụ như côn trùng hay bụi bẩn lẫn với dầu hoặc nước. Nhựa êpôxy cốt sợi thuỷ tinh và/hoặc cách điện màng mỏng trên dây dẫn của cuộn dây được dùng để cách ly từng vòng dây đồng với các vòng dây liền kề, cũng như để tạo cách điện giữa dây đồng và cực từ rôto. Ở hầu hết các nhà máy, máy phát điện đều tự động ngừng hoạt động khi xảy ra sự cố rôto chạm đất. ngắn mạch vòng dây nếu xảy ra, có thể dẫn đến lực hút từ trường không cân bằng, điều này đến lượt nó, có thể làm tăng độ rung ổ trục. Đáng tiếc là, có nhiều nguyên nhân làm độ rung tăng cao, trong đó ngắn mạch vòng dây rôto chỉ là một trong các nguyên nhân đó. Vì vậy, rung ổ trục không phải là
phương cách luôn luôn đúng để phát hiện sự già hoá cuộn dây rôto. Vì vậy cũng sẽ là hữu ích khi biết rằng nguyên nhân độ rung tăng cao không phải do các vòng dây rôto bị ngắn mạch. Phương pháp tin cậy nhất và phổ biến nhất để phát hiện các vòng dây ngắn mạch (và hiện tượng chạm đất ban đầu) là tiến hành thử nghiệm “điện áp rơi trên cực từ”. Trong thử nghiệm này, đặt điện áp xoay chiều, ví dụ 120 V, giữa các vành trượt dương và âm sau khi đã cho máy phát thuỷ điện ngừng hoạt động và tháo ra một phần. Sau đó đo điện áp trên mỗi cực từ. Nếu có vòng dây bị ngắn mạch, điện áp rơi trên cực từ đó sẽ nhỏ hơn điện áp rơi trung bình trên các cực từ. Nhưng thử nghiệm này có ba nhược điểm đáng kể: · Thử nghiệm chỉ có thể được thực hiện với máy phát ngừng hoạt động, kéo theo tổn thất doanh thu và giảm độ tin cậy hệ thống điện; · Tốn nhiều thời gian tiến hành thử nghiệm, đặc biệt trên một rôto lớn với mấy chục cực từ; · Vì rôto không quay, nên không có lực ly tâm, và vì vậy một số điểm chập mạch có thể không xuất hiện trong thử nghiệm “điện áp rơi trên cực từ”, nhưng vẫn có thể xuất hiện ở tốc độ quay bình thường. Thậm chí tồi tệ hơn, một số điểm chập mạch có thể xuất hiện khi rôto ngừng hoạt động nhưng lại không xảy ra khi nó đang quay.
Hình 1. Đồ thị (trên hệ toạ độ cực) của từ thông biến đổi là hàm của số thứ tự cực từ, trường hợp hai cực từ (số 8 và số 48) đã được cố ý cho chập mạch vòng dây. Khi các nhà máy cố gắng giảm thiểu công việc (ví dụ như thử nghiệm điện áp rơi trên cực từ) thực hiện khi tổ máy ngừng hoạt động do hạn chế về nguồn lực, và khi họ chuyển sang công tác bảo dưỡng trước để lập kế hoạch sửa chữa dựa trên việc theo dõi trực tuyến tình trạng máy, cần có một công cụ trực tuyến có thể thay thế cho việc thử nghiệm “điện áp rơi trên cực từ”. Để theo dõi từ thông rôto phải đo từ thông trong khe hở không khí máy phát để xác định liệu có xảy ra ngắn mạch cuộn dây kích thích trên các cực từ rôto hay không. Từ thông hướng kính được phát hiện nhờ một cuộn dây bẹt, gồm có vài chục vòng dây được gắn vào răng stato. Thiết bị dò này do Văn phòng Khẩn hoang Mỹ (USBR – United States Bureau of Reclamation) phát triển. Mỗi lần từ thông cực rôto quét qua thiết bị dò từ thông, một điện áp tỷ lệ với từ thông cực rôto xuyên qua cuộn dây được cảm ứng trong cuộn dây. Điện áp này được đo bởi bộ biến đổi A/D (analog/số). Trong máy điện cực lồi, biên dạng từ thông hướng kính ở mỗi cực rôto phụ thuộc vào phụ tải (MW và MVAR) của máy.
Khi mỗi cực rôto chạy qua, sẽ xuất hiện một điện áp đỉnh cảm ứng do thay đổi từ thông từ cực từ gây ra. Như vậy có thể ghi lại điện áp này và tính toán được thông lượng “trung bình” qua một cực rôto. Nếu có vòng dây của một cực từ bị ngắn mạch thì số ampe-vòng hiệu dụng của cực từ đó sẽ giảm và tín hiệu từ thiết bị dò từ thông ứng với với cực từ đó cũng giảm theo. Dữ liệu dạng sóng được ghi lại sau đó có thể được phân tích để xác định vị trí các cực từ bị lỗi, với điều kiện vị trí cực từ đã được hiệu chuẩn từ một vị trí “bắt đầu” được đánh dấu trên trục rôto. Một thuật toán đã được phát triển để tăng tối đa độ nhạy cho một cực từ có các vòng bị ngắn mạch. Thuật toán bao hàm việc tích hợp dữ liệu từ mỗi cực từ, áp dụng hàm tương quan, và so sánh tích phân của mỗi cực từ với cực từ khác. Hiện nay thiết bị dò từ thông và thiết bị theo dõi (được gọi là FluxTrac) đã được lắp đặt trên vài chục máy phát thuỷ điện và máy phát thuỷ điện tích năng. Một ví dụ về tín hiệu ra được nêu trên Hình 1, ở đó hiện tượng ngắn mạch mô phỏng đã được áp dụng cho hai trong số các cực (các cực số 8 và 48) để đảm bảo chắc chắn có thể phát hiện các vòng bị chập mạch. Các hệ thống theo dõi liên tục phóng điện cục bộ cuộn dây stato Quá trình hư hỏng cách điện cuộn dây stato diễn ra tương đối chậm. Thời gian kể từ khi có thể phát hiện phóng điện cục bộ ở mức đáng kể cho đến lúc rủi ro sự cố cuộn dây là đáng kể thường từ hai năm trở lên. Vì vậy, phép đo định kỳ - ước khoảng 6 tháng một lần, là cách thức thu thập dữ liệu phổ biến nhất - thường phù hợp đối với việc phát hiện các vấn đề về cuộn dây stato với mức độ cảnh báo đủ để xử lý một cách thuận tiện. Tuy nhiên, cũng có những tình huống mà nếu theo dõi liên tục phóng điện cục bộ có thể sẽ có lợi hơn: 1. Các hệ thống chuyên gia. Có một số hệ thống chuyên gia đang được phát triển để theo dõi liên tục tất cả các cảm biến trong máy phát để xác định liệu có bất kỳ vấn đề nào đang xảy ra. Bởi vì hoạt động phóng điện cục bộ là một nguồn thông tin quan trọng liên quan đến tình trạng cuộn dây stato, nên sẽ là có lợi nếu như các máy phát điện đã được trang bị các hệ chuyên gia này có thể sẵn sàng truy cập dữ liệu PD. 2. Các điều kiện vận hành. Hoạt động phóng điện cục bộ của cuộn dây stato thường bị ảnh hưởng bởi các điều kiện vận hành máy phát thuỷ điện như nhiệt độ cuộn dây, phụ tải và điện áp, cũng như độ ẩm môi trường. Ví dụ, nếu cuộn dây bị lỏng (tức là các bối dây stato có thể rung trong rãnh), tăng phụ tải máy phát sẽ khiến hoạt động phóng điện cục bộ tăng mạnh. Mặc dù
các kết quả phụ thuộc điều kiện vận hành này giúp giải thích dạng hư hỏng xảy ra nhưng chúng thường khiến cho việc xác định xu hướng thay đổi của các dữ liệu PD theo thời gian trở nên khó khăn. Để thu được các dữ liệu rất quan trọng cho việc giải thích này, máy cần được thử nghiệm dưới các điều kiện tải, nhiệt độ, điện áp như nhau. Đối với các máy phát thuỷ điện hay các tổ máy phát tích năng chạy phủ đỉnh, nhân viên vận hành nhà máy thường khó có thể tái hiện một cách chính xác các điều kiện vận hành, giữa lần thử nghiệm này với lần thử nghiệm khác. Theo dõi liên tục phóng điện cục bộ giải quyết vấn đề này bằng cách đo liên tục các điều kiện vận hành của động cơ/máy phát, và sau đó lưu giữ giá trị đo PD tại các điều kiện vận hành thích hợp xảy ra một cách tự nhiên trong quá trình vận hành bình thường của thiết bị. 3. Vận hành từ xa. Nhiều nhà máy thuỷ điện được đặt ở những nơi xa xôi hẻo lánh, đưa nhân viên thử nghiệm xuống tận hiện trường để tiến hành thử nghiệm PD theo cách truyền thống sẽ rất tốn kém. Hơn nữa, nhiều nhà máy thuỷ điện được vận hành từ xa, tức là không có nhân viên thường trực ở hiện trường. Hệ thống theo dõi liên tục có thể cho phép thực hiện từ xa các phép đo PD, nhờ đó giảm bớt chi phí vận hành và bảo trì. 4. Rủi ro sự cố. Đôi khi nhờ theo dõi phóng điện cục bộ (PD) trực tuyến định kỳ, người ta đã xác định được cuộn dây stato có rủi ro sự cố ở mức cao, nhưng do điều kiện vận hành nên không thể tiến hành sửa chữa hay quấn lại dây ngay lập tức. Bằng việc lắp đặt hệ thống theo dõi phóng điện cục bộ, nhân viên bảo dưỡng và vận hành trong nhà máy có thể giám sát chặt chẽ cuộn dây stato, có thể kéo dài tuổi thọ cuộn dây cũng như giảm bớt rủi ro sự cố tai hại trong khi vận hành. Vì những lý do trên, EPRI, NYPA và Iris Power đã phối hợp phát triển một hệ thống theo dõi phóng điện cục bộ liên tục mang tên HydroTrac. Hệ thống theo dõi liên tục mới này - giờ đây đã được lắp đặt trong hầu hết các máy phát thuỷ điện của NYPA và hàng trăm máy khác – áp dụng các phương pháp cách ly tiếng ồn như đã được sử dụng trong nhiều năm cho công tác theo dõi định kỳ, giảm rất nhiều rủi ro chỉ thị sai. Người ta cũng rất thận trọng để đảm bảo tạo ra lượng phóng điện cục bộ như nhau, cụ thể như Qm (lượng phóng điện cục bộ đỉnh), tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác định xu hướng thay đổi, không bị vấp váp khi sử dụng các dữ liệu quá khứ nhận được từ các thiết bị đo di động. Sơ đồ khối phần cứng được trình bày ở Hình 2.
Hình 2. Hệ thống theo dõi liên tục phóng điện cục bộ. Một tính năng chính là cách thu thập dữ liệu vận hành và môi trường của máy phát. Thay vì đo các đại lượng vận hành và môi trường của máy phát như kV, MW, MVAr, nhiệt độ phát nóng cục bộ và độ ẩm bằng cách sử dụng nguồn cấp tín hiệu analog trực tiếp từ các bộ cảm biến trong máy phát thuỷ điện, những thông tin này nhận được từ máy tính trong nhà máy. Việc này giảm được rất nhiều chi phí, trong đó phải kể đến chi phí liên quan tới hệ thống đi dây tín hiệu analog tới phần cứng hệ thống theo dõi. Bởi vì hầu như các công ty điện lực sử dụng các hệ thống và giao thức truyền thông độc quyền khác nhau, nên hệ thống này đã được thiết kế rất linh hoạt, cả về cách kết nối vật lý cũng như giao thức truyền thông. Đối với cấu hình và điều khiển cục bộ, các khối thu nhận có một cổng RS232. Đối với công tác vận hành từ xa và tích hợp với các hệ thống khác, có một cổng RS485 được sử dụng. Một hệ thống định vị địa chỉ trên bus RS485 cho phép kết nối tới 127 thiết bị đo (Hình 2). Về mặt vật lý, mạng RS485 có thể là cáp quang hoặc cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu. Truyền thông Ethernet có thể thông qua bất cứ số lượng máy
chủ đầu cuối bên thứ ba nào để chuyển đổi một hoặc nhiều bộ theo dõi tới TCP/IP Ethernet. Về vấn đề đó, các lựa chọn truyền thông bổ sung như WiFi (kết nối mạng không dây) là có thể. Sử dụng bất cứ hệ thống truyền thông vật lý nào trong các hệ thống này, hệ thống có thể được điều khiển thông qua một ứng dụng Windows từ xa. Phần mềm điều khiển này được sử dụng để cấu hình các bộ theo dõi cho mỗi máy phát thuỷ điện, khởi động việc thu thập dữ liệu PD theo một lịch trình xác định, và lưu trữ dữ liệu vào một cơ sở dữ liệu để sau này xem lại. Dù truyền thông chẳng may bị lỗi ứng dụng điều khiển, thiết bị đo vẫn tiếp tục thu thập và lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ cục bộ, cất giữ tới 24 tháng dữ liệu PD giản lược. Dữ liệu có thể được truy cập sau này, hoặc là tại chỗ hoặc nhờ truyền thông từ xa để xác định xu hướng thay đổi hoặc xem lại. Phần mềm điều khiển cũng có khả năng khởi động việc thu thập dữ liệu PD dựa vào trạng thái của máy phát điện. Mức PD biến động theo các thông số, cụ thể như MW, MVAr, nhiệt độ cuộn dây stato, và độ ẩm. Nếu biết được các biến số này, có thể san bằng đường xu hướng thay đổi của PD và cung cấp thông tin chẩn đoán bổ sung về trạng thái cuộn dây stato. Các thông số này có thể được cấp cho hệ thống thông qua giao diện “PI” từ một máy chủ PI trong nhà máy (OSI SoftTM). Nhiều gói phần mềm SCADA và chẩn đoán khác trong nhà máy cũng chứa các cầu nối tới PI. Một số nhà máy ưa dùng các tín hiệu ra analog 4-20mA để dễ dàng xác định xu hướng thay đổi của hoạt động PD theo thời gian trên các hệ thống SCADA, DCS, hoặc các hệ thống theo dõi khác trong nhà máy. Ngoài các giao diện vật lý đã mô tả ở trên, các hệ thống bên ngoài có thể kết nối bằng cách sử dụng một giao diện phần mềm “OPC”. Trong trường hợp này, phần mềm OPC Server phải chạy được trên một máy tính Windows được kết nối tới từng bộ theo dõi PD liên tục. Máy chủ này đưa một giao diện dữ liệu OPC tới số lượng bất kỳ các các trình ứng dụng khách OPC. OPC Server điều khiển các bộ theo dõi PD và xuất dữ liệu PD giản lược và dữ liệu phân tích độ lớn xung ở dạng một bộ các thẻ ghi OPC. Cuối cùng, hệ thống có một rơle báo động đầu ra, có thể được đi dây tới một hệ thống từ xa và sẽ được kích hoạt khi các mức PD định trước bị vượt quá. Nhờ áp dụng những tiến bộ về công nghệ hiện nay, như đã mô tả ở trên, trên thị trường đã xuất hiện các bộ theo dõi trực tuyến và hiệu quả về chi phí dùng cho các thành phần then chốt của các máy phát thuỷ điện. Giải thích một cách phù hợp những thông tin nhiều khi phức tạp này có thể tiết kiệm
chi phí vận hành và bảo trì, ngoài ra còn giảm bớt được số vụ mất điện đột xuất và các sự cố tai hại. Với các bộ theo dõi tiên tiến khác như bộ theo dõi độ rung và khe hở không khí, cũng như các cảm biến truyền thống mà nhà chế tạo thiết bị nguyên thuỷ (OEM) đã lắp đặt, mảng dữ liệu trực tuyến về tình trạng máy là rất đáng kể. Lượng lớn dữ liệu có được từ các cảm biến này, đã vậy để đánh giá các dạng sóng và quang phổ phức hợp nhiều khi còn đòi hỏi phải giải thích một cách toàn diện, có thể vượt quá khả năng của nhân viên và nguồn lực trong nhà máy. Nhiều khi cần phải có những phần mềm và thuật toán tinh vi mới có thể kết hợp và giải thích các dữ liệu này nhằm xác định tình trạng chung của máy phát thuỷ điện và tuyến truyền động. HydroXTM (đối với “hệ chuyên gia hydro”) là một chương trình hệ thống chuyên gia tri thức để phục vụ công tác theo dõi trực tuyến máy phát thuỷ điện. Hệ thống đã được phát triển nhờ nỗ lực hợp tác trong hơn 5 năm của NYPA, Iris Power và cả GE nữa. Sau đó, lại thêm 2 năm dành cho việc đánh giá nguyên mẫu trên hai máy phát điện công suất 55 MVA tại công trình điện St Lawrence của NYPA, giờ đây hệ thống đã sẵn sàng để triển khai thương mại. Hệ thống mới này là một bộ các qui tắc chẩn đoán (một RulePac) chạy trên một công cụ quản lý tài sản bằng PC thương mại mang tên System 1 của GE. System 1 là một sản phẩm phần mềm phân tán dựa trên cơ sở dữ liệu SQL Server và chứa các thành phần giúp cho việc thu thập dữ liệu từ hệ thống từ xa thông qua OPC, một hệ thống qui tắc sản xuất để xử lý các qui tắc do người dùng quy định, và một công cụ thiết kế để phát triển và kiểm tra các qui tắc và phát triển các giao diện người dùng tuỳ biến. Các qui tắc dùng cho hệ thống này đã được phát triển trong nhiều năm, với sự tham gia của các chuyên gia thiết kế máy móc, thiết bị đo lường dùng trong theo dõi và nhân viên kỹ thuật và nhân viên vận hành của công ty điện lực. Sử dụng mô hình hoá toán học Một tiến bộ đáng kể trong HydroXTM là khả năng sử dụng mô hình toán học để tiên đoán giá trị dự báo của các cảm biến trong các điều kiện vận hành khác nhau của máy điện. Người ta so sánh các giá trị tiên đoán với các giá trị đo thực tế và phân tích các sai lệch theo các quy tắc để tính toán chẩn đoán tình trạng. Ví dụ, để tiên đoán nhiệt độ cuộn dây stato, người ta dựa trên nhiệt độ không khí làm mát và phụ tải của máy điện (MW). Trong lúc cài đặt RulePac, phương trình cơ bản này sau đó được hiệu chỉnh đúng thực
tế để tính đến các hằng số thời gian phát nóng/làm mát của máy điện có tải, và theo các số đọc thực tế nhận được khi đầy tải đối với mỗi cảm biến, các số đọc này thay đổi do vị trí và các đặc tính vật lý khác của cảm biến (Hình 3). Hình 3. Đồ thị minh hoạ: So sánh giữa nhiệt độ thực tế cuộn dây stato theo thời gian với giá trị tiên đoán của cảm biến khi thay đổi phụ tải. Thử nghiệm thực hiện từ ngày 23 đến ngày 28/05/2005. Chế độ làm việc của máy điện cũng được sử dụng trong vài trường hợp để tính toán và báo động về xu hướng biến đổi của các giá trị đo của cảm biến. Ví dụ, xu hướng biến đổi khe hở không khí danh nghĩa trong thời gian mồi kích thích có thể chỉ ra một loạt vấn đề rắc rối đặc biệt mà nếu chỉ theo dõi xu hướng biến đổi khe hở không khí trong điều kiện phụ tải danh định của máy điện sẽ không phát hiện ra. Xu hướng của ngành điện là chuyển dịch sang các nhà máy được tự động hoá nhiều hơn, giảm bớt nhân viên kỹ thuật và vận hành tại hiện trường. Như đã mô tả, HydroXTM có thể tính toán và xác định xu hướng biến đổi
của các đặc tính then chốt cũng như tổng hợp các chỉ thị tóm tắt từ các bộ dữ liệu phức tạp nhận được từ các bộ theo dõi như là độ rung, khe hở không khí, phóng điện cục bộ, từ thông. Sử dụng các bộ chỉ thị trung gian này, cùng với các quy tắc chẩn đoán, một hệ thống chuyên gia như HydroXTM có thể lọc riêng và tập trung chú ý tới các giá trị bất thường, chẩn đoán các sự cố cụ thể và đưa ra biện pháp khắc phục. Đối với nhiều cảm biến, các ngưỡng báo động có thể khác nhau đáng kể, tuỳ thuộc vào chế độ làm việc của máy điện. HydroXTM có các quy tắc để xác định chế độ của máy điện và khi cần thiết, các ngưỡng khác nhau và thậm chí các quy tắc khác nhau được thực hiện, tuỳ thuộc vào chế độ này.