intTypePromotion=1
ADSENSE

Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 01/2018

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

11
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 01/2018 trình bày các nội dung chính sau: Theo dõi tình trạng tủ đóng cắt trung áp, công cụ tiên đoán độ xâm thực bánh công tác tuabin, thử nghiệm trong trạm biến áp số, công nghệ giám sát online không dây nhiệt độ trong hệ thống điện,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 01/2018

  1. Soá 1, thaùng 2 naêm 2018 TAÄP ÑOAØN ÑIEÄN LÖÏC VIEÄT NAM - TRUNG TAÂM THOÂNG TIN ÑIEÄN LÖÏC KHCN Điện, số 1.2018 1
  2. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Trong số này Số 1 tháng 2 năm 2018 1 Öôùc mô veà traïm bieán aùp soá: Laøm sao ñeå löôùi ñieän trôû neân thoâng minh? Phuï traùch noäi dung: Các công ty điện lực từ lâu vẫn coi các trạm biến áp số là một mơ PHẠM THỊ THU TRÀ ước không tưởng: Một ước vọng về những trạm biến áp toàn diện được nối lưới thành một lưới điện thông minh. 4 Theo doõi tình traïng tuû ñoùng caét trung aùp Ban bieân taäp: Với nhu cầu điện năng ngày càng tăng, các công ty điện lực phải chạy NGUYỄN KHẮC ĐIỀM đua để tăng tối đa độ tin cậy của tài sản điện, đồng thời giảm thiểu thời gian chết. NGUYỄN THỊ THU HUYỀN NHỮ THỊ HẠNH 10 Coâng cuï tieân ñoaùn toác ñoä xaâm thöïc baùnh coâng taùc tuabin VŨ GIA HIẾU Các tác giả giới thiệu một nghiên cứu trường hợp về sử dụng máy học CHU HẢI YẾN để phát hiện ra hiện tượng xâm thực trong tuabin thủy điện. Phương pháp này sử dụng các đầu dò tiệm cận có sẵn trên thị trường và bộ NGUYỄN THỊ DUNG phân loại máy vector hỗ trợ NGUYỄN THỊ VINH BÙI THỊ THU HƯỜNG Thöû nghieäm trong traïm bieán aùp soá 14 Bằng cách thay thế các giao tiếp nối dây cứng bằng các giao tiếp truyền thông dựa trên Tiêu chuẩn IEC 61850, các công ty điện lực có thể truy cập từ xa tới trạm biến áp để thao tác từ xa. ƯỚC MƠ VỀ TRẠM BIẾN ÁP SỐ Toå chöùc noäi dung & xuaát baûnï: TRUNG TÂM THÔNG TIN ĐIỆN LỰC 17 7 coâng cuï phaàn meàm daønh cho nhaø quaûn lyù naêng löôïng Làm sao để lưới điện trở nên thông minh? Giới thiệu một số công cụ phần mềm, với những tính năng nổi bật nhất (EVNEIC) có thể cung cấp giải pháp cho những vấn đề khó khăn mà nhà quản lý IEC 61850 Các công ty điện lực từ lâu vẫn coi các trạm biến năng lượng các nhà máy điện và cơ sở công nghiệp khác phải đối mặt. áp số là một mơ ước không tưởng: Một ước vọng Nếu không có các tiêu chuẩn, việc sử dụng Toøa soaïn vaø trò söï: 20 Choïn ñuùng voøng cheøn oå truïc ñeà toái öu hoùa tính naêng về những trạm biến áp toàn diện được nối lưới truyền thông số để truyền thông trong trạm biến Tiến sĩ Chris Carmody – Giám đốc Quản lý Sản phẩm của Công ty thành một lưới điện thông minh. Tuy nhiên, những áp sẽ rời rạc và phân mảng, việc truyền tín hiệu sẽ Taàng 15, Thaùp A, Toøa nhaø EVN, AESSEAL (Vương quốc Anh) xem xét công nghệ bảo vệ ổ trục đã tiến đổi mới công nghệ đang dần hình thành trong vài không tương thích với nhau, tạo ra các dạng tin Soá 11 Phoá Cöûa Baéc, Quaän Ba Ñình, bộ ra sao và làm thế nào người vận hành có thể phát huy nó để nâng thập kỷ qua, đã giúp biến tầm nhìn không tưởng nhắn riêng biệt đủ kiểu. Tp. Haø Noäi cao năng suất trong nhà máy của họ. này thành một ý tưởng hiện thực và rất thực tế. Giờ Tiêu chuẩn “Hệ thống truyền thông và các hệ ÑT: 04.669.46738 25 Coâng ngheä giaùm saùt online khoâng daây nhieät ñoä trong đây, các nhà quản lý công ty điện lực có thể thảo thống cho tự động hóa ngành điện”của Ủy ban Kỹ Fax: 043.7725192 heä thoáng ñieän luận về những vấn đề cụ thể sẵn có, có thể biến các thuật Điện Quốc tế là một tiêu chuẩn toàn diện Email:thongtindienluc@yahoo.com Để phát hiện điểm phát nhiệt của vật dẫn điện trong hệ thống điện, trạm biến áp cũ thành những trạm điện số tự động được chia thành các phần và mô tả rõ chức năng người ta thường sử dụng camera hồng ngoại hoặc thiết bị soi phát hóa được nối lưới tốt. của các linh kiện trong trạm biến áp như thế nào, nhiệt hồng ngoại. chúng truyền thông với nhau như thế nào, chúng Một cách tân có thể thấy rõ, đó là tín hiệu số Giaáy pheùp xuaát baûn: 28 Caûi thieän doøng chaûy trong oáng huùt baèng nhöïa epoxy mang lại năng lực tuyệt vời và tăng độ tin cậy cho cần truyền thông gì và việc truyền thông này cần Soá 249/XB - BC ngaøy 23/5/1985 Để cải thiện dòng chảy trong ống hút, theo công thức Hazen-Williams, các trạm biến áp. Các công ty điện lực đã sử dụng nhanh ra sao. Tất cả các vấn đề này đều rất quan “ cần giảm tổn thất do ma sát và tạo ra một mẫu dòng chảy êm ả hơn công nghệ này cho cơ sở hạ tầng điện của họ từ qua ống hút. Taøi khoaûn: nhiều thập kỷ nay. Hầu hết các lưới điện hiện có Trung taâm Thoâng tin Ñieän löïc: 30 Nghieân cöùu, söûa ñoåi vaø naâng caáp boä giaùm saùt ñöùt đều sử dụng hệ thống cáp quang kỹ thuật số để Tín hiệu số mang lại choát caét caùnh höôùng maõ hieäu JZ-X2 vaø boä chæ thò truyền dữ liệu vận hành và giám sát tin cậy và hiệu 102010000028666 ñoä môû caùnh höôùng maõ hieäu DYK-700 baèng boä quả từ các hệ thống tự động hóa trong trạm biến độ tin cậy và năng lực Ngaân haøng TMCP Coâng thöông Vieät Nam - Chi nhaùnh Haø Noäi ñieàu khieån laäp trình S7-200 Giới thiệu sáng kiến của các kỹ sư Công ty Phát triển Thuỷ điện Sê San để giải quyết được tình trạng tác động nhầm của mạch bảo vệ đứt chốt áp, thậm chí các hệ thống đường dây điện cũng truyền tín hiệu bảo vệ từ xa. Chỉ đến bây giờ, những lợi thế của truyền thông số được tiêu chuẩn hóa tuyệt vời, và đã được sử dụng trong lưới điện từ nhiều thập kỷ nay “ cắt cánh hướng trong trường hợp hở mạch hoặc mất nguồn tín hiệu mới bắt đầu thâm nhập sâu hơn vào môi trường đầu vào bộ JZX-2. trạm biến áp. Ảnh bìa: Nguồn: www.kurtstruve.comportfolio KHCN Điện, số 1.2018 1
  3. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH “ Hiện nay Tương lai CT nên cũng loại trừ được nguy cơ hở mạch Tiêu chuẩn IEC 61850 Thay thế việc đi dây và các giao thức cũ - Thực hiện tín hiệu số cho tất cả các trạm và quy trình; Tiêu chuẩn IEC 61850 - Trạng thái và lệnh analog; CT, có thể gây điện áp nguy hiểm đến tính Công nghệ có sẵn hiện cho bus trạm giữa các ngăn lộ bằng truyền thông số cho bus trạm - Khi có tín hiệu sẽ phân phối trên bus mạng, và do đó tăng độ an toàn về điện. nay cho phép các trạm FOCS ứng dụng hiện tượng dịch pha biến áp hoàn toàn số. trong ánh sáng phân cực do trường điện từ gây ra (hiệu ứng Faraday). Sự dịch pha này tỉ lệ thuận với dòng điện chạy trong đường dây cao áp, có sợi quang mang tia sáng Các lợi thế của việc có một trạm biến áp số là rất đa dạng “ quấn xung quanh, thông qua bus quá trình truyền đến các IED bảo vệ và kiểm soát, cũng như tới các công tơ tiền điện. Giao diện trong thực tế thiết bị hợp nhất độc lập có thể thực hiện Các kết nối giữa các điểm được nối dây cứng Một máy biến dòng quang như vậy chiếm việc chuyển đổi sang kỹ thuật số song song giữa thiết bị nhất thứ và tất cả thiết bị nhị thứ NCIT: Máy biến đổi đo lường phi truyền thống ít không gian hơn so với thiết bị analog tương với máy biến đổi đo lường hiện có. Sau đó, Hình 1. Trạm biến áp số và tiêu chuẩn IEC 61850 (Ảnh minh họa) đương. Các công ty điện lực có thể tích hợp các cáp quang có thể thay thế các dây cáp thiết bị này vào một máy cắt điện cách ly đồng để kết nối thiết bị nhất thứ với các linh trọng để hiện thực hóa các lợi ích của một việc áp dụng các bus quá trình hoàn toàn để kết hợp các chức năng của máy cắt, máy Hình 3. kiện điện tử thông minh. trạm biến áp số thực sự. số cho phép các công ty điện lực bố trí lại biến áp và dao cách ly trong một thiết bị Tiêu chuẩn IEC 61850 Ở cấp độ trạm, các linh kiện và ứng những thiết bị nhạy cảm vào các ngăn tủ - giúp giảm kích thước trạm biến áp mới BUS QUÁ TRÌNH giúp hiện thực hóa việc tạo ra phân phối. Thiết bị số được bố trí lại phải xuống còn một nửa. Là một vật dẫn nên dây đồng trong trạm trạm biến áp hoàn toàn số (Ảnh: st) dụng nói chung đều là số, ngay cả trong các công trình lắp đặt tương đối cũ. Các hệ lắp vừa vào trong bãi phân phối. Ngoài ra, FOCS là một trong một dẫy các máy biến biến áp là một nguy cơ tiềm ẩn. Ví dụ, khi thống SCADA (điều khiển giám sát và thu thiết bị số phải có đặc tính bền chắc và độ đổi đo lường phi truyền thống (NCIT) có thể ngắt dòng điện không đúng, như là trong LẮP ĐẶT thập dữ liệu) thường đòi hỏi thông tin số. tin cậy tương đương với những thiết bị analog làm cho các quy trình trở nên số hóa hoàn một máy biến dòng nhị thứ bị hở mạch, có Tiêu chuẩn IEC 61850 là rất cần thiết Giữa cấp trạm và các ngăn lộ, các sợi quang trước đây (xem Hình 2). toàn. NCIT phải có đặc tính tương đương về thể xảy ra phóng điện hồ quang vì có thể để đảm bảo các công ty điện lực có thể sử có thể truyền dữ liệu số (phù hợp với tiêu độ tin cậy như các thiết bị được thay thế. tạo nên các điện áp cao nguy hiểm và một dụng kết hợp các thiết bị từ các nhà cung chuẩn IEC 61850) nhưng để trở thành một CẢM BIẾN SỢI QUANG (FOCS) Việc sử dụng rộng rãi các NCIT khiến cho sợi dây đồng có thể bỗng nhiên mang điện cấp khác nhau, nhưng thông qua kiểm tra trạm biến áp số thực sự, thì tiêu chuẩn này Các yêu cầu về độ bền chắc và độ tin trạm biến áp trở nên đơn giản hơn, rẻ hơn, áp cao, gây nguy hiểm cho người lao động sự phù hợp, tiêu chuẩn này cũng tạo ra mốc phải được mở rộng hơn nữa. cậy áp dụng cho các công nghệ mới như nhỏ hơn và hiệu suất cao hơn. và thiết bị. Ít dây đồng hơn nên cũng an chuẩn đo lường cho các công ty điện lực. bộ cảm biến dòng điện dùng sợi quang toàn về điện hơn. Trạm biến áp số không SỐ HÓA SÂU Không phải mọi quá trình đều có thể số LỜI KẾT (FOCS), một công nghệ có thể theo dõi trực dùng dây đồng nữa bằng cách sử dụng hóa, ví dụ như các máy biến dòng và biến Các thiết bị bên ngoài các ngăn tủ phân bus quá trình số, có thể sử dụng cáp quang Một trạm biến áp hoàn toàn số sẽ nhỏ tiếp dòng điện chạy qua một đường dây điện áp thông thường vẫn sẽ cung cấp các phối vẫn chủ yếu là kỹ thuật analog. Các hoặc mạng không dây. Chỉ riêng việc loại bỏ hơn, đáng tin cậy hơn, có chi phí vòng đời cao áp mà không cần phải dùng máy biến dữ liệu analog. thiết bị nhất thứ thông thường, như máy đồng đã đủ là lý do cho việc chuyển sang thấp hơn và dễ bảo trì và mở rộng hơn so biến dòng và máy biến điện áp, kết nối với dòng (CT) để giảm giá trị dòng điện xuống Tuy nhiên, các công ty điện lực có thể với trạm biến áp analog. Trạm biến áp này kỹ thuật số. Một nền tảng kỹ thuật số có các linh kiện điện tử thông minh (IED) bằng một giá trị đo lường được. Không cần dùng tránh được việc thay thế đồng loạt khi một thể giảm được 80% lượng đồng trong trạm giúp tăng độ an toàn và hiệu suất so với cách sử dụng các dây đồng mắc song song biến áp: Tiết kiệm đáng kể chi phí, và quan trạm biến áp analog tương đương. mang các tín hiệu điện áp analog (xem trọng hơn là tăng độ an toàn lên đáng kể. Không phải tất cả các trạm đều cần phải minh hoạ trong phần “Hiện nay” trên Hình Ngoài ra, bus quá trình còn làm tăng nâng cấp đồng loạt sang thế giới kỹ thuật 1). Các IED nhận dữ liệu này tiến hành phân thêm tính linh hoạt; các thiết bị số có thể số. Điều này phụ thuộc vào kích cỡ và kiểu tích sơ bộ và nhiều khi cung cấp các cổng giao tiếp trực tiếp với nhau (xem Hình trạm biến áp, và liệu đó là một trạm mới hay nối vào thế giới số. 3). Đối với chức năng này, tiêu chuẩn IEC là cải tạo lại một hệ thống nhị thứ. Các trạm Tuy nhiên, duy trì một hệ thống analog 61850 định nghĩa giao thức GOOSE (các biến áp khác nhau cần có các cách tiếp cận Hình 2. Thiết bị tại sân mang lại ít lợi ích cho các công ty điện lực, và phân phối mới nhất phải sự kiện của trạm biến áp hướng tới đối và giải pháp khác nhau. NCIT, IED, cũng như để được xứng đáng danh hiệu “trạm biến áp bền chắc do phải tiếp tượng chung) để truyền tải nhanh dữ liệu các công nghệ tự động hóa khác giúp các số” thì các công ty điện lực phải chuyển dịch xúc với thời tiết cực đoan nhị phân. Phần 9-2 của tiêu chuẩn này mô công ty điện lực dễ dàng bước vào thế giới sang nền tảng số khi đã hoàn tất quá trình (Ảnh: st) tả việc truyền tải các giá trị lấy mẫu qua số. Những giải pháp linh hoạt cho phép các thu thập dữ liệu (xem minh hoạ trong phần Ethernet. Các nguyên tắc này đảm bảo công ty điện lực thiết lập tiến độ riêng trên “Tương lai” trên Hình 1). phân phối kịp thời dữ liệu có độ ưu tiên con đường đến với trạm biến áp kỹ thuật số. Thông qua giám sát thường xuyên hệ cao qua các liên kết Ethernet không thể Biên dịch: Vũ Gia Hiếu thống nên ít phải can thiệp thủ công, và đoán trước được khác. Theo “Electricity Today”, số 3/2016 2 KHCN Điện, số 1.2018 3
  4. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Với nhu cầu điện năng ngày càng tăng, mặt của vật liệu nền. Khoảng cách giữa các những điều kiện phụ tải nhất định, sẽ xảy ra các công ty điện lực phải chạy đua để tăng điện cực này xác định tần số sóng âm. Một đánh thủng điện môi ở chỗ khiếm khuyết, tối đa độ tin cậy của tài sản điện, đồng thời trong những vật liệu áp điện được sử dụng gây ra phóng điện hồ quang cục bộ giữa giảm thiểu thời gian chết. Là điểm nối quan phổ biến nhất là tinh thể thạch anh. Khi các dây dẫn có điện thế khác nhau. Hiệu trọng trong phân phối điện, tủ đóng cắt chịu tác dụng của nhiệt độ, tinh thể này co ứng này được gọi là phóng điện cục bộ. trung áp là một trong những mắt xích dễ bị lại và giãn ra ở mức vi mô. Thay đổi vật lý Sự đánh thủng này gây gia tăng dòng điện tổn thương nhất trong lưới điện. Những tài này làm thay đổi khoảng cách giữa các điện nhỏ, nhưng đột ngột kèm theo một xung sản quý giá này có thể phát nóng quá mức cực của IDT; do đó làm thay đổi tần số của dòng điện, cũng như phát ra sóng điện sóng âm bề mặt. Quá trình cảm nhận nhiệt THEO DÕI TÌNH TRẠNG do bị quá tải, mòn và mỏi thông thường, và từ (phát ra sóng radio hoặc ánh sáng), âm các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Nếu độ SAW bao gồm một khối chất vấn phát ra thanh và ozone. Dụng cụ phát hiện PD hiện không để ý, các tình trạng này có thể dẫn một tín hiệu điện dòng điện xoay chiều, tín đang được sử dụng phổ biến nhất đo trực đến sự cố gây nên những hư hại tốn kém hiệu này được ăngten cảm biến nhận được. tiếp các xung nhọn dòng điện và điện áp TỦ ĐÓNG CẮT TRUNG ÁP cho tủ đóng cắt và các thiết bị xung quanh, Tín hiệu đầu vào này tạo ra các cực tính thay trong các máy biến dòng cao tần hoặc các tổn thất sản xuất điện, và trong các trường đổi trên IDT, ở đó sóng cơ học được tạo ra bộ ghép điện dung điện áp cao. hợp cực đoan, có thể gây thương tích nghiêm trên bề mặt của vật liệu nền. Phương pháp này có nhiều điểm mạnh, trọng hoặc tử vong. Theo dõi dựa theo tình Sóng bề mặt bị giam trong bộ cộng nhưng chúng lại rất đắt và đòi hỏi phải có trạng đã được áp dụng trong một thời gian, THEO DÕI NHIỆT ĐỘ khiển. Các tính năng của Ilker khiến cho hưởng được chuyển trở lại thành tín hiệu những kỹ thuật viên đào tạo để phân tích thường thông qua kiểm tra thủ công định Một thách thức trong việc theo dõi liên cảm biến này trở thành lựa chọn ưa thích điện, ở đó nó phản hồi trở về khối chất vấn. dữ liệu; do vậy không thể sử dụng các hệ kỳ khi thiết bị đã cắt điện. Nếu theo dõi tục các điểm kết nối quan trọng (máy cắt, trong cảm biến thụ động không dây. Tần số phản hồi về, chịu ảnh hưởng của thống này cho các hệ thống lắp đặt theo được liên tục, công ty điện lực có thể thu thanh cái, và các kết nối cáp) bên trong tủ điều kiện môi trường của vật liệu bề mặt HỆ THỐNG THEO DÕI SÓNG ÂM dõi thường xuyên, liên tục được. Ngoài ra, thập dữ liệu tạo ra trong điều kiện tủ đóng đóng cắt là hệ thống này phải duy trì điện trên cảm biến, được xử lý như một phép đo BỀ MẶT các đầu dò ghép nối là thuộc loại phương cắt vận hành bình thường, nắm được vấn áp chịu xung (Uimp), còn gọi là mức xung nhiệt độ. Các hoạt động thụ động không Cảm biến sóng âm bề mặt (SAW) bao pháp tiếp xúc, và mặc dù được thiết kế để đề theo thời gian thực. Khi thực hiện theo cơ bản (BIL). Do đó, các dây dẫn có điện dây của các hệ thống SAW mang lại nhiều gồm một vật liệu nền áp điện (loại vật liệu hoạt động an toàn ở điện áp danh định dõi liên tục, điều quan trọng nhất không thế khác nhau phải cách nhau một khoảng lợi ích khi theo dõi nhiệt độ trong tủ đóng thay đổi điện tích theo ứng suất cơ), một nhưng bụi, độ ẩm, cách điện gần đó bị đánh phải là xác định chính xác vị trí bị xuống cách tối thiểu để ngăn ngừa phóng điện để cắt trung áp. bộ cộng hưởng chuyển đổi kiểu ngón tay thủng và lắp đặt không đúng cách có thể cấp, mà là hiểu được xu hướng của hư hại đảm bảo mức danh định xung. Với yêu cầu đan nhau (IDT) và một ăng ten. IDT là một THEO DÕI PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ làm giảm độ an toàn theo thời gian. Nhân theo thời gian. Các chế độ sự cố thường gặp này không thể sử dụng các hệ thống theo dõi nhiệt độ tiếp xúc trực tiếp phổ biến thiết bị có các điện cực kim loại đan cài vào Khi cách điện lão hóa, các điểm yếu và viên công ty điện lực hiện đang đánh giá bao gồm phát nóng quá mức, phóng điện phương pháp bổ sung để phát hiện phóng nhất, chỉ còn lại để xem xét là những hệ nhau (tương tự như khóa kéo) gắn trên bề khiếm khuyết sẽ trầm trọng hơn, và trong cục bộ (PD), và độ ẩm. điện cục bộ theo tiêu chuẩn IEC 62478, một thống không xâm nhập giúp theo dõi nhiệt các tủ đóng cắt. Các công ty điện lực chỉ có tiêu chuẩn tương lai đối với các phép đo PD Theo dõi liên tục, theo thời bằng âm thanh và điện từ. Các dụng cụ đo thể sử dụng các hệ thống cáp quang, theo CÁC CHẾ ĐỘ SỰ CỐ THƯỜNG GẶP gian thực các chế độ sự này sử dụng phép đo phân tích gián tiếp dõi hồng ngoại (IR), cũng như các cảm biến cố trung áp thông thường Phát nóng quá mức không dây tiếp xúc trực tiếp là những tùy để có được một dấu hiệu tương đối của các (nhiệt độ quá cao, phóng chọn không xâm nhập có sẵn. điện cục bộ (PD) và độ ẩm) xung PD mà người kiểm tra có thể dùng để Các kết nối máy cắt, thanh cái, và kết nối Các hệ thống cảm biến không dây, bị có thể giúp tránh được hư xác định xu hướng của hệ thống. Điện áp cáp thường có xu hướng nới lỏng hoặc ăn hại cho tủ đóng cắt trung áp đất thoáng qua (TEV), tần số cao (HF) cũng động cho phép theo dõi liên tục theo thời này (Ảnh: st) mòn, gây ra sự cố nhiệt của kết nối và cách gian thực, với một kết nối trực tiếp tới tất cả như tần số rất cao (VHF), âm thanh và tần điện gần đó. Phóng điện cục bộ (PD): Ứng điểm đo quan trọng. Những hệ thống này số cực cao (UHF) là các kiểu hệ thống thông suất điện áp trên chất cách điện dẫn đến rất dễ lắp đặt, không cần bảo trì, và có tuổi dụng có sẵn. phóng điện bề mặt và phóng điện bên thọ ngang với bản thân tủ đóng cắt. Khác Cảm biến nhiệt độ SAW • Điện áp đất thoáng qua (TEV) với các hệ thống nhận dạng bằng sóng tiếp xúc trực tiếp không dây, Phương pháp TEV rất phổ biến để theo trong, làm giảm cách điện giữa dây mang rađio (RFID), các cảm biến nhiệt độ bằng thụ động được sử dụng để dõi phóng điện cục bộ. Nhân viên công ty điện và đất. Độ ẩm: Hơi ẩm bên trong tủ sóng âm bề mặt (SAW) có khoảng cách đọc theo dõi các điểm phát nóng cục bộ của tủ đóng cắt trung điện lực sử dụng các TEV để thử nghiệm tủ đóng cắt có thể gây ra ngắn mạch, hoặc dài hơn, do đó tối đa hoá các mức xung cơ áp (MV) (Ảnh: st) đóng cắt từ bên ngoài bằng cách đo các được hấp thụ bởi chất cách điện, dẫn đến bản, trong khi sử dụng công suất truyền tải phát tán điện từ dẫn xuống đất. Mặc dù thấp hơn để giảm thiểu các vấn đề tương chọc thủng cách điện. thích điện từ (EMC) của hệ thống điều người kiểm tra có thể sử dụng các TEV để theo dõi liên tục, nhưng các điện áp này 4 KHCN Điện, số 1.2018 5
  5. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH SAW 300kHz. Nhân viên công ty điện lực có thể có khả năng tránh các tín hiệu nhiễu mạnh IDT sử dụng phương pháp không dây này để ở gần, đồng thời các phương pháp lọc kỹ theo dõi liên tục nhưng có phạm vi phát thuật số tiên tiến có khả năng phát hiện sự Xác định xu hướng các sự hiện bị hạn chế do âm thanh bị tắt dần có mặt của phóng điện cục bộ, ngay cả với kiện phóng điện cục bộ theo trong các vật thể điện môi. Thay vào đó, âm tiếng ồn còn sót lại, không được lọc. thời gian thực, liên tục, bằng thanh lại được sử dụng phù hợp hơn trong cách định kỳ thu thập các LỰA CHỌN DẢI THÔNG THEO DÕI vật liệu phóng điện vầng quang. xung mũi nhọn PD do hơi Việc lựa chọn các dải thông theo dõi ẩm ngưng tụ; những sự kiện • Tần số siêu cao (UHF) hệ thống phải phù hợp với các đặc tính này không thể nhận ra bằng Phương pháp dò tìm băng thông rộng điện từ của tủ đóng cắt. Các tần số phát ra các phương pháp phát hiện (300MHz tới 3gigahertz) này theo dõi các từ 100MHz đến 300MHz nhiều khi thấy có truyền thống (không liên sóng điện từ quá độ qua một ăng ten. Các tục) (Ảnh minh họa) trong các tài sản như động cơ, máy biến áp phương pháp UHF truyền thống dễ bị ảnh và cũng có thể có trong các đoạn đường cáp Bộ phản xạ hưởng bởi tiếng ồn từ điện thoại di động, ra- dài. Các tần số phát ra từ 400 đến 800MHz Ý tưởng thiết kế của một cảm biến nhiệt độ SAW điển dio và các máy phát sóng khác. Tuy nhiên, các hình, cho thấy vật liệu nền thạch anh có IDT phủ trên nhiều khi thấy có trong tủ đóng cắt trung áp, nhà cung cấp và các nhà chế tạo đã giới thiệu tập trung vào khoang cộng hưởng trong khi bề mặt và các bộ phản xạ (Ảnh minh họa) nhiều dụng cụ đo mới sử dụng theo dõi UHF đó các tần số cao hơn lại thấy có trong cácphóng điện vầng quang hoặc phóng điện TẠI SAO CHỌN KHÔNG DÂY có lựa chọn, theo dải để phát hiện ra phóng ống dẫn thanh cái hoạt động như ống dẫn bề mặt) cho thấy các kết quả đáng kể ở Các nhà quản lý công ty điện lực muốn điện cục bộ đồng thời loại bỏ được nguồn sóng. Một thách thức cơ bản của bất kỳ thiết sóng hài bậc lẻ hoặc bậc chẵn của tần số tất cả các tủ đóng cắt trung áp đều hoạt tiếng ồn. UHF giúp tạo ra hệ thống theo dõi kế nào là cung cấp một con số tiếng ồn đủ đường dây điện. PD liên tục, an toàn nhất và ít can thiệp nhất. động tốt và liên tục. Các công ty điện lực có thấp trong dải đo mục tiêu đồng thời tránh • Phóng điện đối xứng thể đạt được mục tiêu này nhờ một hệ thống PHÁT HIỆN PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ được vấn đề “chen chúc” do tín hiệu lớn bên Các sự kiện phóng điện xảy ra trong theo dõi tin cậy dựa theo tình trạng, hiệu quả DẢI THÔNG UHF ngoài dải mong muốn gây ra. Các hạn chế phần lớn vật liệu, thường được gọi là phóng về chi phí (ví dụ như cảm biến không dây). về kích cỡ và mục tiêu chi phí cũng là những Các phương pháp phát hiện phóng điện cân nhắc khi lựa chọn băng tần để theo dõi.điện bên trong hoặc phóng điện cục bộ đối Thời gian hoàn vốn cho việc triển khai các hệ cục bộ băng tần UHF đã được lọc thông dải xứng, xảy ra ở các phần phân cực dương và thống không dây là ngắn và có được những PHÂN TÍCH VÀ PHÂN LOẠI DỮ LIỆU âm của chu kỳ tần số công nghiệp và nhiều thông tin về xu hướng tình trạng hoạt động Để có cách tiếp cận độc lập cho theo khi được biểu diễn như là các sóng hài bậc của các tài sản quan trọng giúp tăng độ tin THEO DÕI NHIỆT ĐỘ CỦA dõi PD, thì phải thực hiện các thuật toán hệ chẵn của tần số đường dây điện. cậy và giảm thời gian dừng máy nhờ một TỦ ĐÓNG CẮT MV thống tiên tiến để đưa ra các dữ liệu có thể CHỌN MỘT ĂNGTEN THÍCH HỢP Cảm biến nhiệt độ SAW (màu cam) lắp đặt trong dễ dàng xử lý giúp đánh giá tình hình sức tủ đóng cắt MV tại các kết nối thanh cái đầu vào và Ưu điểm của việc sử dụng các hệ thống SAW: khỏe và xác định xu hướng dài hạn của hệ Tùy chọn lý tưởng là ăng ten kiểu chữ F đầu ra của máy cắt (Ảnh: st) 1. Nhân viên điện lực có thể gắn trực tiếp thống. Các tín hiệu phát tán UHF có thể được ngược (PIFA). Kết cấu của các loại ăng ten này là tất cả các phần kim loại đều được không phải lúc nào cũng có thể giúp theo các cảm biến vào các điểm đo kiểm quan chia thành ba loại chính. nối với đất bảo vệ ở 50 đến 60Hz và toàn dõi chạm chập giữa pha. trọng đồng thời đảm bảo đạt được các yêu • Tiếng ồn bộ cấu trúc kim loại có thể được bọc trong • Tần số cao (HF) và tần số rất cao (VHF) cầu về mức xung cơ bản an toàn Tiếng ồn có nghĩa là năng lượng UHF nhựa acrylonitrile butadiene styrene (ABS) 2. Các cảm biến chế tạo từ tinh thể thạch nằm trong (các) dải tần số đã chọn nhưng chống cháy để đảm bảo các yêu cầu an Các hệ thống HF/VHF hoạt động từ 3 không tương quan tốt với tần số đường dây toàn phù hợp. Độ bền điện môi là 32kV/ đến 300MHz và sử dụng các ăng ten lớn, anh mang lại cho công ty điện lực một giải điện. Nhiễu radio bên ngoài là một phân mm, tạo ra một cách điện chức năng với các máy biến dòng điện cao tần hoặc các pháp theo dõi tuổi thọ của tủ đóng cắt loại tiếng ồn đáng tin cậy; tuy nhiên, phóng điện áp làm việc là 96kV. Mặc dù các công cảm biến ghép. Các ăng ten lớn không không cần bảo trì như hiện nay. điện cục bộ yếu và thất thường, vốn xuất ty điện lực không nên chỉ dựa vào ABS để tương thích với các phép đo bên trong tủ 3. Các cảm biến không cần nhìn thấy được từ hiện sớm trong quá trình tiến triển của hư đảm bảo cách ly an toàn, nhưng nó cũng đóng cắt và cảm biến ghép trực tiếp làm hại, cũng là một phân loại tiếng ồn. ăng ten, nên việc lắp đặt cũng rất linh hoạt cung cấp thêm cách điện phụ và giảm 43 giảm độ an toàn. • Phóng điện không đối xứng 4. Nhân viên điện lực có thể lắp đặt các hệ milimét khoảng cách không khí liên quan • Máy đo âm thanh Các sự kiện xảy ra chủ yếu ở nửa chu kỳ đến điện áp làm việc và mức xung cơ bản. thống SAW trong môi trường khắc nghiệt, Các nhân viên kiểm tra sử dụng một âm của dạng sóng dòng điện, ở đó các electron Với kích thước 200x175x43mm, một ăng Dễ dàng lắp đặt ăng ten phóng điện cục bộ dải micro hoặc một cảm biến âm thanh tương nơi bố trí tủ đóng cắt phát ra từ kim loại làm ion hóa không khí. ten PIFA rất phù hợp đối với các thiết kế tủ thông UHF ở vị trí an toàn (góc trên) của mối nối tự để theo dõi dải tần số từ 10Hz đến Phóng điện không đối xứng (hay còn gọi là đóng cắt nhỏ gọn nhất. thanh cái MV (Ảnh: st) 6 KHCN Điện, số 1.2018 7
  6. TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ RECLOSER HỖ TRỢ CẬP NHẬT TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT ĐIỆN LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH HƠN ĐỂ LTS. Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện trân trọng giới thiệu các tiêu chuẩn kỹ thuật điện mới được cập nhật, sửa đổi, bổ sung, thay thế để quý độc giả tiện theo dõi và sửa NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CẤP ĐIỆN đổi quy trình công nghệ, công tác kỹ thuật phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế. • IEC/TS 60076-23 Ed. 1.0 en:2018 - Power transformers - Part 23: DC magnetic bias suppression devices; xuất bản ngày 8/2/2018. • IEC/TS 62561-8 Ed. 1.0 en:2018 - Lightning protection system components (LPSC) - Part 8: Máy reclosers NOVA NX-T của Requirements for components for isolated LPS; xuất bản ngày 8/2/2018. Eaton (Ảnh: st) • IEC/TS 62903 Ed. 1.0 en:2018 - Ultrasonics - Measurements of electroacoustical parameters and acoustic output power of spherically curved transducers using the self-reciprocity method; xuất bản ngày 8/2/2018. Bố trí tủ đóng cắt trạm biến áp trung áp hưởng lợi • IEC 62930 Ed. 1.0 en:2017 - Electric cables for photovoltaic systems with a voltage rating of 1,5 kV DC; từ việc theo dõi tình trạng liên tục, theo thời gian thực (Ảnh: st) xuất bản ngày 8/2/2018. • IEC 62933-2-1 Ed. 1.0 b:2017 - Electrical energy storage (EES) systems - Part 2-1: Unit parameters and Công ty quản lý năng lượng Eaton (Ireland) đã công bố một testing methods - General specification; xuất bản ngày 8/2/2018. chế độ bảo trì dự đoán. Hơn nữa, các dẫy các recloser mới nhằm giúp các công ty điện lực hỗ trợ lưới điện thông minh hơn, đáng tin cậy hơn. Các máy reclosers NOVA • IEC 61869-10 Ed. 1.0 b:2017 - Instrument transformers - Part 10: Additional requirements for low- công ty điện lực có thể đạt được tiêu NX-T thuộc dẫy máy Cooper Power của Eaton giúp tạo ra độ power passive current transformers; xuất bản ngày 8/2/2018. chuẩn an toàn cao khi sử dụng các thiết bị cảm ứng thụ động, đồng thời có thể chính xác và độ tin cậy của hệ thống phân phối, là điều rất quan • IEC 60730-2-9 Ed. 4.1 en:2018 - Automatic electrical controls - Part 2-9: Particular requirements for theo dõi nhiệt độ chính xác, đáng tin cậy trọng đối với các ứng dụng lưới điện thông minh. Giải pháp này temperature sensing control CONSOLIDATED EDITION; xuất bản ngày 8/2/2018. và ít phải bảo trì. Hệ thống theo dõi PD được thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động và độ tin cậy • IEC 61643-352 Ed. 1.0 b:2018 - Components for low-voltage surge protection - Part 352: Selection liên tục được lựa chọn phải phù hợp về đồng thời giúp đơn giản hóa cấu hình, lắp đặt, vận hành và điều and application principles for telecommunications and signalling network surge isolation transformers mọi mặt với tủ đóng cắt để lắp đặt vĩnh khiển thiết bị. (SITs); xuất bản ngày 8/2/2018. viễn và an toàn, và cung cấp dữ liệu có Để nâng cao tính năng cảm biến cho lưới điện thông minh • IEC 60050-692 Ed. 1.0 b:2017 - International electrotechnical vocabulary - Part 692: Generation, thể thực hiện được cần thiết sẽ phát hiện hơn, recloser NOVA NX-T là giải pháp tích hợp hoàn chỉnh với các transmission and distribution of electrical energy - Dependability and quality of service of electric power các sự kiện phóng điện theo xu hướng cảm biến điện trở và chính xác cao phía nguồn, và cả phía phụ tải systems; xuất bản ngày 8/2/2018. lịch sử và phóng điện cục bộ. trong phương án tùy chọn, cho phép đạt độ chính xác ±2% trên toàn bộ dải nhiệt độ danh định. • IEC 61643-31 Ed. 1.0 b:2018 - Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test KẾT LUẬN Để giúp đảm bảo độ tin cậy tổng thể của hệ thống, recloser methods for SPDs for photovoltaic installations; xuất bản ngày 8/2/2018. Các lưới điện cực nhỏ trong một hệ NOVA NX-T bảo vệ tất cả các thiết bị điện tử điều khiển nhạy cảm • IEC 60364-4-44 Amd.2 Ed. 2.0 b:2018 - Amendment 2 - Low-voltage electrical installations - Part 4-44: thống điện dạng tế bào, phù hợp với trong vỏ cấp bảo vệ IP43, trong khi đó các đầu nối xoắn/khóa Protection for safety - Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances; xuất xương sống truyền tải điện hiện đại hóa, MIL-SPEC ngăn chặn độ ẩm và giải pháp cách điện epoxy đã được bản ngày 7/2/2018, chỉnh sửa cho tiêu chuẩn IEC 60364-4-44 Ed. 2.0 b:2007. là khả thi về mặt kỹ thuật. Những thách khẳng định của Eaton chống chịu được các nhiệt độ cực đoan và • IEC 62561-7 Ed. 2.0 b:2018 - Lightning protection system components (LPSC) - Part 7: Requirements for thức kỹ thuật còn lại sẽ được giải quyết, môi trường khắc nghiệt. earthing enhancing compounds; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC 62561-7 Ed. 1.0 b:2011. nhờ vào kinh tế học của thị trường điện Recloser NOVA NX-T được thiết kế để dễ dàng cấu hình, lắp • IEC 62041 Ed. 3.0 b:2017 - Transformers, power supplies, reactors and similar products - EMC ảnh hưởng đến kết quả. Trong khi đó, đặt, vận hành và điều khiển hơn. Các thiết kế tiêu chuẩn sẵn sàng requirements; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC 62041 Ed. 3.0 en:2017. các động lực kinh doanh, môi trường cho địa điểm lắp đặt của Eaton có thể được cấu hình với các cảm và khát vọng sẽ thúc đẩy việc triển khai • IEC 61857-31 Ed. 1.0 b:2017 - Electrical insulation systems - Procedures for thermal evaluation - Part biến tích hợp, các chống sét nối dây sẵn và các máy biến điện áp lưới điện cực nhỏ, từ trên xuống dưới và 31: Applications with a designed life of 5 000 h or less; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC (PT) để giảm thiểu thời gian và công sức lắp đặt. Ngoài ra, các từ dưới lên. Những yếu tố này sẽ có ý 61857-31 Ed. 1.0 en:2017. phần từ thiết kế, kể cả gương phản chiếu lớn chỉ thị vị trí có thể nghĩa quan trọng đối với tất cả các bên nhìn 360 độ, giúp đơn giản hóa việc vận hành. Từ trên mặt đất, có • IEC 60076-7 Ed. 2.0 en:2018 - Power transformers - Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed liên quan và việc cung cấp năng lượng thể dễ dàng xác định máy đang ở vị trí đóng hay mở, thậm chí khi power transformers; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC 60076-7 Ed. 1.0 b:2005. trong thế kỷ 21. trời tối trong thời tiết khắc nghiệt. • IEEE PC57.127 - IEEE Draft Guide for the Detection, Location and Interpretation of Sources of Acoustic Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Emissions from Electrical Discharges in Power Transformers and Power Reactors; xuất bản ngày 24/1/2018. Theo “Electricity-Today”, số 3/2016 Theo “Utilityproducts”, số 1/2018 Gia Hiếu (Tổng hợp) 8 KHCN Điện, số 1.2018 9
  7. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH CÔNG CỤ TIÊN ĐOÁN TỐC ĐỘ • Dữ liệu thu thập được trong quá trình giảm tuyến tính trong vòng 100 giây công suất tuabin thủy điện từ 85MW về 0MW; và • Dữ liệu thu thập được trong quá trình tính năng. Độ chính xác dự đoán của SVM được tính bằng cách lấy số phân loại chính xác chia cho số điểm kiểm tra tính năng. XÂM THỰC BÁNH CÔNG TÁC TUABIN LỰA CHỌN TÍNH NĂNG vận hành ổn định ở 17 trạng thái công suất ra từ 5MW đến 85MW, cách nhau 5MW một. Bước đầu tiên để xác định một CSP (tham số độ nhạy xâm thực) là phân tích Quy trình ba bước để ước tính sát thực các dữ liệu giảm công suất đối với các dải cách SVM làm việc để xác định xâm thực: tần số rung nhạy cảm với xâm thực. Để làm 1. Lựa chọn tính năng - Lựa chọn một được điều này, các dữ liệu giảm công suất Các tác giả giới thiệu một tập hợp các biến được thuật toán sử dụng đã được thu thập trước đây từ tuabin (Hình nghiên cứu trường hợp về sử để đưa ra dự đoán. Các biến được đưa ra 1 thể hiện công suất tuabin như là một hàm dụng máy học để phát hiện ban đầu là cảm biến, vị trí cảm biến và của thời gian) được chia thành các khoảng Bố trí tủ đóng tham số độ nhạy xâm thực (CSP). Hai biến ra hiện tượng xâm thực trong cắt trạm biến áp một giây một. Phép Biến đổi Fourier Nhanh đầu tiên được giữ cố định để đơn giản hóa được áp dụng cho mỗi khoảng, tạo ra 100 tuabin thủy điện. Phương trung áp hưởng nghiên cứu trường hợp. Biến thứ ba sau đó pháp này sử dụng các đầu lợi từ việc theo phổ tần số. Phương sai của mỗi băng tần số dõi tình trạng liên trở thành tâm điểm của bước lựa chọn tính trên toàn bộ 100 phổ có được bằng cách sử dò tiệm cận có sẵn trên thị tục, theo thời gian năng cho nghiên cứu này. dụng Công thức 1: trường và bộ phân loại máy thực (Ảnh: st) 2. Đào tạo bộ phân loại – các SVM (và vector hỗ trợ. các thuật toán học khác được giám sát) đòi hỏi phải đào tạo với các dữ liệu đã được ghi nhãn trước khi chúng có thể đưa ra dự đoán từ các dữ liệu mới chưa được ghi nhãn. Dữ Trong đó: liệu đào tạo của chúng tôi gồm có các dữ • M là tổng số các phổ, liệu đã phân tích trước đó chứa đựng các Xâm thực là một trong những nguyên thực được lựa chọn cẩn thận chỉ đơn thuần sửa chữa lớn. Thông tin cho biết tuabin này • xm là biên độ tần số, và tình trạng xâm thực cũng như không xâm nhân chính dẫn đến sự cố tuabin và gây chỉ ra cách sử dụng các cảm biến tần số vẫn còn bị xâm thực sau khi đã được sửa thực. Việc đào tạo và thử nghiệm bộ phân • μx là giá trị trung bình của biên độ trên ra tổn thất kinh tế lớn do không phát điện thấp hơn - thậm chí có thể cả những thiết chữa và thử nghiệm rung động đã được loại đã được thực hiện bằng cách sử dụng toàn phổ. được và phải sửa chữa. bị đã được lắp đặt trong tuabin thủy điện thực hiện để xác định những vùng an toàn Phần mềm Matlab (R2015a) với Hộp công Kết quả là một phổ phương sai duy nhất Trong bài này, trình bày một phương - có thể phát hiện xâm thực khá hiệu quả. mà tuabin có thể được vận hành để giảm cụ Thống kê và Học máy. (xem Hình 2) cho thấy phương sai biên độ pháp tự động có thể được sử dụng với 2. Dữ liệu giảm công suất (thu thập hư hại do xâm thực. 3. Thử nghiệm bộ phân loại - Có thể thử của các tần số từ 1 đến 100Hz trên toàn bộ nhiều loại cảm biến khác nhau và thiết thực được khi tuabin từ mở hoàn toàn đến đóng Thử nghiệm rung động để xác định xâm trình tự giảm công suất. Từ đó suy ra phổ nghiệm tính chính xác trong khẳng định với những biến đổi của điều kiện vận hành kín hoàn toàn các cánh van nước) được sử thực chủ yếu dựa vào các gia tốc kế tần số được chuẩn hóa (Công thức 2 được chuẩn của SVM bằng cách sử dụng một bộ dữ liệu trong thực tế. Phương pháp này sử dụng dụng để xác định khi nào xâm thực xảy ra cao được lắp tạm thời, các cảm biến phát xạ hóa bằng tổng số phổ trừ một), trong đó riêng biệt, ở đó các nhãn được ẩn đi, không các dữ liệu thu thập được từ các đầu dò và đào tạo (hoặc hiệu chỉnh) mô hình SVM. âm thanh, và thậm chí một cảm biến không công suất ra cho thấy có một sai lệch tương cho SVM biết. Các dữ liệu thử nghiệm được tiệm cận kết hợp với thuật toán học máy Sử dụng dữ liệu giảm công suất để hiệu dây được thiết kế riêng được lắp trực tiếp đối về biên độ của các tần số riêng lẻ trên thu thập riêng từ các dữ liệu giảm công suất được gọi là máy vector hỗ trợ (SVM), được chuẩn là một lợi thế cho việc phát hiện xâm vào trục quay của tuabin. Ngược lại, các dữ cả quá trình giảm công suất. Phân tích phổ đã được cấp cho SVM và thuật toán đưa ra sử dụng để xác định xâm thực trong một thực lâu dài vì nó cho phép SVM được cập liệu sử dụng cho nghiên cứu trường hợp phương sai cho thấy hai dải tần số đáng một phân loại dự đoán cho mỗi điểm dữ liệu tuabin Francis 85MW. nhật khi điều kiện hoạt động thay đổi do này (được thu thập trong cùng một thời Các đầu dò tiệm cận là các máy phát các biến đổi theo mùa hoặc các nguồn biến gian thử nghiệm) là từ bốn đầu dò tiệm cận, đổi khác. hai chiếc được lắp cách nhau 90o ở gần ổ Biên độ được chuẩn hóa ra tín hiệu điện áp tỷ lệ với chuyển động Dải tần Dải tần Công suất (MW) tương đối giữa bộ cảm biến và trục tuabin 3. Nghiên cứu trường hợp đỡ dưới của tuabin (PP1 và PP2) và hai chiếc Công suất tuabin số 1 số 2 thuỷ điện, với ba ưu điểm chính là: Nghiên cứu trường hợp trình bày ở đây lắp cách nhau 90o ở gần ổ đỡ trên của tu- 1. Các đầu dò tiệm cận nói chung không sử dụng các dữ liệu thu thập được trong abin (PP3 và PP4). Các dữ liệu đầu dò tiệm được sử dụng để phát hiện xâm thực bởi vì một cuộc khảo sát về xâm thực tuabin Francis cận ban đầu được thu thập chỉ để thu thập xâm thực là một sự kiện tần số cao còn các tại một nhà máy thủy điện ở miền Tây Hoa các lỗi tần số thấp có thể xảy ra như mất cân đầu dò tiệm cận nhạy cảm với các dải tần số Kỳ. Một trong các tuabin tại nhà máy này bằng và xoáy trong ống hút. Thời gian (giây) Tần số (Hz) thấp hơn. Sử dụng dữ liệu đầu dò tiệm cận đã được thay bánh công tác và sau đó đã Hai bộ dữ liệu dưới đây đã được sử dụng Hình 1. Công suất tuabin khi giảm công suất (Ảnh minh họa) Hình 2. Phổ tần số khi giảm công suất (Ảnh minh họa) kết hợp với các tính năng phát hiện xâm bị xâm thực lớn phần cạnh dẫn đòi hỏi phải từ cuộc khảo sát xâm thực: 10 KHCN Điện, số 1.2018 11
  8. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH quan tâm: 0 đến 20Hz và 60 đến 75Hz. Biên công suất ra của tuabin. Biên độ của dải tần Bất lợi của việc đào tạo SVM với dữ liệu BẢNG 1. CÁC ĐẶC ĐIỂM XÂM THỰC ĐƯỢC LỰA CHỌN ĐỂ THỬ BẢNG 2. ĐỘ CHÍNH XÁC XÂM THỰC SVM độ chuẩn hóa của các tần số trên 100Hz về số 1 đạt giá trị đỉnh trên 80MW và khoảng giảm công suất là nhà phân tích phải biết NGHIỆM CÁC SVM THEO ĐẶC ĐIỂM PHÁT HIỆN cơ bản là bằng không. 30MW, trong khi biên độ của dải tần số 2 đạt hoặc ước tính được khi nào tuabin thủy giá trị đỉnh là gần 60MW. Sự khác biệt về biên điện đang bị xâm thực để dữ liệu có thể Vị trí đặt cảm Tham số độ nhạy Tham số độ nhạy Để hiểu được dải tần số 1 và 2 liên quan Tên đặc điểm Tên đặc điểm độ giữa hai dải này cho thấy chúng đang theo được ghi nhãn đúng cách. biến xâm thực xâm thực tới xâm thực như thế nào, trị số hiệu dụng (RMS) của biên độ cho mỗi dải được tính dõi các hiện tượng khác nhau trong tuabin Đối với nghiên cứu trường hợp được mô RMS dải 1 F_34_all 94,8 cho từng khoảng một giây của dữ liệu giảm trong quá trình giảm công suất. Dải tần số 1 tả trong bài báo này, dữ liệu được ghi nhãn F_all All 4 RMS dải 2 Kurtosis dải 1 F_4_all 94,7 công suất bằng cách sử dụng Công thức 2: được tạo thành chủ yếu từ sự rung ở tốc độ thông qua kết hợp các kiến thức thu được từ vận hành của tuabin và các sóng hài của nó, các phân tích xâm thực trước đây về tuabin RMS dải 1 F_24_all 94,7 trong khi đó dải tần số 2 bao gồm các tần số F_all_12 All 4 thủy điện và phân tích chi phí được thể hiện RMS dải 2 F_all_12 93,9 đi qua cánh tuabin và đi qua van dẫn hướng. trên các Hình 3 và 4. Dữ liệu tính năng được RMS dải 2 Trong đó: F_all_23 All 4 Dựa vào các phân tích được thực hiện thu thập giữa khoảng từ 81MW đến 40MW Kurtosis dải 1 F_14_all 93,9 • x là biên độ của mỗi mẫu rung động bên ngoài phạm vi của bài báo này, dải tần được ghi nhãn là lớp 1 và phần còn lại của dữ trong khoảng một giây, và F_all_1 All 4 RMS dải 1 F_12_all 92,6 số 1 đang theo dõi rung động do xoáy trong liệu thu thập được ghi nhãn là lớp -1. • N là tổng số mẫu rung động trong F_all_2 All 4 RMS dải 2 F_all_2 92,5 ống hút gây ra trong khi dải tần số 2 đang Dựa trên dữ liệu giảm công suất và các từng khoảng thời gian. F_all_3 All 4 Kurtosis dải 1 theo dõi xâm thực ăn mòn trên cánh bánh phân tích trước đây được thực hiện trên Hình 3 cho thấy các kết quả tính toán RMS F_all 91,7 công tác. tuabin thuỷ điện, các dữ liệu thu được có thể F_1_all PP1 All 3 giảm công suất cho dải tần số 1 và 2 so với được ghi nhãn bổ sung để đào tạo SVM giúp F_all_23 91,4 Biên độ rung RMS (hiệu dụng) trong các F_2_all PP2 All 3 dải tần số 1 và 2 là hai tham số độ nhạy đầu nhận ra rung động cao do xoáy trong ống F_3_all PP3 All 3 F_1_all 90,6 tiên được lựa chọn để phát hiện xâm thực hút gây ra. Một SVM nhận ra nhiều hơn hai Dải tần số 1 lớp được gọi là SVM đa lớp. F_4_all PP4 All 3 F_2_all 90,6 Biên độ hiệu dụng đã chuẩn hóa cho nghiên cứu này. Dải tần số 2 F_12_all PP1, PP2 All 3 F_13_all 85,7 Lựa chọn thứ ba cho một CSP (tham số THỬ NGHIỆM PHÂN LOẠI độ nhạy xâm thực) là chỉ số độ nhọn (chỉ số Khả năng của SVM đã được đào tạo để F_13_all PP1, PP3 All 3 F_23_all 83,6 Kurtosis) của rung động trong dải tần số 1. nhận ra các tình trạng xâm thực trong tuabin F_14_all PP1, PP4 All 3 Chỉ số Kurtosis được tính toán bằng cách sử thủy điện được kiểm tra bằng cách sử dụng F_3_all 80,0 F_23_all PP2, PP3 All 3 dụng giá trị trung bình và độ lệch tiêu chuẩn các dữ liệu đầu dò tiệm cận bổ sung thu thập F_all_3 64,7 được trong quá trình khảo sát xâm thực. F_24_all PP2, PP4 All 3 của các giá trị N trong mỗi phân đoạn một giây của dữ liệu giảm công suất. Dữ liệu thử nghiệm thu được trong điều F_34_all PP3, PP4 All 3 F_all_1 55,7 Công thức 3: kiện vận hành ổn định tại 17 mức công suất, Công suất (tính bằng MW) mỗi mức công suất có 32 điểm dữ liệu tính không quan trọng của việc phát hiện các sự cách để định lượng khoảng cách từ mỗi Hình 3. Giá trị hiệu dụng (RMS) của Đầu dò tiệm cận 1. Biểu năng, nên tổng số có 544 điểm thử nghiệm. kiện xâm thực đơn lẻ và sự đơn giản của mô điểm dữ liệu tính năng tới ranh giới phân đồ này thể hiện giá trị hiệu dụng (RMS) trong quá trình giảm hình SVM được sử dụng, nên đây được coi là loại bên trong (siêu phẳng SVM). Khoảng Bảng 2 cho thấy kết quả của việc kiểm công suất của đầu dò tiệm cận 1. (Ảnh minh họa) điểm số chấp nhận được. cách này được gọi là điểm SVM và có thể tra phân loại cho mỗi tính năng. Bảng 1 cho thấy các tính năng hoàn Đánh giá ba cảm biến hàng đầu cũng cho được sử dụng để đo cường độ xâm thực. chỉnh được chọn để thử nghiệm phát hiện THẢO LUẬN thấy PP4 là cảm biến đơn lẻ tốt nhất để sử KẾT LUẬN Biên độ hiệu dụng đã chuẩn hóa xâm thực bằng cách sử dụng một SVM. Như có thể thấy từ tính năng F_all_2, dải dụng, trong khi PP3 có tính năng cảm biến Chỉ số Kurtosis Nghiên cứu tình huống này cho thấy cách tần số 2 là CSP đơn tốt nhất để tiên đoán đơn lẻ kém nhất vì phân loại chính xác chỉ là Dải tần số 1 ĐÀO TẠO BỘ PHÂN LOẠI xâm thực. Sử dụng nhiều tham số với việc 80%. Một cách để phát huy lợi thế của việc có một bộ phân loại SVM có thể được sử dụng Dải tần số 2 Thuật toán SVM được sử dụng để phát kết hợp chính xác các cảm biến cuối cùng nhiều loại cảm biến là sử dụng hai bộ phân để xác định xâm thực trong một tuabin thủy hiện xâm thực được đào tạo bằng cách sử mang lại những kết quả tốt nhất, như có thể loại SVM riêng biệt, mỗi bộ tiên đoán với một điện – đây là bước đầu tiên để đánh giá tốc dụng các tính năng từ Bảng 1 được tạo ra từ thấy với năm tính năng được xếp hạng hàng cảm biến khác nhau. Thiết lập cảm biến kép độ xói mòn của xâm thực. Kết hợp sử dụng dữ liệu giảm công suất của tuabin. Dữ liệu đầu. Ưu điểm nữa để có cả các tham số này như vậy sẽ cho phép phát hiện bộ cảm biến bị thuật toán học máy, đầu dò tiệm cận, và dữ giảm công suất có thể được thu thập tương là chúng có thể được sử dụng để phát hiện lỗi và cung cấp dữ liệu để xác định những phủ liệu giảm công suất sẽ làm cho việc thu thập đối nhanh chóng và không quá khó khăn, xoáy trong ống hút khi sử dụng SVM đa lớp định sai và những khẳng định sai. dữ liệu xâm thực lâu dài dễ dàng hơn và chính Công suất (tính bằng MW) nên có thể đào tạo lại SVM thường xuyên để phát hiện nhiều loại khuyết tật. Mặc dù nghiên cứu tình huống này xác hơn, điều này sẽ cho phép ước lượng mức Hình 4. Giá trị hiệu dụng (RMS) và chỉ số Kurtosis của đầu để ngăn chặn các thuật toán trở nên kém Các tính năng có hiệu suất tổng thể tốt không giải quyết trực tiếp việc thu thập độ xói mòn do xâm thực dễ dàng hơn. dò 2 . Biểu đồ này thể hiện giá trị hiệu dụng trong quá trình giảm hiệu quả do các tham số được thảo luận nhất là F_34_all, F_4_all, và F_24_all, với cường độ xâm thực, nhưng cấu trúc bên Biên dịch: Nguyễn Thị Dung công suất của đầu dò tiệm cận 2 (Ảnh minh họa). trước đó đã thay đổi. phân loại chính xác gần 95%. Do bản chất trong của SVM cũng bao gồm một phương Theo “Hydroworld”, số 4/2017 12 KHCN Điện, số 1.2018 13
  9. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Những nỗ lực để mọi công việc được hiệu quả hơn từ giảm thời gian mất điện THỬ NGHIỆM TRONG hoặc linh kiện logic có thể được đưa vào chế độ TEST (THỬ NGHIỆM) bằng cách sử dụng tính dữ liệu tOpOk sẽ được ghi nhãn thời gian của đầu ra đi dây và opOk. TRẠM BIẾN ÁP SỐ đến việc quan tâm đến những hoạt động Chế độ đối tượng dữ liệu LN hoặc LLN0. Các thuộc tính dữ liệu này được tạo ra của các linh kiện điện tử thông minh (IED) Ở chế độ TEST, ứng dụng được thể hiện độc lập, cho dù đầu ra đi dây có được tạo bảo vệ nhiều chức năng thể hiện ngành bởi các hoạt động LN. Tất cả các dịch vụ ra hay không. Đầu dây đi ra sẽ không được điện thế giới đang chuyển đổi theo hướng truyền thông đều hoạt động tốt và nhận tạo ra nếu như chức năng là ở chế độ TEST- lưới điện thông minh. Việc thực hiện bảo vệ được các giá trị cập nhật. Các đối tượng BLOCKED. trạm biến áp dựa trên Tiêu chuẩn IEC 61850 dữ liệu sẽ được truyền bằng thử nghiệm trên quy mô lớn và sự quan tâm ngày càng THỬ NGHIỆM TỪ XA chất lượng. Các lệnh điều khiển với các thử tăng đối với các trạm biến áp số (dựa trên Thử nghiệm bảo trì trong các trường nghiệm chất lượng sẽ chỉ được chấp nhận các giá trị lấy mẫu giao tiếp với quá trình hợp ví dụ như tác động sai rơ le yêu cầu thử bởi các LN ở chế độ TEST hoặc chế độ TEST/ trạm biến áp) tạo ra cơ hội phát triển và có nghiệm IED trước khi đưa vào hoạt động BLOCKED (CHẶN). thể thực hiện các hệ thống bảo vệ, tự động trở lại. Trong các trường hợp điển hình, cần hóa và điều khiển được thử nghiệm từ xa. Chế độ TEST/BLOCKED áp dụng cho các phải điều đội thử nghiệm tới trạm biến phần tử chức năng có một đầu ra vật lý cho áp để tiến hành các thử nghiệm, một quá Thử nghiệm bảo trì các hệ thống bảo vệ quá trình. Ở chế độ này, không đầu ra nào trình rất mất thời gian và tốn kém. và kiểm tra nối dây cứng nhiều khi đòi hỏi sẽ được phát ra cho quá trình, cho phép thử phải điều một đội ngũ tới một vị trí xa xôi Điều một đội thử nghiệm, đặc biệt là tới nghiệm, ví dụ như một phần tử chức năng để thực hiện. Bằng cách thay thế các giao những nơi xa xôi hẻo lánh trong điều kiện tiếp nối dây cứng bằng các giao tiếp truyền tác động máy cắt (LN XCBR) mà không cần thời tiết khó khăn, không chỉ gây mất thời thông dựa trên Tiêu chuẩn IEC 61850, các đóng điện trong trạm biến áp. gian, không những gây mất điện kéo dài áp đã đóng điện nhằm chẩn đoán và xác định đối với cả hai kiểu hệ thống. Trình tự thử Một lệnh tác động có thể được khởi tạo công ty điện lực có thể truy cập từ xa tới mà còn có thể là mối nguy hiểm về an toàn các vấn đề về thiết bị hoặc xác nhận hiệu quả nghiệm các thành phần hệ thống: hoặc là bằng một tác động điều khiển hoặc trạm biến áp để thao tác. đối với đội thử nghiệm. Do vậy một số công của các hành động khác nhau được thực hiện 1. Thử nghiệm chức năng các IED riêng là bằng một tin nhắn GOOSE mà người thuê Việc thay thế một phần hoặc toàn bộ để thay đổi chế độ đặt, nâng cấp hoặc sửa ty điện lực đang tích cực thực hiện ý tưởng các giao tiếp nối dây cứng bằng các liên kết lẻ được sử dụng trong một sơ đồ bảo vệ; bao coi như một lệnh. Nếu lệnh được khởi trạm biến áp số và đang cân nhắc một cách chữa linh kiện bảo vệ hoặc một thành phần truyền thông đòi hỏi phải phát triển và áp 2. Thử nghiệm chức năng các chức năng tạo bằng một cờ thử nghiệm đặt ở trạng nghiêm túc việc thử nghiệm từ xa các công nào đó của hệ thống giải trừ sự cố. dụng các phương pháp và dụng cụ có khả bảo vệ phân tán bên trong trạm biến áp. thái FALSE (SAI), nó sẽ chỉ được thực hiện trình lắp đặt dựa trên tiêu chuẩn IEC 61850 năng duy trì cùng một mức độ an ninh trong CÁC YÊU CẦU VỀ CÁCH LY TRONG nếu như hàm (LN hoặc linh kiện logic) là ON. (xuất bản lần 2). Các linh kiện bảo vệ được nối dây cứng quá trình thử nghiệm, đồng thời khai thác QUÁ TRÌNH THỬ NGHIỆM Nếu linh kiện được đặt ở chế độ TEST, nó sẽ truyền thống phải được cách ly về vật lý Các hệ thống bảo vệ được lắp đặt trong được những lợi ích mà IEC 61850 mang lại. Những yêu cầu thử nghiệm chức năng (Hình 1), bằng cách sử dụng một cầu dao không thực hiện lệnh này. môi trường trạm biến áp số cho phép tiến Thử nghiệm bảo trì nói chung là thử các linh kiện và các chức năng phân tán chuyển mạch thử nghiệm cách ly hoàn toàn Các lệnh điều khiển hoặc các tin nhắn hành thử nghiệm từ xa, tuy nhiên, yêu cầu nghiệm được thực hiện trong một trạm biến cũng quy định các phương pháp thử nghiệm GOOSE có thử nghiệm chất lượng đặt ở trạng sử dụng các giá trị lấy mẫu cũng như các đối tượng thử nghiệm với môi trường trạm thái TRUE (ĐÚNG) sẽ chỉ được chấp nhận bởi tin nhắn GOOSE đối với thử nghiệm từ đầu biến áp. các LN ở chế độ TEST hoặc TEST-BLOCKED. tới cuối. Để thử nghiệm chỉ một phần sơ đồ Trong một trạm biến áp kỹ thuật số dựa Một đặc điểm quan trọng nữa đã được chịu ảnh hưởng bởi các sửa đổi này, có thể trên IEC 61850, không thể cách ly về vật lý bổ sung là đối xứng gương thông tin điều tiến hành thử nghiệm từ xa bằng cách sử Bảo vệ khoảng cách được. Do vậy, cần phải thực hiện các đặc khiển, giúp hỗ trợ khả năng thử nghiệm và Mođun đầu dụng những đặc điểm từ IEC 61850 (xuất điểm liên quan tới thử nghiệm, được xác đo lường tính năng của một thao tác điều Ghi dạng sóng ra của rơ le định trong tiêu chuẩn này. khiển trong khi linh kiện được đấu nối với hệ Hình 1. Cách ly về IEC 61850 (XUẤT BẢN LẦN 2) thống ở chế độ TEST-BLOCKED. Mođun đầu V, I, VO, Mođun bảo vệ vật lý để thử nghiệm vào analog Bus IO, V2, I2 khoảng cách (Ảnh minh họa) CÁC ĐẶC ĐIỂM LIÊN QUAN TỚI Một lệnh điều khiển được đặt vào một Dịch vụ điều khiển ctiVal Đầu ra đi dây dữ liệu THỬ NGHIỆM đối tượng dữ liệu có thể điều khiển. Ngay khi nhận được lệnh, linh kiện sẽ kích hoạt thuộc opRcvd Mođun đầu Sơ đồ bảo vệ Các phần tử chức năng của một IED bảo vào quang khoảng cách tính dữ liệu opRcvd (Hình 2). Khi đó linh kiện opOK vệ, ví dụ như một phần tử quá dòng pha thời sẽ xử lý lệnh. Nếu như lệnh được chấp nhận, tOpOK gian nghịch đảo, được thể hiện trong mô thuộc tính dữ liệu opOk sẽ được kích hoạt hình đối tượng IEC 61850 bằng các nút logic Hình 2. Đối xứng gương của thông tin điều khiển với cùng thời điểm của đầu ra đi dây. Thuộc (LN) chứa trong các linh kiện logic. Nút logic (Ảnh minh họa) 14 KHCN Điện, số 1.2018 15
  10. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Máy tính Máy tính từ xa phân công đúng đắn các quyền truy cập khác nhau là cần thiết để đảm bảo chỉ những người có đủ kiến thức về các công cụ và quy trình thử nghiệm mới được phép chạy các thử nghiệm từ xa. Cần có một số thay đổi về tổ chức để đưa việc thử nghiệm các loại chức năng khác nhau – bảo vệ, điều khiển, đo lường, đổi mã, v.v. – dưới một thẩm quyền 7 CÔNG CỤ PHẦN MỀM Khóa Ethernet Khóa Ethernet DÀNH CHO thử nghiệm duy nhất. Tất cả các nhóm liên quan phải làm việc với nhau khi thiết kế một trạm biến áp số để xác định các GOOSE kế hoạch thử nghiệm bao gồm tất cả các chức năng đã và SV nêu trước đây để hỗ trợ các khả năng về thử nghiệm tại Linh kiện thử nghiệm dựa trên IEC 61850 IED dựa trên IEC 61850 chỗ cũng như thử nghiệm từ xa, khi cần thiết. Cho dù có một số thách thức và đầu tư vào các thiết bị thử nghiệm lắp đặt vĩnh cửu trong trạm biến áp là NHÀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Hình 3. Cấu hình thử nghiệm từ xa (Ảnh minh họa) khá tốn kém, nhưng những lợi ích từ việc cải thiện hiệu Có nhiều công cụ sẵn có để hỗ trợ các công ty hợp tác, là nơi họ có thể dễ dàng chia sẻ dữ liệu và hiểu bản lần 2). Điều này tạo điều kiện thử nghiệm quả thử nghiệm là quá lớn, không thể bỏ qua. Những hiểu rõ hơn về việc năng lượng của họ đang được biết của mình. Agentis tạo ra khả năng cộng tác giữa một phân nhóm các chức năng và các phần tử lợi ích này bao gồm: sử dụng như thế nào, và điều đó sẽ giúp ích cho công ty điện lực, đối tác kinh doanh của họ, những của chúng trong khi duy trì phần còn lại của hệ • Không mất thời gian đi lại. mục tiêu quản lý năng lượng hiệu quả. người quản lý tài khoản và đội ngũ kỹ thuật. Mức độ thống tiếp tục vận hành. • An toàn hơn cho nhóm thử nghiệm do không cần Dưới đây là một số công cụ phần mềm, với hợp tác này giữa các công ty cho phép mở ra khả năng phải đi tới các vùng xa xôi hẻo lánh hoặc trong những những tính năng nổi bật nhất của chúng, có thể truy cập những thông tin quan trọng, dịch vụ khách Các chức năng có thể thử nghiệm từ xa phụ điều kiện thời tiết nguy hiểm. cung cấp giải pháp cho những vấn đề khó khăn mà hàng tốt hơn và đáp ứng tốt hơn giữa đối tác. thuộc vào thiết kế của hệ thống truyền thông trạm biến áp và mức độ tích hợp của các thiết • Không mất thời gian bố trí hoặc thời gian bố trí chỉ nhà quản lý năng lượng các nhà máy điện và cơ sở Agentis cũng có tính năng giúp nhà quản lý bị thử nghiệm. ở mức tối thiểu. công nghiệp khác phải đối mặt. năng lượng theo dõi đầu tư và chi phí vốn, từ đó 1 giúp xác định cơ hội để cắt giảm ngân sách. Hệ thống thử nghiệm này phải được thiết kế • Độc lập với các điều kiện thời tiết. NỀN TẢNG NĂNG LƯỢNG CỦA AGENTIS trước như một phần của hệ thống bảo vệ, tự động hóa và điều khiển và được lắp đặt vĩnh cửu trong trạm biến áp. Ngoài ra, máy tính thử nghiệm và • Tính sẵn có của hệ thống PAC (bảo vệ, tự động hóa và điều khiển) được cải thiện. • Giảm bớt thời gian mất điện hoặc không mất điện. tập trung vào việc kết nối công ty điện lực và khách hàng để họ có thể phát triển một môi trường 2 BỘ PHẦN MỀM PROACTIVITY SUITE CỦA DAKOTA SOFTWARE (MỸ) là một nền tảng phần mềm chuẩn đo dữ liệu để thu thập, phân tích các linh kiện thử nghiệm phải được tăng cường Bộ phần mềm ProActivity Suite và báo cáo các số liệu liên quan đến cắt giảm chất IEC 61850 (xuất bản lần 2) đã đưa vào nhiều đặc bảo vệ trong trạm biến áp để chịu được môi điểm mới tăng cường hơn nữa sức mạnh của tiêu thải và hiệu suất; phát thải khí nhà kính; và các dữ trường trạm biến áp. Bởi vì thử nghiệm được tiến chuẩn này. Các đặc điểm này được thiết kế để hỗ trợ liệu về môi trường, sức khoẻ và an toàn. Những 1. Quy hoạch hành từ xa thông qua một giao tiếp truyền thông không chỉ cấu hình tự động hóa và thực hiện các quá người quản lý năng lượng có thể khai thác thông diện rộng, nên điều quan trọng là giao tiếp phải tin do bộ phần mềm này cung cấp để đánh giá mức trình thử nghiệm, mà còn thử nghiệm từ xa đối với một đáp ứng các yêu cầu về an toàn mạng. 2. Thực hiện độ thành công trong việc cắt giảm phát thải, quản số trường hợp thử nghiệm cụ thế. lý chất thải và chương trình năng lượng tái tạo, Các chuyên gia thử nghiệm sử dụng các công Khả năng tương tác giữa các công cụ kỹ thuật (kể 3. Xác nhận đồng thời đẩy mạnh mục tiêu sản xuất bền vững. cụ phần mềm truy cập từ xa để điều khiển từ xa cả các công cụ thử nghiệm) có nhiều khả năng sẽ được các máy tính thử nghiệm (Hình 3). Phần mềm cải thiện – đây là một yêu cầu hết sức cấp bách. Các đặc THEO DÕI Phần mềm này (Hình 1) cũng bao gồm báo cáo máy tính bàn từ xa, được gọi chính xác hơn là điểm mới hỗ trợ thử nghiệm chức năng và thử nghiệm toàn diện có thể sử dụng để thể hiện cam kết của 4. Cải thiện phần mềm truy cập từ xa hoặc phần mềm điều hệ thống cần tạo điều kiện dễ dàng cho các kỹ thuật một tổ chức đối với các mục tiêu trách nhiệm xã hội khiển từ xa, cho phép người dùng điều khiển từ cách ly bắt buộc với các công trình lắp đặt dựa trên IEC của doanh nghiệp (CSR) và tuân thủ các quy định. 3 5. Duy trì xa một máy tính từ một máy tính khác bằng cách 61850, trong quá trình bàn giao, bảo trì cũng như đối CƠ SỞ DỮ LIỆU CÁC ƯU ĐÃI CỦA NHÀ tiếp quản chuột và bàn phím và sử dụng máy tính với thử nghiệm thường xuyên. NƯỚC ĐỐI VỚI NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ đang được kết nối như thể là một máy tính nội bộ. Mặc dù có một số thách thức, nhưng những lợi ích Hình 1. Từ quy hoạch, tới thực hiện, tới duy trì. Bộ phần HIỆU SUẤT (DSIRE) bao gồm các quy định và ưu Ngoài ra, các biện pháp an ninh mạng phải của việc nâng cao hiệu quả thử nghiệm là quá lớn, mềm ProActivity Suite của Dakota Software cho phép người quản lý năng lượng đánh giá mức độ thành công của các đãi thuế cho các nỗ lực, thiết bị và phương pháp được áp dụng tại chỗ để đảm bảo truyền thông không thể bỏ qua được. quy trình như cắt giảm phát thải, quản lý chất thải, và các hay nhất về hiệu quả năng lượng. Cơ sở dữ liệu này an ninh giữa máy tính văn phòng từ xa và máy Biên dịch: Chu Hải Yến chương trình năng lượng tái tạo, và giúp đạt được mục tiêu liệt kê hàng nghìn khoản ưu đãi có thể nhận được tính thử nghiệm đặt trong trạm biến áp. Việc Theo “Electric Light&Power”, số 8/2017 sản xuất bền vững hơn nữa (Ảnh: st) tại Mỹ ở cả cấp bang và liên bang. 16 KHCN Điện, số 1.2018 17
  11. LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Bằng cách duy trì một danh sách các ưu đãi và chính Mức độ thấu hiểu vừa chi tiết vừa toàn cảnh này tích mức tiêu thụ điện năng như một hàm của các tiêu sách để thúc đẩy năng lượng tái tạo và hoạt động hiệu giúp bạn dễ dàng đo lường và theo dõi những chỉ số chuẩn lịch sử, được đo theo loại hoạt động, loại hệ quả, DSIRE giúp các nhà quản lý năng lượng hiểu được hoạt động chính, đồng thời dựa vào các dữ liệu năng thống, loại máy, thậm chí cả những máy riêng lẻ. Thông những gì họ cần làm và nơi họ có thể nhận được những lượng được ghi lại cứ 10 giây một lần ở cấp độ thiết bị tin này có thể được phát huy để tiên đoán các vấn đề về ưu đãi nói trên. để xây dựng một chiến lược năng lượng sáng suốt và tính năng hoặc dự đoán những giai đoạn tiêu thụ nhiều 4 có đầy đủ dữ liệu cho toàn bộ tổ chức. Điều quan trọng năng lượng, cho phép can thiệp thông minh hơn. RỦI RO NĂNG LƯỢNG VUEPOINT. Một nền là hệ thống này cũng có một ứng dụng di động, cho Một kho công cụ thông minh được thiết kế tốt dành tảng hoàn toàn dựa vào web, Energy Risk Vue- phép người dùng truy cập dữ liệu sử dụng năng lượng cho nhà quản lý năng lượng, và kiến thức về khi nào và Point giúp quản lý quá trình kinh doanh năng lượng, khi đang di chuyển. ở đâu áp dụng chúng, có thể giúp các tổ chức xây dựng bao gồm việc mua, bán và vận chuyển lượng lớn năng lượng từ nhà cung cấp đến người dùng cuối. Energy PowerRadar cho phép người sử dụng theo dõi và chiến lược hoạt động thật hiệu suất và hiệu quả. Risk VuePoint thu thập dữ liệu từ các công ty điện lực quản lý không chỉ mức tiêu thụ điện mà còn cả tính Biên dịch: Hồ Văn Minh Hình 2. Hệ thống quản lý tòa nhà và dữ liệu quy hoạch tài nguyên năng của tài sản. Hệ thống thậm chí còn có thể phân Theo “Power”, số 1/2018 trên khắp Vương quốc Anh, điều này cho phép các bên doanh nghiệp. Nền tảng BuildingOS tập hợp dữ liệu từ nhiều nguồn, liên quan xem xét các vấn đề về năng lượng, quản lý rủi sau đó cung cấp sơ đồ và biểu đồ chi tiết có thể đơn giản hóa việc hình ro và tối ưu hóa các lập trường của họ. dung dữ liệu với mục tiêu giúp nhà quản lý năng lượng đưa ra quyết định tốt hơn với thông tin đầy đủ hơn. Nó cũng giúp tùy chỉnh luồng Giống như các mặt hàng khác, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến giá năng lượng, và nền tảng này có thể theo làm việc (Ảnh: st) MÁY BIẾN ÁP TỰ ĐỘNG HÓA GIÚP GIẢM THIỂU CHI PHÍ SỞ HỮU dõi những thay đổi theo thời gian, đặt các nhà quản Công cụ Weather Data Depot miễn phí, cho phép lý năng lượng vào đúng vị trí để đưa ra quyết định tài nhà quản lý năng lượng theo dõi những thay đổi về Công ty Emerson (Mỹ) chào lỗ thông có thể tháo lắp tại hiện chính tốt hơn. thời tiết theo thời gian thực, dự báo sự kiện khí hậu sắp bán trên thị trường máy biến áp trường, tạo điều kiện dễ dàng xảy ra và tham khảo hồ sơ lịch sử dữ liệu thời tiết. 5 trong vỏ bọc kiểu mới SolaHD™ sẽ cho ống dẫn đi vào, cùng với các BUILDINGOS CỦA LUCID (Mỹ) cung cấp một Thông tin này mang lại lợi ích ích bằng nhiều cách nền tảng tập trung và bảng điều khiển tổng hợp và giúp các chuyên gia trong lĩnh vực khung bắt vào sàn để giảm chi phí cho nhà quản lý năng lượng, cụ thể như: tự động hóa công nghiệp giảm lắp đặt, bảo trì và đi cáp. Vỏ bọc cải hiển thị hệ thống quản lý tòa nhà và dữ liệu quy hoạch • Cung cấp một cơ sở rõ ràng để kiểm tra hiệu quả tổng chi phí sở hữu do lắp đặt đơn tiến mang lại khả năng vượt trội tài nguyên doanh nghiệp từ hơn 180 nguồn. Các đồ thị của phí tổn chống chịu thời tiết. giản, giảm thiểu các yêu cầu bảo về chịu phun nước và thoát nước và biểu đồ chi tiết giúp đơn giản hóa việc hình dung dữ liệu, cho phép đưa ra quyết định tốt hơn trên cơ sở • Xác định đúng và tối ưu hóa điểm đặt về sưởi ấm, trì và giảm bớt nhu cầu đi dây cáp. để đảm bảo các quy trình vệ sinh nguồn thông tin đầy đủ hơn. Luồng làm việc (quy trình thông gió và điều hòa không khí. Được phát triển để cung cấp công được thực hiện an toàn trong các xử lý) có thể được tùy chỉnh để phù hợp nhất với nhu • Thiết lập hệ thống tự động hóa tòa nhà thích hợp suất cần thiết cho các phụ tải lớn lĩnh vực như sản xuất thực phẩm cầu của nhóm. và ngưỡng kiểm soát hệ thống quản lý tòa nhà. hơn trong một thiết bị duy nhất và nước giải khát. Tùy chọn vỏ bọc • Chuẩn bị, và trong chừng mực có thể, bù cho lắp trên sàn, các máy biến áp mới bằng thép không gỉ giúp đáp ứng BuildingOS (Hình 2) cũng cho phép cộng tác hiệu Máy biến áp SolaHD (Ảnh; st) quả hơn giữa nhiều bên quan tâm. Các nhà quản lý những ảnh hưởng của thời tiết khắc nghiệt. này đáp ứng các yêu cầu mới nhất đầy đủ tiêu chuẩn NEMA 4X khi có năng lượng có thể báo cho các đồng nghiệp cũng như • Đo tính năng của máy và tiêu thụ năng lượng của NEC (Quy chuẩn điện quốc tối đa, các máy biến áp này đáp yêu cầu. Những nâng cấp này thể công chúng về những điểm dữ liệu thời gian thực cho trong mối tương quan với nhiệt độ ngoài trời. gia) đối với những cơ sở công ứng tiêu chuẩn Cấp I, Phân loại 2/ hiện những tiến bộ quan trọng thấy có sự tiến bộ theo hướng hiệu suất cao hơn. nghiệp khắc nghiệt và nguy hiểm, Cấp I, Vùng 2, chứng nhận của bên trong phần cứng máy biến áp khi Thông tin thời tiết được áp dụng một cách thông khiến chúng trở nên lý tưởng cho thứ ba (cULus) và có thể tăng công mà Emerson tiếp tục thúc đẩy sự 6 minh đang giúp các nhà quản lý năng lượng xây dựng KHO DỮ LIỆU THỜI TIẾT WEATHER DATA việc cấp điện ở các cơ sở hóa dầu, suất lên đến 150kVA để tạo thêm tiến bộ trong toàn bộ ngành chất một chiến lược năng lượng phù hợp với hoàn cảnh DEPOT. Weather Data Depot của EnergyCap sử hơn, linh hoạt hơn và hiệu quả hơn. các trung tâm xử lý nước thải và cơ hội cho các kỹ sư tại các cơ sở lượng điện, với trọng tâm là nâng dụng dữ liệu từ 14.000 trạm thời tiết ở Bắc Mỹ và Accu- các nhà máy điện . công nghiệp và nguy hiểm. Chứng cao độ tin cậy, bảo toàn năng Weather để tạo các báo cáo và biểu đồ độ ngày (degree day-chênh lệch giữa nhiệt độ trung bình trong ngày và nhiệt độ chuẩn, thường được chọn là 18oC), nhiệt 7 POWERRADAR. PowerRadar là một hệ thống theo dõi năng lượng tiên tiến đầy đủ dịch vụ. Nó cung cấp cho người dùng một bảng điều khiển trực Máy biến áp tự động hóa lắp trên sàn SolaHD của Công ty Emerson nhận và cấu hình mới có nghĩa là máy biến áp này hoạt động như lượng và giá trị. Emerson sản xuất máy biến áp một giải pháp duy nhất cho nhiều SolaHD ở Mỹ, giảm thời gian triển có vỏ bọc chắc chắn được bọc độ trung bình trong ngày, những ngày cần làm mát, quan, dễ điều hướng, hiển thị hình ảnh hoàn hảo về ứng dụng NEMA (Hiệp hội các nhà khai và tăng độ khả dụng cho các bằng silica phẩm cấp điện và epoxy những ngày cần sưởi ấm, và dự báo số độ ngày. Thông tiêu thụ năng lượng của mình – với đầy đủ các công cụ Chế tạo Điện Quốc gia). để bảo vệ các mạch điện tử khỏi dự án quan trọng. Ngoài phiên bản tin này cùng với dữ liệu từ một hệ thống theo dõi năng trực quan hóa và phân tích dữ liệu tiên tiến - có thể truy bụi, mạt kim loại và độ ẩm, đồng Một trong những điểm mấu tiêu chuẩn, còn có sẵn các phiên lượng tiên tiến, cho phép nhà quản lý thấy được nhiệt cập tại thiết bị, hệ thống, khu vực, tầng, tại địa điểm thời cũng tăng khả năng chịu va chốt tạo nên thành công của máy bản máy biến áp tùy chỉnh. độ và các điều kiện bên ngoài ảnh hưởng như thế nào hoặc cấp danh mục như bất kỳ tiết diện nào của nó. Hệ chạm và rung động. Được thiết kế biến áp này là có vỏ bọc được thiết Biên dịch: Chu Hải Yến đến các chỉ số hoạt động. Kiến thức đó sẽ được thông thống này được cấp dữ liệu ở cấp thiết bị, ở đó các bộ để đạt tính năng và độ linh hoạt kế mới trang bị các tấm che có Theo “Utilityproducts”, số 1/2018 báo cho chính sách năng lượng thông minh, giảm nhẹ cảm biến theo dõi năng lượng không dây thu thập và sự căng thẳng và nâng cao hiệu quả tổng thể. đẩy dữ liệu để phân tích bằng hệ thống PowerRadar. 18 KHCN Điện, số 1.2018 19
  12. GIẢI PHÁP SỰ CỐ CHỌN ĐÚNG VÒNG CHÈN Ổ TRỤC ĐỂ DAO CÁCH LY ĐIỆN MÔI RẮN TÁC ĐỘNG BẰNG TỪ Ổ chặn (Ảnh: st) TỐI ƯU HÓA TÍNH NĂNG Dao cach ly Trident®-SR 15kV Tiến sĩ Chris Carmody – Giám đốc khí hút không khí từ khí quyển bên ngoài nhiên hạn chế chính của mép vòng chèn (Ảnh: st) Quản lý Sản phẩm của Công ty AESSEAL qua vòng chèn ổ trục vào trở lại trong hộp là hư hại gây ra cho bản thân trục máy. (Vương quốc Anh) xem xét công nghệ ổ trục, khiến cho độ ẩm xâm nhập vào hệ Do có tiếp xúc bề mặt, việc sử dụng các bảo vệ ổ trục đã tiến bộ ra sao và làm thế thống này. vòng chèn mép nhiều khi gây hư hại tốn nào người vận hành có thể phát huy nó để Độ ẩm trong hệ thống dẫn đến ô kém cho trục, khiến phải dừng máy lâu nâng cao năng suất trong nhà máy của họ. nhiễm do nước, đã được chứng minh là hơn, tăng chi phí và mất sản lượng. Một Công ty G&W Electric (Mỹ) đã công bố dao Thời gian ngừng máy, mất sản lượng, rất bất lợi cho việc bảo vệ ổ trục. Độ ẩm có nhược điểm nữa của vòng chèn mép là cách ly điện môi rắn Trident®-SR 15kV của họ chi phí bảo trì và cải tạo máy móc tăng thể xâm nhập vào hộp ổ trục, phá hủy ổ không đủ bảo vệ cho ổ trục chống lại sự với thương hiệu SafeVu™ tại Hội nghị Triển lãm cao là những mối quan tâm thực sự đối trục và gây ra hiệu suất kém. Thậm chí một xâm nhập của độ ẩm và bụi, vốn cũng DistribuTech 2018 (bang Texas, Mỹ). Dao cách với các kỹ sư độ tin cậy trên toàn thế giới, lượng nước rất nhỏ cũng có thể làm giảm góp phần gây sự cố ổ trục. ly điện môi rắn tác động bằng từ này có một và trong môi trường cạnh tranh gay gắt đáng kể tuổi thọ của ổ trục. Nghiên cứu Vòng chèn mép có thời gian sử dụng cửa sổ quan sát khe hở đóng cắt tích hợp dùng Ô nhiễm do nước (Ảnh: st) hiện nay, áp lực để giữ cho thiết bị hoạt cho thấy ô nhiễm do nước ở mức thấp, tương đối ngắn, không thể được sử dụng cho các mạch điện ngầm. Việc bổ sung mới vào động là rất lớn. 0,002% (20 ppm) trong một số loại dầu có trong các ứng dụng API và cũng không dòng sản phẩm Trident được chào bán vào quý công nghệ nâng động lực đã được cấp bằng Một phần quan trọng trong việc ngăn thể làm giảm tuổi thọ của ổ trục tới 48%. ngăn chặn tổn thất dầu ổ trục, làm tổn I năm 2018. sáng chế để bảo vệ chống lại vấn đề ‘thông ngừa sự cố thiết bị là hiểu tại sao nó Cũng như giảm thiểu ô nhiễm, việc thất dần chất bôi trơn - là vấn đề gây sự Là cách tân mới nhất trong công nghệ điện hơi’ gây ra 52% tổng số các sự cố ổ trục. hỏng và, với máy móc, vấn đề thường bắt sắp xếp thẳng hàng đúng cách các ổ trục cố thiết bị sớm. môi rắn, Trident-SR của G&W với SafeVu kết Công nghệ nâng động lực này sử dụng hợp dao cách ly tác động bằng từ tính, đã được nguồn từ các bộ phận cơ khí nhỏ hơn. có ý nghĩa quyết định đến tuổi thọ và Một phương án thay thế là các vòng lực ly tâm của thiết bị quay để mở ra một khẳng định tại thực địa, với khe hở đóng cắt tích Một tỉ lệ lớn các trường hợp hỏng máy là sức khỏe của máy móc. Tuy nhiên, không chèn bảo vệ ổ trục (đôi khi được gọi là bộ khe hở siêu nhỏ tạm thời cho phép giãn nở hợp nhìn thấy được để đáp ứng các nhu cầu của do sự cố ổ trục, vì vậy làm thế nào để các thẳng hàng vẫn là nguyên nhân thường cách ly ổ trục) khép kín khe hở giữa các hỗn hợp dầu và không khí trong hộp ổ trục, khách hàng về tuân thủ các quy định của cơ quan nhà sản xuất và quản lý tài sản có thể kéo gây ra sự cố ổ trục, và bắt nguồn từ trục bộ phận quay và các bộ phận tĩnh bằng dài tuổi thọ các ổ trục của họ để nâng cao nhờ đó cho phép thiết bị này thông hơi điều tiết, bảo trì và an toàn. Công nghệ tác động cong, vai trục và vòng cách không vuông một vòng đệm tròn (O-ring) hoặc vòng độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị? được. Khi thiết bị ngừng quay, khe hở siêu bằng từ trường của Trident-SR giúp tăng tốc độ góc. Cùng với các yếu tố này, lắp đặt đệm hình nêm. Các bộ phận này nhiều nhỏ này ngay lập tức đóng lại, tạo thành và nâng cao độ tin cậy của hệ thống mà lại có Trong số các sự cố ổ trục, hơn một nửa không đúng cách cũng rất có thể gây ra khi bị mòn hoặc không chèn kín hiệu quả một vòng chèn hoàn hảo. Điều này ngăn ít bộ phận chuyển động hơn và có tuổi thọ cao số sự cố có thể là do nhiễm bẩn dầu ổ trục mất thẳng hàng, bởi vì nó có thể làm các hộp ổ trục, và do đó bị coi là lỗi thời và không hiệu quả. không cho bụi và hơi nước bị hút trở lại vào hơn, là lợi ích to lớn cho các ứng dụng chuyển gây ra. bộ phận được lắp lỏng lẻo, làm cho máy nóng lên quá mức, và dẫn đến phải dừng hộp ổ trục, và loại bỏ ô nhiễm dầu ổ trục. nguồn quan trọng. Cùng với đó, khe hở đóng cắt Để tối ưu hóa tuổi thọ ổ trục, giảm May mắn thay, một sự phát triển thiểu hoặc loại trừ nhiễm bẩn chất bôi máy ngoài kế hoạch. như vậy là việc sáng tạo ra vòng chèn LabTecta cũng giúp tăng tuổi thọ, đồng tích hợp nhìn thấy được SafeVu không có dầu trơn ổ trục là bước quan trọng đầu tiên để Trước đây, các ổ trục được bảo vệ labyrinth (hình chữ chi) tiên tiến hơn. thời cũng nâng cao hiệu suất của máy móc. hoặc khí và hoàn toàn không cần bảo dưỡng, nâng cao độ tin cậy của thiết bị (MTBF) và bằng việc sử dụng vòng chèn mép, tuy Các vòng chèn labyrinth tạo ra một con Trong bảy năm rưỡi sản phẩm này được nên sẽ tiết kiệm cho công ty điện lực cả thời gian hiệu suất của máy. Tuy nhiên, việc loại bỏ đường quanh co vòng vèo, ngăn không bán trên thị trường, AESSEAL đã bán được lẫn tiền bạc. ô nhiễm nói thì dễ hơn là thực hiện, bởi vì cho dầu bôi trơn ổ trục rò rỉ, và giúp hơn 120.000 sản phẩm, mà chỉ bị trả lại 52 Dao cách ly mới nhất này có khả năng tích nó nhiều khi bắt nguồn từ quá trình thông bảo vệ chống lại sự xâm nhập của chất sản phẩm - tất cả đều do vấn đề trong quá hợp với bất kỳ tổ hợp rơle nào và tương thích hơi vỏ bọc - một chu trình bắt buộc với tất rắn cũng như chất lỏng không tiếp xúc trình lắp đặt. với các cảm biến dòng điện và điện áp tích hợp. cả thiết bị quay. khi vận hành. Vì vậy các vòng chèn này Ngày nay, công nghệ ổ trục hiện có cho Các ứng dụng ghép đôi bao gồm các hệ thống Khi thiết bị quay, hộp ổ trục nóng lên, có khả năng tăng độ tin cậy của thiết bị phép kỹ sư lựa chọn đúng sản phẩm cho chuyển mạch tự động trong 10 chu kỳ (0,2s), các làm giãn nở hỗn hợp dầu và không khí bên trong một số hệ thống, bao gồm máy đúng ứng dụng để nâng cao hiệu quả hoạt dao cách ly ngầm dưới đất điều khiển tự động từ trong máy bơm, khiến hỗn hợp bị ép qua bơm, động cơ điện và tuabin hơi. động và giảm thời gian chết. xa và các hệ thống phân phối tự động. vòng chèn. Tuy nhiên, vấn đề xảy ra khi Một mở rộng thiết kế labyrinth là Lab- Biên dịch: Minh Đức Biên dịch: Nguyễn Thị Dung thiết bị nguội đi, hỗn hợp dầu và không Vòng chèn Labtecta trên tuabin hơi (Ảnh: st) Tecta từ Công ty AESSEAL, trong đó kết hợp Theo “PEI”, số 12/2017 Theo “Utilityproducts”, số 1/2018 20 KHCN Điện, số 1.2018 21
  13. TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG CỤ THIẾT KẾ CỦA Công nghệ số đã thay đổi cách các công KHÔNG CHỈ LÀ SOẠN THẢO ty điện lực hoạt động kinh doanh và Công ty Quản lý tiêu chuẩn thiết kế, lần theo tài Dịch vụ Công cộng bang New Mexico (PNM) sản tồn kho và theo dõi lịch biểu của dự án cũng không phải là ngoại lệ. PNM cũng đã có trở thành những công việc mệt mỏi có thể Tương lai - một lịch sử lâu dài về việc sử dụng công nghệ gây khó kiểm soát giữa công ty tư vấn kỹ số ngoại tuyến để quản lý tài sản của mình và thuật và công ty điện lực. Mỗi đơn vị bên Hôm nay cải thiện hiệu quả công việc. Khi các thiết bị ngoài sẽ mang lại mức độ chuyên môn, tiêu trở nên thông minh hơn và dùng công nghệ chuẩn và kinh nghiệm của họ, đôi khi mâu số để giám sát sức khoẻ của tài sản thì cũng là thuẫn với các tiêu chuẩn và mục đích của lúc PNM phát hiện ra rằng tiêu chuẩn hóa là công ty điện lực. Ngoài ra, siêu dữ liệu quản chìa khóa mở đường cho độ tin cậy. lý tài sản quan trọng có thể bị mất nếu sử Tại Công ty Dịch vụ Công cộng bang New Mexico (Mỹ), quản lý tài sản Công ty điện lực PNM giờ đây có thể dụng các quy trình không chuẩn. Điều này tự mình đáp ứng toàn bộ nhu cầu thiết ngay từ khâu thiết kế công trình. có thể khiến phải mất thêm chi phí lao động Hình 3. Hình chiếu bằng bố trí thanh cái mạch kế trạm biến áp và trạm đóng cắt. Một gói tốn kém sau dự án để nhập dữ liệu bị mất, có vòng hai ngăn lộ 115 kV tiêu chuẩn và bảng công cụ thiết kế trạm điện điển hình tối thiểu phải thể làm trì hoãn dự án mới. 3D-DASL (Ảnh:st) có sơ đồ điện một sợi, bản đồ hiện trường, Một phần không thể tách rời của quá bố trí tổng thể, các hình cắt, sơ đồ đường có những kiến thức như nhau và sử dụng trình thiết kế của PNM là 3D-DASL mang lại ống và sơ đồ nối đất, nói chung tất cả đều những tiêu chí như nhau? Làm thế nào để tính liên tục cho việc bổ sung cơ sở hạ tầng đòi hỏi nhiều nhân lực nếu sử dụng các công ty điện lực có thể đảm bảo mọi người Hình 2. Thiết và làm giảm những khối dữ liệu khổng lồ về phương pháp thiết kế truyền thống. Đây là hiểu được tiêu chuẩn của công ty khi những kế trạm phân mức có thể quản lý. Kỹ thuật này điều chỉnh lý do tại sao PNM sử dụng các công cụ thiết người được đào tạo rời khỏi tổ chức? Làm phối hai máy tiêu quá trình thiết kế, thay vì để tư vấn thực kế kỹ thuật số để thực hiện công việc này chuẩn của PNM thế nào để công ty điện lực có thể duy trì hiện thiết kế theo thói quen và những ưu thật hiệu quả và hiệu quả chi phí. với tường ngăn siêu dữ liệu và metatags mà phần mềm khai (Ảnh:st) tiên của họ, nhưng lại có thể mâu thuẫn với CÔNG CỤ THIẾT KẾ KỸ THUẬT SỐ thác dữ liệu yêu cầu? Ứng dụng 3D-DASL yêu cầu của công ty điện lực. Nó cũng cung đáp ứng các câu hỏi này cho PNM bằng Một công cụ thiết kế như là thiết kế bằng cấp hướng dẫn tư vấn ảo cho các kỹ sư mới cách thực hiện các tiêu chuẩn và thiết kế máy tính (CAD) của PNM và các phòng kỹ bằng cách chỉ dẫn cho quá trình thiết kế. của công ty điện lực, tạo bước nhảy khởi thuật sử dụng là ứng dụng 3D-DASL. Được Ứng dụng 3D-DASL cung cấp các giải pháp đầu cho mỗi dự án. thiết kế riêng cho ngành điện lực, phần mở thay thế đã được phê duyệt cho nhà tư vấn rộng tuỳ chỉnh này được xây dựng dựa trên kỹ thuật cũng như nhân viên của PNM, trong Các loại hình thiết kế chính của PNM cũng tự động bổ sung các tiêu chuẩn điện kỳ cựu với đội ngũ nhân viên trong công ty, các năng lực 3-D của AutoCAD. Nó tự động khi vẫn duy trì tiêu chuẩn của công ty điện bao gồm tất cả các thiết bị cần thiết cho lực tùy chỉnh vào gói thiết kế dự án trạm ngày nay, các kỹ sư mới ngày nay còn gánh hóa quá trình thiết kế và tiết kiệm nguồn lực trong công việc thường ngày không có một trạm biến áp hoặc trạm đóng cắt đã biến áp và trạm đóng cắt. Nó cung cấp siêu thêm trách nhiệm làm việc với chuyên gia lực của công ty điện lực cho những nhiệm đối đầu. cho, như máy biến áp, tủ đóng cắt, kết cuối dữ liệu và metatags (thẻ meta) để sử dụng tư vấn và nhà thầu phụ bên ngoài. Họ quản vụ đòi hỏi cao hơn. Ứng dụng 3D-DASL này truyền tải, đầu nối, thanh cái và thép trạm. trong các nền tảng khai thác dữ liệu khác lý dự án, phê duyệt thiết kế, giám sát việc PNM đã sử dụng 3D-DASL qua nhiều vốn rất quan trọng đối với mục tiêu quản lý thực hiện tiêu chuẩn và quản lý lịch trình năm để rút ngắn thời gian thiết kế trạm biến TIÊU CHUẨN ĐÃ XÁC ĐỊNH tài sản của công ty điện lực. Kết quả là các của dự án mà không có sự đỡ đầu an toàn áp và trạm đóng cắt, giảm thay đổi CAD Phải mất rất nhiều công sức giữa các kỹ sư của PNM có thể tập trung nhiều hơn của những bậc thầy. Đây là một trong những không cần thiết trong khi vẫn duy trì thiết kế phòng ban trong Công ty PNM để chuyển vào chức năng thiết kế và bớt công sức hơn khía cạnh có giá trị nhất của 3D-DASL. trạm, hỗ trợ quản lý tài sản và soạn thảo tiêu sang tiêu chuẩn hoá. Đã xác định rằng bố vào những vấn đề thường nhật như dữ liệu Bằng cách không trực tiếp tích hợp chuẩn. Do bản chất con người, mỗi thao tác trí trạm biến áp phân phối tiêu chuẩn có trên nhãn máy, các chi tiết móng riêng lẻ và 3D-DASL với một hệ thống quản lý tài sản, viên CAD và kỹ sư có trình độ kỹ năng và ý thể được chuẩn hóa thành những thiết kế các bản vẽ kết cấu thép. ứng dụng này có thể được nâng cấp như là tưởng khác nhau về cách bố trí trạm biến áp một máy và hai máy. Đã xác định rằng đối Điều này ngày càng trở nên quan trọng những phiên bản mới hơn của AutoCAD đã hoặc trạm đóng cắt, các hãng tư vấn kỹ thuật với trạm đóng cắt (115kV và 345kV), bố trí hơn khi công ty điện lực bổ sung các hệ được phát hành. Điều này mang lại cho PNM cũng vậy. một ngăn lộ tới tám ngăn lộ sẽ là cách tiếp thống tính năng tài sản và đối phó với lực cơ hội để tận dụng những cải tiến mới nhất Khi một cá nhân hoặc một nhà tư vấn cận tiêu chuẩn của PNM. Tiêu chuẩn hóa lượng lao động già chuẩn bị nghỉ hưu trong trong ứng dụng AutoCAD. Một lợi ích khác không tuân theo các quy trình đã được thiết tiếp theo của bộ phận lập kế hoạch phân Hình 1. Thiết kế trạm biến áp phân phối hai máy ngành điện lực. của việc nâng cấp 3D-DASL là nó không ảnh lập, có thể tác động đến toàn doanh nghiệp. phối của PNM đã điều chỉnh cỡ máy biến áp tiêu chuẩn được sử dụng tại Công ty Dịch vụ Công Không giống như hồi mà các dự án xây hưởng đến hệ thống quản lý tài sản và có Làm thế nào để công ty điện lực có thể trong trạm biến áp phân phối thành ba mức cộng bang New Mexico (Ảnh:st) dựng còn được quản lý nội bộ bởi các kỹ sư thể được duy trì với phiên bản mới nhất. đảm bảo lực lượng lao động mới của mình công suất cụ thể, 16MVA, 22MVA và 33MVA. 22 KHCN Điện, số 1.2018 23
  14. TỰ ĐỘNG HÓA kế hoặc kỹ sư ít kinh nghiệm những tiêu chuẩn thiết bị chung trang bị cho trạm biến áp phân phối và trạm đóng cắt. Nhờ có những thuộc tính lắp sẵn này, CÔNG NGHỆ GIÁM SÁT ONLINE nhân viên ít phải đào tạo và cần nhiều kinh nghiệm nữa. Một lợi ích thiết kế quan trọng của công cụ số này đối với PNM là giảm được thời gian thiết kế kỹ KHÔNG DÂY NHIỆT ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN thuật từ nhiều tháng xuống còn vài giờ. LỢI ÍCH CỦA 3D-DASL Hình 4. Mô phỏng bằng hình ảnh một trạm biến áp phân phối 115 kV được thực hiện đối với khu vực dự án (Ảnh:st) Ứng dụng 3D-DASL mang lại một tính năng khác đã được chứng minh đem lại giá trị gia tăng Bài và ảnh: L:ương Thành Tiêu chuẩn tiếp tục và PNM đã giảm thiết kế trạm cho PNM: Lập mô hình 3-D. Việc tạo ra mô hình 3-D Tổng Công ty Truyền tải diện Quốc gia xuống còn ba loại tủ đóng cắt cụ thể, hai lộ xuất cho phép nhập các bản vẽ thiết kế trạm vào các 1. ĐẶT VẤN ĐỀ tuyến, ba lộ xuất tuyến và bốn lộ xuất tuyến. Nhà chương trình trực quan, chẳng hạn như Autodesk thiết kế cũng có sự lựa chọn có nên bổ sung thêm 3ds Max, SketchUp hoặc AccuRender. Kết quả là Để phát hiện điểm phát nhiệt của vật dẫn điện một máy cắt chính hay không. Một lợi ích phụ của những hình ảnh và hình ảnh động như thực, hữu trong hệ thống điện, người ta thường sử dụng camera việc tiêu chuẩn hoá thông số danh định máy biến ích cho các nghiên cứu chọn địa điểm và cấp phép. hồng ngoại hoặc thiết bị soi phát nhiệt hồng ngoại. áp và tủ đóng cắt cụ thể là mặc dù giảm được hàng Việc tạo ra mô hình 3-D cũng cho phép kỹ sư Trên các đường dây, các thiết bị này được sử dụng để tồn kho, nhưng vẫn tăng là khả năng sẵn có thiết bị kiểm tra vấn đề về khe hở không khí và loại bỏ mối kiểm tra sự phát nhiệt của dây dẫn/thanh dẫn tại mối thay thế trong tay. nối, ghíp nối, ống nối. Trong trạm biến áp, những thiết Hình 1. Đo lường sóng âm nguy điện tiềm ẩn mà không gây nguy hiểm cho Ứng dụng 3D-DASL cung cấp các tiêu chuẩn bất kỳ nhân viên nào. Ứng dụng 3D-DASL không bị này dùng để phát hiện sự phát nhiệt của thiết bị tại thông thường và các module thiết bị thông thường chỉ dựa vào các kỹ sư, kỹ thuật viên hoặc người ngàm tiếp điểm, kẹp cực, ghíp nối. Để phát hiện điểm cấp điện áp 115kV, 138kV, 230kV và 345kV, nhưng soạn thảo có kiến thức hoặc được đào tạo về 3-D phát nhiệt trong các tủ kín như tủ hợp bộ máy cắt, tủ nếu cần thì người kỹ sư vẫn luôn có khả năng thay CAD 3. Nó cung cấp nền tảng này và cho phép một điện phân phối, các tủ này phải được thiết kế với vỏ thế một thiết bị phi tiêu chuẩn. Với trạm biến áp và lực lượng lao động có trình độ chuyên môn rất cao tủ có lỗ hổng để đưa vào thiết bị soi hồng ngoại kiểm trạm đóng cắt tiêu chuẩn, ứng dụng 3D-DASL cung phát triển trong một môi trường không đe dọa. tra sự phát nhiệt của các thành phần bên trong. Đây là cấp các thiết kế tự động hóa, đáp ứng 80% yêu cầu Công cụ thiết kế kỹ thuật số như 3D-DASL có một hạn chế bởi vì nếu các tia nhiệt từ vị trí phát nhiệt thiết kế của PNM. Ứng dụng cũng cung cấp môđun thể giúp vượt qua được sự trì trệ ngăn cản sự hình không đến được bộ phận cảm nhận tia nhiệt của máy thiết kế tiêu chuẩn với các phương pháp thông thành mối quan hệ kinh doanh được quản lý giữa soi thì không thể phát hiện được. thường để kỹ sư có thể bổ sung các thiết bị riêng lẻ công ty điện lực và các nhà sản xuất thiết bị (ví dụ Trong hệ thống điện, từ hạ áp đến cao áp, các thiết cho trạm biến áp, như cấu trúc đầu đường dây, bố máy biến áp và tủ đóng cắt). Chúng cũng có thể là bị điện quan trọng như máy cắt điện, tủ điện, máy trí thanh cái, lưới nối đất, đường ống, và bố trí hàng cầu nối mạnh mẽ để chia sẻ thông tin và dữ liệu biến áp, máy phát điện và các thiết bị khác đều có rào và tường. khi được tích hợp vào các chương trình quản lý tài thể bị hư hại nếu không được giám sát thường xuyên, Qua nhiều năm, các kỹ sư của PNM đã phải bổ sản từ đầu đến cuối. PNM đã kết nối các bản vẽ sơ định kỳ thí nghiệm, đánh giá và xử lý kịp thời những sung vào các công trình hiện có được xây dựng bằng đồ hệ thống một sợi của 3D-DASL với các chương bất thường hay khiếm khuyết. Hình 2. Đường đặc tính nhiệt độ-tần số của sóng âm cách sử dụng các bản vẽ xây dựng vẽ bằng tay. Kết trình hệ thống thông tin địa lý. Khi dòng tải tăng cao đồng nghĩa với nhiệt độ của quả là 3D-DASL đã được sửa đổi để có thể làm việc Bước tiếp theo của công ty điện lực này là bổ thiết bị điện cũng tăng theo. Sự lão hóa của thiết bị Gián đoạn cung cấp điện là vấn đề đặc biệt quan với các bản vẽ công trình hiện có, cho dù chúng có ở sung các mô hình 3-D vào các chương trình hệ điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ và thời gian hoạt động trọng liên quan đến độ tin cậy cung cấp điện. Các dạng ảnh quét (quét ảnh) hoặc ảnh vector (sử dụng thống thông tin địa lý, bằng cách cung cấp kỹ thuật liên tục của thiết bị. Nhiệt độ cao sẽ khiến cho cách giải pháp giám sát nhiệt độ thông thường đòi hỏi công thức toán học). Quá trình này không nhanh một điểm truy cập cho vị trí trạm, quản lý công điện thoái hóa nhanh. Tại các vị trí tiếp xúc có dòng chi phí cao về nhân lực, thời gian và ít có hiệu quả như tính năng xây dựng mới được xây dựng theo trình và vị trí tài sản. Trong lưới điện thông minh điện đi qua nếu có điện trở tiếp xúc cao sẽ gây ra vì khoảng cách giữa hai lần đo là quá lớn do đó tiêu chuẩn, dùng trình đơn, nhưng nó nhanh hơn kỹ phức tạp ngày nay, công cụ số như 3D-DASL đang phát nhiệt cục bộ, gây nóng chảy các bu lông ghép không phát hiện được các khiếm khuyết phát sinh thuật CAD thông thường để vẽ lại bản vẽ trạm biến làm cho lực lượng lao động có thể đáp ứng nhu nối, gây nóng chảy các lớp kim loại có nhiệt độ nóng do phát nhiệt gây nên. Để khắc phục các hạn chế áp kiểu cũ. cầu của hệ thống truyền tải và phân phối trong khi đó, Hãng SenGenuity đã có các giải pháp giám sát chảy thấp như nhôm hoặc gây lỏng tiếp xúc điện, làm Với tất cả các tính năng này, 3D-DASL cũng được vẫn thích ứng với nhu cầu ngày càng tăng về thiết tụt các thanh dẫn điện tại các vị trí tiếp xúc, gây ngắn nhiệt độ dựa trên công nghệ sóng âm bề mặt SAW cấu trúc để giúp duy trì tiêu chuẩn công ty điện lực kế hiệu quả chi phí và độ tin cậy. mạch các phần tử mang điện, gây sự cố cháy nổ thiết (Surface Acoustic Wave) với các cảm biến không dây đồng thời giảm thời gian thiết kế và giảm thiểu rủi Biên dịch: Thanh Hải bị, làm thiệt hại về kinh tế và gây gián đoạn cung cấp và không cần nguồn ngoài để hoạt động (cảm biến ro lầm lẫn trong thiết kế. Nó cung cấp cho nhà thiết Theo “T&D World”, số 11/2017 điện cho khách hàng. thụ động). 24 KHCN Điện, số 1.2018 25
  15. TỰ ĐỘNG HÓA - Tín hiệu cao tần sẽ được thu bởi anten tích hợp trên modul cảm biến và tín hiệu này được chuyển đổi thành sóng âm bề mặt bên trong bộ phận cảm biến áp điện. - Năng lượng siêu âm lưu trữ trên cảm biến SAW sẽ được truyền ngược lại đến đầu đọc ở một tần số đặc trưng phụ thuộc vào nhiệt độ của đối tượng được đo (ứng với mỗi Hình 3. Đầu đọc cảm biến WSR-T2 Hình 4. Các modul cảm biến nhiệt độ sẽ có một tần số nhất định). - Tần số của tín hiệu cao tần thu được CÁC HẠN CHẾ CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ TRUYỀN THỐNG Hình 8. Lắp đặt trên đầu ra của cáp trung áp sẽ được quy đổi ra nhiệt độ của đối tượng Hình 7. Lắp đặt trên thanh cái Súng bắn tia hồng ngoại đo điểm và camera nhiệt Các cảm biến truyền thống dùng pin và dây cần đo. Để đo nhiệt độ của một vật thể, gắn các tới máy tính HMI, hoặc qua RS485/Modbus Hệ thống thân thiện với môi trường nhờ • Không thể đo nhiệt độ tại các vị trí bị che lấp, khuất sâu • Tốn chi phí bảo dưỡng, thay pin. tới PLC-SCADA-Internet. sử dụng các cảm biến không cần sử dụng sensor với bề mặt của vật thể, khi vật thể bên trong thiết bị. • Hạn chế trong việc tiếp cận thiết bị để thay pin. Công nghệ SAW cho phép theo dõi và pin để hoạt động do đó cung cấp giải pháp phát sinh nhiệt độ, các sensor phát ra các • Chi phí đầu tư cao. • Ảnh hưởng đến môi trường. lưu dữ liệu liên tục nhờ phép đo nhiệt độ đo nhiệt độ thân thiện với môi trường. sóng cao tần, sóng cao tần được truyền tới • Hình ảnh có thể bị méo do bụi bẩn… • Tốn thời gian lắp đặt. liên tục. Qua đó người vận hành có thể Cảm biến thụ động nhờ các cảm biến SAW các anten gắn trên các modul cảm biến, • Không thể theo dõi nhiệt độ liên tục. giám sát được liên tục sự thay đổi nhiệt độ được cung cấp năng lượng từ sóng điện từ sóng cao tần được chuyển thành sóng âm tần, sóng âm tần lại truyền tới đầu đọc và trên đối tượng cần đo. Chi phí cho hệ thống do đầu đọc (reader) phát ra. Hệ thống bao 2. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG khả năng liên kết qua các cổng kết nối được quy đổi ra nhiệt độ tương ứng với theo dõi nhiệt độ bằng công nghệ sóng âm gồm các phần tử có kích thước nhỏ gọn, lắp GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG như: CAN, RS232, RS485, USB; hoạt động nhiệt độ phát ra từ vật thể cần đo. Các tín bề mặt thấp hơn nhiều so với phương pháp đặt đơn giản và vận hành cũng đơn giản. CÔNG NGHỆ SAW trong dải băng thông tần số từ 428MHz hiệu từ đầu đọc có thể gửi qua cổng RS485 theo dõi truyền thống bằng tia hồng ngoại. Hệ thống có tuổi thọ cao mà không cần bất Các cảm biến SenGenuity sử dụng linh đến 439,5MHz; có thể kết nối cùng lúc với cứ bảo trì gì sau lắp đặt. kiện cảm biến tinh thể, dựa trên công 3 anten, 32 cảm biến. Các modul cảm biến hoạt động không 3. KẾT LUẬN nghệ sóng âm bề mặt và hiện tượng áp điện. Hiện tượng áp điện là sự tương tác cần pin, không cần dây kết nối; dải nhiệt Hệ thống giám sát không dây nhiệt tuyến tính cơ - điện giữa tính chất cơ và độ có thể nhận biết và đo được từ -20oC độ của Hãng SenGenuity là một hệ thống điện trong vật liệu tinh thể, nó là một quá đến +120oC; độ chính xác của phép đo đưa ra được các giải pháp tiên tiến hiệu trình thuận nghịch. ±2oC. quả cho các thiết bị truyền tải và phân Vận tốc của sóng âm bề mặt phụ thuộc Anten PIF (Planar Inverted F-Shaped) có phối điện. Với chi phí đầu tư thấp, lắp đặt vào nhiệt độ của đối tượng đo và vật liệu khả năng thu và phát sóng. Tần số làm việc đơn giản, vận hành thân thiện, không ảnh Hình 5. Anten PIF Hình 6. Nguyên lý hoạt động được sử dụng để chế tạo cảm biến. Nhiệt của anten 433MHz; Dải băng thông làm hưởng đến kết cấu có sẵn của các thiết bị độ càng cao thì sóng âm có tần số càng cao việc 20MHz; Độ khuếch đại 3,5dB; Không trong hệ thống điện. và ngược lại. gây phóng điện bề mặt. Phát hiện và theo Kết quả đo là các giá trị thực, liên tục Hệ thống giám sát on-line không dây dõi tín hiệu phát nhiệt truyền đến từ các không gián đoạn, giúp người quản lý có nhiệt độ sử dụng sóng âm bề mặt Giám sát một bức tranh tổng thể, liên tục và chi tiết cảm biến SAW; Lắp đặt cố định bằng bắt Mạng khác Hệ thống giám sát nhiệt độ không dây vít hoặc gá trên mặt phẳng kim loại tại các về diễn biến nhiệt độ phát sinh trong từng SenGenuity (Đức) cung cấp giải pháp đo vị trí cần giám sát nhiệt độ. Ngoài ra anten thiết bị ở từng vị trí có lắp đặt, qua đó có kế Giám sát nhiệt độ trực tuyến với chi phí thấp và này còn thu được tín hiệu phóng điện cục hoạch xử lý theo các cấp độ khác nhau về Ethernet Hình 7. không ảnh hưởng đến kết cấu có sẵn của bộ bên trong ngăn tủ lắp anten và truyền Kết nối phát nhiệt, ngăn chặn kịp thời tình trạng Giám sát Mạng cục bộ hệ thống. Nó thích hợp để giám sát nhiệt độ tín hiệu về đầu đọc để giải mã đếm xung giám sát sự cố các thiết bị. của các thiết bị điện quan trọng như thiết PD. Như vậy hệ thống cũng có khả năng từ xa Ngoài ra hệ thống còn đưa ra cảnh báo bị đóng cắt, tủ điện, máy biến áp, máy phát theo dõi tín hiệu PD phát sinh bên trong khi nhiệt độ đo được vượt quá ngưỡng giá Máy chủ điện cho tới các ứng dụng công nghiệp. Hệ các ngăn tủ. trị đặt, giúp người vận hành kịp thời đưa thống gồm các modul chính như sau: Nguyên lý hoạt động ra các biện pháp ngăn ngừa sự cố xảy ra Đầu đọc cảm biến không dây WSR-T2 - Đầu đọc sẽ phát đi các sóng cao tần (RF) Máy con trong thiết bị điện, từ đó cắt giảm được chi sử dụng nguồn cung cấp 5V; 9V; 30V; có truyền đến các modul cảm biến nhờ anten. Đầu đọc 1 Đầu đọc 2 Đầu đọc 127 phí vận hành và sửa chữa thiết bị. 26 KHCN Điện, số 1.2018 27
  16. SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG Cải thiện dòng chảy Khi bắt đầu tiến hành đại tu các hút để nhận được gel epoxy. Công việc này do một tổ máy tuabin-máy phát điện của Nhà nhóm từ Công ty Andritz Hydro (Cộng hòa Áo) thực máy điện số 3 Grand Coulee công suất hiện, nhóm này được nhân viên thực địa do Công trong ống hút 6.809 MW, Cục Thủy lợi thuộc Bộ Nội vụ ty Process Equipment Corp. (PEC của Mỹ) và hãng Hoa Kỳ đã xác định rằng các bề mặt bê chế tạo chất phủ Milamar (Mỹ) cử đến đào tạo đặc tông sần sùi trong ống hút cấp nước biệt cho dự án này. bằng nhựa epoxy cho Tổ máy 23 đang ảnh hưởng xấu Thông thường, có thể sử dụng kết hợp ăn mòn đến dòng nước chảy qua ống hút. bằng axit, phun cát và mài bằng kim cương trước Ống hút bê tông của tổ máy này là khi trát bả epoxy, tuy nhiên trong trường hợp này một kết cấu ống hình vuông có cạnh chỉ dùng máy phun nước áp lực cao để làm sạch và khoảng 40 foot (cỡ 12m) nằm ở đáy chuẩn bị bề mặt. Phương pháp này tương đối dễ của đập, nơi mà nước chảy ra khỏi thực hiện lại thân thiện với môi trường, chỉ thải ra Các nhà máy đầu tiên của Grand Coulee được hoàn thành tuabin đổ vào sông Columbia ở bang nước và chất thải rắn ở mức tối thiểu. vào năm 1942. Nhà máy thứ ba được hoàn thành vào năm Cuối cùng, sử dụng vòi phun không khí để loại 1974 (Ảnh; st) Washington (Mỹ). Nước chảy qua ống hút với tốc độ rất cao, kết quả là theo bỏ nước ứ đọng tụ lại. Mặc dù ban đầu Cục Thủy lợi cho rằng cần phải thời gian, bề mặt bê tông đã bị bào bao phủ epoxy toàn bộ ống hút với chiều dày một TRÁT BẢ EPOXY mòn. Trên thực tế, các đường hằn có nửa inch (12,7mm), nhưng người ta nhận thấy rằng Nhóm lắp đặt và PEC đã sớm xác định rằng quy có thể chỉ cần lấp đầy các khe nứt dọc, sau đó phủ độ sâu trung bình từ 1/2 inch đến 3/4 trình sử dụng thiết bị trộn và bơm tự động là không lớp mỏng dày 1/8 inch (3,2mm) trên toàn bộ bề mặt. inch (12 đến 18mm). khả thi vì một số lý do. Thứ nhất, những hạn chế của Ngoài ra còn có một số lỗ sâu hơn và chỗ nứt vỡ hạn Để cải thiện dòng chảy trong ống thang máy sáu người sẽ khiến cho việc vận chuyển hút, theo công thức Hazen-Williams, chế, cũng được làm mịn và điền đầy epoxy. thiết bị trở nên khó khăn, trong khi đó các cân nhắc cần giảm tổn thất do ma sát và tạo ra Chỉ mất hơn sáu tuần để hoàn thành công việc về môi trường, hạn chế về không gian và mối quan một mẫu dòng chảy êm ả hơn qua ống trên diện tích 6.400 foot vuông (595m2) của ống hút, ngại về an toàn nên bất kỳ chất làm sạch và dung hút. Do đó, tuabin sẽ đỡ bị tổn thất và, phần lớn là do điều kiện khó khăn tại hiện trường, môi nào mà thiết bị trát bả yêu cầu chỉ có thể được phát ra công suất cao hơn. không gian chật hẹp và thời gian làm quen với công sử dụng cách sàn tuabin 230 feet (70m). việc mới. CHỌN GIẢI PHÁP Nằm trên sông Columbia ở bang Washington, Grand Coulee là công trình Như vậy sẽ khó duy trì được một gờ ướt giữa các sản xuất điện lớn nhất ở Mỹ (Ảnh; st) mẻ epoxy bởi vì các nhóm thi công khi đó sẽ chỉ KẾT LUẬN Sau một cuộc khảo sát tại hiện trường cho thấy có những đường bào có tối đa là 90 phút để kéo thiết bị lên từ ống hút, Lớp phủ trên bề mặt bê tông trong ống hút Cục Thủy lợi lựa chọn Epoxy-Gel MC lưu hóa bằng dung môi làm sạch thiết bị, chuẩn bị lô tiếp theo và đưa trả lại bằng nhựa epoxy sẽ ngăn ngừa tình trạng tiếp tục mòn trong ống, Cục Thủy lợi quyết của Công ty Milamar Coating LLC (Mỹ) trên một phương án kết trước khi phần trước đó đã lưu hóa. mài mòn, hạn chế sự xuống cấp và xói mòn và nâng định phủ toàn bộ bề mặt ống bằng keo dính xi măng, bởi vì Cục đã dự kiến rằng lớp phủ epoxy sẽ chỉ cao các hệ số dòng chảy bề mặt. Dữ liệu cho thấy hệ epoxy (epoxy gel). Cục Thủy lợi trước Do đó, họ đã đi đến quyết định rằng do thiếu máy dày nửa inch (12,7mm) và ít phải chuẩn bị bề mặt. Ngoài ra, dự hoàn thiện và các thách thức về môi trường làm việc số dòng chảy Hazen-Williams đã được cải thiện nhờ đây đã khảo sát hơn 50 loại vật liệu sửa kiến epoxy sẽ giúp kết dính tốt hơn và có khả năng chịu mài nên phương pháp mẻ nhỏ trộn bằng tay sẽ là thích việc áp dụng này, với độ mịn bề mặt bằng 150. chữa bê tông được đề xuất cho các sửa mòn cao hơn so với phương pháp dựa vào gốc bê tông. hợp hơn. Keo epoxy được pha trộn mỗi lần 3 gallon Độ bám dính của gel epoxy vào các bề mặt bê chữa lớp mỏng tại Phòng Thí nghiệm Bê tông, Địa chất Kỹ thuật và Kết cấu ở NHỮNG THÁCH THỨC TẠI CÔNG TRƯỜNG VÀ VIỆC (11,4 lít) có thể bao phủ trung bình 40 foot vuông tông đã được chuẩn bị là tuyệt vời như thể hiện Denver (Mỹ) về các tiêu chí bao gồm độ (3,72m2) khi trát bả dày 1/8 inch (3,2mm) hoặc 10 foot qua các thử nghiệm kéo. Các thử nghiệm này cho CHUẨN BỊ TẠI HIỆN TRƯỜNG bền kéo và độ bền nén, độ bám dính vuông (0,93m2) khi trát bả dày 1/2 inch (12,7mm). thấy, với thử nghiệm kéo trung bình 480 psi, bề mặt Đi vào ống hút, nằm bên dưới sàn tuabin 230 foot (70m), bị hỏng là lớp nền bê tông chứ không phải là mặt vào cốt liệu ẩm ướt, khả năng lưu hóa ở Phương pháp này tỏ ra thuận tiện hơn để cung bằng cách dùng cầu trục hạ giỏ chứa sáu người. Tất cả các dụng phân cách giữa epoxy và bê tông. nhiệt độ thấp và dễ dàng trát bả. cấp epoxy cho nhóm trát bả. Vật liệu được đặt bằng cụ, máy nâng, sản phẩm epoxy và các thiết bị khác phải được hạ Đối với dự án này, sản phẩm được các công cụ chuyên dụng điển hình, và tiếp tục được Cục Thủy lợi tin tưởng vào kết quả trát bả epoxy xuống hàng ngày khi cần. đặt và hoàn thiện bằng cách trát bằng tay trên các bên dưới tổ máy số 23, do đó Cục đã chọn để phủ lựa chọn phải có đặc tính chảy tốt (bề mặt rất mịn màng), trong khi đó lại May mắn thay, nhiệt độ trong ống hút và không khí xung bức tường. Để hợp lý hơn, các bề mặt được phủ theo một ống hút thứ hai bắt đầu vào năm 2016. Các vật không chứa hợp chất hữu cơ dễ bay hơi quanh giữ ổn định ở 55 độ F (13oC) - là môi trường hoàn hảo đối từng lô và sản phẩm cuối cùng nhẵn nhụi hơn nhiều liệu hiện đã được chở tới hiện trường và công việc (VOC) theo quy định của Tiêu chuẩn với Epoxy-Gel MC, có nhiệt độ danh định là 50 độ F (10oC). đồng thời lại được hoàn thiện theo các quy định kỹ đã bắt đầu. Cục Thủy lợi cho biết họ sẽ phủ ống hút ASTM C881 và có thể trát bả tới độ dày Các quy định do những hạn chế về vật lý của ống hút cũng thuật mong muốn. Ngoài ra, do có rất ít hoặc không thứ ba vào năm 2017-2018. 1 inch (25,4mm) khi trát bả trên vách như các thông lệ về môi trường của Cục Thủy lợi đặt ra cũng có chất thải nên nhóm thực hiện có thể trộn sản Biên dịch: Trần Việt Tiến thẳng đứng cũng như trên trần. góp một phần lớn vào cách chuẩn bị lớp nền bê tông của ống phẩm và làm sạch một cách dễ dàng hơn nhiều. Theo “Hydroworld”, số 3/2017 28 KHCN Điện, số 1.2018 29
  17. SÁNG KIẾN KỸ THUẬT LTS: Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện xin giới thiệu sáng kiến “Nghiên cứu, sửa đổi và nâng cấp bộ Nghiên cứu, sửa đổi và nâng cấp bộ giám sát đứt chốt giám sát đứt chốt cắt cánh hướng mã hiệu JZX-2 và bộ chỉ thị độ mở cánh hướng mã hiệu DYK-700 bằng bộ điều cắt cánh hướng mã hiệu JZX-2 và bộ chỉ thị độ mở cánh hướng khiển lập trình S7-200” do các kỹ sư Từ Xuân Trọng, Đinh Văn Nhẫn, Nguyễn Đăng Hà của Công ty Phát triển Thuỷ điện Sê San đề xuất, giải quyết được tình trạng tác động mã hiệu DYK-700 bằng bộ điều khiển lập trình S7-200 nhầm của mạch bảo vệ đứt chốt cắt cánh hướng trong trường hợp hở mạch hoặc mất nguồn tín hiệu đầu vào bộ JZX-2. Ngăn ngừa sự cố không đáng có khi các tổ máy Bài và ảnh: Nhóm tác giả Công ty Thủy điện Sê San đang vận hành. Hạn chế hư hỏng thiết bị, đảm bảo các tổ máy vận hành an toàn và tin cậy. A. SỰ RA ĐỜI CỦA GIẢI PHÁP nhầm khi mất tín hiệu đầu vào. Thiết bị này hay hư B. NỘI DUNG GIẢI PHÁP 1. Tình trạng kỹ thuật hiện tại hỏng khi có dao động nguồn nuôi, tuổi thọ thấp. Khi 1. Những điểm khác biệt của giải pháp mới so với - Tần suất hư hỏng thiết bị cao. Không giám sát mạch đầu vào tín hiệu (Input) bị hở hoặc mất nguồn sẽ giải pháp đang được áp dụng được tình trạng làm việc của các tín hiệu đầu ra một gây hiện tượng tác động nhầm và gửi tín hiệu đến hệ - Trước khi có giải pháp: Tần suất hư hỏng thiết bị cách trực quan và chi tiết. thống điều khiển tổ máy đi dừng sự cố tổ máy và đóng cao. Không giám sát được tình trạng làm việc của các cửa nhận nước, đây là trường hợp dừng sự cố tổ máy tín hiệu đầu ra một cách trực quan và chi tiết. Có thể - Có thể gây dừng sự cố tổ máy khi hệ thống giám không đáng có. gây dừng sự cố tổ máy khi hệ thống giám sát cánh sát cánh hướng tác động nhầm. Mất nhiều thời gian để thay thế thiết bị. - Bộ chỉ thị cánh hướng DYK-700 có tình trạng làm hướng tác động nhầm. Mất nhiều thời gian để thay thế việc không tin cậy, độ ổn định không cao nên thường thiết bị. Phụ thuộc công nghệ nên khó tìm mua thiết bị - Phụ thuộc công nghệ nên khó tìm mua thiết bị xảy ra hư hỏng. trên thị trường, giá thành thiết bị cao. trên thị trường, giá thành thiết bị cao. - Phải sử dụng hai thiết bị để giám sát tình trạng - Sau khi có giải pháp: Hạn chế hư hỏng thiết bị. Giám sát được tình trạng làm việc của các đầu vào, đầu Hình 2. Thay thế bằng thiết bị mới làm việc của hệ thống cánh hướng. ra một cách trực quan và chi tiết hơn. Ngăn ngừa sự 2. Đặc điểm độ ổn định của tổ máy, góp phần tăng ổn định cho hệ cố không mong muốn do bộ JZX tác động nhầm, đảm - Hiện tại, 3 tổ máy Thủy điện Sê San 4 đang sử bảo cho tổ máy vận hành an toàn. Rút ngắn thời gian thống điện. dụng các thiết bị: thay thế khi thiết bị hư hỏng, thiết bị được bán rộng rãi - Trong logic mạch giám sát đứt chốt cắt cánh hướng + Bộ giám sát cánh hướng mã hiệu JZX-2, xuất xứ trên thị trường, giá thành thiết bị thấp. được lập trình thêm mạch duy trì để có thể dễ dàng Trung Quốc. 2. Mô tả chi tiết bản chất của giải pháp phát hiện các tín hiệu thoáng qua, giúp cho nhân viên + Bộ chỉ thị độ mở cánh hướng mã hiệu DYK-700, sửa chữa kiểm soát và xử lý kịp thời các chốt cắt cánh - Thay thế thiết bị JZX-2 và DYK – 700 và rơle đầu xuất xứ Trung Quốc. hướng có nguy cơ bị đứt, gãy. Đảm bảo các tổ máy vận ra của nó bằng thiết bị lập trình PLC S7-200 của hãng - Các thiết bị này được sản xuất theo công nghệ hành an toàn. SIEMENS làm việc tin cậy, an toàn hơn. cũ, lạc hậu, là sản phẩm không được phổ biến trên thị C/ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG GIẢI PHÁP MỚI - Lập trình lại chương trình điều khiển cho PLC S7- trường, mục đích sử dụng rất hạn chế. 200 bằng ngôn ngữ LADDER, thể hiện cụ thể logic làm 1. Lĩnh vực mà giải pháp có thể áp dụng 3. Ưu điểm việc, tiếp nhận tín hiệu đầu vào và quá trình xử lý để Thực hiện được trên hệ thống giám sát chốt cắt Vận hành từ năm 2010 đến 2015, song các thiết bị cho kết quả đầu ra. Giúp người vận hành dễ kiểm soát, cánh hướng và chỉ thị độ mở cánh hướng ở tất cả các trên đã sớm bộc lộ khuyết điểm của chúng. sửa chữa, thay đổi thông số điều khiển khi cần. Ngoài nhà máy thủy điện có thiết kế và công nghệ tương tự. 4. Khuyết điểm ra còn tránh được việc dừng sự cố tổ máy do thiết bị cũ 2. Tình hình hiện tại sau khi áp dụng giải pháp - Các thiết bị này làm việc không ổn định, khó tìm JZX-2 tác động nhầm khi có tín hiệu thoáng qua. Đối - Từ khi áp dụng giải pháp (2/2015) đến nay, các tổ thiết bị thay thế trên thị trường, giá thành thiết bị cao. với tín hiệu chỉ thị giá trị độ mở cánh hướng sau khi áp máy Nhà máy Thủy điện Sê San 4 làm việc ổn định và - Thiết bị giám sát cánh hướng JZX-2 dễ tác động Hình 1. Các thiết bị đang sử dụng tại Nhà máy dụng giải pháp sẽ chính xác, tin cậy hơn nên làm tăng tin cậy. 30 KHCN Điện, số 1.2018 31
  18. SÁNG KIẾN KỸ THUẬT cánh hướng. Đảm bảo tổ máy làm việc ổn định. - Giảm thời gian dừng máy để xử lý sự cố, tăng hệ số khả dụng, hệ số sẵn sàng của tổ máy, tăng doanh thu. * Tính toán giá trị làm lợi (ước tính) - Với dạng sự cố này trong một năm khả năng xảy ra là một lần. Khi tổ máy bị sự cố thì phải mất tối thiểu 120 phút để khôi phục tổ máy hoạt động bình thường. - Áp dụng sáng kiến sẽ tránh thiệt hại về mặt kinh tế do thời gian dừng máy để khắc phục (120 phút/năm). - Vậy giá trị làm lợi của sáng kiến chính là giá trị kinh tế khi một tổ máy Thủy điện Sê San 4 phát công suất 120MW trong 120 phút. Hình 3. Sơ đồ nguyên lý trước khi nâng cấp Hình 5. Logic lập trình bằng ngôn ngữ LADDER - Giá trị kinh tế khi tổ máy phát 120MW phát điện trong 120 phút là: G1 = 978 x 120 x 103 x 120/60 = 234.720.000 VNĐ. G1 = 234.720.000 VNĐ/năm. Trong đó: Đơn giá 1kWh điện hiện tại là 978 VNĐ. - Ngoài ra có thể tính giá trị làm lợi về mặt kinh tế khi thay thế thiết bị JZX-2 và DYK-700 bằng PLC S7-200 như sau: Giá thành khi mua thiết bị: + Bộ JZX-2: 30.065.000 VNĐ. + Bộ DYK-700: 24.640.000 VNĐ. + PLC S7-200 và các thiết bị đi kèm: 15.000.000 VNĐ. - Giá trị kinh tế khi mua thiết bị là: G2 = (30.065.000 + 24.640.000) – 15.000.000 = 39.705.000 VNĐ. Hình 4. Sơ đồ nguyên lý sau khi nâng cấp Hình 6. Logic delay, set và reset - Tính cho ba tổ máy của Nhà máy Thủy điện Sê San 4, giá trị làm lợi sẽ là: - Không xảy ra tình trạng hư hỏng thiết bị như trước 3. Những điều kiện cần thiết để áp dụng giải pháp D/ HIỆU QUẢ DỰ KIẾN KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP G2 = 3x39.705.000 = 119.115.000 VNĐ. khi áp dụng giải pháp. - Giảm tần suất hư hỏng thiết bị, dễ dàng tìm thiết bị thay thế - Tổng giá trị làm lợi của sáng kiến ước - Vật tư thiết bị: Bộ PLC S7-200 và các thiết bị đi - Không dừng sự cố tổ máy do hệ thống giám sát trên thị trường, giá thành thiết bị thấp. tính trong một năm là: kèm. chốt cắt cánh hướng tác động nhầm. - Ngăn chặn sự cố tổ máy khi hệ thống giám sát cánh hướng G = G1 + G2 = 234.720.000 + - Giám sát và kiểm soát hệ thống cánh hướng triệt để - Con người: Yêu cầu cán bộ kỹ thuật hiểu và lập trình tác động nhầm. 119.115.000 hơn. Đảm bảo vận hành an toàn cho các tổ máy. được trên PLC S7-200. - Tăng độ tin cậy cho hệ thống giám sát và chỉ thị độ mở G = 353.835.000 VNĐ.  32 KHCN Điện, số 1.2018 33
  19. Địa chỉ: Tầng 15, tháp A, tòa nhà EVN, 11 Cửa Bắc, Ba Đình, Hà Nội Điện thoại: 04.66946700 / 04.66946733 - Fax: 04.37725192 Email: evneic@evn.com.vn / tapchidienluc@gmail.com
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2