intTypePromotion=1
ADSENSE

Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 04/2018

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

14
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 04/2018 trình bày các nội dung chính sau: Nước tái chế làm giảm áp lực trên nguồn cung cấp nước ngọt, kết nối dịch vụ sửa chữa điện nông thôn, SCE giảm tai nạn lao động với cột đèn đỡ bằng lực lò xo, chiến lược bảo trì cáp ngầm,... 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 04/2018

  1. Soá 4, thaùng 8 naêm 2018 TAÄP ÑOAØN ÑIEÄN LÖÏC VIEÄT NAM - TRUNG TAÂM THOÂNG TIN ÑIEÄN LÖÏC TĂNG CHỈ SỐ IQ TRONG VIỆC THỔI MUỘI THÔNG MINH ở nhà máy nhiệt điện than
  2. BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Trong số này Số 4 tháng 8 năm 2018 NƯỚC TÁI CHẾ LÀM GIẢM ÁP LỰC Nöôùc taùi cheá laøm giaûm aùp löïc treân nguoàn cung TRÊN NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC NGỌT 1 caáp nöôùc ngoït Phuï traùch noäi dung: Sản xuất điện cần tránh gây căng thẳng thêm cho nguồn nước ngọt PHẠM THỊ THU TRÀ đang khan hiếm. Các công nghệ xử lý nước đã được thiết lập sẽ giúp các nhà sản xuất điện bảo tồn tài nguyên - và tiết kiệm tiền bạc nữa. Taêng chæ soá IQ trong vieäc thoåi muoäi thoâng minh Sản xuất điện cần tránh gây căng Ban bieân taäp: 5 thẳng thêm cho nguồn nước ngọt ôû nhaø maùy nhieät ñieän than NGUYỄN KHẮC ĐIỀM đang khan hiếm. Các công nghệ Các tiến bộ trong công nghệ hiện nay đã mang lại cho người vận NGUYỄN THỊ THU HUYỀN hành lò hơi một kỹ thuật cải tiến hơn nhiều. Một hệ thống thổi muội xử lý nước đã được thiết lập sẽ có mục tiêu giúp loại bỏ việc phỏng đoán nhờ xác định chính xác thời giúp các nhà sản xuất điện bảo NHỮ THỊ HẠNH điểm và nơi cần phải thổi muội VŨ GIA HIẾU tồn tài nguyên - và tiết kiệm tiền 8 Ñaït ñöôïc söï phuø hôïp veà phaùt haûi bạc nữa. CHU HẢI YẾN Phù hợp về phát thải thông qua áp dụng kỹ thuật đốt tiên tiến, đầu NGUYỄN THỊ DUNG tư ở mức tối thiểu và không ảnh hưởng tới sự linh hoạt và hiệu suất. NGUYỄN THỊ VINH 12 Keát noái dòch vuï söûa chöõa ñieän noâng thoân Nguồn cung cấp nước ngọt đang bị suy giảm, Hợp tác xã điện Roanoke hiện đại hóa đội xe dịch vụ sửa chữa điện ở sự căng thẳng về nguồn tài nguyên thiên nhiên BÙI THỊ THU HƯỜNG vùng nông thôn và kết nối các khách hàng bằng công nghệ lưới điện này không những chỉ do tăng trưởng kinh tế, dân thông minh, được kết nối internet tốc độ cao. số, và biến đổi khí hậu, mà còn có thể trở nên Toå chöùc noäi dung & xuaát baûnï: 17 Chieán löôïc baûo trì caùp ngaàm trầm trọng hơn do các nhu cầu khác. Sản xuất Cơ sở Mankato đã được trao giải thưởng về quy trình xử lý nước TRUNG TÂM THÔNG TIN ĐIỆN LỰC Các kỹ sư công ty Điện lực Interconexión Eléctrica S.A. E.S.P. ISA đã điện là một nguồn nhu cầu khác đang ngày càng MnGREAT của Chính quyền bang Minnesota (Ảnh: st) (EVNEIC) triển khai một dự án cải thiện nhằm xác định các quy định kỹ thuật cần sử dụng nhiều nước. Ngành điện chiếm 10% cho cáp và các quy trình bảo trì. lượng tiêu thụ nước trên toàn cầu (chỉ đứng sau NHIỀU GIẢI PHÁP Toøa soaïn vaø trò söï: 20 AÛnh höôûng cuûa PV treân maùi nhaø ñeán maùy bieán aùp ngành nông nghiệp), chủ yếu dùng cho các hoạt phaân phoái động của nhà máy điện cũng như sản xuất nhiên Bằng cách tăng số vòng tuần hoàn trong tháp làm Taàng 15, Thaùp A, Toøa nhaø EVN, liệu hóa thạch và nhiên liệu sinh học. Khi các nhà mát, ngành điện đã giúp giảm tiêu thụ nước và cũng Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự thâm nhập hợp lý của Hệ thống Soá 11 Phoá Cöûa Baéc, Quaän Ba Ñình, quang điện trên mái nhà có thể kéo dài tuổi thọ của máy biến áp máy điện mới được xây dựng để đáp ứng nhu đồng nghĩa với việc sử dụng nước hiệu quả hơn. Một Tp. Haø Noäi phân phối. Nhưng nếu sự thâm nhập tăng lên quá một điểm tối ưu, cầu điện ngày càng tăng của người dân, nhu cầu phương pháp khác là xác định các nguồn không ÑT: 04.669.46738 ảnh hưởng có thể sẽ là bất lợi nước cũng tăng lên để sản xuất điện và làm mát. phải là nước ngọt để làm mát. Làm mát là công đoạn chiếm phần lớn lượng nước sử dụng trong nhà máy Fax: 043.7725192 24 6 thieát keá tuabin gioù caùch taân CÁC TÀI NGUYÊN ĐAN XEN điện. Có thể thực hiện bằng cách tái chế và sử dụng Email:thongtindienluc@yahoo.com Giới thiệu 6 tuabin gió cách tân do các công ty của Nhật, Mỹ đã nghiên Ngoài tầm quan trọng của nước đối với sản lại nước thải của nhà máy và/hoặc sử dụng nước thải cứu, chế tạo và thiết kế. xuất điện, điện năng cũng rất quan trọng cho hoặc nước thải công nghiệp đã xử lý từ một nguồn Giaáy pheùp xuaát baûn: 26 Buø coâng suaát phaûn khaùng trong heä thoáng ñieän việc cung cấp nước ngọt cần thiết để cấp điện bên ngoài. Cũng có thể tăng hiệu suất nhà máy điện Các hệ thống lắp đặt điện hiện đại cấp nguồn cho nhiều loại phụ tải cho hệ thống thu thập, vận chuyển, phân phối Soá 249/XB - BC ngaøy 23/5/1985 để sản xuất ra nhiều megaoat hơn trên mỗi gallon phi tuyến, mà ở đó dòng điện sử dụng không có quan hệ tuyến tính với và xử lý nước. Do đó các tài nguyên này đều phụ nước được sử dụng, điều này cũng sẽ giúp tăng thêm điện áp cấp. Điều này gây ra méo dạng sóng dòng điện và điện áp. thuộc vào nhau — và cũng dễ làm tổn thương tính bền vững và lợi nhuận. Taøi khoaûn: – các nguồn tài nguyên khác. Đối với ngành sản 30 Caùc giaûi phaùp keát noái môû roäng heä thoáng giaùm saùt, xuất điện, thiếu nước ngọt có thể thách thức độ Một giải pháp ngày càng hấp dẫn để giảm sử Trung taâm Thoâng tin Ñieän löïc: ñieàu khieån vaø thu thaäp döõ lieäu (SCADA) cho löôùi tin cậy của các hoạt động hiện tại cũng như tính dụng nước ngọt cho nhà máy điện là sử dụng nước 102010000028666 ñieän trung aùp khả thi về vật lý, kinh tế và môi trường của các dự được thu hồi tức là nước thải đô thị đã được xử lý. Ngaân haøng TMCP Coâng thöông Giới thiệu sáng kiến của các kỹ sư Công ty Điện lực Thừa Thiên-Huế án trong tương lai. Ngược lại, việc sử dụng nước Nước thải có độ khả dụng cao là một nguồn gần giúp bảo đảm nâng cao chất lượng dịch vụ cung cấp điện thông qua để sản xuất điện có thể tác động đến nguồn như không có rủi ro. Loại nước này có chất lượng và Vieät Nam - Chi nhaùnh Haø Noäi việc giảm thiểu thời gian gián đoạn cấp điện, nâng cao độ tin cậy nước ngọt, ảnh hưởng đến cả sự sẵn có (lượng nhiệt độ ít thay đổi so với nước bề mặt. Bởi vì nguồn cung cấp điện, nâng cao điều kiện an toàn lao động cho công nhân. nước dưới hạ lưu) và chất lượng (tính chất vật lý nước thứ cấp tương đối ít thay đổi về chất lượng, nên và hóa học) của nguồn nước. quá trình xử lý, thiết kế và vận hành của hệ thống xử Ảnh bìa: Nguồn: www.incoreinsightlytics.com KHCN Điện, số 4.2018 1
  3. BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG lý nước, trở nên dễ dàng hơn. Ngoài ra, nước xả cặn bộ lọc đĩa, quy trình sinh học, vi lọc chìm, hoặc màng QUY TRÌNH HAI GIAI ĐOẠN tháp làm mát có thể đưa trở lại nước thải đô thị, nhờ đó siêu lọc. Công nghệ TurboIFLO (Hình 3) sử dụng một thiết loại bỏ một trong những dòng chất thải cần được xử lý ■ Có những vấn đề đặc biệt cần được giải quyết hay kế ống hút được cấp bằng sáng chế để kết tụ chất rắn tại nhà máy điện. không? Ví dụ, nồng độ amoniac ở một số POTW có thể đi vào cát cực nhỏ độc quyền của họ. Cát cực nhỏ dày SỰ LỰA CHỌN TỐT NHẤT LÀ GÌ? thấp, trong khi chỗ khác lại có thể khá cao. Xử lý bằng clo đặc hoạt động như một chấn lưu để kết tụ, và làm tăng là một lựa chọn, nhưng phân hủy amoniac cần có nồng đáng kể tỷ lệ lắng đọng của chất rắn, giúp tách rất tốt Khi xác định xem việc sử dụng nước được thu hồi có độ clo cao, gây ra rủi ro mới và tăng thêm chi phí. Các hệ chất rắn/kim loại, và phát thải rất ít. Hydrocyclones tách hợp lý với một nhà máy điện hay không, cần phải đặt ra thống sinh học có thể loại bỏ một số quan ngại này mặc bùn ra khỏi cát cực nhỏ, và lặp lại quy trình trong thiết một loạt các câu hỏi về hoàn cảnh, bao gồm: dù có hạn chế là cần phải duy trì lưu lượng dòng chảy tối bị, làm cho hoạt động của thiết bị thêm bền vững bằng ■ Nhà máy có phải đáp ứng yêu cầu pháp lý hoặc thiểu ngay cả khi ngừng máy theo kế hoạch. cách giảm thiểu khối lượng bùn. quy định cụ thể nào không? Điều bắt buộc là quản lý ■ Công ty điện lực có sẵn lòng vận hành hệ thống xử Quy trình lọc đĩa Hydrotech mang lại lợi ích sau: nhà máy phải hiểu tất cả các nghĩa vụ pháp lý và quy lý nước hay không, đặc biệt là nếu nó là hệ thống sinh ■ Lọc trọng lực chi phí thấp định trước khi thực hiện các sửa đổi. Không nên vi phạm học? Nếu không, cần có giải pháp thay thế, chẳng hạn pháp luật. ■ Tiêu thụ ít điện năng như xây nhà máy và thuê đơn vị xử lý nước vận hành Hình 1. Nhỏ nhưng hiệu quả. Hydrotech Discfilter là bộ lọc cơ khí, ■ Chi phí là bao nhiêu? Chi phí của các công nghệ nhà máy, hoặc thuê nhà cung cấp hệ thống vận hành tự làm sạch có diện tích lọc lớn chiếm ít diện tích (Ảnh: st) ■ Phát thải ít có thể rất khác nhau. Ví dụ đầu tư vào lọc đĩa, chỉ tốn từ nhà máy. ■ Lọc liên tục 500.000 đến 1 triệu USD để xử lý một lưu lượng rất lớn. Dựa vào các câu trả lời cho những câu hỏi này và các ■ Thu hồi nước cao Trong khi chi phí siêu lọc có thể đắt gấp 3-4 lần số tiền câu hỏi khác, với sự trợ giúp của nhà cung cấp giải pháp ■ Tỷ lệ rửa ngược thấp (không cần bơm hay sử dụng đó, các khoản tiết kiệm khác như là đưa nước sạch hơn hệ thống chuyên gia có thể xác định được sự kết hợp đập lớn) qua hệ thống hoặc giảm chi phí hóa học cũng có thể tác đúng đắn của các hệ thống sơ cấp và thứ cấp để cấp ■ Tự động rửa ngược và thiết kế dạng tấm phẳng dễ động thuận lợi đến chi phí vòng đời. Chi phí tài nguyên nước có độ tinh khiết ở mức phù hợp với chi phí hợp lý. dàng làm sạch nước ngọt cũng đang tăng ở một số nơi và bắt đầu phản ánh chi phí thực sự của nước. QUY TRÌNH XỬ LÝ GIÀNH CHIẾN THẮNG ■ Chi phí lắp đặt thấp (có thể sử dụng lưu vực hiện Chiến lược xử lý trước là cách tiếp cận được áp dụng có để thiết kế khung hoặc tấm phẳng cho thiết kế bể) ■ Những lợi ích mang lại là gì? Có thể chưa thấy tại thành phố đang phát triển Mankato, bang Minneso- NHÂN RỘNG THÀNH CÔNG lợi ích hữu hình ngay lập tức, nhưng vẫn quan trọng, ta, Mỹ. Thành phố này đã lắp đặt một cơ sở cải tạo nước Veolia cũng đã giúp các khách hàng trong việc thiết mang lại lợi ích về hình ảnh của công ty điện lực với các mới (WRF) để xử lý nước thải ra từ nhà máy xử lý nước kế tùy chỉnh các quy trình sinh học để giải quyết các bên liên quan quan trọng. Việc giảm lượng nước thải thải (WWTP), để cấp nước cho tháp làm mát của một thách thức từ nước thải cụ thể khác cần được xử lý, thứ cấp và giảm áp lực đối với các nguồn tài nguyên nhà máy điện. Ngoài việc cung cấp nước tái sử dụng có chẳng hạn như amoniac. Tại bang New Jersey, Veolia nước vì lợi ích của các cộng đồng địa phương có thể chất lượng cho trung tâm phát điện này, WRF còn phải trang bị cho nhà máy điện West Deptford Energy một là một ví dụ tích cực về trách nhiệm xã hội đối với các Hình 2. Phương tiện lọc hiệu quả. Chất rắn bám vào bên đáp ứng các quy định mới về loại bỏ phốt pho của bang. trong các tấm lọc kiểu đĩa Hydrotech Discfilter. Khi các chất rắn bộ lọc sinh học BIOSTYR và hệ thống lọc Hydrotech công ty điện lực. Thành phố này đã chuyển sang Công ty Veolia cản trở dòng chảy, mực nước tăng lên, kích hoạt quay đĩa và chu Discfilter, cho phép tái sử dụng nước thải từ một nhà ■ Liệu có các công trình xử lý nước thuộc sở hữu trình rửa ngược (Ảnh: st) Water Technologies (Pháp), một chuyên gia toàn cầu máy xử lý nước thải đô thị trong các hoạt động của một công cộng (POTW) ở gần nhà máy để giảm chi phí vận trong việc tối ưu hóa sử dụng nước và xử lý nước thải. nhà máy điện thân thiện với môi trường mới của họ. chuyển nước thải hay không? Một nghiên cứu của Đại Hệ thống này giúp thành phố không phải dùng Veolia cung cấp quy trình xử lý hai giai đoạn bằng học Pittsburgh (bang Pennsylvania, Mỹ) cho thấy rằng nguồn nước bề mặt và nước ngầm tại địa phương để cách kết hợp quy trình ACTIFLO và Hydrotech Discfilter 97% các nhà máy điện đã đề xuất ở Mỹ có thể đáp ứng (hình 1 và 2) của họ. Quy trình ACTIFLO giai đoạn đầu đáp ứng cho các nhu cầu hoạt động của nhà máy điện. nhu cầu làm mát của họ bằng cách sử dụng nước thải tiên là một hệ thống bể lắng nhỏ gọn tỷ số cực cao, Ước tính những thay đổi quy trình này sẽ giúp tiết kiệm được xử lý thứ cấp từ các POTW nằm trong phạm vi 25 kết hợp giữa kết tủa, keo tụ và đóng cặn, sử dụng cát cho thành phố khoảng 680 triệu gallon nước và 1,5 dặm (khoảng 40km). cực nhỏ làm hạt giống cho sự hình thành cụm xốp. triệu USD chi phí nước sạch hàng năm. Để tiết kiệm ■ Mức độ rủi ro từ nước ở khu vực địa phương ra sao? Cát cực nhỏ tạo diện tích bề mặt tăng cường keo tụ nguồn nước tự nhiên và chi phí, thành phố này có thể Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đang tiếp diễn không và các hoạt động như một lớp lót hoặc đối trọng. Giai biến chất thải thành một nguồn tài nguyên. ngừng, rõ ràng là không có nơi nào an toàn - ngay cả ở đoạn đầu tiên này được thiết kế để giúp loại bỏ phốt Các đặc tính nước thải qua cơ sở xử lý Mankato là: vùng Tây Bắc nước Mỹ xưa nay được coi là nhiều nước, pho cho tất cả nhu cầu hiện tại và tương lai của WWTP. ■ Tổng lượng phốt pho
  4. BẢO VỆ VỆMÔI MÔITRƯỜNG TRƯỜNG Trong nhiều thập kỷ nay, phương pháp thổi muội trong các nhà máy điện về cơ bản là nước tái chế đã chứng tỏ là một chiến thắng cho môi trường và cho Công ty West Deptford Energy trong như nhau. Tuy nhiên, các tiến bộ trong công nghệ hiện nay đã mang lại cho người vận việc tiết kiệm đáng kể chi phí oxy hóa hóa học trong hành lò hơi một kỹ thuật cải tiến hơn nhiều. Thay vì vận hành các hệ thống thổi muội khi vẫn làm cho nhà máy điện của họ trở thành một “mù”, một hệ thống thổi muội có mục tiêu – ví dụ như Hệ thống thổi muội phát hiện mô hình sản xuất điện hiệu quả và bền vững. chỗ đóng muội (Sootblower Fouling Detection Sootblower) — giúp loại bỏ việc phỏng Sau khi nhà máy điện hoạt động, West Deptford đoán nhờ xác định chính xác thời điểm và nơi cần phải thổi muội. Energy quyết định bổ sung thêm siêu lọc (UF) để xử lý thêm nước từ Discfilters thải ra. Nước được xử Hình 4. BIOSTYR. Hệ thống lọc khí sinh học lý bằng UF là một nguồn thích hợp cho hệ thống TĂNG CHỈ SỐ IQ BIOSTYR loại bỏ amoniac và phần lớn chất rắn từ nước thải đô thị (Ảnh: st) nước cấp cho lò hơi hiện có của nhà máy, làm giảm sự phụ thuộc vào nguồn nước của thành phố và chi Quy trình BIOSTYR (Hình 4) kết hợp xử lý sinh phí liên quan đến nó. học và lọc trong một hệ thống nhỏ gọn, loại bỏ amoniac và phần lớn chất rắn trong nước thải. Nước thải BIOSTYR sau đó được cấp nhờ trọng Khi nguồn nước ngọt ngày càng khan hiếm và nhu cầu điện tăng lên, ngành điện ngày càng TRONG VIỆC lực vào Discfilters, tạo ra một hệ thống lọc lý tăng cường sử dụng nước được thu hồi như là một tưởng để loại bỏ chất rắn trên 10 micron, do đó nguồn tài nguyên có giá trị cao. tạo ra nhiều nước sạch hơn vốn cần thiết để sử dụng trong hoạt động của nhà máy. Việc sử dụng Biên dịch: Gia Hiếu Theo “Power”, số 3/2017 THỔI MUỘI THIẾT BỊ GIÚP KHẢO SÁT NHANH HIỆN TƯỢNG PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ THÔNG MINH TRONG TRẠM BIẾN ÁP ở nhà máy Hình 1. Bộ thổi muội. Các bộ thổi muội dài có thể co gấp lại Được thiết kế riêng để khảo sát trực tuyến nhanh, không can cảm biến và, ngoài chức năng UHF chính, thiết bị này cũng có nhiệt điện than được như kiểu trên ảnh có trong bộ quá nhiệt và gia nhiệt lại của lò hơi (Ảnh: st) thiệp hiện tượng phóng điện thể được sử dụng để thực hiện cục bộ (PD) trong các trạm biến các phép đo phóng điện cục bộ Dù chỉ cung cấp khoảng 30% tổng sản trong các hoạt động bảo trì. Tại một số nơi, muội sẽ bám áp MV và HV, thiết bị phát hiện tần số radio. lượng điện ở Mỹ trong năm 2016, nhưng các trên ống bên trong lò hơi, làm giảm tính năng của lò hơi. phóng điện cục bộ UHF mới này Hoạt động băng thông cao ở nhà máy nhiệt điện than lại chiếm khoảng Sự tích tụ này, còn được gọi là bám muội, cần phải được của Tập đoàn Megger (Vương dải UHF, kết hợp với các thiết bị làm sạch định kỳ qua một quá trình gọi là thổi muội. Công nhân sử dụng thiết bị phát hiện phóng 68% lượng phát thải carbon dioxide. Đồng quốc Anh) đo hoạt động PD ở hiển thị mẫu hình phóng điện cục điện cục bộ UHF của Megger (Ảnh: st) thời, nhà máy nhiệt điện than lại nằm trong VIỆC THỔI MUỘI HIỆN NAY các tần số cao hơn so với tần số bộ phân giải theo pha (PRPD) cho số các nhà máy có chi phí xây dựng và bảo trì của các nhiễu thường gặp. phép thiết bị đo mới này phân điện dung (TEV) để thực hiện các Trong một lò hơi nhà máy điện điển hình, nhiên liệu tốn kém nhất. Do đó, nhà máy điện đốt than Thiết bị này cung cấp các kết biệt giữa các loại lỗi khác nhau. phép đo trên cáp và thiết bị đóng được đốt cháy trong lò, tạo ra khí nóng, làm nóng nước đang được theo dõi chặt chẽ và luôn chịu quả đo chính xác và đáng tin cậy Đây là một lợi thế quan trọng cắt MV là các bổ sung tùy chọn. trong các ống sinh hơi. Trong trường hợp nhiên liệu là áp lực giảm phát thải, tăng sản lượng điện cho một dải rộng các tài sản, bao vì nó giúp có thể dễ dàng phân Một cảm biến ghép nối UHF PD than, khói thải thường chứa một lượng đáng kể chất và vận hành hiệu quả hơn, đồng thời giảm cũng có thể được cung cấp, do cuốn theo. Phần bụi này bám dần trên ống lò hơi và tích gồm các đầu nối cáp, các chống biệt các phóng điện vầng quang chi phí vốn. Không cần phải nói, vận hành đó có thể sử dụng thiết bị đo này tụ theo thời gian. Việc tích tụ này ảnh hưởng bất lợi đến sét, các máy biến điện áp và các và phóng điện bề mặt với các hiệu quả các thiết bị nhà máy đóng một vai để thực hiện các phép đo chi tiết lò hơi theo nhiều cách, chẳng hạn như: dao cách ly. sự kiện phóng điện cục bộ nguy trò quan trọng trong việc đạt được những hiểm bên trong vốn cần phải điều và chính xác trên các thành phần mục tiêu này cũng như các mục tiêu khác. Và • Giảm hiệu quả truyền nhiệt để sinh hơi. Thiết bị cầm tay nhỏ gọn này có màn hình cảm ứng màu lớn tra thêm ngay lập tức. HV, ví dụ như các đầu nối cáp. đối với nhà máy nhiệt điện than, điều này có • Tăng nguy cơ tắc nghẽn lò hơi. để dễ vận hành và có kênh kép Thiết bị phát hiện phóng điện Ngoài ra cảm biến này cũng phù nghĩa là luôn phải giữ lò hơi trong tình trạng • Góp phần làm tăng phát thải NOX, SO2 và các phát giúp so sánh trực tiếp các kết cục bộ UHF mới của Megger hợp với các hệ thống có điện áp tốt nhất và phải hoạt động hết công suất. thải độc hại khác. quả thu được từ hai loại cảm biến được cung cấp kèm theo ăng- danh định tới 500kV. Lò hơi sạch là một trong những chìa khóa Để giải quyết những vấn đề này, người vận hành lò UHF hoặc từ hai pha. Thiết bị này ten lưỡng cực để khảo sát UHF. Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường để đạt được hiệu suất cao nhất. Kết quả là, hơi sử dụng các bộ thổi muội được lắp đặt gần các vị tương thích với một dải rộng các Các cảm biến cảm ứng (HFCT) và Theo “Electricaldigest”, số 2/2018 các lò hơi thường thu hút rất nhiều sự chú ý trí có vấn đề (Hình 1). Khi thổi muội, các vòi xoay được 4 KHCN Điện, số 4.2018 5
  5. BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG luồn theo chiều ngang qua vách lò hơi và đưa SO SÁNH SFD VỚI PHƯƠNG PHÁP nhà máy. Ngược lại, hệ thống SFD lại phát hiện được sự tích tụ vào trong lò hơi để loại bỏ các chất tích tụ. Các TRUYỀN THỐNG muội này, và ngay lập tức điều chỉnh tốc độ làm sạch thông vòi này phun hơi nước, nước, hoặc không khí Cần xem xét các lò hơi có và các lò hơi không qua logic điều khiển hoặc thông qua thông tin đầu vào thủ áp suất cao để thổi muội than khỏi các ống hơi có Hệ thống SFD phản ứng ra sao với các khu công từ người điều khiển. Ngoài ra, nếu hệ thống điều khiển (Hình 2). Kết quả là, quá trình này làm tăng chi vực bám muội ít và bám muội nhiều dọc theo được đặt đúng chỗ, vòi thổi muội có thể nhắm đến đúng vị trí phí, chi phí liên quan đến việc làm sạch cũng tuyến của các vòi phun cụ thể. đóng muội cụ thể và tập trung vào việc làm sạch những phần như điện năng cần thiết để chạy máy nén và đó một cách thích hợp. Những cải tiến này giúp trực tiếp gia Bám muội ít tới không bám muội. Một hệ máy bơm. Nếu có thể giảm dù chỉ một phần tăng hiệu quả của quá trình sinh hơi quá nhiệt, cung cấp nhiều thống thổi muội truyền thống, không được nhỏ trong lượng hơi tổng tiêu thụ cho các hoạt điện hơn cho toàn bộ nhà máy. quản lý liên tục hoạt động ở cùng công suất, bất động thổi muội cũng có thể giúp tiết kiệm kể mức độ bám muội là bao nhiêu. Tuy nhiên, hệ CÁC LỢI ÍCH CỦA SFD đáng kể chi phí. thống sử dụng công nghệ SFD xác nhận rằng Loại bỏ việc phỏng đoán thổi muội sẽ tạo ra lợi tức đầu tư Mặc dù các chi phí này chắc chắn sẽ cộng không có tích tụ muội đáng kể nào dọc theo nhanh chóng. Còn tiết kiệm được hơn nữa do tiết kiệm được dồn lại, nhưng mối quan tâm thực sự lại là thời tuyến làm việc của bộ thổi muội cụ thể này. Khi hơi nước; không phải ngừng lò máy; cải thiện hệ số nhiệt; đốt gian ngừng lò hơi và hư hại thiết bị. Nhiều nhà Hình 2. Làm sạch bằng hơi nước. Hơi nước được dẫn qua vòi thổi đó, thông tin quan trọng này thông báo cho bộ lò sạch hơn và hiệu quả hơn, v.v. Từ đó, nhà máy điện có thể máy điện đốt than hoạt động mà không quản muội xoay tròn được đưa vào và rút ra từ từ khỏi lò hơi. Hơi nước thổi điều khiển tự động (hoặc cho người vận hành bay muội bám vào ống và làm sạch ống (Ảnh: st) thu được lợi tức đầu tư từ hệ thống SFD trong khoảng sáu lý được việc thổi muội. Bởi vì không có dấu hiệu nhà máy) để giảm công suất thổi muội. Kết cục tháng đến một năm. theo thời gian thực về thời gian hoặc vị trí bám được kéo dài. Và điều hay nhất là chính lò hơi cũng đang cung là hệ thống này sẽ giúp tiết kiệm ngay lập tức muội, nên lịch trình thổi muội cho từng lò hơi Một lợi ích khác là khả năng theo dõi tình trạng của chính cấp thông tin về tình trạng của lò. nhờ sử dụng ít hơi nước hơn, và giảm thiểu xói riêng lẻ được xác định bằng các quy trình vận hệ thống thổi muội. Dữ liệu này có thể cung cấp phản hồi mòn ống dài hạn do không thổi muội một cách hành thông thường tức là làm sạch định kỳ THỔI MUỘI CÓ MỤC TIÊU ngay lập tức và trả lời được các câu hỏi như: không cần thiết lên các ống đã sạch. hoặc trong một số trường hợp, theo dự đoán Thổi muội có mục tiêu giúp loại bỏ phỏng đoán bằng cách • Tình trạng của động cơ và hộp số bộ thổi muội ra sao? Bám muội đáng kể. Kịch bản ống bị bám tốt nhất. Làm sạch muội theo cách này cuối xác định chính xác khi nào và nơi nào cần phải thổi muội. Hơn • Van đĩa (Hình 3) có bị hở hoặc rò rỉ không? muội đáng kể mà lại không có khả năng hiển cùng vẫn có thể hoàn thành công việc, nhưng nữa, công nghệ này có thể xác định được mức độ đóng muội. • Đường ray có bị hư không? thị do Hệ thống SFD cung cấp. Ít có khả năng nhiều khi là không cần thiết, có thể tác động Được trang bị những thông tin như vậy, nên các hoạt động thổi là quy trình thổi muội “mù” truyền thống sẽ cho • Vòi thổi muội có bị cong không? bất lợi đến hoạt động và có thể rút ngắn tuổi muội có thể làm sạch triệt để khu vực bị đóng bụi nặng, lướt qua vòi phun vận hành đủ thường xuyên - hoặc ở • Bộ thổi muội có bị kẹt trong lò hơi không? thọ của các ống lò hơi. những ống chỉ cần làm sạch nhanh và tránh được các khu vực các vị trí cần thiết – để làm sạch hiệu quả các • Vỏ bộ muội có bị hư hại không? Một số vấn đề liên quan tới phương pháp không cần phải quan tâm. ống bị đóng muội. Nếu không có SFD, người • Có rò rỉ hơi trên hoặc gần bộ thổi muội không? thổi muội truyền thống là: Hệ thống phát hiện đóng muội để thổi muội (Sootblower vận hành không thể biết được nơi này bị bám • Giao phó việc thổi muội theo phán đoán Fouling Detection - SFD) do Công ty Integrated Test and Mea- Ngoài ra, hiệu suất lò hơi kém không phải lúc nào cũng liên muội cao hơn, làm giảm hiệu quả sinh hơi của của cá nhân người vận hành làm cho các mô surement (ITM) có trụ sở tại thành phố Milford, bang Ohio (Mỹ) quan đến việc tích tụ muội. Khả năng hiển thị của SFD có thể hình làm sạch không nhất quán và cần có sự phát triển, đo độ bám muội dọc theo tuyến làm việc của bộ thổi giúp loại bỏ ngay lập tức nghi vấn bám muội, giúp việc bảo trì can thiệp liên tục của người vận hành. muội. Hệ thống này có hai mục đích chính: tập trung vào các khu vực khác, nên không lãng phí thời gian cho • Giúp biết được nơi nào xảy ra hiện tượng đóng muội để tối việc thổi muội không cần thiết khi mà vấn đề nằm ở chỗ khác. • Chờ cho tới khi lò hơi có dấu hiệu gặp vấn đề mới xử lý có thể khiến lò hơi phải ngừng ưu hóa việc thổi muội. PHÁT HUY LỢI THẾ CỦA CÔNG NGHỆ hoạt động trong thời gian dài. • Cung cấp dữ liệu theo thời gian thực cho các hệ thống điều Các hoạt động thổi muội truyền thống không thực hiện • Xử lý toàn bộ lò hơi để lộ ra các chỗ ống khiển, giúp làm sạch có mục tiêu. được nhất quán: Làm sạch không đủ, làm sạch quá mức, làm sạch một cách không cần thiết, làm mòn ống, Khi đưa vòi thổi muội vào trong lò hơi, thiết bị đo trên bộ thổi sạch không cần thiết, lãng phí hơi nước và ngừng lò máy gây tốn gây rò rỉ, dẫn đến ngừng lò và bảo trì tràn lan. muội cung cấp phản hồi để xác định hiện trạng vị trí và mức độ tích kém. Giống như các ngành công nghiệp khác, các nhà máy điện Ngày nay, công nghệ đang loại bỏ dần việc tụ. Nhờ đó sẽ chỉ phải thổi muội cho những khu vực cần làm sạch. đốt than sẽ được hưởng lợi nhờ sử dụng công nghệ mới nhất. lên kế hoạch theo cách phỏng đoán, lên kế Hệ thống SFD giao diện trực tiếp với hệ thống điều khiển phân Được thúc đẩy nhờ các công cụ như hệ thống SFD, việc thổi hoạch quá mức, và sự thiếu hiệu quả chung của tán của nhà máy và được lắp đặt mà không cần phải cho dừng lò muội thông minh cung cấp thông tin và khả năng hiển thị để việc làm sạch ống lò hơi. Bây giờ có thể xác định hơi. Trong khi bộ thổi muội đang hoạt động, thì các cảm biến vẫn loại bỏ việc làm mò, cho phép xử lý muội bám một cách chính chính xác khi nào và chỗ nào cần thực hiện thổi liên tục theo dõi tình trạng đóng muội. Khi muội tích tụ, các cảm xác và đầy đủ hơn. Kết quả là giúp tăng hiệu suất chung của muội, và hoạt động đó nên được thực hiện ở biến truyền đạt mức độ và vị trí đóng muội cho hệ thống máy chủ. nhà máy trong quá trình sinh hơi quá nhiệt của lò hơi, đồng thời Hình 2. Thông tin bên trong. Lợi ích của Hệ thống mức độ nào. Cho nên sẽ không còn có thời gian Các thuật toán phần mềm tiên tiến trong hệ thống SFD phân tích SFD mở rộng sang việc theo dõi các bộ phận của bộ thổi giảm thiểu rủi ro xói mòn các ống dẫn và tắc nghẽn lò hơi. ngừng lò máy không cần thiết, sử dụng ít hơi dữ liệu và báo động nhân viên của nhà máy khi nào và vị trí tích tụ muội. Ví dụ như hệ thống có thể phát hiện khi nào van Biên dịch: Hồ Văn Minh nước hơn, làm sạch nhanh hơn, và tuổi thọ ống muội đạt đến mức độ đáng kể. đĩa, như thể hiện trong ảnh, bị hở hoặc rò rỉ (Ảnh: st) Theo “Power”, số 12/2017 6 KHCN Điện, số 4.2018 7
  6. BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG ĐẠT ĐƯỢC SỰ PHÙ HỢP Phù hợp về phát thải thông qua HẠN CHẾ LƯU LƯỢNG GIÓ áp dụng kỹ thuật đốt tiên tiến, đầu Khi thiết kế hệ thống đốt theo nhiều giai đoạn, hạn tư ở mức tối thiểu và không ảnh chế đầu tiên phải được xem xét là những hạn chế của trạm hút gió hiện có. Phân bố lại không khí theo chiều hưởng tới sự linh hoạt và hiệu suất. VỀ PHÁT THẢI thẳng đứng trong toàn bộ lò hơi có thể tạo ra sụt áp thêm bên trong hệ thống mà quạt khói (ID) không thể vượt qua (đặc biệt là độ sụt áp cao cần thiết để đạt được sự xâm nhập từ hệ thống không khí quá lửa). Cũng vậy, quạt khói (ID) có thể không có khả năng xử lý lượng gia Các lò hơi đốt nhiên liệu hóa thạch truyền thống phí đáp ứng yêu cầu về NOX nhiều hơn gấp 10 lần so với hóa cacbon còn lại và nhờ đó bảo toàn hiệu quả đốt, tăng mức oxy đo tại đầu ra của lò hơi. Tác động của các trên khắp thế giới hiện đang phải chịu những áp lực chi phí vốn và chi phí vận hành của các biện pháp thứ tuy nhiên mức độ bảo toàn này còn tùy thuộc vào chất hạn chế này có thể rất nhiều và nghiêm trọng. hạn chế phát thải ngày càng ngặt nghèo hơn, mặc dù cấp. lượng thiết kế. Để giảm tỉ lệ hóa học tại vòi đốt cần phải lắp đặt hệ đa số các lò hơi này đã được chế tạo vào thời kỳ mà yêu Có thể kết hợp những biện pháp sơ cấp và thứ cấp thống không khí quá lửa (OFA) giúp duy trì hiệu quả Khi cân nhắc quá trình cháy của khí, NOX đóng vai cầu kiểm soát những phát thải này chưa được đặt ra để đạt được các yêu cầu phát thải ngặt nghèo nhất. Ví đốt. Điều này làm tăng độ sụt áp ở hệ thống cấp không trò đáng kể nhất. Điều này xảy ra khi các phân tử nitơ trong thiết kế. Sự kết hợp giữa thay đổi ý tưởng thiết kế dụ, hệ thống đốt NOX thấp có thể sử dụng nối tiếp với khí thứ cấp bởi vì OFA có nhiều khả năng đòi hỏi vận trong không khí đốt bị phá vỡ, tạo ra các gốc để phản ban đầu của hệ thống đốt và sự lão hóa các hệ thống hệ thống khử chọn lọc không xúc (SNCR). Để kết hợp tốc cao hơn nhiều so với vòi đốt bình thường, nếu như ứng với oxy sẵn có. Do vậy có thể kiểm soát tốc độ tạo liên quan của nhà máy, tạo ra những thách thức có một thành công, cần thiết kế sao cho hai hệ thống không phải thâm nhập vào trong toàn bộ lò đốt. Áp lực bổ thành năng lượng sẵn có để phá vỡ các phân tử nitơ không hai khi cải tạo các lò hơi nhằm cắt giảm phát thải tranh giành nhau. Cố gắng để hệ thống đốt NOX thấp sung này đòi hỏi phải được xử lý bằng quạt gió đẩy trong không khí, nên nhiệt độ cháy trở thành tham số để được phép tiếp tục vận hành. phát thải ra ít NOX nhất có thể tạo ra các nồng độ CO ở (FD), trừ khi lắp thêm quạt tăng áp với chi phí đáng kể. cơ bản để kiểm soát trong trường hợp không có nitơ Cần phải cân nhắc thận trọng công suất và tính cấp SNCR, làm hạn chế hiệu quả của chất phản ứng. Do liên kết trong nhiên liệu. Như vậy, hệ thống đốt phải Ngoài ra, trong trường hợp vòi đốt sử dụng tỉ lệ hóa năng của mỗi hệ thống trong nhà máy nhằm đảm bảo vậy hai hệ thống này phải được thiết kế để bổ sung cho được thiết kế sao cho nhiệt tỏa ra được phân phối đều học giảm thấp tại vòi đốt, lưu lượng gió thứ cấp được hệ thống đốt sau khi cải tạo không đặt ra những hạn nhau, sao cho sử dụng ít nhất chất phản ứng. trong toàn bộ lò, như có thể thấy trên Hình 1. giảm xuống. Ngược lại, tỉ số không khí sơ cấp trên nhiên chế mới trong vận hành lò hơi. Ví dụ phải thiết kế vòi Các biện pháp sơ cấp để kiểm soát NOX và CO bao NOX nhanh xảy ra sớm trong quá trình cháy. Oxy liệu, và kéo theo dòng không khí sơ cấp phải được duy đốt mới sao cho có đủ lưu lượng gió qua van điều tiết gồm phân chia không khí đốt theo nhiều giai đoạn, hóa từng phần các hyđro cacbon dẫn đến các gốc trì giúp chuyển an toàn khối lượng nhiên liệu yêu cầu thứ cấp và với tốc độ phù hợp sao cho duy trì cân bằng bằng cách giảm không khí sẵn có để đốt tại vòi đốt, đưa có hoạt tính cao, phản ứng với nitơ trong khí quyển. để đạt được đầy tải. Do vậy, nhằm duy trì tỉ lệ không khí động lượng và tỉ lệ hóa học trong ngọn lửa. khí thải vào để giảm nhiệt độ đốt đỉnh và kiểm soát nhiệt Các hợp chất gốc nitơ này sau đó phản ứng với đốt trên không khí sơ cấp/động lượng của nhiên liệu Cần phải phân tích chi tiết từng tổ máy riêng lẻ để độ đỉnh trong buồng đốt. Để hiểu được tầm quan trọng bên trong ngọn lửa, gió thứ cấp trong van điều chỉnh oxy theo cách tương tự như NOX nhiên liệu. Hướng xem xét thiết kế nguyên thủy và những hạn chế nảy của các các tham số này phải hiểu được các cơ chế tạo cần có vận tốc cao hơn, để bù cho dòng không khí có này nói chung chỉ được cân nhắc ở những phát thải sinh do xuống cấp nhà máy liên quan đến lão hóa. Nếu thành NOX hoạt động ra sao trong buồng đốt. khối lượng giảm thấp. Nhu cầu áp lực bổ sung này phải NOX rất thấp (dưới 0,03 pound NOX/MMBtu) ở các vòi không hoàn thành phân tích chi tiết và tích hợp các yếu được xử lý bằng quạt gió đẩy, trừ khi lắp thêm quạt TẠO THÀNH NOX đốt khí. tố này vào thiết kế cải tạo cắt giảm phát thải có thể dẫn tăng áp với chi phí đáng kể. đến những sự cố nghiêm trọng, ví dụ vách ống lò hơi và Oxit nitơ được tạo thành qua ba cơ chế độc lập với nhau: NOX nhiên liệu, NOX nhiệt và NOX nhanh. Trong trường hợp dự án mới đây của RJM, một tổ các dàn ống treo bị phá hủy do ngọn lửa dài ra, tốc độ Trong nhà máy điện đốt than, đa số NOX được tạo máy công suất 200MW đã được thiết kế cho hệ thống tăng giảm công suất bị hạn chế do nhiệt độ hơi không ra từ nitơ tích trữ trong nhiên liệu. Nitơ thoát ra trong đốt dòng chảy rối (không kiểm soát phát thải), và đã đúng chế độ, một lượng lớn nhiên liệu không cháy kiệt quá trình mất chất bốc. Khi các gốc nitơ này được nhả hoạt động với mức dư oxy là 2,5% khi đầy tải. Dựa trên ra khỏi lò bên dưới, hoặc, trong những trường hợp cực ra trong buồng đốt, chúng sẽ phản ứng với các nguyên hiệu suất tổ máy là 34% và quy định kỹ thuật tiêu chuẩn đoan nhất, quá trình đốt không ổn định và mất an toàn tiềm ẩn. tử oxy sẵn có để tạo ra NOX. Tuy nhiên nếu không có về nhiên liệu, tổ máy này sẽ yêu cầu khoảng 430.000ft3/ sẵn oxy, các gốc nitơ này buộc phải trở về trạng thái phút (khoảng 12.000m3/phút) không khí đốt. Giả thiết CẮT GIẢM PHÁT THẢI TỪ QUÁ TRÌNH ĐỐT tổ máy có hai quạt gió đẩy thì lưu lượng gió của mỗi hai nguyên tử (N2), có thể nhả ra ngoài khí quyển một Có thể quản lý phát thải NOX và CO thông qua kiểm cách an toàn. Do vậy có thể kiểm soát sự tạo thành NOX quạt sẽ là 215.000ft3/phút (khoảng 6.000m3/phút). soát tốt các điều kiện đốt bên trong lò; không như bụi bằng cách hạn chế oxy có sẵn khi chất bốc đang phản Phân tích này giả định quạt gió đẩy đang vận hành tro và SO2, đòi hỏi phải xử lý khí thải sau khi đốt, ví dụ ứng hóa học. Đây là lý do vì sao không khí được đưa theo thiết kế và chưa hề bị hư hại. như bộ lọc tĩnh điện hoặc thiết bị khử lưu huỳnh. Các hệ theo nhiều giai đoạn vào các hệ thống đốt than NOX Một vòi đốt điển hình có thể yêu cầu độ giảm áp thống kiểm soát phát thải trong quá trình đốt được gọi thấp nhằm giảm oxy sẵn có trong hai giai đoạn đầu của 5’’ wg (khoảng 1,24kPa) để duy trì động lực học thiết là các biện pháp sơ cấp, còn trạm xử lý khí thải được gọi quá trình cháy. Sau đó không khí quá lửa (OFA) được sử kế của ngọn lửa, cộng với trở lực hệ thống qua công Hình 1. Phân phối ngọn lửa. Ngọn lửa do RJM thiết kế được là “các biện pháp thứ cấp”. Cắt giảm NOX thông qua các dụng để bù lại lượng thiếu theo tỉ lệ hóa học bằng cách phân phối trong toàn bộ lò để giảm nhiệt độ đỉnh của ngọn lửa trình đường ống cấp gió thứ cấp giả định, kết hợp với biện pháp sơ cấp, nếu thực hiện tốt, có thể cắt giảm chi bơm lượng lớn oxy sau giai đoạn nhả chất bốc, để oxy (Ảnh: st) các bộ gia nhiệt không khí và các bề mặt điều khiển, 8 KHCN Điện, số 4.2018 9
  7. BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Đường cong của quạt gió đẩy (FD) tổ máy 200MW Giả định rằng hiệu suất tổ máy không thay đổi, quá trình đốt lan tới các đường đối lưu của lò hơi (Hình cấp của RJM cho thấy quá trình đốt được giới hạn ở bên lượng nhiên liệu cần thiết khi đầy tải vẫn giữ nguyên và 4). Nhiệt tỏa ra tại các dàn ống treo quá nhiệt nâng dưới mũi lò đốt và phần lớn nhiệt tỏa ra ở vách trước. Điểm làm việc Áp lực tĩnh của quạt do vậy lưu lượng gió yêu cầu với lượng dư oxy là 2,5% nhiệt độ đỉnh bộ quá nhiệt lên cao hơn khoảng 75o so Thông qua thiết kế vòi đốt thông minh và sử dụng Trở lực hệ thống trước OFA khi đầy tải vẫn giữ nguyên là 215.000 ft3/phút (khoảng với thiết kế; gây sự cố ống lò liên tiếp, làm giảm đáng kể các kỹ thuật tính toán động lực học thủy khí (CFD) tiên Trở lực hệ thống sau OFA 6.000m3/phút). Tham khảo đường cong tính năng của độ sẵn sàng của nhà máy trên một thị trường yêu cầu tiến, RJM đã có thể thiết kế giải pháp theo yêu cầu của quạt gió trên Hình 2, chúng ta thấy rằng áp lực yêu cầu hệ số phụ tải phải cao. Áp lực tĩnh của quạt (inch wg) khách hàng, khôi phục lại cấu trúc ngọn lửa và cải thiện để đạt được tốc độ dòng chảy này (điểm 2) bây giờ cao Hạn chế trong việc kiểm soát nhiệt độ bộ quá nhiệt hiệu quả đốt trong phạm vi các giới hạn của trạm hút hơn giới hạn áp suất của quạt đối với tốc độ dòng chảy cũng hạn chế khả năng tổ máy phản ứng nhanh với hiện có (Hình 5). Cân bằng lại đường cong nhiệt của lò này và do vậy quạt không có khả năng đáp ứng yêu cầu những thay đổi về nhu cầu phụ tải, bởi vì những điều đốt đưa nhiệt độ quá nhiệt trở về mức thiết kế và chấm vận hành, và do vậy tốc độ dòng chảy bị giảm xuống kiện quá độ này sẽ dẫn đến cấu trúc ngọn lửa bị hư dứt hiện tượng sự cố ống lò hơi. Ngoài ra RJM đã giúp còn xấp xỉ 205.000ft3/phút (khoảng 5.800m3/phút). Lưu hại hơn nữa. Thiếu một động lực học ngọn lửa mạnh, giảm 45% NOX thông qua các biện pháp sơ cấp, nâng lượng gió vào lò hơi giảm 4%, và như vậy sẽ hạn chế trán mồi cháy và hỗn hợp nhiên liệu/không khí bị ảnh cao hiệu suất cháy thông qua giảm chỉ số hạn chế oxy lượng dư oxy khi đầy tải xuống còn 1,7%; không đảm hưởng khi tỉ số động lượng bị thay đổi, ví dụ như trong (LOI) 1% và tăng độ linh hoạt khi mà cấu trúc ngọn lửa bảo đủ để duy trì cháy kiệt. quá trình tăng tải khi mà vận tốc của không khí và nhiên được ổn định ngay cả khi tăng giảm tải mạnh. Lưu lượng (OFM) liệu có thể thay đổi độc lập với nhau; do vậy càng khiến VAI TRÒ CỦA GIÓ THỨ CẤP TRONG ĐỘNG KẾT LUẬN Hình 2. Đường cong tính năng quạt FD đối với tổ máy LỰC HỌC NGỌN LỬA cho các hạn chế của hệ thống đốt càng tệ hại hơn. 200MWe (Ảnh minh họa) Điều khiển cháy trong các lò hơi truyền thống là tối Hạn chế về áp lực và lưu lượng không chỉ ảnh hưởng Công trình lắp đặt nguyên thủy năm 2008 cho thấy quan trọng đối với duy trì hiệu suất đốt, tính năng phát tới sự thâm nhập của OFA vào trong toàn bộ dòng khí quá trình đốt trong phần đối lưu và công trình nâng thải và an toàn lò hơi. Nếu không cân nhắc đủ tất cả các thải như thể hiện trên Hình 3d mà còn ảnh hưởng tới tham số có thể ảnh hưởng tới và có thể bị ảnh hưởng động lực học của ngọn lửa vòi đốt. Như đã nói ở trên, bởi hệ thống đốt, thì tất cả các tham số tính năng này cân bằng động lượng trong ngọn lửa là thiết yếu để duy sẽ bị đe dọa. Cũng vậy, kiểm soát quá trình đốt tiên tiến trì sự ổn định, kết cấu ngọn lửa và tính năng phát thải. có thể cắt giảm phát thải với chi phí giảm thấp đáng kể Nếu động lực học ngọn lửa đúng, quá trình đốt xảy ra so với các quá trình xử lý khí thải tốn kém hơn. bên trong chiều sâu của lò hơi và giữ ngọn lửa nhìn thấy Cân nhắc quan trọng trong thiết kế hệ thống đốt được bên trong buồng đốt, hoặc bên dưới mũi lò đốt, theo nhiều giai đoạn là có được áp lực và lưu lượng từ Hình 3. Những biến động về động lực học ngọn lửa vòi đốt như thể hiện trên Hình 3a và 3c. Động lượng gió thứ cấp thiết bị hiện có. Cải tạo thiết bị vòi đốt và áp lực bổ sung (Ảnh minh họa) yếu hơn dẫn đến giảm lưu lượng hoặc vận tốc sẽ tạo ra cần thiết để các dòng phun OFA xâm nhập vào khí thải tạo ra một trở lực tổng của hệ thống là 25’’ wg (khoảng ngọn lửa dài hơn, mảnh hơn, bởi vì thành phần hướng có thể nhanh chóng nâng áp lực cần thiết vượt quá khả 6,2kPa) ở tải toàn phần. Điều này thể hiện bằng điểm 1 trục của tỉ lệ động lượng các vòi đốt, được đóng góp chủ năng của các quạt gió hiện có. trên hình 2. yếu là gió sơ cấp, sẽ chiếm ưu thế; như thể hiện trên Hình Công trình lắp đặt năm 2008 Sau khi RJM nâng cấp Cũng như yêu cầu đối với các dòng phun OFA xâm Dựa trên các kích thước điển hình của lò đốt đối với 3b. Biên dạng nhiệt của các lò đốt cũ hơn này, mà theo Hình 4. Động lực học ngọn lửa (Ảnh minh họa) nhập, áp suất và lưu lượng phải được duy trì tại vòi đốt thiết kế nguyên thủy là dành cho các vòi đốt dòng chảy để đảm bảo duy trì cấu trúc ngọn lửa tại mọi thời điểm. tổ máy cỡ này, ước tính cần có áp lực chênh lệch đường rối, lại tập trung vào tỏa nhiệt lớn gần vách trước của lò Đây là vấn để cực kỳ khó trong các điều kiện quá độ khi ống OFA tới lò để tạo ra các dòng phun OFA với tốc độ đốt. Các ngọn lửa dài hơn, mảnh hơn lại đẩy hiện tượng mà lưu lượng gió và nhiên liệu có thể biến động độc đủ để xâm nhập vào dòng khí thải và đạt được mức tỏa nhiệt lên vách sau của lò hơi và cuối cùng đưa ngọn lập với nhau. Nếu không duy trì được cấu trúc ngọn lửa, trộn lẫn khí thải/không khí yêu cầu. Độ lớn của áp lực lửa ra khỏi buồng đốt và đi lên, vào dàn ống treo, như thể ngọn lửa có thể dài ra và quá trình đốt có kể lan tới cần thiết này có thể bị ảnh hưởng bởi chiều sâu của hiện trên Hình 3d. Nhiệt độ tăng cao tại các dàn ống treo, phần đối lưu, gây thiệt hại không thể sửa chữa được buồng đốt, tiết diện bên trong của lò đốt và vận tốc sau tác động lên vách ống lò nhanh chóng làm xuống cấp cho các bề mặt truyền nhiệt. đó của dòng khí thải và khả năng tiếp cận để lắp đặt các vách ống lò bên trong của buồng đốt. các cổng OFA trên nhiều vách của lò hơi. Trường hợp RJM International đã chứng minh thông qua nhiều chỉ có thể tiếp cận từ vách lò phía trước, nhu cầu về vận TRỞ VỀ TƯƠNG LAI dự án thành công rằng có thể thiết kế các hệ thống đốt tốc (và do đó áp lực) có thể cao hơn nhiều. Động lượng gió thứ cấp yếu chính là trường hợp có khả năng đáp ứng các yêu cầu thách thức nhất về Do vậy việc bổ sung OFA làm dịch chuyển đường mà Công ty RJM International (Vương quốc Anh) đã tính năng, trong một số điều kiện thách thức nhất. Điều cong trở lực từ vị trí màu da cam sang vị trí màu vàng giải quyết trong một dự án tại châu Âu. Ở đây, một hệ quan trọng nhất để thành công là phân tích chi tiết, như thể hiện trên Hình 2. Đó là vì khi sửa đổi diện tích thống đốt NOX thấp đã được lắp đặt, với công suất quạt toàn diện nhà máy và thiết kế thông minh để giảm nhẹ dòng chảy vào lò hơi và vận tốc gió gia tăng yêu cầu để gió hạn chế và không gian chỉ đủ cho một dàn các cổng các hạn chế đó. đạt được tốc độ dòng chảy qua hệ thống, cần có áp lực OFA trên vách lò trước. Do không tính được tác động Hình 5. 48 vòi đốt RJM đã được lắp đặt để giảm nhẹ các vấn Biên dịch: Chu Hải Yến cao hơn tương ứng để đạt được tốc độ dòng chảy đã cho. này lên động lực học ngọn lửa, kết quả là ngọn lửa dài, đề kiểm soát nhiệt độ quá nhiệt (Ảnh: st) Theo “PE”, số 6/2018 10 KHCN Điện, số 4.2018 11
  8. GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KẾT NỐI DỊCH VỤ Sau khi thí điểm thành công, REC đã lắp đặt các nền tảng định tuyến COR Series của Cradlepoint trên toàn bộ xe dịch vụ để tăng độ khả dụng của hệ thống giúp nhân viên có thể kết nối mọi lúc và ở mọi nơi. Giải pháp SỬA CHỮA nối mạng nhỏ gọn, chắc chắn và đáng tin cậy này được thiết kế cho các hệ thống trên xe và kết nối thực hiện nhiệm vụ quan trọng. ĐƯỢC KẾT NỐI ĐIỆN NÔNG THÔN Hiện nay REC đã có 28 hệ thống được lắp đặt trên các xe dịch vụ của hợp tác xã, trang bị cho toàn bộ nhân viên đường dây. REC cũng cung cấp cho nhân viên đường dây các máy tính bảng Microsoft Surface Pro mới để họ có thể vào mạng và truy cập email và các phiếu dịch vụ của họ. Nếu một chủ sở hữu thành viên khiếu nại hoặc thắc mắc, nhân viên đường dây có thể Nhân viên của Roanoke sử dụng máy tính bảng để kết nối hệ thống (Ảnh: st) đăng nhập vào phần mềm thanh toán và nghiên cứu chi tiết về tài khoản này. Họ cũng có sẵn thông tin để bàn dịch vụ của REC là vùng đầm lầy và rừng, nơi mà trường hợp lệnh giao việc không đến được với nhân tư vấn về tài khoản này thay vì bảo chủ sở hữu thành Hợp tác xã điện Roanoke hiện đại hóa nhiều chủ sở hữu thành viên sống ở các địa điểm xa xôi viên, hoặc dữ liệu sẽ bị mất, khiến họ phải gọi điện lại viên tới văn phòng công ty (mà hỏi). Điều này làm tăng và địa hình đồi núi. hoặc quay về văn phòng, điều này trở nên rất khó khăn thêm quyền hạn trong công việc cho nhân viên đường đội xe dịch vụ sửa chữa điện ở vùng nông vì một số nhân viên của REC phải mất cả giờ để đến dây và họ có thể giải quyết bất kỳ vấn đề nào mà khách thôn và kết nối các khách hàng bằng Để thực hiện tốt công việc của mình, nhân viên được văn phòng. hàng gặp phải, điều này làm cho khách hàng thấy hài đường dây của REC phải luôn có mặt tại hiện trường công nghệ lưới điện thông minh, được lòng hơn nhiều. và luôn kết nối với hệ thống để nhận và thực hiện kết nối internet tốc độ cao. MỘT GIẢI PHÁP KHẢ THI Đối với một số xe tải, REC cũng trang bị các đế modem các yêu cầu của khách hàng. Khi mất kết nối, công Trong một lần tham dự hội thảo về công nghệ kép sử dụng SD-WAN để lưu thông dữ liệu được điều nhân đường dây phải gọi điện thoại hoặc quay về văn thông tin tại Myrtle Beach (bang South Carolina, Mỹ), hướng thông minh và tự động giữa các sóng mang để phòng, mất thời gian quý báu trong khi khách hàng REC được biết về các nền tảng định tuyến COR Series vẫn đang phải chờ để được hỗ trợ. Tùy thuộc vào khu chắc chắn, được quản lý qua đám mây của Công ty vực và các điều kiện, mỗi nhân viên đường dây có thể Các tổ chức có nhân viên làm việc ở nơi xa xôi, Cradlepoint (Mỹ) và các đế modem kép để phát mạng ngoài hiện trường thường xuyên phải cố gắng giữ có phải nhận tới 20 phiếu giao việc mỗi ngày và ở diện rộng SD-WAN có thể lắp trên chân xe tải của nhân liên lạc với những nhân viên đang làm việc ở vùng một số nơi, có thể không có bất kỳ phương tiện giao viên đường dây. nông thôn. Đó là một hiện tượng mà họ đã phải chịu tiếp nào. Sau khi khảo sát thêm, REC đã quyết định thử và sống chung trong nhiều năm, dù biết rằng bất kỳ CHUYỂN SANG THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ nghiệm giải pháp này để xem liệu nó có đáp ứng được gián đoạn giao tiếp nào cũng có thể cản trở nhân Để tiến tới không sử dụng giấy tờ, REC đã chuyển nhu cầu của hợp tác xã ở những địa điểm xa xôi nhất viên thực hiện công việc của họ một cách hiệu quả, các quy trình dùng cho nhân viên đường dây của REC có các khách hàng sống hay không. Nhân viên đường có thể tác động tiêu cực đến năng suất và độ an toàn từ giấy sang máy tính bảng cách đây 15 năm, nhưng tổng thể. dây của REC đã sử dụng nền tảng này trong 30 ngày máy tính bảng lại hay bị vỡ. REC chuyển sang máy tính mà không gặp phải vấn đề hoặc khiếu nại nào. Với nền Một doanh nghiệp rơi vào hoàn cảnh như vậy là xách tay, nhưng nhân viên đường dây thường phải tới tảng NetCloud của Cradlepoint, hợp tác xã này có thể Hợp tác xã điện Roanoke (REC), một tổ chức điện lực tư văn phòng để đồng bộ với hệ thống, rất mất thời gian. quản lý, cập nhật và theo dõi hệ thống từ xa bằng trình nhân có trụ sở tại bang North Carolina, nước Mỹ. REC cần một giải pháp giúp kết nối mạng an toàn, đáng quản lý NetCloud. Nhân viên đường dây có thể nhận TĂNG TRƯỞNG VÀ KẾT NỐI tin cậy để truy cập email, các phiếu giao việc, hệ thống được email và phiếu giao việc mà không bị trục trặc, Được thành lập ban đầu để cấp điện chiếu sáng và bản đồ và GPS tại các địa điểm vùng xa. hoàn thành và báo cáo công việc mà không phải đến điện cho các trang trại, hiện nay REC có hơn 2.000 dặm Ban đầu, REC đã thử sử dụng các điểm truy cập văn phòng hàng ngày hoặc hàng tuần. Trên thực tế, họ Hợp tác xã điện Roanoke đã lắp đặt các nền tảng định tuyến (3.200km) đường dây phục vụ hơn 14.500 khách hàng không dây (hot spot), nhưng một số địa bàn ở xa đến đã thực hiện 99% công việc của họ từ xa và bằng điện Cradlepoint COR Series và các đế hai modem trên toàn bộ các xe trên 9 hạt và cấp điện an toàn, tin cậy với giá phải chăng mức các điểm truy cập không dây bằng USB chỉ cung tử. Đối với một công ty phụ thuộc vào kết nối của các dịch vụ sửa chữa của họ. Nhân viên đường dây của REC cũng được cho đủ loại khách hàng công nghiệp, giải trí, giáo dục, cấp dịch vụ internet ở mức hạn chế, khiến các giao nhân viên tại hiện trường, thì đây là một số liệu thống trang bị máy tính bảng Microsof Surface Pro để họ có thể đăng nhập cộng đồng và các đơn vị kinh doanh khác. Phần lớn địa tiếp không đủ và nhiều lệnh dịch vụ bị thất lạc. Nhiều kê đáng mơ ước. vào mạng và truy cập email và các phiếu giao việc của họ (Ảnh: st) 12 KHCN Điện, số 4.2018 13
  9. GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ tăng độ khả dụng, mở rộng băng thông và khả Các nhân viên REC khác cũng cần phải thường SCE GIẢM TAI NẠN LAO ĐỘNG năng chuyển đổi dự phòng. Nếu tín hiệu yếu, hệ xuyên kiểm tra thiết bị tại thực địa. Trong năm thống sẽ chuyển sang một sóng mang khác. 2018, REC đang lên kế hoạch mua một số bộ định Các khả năng SD-WAN của Cradlepoint cho tuyến Cradlepoint khác đủ nhỏ để đặt vừa trong VỚI CỘT ĐÈN ĐỠ phép nhân viên đường dây luôn được kết nối an chiếc vali. Với các bộ định tuyến mới nhỏ hơn, toàn và liên tục với hệ thống, được truy cập các nhân viên có thể đặt chúng trong xe cá nhân và ứng dụng trực tuyến như thể họ đang ở trong văn REC có thể yên tâm rằng họ sẽ luôn được kết nối. BẰNG LỰC LÒ XO phòng. Báo cáo có thể được ghi lại và lưu từ trên xe REC cũng sẽ có thể lần theo dấu vết của nhân viên vào hệ thống tại văn phòng và các đồng nghiệp tại vì mục đích an toàn và hiệu quả. văn phòng có thể xem ngay lập tức, do vậy sẽ tiết ĐỔI MỚI CHO TƯƠNG LAI kiệm thời gian và tiền bạc. Việc áp dụng Series COR là một ví dụ về tư duy Với kết nối hệ thống nhanh và mạnh, nhân viên sáng tạo mà REC đang áp dụng cho các khía cạnh đường dây có thể hỗ trợ nhanh chóng các vấn đề khác nhau trong hoạt động của hợp tác xã. REC về điện của từng khách hàng, giúp chăm sóc họ tốt cũng đang xây dựng hệ thống qua internet cho Finch cho biết: “Ý tưởng là thay thế cột đèn Hình 1. Một cột đỡ bằng lực lò xo đang được thử nghiệm hơn. Nếu nhân viên đường dây đang ở nơi xa xôi tất cả 12 trạm biến áp của mình để đưa băng tần trong một chương trình thí điểm tại cơ sở Mountainview của kim loại truyền thống bằng thiết bị giống như hẻo lánh, tại nơi ở của khách hàng, và nhân viên rộng internet qua mạng không dây/sợi quang SCE ở Redlands (trái). Sử dụng cờ lê để điều chỉnh chiều cao vậy, có thể rút xuống bởi vì nó được đỡ bằng lực đường dây này lại cần được hỗ trợ từ văn phòng, tới các khách hàng để cải thiện cộng đồng và cột, bằng cách kéo xuống và đẩy lên phần trên của cột để lò xo. Một ống kim loại lồng bên trong một ống họ có thể chỉ cần đăng nhập vào hệ thống và nhận đưa công nghệ lưới điện thông minh đến với các thay thế hoặc sửa chữa bóng đèn hoặc bộ đèn (Ảnh: st) kim loại khác, giống như chiếc cà kheo pogo(*). trợ giúp phù hợp, cho dù đang ở đâu. khách hàng. Nó cho phép bạn kéo cột xuống đến độ cao vừa Kết nối đáng tin cậy cũng có thể giúp theo dõi Dịch vụ thứ hai đang được Roanoke Connect - đủ để bạn với tới bóng đèn mà không cần phải Một nhóm nhân viên tại Công ty Điện lực Southern trèo thang." GPS, giúp theo dõi xe và đảm bảo an toàn cho một công ty con của REC - cung cấp cho các gia California Edison (SCE, Mỹ) gần đây đã tìm ra giải pháp nhân viên đường dây khi họ đang ở ngoài hiện đình và doanh nghiệp, thông qua hệ thống cáp ĐỠ PHẢI LEO TRÈO sáng tạo, giúp hỗ trợ trong việc sửa chữa và thay thế trường, tại các địa điểm xa xôi hẻo lánh. Với các quang internet tốc độ cao trị giá 4 triệu USD. Mục bóng đèn và các phụ kiện đèn ở trên cao tại các cơ sở Công nhân SCE vẫn phải sử dụng thang và thiết bị COR Series được lắp đặt đúng vị trí, REC đích là để các khách hàng thực thi quyền sở hữu dây an toàn để leo tới đỉnh của 120 cột kim loại của Công ty điện lực SCE ở bang California. Cột kim có kế hoạch sử dụng hệ thống bản đồ để có thể năng lượng của họ và tiết kiệm năng lượng bằng truyền thống – cao khoảng 8 fit tới 9 fit (2,4 tới loại đỡ bằng lực lò xo mà họ tìm thấy trên mạng có thể giao việc cho nhân viên đường dây đang gần với cách sử dụng công nghệ lưới điện thông minh ở 2,7m) - đặt tại những nơi khác nhau xung quanh những nơi có thể thực hiện. giúp giảm tai nạn lao động cho công nhân. khách hàng nhất, nhờ đó kế hoạch làm việc sẽ nhà máy Redlands Mountainview và tại các cơ sở hiệu quả hơn. REC gần đây đã cho chào bán một gói bao gồm Các nhân viên SCE đã đưa ra ý tưởng, và ý tưởng khác của SCE. bộ điều nhiệt thông minh miễn phí WiFi Ecobee, này hiện đang được sử dụng trong một chương trình HỆ THỐNG MẠNH thí điểm cột đèn tại cơ sở Redlands Mountainview của một thiết bị kiểm soát nước nóng miễn phí, giảm Nhân viên đường dây của REC đã tiết kiệm được giá internet và lắp đặt miễn phí. Để sử dụng những Công ty điện lực SCE. Khi hoàn thành thí điểm, chương thời gian đáng kể vì các hệ thống Cradlepoint ít bị thiết bị thông minh này, kết nối internet mạnh là trình có thể sẽ được sử dụng trong toàn công ty. sự cố và hiếm khi phải mang đến văn phòng để sửa điều tối quan trọng và hệ thống này giúp tăng Neil Finch là công nhân điện, đo lường và điều chữa. Có thể triển khai và quản lý giải pháp được đáng kể tính năng Internet tại hộ tiêu thụ. Hiện khiển của SCE cho biết: “Đèn của nhà máy chúng tôi quản lý qua đám mây nhờ cấu hình “không chạm” tại, REC có 26 chủ sở hữu thành viên trong chương thường được cố định trên giá đỡ hoặc gắn vào đâu (zero-touch), tất cả đều thông qua một khung kính trình thí điểm và chương trình này tỏ ra rất thành đó trên cao, vì vậy cách duy nhất để thay đèn là công duy nhất. công. Các kết quả của thử nghiệm beta này cho nhân phải trèo lên thang và sử dụng trang bị bảo vệ Với giải pháp này, nhân viên đường dây luôn thấy những người tham gia hiện tại có mức độ hài chống ngã cao.” được kết nối an toàn với hệ thống, liên lạc ổn định lòng cao. Các chủ sở hữu thành viên khác cũng rất Tuy nhiên, điều đó có thể sớm thay đổi sau khi với văn phòng và có thể xử lý nhanh hơn các phiếu vui mừng bắt đầu sử dụng lợi thế của những công Finch và các đồng nghiệp trong Đội An toàn trong giao việc theo kế hoạch, do đó hợp lý hóa các hoạt nghệ mới này. vùng Lòng chảo Los Angeles của SCE phát hiện ra cột động. Nền tảng COR Series được xây dựng để kết Với sự ra mắt của Roanoke Connect, REC đang kim loại đỡ bằng lực lò xo. Cột kim loại này cho phép nối trên xe cho các nhiệm vụ quan trọng, ngay cả tiếp tục một mô hình đổi mới dành riêng cho việc công nhân sử dụng dụng cụ cầm tay của họ để rút trong môi trường khắc nghiệt nhất. Nó được thiết cấp điện cho vùng nông thôn ở Mỹ. cột đèn xuống, thay thiết bị chiếu sáng bị vỡ hoặc kế để chịu được bụi, nước, độ ẩm, độ rung và nhiệt Biên dịch: Trần Việt Tiến bóng đèn bị cháy, nâng cột lên đúng vị trí của nó và Hình 2. Neil Finch giờ đây có thể với tới đỉnh cột mà không độ khắc nghiệt. Theo “T&D World”, số 3/2018 sau đó dùng cờ lê cố định cột vào đúng chỗ. cần đến dây an toàn hoặc thang (Ảnh: st) 14 KHCN Điện, số 4.2018 15
  10. SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG Nhưng những mối nguy hiểm về leo trèo cột đèn có thể sớm trở thành dĩ vãng, khi mà giờ đây cột đỡ bằng lò xo đã được chứng minh là thành công. trường” tại cuộc thi Safety Triple-Crown của SCE. Cuộc thi này trao giải thưởng cho những nhóm nhân viên đã nỗ lực trong việc chuyển đổi văn hóa CHIẾN LƯỢC BẢO TRÌ Finch nói: “Công ty chế tạo cột đèn đỡ bằng lực an toàn của SCE, giúp SCE đạt được mục tiêu năm lò xo đã cấp cho chúng tôi hai cột để thử nghiệm nay không có tai nạn lao động tại nơi làm việc. trong một chương trình thí điểm. Vì các cột này Biên dịch: Thanh Hải CÁP NGẦM tiếp tục hoạt động một cách an toàn và hiệu quả, Theo “T&D World”, số 5/2018 SCE có thể thay thế các cột truyền thống tại tất cả các cơ sở trong địa bàn dịch vụ của Công ty.” (a) Cà kheo pogo là đồ chơi giải trí cao độ 1,2m, gồm một ống kim loại lồng vào bên trong một ống kim loại khác. Ống kim loại ngoài có hàn TÔN VINH CẢI TIẾN tay nắm nằm ngang để người chơi nắm vào. Ống kim loại trong có hàn chân đạp nằm ngang để người chơi tựa chân vào. Giữa ống ngoài Finch và đồng nghiệp của ông gần đây đã giành và ống trong có lò xo đỡ, tạo lực cản không cho ống trong tụt vào quá được giải thưởng an toàn trong lĩnh vực “Hiện sâu, giúp người chơi nhảy lên cao và lao về phía trước Nhiệm vụ quản lý tài sản các mạch cáp ngầm cách điện XLPE đang ngày một nặng nề THIẾT BỊ THỬ NGHIỆM MRCT MỚI CỦA MEGGER GIẢM 20% Hình 1. Lắp đặt hệ thống cáp của đường dây El Bosque (Ảnh: st) THỜI GIAN THỬ NGHIỆM MÁY BIẾN DÒNG Số hệ thống cáp ngầm cao áp xoay chiều (AC) Khi thực hiện các quy trình bảo trì mạch cáp ở Colombia đang tăng lên nhanh chóng. Công ty ngầm 220kV cách điện XLPE El Bosque, nhóm kỹ ứng Megger STVI, có màn hình màu với độ phân giải cao, Điện lực Interconexión Eléctrica S.A. E.S.P. (ISA, thuật đã gặp khó khăn trong việc đo dòng điện cảm hoặc với một máy tính xách tay tiêu chuẩn sử dụng phần Colombia) gặp nhiều khó khăn khi thực hiện ứng trong vỏ bọc kim loại, kiểm tra chụp ảnh nhiệt mềm PowerDB nổi tiếng của Megger. Đây là thiết bị thử chương trình bảo trì sơ bộ mạch cáp điện ngầm các hộp nối cáp và đo phóng điện cục bộ bằng cảm nghiệm 2kV nhỏ nhất và nhẹ nhất cùng loại hiện có và có 220kV cách điện bằng polyethylene liên kết biến tần số cao trong cáp đồng trục kết nối các vỏ khả năng thực hiện các phép đo đồng thời trên tối đa 10 ngang (XLPE) đầu tiên được lắp đặt ở Colombia. kim loại của các mối nối cáp và hộp nối cáp. đầu phân nhánh. Vì thế các kỹ sư ISA triển khai một dự án cải thiện Một trong những rắc rối lớn là do mực nước Thiết bị thử nghiệm kết nối trực tiếp với các CT nhiều nhằm xác định các quy định kỹ thuật cho cáp và ngầm dâng cao trong khu vực này. Các hoạt động tỉ số biến dòng và, chỉ cần ấn một nút là tự động thực các quy trình bảo trì. Máy kiểm tra đòi hỏi phải tiếp cận mối nối cáp khó thực hiện vì hiện một chuỗi các phép thử nghiệm toàn diện, bao Với sự hỗ trợ của chuyên gia bên ngoài, ISA MRCT (Ảnh: st) hộp nối cáp thường bị ngập nước. Do đó, cần bổ gồm độ bão hòa, tỷ số biến dòng, cực tính, điện trở cuộn đã tìm cách giảm chi phí và nâng cao độ tin cậy sung các hoạt động như bơm nước khi cần thiết đối dây và cách điện, do đó tiết kiệm thời gian hơn. Không của các tài sản cáp cách điện XLPE ở các quốc gia với các nhiệm vụ như đo dòng điện tuần hoàn trên Kỹ thuật được cấp bằng sáng chế này cho cần thay đổi kết nối trong suốt quá trình thử nghiệm. khác nhau. Những cải tiến này sẽ kết hợp những cáp nối đất và đo phóng điện cục bộ ở các đầu nối phép thử nghiệm đồng thời trên tất cả các đầu MRCT cũng cho phép thử nghiệm điện trở cách điện ở công nghệ theo dõi mới như cảm biến nhiệt độ cáp. Kết quả là, mất nhiều thời gian hơn để hoàn phân nhánh có nghĩa là thiết bị thử nghiệm 500V và 1.000V. phân tán (DTS) và đo lường trực tuyến phóng thành nhiệm vụ. MRCT mới của Megger có thể cắt giảm tới 20% Có tùy chọn khác đó là có thể cấu hình thiết bị thử điện cục bộ tại các đầu nối cáp và các mối nối thời gian cần thiết để thử nghiệm các máy nghiệm MRCT để có các chức năng cần thiết giúp thử cáp. Các hệ thống theo dõi sẽ cung cấp thông TRIỂN KHAI CHƯƠNG TRÌNH biến dòng (CT) so với các thiết bị thử nghiệm nghiệm các loại rơle bảo vệ một pha thông dụng nhất. tin theo thời gian thực và lưu trữ chúng trong cơ Ban đầu, ISA đã tiến hành khảo sát các phương thông thường. Khi sử dụng theo cách này, MRCT cung cấp một kênh sở dữ liệu để sau này sử dụng giúp cải thiện việc pháp và công nghệ hiện đại sẵn có để đánh giá tình dòng có dòng điện danh định tới 30A ở 200VA chế độ liên đánh giá tình trạng của hệ thống cáp và tính toàn trạng của các hệ thống cáp cách điện và các nhiệm Thiết bị đo sáng tạo này cũng giúp nâng tục và tới 60A ở 300VA chế độ ngắn hạn. Kênh điện áp có vẹn của chúng. Chiến lược mà ISA cân nhắc cho vụ thường được sử dụng trong những chương trình cao độ chính xác đo để hỗ trợ việc thử nghiệm thể cho điện áp đầu ra thay đổi từ 0 đến 30/150/300V ở chương trình bảo trì của họ là bảo trì lấy độ tin bảo trì dự phòng. Dữ liệu về các sự kiện và nguyên các CT cấp đo lường và giờ đây có thể tùy chọn 150VA hoặc có thể được cấu hình như một kênh dòng cậy làm trung tâm (RCM) tập trung vào việc áp nhân hay gây hư hại nhất đối với các loại cáp cách được cung cấp tính năng kích thích bằng dòng điện thứ hai để thử nghiệm các rơle vi sai. dụng các phương pháp luận dự phòng và tiên điện cao áp đùn ép cũng được thu thập. Các phát điện DC cho phép thử nghiệm các CT có điểm Biên dịch: Nguyễn Thị Dung đoán gần đây nhất. đầu gối (a) lên đến 30kV. Cũng có thể tùy chọn hiện này hé lộ những điều sau đây: đặt hàng thêm các phương tiện để thử nghiệm Theo “Electricaldigest”, số 3/2018 CHƯƠNG TRÌNH HIỆN TẠI • Phần lớn hư hại cáp là do các bên thứ ba gây ra. các rơle bảo vệ một pha. Chương trình bảo trì mà hiện nay Công ty (a) Đường cong từ hóa của máy biến dòng có đoạn đường thẳng đi lên (lõi • Hư hại vỏ bọc bên ngoài của cáp do bên thứ ba Có thể dễ dàng sử dụng thiết bị thử từ chưa bão hòa). Đây là phần tuyến tính, phần làm việc của máy biến điện lực ISA áp dụng là do CTEEP (một công ty gây ra, vỏ cáp bị giòn, nhiễm bẩn bên ngoài do dung dòng. Đến điểm đầu gối, đường cong ngả về phía bên phải (lõi từ bị bão nghiệm MRCT với giao diện màn hình cảm hòa), sai số máy biến dòng sẽ lớn quá mức cho phép. truyền tải điện ở Brazil) phát triển. môi, dầu và sản phẩm dầu và bitum 16 KHCN Điện, số 4.2018 17
  11. SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG • Hàng năm đo dòng điện chạy trong vỏ bọc kim loại • Hàng năm, kiểm tra bằng mắt các mối nối trong của hệ thống đảo pha. hộp nối cáp tiếp cận được. BẢO TRÌ DỰ PHÒNG • Hàng năm kiểm tra bằng mắt các đầu nối cáp, Bảo trì dự phòng được thực hiện theo khoảng thời quan sát tình trạng sạch và mức độ hư hại của các gian xác định trước hoặc theo các tiêu chí quy định dây nối và các đầu nối liên kết, các vòng phân áp và nhằm giảm xác suất sự cố hoặc xuống cấp tài sản. Theo phương tiện bảo vệ chống phóng điện vầng quang, Hình 2. Trong các cách điện, các mối hàn, các vít và đai ốc khóa trên quá trình xây các nghiên cứu phát triển, việc bảo trì dự phòng cho dựng, ba đầu cáp ngầm cao áp bao gồm nhiệm vụ sau: các kết cấu đỡ, các đầu nối và cáp kết nối với hệ thống nối cáp GIS • Hàng ngày hoặc hàng tháng kiểm tra đường dây nối đất. được lắp đặt trên cáp tùy thuộc vào vị trí của đường dây cáp. • Làm sạch cách điện tại các đầu nối cáp, thời gian cáp XLPE tại trạm biến áp El • 5 năm một lần, thử nghiệm đặt điện áp trên vỏ cáp. cách nhau tùy theo mức độ bám bẩn trên thiết bị. Bosque (Ảnh: st) • Hàng năm kiểm tra bằng mắt hộp nối cáp. Hình 5. Kỹ thuật viên đo dòng điện chạy trong vỏ bọc kim loại • Hàng năm kiểm tra hệ thống nối đất. của đường dây truyền tải El Bosque (Ảnh: st) • Định kỳ 5 năm đo điện trở đất của hệ thống nối đất . • Hàng tháng kiểm tra bằng mắt các kết cấu xây dựng như đường hầm, hành lang và các hộp nối cáp, quan sát tình hình bảo trì và vận hành; bao gồm hệ • Hư hại vỏ kim loại (ăn mòn hoặc mỏi) do bên thứ thống chiếu sáng, sự xâm nhập của nước hoặc các chất ba gây ra. lỏng, các loại khí khác, điều kiện tiếp cận, thiết bị an • Hơi ẩm thâm nhập vào trong cách điện. toàn, độ ổn định của kết cấu bê tông, sự có mặt của • Ứng suất cơ bên ngoài do dịch chuyển đất, co giãn các vết nứt trên tường hoặc nắp, các bất thường trên do nhiệt (uốn xoắn cáp) và kẹp cáp không đúng cách. tường hoặc áp lực trên nắp, điều kiện vận hành của hệ • Thi công chất lượng kém khi lắp đặt làm tăng ứng thống thông gió, tình trạng hoạt động của hệ thống suất điện tại các mối nối và đầu cáp. báo động và chống cháy, trạng thái của các nắp và hiện tượng ngập nước. • Thấm nước vào các hố nối cáp và các hộp nối cáp. Hình 6. Phóng điện cục bộ đo tại các đầu nối cáp của đường • Hàng năm kiểm tra bằng mắt kết cấu đỡ các đầu • Sự cố của hệ thống làm mát cưỡng bức, nơi lắp đặt. dây truyền tải El Bosque (Ảnh: st) Hình 3. Đây là ví dụ về hầm nối cáp bị ngập nước. Những tình nối cáp, các mối nối và cáp, quan sát xem có hiện tượng BẢO TRÌ TIÊN ĐOÁN huống như thế này gây khó khăn và tốn thời gian cho việc thực ăn mòn kết cấu kim loại của cáp và các mối nối, ăn mòn Quy định kỹ thuật cho tất cả các cáp EHV/HV mới hiện phép đo liên quan đến hầm nối cáp (Ảnh: st) kẹp cố định, lắng đọng trầm tích trên cáp và các mối Bảo trì tiên đoán là một chiến lược dựa trên việc hiện nay bao gồm các cáp sợi quang hoạt động với các đo tình trạng của thiết bị để đánh giá liệu nó có bị sự nối, các kẹp cố định bị lỏng và cách bố trí cáp bình công nghệ theo thời gian thực, sẽ giúp nâng cao độ tin cố trong một khoảng thời gian nào đó trong tương lai thường, ví dụ ở dạng hình sin (uốn xoắn cáp). cậy mạch điện cũng như giảm khả năng sự cố cáp và hay không và sau đó thực hiện hành động thích hợp NHỮNG CẢI TIẾN ĐÁNG CHÚ Ý mất điện trong tương lai. để tránh hậu quả của sự cố đó. Nhờ có các nghiên cứu Mặc dù ISA đã không thực hiện được đầy đủ Tất cả các hộp nối cáp hiện đang được thiết kế với của ISA, chương trình bảo trì tiên đoán để đánh giá tình chương trình bảo trì của họ, nhưng công ty điện lực trạng của các hệ thống cáp bao gồm các phương pháp kích thước được điều chỉnh để tạo điều kiện thuận lợi này đã có những cải thiện đáng chú ý. Một trong cho việc bảo trì trong tương lai, do đó giảm chi phí được chọn sau đây: những cải thiện chính là việc sửa đổi các quy định kỹ cũng như thời gian thi công và bảo trì so với mạch cáp • Theo dõi phân bố nhiệt độ cáp (DTS), hàng ngày thuật cho việc mua sắm nguyên vật liệu và ký kết hợp ghi lại nhiệt độ dọc theo mạch cáp và các trường hợp ngầm 220kV cách điện XLPE đầu tiên. đồng dịch vụ. Bây giờ các quy định kỹ thuật đã hoàn báo động về nhiệt độ vượt quá giới hạn cáp đã xảy ra. chỉnh hơn với mức độ chi tiết hơn về kỹ thuật để đảm Theo ước tính, chương trình bảo trì được cập nhật, • 5 năm một lần, đo phóng điện cục bộ trên cáp, các bảo thiết kế và lắp đặt tốt hơn các hệ thống cáp ngầm việc triển khai các hệ thống theo dõi và việc di dời các mối nối và các đầu nối cáp trong hệ thống theo dõi EHV/HV. hộp nối cáp (giúp nhân viên bảo trì dễ dàng tiếp cận phóng điện cục bộ theo thời gian thực. Các hệ thống theo dõi trực tuyến như DTS và phóng hơn) sẽ giảm 40% chi phí vận hành và bảo trì liên quan • Hàng năm kiểm tra các đầu nối cáp, các hộp nối điện cục bộ sẽ được đưa vào áp dụng ở dạng chuẩn tới các mạch cáp ngầm EHV/HV cách điện XLPE của ISA. cáp, các dây nối với hệ thống nối đất, các cáp kết nối Hình 4. Công nhân theo dõi việc bơm nước khỏi hầm có hộp trong tất cả các công trình lắp đặt mới để giảm chi phí Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường và mối nối mà nhân viên bảo trì có thể chạm vào. nối cáp bị ngập (Ảnh: st) vận hành và bảo trì. Theo “T&D World”, số 3/2018 18 KHCN Điện, số 4.2018 19
  12. NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Năng lượng mặt trời trên mái nhà đã tăng trưởng với tốc độ cao trong những năm gần đây. Mặc dù hệ Hệ thống quang điện trên mái nhà (RTPV) được dự kiến thống PV mang lại nhiều lợi ích cho người tiêu dùng sẽ tác động đáng kể đến lưới điện phân phối, và mối quan và nhà cung cấp, nhưng sự thâm nhập cao cũng làm ngại đã được thể hiện qua ảnh hưởng đối với máy biến áp nảy sinh nhiều vấn đề về chất lượng điện như mất cân bằng dòng điện và điện áp. Một trong những bất lợi phân phối, bởi vì theo dự kiến, thay đổi nhiệt theo chu kỳ của phụ tải không cân bằng đối với máy biến áp phân sẽ tăng cao. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự phối là giảm tuổi thọ hữu ích của máy. Thế nhưng, thâm nhập hợp lý của RTPV có thể kéo dài tuổi thọ của máy PV phát điện trong thời gian phụ tải đỉnh có thể giúp biến áp phân phối. Nhưng nếu sự thâm nhập tăng lên quá giảm phụ tải, và do đó kéo dài tuổi thọ của máy biến một điểm tối ưu, ảnh hưởng có thể sẽ là bất lợi. áp phân phối. Tác động từ sự xâm nhập cao của PV đến các thành Hệ thống quang điện trên mái nhà (Ảnh: st) phần của hệ thống điện phân phối còn chưa rõ ràng vì kinh nghiệm thu thập được trong lĩnh vực này vẫn còn ít, và đây vẫn là mối quan ngại đối với các nhà quản lý hệ thống điện. Mối quan ngại chính đối với sự xâm ẢNH HƯỞNG CỦA PV TRÊN MÁI NHÀ ĐẾN MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI nhập cao của PV trên mái nhà là: • Mức điện áp • Mất cân bằng pha • Ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy biến áp phân phối và bộ điều chỉnh điện áp trong một khoảng thời gian, ít nhất là một năm tròn và bộ và tuổi thọ hữu ích của máy biến áp xác định được Tính bằng đơn vị tương đối tuổi thọ bình thường • Ảnh hưởng đến các yêu cầu về kích cỡ máy biến áp thường là vài năm. Bước thứ hai là mô phỏng đường bằng cách sử dụng kết quả thực nghiệm và công thức phân phối. cong phụ tải máy biến áp kết hợp các lượng PV trên mái Arrhenius được đưa ra trong tiêu chuẩn IEEE. Các phiên • Tác động của việc cấp điện ngược trở lại lưới điện nhà khác nhau, và tính toán lại tổn hao tuổi thọ tức là bản thực tế được đưa ra trong các công thức (1) và (2), đối với hoạt động của thiết bị bảo vệ. xuống cấp cho mỗi đường cong phụ tải trong cùng một mô tả tương ứng tốc độ lão hóa tương đối, tức là hệ số Một số nghiên cứu về tác động của việc đưa PV vào khoảng thời gian đó. Ảnh hưởng của PV thường kết hợp tăng tốc lão hóa, VT, đối với giấy được nâng cấp nhiệt sử dụng đối với tuổi thọ máy biến áp phân phối đã được thông tin về mẫu hình bức xạ mặt trời (theo thời gian) và (nhiệt độ tham chiếu 110°C) và giấy không được nâng tiến hành. Các máy biến áp phân phối được thiết kế và thay đổi độ phát xạ theo mùa. Để chính xác, đường cong cấp nhiệt (nhiệt độ tham chiếu 98°C). mới này phải kết hợp các biến đổi phụ tải theo mùa và chọn kích cỡ để đáp ứng một đường cong phụ tải cụ thể và việc đưa PV vào hệ thống điện phân phối sẽ làm các biến đổi bức xạ theo mùa. Sự suy giảm được ước thay đổi đường cong phụ tải này, và có thể ảnh hưởng tính cho mỗi đường cong mới và tiến hành so sánh với đến tuổi thọ của máy biến áp. (1) đường cong trường hợp cơ bản. Nhiệt độ phát nóng cục bộ cao nhất (0C) Quá trình này kết hợp với các bước sau: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TUỔI THỌ (2) Hình 1. Sự thay đổi của tuổi thọ (tính bằng đơn vị tương đối) MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI theo nhiệt độ phát nóng cục bộ cao nhất (Ảnh minh họa) • Ước tính đường cong HST dựa vào đường cong phụ tải (theo cấp hoặc liên tục) Tuổi thọ của máy biến áp phân phối chủ yếu được Ảnh hưởng của nhiệt độ phát nóng cục bộ tới sự lão xác định bởi tuổi thọ của cách điện. Tuổi thọ của cách phân phối là điều thiết yếu trong bất kỳ cuộc khảo • Ước tính sự suy giảm liên quan đến từng phân hóa được thể hiện trên Hình 1. điện lại chịu ảnh hưởng của việc mang tải của máy biến sát nào. đoạn thời gian HST Các mô hình tiên đoán đã được xây dựng nhằm ước áp, bao gồm độ lớn và chất lượng phụ tải, nhiệt độ môi • Tổng hợp tổn hao tuổi thọ (LOL) trong giai đoạn tính nhiệt độ phát nóng cục bộ của cuộn dây (HST) và PHƯƠNG PHÁP LUẬN trường xung quanh, độ ẩm và hàm lượng oxy trong nghiên cứu. nhiệt độ dầu lớp trên cùng. Các phương pháp luận để Tất cả nghiên cứu đã nêu đều dựa trên các hệ thống dầu. Yếu tố quan trọng nhất là nhiệt độ phát nóng cục tính toán HST được trình bày trong Tiêu chuẩn IEEE Đây là một phiên bản đơn giản hóa rất nhiều của điện thực tế, vì vậy các đường cong phụ tải hiện có đều bộ. Người ta đã xác định rằng tốc độ lão hóa của giấy C57.91-1995 và Tiêu chuẩn IEC 60076-7. Các phương một quá trình rất phức tạp. Quá trình này được mô tả có sẵn. Các phương pháp được sử dụng trong các nghiên cách điện tăng cỡ khoảng gấp đôi nếu nhiệt độ tăng pháp luận này khá phức tạp và sẽ không được thảo theo phương trình toán học Behi, để xác định tham số cứu khác nhau tuy khác nhau về độ phức tạp, nhưng tất lên 6°C. luận ở đây, ngoại trừ việc nêu yếu tố chính ảnh hưởng LOL như sau: cả đều tuân thủ những bước cơ bản giống nhau. Bước Tham số quan trọng nhất ảnh hưởng đến tuổi thọ đến HST là mức tải của máy biến áp. Bởi vì mức tải thay đầu tiên là thiết lập một trường hợp cơ bản bằng cách LOL = VEQA x t (3) hữu ích của máy biến áp là nhiệt độ phát nóng cục bộ đổi theo thời gian, nên biết được thời gian dựa trên sử dụng đường cong phụ tải hiện có. Việc giảm tuổi thọ Trong đó LOL là tuổi thọ giảm đi của máy biến áp cao nhất (θH). Mối quan hệ giữa nhiệt độ phát nóng cục đường cong phụ tải theo thời gian của máy biến áp tức là xuống cấp được ước tính cho trường hợp cơ bản tính bằng ngày và VEQA là nhân tố lão hóa tương 20 KHCN Điện, số 4.2018 21
  13. NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO đương trong khoảng thời gian t, có dạng như Bảng 1 cho thấy tăng tuổi thọ máy biến áp phân phối do động đáng kể nhất đã phát hiện Tốc độ lão hóa giấy cách điện Tốc độ lão hóa giấy cách điện sau: có PV trong nghiên cứu. được là sự mất cân bằng dòng điện do sự phân bố không đồng đều của BẢNG 1 các hệ thống lắp đặt PV giữa các pha, (4) dẫn đến tăng dòng điện trung tính Phụ tải máy Trường hợp cơ sở LOL 38% NL mặt Cải thiện Năm và tăng tổn thất. Điều này cũng dẫn biến áp (pu) LOL (ngày) trời (ngày) (ngày) đến mất cân bằng điện áp. Trong Trong đó: 1 1,0 20 11 9 một số trường hợp khi sự xâm nhập n = chỉ số cho khoảng thời gian t Giờ của PV là đáng kể, đã xác định là cần 2 1,1 45 22 23 Giờ Ngày Ngày phải cân bằng phụ tải lại giữa các N = tổng số các khoảng thời gian đang được a) Máy biến áp A2, độ xâm nhập 57% b) Máy biến áp C1, độ xâm nhập 3,5% 3 1,2 184 85 99 pha. Đã phát hiện rằng sự xâm nhập xem xét Hình 3. Tốc độ lão hóa giấy cách điện đối với máy biến áp khi độ xâm nhập PV cao cao của PV làm tăng hoạt động của Δtn = khoảng thời gian 4 1,3 855 375 480 nhất và thấp nhất (Ảnh minh họa) bộ điều chỉnh điện áp và có thể ảnh Vn = hệ số tăng tốc lão hóa đối với khoảng 5 1,4 4486 1868 2618 hưởng tiêu cực đến tuổi thọ của bộ thời gian Δtn CÁC TÁC ĐỘNG KHÁC ĐƯỢC ĐỀ CẬP TRONG NGHIÊN CỨU điều chỉnh điện áp này. Sự thay đổi nhiệt độ phát nóng cục bộ sẽ phụ Tổng số 5590 2361 3229 Một số nghiên cứu đã xem xét tác động của sóng hài và sự mất cân Biên dịch: Nguyễn Thị Dung thuộc vào phụ tải máy biến áp và thời gian máy bằng dòng điện và điện áp do PV tới quá trình lão hóa máy biến áp. Tác Theo “Energize”, số 7/2018 biến áp hoạt động ở từng nhiệt độ phát nóng cục bộ, tức là đường cong thay đổi nhiệt độ của máy biến áp. Các nghiên cứu đều đã cố gắng ước tính SỬ DỤNG BỘ PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG ĐỂ THEO DÕI VÀ BÁO CÁO nhiệt độ phát nóng cục bộ dựa trên các điều kiện THƯỜNG XUYÊN CHẤT LƯỢNG ĐIỆN Công suất (pu) hiện có khi không có PV và có PV. Trong tất cả các trường hợp, các hệ thống hiện có đều đã được sử Thời gian gần đây, theo dõi chất lượng Với mục đích theo dõi và báo cáo PQ đúng theo yêu cầu của dụng là mô hình. Các nghiên cứu dựa vào những điện (Power Quality - PQ) đã trở thành cơ quan quản lý, cần thực hiện được những điều sau đây: giá trị HST đã được tính toán bằng cách sử dụng yêu cầu thiết yếu đối với hầu hết các 1. Các bộ phân tích PQ có khả năng đo các tham số PQ với các phụ tải đo được trên các mô hình và không công ty điện lực theo định hướng tiến bộ. độ chính xác cấp A đã được xác nhận và có khả năng thực hiện dựa trên phép đo nhiệt độ thực tế. phân tích theo tiêu chuẩn EN 50160. CÁC KẾT QUẢ 2. Giải pháp hệ thống để theo dõi PQ diện tích rộng thu thập Tất cả các nghiên cứu đều cho thấy nhiệt độ các báo cáo PQ hàng tuần đã được chuẩn hóa và các dữ liệu chi phát nóng cục bộ đều giảm trong những giờ sản tiết về những bất thường được ghi thời gian chính xác. xuất điện từ năng lượng mặt trời, và đồng thời Nhu cầu PV Máy biến áp Bộ phân tích chất 3. Khả năng tự động gửi cho cơ quan quản lý báo cáo PQ Hình 2(a). Đường cong nhu cầu trong tháng 7 (Ảnh minh họa) lượng điện MC774 hàng năm phù hợp; thu thập và trình bày các báo cáo PQ và giảm sự xuống cấp, và tăng tuổi thọ dự kiến của (Ảnh: st) máy biến áp phân phối. Lượng tăng dự kiến phụ những điều bất thường về ngày và giờ yêu cầu cho các khách thuộc vào thành phần của hệ thống này. Một hệ hàng khi/nếu cần thiết. thống hộ sinh hoạt thuần túy có phụ tải đỉnh Một giải pháp hệ thống được Công ty ISKRA (Slovenia) đề xuất sẽ kết hợp bộ phân tích chất lượng điện năng MC774 và Số giờ tuổi thọ tích lũy cao vào buổi sáng và buổi tối, và nhu cầu phụ tải Kể từ khi ngành năng lượng được phi điều vào buổi trưa ở mức vừa phải, do đó ảnh hưởng tiết, các nhà cung cấp điện giờ đây chủ yếu là MC784 được cấp chứng chỉ loại A và phần mềm MiSMART dựa của PV chỉ ở mức hạn chế. Các hệ thống thương các công ty tư nhân luôn bị các cổ đông đòi trên nền tảng web tiên tiến, tự động thu thập các báo cáo PQ, mại và công nghiệp có phụ tải đỉnh cao vào buổi hỏi phải thu được lợi nhuận. Điều này có thể những điều bất thường và các phép đo khác đáng lưu ý từ tất trưa và không có phụ tải đỉnh vào lúc sáng sớm làm giảm đầu tư vào cơ sở hạ tầng khiến ảnh cả các bộ phân tích được kết nối vào hệ thống. và buổi tối, do đó ảnh hưởng của PV lên tuổi thọ hưởng đến chất lượng cung cấp điện. Do đó, Hệ thống này đã được một số công ty điện lực sử dụng, và máy biến áp phân phối rõ rệt hơn. Mức tải theo cơ quan quản lý yêu cầu các công ty điện vì đây không phải là một ứng dụng độc lập, nên có thể dễ dàng đơn vị tương đối của máy biến áp có tác động lực phải báo cáo về PQ để theo dõi tình hình sửa đổi hệ thống này cho phù hợp với nhu cầu của các khách lớn, và các máy biến áp phân phối có mức tải chung về PQ. Mặt khác, các công ty điện lực hàng mà không cần phải cài đặt lại ứng dụng hoặc ngừng các thấp hơn sẽ được hưởng lợi ít hơn từ việc có PV. lại quan tâm đến việc tiếp nhận điện năng có hoạt động bình thường. Có PV Không có PV Kết quả từ một số nghiên cứu được đưa ra chất lượng phù hợp được xác định trong hợp Biên dịch: Chu Hải Yến dưới đây: Hình 2(b). Độ lão hóa tích lũy trong tháng 7 (Ảnh minh họa) đồng với nhà thầu. Theo “Electrical India”, số 7/2018 22 KHCN Điện, số 4.2018 23
  14. NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 6 THIẾT KẾ TUABIN GIÓ CÁCH TÂN 3 TUABIN KẾT HỢP GIÓ VÀ THỦY ĐIỆN Liệu tuabin gió có thể phát điện khi không có gió? Các tuabin điển hình chắc chắn là không thể, nhưng một dự án mới của hai đơn vị là Max Bögl Wind AG (Đức) và GE Renewable Energy (Pháp) đã kết hợp các tuabin có cánh truyền thống với công nghệ thủy điện để tạo ra máy phát điện kết hợp gió-thủy điện đầu tiên trên thế giới. Dự án này ban đầu sẽ có bốn tuabin gió với công suất 13,6MW. Giai đoạn 1 được nối lưới trong năm 2017 và giai đoạn 2 sẽ bổ sung 16MW thủy điện, dự kiến hoàn thành vào năm 2018. Tuabin gió kết hợp gió - thủy điện (Ảnh: st) 4 Hiệp hội Năng lượng Quốc tế (IEA) công bố công suất năng lượng tái tạo trên toàn thế giới lần đầu tiên đã vượt công suất của nhiệt điện than. Năng lượng gió đã bổ sung một tỉ lệ phần trăm lớn vào năng lượng tái tạo toàn cầu TUABIN GIÓ VORTEX BLADELESS (KHÔNG CÓ CÁNH) và với tất cả các cải tiến gần đây về công nghệ trong thiết kế tuabin gió, ta sẽ không ngạc nhiên khi năng lượng gió trở thành nguồn năng lượng sạch tăng trưởng nhanh nhất. Với công nghệ tinh vi, các kỹ sư đã phát triển các tuabin mới hiệu quả hơn và an toàn hơn đối với loài chim. Một vài tuabin gió còn có thể phát điện ngay cả khi An toàn đối với loài chim là vấn đề lớn trong thế giới các tuabin không có gió. gió. Để giảm mức độ nguy hiểm đối với loài chim, các kỹ sư đã sáng 1 tạo ra máy phát điện gió Vortex Bladeless có hình cọng rơm, cao, mảnh hơn, thay vì có các cánh lớn, quay nhanh hiện nay. Thiết bị TUABIN BÃO ĐẦU TIÊN TRÊN THẾ GIỚI này khai thác năng lượng từ gió xoáy trong không khí và vì các máy phát điện bằng sức gió không có cánh này cao và mảnh nên có thể Tuabin bão (sản xuất điện từ bão) đầu tiên trên thế giới này lắp đặt nhiều tuabin không có cánh trên diện tích chiếm chỗ của do Atsushi Shimizu phát minh nhằm khai thác nguồn năng lượng một tuabin có cánh thông thường. Các nhà sáng chế cho biếtVortex khổng lồ chứa trong các cơn bão thường thấy ở quê hương Nhật Bladeless giảm 53% chi phí chế tạo và tới 80% chi phí bảo trì so với Bản của ông. Theo Atsushi Shimizu ước tính, năng lượng chứa tuabin truyền thống và lượng cacbon của Vortex Bladeless cũng Tuabin gió Vortex Bladeless khai thác năng lượng từ trong một cơn bão có thể cấp điện cho đất nước ông trong 50 nhỏ hơn. gió xoáy trong không khí (Ảnh: st) 5 năm, nếu như có thể khai thác để sản xuất điện. Tuabin của Shi- mizu giống như chiếc máy đánh trứng là một máy phát điện gió THÁP TUNEN GIÓ INVELOX CỦA SHEERWIND trục đứng sử dụng hiệu ứng Magnus, rất bền, có thể chịu được gió bão. Các thử nghiệm máy phát điện gió quy mô nhỏ tỏ ra rất có Tuabin gió sáng tạo này có thể sản xuất năng lượng nhiều gấp triển vọng. Shimizu hiện đang liên hệ với các nhà đầu tư để được 600 lần so với tuabin gió thông thường. Tuabin Invelox của Công ty tài trợ chế tạo các phiên bản thực tế lớn hơn với hy vọng một ngày Tuabin bão đầu tiên trên thế giới khai thác nguồn SheerWind (Mỹ) là một máy phát năng lượng gió dạng tunen khai Tuabin nào đó điện năng sản xuất từ bão được đưa lên lưới điện. năng lượng trong các cơn bão (Ảnh: st) thác gió ở độ cao mặt đất, đưa gió qua hình phễu vào bên trong để gió Invelox 2 tăng tốc độ gió. Máy phát điện Invelox có thể hoạt động thậm chí (Ảnh: st) trong những điều kiện gió yếu và bởi vì máy không có cánh bên TUABIN GIÓ TRÊN KHÔNG CHỨA KHÍ HÊLI ngoài quay với tốc độ cao nên không nguy hiểm đối với động vật hoang dã trong vùng. Chi phí chế tạo cũng không cao như đối với Trong khi đa phần các dự án năng lượng gió đều được xây dựng các tuabin truyền thống. 6 chắc chắn trên đất liền hoặc ngoài biển thì một vài sáng kiến gần đây lại đặt tuabin trên không là nơi gió thổi mạnh nhất. Tuabin gió trên không đầu tiên trên thế giới được thả lên không vào năm 2014, KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG GIÓ THÂN THIỆN VỚI LOÀI CHIM tại thành phố Fairbanks (bang Alaska, Mỹ). Tuabin trên không (BAT) bay được trên cao là nhờ có khí hêli, giống như chiếc khí cầu hình Năm 2012, Raymond Green đã thiết kế máy phát điện Catching trụ khổng lồ. BAT do Công ty khởi nghiệp Altaeros Energies thuộc Wind Power (Khai thác năng lượng gió) trông giống như chiếc loa phát Viện Công nghệ Massachusetts (MIT của Mỹ) thiết kế chế tạo, treo thanh khổng lồ. Loa nén không khí vào trong để tạo ra nhiều năng lơ lửng ở độ cao 1.000 feet (khoảng 300m) trên không và khai thác lượng hơn ở bên trong tuabin. Không có các phần chuyển động bên năng lượng của luồng gió mạnh gấp 5 đến 8 lần so với gió trên mặt ngoài nên không có mối đe dọa nào tới các loài chim và dơi, khiến đất. Thí nghiệm trong 18 tháng này đã sản xuất đủ điện để cấp cho cho Catching Wind Power an toàn hơn nhiều so với các thiết kế truyền 12 hộ dân. Do vị trí treo trên không nên hệ thống của BAT cũng có thống. Ông Green đã thiết kế hệ thống này sao cho có thể tăng quy thể truyền các tín hiệu WiFi và điện thoại di động hoặc dùng cho mô với hy vọng các công trình lắp đặt hộ dân cư hay công nghiệp đều cả các cảm biến thời tiết. có thể sản xuất ra điện mà không gây nguy hiểm cho loài chim. Máy phát điện Catching Wind Power (Ảnh: st) Tuabin gió trên không chứa khí hêli (Ảnh: st) Biên dịch: Quang Huy 24 Theo “Engadget.com” KHCN Điện, số 4.2018 25
  15. CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG Vì phụ tải phi tuyến luôn tạo ra sóng hài khi kết nối Điểm hạn chế của sơ đồ hệ số công suất điều khiển với nguồn điện áp AC, nên không thể loại bỏ chúng Các hệ thống lắp đặt điện hiện đại cấp nguồn cho nhiều loại phụ tải phi tuyến, bằng công tắc tơ thông thường là điện tích nạp DC của hoàn toàn. Chúng có thể bị hạn chế ở mức độ nào đó mà ở đó dòng điện sử dụng không có quan hệ tuyến tính với điện áp cấp. Điều bộ tụ điện sau khi ngắt kết nối khỏi hệ thống nguồn bằng cách sử dụng bộ lọc sóng hài. Một bộ lọc sóng này gây ra méo dạng sóng dòng điện và điện áp. Mức độ méo dạng sóng này có cấp. Thời gian nạp DC bị trễ do không xác định được hài chủ động (AHF) theo dõi các dòng điện sóng hài và xu hướng tăng lên theo số lượng phụ tải phi tuyến trong đơn vị. cực tính của điện tích nạp DC và cực tính của điện áp bơm dòng điện có cùng độ lớn nhưng ngược chiều để nguồn cấp tại thời điểm kết nối. Điện áp lớn hơn gấp khử chúng. đôi có thể đặt lên bộ tụ điện có thể làm hỏng tụ điện. Công tắc tơ thông thường của các hệ thống hiệu BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ LỌC SÓNG chỉnh hệ số công suất bình thường đã được thay thế HÀI CHỦ ĐỘNG bằng dao đóng cắt thyristor, kể cả logic đóng cắt, để rút Các bộ lọc chủ động đo các dòng điện dây trên cả ngắn thời gian trễ phản ứng với công suất phản kháng ba pha theo thời gian thực và phát ra các dòng điện của hệ thống bù. sóng hài đo được và/hoặc dòng điện phản kháng cơ bản ngược pha bằng cách kết hợp bộ xử lý tín hiệu số trong hệ thống điện Công nghệ thyristor có lợi thế là có thể đưa bộ tụ điện vào làm việc cho dù điện tích của tụ điện là bao (DSP) và các linh kiện bán dẫn mảng cổng lập trình nhiêu. Điện áp trên dao đóng cắt thyristor được theo được tại hiện trường (FPGA). dõi để xác định thời gian đóng cắt tối ưu. AHF bù liên tục theo thời gian thực bất kỳ dạng Cân bằng phụ tải tần số và bù công suất phản kháng SÓNG HÀI CỦA BỘ LỌC SÓNG HÀI CHỦ ĐỘNG Khi bộ tụ điện được phóng điện, thời điểm đóng sóng dòng điện phản kháng nào. Các thành phần bị loại trừ ở chế độ này. Thời gian phản ứng của bộ lọc MERUS A-SERIES cắt là khi điện áp đi qua điểm “0” (ở một mức độ nào chính trong hệ thống AHF là các tụ điện được sử dụng chủ động ở chế độ này nhỏ hơn 100μs. Các bộ lọc chủ động Merus có thể lọc đồng thời từ đó) gây ra một quá độ đóng cắt. Thời điểm đóng cắt lý để tích trữ năng lượng, các thiết bị đóng cắt bán dẫn Chế độ hoạt động có thể lựa chọn sóng hài bậc 2 đến bậc thứ 50, kể cả các sóng hài bậc tưởng, không có quá độ, xảy ra khi điện áp tức thời của tần số cao và cuộn cảm để kết nối hệ thống. Mức điện Chế độ hoạt động này cung cấp khả năng chọn bậc chẵn và các sóng hài trung gian. Bộ lọc chủ động có thể một tụ điện được tích điện bằng với điện áp hệ thống. áp tích trữ năng lượng được kiểm soát để luôn cao hơn sóng hài để bù. Tỷ lệ phần trăm của mức bù đối với các bù công suất phản kháng tần số cơ bản. Có thể chọn hệ Bởi vì các cuộn cảm nối tiếp được sử dụng để hiệu giá trị đỉnh của điện áp hệ thống cấp nguồn. bậc từ 1 - 25 đều có thể đặt (0 tới 100%) cho mỗi bậc số công suất mục tiêu ở chế độ điện dung hoặc điện cảm. chỉnh tần số cộng hưởng của dàn tụ điện, nên điện áp Nguyên tắc này cho phép dòng điện (được kiểm riêng lẻ. Có thể chọn các sóng hài chẵn và lẻ. Thời gian Có thể đạt hiệu suất lọc và bù công suất phản kháng DC còn lại trên tụ điện cao hơn điện áp hệ thống. Do soát bởi các mạch bán dẫn tần số cao) chạy từ chỗ tích phản ứng của bộ lọc chủ động ở chế độ này bằng thời tới 95% hoặc tốt hơn, với điều kiện là có đủ dung lượng bản chất của hành vi hệ thống, nên phải chấp nhận trữ năng lượng đến hệ thống cấp nguồn. Thiết bị này gian chu kỳ tần số cơ bản. bộ lọc. Các bộ lọc chủ động Merus không thể bị quá tải một sự chênh lệch điện áp nào đó giữa điện tích DC và có thể được hiểu như là một nguồn dòng được điều TÍNH NĂNG GIẢM THIỂU DÒNG ĐIỆN do dòng điện sóng hài, khiến chúng an toàn khi được sử điện áp hệ thống, dẫn đến các quá độ đóng cắt ở mức khiển, cung cấp bất kỳ dạng sóng dòng điện phản dụng trong các hệ thống mà ở đó phát ra dòng điện sóng vừa phải. kháng nào theo thời gian thực. hài liên tục thay đổi và không ngừng tăng lên. Lộ xuất tuyến Loại nguồn dòng này có thể bị quá tải bởi dòng NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ TỤ ĐÓNG Dòng điện chủ động + Dòng điện bộ lọc + Dòng điện máy biến áp điện ra lớn gấp đôi trong các khoảng thời gian ngắn CẮT BẰNG THYRISTOR (TSC) trong phạm vi các giới hạn nhiệt của chất bán dẫn. Do Các tụ điện đóng cắt bằng thyristor (TSC) được sử đó, các bộ lọc chủ động có thể cung cấp công suất đầu dụng để bù công suất phản kháng của các phụ tải ba ra ở mức điện áp hệ thống 1,1 và 0,9 pu như sau: pha đối xứng thay đổi tương đối nhanh. TSC có thể Hình 2. Các QAF = 1,1 * 2 * IAF = 220% được hiểu là trở kháng được điều khiển theo cấp cung dạng sóng QAF = 0,9 * 2 * IAF = 180% cấp công suất phản kháng tỉ lệ với bình phương của khi tất cả điện áp hệ thống. các sóng hài CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG LỌC SÓNG HÀI và công suất Trở kháng này cung cấp công suất ra tỉ lệ với điện áp phản kháng CHỦ ĐỘNG MERUS A-SERIES hệ thống. Do đó, không xác định được đầu ra chính xác cơ bản được Chế độ hoạt động tất cả các sóng hài Đa cấp của mỗi cấp bằng chính bộ bù kiểu TSC, nhưng được bù (Ảnh Phụ tải minh họa) Chế độ hoạt động này cho phép bù theo thời gian xác định bằng điện áp hệ thống như sau: thực tất cả các sóng hài và công suất phản kháng cơ bản. Ở chế độ này có thể cân bằng phụ tải tác dụng và Hình 1. Cấu hình sóng hài phản kháng tần số cơ bản. Thời gian phản ứng của bộ chủ động điển hình dùng cho lọc chủ động ở chế độ này nhỏ hơn 100μs. các ứng dụng công nghiệp C và P (Ảnh minh họa) Chế độ hoạt động tất cả các sóng hài nhưng không có tần số cơ bản Bộ lọc chủ động 26 KHCN Điện, số 4.2018 27
  16. CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG biệt để ngăn ngừa các méo điện áp quá mức gây nguy 250 0,8 hiểm tới độ tin cậy của dàn tụ điện và bộ lọc thụ động. 150 0,4 Một số sản phẩm lọc chủ động có thành phần bị hỏng do méo điện áp và/hoặc các khía trên cổ góp do bộ truyền động DC gây ra. Thiết kế bộ lọc gợn sóng 50 0,1 đặc biệt quan trọng trong trường hợp này. Các bộ lọc Merus A-series rất bền và đã được chứng minh là hoạt -50 -0,1 động tin cậy ngay cả khi có các khía trên cổ góp và méo Cấp 1 Cấp 2 ..................................... Cấp thứ n điện áp cao hơn 15% (UTHD). Nếu chẳng may điều kiện -150 -0,4 Hình 3. TSC có thể được đơn giản hóa như một trở kháng được xấu đi vượt quá giới hạn cho phép vì bất kỳ lý do gì, thì điều khiển theo cấp (Ảnh minh họa) các bảo vệ tích hợp sẽ tác động trước khi xảy ra bất kỳ -0,8 -250 hư hại nào. Việc này đảm bảo hoạt động tin cậy trong 0,19 0,215 0,240 0,265 0,290 0,315 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 THỜI GIAN PHẢN ỨNG CỦA CÁC TỤ ĐIỆN mọi điều kiện. Hình 6. Dòng điện khởi động khi tụ điện nạp điện (Ảnh minh họa) Hình 7. Các bậc dòng điện bù của TSC (Ảnh minh họa) ĐÓNG CẮT BẰNG THYRISTOR (TSC) TSC VÀ MÉO ĐIỆN ÁP với điện áp nguồn, có tính đến điện tích nạp điện DC khía trên đường cong chỉnh lưu điện áp. Méo điện áp ở Cần hài hòa giữa biên độ của quá độ đóng cắt và Các dao đóng cắt TSC muốn giảm nhẹ các quá độ của tụ điện. mức cao cũng gây ra các dòng sóng hài chảy vào TSC vì thời gian phản ứng đóng cắt tùy theo ứng dụng của đóng cắt thì phải đồng bộ hóa thời điểm đóng mạch Nếu điện áp nguồn có độ méo cao, có nhiều khả nó hoạt động như một bộ lọc thụ động. Méo điện áp ở TSC. Thời gian phản ứng đóng cắt lý thuyết nhỏ nhất năng là - với sự có mặt của méo điện áp ở mức cao - thời mức cao, gây ra bởi các hệ thống liền kề hoặc ở nguồn, của cấp tụ điện là một chu kỳ, nhưng trên thực tế là hai có thể gây ra méo ở mức cao trong dòng điện TSC. Điều đến ba chu kỳ (40 đến 60 ms). điểm đóng mạch được xác định bởi mạch điện tử đóng này có thể dẫn đến tình trạng quá tải trong toàn bộ cấp TÍNH NĂNG DÒNG ĐIỆN SÓNG HÀI CỦA TSC Bảo vệ cắt TSC bị nhiễu loạn dẫn đến các quá độ đóng cắt quá TSC là điều không thể chuẩn bị trong giai đoạn thiết mức. Tùy thuộc vào thiết kế tổng thể, điều này có thể Khả năng thyristor chịu được các dòng điện có các kế. Nói chung, để dàn TSC hoạt động tin cậy, thì méo Dao đóng cắt dẫn đến hỏng trước thời hạn các tụ điện, các dao đóng điện áp phải nhỏ hơn 8% (UTHD). Nếu méo điện áp cao tần số cao hơn so với tần số cơ bản là có hạn. Do vậy tốc độ của quá trình phục hồi sau khi cắt mạch là có bằng thyristor cắt TSC và/hoặc các thành phần khác trong hệ thống và hơn con số này, khuyến cáo giảm méo điện áp bằng hạn. Điều này dẫn đến khả năng chịu được nhiều lần có thể khiến nguồn cung cấp méo hơn nữa. phương pháp lọc chủ động. dòng điện đi qua điểm “0” trong chu kỳ tần số cơ bản là Một trong những tình trạng khó giải quyết nhất từ Biên dịch: Minh Đức hữu hạn. Nếu dạng sóng dòng điện bị méo và chứa rất quan điểm này là do bộ truyền động DC gây ra các vết Theo “Energize”, số 6/2018 nhiều dòng điện sóng hài, thì sẽ tồn tại nhiều điểm cắt Cuộn kháng qua điểm “0” gây ra nguy cơ cháy thyristor do phục hồi điện áp sớm. Một quy tắc kinh nghiệm là lượng dòng sóng hài đi qua một dao đóng cắt TSC không bao giờ HỆ THỐNG QUẢN LÝ ĐỘ ẨM TRONG MÁY BIẾN ÁP CÁCH ĐIỆN DẦU Tụ điện được vượt quá 50% dòng RMS tổng. Độ ẩm, kết hợp với nhiệt độ, duy trì áp lực của cuộn dây ở mức Để tránh quá nhiều dòng điện sóng hài, các dàn TSC Hình 4. Các dàn tụ điện đóng cắt bằng thyristor (Ảnhminh họa) là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự an toàn, tất cả đều được thực hiện nhiều khi được trang bị các cuộn kháng 7%, nên tần suy thoái của giấy cách điện và khi máy biến áp vẫn đang hoạt số hiệu chỉnh lọc thụ động là 189Hz. Do đó, khả năng 250 do đó ảnh hưởng tới tuổi thọ của động và phục vụ bình thường. lọc sóng hài bị hạn chế và phụ thuộc vào trở kháng máy biến áp. Với các tính năng Điều này có nghĩa là tuổi thọ của hệ thống so với trở kháng TSC ở tần số sóng hài. Quy độc đáo của Hệ thống quản lý 150 máy biến áp có thể kéo dài thêm tắc kinh nghiệm chung là TSC 300kVAr có thể cắt giảm độ ẩm Expiotech (MMS), Công 20 năm và giảm nguy cơ sự cố. méo dòng điện sóng hài tới 25%, do đó 75% sóng hài ty Maschinenfabrik Reinhausen 50 Với các thuật toán độc quyền của vẫn chảy vào hệ thống lộ xuất tuyến. GmbH (MR, Đức) cung cấp các giải mình, Công ty MR đã trang bị tính HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ LỌC SÓNG HÀI CHỦ pháp có giá trị đối với các công ty năng đánh giá và kiểm soát độ ẩm ĐỘNG MERUS A-SERIES VÀ MÉO ĐIỆN ÁP -50 điện lực và các doanh nghiệp để thông minh cho các thiết bị MMS tối ưu hóa tuổi thọ của máy biến Các bộ lọc chủ động Merus có thể được coi như là của họ. Ý tưởng sấy thông minh áp của họ. Hệ thống sấy thông các nguồn dòng phát ra một dạng sóng dòng điện ra -150 đảm bảo độ chính xác, tối ưu hóa minh của công ty MR giúp các nhà được kiểm soát chỉ phụ thuộc vào các sóng hài phụ và khả năng kiểm soát. vận hành máy biến áp giảm thiểu tải và chế độ đặt được lựa chọn của bộ lọc. Do đó, ảnh -250 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 Hệ thống quản lý độ ẩm Expiotech và duy trì độ ẩm của giấy cách điện Biên dịch: Gia Hiếu hưởng của méo điện áp đối với tính năng lọc là không Hình 5. Dòng điện khởi động khi tụ điện phóng điện (Ảnh minh họa) (Ảnh: st) ở một giá trị đích tối ưu, đồng thời Theo “Energize”, số 6/2018 đáng kể. Các bộ lọc Merus A-series được thiết kế đặc 28 KHCN Điện, số 4.2018 29
  17. SÁNG KIẾN KỸ THUẬT Các giải pháp kết nối mở rộng LTS: Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện xin giới thiệu sáng kiến “Các giải pháp kết nối mở rộng hệ hợp mô tơ, các tác giả đã cải tạo các bộ truyền động RMU bổ sung thêm các chức thống giảm sát, điều khiển và thu thập dữ liệu (SCADA) năng về lựa chọn chế độ điều khiển (Local/ hệ thống giảm sát, điều khiển và thu thập cho lưới điện trung áp” do nhóm tác giả Phan Vinh, Remote), chức năng liên động, và xuất các Hoàng Ngọc Hoài Quang, Nguyễn Hoàng Xuân Lợi của tín hiệu trạng thái của DCL, DTĐ, bổ sung Công ty Điện lực Thừa Thiên-Huế giúp bảo đảm nâng cao các CT giám sát dòng điện qua các xuất chất lượng dịch vụ cung cấp điện thông qua việc giảm thiểu thời gian gián đoạn cấp điện, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nâng cao điều kiện an toàn lao động cho dữ liệu (SCADA) cho lưới điện trung áp tuyến. Trong quá trình thực hiện phương án các tác giả đã phục hồi và cải tạo 24 bộ truyền động của các tủ RMU. công nhân. Bài và ảnh: Nhóm tác giả Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế Thiết bị RTU REC 523 được cung cấp theo dự án SCADA với chức năng điều điều khiển, các tín hiệu STI, DTI, AM1 đều khiển cho các recloser, để kết nối với các A. SỰ RA ĐỜI CỦA GIẢI PHÁP B. NỘI DUNG GIẢI PHÁP thiết bị RMU các tác giả đã thực hiện cấu thể hiện chính xác trên phần mềm kiểm Việc áp dụng công nghệ vận hành lưới Các giải pháp mở rộng hệ thống SCADA hình lại các khối chức năng của RTU thành tra COMPROTware. Thực hiện hiệu chỉnh diện phân phối qua hệ thống giám sát, điều tại Công ty Điện lực Thừa Thiên-Huế (PCTTH) một bộ điều khiển tích hợp cho phép giám các thông số bắt tay trên lớp kết nối (link khiển và thu thập dữ liệu từ xa (Supervisory đã được thực hiện như sau: sát điều khiển ba đối tượng DCL, đồng thời layer), thông số lớp ứng dụng (application Control and Data Acquisition - SCADA) 1/ Giải pháp kết nối trực tiếp các Thiết bị tiến hành cài tạo mạch giao tiếp đầu vào, layer) của bộ điều khiển để đảm bảo đáp là một xu hướng tất yếu nhằm nâng cao recloser với hệ thống SCADA bằng giao REC523 bổ sung thêm một số rơle đầu ra để phù ứng tính tương đồng với chuẩn giao thức chất lượng cung cấp điện cũng như chất thức truyền thông và hệ thống hợp với mạch giao tiếp của tủ RMU. Để bộ IEC 6870-5-101 của ABB. Xây dựng CSDL radio được lượng công tác dịch vụ khách hàng. Tuy điều khiển REC 523 có thể kết nối với hệ Hiện nay, trên lưới điện của các đơn vị trực mô tả đối tượng điều khiển mới trên phần lắp mới tại nhiên Hệ thống MicroSCADA của ABB chỉ thống SCADA, phải cấu hình các chức năng thuộc CPC đang sử dụng nhiều chủng loại mềm SYS600 và DMS. Thực hiện kết nối trực trạm RMU hỗ trợ duy nhất giao thức truyền thông IEC của bộ điều khiển, xây dựng danh sách recloser, các recloser này đều hỗ trợ giao diện tiếp recloser với MicroSCADA qua hệ thống 60870-5-101, với giao diện kết nối RS-232 tín hiệu, tạo tham chiếu giao thức truyền kết nối R232(V24) với các giao thức truyền truyền thông hiện có, tất cả các tín hiệu (V24). Nhà sản xuất cấp phép số lượng line thông IEC 60870-5-101 với hệ thống SCADA. thông phổ biến như DNP3, Modbus, v.v., tuy giám sát, điều khiển, đo lường đều hiển thị tín hiệu truyền thông IEC 60870-5-101 mà Các thiết bị của hệ thống có khả năng làm nhiên đa số các nhà sản xuất chưa tích hợp chính xác, thời gian đáp ứng đúng yêu cầu. phần mềm có khả năng quản lý theo bản việc liên tục 8 giờ trong trường hợp mất giao thức truyền thông IEC 60870-5-101 vào Trên cơ sở nghiên cứu thành công nguồn điện lưới bằng thiết bị lưu điện UPS quyền phần mềm, line tín hiệu chỉ được Thiết bị thiết bị. Các tác giả đã được sự hỗ trợ từ các phương thức kết nối trực tiếp giữa bộ điều Online có công suất 700W với dung lượng mở rộng khi nâng cấp phần mềm, chi phí RMU được bộ phận kỹ thuật của các nhà sản xuất thiết khiển recloser với hệ thống MicroSCADA cải tạo bộ acqui 60Ah. đầu tư license line cho hệ thống tương đối bị để cập nhật phiên bản firmware mới nhất của ABB. PCTTH đã triển khai kết nối cho truyền động lớn (2000 USD/1 line IEC 101). Hiện nay phương án kết nối các trạm cho các bộ điều khiển có hỗ trợ giao thức toàn bộ các recloser hỗ trợ giao thức IEC có khả năng Phương thức truyền thống được sử dụng ghép nối với RMU với hệ thống SCADA bằng thiết bị truyền thông IEC 60870-5-101. 60870-5-101 không qua các thiết bị RTU RTU REC523 đã được lắp đặt và hoạt động cho các điểm điều khiển trên lưới bằng giải trung gian. Tiến hành thu hồi RTU REC523 SCADA Sau khi nâng cấp phiên bản mới đã tiến ổn định tại 11 trạm trên địa bàn Tp.Huế, pháp radio điểm-điểm trên băng tầng UHF, và các thiết bị trung gian như TI, TU trên lưới phương thức này có nhược điểm cơ bản là hành thử nghiệm tính tương đồng giữa tạo thuận tiện trong việc thao tác chuyển giao thức IEC 60870-5-101 của bộ điều nhằm giảm nguy cơ sự cố trên lưới điện. Giải phương thức cũng như theo dõi trào lưu khoảng cách truyền nhỏ (dưới 10km), xử lý pháp này đã được áp dụng cho toàn bộ các phức tạp, chi phí thuê bao tần số cao, chi phí khiển recloser với hệ thống MicroSCADA nay các tác giả đã triển khai giải pháp kết nối công suất trên lưới, giúp phát huy tối đa của ABB, bằng công cụ COMPROTware của Công ty Điện lực trực thuộc CPC có triển năng lực các thiết bị công nghệ hiện có, đầu tư thiết bị, hệ thống ăng ten, nối đất có trực tiếp tất cả các thiết bị điện tử thông minh hãng Real Thoughts kiểm tra tính đáp ứng khai dự án SCADA. giảm đáng kể chi phí đầu tư mua mới. chi phí đầu tư lớn nên rất khó triển khai mở (IED) trực tiếp với SCADA hoặc thông qua RTU giao thức IEC 101 của bộ điều khiển recloser, Phát triển từ kết quả nghiên cứu kết nối 3/ Giải pháp kết nối các recloser qua rộng trên các địa bàn có địa hình phức tạp Gateway bằng các giao thức truyền thông các biện pháp mô phỏng các tín hiệu từ tủ trực tiếp recloser với hệ thống SCADA, hiện đường truyền PSTN và trong thành phố mật độ nhà cao tầng lớn. phổ biến như IEC 61850, IEC 103, DNP3, Mod- Hệ thống SCADA của 4 thành phố Huế, bus, không sử dụng RTU trung gian, tăng số Xây dựng modul kết nối PSTN (Pub- Đà Nẵng, Quy Nhơn, Buôn Mê Thuột đầu tư lượng tín hiệu thu thập, nâng cao độ ổn định lic Switched Telephone Network - Mạng Minh họa phương của hệ thống, giảm chi phi đầu tư. chuyển mạch điện thoại công cộng) trên hoàn toàn sử dụng thiết bị RTU của ABB. Giải thức kết nối trực pháp của nhà thầu đối với các thiết bị của tiếp từ recloser 2/ Giải pháp kết nối điều khiển các phần mềm SYS600 của hệ thống MicroSCA- hãng thứ 3 là rời rạc hoá tín hiệu, ghép nối đến hệ thống trạm RMU bằng RTU REC523 (ABB) DA bằng ngôn ngữ lập trình SCIL của ABB, với một RTU trung gian (của ABB), giải pháp MicroSCADA Trên cơ sở khảo sát, lựa chọn các tủ RMU xử lý các lệnh dịch vụ của modem theo này rất phức tạp trong việc đấu nối, hạn chế (Ring Main Unit) có bộ truyền động loại cấu trúc lệnh AT command. Modul này cho số lượng tín hiệu thu thập từ thiết bị (RM6, SM6 - Schncider, C10M - Alstom) tích phép người vận hành chọn lựa trạm kết nối 30 KHCN Điện, số 4.2018 31
  18. SÁNG KIẾN KỸ THUẬT Tại các recloser, cấu hình các thông số tượng mất đồng bộ do chồng lấn kênh thời D. HIỆU QUẢ DỰ KIẾN THU ĐƯỢC truyền thông theo giao thức IEC 101 (xác gian các đối tượng điều khiến như các giao KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP lập địa chỉ trạm của các recloser), thiết lập thức truyền thông nối tiếp (IEC 101). Việc thực hiện thành công các giải pháp giao diện RS-232 tương thích với giao diện Giải pháp này đã được PCTTH triển khai kết nối mở rộng hệ thống SCADA đem lại Minh họa phương thức kết RS-232 của modem IEC 104 Gateway GPRS. cho 13 điểm điều khiển trên lưới. Trên nền hiệu quả thiết thực trong công tác quản lý nối điều khiển Recloser bằng Thiết lập chuyển đổi giao thức IEC 101 sang tảng giao thức mạng TCP/IP, giao thức IEC modem Dialup vận hành hệ thống điện của PCTTH, đồng IEC 104 qua thiết bị Gateway, tín hiệu truyền 104 cho phép thiết lập truyền thông một thời góp phần nâng cao chất lượng cung thông theo giao thức IEC 101 (giao diện RS- cách đơn giản, chi phí thấp, đồng thời dễ cấp điện đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế 232) được chuyển đổi sang giao thức IEC dàng khai thác hạ tầng viễn thông của xã hội của địa phương, cụ thể như sau: 104 theo chuẩn TPC/IP. các nhà cung cấp dịch vụ công cộng, cải Hiệu quả kinh tế: Các giải pháp kết nối mở Tại Phòng điều độ (DCC): Lắp đặt thiết bị thiện được đáng kể tốc độ truyền dữ liệu, rộng của PCTTH thực hiện có mức đầu tư chưa M2M Gateway kết nối với Internet qua một cho phép thực hiện nhiều dịch vụ trên một đến 100 triệu đồng trên một nút điều khiến, router có cấp phát địa chỉ IP tĩnh. Thiết lập đường truyền, đồng thời cho phép ghép giảm đáng kể chi phí đầu tư, giảm chi phí về trên cơ sở địa chỉ trạm và số điện thoại của đường truyền VPN qua dịch vụ Office WAN nối nhiều địa chỉ trạm trên một line truyền nhân lực trong công tác quản lý vận hành, hạn modem đầu cuối, đồng thời xây dựng CSDL của Viettel, từ thiết bị IEC 104 Gateway tại thông, giảm chi phí đầu tư mở rộng license chế thời gian gián đoạn cung cấp điện tăng của đối tượng điều khiển và giao diện thao các recloser tới M2M Gateway tại phòng điều line. Bên cạnh đó, cơ chế dự phòng truyền sản lượng điện cung cấp đến khách hàng. tác thiết bị trên máy tính vận hành. khiển theo cơ chế bảo mật SSH VPN. M2M thông và dự phòng hệ thống sẽ dễ dàng Bên cạnh đó, giải pháp đã khai thác được tối Gateway được kết nối với mạng LAN của được thiết lập qua khả năng chia sẻ dữ liệu đa năng lực của các thiết bị cấp theo dự án Thiết lập đường điện thoại có dây (Viettel trên môi trường mạng. miniSCADA 4 thành phố, góp phần đáng kể hoặc VNPT) kết nối vào modem PSTN tại hệ thống SCADA. Địa chỉ IP của các modem Trung tâm điều khiển, thiết lập kết nối theo từ các recloser được quy hoạch theo nhóm C. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG GIẢI PHÁP vào việc giảm chi phí đầu tư cho các dự án. chuẩn RS-232 giữa modem với hệ thống trạm và được định tuyến trên M2M Gateway Bằng các giải pháp kết nối mở rộng hệ Hiệu quả kỹ thuật: Giải pháp kết nối SCADA qua line tín hiệu IEC 60870-5-101 để vào hệ thống mạng LAN của SCADA. Cấu thống của đề tài đã áp dụng hiện nay số mở rộng hệ thống SCADA đã thực hiện cho dự phòng.Tại các thiết bị recloser, nâng hình line IEC 104 với các station tương ứng điểm nút hệ thống SCADA tại PC TTH đã phát phép các thiết bị của các hãng khác nhau có cấp firmware mới hỗ trợ giao thức truyền địa chỉ IP đã được thiết lập qua mạng VPN triển từ 27 lên 68 nút điều khiển. khả năng tương thích với hệ thống SCADA thống IEC 60870-5-101, cấu hình chức Thiết bị Splitter 4/1 kênh RS-232 đến các thiết bị IEC 104 Gateway tại recloser. của hãng ABB, đồng thời mở rộng được số Các giải pháp kết nối mở rộng hệ thống năng truyền thông cho thiết bị theo giao Với cơ chế đồng bộ hoá thời gian từ điềm nút của hệ thống thông qua các giải cho phép kết hợp nhiều nút điều khiến trên SCADA cũng đã được chia sẻ và áp dụng diện RS-232, đồng thời lắp đặt một modem pháp truyền thông linh hoạt trong khả một line tín hiệu với điều kiện các tín hiệu chuẩn giao thức TCP/IP, giao thức IEC 104 thành công tại các Công ty Điện lực trực PSTN với dịch vụ điện thoại có dây do VNPT năng bản quyền hệ thống cho phép. từ các đối tượng Slave gửi lên phải đảm bảo giải quyết được vấn đề đồng bộ thời gian thuộc CPC có hệ thống SCADA, đặc biệt là cung cấp. Thiết lập mật khẩu kết nối của trình tự trong một chu kỳ quét tín hiệu của của các đối tượng điều khiển khác nhau giải pháp kết nối trực tiếp recloser với hệ Hiệu quả xã hội: Việc ứng dụng công thiết bị để đảm bảo khả năng bảo mật của trên cùng một lớp mạng, với đặc điểm này thống SCADA qua giao thức IEC 60870-5- nghệ SCADA trên lưới điện phân phối đã Master. Để đảm bảo khả năng đáp ứng thời đường truyền. sẽ cho phép ghép nhiều đối tượng điều 101, không sử dụng RTU trung gian, cụ thể góp phần không nhỏ trong việc nâng cao gian trong một chu trình quét của tín hiệu khiển khác nhau (các recloser, RTU) lên như là tại PC Đà Nẵng có 56 vị trí, PC Bình chất lượng dịch vụ cung cấp điện thông Khi cần thực hiện giám sát điều khiển theo giao thức IEC 60870-5-101, các tác giả Định có 27 vị trí, PC Đắc Lắc có 26 vị trí. qua việc giảm thiểu thời gian gián đoạn cấp Recloser, người vận hành sẽ khởi động đã thực hiện thiết kế một mạch xử lý chia tín cùng một line IEC 104 mà không xảy ra hiện điện, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, đặc modul kết nối PSTN, thiết lập kết nối giữa hai hiệu, cho phép bốn line RS-232 tín hiệu từ biệt là chỉ số SAIDI, đồng thời cải thiện điều modem tại trung tâm điều khiển và tại thiết các RTU được ghép nối trên một line của hệ kiện làm việc của công nhân vận hành lưới bị bằng phương thức quay số, khi kết nối thống SCADA, nghĩa là cho phép dồn bốn điện, hạn chế việc tiếp xúc trực tiếp với các được thiết lập SCADA có thể giám sát điều nút điều khiển lên một line tín hiệu, không thiết bị mang điện, nâng cao điều kiện an khiển thiết bị tương tự các phương thức kết phải thực hiện mở rộng số line khi thực hiện toàn lao động cho công nhân. nối bình thường khác. Sau khi thực hiện các bổ sung nút điều khiển Các giải pháp kết nối mở rộng hệ thống thao tác cần thiết với thiết bị, người vận hành Để giải quyết vẩn đề hạn chế sổ lượng line Phương thức kết SCADA đã được Tổng Công ty Điện lực miền thực hiện ngắt kết nối (hand up) để sẵn sàng tín hiệu đầu vào trên hệ thống SCADA, đây là nối SCADA cho các recloser sử Trung và PCTTH công nhận và khen thưởng. cho các thao tác kết nối đến trạm khác. giải pháp hiệu quả với chi phí thấp, dễ dàng dụng giao thức Năm 2012, các giải pháp sáng kiến trên đã 4/ Giải pháp ghép nhiều trạm trên 1 line phát triển số điểm nút điều khiển trên lưới IEC 104 được nhóm tác giả tổng hợp thành đề tài tín hiệu IEC 60870-5-101 mà không cần nâng cấp cấu hình hệ thống. nghiên cứu khoa học, tham dự hội thi ‘“Sáng Trên cơ sở nghiên cứu chức năng truyền 5/ Giải pháp sử dụng giao thức truyền tạo KHCN Việt Nam năm 2012 - Giải thưởng thông của giao thức IEC 60870-5-101 qua thông IEC 60870-5-104 trên nền tảng VIFOTEC” và đã giành giải 3 cho lĩnh vực cơ giao diện kết nối RS-232, hệ thống SCADA mạng truyền thông công cộng khí tự động hoá. 32 KHCN Điện, số 4.2018 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