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

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

Số 1, tháng năm 2018 TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM - TRUNG TÂM THÔNG TIN ĐIỆN LỰC KHCN Điện, số 1.2018 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Trong số Số tháng năm 2018 Phụ trách noäi dung: PHẠM THỊ THU TRÀ NGUYỄN KHẮC ĐIỀM NGUYỄN THỊ THU HUYỀN NHỮ THỊ HẠNH VŨ GIA HIẾU CHU HẢI YẾN NGUYỄN THỊ DUNG NGUYỄN THỊ VINH BÙI THỊ THU HƯỜNG Tổ chức nội dung & xuất bảnï: TRUNG TÂM THƠNG TIN ĐIỆN LỰC (EVNEIC) Tòa soạn trị sự: Tầng 15, Tháp A, Tòa nhà EVN, Số 11 Phố Cửa Bắc, Quận Ba Đình, Tp Hà Nội ĐT: 04.669.46738 Fax: 043.7725192 Email:thongtindienluc@yahoo.com Giấy phép xuất bản: Số 249/XB - BC ngày 23/5/1985 Tài khoản: Trung tâm Thông tin Điện lực: 102010000028666 Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam - Chi nhánh Hà Nội Các cơng ty điện lực từ lâu coi trạm biến áp số mơ ước không tưởng: Một ước vọng trạm biến áp toàn diện nối lưới thành lưới điện thơng minh Theo dõi tình trạng tủ đóng cắt trung áp Với nhu cầu điện ngày tăng, công ty điện lực phải chạy đua để tăng tối đa độ tin cậy tài sản điện, đồng thời giảm thiểu thời gian chết 10 Coâng cụ tiên đoán tốc độ xâm thực bánh công tác tuabin Các tác giả giới thiệu nghiên cứu trường hợp sử dụng máy học để phát tượng xâm thực tuabin thủy điện Phương pháp sử dụng đầu dị tiệm cận có sẵn thị trường phân loại máy vector hỗ trợ Thử nghiệm trạm biến áp số 14 Bằng cách thay giao tiếp nối dây cứng giao tiếp truyền thông dựa Tiêu chuẩn IEC 61850, cơng ty điện lực truy cập từ xa tới trạm biến áp để thao tác từ xa 17 công cụ phần mềm dành cho nhà quản lý lượng Giới thiệu số cơng cụ phần mềm, với tính bật cung cấp giải pháp cho vấn đề khó khăn mà nhà quản lý lượng nhà máy điện sở công nghiệp khác phải đối mặt 20 Chọn vòng chèn ổ trục đề tối ưu hóa tính Tiến sĩ Chris Carmody – Giám đốc Quản lý Sản phẩm Công ty AESSEAL (Vương quốc Anh) xem xét công nghệ bảo vệ ổ trục tiến làm người vận hành phát huy để nâng cao suất nhà máy họ 25 Công nghệ giám sát online không dây nhiệt độ hệ thống điện Để phát điểm phát nhiệt vật dẫn điện hệ thống điện, người ta thường sử dụng camera hồng ngoại thiết bị soi phát nhiệt hồng ngoại i thiện dòng chảy ống hút nhựa epoxy 28 Cả Để cải thiện dịng chảy ống hút, theo công thức Hazen-Williams, cần giảm tổn thất ma sát tạo mẫu dòng chảy êm ả qua ống hút 30 Nghiên cứu, sửa đổi nâng cấp giám sát đứt chốt cắt cánh hướng mã hiệu JZ-X2 thị độ mở cánh hướng mã hiệu DYK-700 điều khiển lập trình S7-200 Giới thiệu sáng kiến kỹ sư Công ty Phát triển Thuỷ điện Sê San để giải tình trạng tác động nhầm mạch bảo vệ đứt chốt cắt cánh hướng trường hợp hở mạch nguồn tín hiệu đầu vào JZX-2 Ảnh bìa: Nguồn: www.kurtstruve.comportfolio ƯỚC MƠ VỀ TRẠM BIẾN ÁP SỐ Làm để lưới điện trở nên thông minh? Các công ty điện lực từ lâu coi trạm biến áp số mơ ước không tưởng: Một ước vọng trạm biến áp toàn diện nối lưới thành lưới điện thông minh Tuy nhiên, đổi cơng nghệ dần hình thành vài thập kỷ qua, giúp biến tầm nhìn khơng tưởng thành ý tưởng thực thực tế Giờ đây, nhà quản lý công ty điện lực thảo luận vấn đề cụ thể sẵn có, biến trạm biến áp cũ thành trạm điện số tự động hóa nối lưới tốt Một cách tân thấy rõ, tín hiệu số mang lại lực tuyệt vời tăng độ tin cậy cho trạm biến áp Các công ty điện lực sử dụng công nghệ cho sở hạ tầng điện họ từ nhiều thập kỷ Hầu hết lưới điện có sử dụng hệ thống cáp quang kỹ thuật số để truyền liệu vận hành giám sát tin cậy hiệu từ hệ thống tự động hóa trạm biến áp, chí hệ thống đường dây điện truyền tín hiệu bảo vệ từ xa Chỉ đến bây giờ, lợi truyền thơng số tiêu chuẩn hóa bắt đầu thâm nhập sâu vào môi trường trạm biến áp IEC 61850 Nếu khơng có tiêu chuẩn, việc sử dụng truyền thông số để truyền thông trạm biến áp rời rạc phân mảng, việc truyền tín hiệu khơng tương thích với nhau, tạo dạng tin nhắn riêng biệt đủ kiểu Tiêu chuẩn “Hệ thống truyền thông hệ thống cho tự động hóa ngành điện”của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế tiêu chuẩn toàn diện chia thành phần mô tả rõ chức linh kiện trạm biến áp nào, chúng truyền thông với nào, chúng cần truyền thơng việc truyền thơng cần nhanh Tất vấn đề quan “ Tín hiệu số mang lại độ tin cậy lực tuyệt vời, sử dụng lưới điện từ nhiều thập kỷ “ Ban biên tập: Ước mơ trạm biến áp số: Làm để lưới điện trở nên thông minh? KHCN Điện, số 1.2018 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Tiêu chuẩn IEC 61850 Thay việc dây giao thức cũ ngăn lộ truyền thông số cho bus trạm Giao diện thực tế Các kết nối điểm nối dây cứng thiết bị thứ tất thiết bị nhị thứ Tương lai - Thực tín hiệu số cho tất trạm quy trình; Tiêu chuẩn IEC 61850 - Trạng thái lệnh analog; cho bus trạm - Khi có tín hiệu phân phối bus NCIT: Máy biến đổi đo lường phi truyền thống Hình Trạm biến áp số tiêu chuẩn IEC 61850 (Ảnh minh họa) trọng để thực hóa lợi ích trạm biến áp số thực Ở cấp độ trạm, linh kiện ứng dụng nói chung số, cơng trình lắp đặt tương đối cũ Các hệ thống SCADA (điều khiển giám sát thu thập liệu) thường địi hỏi thơng tin số Giữa cấp trạm ngăn lộ, sợi quang truyền liệu số (phù hợp với tiêu chuẩn IEC 61850) để trở thành trạm biến áp số thực sự, tiêu chuẩn phải mở rộng SỐ HÓA SÂU Các thiết bị bên ngăn tủ phân phối chủ yếu kỹ thuật analog Các thiết bị thứ thơng thường, máy biến dịng máy biến điện áp, kết nối với linh kiện điện tử thông minh (IED) cách sử dụng dây đồng mắc song song mang tín hiệu điện áp analog (xem minh hoạ phần “Hiện nay” Hình 1) Các IED nhận liệu tiến hành phân tích sơ nhiều cung cấp cổng nối vào giới số Tuy nhiên, trì hệ thống analog mang lại lợi ích cho cơng ty điện lực, để xứng đáng danh hiệu “trạm biến áp số” cơng ty điện lực phải chuyển dịch sang tảng số hoàn tất trình thu thập liệu (xem minh hoạ phần “Tương lai” Hình 1) Thơng qua giám sát thường xuyên hệ thống nên phải can thiệp thủ công, việc áp dụng bus trình hồn tồn số cho phép cơng ty điện lực bố trí lại thiết bị nhạy cảm vào ngăn tủ phân phối Thiết bị số bố trí lại phải lắp vừa vào bãi phân phối Ngồi ra, thiết bị số phải có đặc tính bền độ tin cậy tương đương với thiết bị analog trước (xem Hình 2) CẢM BIẾN SỢI QUANG (FOCS) Các yêu cầu độ bền độ tin cậy áp dụng cho công nghệ cảm biến dòng điện dùng sợi quang (FOCS), cơng nghệ theo dõi trực tiếp dịng điện chạy qua đường dây cao áp mà không cần phải dùng máy biến dòng (CT) để giảm giá trị dòng điện xuống giá trị đo lường Không cần dùng CT nên loại trừ nguy hở mạch CT, gây điện áp nguy hiểm đến tính mạng, tăng độ an toàn điện FOCS ứng dụng tượng dịch pha ánh sáng phân cực trường điện từ gây (hiệu ứng Faraday) Sự dịch pha tỉ lệ thuận với dòng điện chạy đường dây cao áp, có sợi quang mang tia sáng quấn xung quanh, thơng qua bus trình truyền đến IED bảo vệ kiểm sốt, tới cơng tơ tiền điện Một máy biến dịng quang chiếm không gian so với thiết bị analog tương đương Các cơng ty điện lực tích hợp thiết bị vào máy cắt điện cách ly để kết hợp chức máy cắt, máy biến áp dao cách ly thiết bị - giúp giảm kích thước trạm biến áp xuống cịn nửa FOCS dẫy máy biến đổi đo lường phi truyền thống (NCIT) làm cho quy trình trở nên số hóa hồn tồn NCIT phải có đặc tính tương đương độ tin cậy thiết bị thay Việc sử dụng rộng rãi NCIT khiến cho trạm biến áp trở nên đơn giản hơn, rẻ hơn, nhỏ hiệu suất cao Khơng phải q trình số hóa, ví dụ máy biến dịng biến điện áp thơng thường cung cấp liệu analog Tuy nhiên, công ty điện lực tránh việc thay đồng loạt Hình Thiết bị sân phân phối phải bền phải tiếp xúc với thời tiết cực đoan (Ảnh: st) “ Công nghệ có sẵn cho phép trạm biến áp hồn tồn số Các lợi việc có trạm biến áp số đa dạng “ Hiện thiết bị hợp độc lập thực việc chuyển đổi sang kỹ thuật số song song với máy biến đổi đo lường có Sau đó, cáp quang thay dây cáp đồng để kết nối thiết bị thứ với linh kiện điện tử thơng minh BUS Q TRÌNH Là vật dẫn nên dây đồng trạm biến áp nguy tiềm ẩn Ví dụ, ngắt dịng điện khơng đúng, máy biến dịng nhị thứ bị hở mạch, xảy phóng điện hồ quang tạo nên điện áp cao nguy hiểm sợi dây đồng nhiên mang điện áp cao, gây nguy hiểm cho người lao động thiết bị Ít dây đồng nên an toàn điện Trạm biến áp số không dùng dây đồng cách sử dụng bus q trình số, sử dụng cáp quang mạng không dây Chỉ riêng việc loại bỏ đồng đủ lý cho việc chuyển sang kỹ thuật số Một tảng kỹ thuật số giảm 80% lượng đồng trạm biến áp: Tiết kiệm đáng kể chi phí, quan trọng tăng độ an toàn lên đáng kể Ngồi ra, bus q trình cịn làm tăng thêm tính linh hoạt; thiết bị số giao tiếp trực tiếp với (xem Hình 3) Đối với chức này, tiêu chuẩn IEC 61850 định nghĩa giao thức GOOSE (các kiện trạm biến áp hướng tới đối tượng chung) để truyền tải nhanh liệu nhị phân Phần 9-2 tiêu chuẩn mô tả việc truyền tải giá trị lấy mẫu qua Ethernet Các nguyên tắc đảm bảo phân phối kịp thời liệu có độ ưu tiên cao qua liên kết Ethernet khơng thể đốn trước khác Hình Tiêu chuẩn IEC 61850 giúp thực hóa việc tạo trạm biến áp hoàn toàn số (Ảnh: st) LẮP ĐẶT Tiêu chuẩn IEC 61850 cần thiết để đảm bảo cơng ty điện lực sử dụng kết hợp thiết bị từ nhà cung cấp khác nhau, thông qua kiểm tra phù hợp, tiêu chuẩn tạo mốc chuẩn đo lường cho công ty điện lực LỜI KẾT Một trạm biến áp hoàn toàn số nhỏ hơn, đáng tin cậy hơn, có chi phí vịng đời thấp dễ bảo trì mở rộng so với trạm biến áp analog Trạm biến áp giúp tăng độ an toàn hiệu suất so với trạm biến áp analog tương đương Không phải tất trạm cần phải nâng cấp đồng loạt sang giới kỹ thuật số Điều phụ thuộc vào kích cỡ kiểu trạm biến áp, liệu trạm cải tạo lại hệ thống nhị thứ Các trạm biến áp khác cần có cách tiếp cận giải pháp khác NCIT, IED, cơng nghệ tự động hóa khác giúp công ty điện lực dễ dàng bước vào giới số Những giải pháp linh hoạt cho phép công ty điện lực thiết lập tiến độ riêng đường đến với trạm biến áp kỹ thuật số Biên dịch: Vũ Gia Hiếu Theo “Electricity Today”, số 3/2016 KHCN Điện, số 1.2018 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Với nhu cầu điện ngày tăng, công ty điện lực phải chạy đua để tăng tối đa độ tin cậy tài sản điện, đồng thời giảm thiểu thời gian chết Là điểm nối quan trọng phân phối điện, tủ đóng cắt trung áp mắt xích dễ bị tổn thương lưới điện Những tài sản quý giá phát nóng q mức bị q tải, mịn mỏi thông thường, điều kiện môi trường khắc nghiệt Nếu khơng để ý, tình trạng dẫn đến cố gây nên hư hại tốn cho tủ đóng cắt thiết bị xung quanh, tổn thất sản xuất điện, trường hợp cực đoan, gây thương tích nghiêm trọng tử vong Theo dõi dựa theo tình trạng áp dụng thời gian, thường thông qua kiểm tra thủ công định kỳ thiết bị cắt điện Nếu theo dõi liên tục, công ty điện lực thu thập liệu tạo điều kiện tủ đóng cắt vận hành bình thường, nắm vấn đề theo thời gian thực Khi thực theo dõi liên tục, điều quan trọng xác định xác vị trí bị xuống cấp, mà hiểu xu hướng hư hại theo thời gian Các chế độ cố thường gặp bao gồm phát nóng mức, phóng điện cục (PD), độ ẩm CÁC CHẾ ĐỘ SỰ CỐ THƯỜNG GẶP Phát nóng mức Các kết nối máy cắt, cái, kết nối cáp thường có xu hướng nới lỏng ăn mòn, gây cố nhiệt kết nối cách điện gần Phóng điện cục (PD): Ứng suất điện áp chất cách điện dẫn đến phóng điện bề mặt phóng điện bên trong, làm giảm cách điện dây mang điện đất Độ ẩm: Hơi ẩm bên tủ đóng cắt gây ngắn mạch, hấp thụ chất cách điện, dẫn đến chọc thủng cách điện THEO DÕI TÌNH TRẠNG TỦ ĐĨNG CẮT TRUNG ÁP THEO DÕI NHIỆT ĐỘ Một thách thức việc theo dõi liên tục điểm kết nối quan trọng (máy cắt, cái, kết nối cáp) bên tủ đóng cắt hệ thống phải trì điện áp chịu xung (Uimp), cịn gọi mức xung (BIL) Do đó, dây dẫn có điện khác phải cách khoảng cách tối thiểu để ngăn ngừa phóng điện để đảm bảo mức danh định xung Với yêu cầu sử dụng hệ thống theo dõi nhiệt độ tiếp xúc trực tiếp phổ biến nhất, lại để xem xét hệ thống không xâm nhập giúp theo dõi nhiệt tủ đóng cắt Các cơng ty điện lực sử dụng hệ thống cáp quang, theo dõi hồng ngoại (IR), cảm biến không dây tiếp xúc trực tiếp tùy chọn khơng xâm nhập có sẵn Các hệ thống cảm biến không dây, bị động cho phép theo dõi liên tục theo thời gian thực, với kết nối trực tiếp tới tất điểm đo quan trọng Những hệ thống dễ lắp đặt, không cần bảo trì, có tuổi thọ ngang với thân tủ đóng cắt Khác với hệ thống nhận dạng sóng rađio (RFID), cảm biến nhiệt độ sóng âm bề mặt (SAW) có khoảng cách đọc dài hơn, tối đa hố mức xung bản, sử dụng công suất truyền tải thấp để giảm thiểu vấn đề tương thích điện từ (EMC) hệ thống điều khiển Các tính Ilker khiến cho cảm biến trở thành lựa chọn ưa thích cảm biến thụ động khơng dây HỆ THỐNG THEO DÕI SĨNG ÂM BỀ MẶT Cảm biến sóng âm bề mặt (SAW) bao gồm vật liệu áp điện (loại vật liệu thay đổi điện tích theo ứng suất cơ), cộng hưởng chuyển đổi kiểu ngón tay đan (IDT) ăng ten IDT thiết bị có điện cực kim loại đan cài vào (tương tự khóa kéo) gắn bề mặt vật liệu Khoảng cách điện cực xác định tần số sóng âm Một vật liệu áp điện sử dụng phổ biến tinh thể thạch anh Khi chịu tác dụng nhiệt độ, tinh thể co lại giãn mức vi mô Thay đổi vật lý làm thay đổi khoảng cách điện cực IDT; làm thay đổi tần số sóng âm bề mặt Q trình cảm nhận nhiệt độ SAW bao gồm khối chất vấn phát tín hiệu điện dịng điện xoay chiều, tín hiệu ăngten cảm biến nhận Tín hiệu đầu vào tạo cực tính thay đổi IDT, sóng học tạo bề mặt vật liệu Sóng bề mặt bị giam cộng hưởng chuyển trở lại thành tín hiệu điện, phản hồi trở khối chất vấn Tần số phản hồi về, chịu ảnh hưởng điều kiện môi trường vật liệu bề mặt cảm biến, xử lý phép đo nhiệt độ Các hoạt động thụ động không dây hệ thống SAW mang lại nhiều lợi ích theo dõi nhiệt độ tủ đóng cắt trung áp THEO DÕI PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ Khi cách điện lão hóa, điểm yếu khiếm khuyết trầm trọng hơn, Theo dõi liên tục, theo thời gian thực chế độ cố trung áp thông thường (nhiệt độ cao, phóng điện cục (PD) độ ẩm) giúp tránh hư hại cho tủ đóng cắt trung áp (Ảnh: st) Cảm biến nhiệt độ SAW tiếp xúc trực tiếp không dây, thụ động sử dụng để theo dõi điểm phát nóng cục tủ đóng cắt trung áp (MV) (Ảnh: st) điều kiện phụ tải định, xảy đánh thủng điện môi chỗ khiếm khuyết, gây phóng điện hồ quang cục dây dẫn có điện khác Hiệu ứng gọi phóng điện cục Sự đánh thủng gây gia tăng dòng điện nhỏ, đột ngột kèm theo xung dòng điện, phát sóng điện từ (phát sóng radio ánh sáng), âm ozone Dụng cụ phát PD sử dụng phổ biến đo trực tiếp xung nhọn dòng điện điện áp máy biến dòng cao tần ghép điện dung điện áp cao Phương pháp có nhiều điểm mạnh, chúng lại đắt đòi hỏi phải có kỹ thuật viên đào tạo để phân tích liệu; khơng thể sử dụng hệ thống cho hệ thống lắp đặt theo dõi thường xuyên, liên tục Ngoài ra, đầu dò ghép nối thuộc loại phương pháp tiếp xúc, thiết kế để hoạt động an toàn điện áp danh định bụi, độ ẩm, cách điện gần bị đánh thủng lắp đặt khơng cách làm giảm độ an tồn theo thời gian Nhân viên công ty điện lực đánh giá phương pháp bổ sung để phát phóng điện cục theo tiêu chuẩn IEC 62478, tiêu chuẩn tương lai phép đo PD âm điện từ Các dụng cụ đo sử dụng phép đo phân tích gián tiếp để có dấu hiệu tương đối xung PD mà người kiểm tra dùng để xác định xu hướng hệ thống Điện áp đất thoáng qua (TEV), tần số cao (HF) tần số cao (VHF), âm tần số cực cao (UHF) kiểu hệ thống thơng dụng có sẵn • Điện áp đất thoáng qua (TEV) Phương pháp TEV phổ biến để theo dõi phóng điện cục Nhân viên công ty điện lực sử dụng TEV để thử nghiệm tủ đóng cắt từ bên ngồi cách đo phát tán điện từ dẫn xuống đất Mặc dù người kiểm tra sử dụng TEV để theo dõi liên tục, điện áp KHCN Điện, số 1.2018 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH SAW IDT 300kHz Nhân viên cơng ty điện lực sử dụng phương pháp không dây để theo dõi liên tục có phạm vi phát bị hạn chế âm bị tắt dần vật thể điện mơi Thay vào đó, âm lại sử dụng phù hợp vật liệu phóng điện vầng quang • Tần số siêu cao (UHF) Bộ phản xạ Ý tưởng thiết kế cảm biến nhiệt độ SAW điển hình, cho thấy vật liệu thạch anh có IDT phủ bề mặt phản xạ (Ảnh minh họa) Cảm biến nhiệt độ SAW (màu cam) lắp đặt tủ đóng cắt MV kết nối đầu vào đầu máy cắt (Ảnh: st) lúc giúp theo dõi chạm chập pha • Tần số cao (HF) tần số cao (VHF) Các hệ thống HF/VHF hoạt động từ đến 300MHz sử dụng ăng ten lớn, máy biến dòng điện cao tần cảm biến ghép Các ăng ten lớn khơng tương thích với phép đo bên tủ đóng cắt cảm biến ghép trực tiếp làm giảm độ an tồn • Máy đo âm Các nhân viên kiểm tra sử dụng micro cảm biến âm tương tự để theo dõi dải tần số từ 10Hz đến Phương pháp dị tìm băng thơng rộng (300MHz tới 3gigahertz) theo dõi sóng điện từ độ qua ăng ten Các phương pháp UHF truyền thống dễ bị ảnh hưởng tiếng ồn từ điện thoại di động, radio máy phát sóng khác Tuy nhiên, nhà cung cấp nhà chế tạo giới thiệu nhiều dụng cụ đo sử dụng theo dõi UHF có lựa chọn, theo dải để phát phóng điện cục đồng thời loại bỏ nguồn tiếng ồn UHF giúp tạo hệ thống theo dõi PD liên tục, an tồn can thiệp có khả tránh tín hiệu nhiễu mạnh gần, đồng thời phương pháp lọc kỹ thuật số tiên tiến có khả phát có mặt phóng điện cục bộ, với tiếng ồn cịn sót lại, khơng lọc LỰA CHỌN DẢI THƠNG THEO DÕI Việc lựa chọn dải thơng theo dõi hệ thống phải phù hợp với đặc tính điện từ tủ đóng cắt Các tần số phát từ 100MHz đến 300MHz nhiều thấy có tài sản động cơ, máy biến áp có đoạn đường cáp dài Các tần số phát từ 400 đến 800MHz nhiều thấy có tủ đóng cắt trung áp, tập trung vào khoang cộng hưởng tần số cao lại thấy có ống dẫn hoạt động ống dẫn sóng Một thách thức thiết kế cung cấp số tiếng ồn đủ thấp dải đo mục tiêu đồng thời tránh vấn đề “chen chúc” tín hiệu lớn bên ngồi dải mong muốn gây Các hạn chế kích cỡ mục tiêu chi phí cân nhắc lựa chọn băng tần để theo dõi Xác định xu hướng kiện phóng điện cục theo thời gian thực, liên tục, cách định kỳ thu thập xung mũi nhọn PD ẩm ngưng tụ; kiện nhận phương pháp phát truyền thống (không liên tục) (Ảnh minh họa) phóng điện vầng quang phóng điện TẠI SAO CHỌN KHÔNG DÂY bề mặt) cho thấy kết đáng kể Các nhà quản lý công ty điện lực muốn sóng hài bậc lẻ bậc chẵn tần số tất tủ đóng cắt trung áp hoạt đường dây điện động tốt liên tục Các cơng ty điện lực có • Phóng điện đối xứng thể đạt mục tiêu nhờ hệ thống PHÁT HIỆN PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ Các kiện phóng điện xảy theo dõi tin cậy dựa theo tình trạng, hiệu DẢI THƠNG UHF phần lớn vật liệu, thường gọi phóng chi phí (ví dụ cảm biến khơng dây) Các phương pháp phát phóng điện điện bên phóng điện cục đối Thời gian hoàn vốn cho việc triển khai hệ cục băng tần UHF lọc thông dải xứng, xảy phần phân cực dương thống không dây ngắn có PHÂN TÍCH VÀ PHÂN LOẠI DỮ LIỆU âm chu kỳ tần số công nghiệp nhiều thơng tin xu hướng tình trạng hoạt động Để có cách tiếp cận độc lập cho theo biểu diễn sóng hài bậc tài sản quan trọng giúp tăng độ tin cậy giảm thời gian dừng máy nhờ THEO DÕI NHIỆT ĐỘ CỦA dõi PD, phải thực thuật toán hệ chẵn tần số đường dây điện TỦ ĐÓNG CẮT MV thống tiên tiến để đưa liệu CHỌN MỘT ĂNGTEN THÍCH HỢP dễ dàng xử lý giúp đánh giá tình hình sức Ưu điểm việc sử dụng hệ thống SAW: khỏe xác định xu hướng dài hạn hệ Tùy chọn lý tưởng ăng ten kiểu chữ F Nhân viên điện lực gắn trực tiếp thống Các tín hiệu phát tán UHF ngược (PIFA) Kết cấu loại ăng ten tất phần kim loại chia thành ba loại cảm biến vào điểm đo kiểm quan nối với đất bảo vệ 50 đến 60Hz tồn • Tiếng ồn trọng đồng thời đảm bảo đạt yêu cấu trúc kim loại bọc cầu mức xung an tồn Tiếng ồn có nghĩa lượng UHF nhựa acrylonitrile butadiene styrene (ABS) nằm (các) dải tần số chọn chống cháy để đảm bảo yêu cầu an Các cảm biến chế tạo từ tinh thể thạch không tương quan tốt với tần số đường dây tồn phù hợp Độ bền điện mơi 32kV/ anh mang lại cho công ty điện lực giải điện Nhiễu radio bên phân mm, tạo cách điện chức với pháp theo dõi tuổi thọ tủ đóng cắt loại tiếng ồn đáng tin cậy; nhiên, phóng điện áp làm việc 96kV Mặc dù công không cần bảo trì điện cục yếu thất thường, vốn xuất ty điện lực không nên dựa vào ABS để sớm trình tiến triển hư Các cảm biến khơng cần nhìn thấy từ đảm bảo cách ly an tồn, hại, phân loại tiếng ồn ăng ten, nên việc lắp đặt linh hoạt cung cấp thêm cách điện phụ giảm 43 • Phóng điện khơng đối xứng milimét khoảng cách khơng khí liên quan Nhân viên điện lực lắp đặt hệ Các kiện xảy chủ yếu nửa chu kỳ đến điện áp làm việc mức xung thống SAW môi trường khắc nghiệt, âm dạng sóng dịng điện, electron Với kích thước 200x175x43mm, ăng Dễ dàng lắp đặt ăng ten phóng điện cục dải nơi bố trí tủ đóng cắt phát từ kim loại làm ion hóa khơng khí ten PIFA phù hợp thiết kế tủ thơng UHF vị trí an tồn (góc trên) mối nối MV (Ảnh: st) Phóng điện khơng đối xứng (hay cịn gọi đóng cắt nhỏ gọn KHCN Điện, số 1.2018 TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ RECLOSER HỖ TRỢ LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH HƠN ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CẤP ĐIỆN CẬP NHẬT TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT ĐIỆN LTS Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện trân trọng giới thiệu tiêu chuẩn kỹ thuật điện cập nhật, sửa đổi, bổ sung, thay để quý độc giả tiện theo dõi sửa đổi quy trình cơng nghệ, cơng tác kỹ thuật phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế • IEC/TS 60076-23 Ed 1.0 en:2018 - Power transformers - Part 23: DC magnetic bias suppression devices; xuất ngày 8/2/2018 Máy reclosers NOVA NX-T Eaton (Ảnh: st) Bố trí tủ đóng cắt trạm biến áp trung áp hưởng lợi từ việc theo dõi tình trạng liên tục, theo thời gian thực (Ảnh: st) chế độ bảo trì dự đốn Hơn nữa, cơng ty điện lực đạt tiêu chuẩn an toàn cao sử dụng thiết bị cảm ứng thụ động, đồng thời theo dõi nhiệt độ xác, đáng tin cậy phải bảo trì Hệ thống theo dõi PD liên tục lựa chọn phải phù hợp mặt với tủ đóng cắt để lắp đặt vĩnh viễn an toàn, cung cấp liệu thực cần thiết phát kiện phóng điện theo xu hướng lịch sử phóng điện cục KẾT LUẬN Các lưới điện cực nhỏ hệ thống điện dạng tế bào, phù hợp với xương sống truyền tải điện đại hóa, khả thi mặt kỹ thuật Những thách thức kỹ thuật lại giải quyết, nhờ vào kinh tế học thị trường điện ảnh hưởng đến kết Trong đó, động lực kinh doanh, môi trường khát vọng thúc đẩy việc triển khai lưới điện cực nhỏ, từ xuống từ lên Những yếu tố có ý nghĩa quan trọng tất bên liên quan việc cung cấp lượng kỷ 21 Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Theo “Electricity-Today”, số 3/2016 • IEC/TS 62561-8 Ed 1.0 en:2018 - Lightning protection system components (LPSC) - Part 8: Requirements for components for isolated LPS; xuất ngày 8/2/2018 • IEC/TS 62903 Ed 1.0 en:2018 - Ultrasonics - Measurements of electroacoustical parameters and acoustic output power of spherically curved transducers using the self-reciprocity method; xuất ngày 8/2/2018 • IEC 62930 Ed 1.0 en:2017 - Electric cables for photovoltaic systems with a voltage rating of 1,5 kV DC; xuất ngày 8/2/2018 Công ty quản lý lượng Eaton (Ireland) công bố dẫy recloser nhằm giúp công ty điện lực hỗ trợ lưới điện thông minh hơn, đáng tin cậy Các máy reclosers NOVA NX-T thuộc dẫy máy Cooper Power Eaton giúp tạo độ xác độ tin cậy hệ thống phân phối, điều quan trọng ứng dụng lưới điện thông minh Giải pháp thiết kế nhằm nâng cao hiệu hoạt động độ tin cậy đồng thời giúp đơn giản hóa cấu hình, lắp đặt, vận hành điều khiển thiết bị Để nâng cao tính cảm biến cho lưới điện thông minh hơn, recloser NOVA NX-T giải pháp tích hợp hồn chỉnh với cảm biến điện trở xác cao phía nguồn, phía phụ tải phương án tùy chọn, cho phép đạt độ xác ±2% tồn dải nhiệt độ danh định Để giúp đảm bảo độ tin cậy tổng thể hệ thống, recloser NOVA NX-T bảo vệ tất thiết bị điện tử điều khiển nhạy cảm vỏ cấp bảo vệ IP43, đầu nối xoắn/khóa MIL-SPEC ngăn chặn độ ẩm giải pháp cách điện epoxy khẳng định Eaton chống chịu nhiệt độ cực đoan môi trường khắc nghiệt Recloser NOVA NX-T thiết kế để dễ dàng cấu hình, lắp đặt, vận hành điều khiển Các thiết kế tiêu chuẩn sẵn sàng cho địa điểm lắp đặt Eaton cấu hình với cảm biến tích hợp, chống sét nối dây sẵn máy biến điện áp (PT) để giảm thiểu thời gian công sức lắp đặt Ngoài ra, phần từ thiết kế, kể gương phản chiếu lớn thị vị trí nhìn 360 độ, giúp đơn giản hóa việc vận hành Từ mặt đất, dễ dàng xác định máy vị trí đóng hay mở, chí trời tối thời tiết khắc nghiệt Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Theo “Utilityproducts”, số 1/2018 • IEC 62933-2-1 Ed 1.0 b:2017 - Electrical energy storage (EES) systems - Part 2-1: Unit parameters and testing methods - General specification; xuất ngày 8/2/2018 • IEC 61869-10 Ed 1.0 b:2017 - Instrument transformers - Part 10: Additional requirements for lowpower passive current transformers; xuất ngày 8/2/2018 • IEC 60730-2-9 Ed 4.1 en:2018 - Automatic electrical controls - Part 2-9: Particular requirements for temperature sensing control CONSOLIDATED EDITION; xuất ngày 8/2/2018 • IEC 61643-352 Ed 1.0 b:2018 - Components for low-voltage surge protection - Part 352: Selection and application principles for telecommunications and signalling network surge isolation transformers (SITs); xuất ngày 8/2/2018 • IEC 60050-692 Ed 1.0 b:2017 - International electrotechnical vocabulary - Part 692: Generation, transmission and distribution of electrical energy - Dependability and quality of service of electric power systems; xuất ngày 8/2/2018 • IEC 61643-31 Ed 1.0 b:2018 - Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations; xuất ngày 8/2/2018 • IEC 60364-4-44 Amd.2 Ed 2.0 b:2018 - Amendment - Low-voltage electrical installations - Part 4-44: Protection for safety - Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances; xuất ngày 7/2/2018, chỉnh sửa cho tiêu chuẩn IEC 60364-4-44 Ed 2.0 b:2007 • IEC 62561-7 Ed 2.0 b:2018 - Lightning protection system components (LPSC) - Part 7: Requirements for earthing enhancing compounds; xuất ngày 7/2/2018, thay tiêu chuẩn IEC 62561-7 Ed 1.0 b:2011 • IEC 62041 Ed 3.0 b:2017 - Transformers, power supplies, reactors and similar products - EMC requirements; xuất ngày 7/2/2018, thay tiêu chuẩn IEC 62041 Ed 3.0 en:2017 • IEC 61857-31 Ed 1.0 b:2017 - Electrical insulation systems - Procedures for thermal evaluation - Part 31: Applications with a designed life of 000 h or less; xuất ngày 7/2/2018, thay tiêu chuẩn IEC 61857-31 Ed 1.0 en:2017 • IEC 60076-7 Ed 2.0 en:2018 - Power transformers - Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers; xuất ngày 7/2/2018, thay tiêu chuẩn IEC 60076-7 Ed 1.0 b:2005 • IEEE PC57.127 - IEEE Draft Guide for the Detection, Location and Interpretation of Sources of Acoustic Emissions from Electrical Discharges in Power Transformers and Power Reactors; xuất ngày 24/1/2018 Gia Hiếu (Tổng hợp) KHCN Điện, số 1.2018 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Xâm thực nguyên nhân dẫn đến cố tuabin gây tổn thất kinh tế lớn không phát điện phải sửa chữa Trong này, trình bày phương pháp tự động sử dụng với nhiều loại cảm biến khác thiết thực với biến đổi điều kiện vận hành thực tế Phương pháp sử dụng liệu thu thập từ đầu dị tiệm cận kết hợp với thuật tốn học máy gọi máy vector hỗ trợ (SVM), sử dụng để xác định xâm thực tuabin Francis 85MW Các đầu dò tiệm cận máy phát tín hiệu điện áp tỷ lệ với chuyển động tương đối cảm biến trục tuabin thuỷ điện, với ba ưu điểm là: Các đầu dị tiệm cận nói chung khơng sử dụng để phát xâm thực xâm thực kiện tần số cao đầu dò tiệm cận nhạy cảm với dải tần số thấp Sử dụng liệu đầu dò tiệm cận kết hợp với tính phát xâm 10 Bố trí tủ đóng cắt trạm biến áp trung áp hưởng lợi từ việc theo dõi tình trạng liên tục, theo thời gian thực (Ảnh: st) thực lựa chọn cẩn thận đơn cách sử dụng cảm biến tần số thấp - chí thiết bị lắp đặt tuabin thủy điện - phát xâm thực hiệu Dữ liệu giảm công suất (thu thập tuabin từ mở hồn tồn đến đóng kín hoàn toàn cánh van nước) sử dụng để xác định xâm thực xảy đào tạo (hoặc hiệu chỉnh) mơ hình SVM Sử dụng liệu giảm công suất để hiệu chuẩn lợi cho việc phát xâm thực lâu dài cho phép SVM cập nhật điều kiện hoạt động thay đổi biến đổi theo mùa nguồn biến đổi khác Nghiên cứu trường hợp Nghiên cứu trường hợp trình bày sử dụng liệu thu thập khảo sát xâm thực tuabin Francis nhà máy thủy điện miền Tây Hoa Kỳ Một tuabin nhà máy thay bánh cơng tác sau bị xâm thực lớn phần cạnh dẫn địi hỏi phải sửa chữa lớn Thơng tin cho biết tuabin bị xâm thực sau sửa chữa thử nghiệm rung động thực để xác định vùng an tồn mà tuabin vận hành để giảm hư hại xâm thực Thử nghiệm rung động để xác định xâm thực chủ yếu dựa vào gia tốc kế tần số cao lắp tạm thời, cảm biến phát xạ âm thanh, chí cảm biến không dây thiết kế riêng lắp trực tiếp vào trục quay tuabin Ngược lại, liệu sử dụng cho nghiên cứu trường hợp (được thu thập thời gian thử nghiệm) từ bốn đầu dò tiệm cận, hai lắp cách 90o gần ổ đỡ tuabin (PP1 PP2) hai lắp cách 90o gần ổ đỡ tuabin (PP3 PP4) Các liệu đầu dò tiệm cận ban đầu thu thập để thu thập lỗi tần số thấp xảy cân xoáy ống hút Hai liệu sử dụng từ khảo sát xâm thực: Cơng suất tuabin tính Độ xác dự đốn SVM tính cách lấy số phân loại xác chia cho số điểm kiểm tra tính LỰA CHỌN TÍNH NĂNG Bước để xác định CSP (tham số độ nhạy xâm thực) phân tích liệu giảm cơng suất dải tần số rung nhạy cảm với xâm thực Để làm điều này, liệu giảm công suất thu thập trước từ tuabin (Hình thể cơng suất tuabin hàm thời gian) chia thành khoảng giây Phép Biến đổi Fourier Nhanh áp dụng cho khoảng, tạo 100 phổ tần số Phương sai băng tần số toàn 100 phổ có cách sử dụng Cơng thức 1: Trong đó: • M tổng số phổ, • xm biên độ tần số, • μx giá trị trung bình biên độ tồn phổ Kết phổ phương sai (xem Hình 2) cho thấy phương sai biên độ tần số từ đến 100Hz tồn trình tự giảm cơng suất Từ suy phổ chuẩn hóa (Cơng thức chuẩn hóa tổng số phổ trừ một), cơng suất cho thấy có sai lệch tương đối biên độ tần số riêng lẻ trình giảm cơng suất Phân tích phổ phương sai cho thấy hai dải tần số đáng Biên độ chuẩn hóa Các tác giả giới thiệu nghiên cứu trường hợp sử dụng máy học để phát tượng xâm thực tuabin thủy điện Phương pháp sử dụng đầu dị tiệm cận có sẵn thị trường phân loại máy vector hỗ trợ Cơng suất (MW) CƠNG CỤ TIÊN ĐỐN TỐC ĐỘ XÂM THỰC BÁNH CƠNG TÁC TUABIN • Dữ liệu thu thập q trình giảm tuyến tính vịng 100 giây công suất tuabin thủy điện từ 85MW 0MW; • Dữ liệu thu thập q trình vận hành ổn định 17 trạng thái công suất từ 5MW đến 85MW, cách 5MW Quy trình ba bước để ước tính sát thực cách SVM làm việc để xác định xâm thực: Lựa chọn tính - Lựa chọn tập hợp biến thuật toán sử dụng để đưa dự đoán Các biến đưa ban đầu cảm biến, vị trí cảm biến tham số độ nhạy xâm thực (CSP) Hai biến giữ cố định để đơn giản hóa nghiên cứu trường hợp Biến thứ ba sau trở thành tâm điểm bước lựa chọn tính cho nghiên cứu Đào tạo phân loại – SVM (và thuật toán học khác giám sát) đòi hỏi phải đào tạo với liệu ghi nhãn trước chúng đưa dự đốn từ liệu chưa ghi nhãn Dữ liệu đào tạo chúng tơi gồm có liệu phân tích trước chứa đựng tình trạng xâm thực không xâm thực Việc đào tạo thử nghiệm phân loại thực cách sử dụng Phần mềm Matlab (R2015a) với Hộp công cụ Thống kê Học máy Thử nghiệm phân loại - Có thể thử nghiệm tính xác khẳng định SVM cách sử dụng liệu riêng biệt, nhãn ẩn đi, không cho SVM biết Các liệu thử nghiệm thu thập riêng từ liệu giảm công suất cấp cho SVM thuật toán đưa phân loại dự đoán cho điểm liệu Thời gian (giây) Hình Cơng suất tuabin giảm công suất (Ảnh minh họa) Dải tần số Dải tần số Tần số (Hz) Hình Phổ tần số giảm công suất (Ảnh minh họa) KHCN Điện, số 1.2018 11 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH quan tâm: đến 20Hz 60 đến 75Hz Biên độ chuẩn hóa tần số 100Hz không Để hiểu dải tần số liên quan tới xâm thực nào, trị số hiệu dụng (RMS) biên độ cho dải tính cho khoảng giây liệu giảm công suất cách sử dụng Công thức 2: Biên độ hiệu dụng chuẩn hóa Trong đó: • x biên độ mẫu rung động khoảng giây, • N tổng số mẫu rung động khoảng thời gian Hình cho thấy kết tính tốn RMS giảm cơng suất cho dải tần số so với Dải tần số Dải tần số Công suất (tính MW) cơng suất tuabin Biên độ dải tần số đạt giá trị đỉnh 80MW khoảng 30MW, biên độ dải tần số đạt giá trị đỉnh gần 60MW Sự khác biệt biên độ hai dải cho thấy chúng theo dõi tượng khác tuabin q trình giảm cơng suất Dải tần số tạo thành chủ yếu từ rung tốc độ vận hành tuabin sóng hài nó, dải tần số bao gồm tần số qua cánh tuabin qua van dẫn hướng Dựa vào phân tích thực bên ngồi phạm vi báo này, dải tần số theo dõi rung động xoáy ống hút gây dải tần số theo dõi xâm thực ăn mịn cánh bánh cơng tác Biên độ rung RMS (hiệu dụng) dải tần số hai tham số độ nhạy lựa chọn để phát xâm thực cho nghiên cứu Lựa chọn thứ ba cho CSP (tham số độ nhạy xâm thực) số độ nhọn (chỉ số Kurtosis) rung động dải tần số Chỉ số Kurtosis tính tốn cách sử dụng giá trị trung bình độ lệch tiêu chuẩn giá trị N phân đoạn giây liệu giảm công suất Công thức 3: Biên độ hiệu dụng chuẩn hóa Hình Giá trị hiệu dụng (RMS) Đầu dò tiệm cận Biểu đồ thể giá trị hiệu dụng (RMS) trình giảm cơng suất đầu dị tiệm cận (Ảnh minh họa) Chỉ số Kurtosis Dải tần số Dải tần số Cơng suất (tính MW) Hình Giá trị hiệu dụng (RMS) số Kurtosis đầu dò Biểu đồ thể giá trị hiệu dụng q trình giảm cơng suất đầu dò tiệm cận (Ảnh minh họa) 12 Bảng cho thấy tính hồn chỉnh chọn để thử nghiệm phát xâm thực cách sử dụng SVM ĐÀO TẠO BỘ PHÂN LOẠI Thuật toán SVM sử dụng để phát xâm thực đào tạo cách sử dụng tính từ Bảng tạo từ liệu giảm cơng suất tuabin Dữ liệu giảm cơng suất thu thập tương đối nhanh chóng khơng khó khăn, nên đào tạo lại SVM thường xuyên để ngăn chặn thuật toán trở nên hiệu tham số thảo luận trước thay đổi Bất lợi việc đào tạo SVM với liệu giảm công suất nhà phân tích phải biết ước tính tuabin thủy điện bị xâm thực để liệu ghi nhãn cách Đối với nghiên cứu trường hợp mô tả báo này, liệu ghi nhãn thông qua kết hợp kiến thức thu từ phân tích xâm thực trước tuabin thủy điện phân tích chi phí thể Hình Dữ liệu tính thu thập khoảng từ 81MW đến 40MW ghi nhãn lớp phần lại liệu thu thập ghi nhãn lớp -1 Dựa liệu giảm công suất phân tích trước thực tuabin thuỷ điện, liệu thu được ghi nhãn bổ sung để đào tạo SVM giúp nhận rung động cao xoáy ống hút gây Một SVM nhận nhiều hai lớp gọi SVM đa lớp THỬ NGHIỆM PHÂN LOẠI Khả SVM đào tạo để nhận tình trạng xâm thực tuabin thủy điện kiểm tra cách sử dụng liệu đầu dò tiệm cận bổ sung thu thập trình khảo sát xâm thực Dữ liệu thử nghiệm thu điều kiện vận hành ổn định 17 mức cơng suất, mức cơng suất có 32 điểm liệu tính năng, nên tổng số có 544 điểm thử nghiệm Bảng cho thấy kết việc kiểm tra phân loại cho tính THẢO LUẬN Như thấy từ tính F_all_2, dải tần số CSP đơn tốt để tiên đoán xâm thực Sử dụng nhiều tham số với việc kết hợp xác cảm biến cuối mang lại kết tốt nhất, thấy với năm tính xếp hạng hàng đầu Ưu điểm để có tham số chúng sử dụng để phát xoáy ống hút sử dụng SVM đa lớp để phát nhiều loại khuyết tật Các tính có hiệu suất tổng thể tốt F_34_all, F_4_all, F_24_all, với phân loại xác gần 95% Do chất BẢNG CÁC ĐẶC ĐIỂM XÂM THỰC ĐƯỢC LỰA CHỌN ĐỂ THỬ NGHIỆM CÁC SVM F_all All F_all_12 All F_all_23 All F_all_1 F_all_2 F_all_3 F_1_all F_2_all F_3_all F_4_all F_12_all F_13_all F_14_all F_23_all F_24_all All All All PP1 PP2 PP3 PP4 PP1, PP2 PP1, PP3 PP1, PP4 PP2, PP3 PP2, PP4 Tham số độ nhạy xâm thực RMS dải RMS dải Kurtosis dải RMS dải RMS dải RMS dải Kurtosis dải RMS dải RMS dải Kurtosis dải All All All All All All All All All F_34_all PP3, PP4 All Tên đặc điểm Vị trí đặt cảm biến khơng quan trọng việc phát kiện xâm thực đơn lẻ đơn giản mơ hình SVM sử dụng, nên coi điểm số chấp nhận Đánh giá ba cảm biến hàng đầu cho thấy PP4 cảm biến đơn lẻ tốt để sử dụng, PP3 có tính cảm biến đơn lẻ phân loại xác 80% Một cách để phát huy lợi việc có nhiều loại cảm biến sử dụng hai phân loại SVM riêng biệt, tiên đoán với cảm biến khác Thiết lập cảm biến kép cho phép phát cảm biến bị lỗi cung cấp liệu để xác định phủ định sai khẳng định sai Mặc dù nghiên cứu tình khơng giải trực tiếp việc thu thập cường độ xâm thực, cấu trúc bên SVM bao gồm phương BẢNG ĐỘ CHÍNH XÁC XÂM THỰC SVM THEO ĐẶC ĐIỂM PHÁT HIỆN Tên đặc điểm Tham số độ nhạy xâm thực F_34_all 94,8 F_4_all 94,7 F_24_all 94,7 F_all_12 93,9 F_14_all 93,9 F_12_all 92,6 F_all_2 92,5 F_all 91,7 F_all_23 91,4 F_1_all 90,6 F_2_all 90,6 F_13_all 85,7 F_23_all 83,6 F_3_all 80,0 F_all_3 64,7 F_all_1 55,7 cách để định lượng khoảng cách từ điểm liệu tính tới ranh giới phân loại bên (siêu phẳng SVM) Khoảng cách gọi điểm SVM sử dụng để đo cường độ xâm thực KẾT LUẬN Nghiên cứu tình cho thấy cách phân loại SVM sử dụng để xác định xâm thực tuabin thủy điện – bước để đánh giá tốc độ xói mịn xâm thực Kết hợp sử dụng thuật toán học máy, đầu dị tiệm cận, liệu giảm cơng suất làm cho việc thu thập liệu xâm thực lâu dài dễ dàng xác hơn, điều cho phép ước lượng mức độ xói mòn xâm thực dễ dàng Biên dịch: Nguyễn Thị Dung Theo “Hydroworld”, số 4/2017 KHCN Điện, số 1.2018 13 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH Những nỗ lực để công việc hiệu từ giảm thời gian điện đến việc quan tâm đến hoạt động linh kiện điện tử thông minh (IED) bảo vệ nhiều chức thể ngành điện giới chuyển đổi theo hướng lưới điện thông minh Việc thực bảo vệ trạm biến áp dựa Tiêu chuẩn IEC 61850 quy mô lớn quan tâm ngày tăng trạm biến áp số (dựa giá trị lấy mẫu giao tiếp với trình trạm biến áp) tạo hội phát triển thực hệ thống bảo vệ, tự động hóa điều khiển thử nghiệm từ xa Thử nghiệm bảo trì hệ thống bảo vệ kiểm tra nối dây cứng nhiều đòi hỏi phải điều đội ngũ tới vị trí xa xơi để thực Bằng cách thay giao tiếp nối dây cứng giao tiếp truyền thông dựa Tiêu chuẩn IEC 61850, công ty điện lực truy cập từ xa tới trạm biến áp để thao tác Việc thay phần toàn giao tiếp nối dây cứng liên kết truyền thơng địi hỏi phải phát triển áp dụng phương pháp dụng cụ có khả trì mức độ an ninh trình thử nghiệm, đồng thời khai thác lợi ích mà IEC 61850 mang lại Thử nghiệm bảo trì nói chung thử nghiệm thực trạm biến THỬ NGHIỆM TRONG TRẠM BIẾN ÁP SỐ áp đóng điện nhằm chẩn đốn xác định hai kiểu hệ thống Trình tự thử vấn đề thiết bị xác nhận hiệu nghiệm thành phần hệ thống: hành động khác thực Thử nghiệm chức IED riêng để thay đổi chế độ đặt, nâng cấp sửa lẻ sử dụng sơ đồ bảo vệ; chữa linh kiện bảo vệ thành phần Thử nghiệm chức chức hệ thống giải trừ cố bảo vệ phân tán bên trạm biến áp CÁC YÊU CẦU VỀ CÁCH LY TRONG Các linh kiện bảo vệ nối dây cứng QUÁ TRÌNH THỬ NGHIỆM truyền thống phải cách ly vật lý Những yêu cầu thử nghiệm chức (Hình 1), cách sử dụng cầu dao linh kiện chức phân tán chuyển mạch thử nghiệm cách ly hoàn toàn quy định phương pháp thử nghiệm đối tượng thử nghiệm với môi trường trạm biến áp Ghi dạng sóng V, I, VO, Mođun đầu vào analog Bus IO, V2, I2 liệu 14 Ở chế độ TEST, ứng dụng thể hoạt động LN Tất dịch vụ truyền thông hoạt động tốt nhận giá trị cập nhật Các đối tượng liệu truyền thử nghiệm chất lượng Các lệnh điều khiển với thử nghiệm chất lượng chấp nhận LN chế độ TEST chế độ TEST/ BLOCKED (CHẶN) Chế độ TEST/BLOCKED áp dụng cho phần tử chức có đầu vật lý cho q trình Ở chế độ này, khơng đầu phát cho trình, cho phép thử nghiệm, ví dụ phần tử chức tác động máy cắt (LN XCBR) mà khơng cần đóng điện trạm biến áp Bảo vệ khoảng cách Mođun đầu vào quang linh kiện logic đưa vào chế độ TEST (THỬ NGHIỆM) cách sử dụng Chế độ đối tượng liệu LN LLN0 Trong trạm biến áp kỹ thuật số dựa IEC 61850, cách ly vật lý Do vậy, cần phải thực đặc điểm liên quan tới thử nghiệm, xác định tiêu chuẩn Mođun đầu rơ le Mođun bảo vệ khoảng cách Sơ đồ bảo vệ khoảng cách Hình Cách ly vật lý để thử nghiệm (Ảnh minh họa) IEC 61850 (XUẤT BẢN LẦN 2) CÁC ĐẶC ĐIỂM LIÊN QUAN TỚI THỬ NGHIỆM Các phần tử chức IED bảo vệ, ví dụ phần tử dòng pha thời gian nghịch đảo, thể mơ hình đối tượng IEC 61850 nút logic (LN) chứa linh kiện logic Nút logic Một lệnh tác động khởi tạo tác động điều khiển tin nhắn GOOSE mà người thuê bao coi lệnh Nếu lệnh khởi tạo cờ thử nghiệm đặt trạng thái FALSE (SAI), thực hàm (LN linh kiện logic) ON Nếu linh kiện đặt chế độ TEST, khơng thực lệnh Các lệnh điều khiển tin nhắn GOOSE có thử nghiệm chất lượng đặt trạng thái TRUE (ĐÚNG) chấp nhận LN chế độ TEST TEST-BLOCKED Một đặc điểm quan trọng bổ sung đối xứng gương thông tin điều khiển, giúp hỗ trợ khả thử nghiệm đo lường tính thao tác điều khiển linh kiện đấu nối với hệ thống chế độ TEST-BLOCKED Một lệnh điều khiển đặt vào đối tượng liệu điều khiển Ngay nhận lệnh, linh kiện kích hoạt thuộc tính liệu opRcvd (Hình 2) Khi linh kiện xử lý lệnh Nếu lệnh chấp nhận, thuộc tính liệu opOk kích hoạt với thời điểm đầu dây Thuộc tính liệu tOpOk ghi nhãn thời gian đầu dây opOk Các thuộc tính liệu tạo độc lập, cho dù đầu dây có tạo hay khơng Đầu dây không tạo chức chế độ TESTBLOCKED THỬ NGHIỆM TỪ XA Thử nghiệm bảo trì trường hợp ví dụ tác động sai rơ le yêu cầu thử nghiệm IED trước đưa vào hoạt động trở lại Trong trường hợp điển hình, cần phải điều đội thử nghiệm tới trạm biến áp để tiến hành thử nghiệm, trình thời gian tốn Điều đội thử nghiệm, đặc biệt tới nơi xa xôi hẻo lánh điều kiện thời tiết khó khăn, khơng gây thời gian, khơng gây điện kéo dài mà cịn mối nguy hiểm an tồn đội thử nghiệm Do số công ty điện lực tích cực thực ý tưởng trạm biến áp số cân nhắc cách nghiêm túc việc thử nghiệm từ xa cơng trình lắp đặt dựa tiêu chuẩn IEC 61850 (xuất lần 2) Các hệ thống bảo vệ lắp đặt môi trường trạm biến áp số cho phép tiến hành thử nghiệm từ xa, nhiên, yêu cầu sử dụng giá trị lấy mẫu tin nhắn GOOSE thử nghiệm từ đầu tới cuối Để thử nghiệm phần sơ đồ chịu ảnh hưởng sửa đổi này, tiến hành thử nghiệm từ xa cách sử dụng đặc điểm từ IEC 61850 (xuất Dịch vụ điều khiển ctiVal Đầu dây opRcvd opOK tOpOK Hình Đối xứng gương thông tin điều khiển (Ảnh minh họa) KHCN Điện, số 1.2018 15 Máy tính từ xa Máy tính thử nghiệm Khóa Ethernet Khóa Ethernet GOOSE SV Linh kiện thử nghiệm dựa IEC 61850 IED dựa IEC 61850 Hình Cấu hình thử nghiệm từ xa (Ảnh minh họa) lần 2) Điều tạo điều kiện thử nghiệm phân nhóm chức phần tử chúng trì phần lại hệ thống tiếp tục vận hành Các chức thử nghiệm từ xa phụ thuộc vào thiết kế hệ thống truyền thông trạm biến áp mức độ tích hợp thiết bị thử nghiệm Hệ thống thử nghiệm phải thiết kế trước phần hệ thống bảo vệ, tự động hóa điều khiển lắp đặt vĩnh cửu trạm biến áp Ngồi ra, máy tính thử nghiệm linh kiện thử nghiệm phải tăng cường bảo vệ trạm biến áp để chịu mơi trường trạm biến áp Bởi thử nghiệm tiến hành từ xa thông qua giao tiếp truyền thông diện rộng, nên điều quan trọng giao tiếp phải đáp ứng yêu cầu an toàn mạng Các chuyên gia thử nghiệm sử dụng công cụ phần mềm truy cập từ xa để điều khiển từ xa máy tính thử nghiệm (Hình 3) Phần mềm máy tính bàn từ xa, gọi xác phần mềm truy cập từ xa phần mềm điều khiển từ xa, cho phép người dùng điều khiển từ xa máy tính từ máy tính khác cách tiếp quản chuột bàn phím sử dụng máy tính kết nối thể máy tính nội Ngồi ra, biện pháp an ninh mạng phải áp dụng chỗ để đảm bảo truyền thơng an ninh máy tính văn phịng từ xa máy tính thử nghiệm đặt trạm biến áp Việc 16 phân công đắn quyền truy cập khác cần thiết để đảm bảo người có đủ kiến thức cơng cụ quy trình thử nghiệm phép chạy thử nghiệm từ xa Cần có số thay đổi tổ chức để đưa việc thử nghiệm loại chức khác – bảo vệ, điều khiển, đo lường, đổi mã, v.v – thẩm quyền Tất nhóm liên quan phải làm việc với thiết kế trạm biến áp số để xác định kế hoạch thử nghiệm bao gồm tất chức nêu trước để hỗ trợ khả thử nghiệm chỗ thử nghiệm từ xa, cần thiết Cho dù có số thách thức đầu tư vào thiết bị thử nghiệm lắp đặt vĩnh cửu trạm biến áp tốn kém, lợi ích từ việc cải thiện hiệu thử nghiệm lớn, bỏ qua Những lợi ích bao gồm: • Khơng thời gian lại • An tồn cho nhóm thử nghiệm không cần phải tới vùng xa xôi hẻo lánh điều kiện thời tiết nguy hiểm • Khơng thời gian bố trí thời gian bố trí mức tối thiểu • Độc lập với điều kiện thời tiết • Tính sẵn có hệ thống PAC (bảo vệ, tự động hóa điều khiển) cải thiện • Giảm bớt thời gian điện không điện IEC 61850 (xuất lần 2) đưa vào nhiều đặc điểm tăng cường sức mạnh tiêu chuẩn Các đặc điểm thiết kế để hỗ trợ khơng cấu hình tự động hóa thực q trình thử nghiệm, mà cịn thử nghiệm từ xa số trường hợp thử nghiệm cụ Khả tương tác công cụ kỹ thuật (kể cơng cụ thử nghiệm) có nhiều khả cải thiện – yêu cầu cấp bách Các đặc điểm hỗ trợ thử nghiệm chức thử nghiệm hệ thống cần tạo điều kiện dễ dàng cho kỹ thuật cách ly bắt buộc với cơng trình lắp đặt dựa IEC 61850, trình bàn giao, bảo trì thử nghiệm thường xuyên Mặc dù có số thách thức, lợi ích việc nâng cao hiệu thử nghiệm lớn, bỏ qua Biên dịch: Chu Hải Yến Theo “Electric Light&Power”, số 8/2017 LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH CÔNG CỤ PHẦN MỀM DÀNH CHO NHÀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Có nhiều cơng cụ sẵn có để hỗ trợ công ty hiểu rõ việc lượng họ sử dụng nào, điều giúp ích cho mục tiêu quản lý lượng hiệu Dưới số cơng cụ phần mềm, với tính bật chúng, cung cấp giải pháp cho vấn đề khó khăn mà nhà quản lý lượng nhà máy điện sở công nghiệp khác phải đối mặt NỀN TẢNG NĂNG LƯỢNG CỦA AGENTIS tập trung vào việc kết nối công ty điện lực khách hàng để họ phát triển môi trường Bộ phần mềm ProActivity Suite Quy hoạch Thực Xác nhận THEO DÕI Cải thiện Duy trì hợp tác, nơi họ dễ dàng chia sẻ liệu hiểu biết Agentis tạo khả cộng tác công ty điện lực, đối tác kinh doanh họ, người quản lý tài khoản đội ngũ kỹ thuật Mức độ hợp tác công ty cho phép mở khả truy cập thông tin quan trọng, dịch vụ khách hàng tốt đáp ứng tốt đối tác Agentis có tính giúp nhà quản lý lượng theo dõi đầu tư chi phí vốn, từ giúp xác định hội để cắt giảm ngân sách BỘ PHẦN MỀM PROACTIVITY SUITE CỦA DAKOTA SOFTWARE (MỸ) tảng phần mềm chuẩn đo liệu để thu thập, phân tích báo cáo số liệu liên quan đến cắt giảm chất thải hiệu suất; phát thải khí nhà kính; liệu mơi trường, sức khoẻ an tồn Những người quản lý lượng khai thác thơng tin phần mềm cung cấp để đánh giá mức độ thành công việc cắt giảm phát thải, quản lý chất thải chương trình lượng tái tạo, đồng thời đẩy mạnh mục tiêu sản xuất bền vững Phần mềm (Hình 1) bao gồm báo cáo tồn diện sử dụng để thể cam kết tổ chức mục tiêu trách nhiệm xã hội doanh nghiệp (CSR) tuân thủ quy định CƠ SỞ DỮ LIỆU CÁC ƯU ĐÃI CỦA NHÀ NƯỚC ĐỐI VỚI NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ Hình Từ quy hoạch, tới thực hiện, tới trì Bộ phần HIỆU SUẤT (DSIRE) bao gồm quy định ưu mềm ProActivity Suite Dakota Software cho phép người đãi thuế cho nỗ lực, thiết bị phương pháp quản lý lượng đánh giá mức độ thành công hay hiệu lượng Cơ sở liệu quy trình cắt giảm phát thải, quản lý chất thải, liệt kê hàng nghìn khoản ưu đãi nhận chương trình lượng tái tạo, giúp đạt mục tiêu sản xuất bền vững (Ảnh: st) Mỹ cấp bang liên bang KHCN Điện, số 1.2018 17 LƯỚI ĐIỆN THƠNG MINH Bằng cách trì danh sách ưu đãi sách để thúc đẩy lượng tái tạo hoạt động hiệu quả, DSIRE giúp nhà quản lý lượng hiểu họ cần làm nơi họ nhận ưu đãi nói RỦI RO NĂNG LƯỢNG VUEPOINT Một tảng hoàn toàn dựa vào web, Energy Risk VuePoint giúp quản lý trình kinh doanh lượng, bao gồm việc mua, bán vận chuyển lượng lớn lượng từ nhà cung cấp đến người dùng cuối Energy Risk VuePoint thu thập liệu từ công ty điện lực khắp Vương quốc Anh, điều cho phép bên liên quan xem xét vấn đề lượng, quản lý rủi ro tối ưu hóa lập trường họ Giống mặt hàng khác, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến giá lượng, tảng theo dõi thay đổi theo thời gian, đặt nhà quản lý lượng vào vị trí để đưa định tài tốt BUILDINGOS CỦA LUCID (Mỹ) cung cấp tảng tập trung bảng điều khiển tổng hợp hiển thị hệ thống quản lý tòa nhà liệu quy hoạch tài nguyên doanh nghiệp từ 180 nguồn Các đồ thị biểu đồ chi tiết giúp đơn giản hóa việc hình dung liệu, cho phép đưa định tốt sở nguồn thông tin đầy đủ Luồng làm việc (quy trình xử lý) tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu nhóm BuildingOS (Hình 2) cho phép cộng tác hiệu nhiều bên quan tâm Các nhà quản lý lượng báo cho đồng nghiệp công chúng điểm liệu thời gian thực cho thấy có tiến theo hướng hiệu suất cao KHO DỮ LIỆU THỜI TIẾT WEATHER DATA DEPOT Weather Data Depot EnergyCap sử dụng liệu từ 14.000 trạm thời tiết Bắc Mỹ AccuWeather để tạo báo cáo biểu đồ độ ngày (degree day-chênh lệch nhiệt độ trung bình ngày nhiệt độ chuẩn, thường chọn 18oC), nhiệt độ trung bình ngày, ngày cần làm mát, ngày cần sưởi ấm, dự báo số độ ngày Thông tin với liệu từ hệ thống theo dõi lượng tiên tiến, cho phép nhà quản lý thấy nhiệt độ điều kiện bên ảnh hưởng đến số hoạt động Kiến thức thơng báo cho sách lượng thơng minh, giảm nhẹ căng thẳng nâng cao hiệu tổng thể 18 Hình Hệ thống quản lý tòa nhà liệu quy hoạch tài nguyên doanh nghiệp Nền tảng BuildingOS tập hợp liệu từ nhiều nguồn, sau cung cấp sơ đồ biểu đồ chi tiết đơn giản hóa việc hình dung liệu với mục tiêu giúp nhà quản lý lượng đưa định tốt với thông tin đầy đủ Nó giúp tùy chỉnh luồng làm việc (Ảnh: st) Cơng cụ Weather Data Depot miễn phí, cho phép nhà quản lý lượng theo dõi thay đổi thời tiết theo thời gian thực, dự báo kiện khí hậu xảy tham khảo hồ sơ lịch sử liệu thời tiết Thông tin mang lại lợi ích ích nhiều cách cho nhà quản lý lượng, cụ thể như: • Cung cấp sở rõ ràng để kiểm tra hiệu phí tổn chống chịu thời tiết • Xác định tối ưu hóa điểm đặt sưởi ấm, thơng gió điều hịa khơng khí • Thiết lập hệ thống tự động hóa tịa nhà thích hợp ngưỡng kiểm sốt hệ thống quản lý tịa nhà • Chuẩn bị, chừng mực có thể, bù cho ảnh hưởng thời tiết khắc nghiệt • Đo tính máy tiêu thụ lượng mối tương quan với nhiệt độ trời Thông tin thời tiết áp dụng cách thông minh giúp nhà quản lý lượng xây dựng chiến lược lượng phù hợp với hoàn cảnh hơn, linh hoạt hiệu POWERRADAR PowerRadar hệ thống theo dõi lượng tiên tiến đầy đủ dịch vụ Nó cung cấp cho người dùng bảng điều khiển trực quan, dễ điều hướng, hiển thị hình ảnh hồn hảo tiêu thụ lượng – với đầy đủ cơng cụ trực quan hóa phân tích liệu tiên tiến - truy cập thiết bị, hệ thống, khu vực, tầng, địa điểm cấp danh mục tiết diện Hệ thống cấp liệu cấp thiết bị, cảm biến theo dõi lượng không dây thu thập đẩy liệu để phân tích hệ thống PowerRadar Mức độ thấu hiểu vừa chi tiết vừa toàn cảnh giúp bạn dễ dàng đo lường theo dõi số hoạt động chính, đồng thời dựa vào liệu lượng ghi lại 10 giây lần cấp độ thiết bị để xây dựng chiến lược lượng sáng suốt có đầy đủ liệu cho toàn tổ chức Điều quan trọng hệ thống có ứng dụng di động, cho phép người dùng truy cập liệu sử dụng lượng di chuyển PowerRadar cho phép người sử dụng theo dõi quản lý không mức tiêu thụ điện mà cịn tính tài sản Hệ thống chí cịn phân tích mức tiêu thụ điện hàm tiêu chuẩn lịch sử, đo theo loại hoạt động, loại hệ thống, loại máy, chí máy riêng lẻ Thơng tin phát huy để tiên đốn vấn đề tính dự đốn giai đoạn tiêu thụ nhiều lượng, cho phép can thiệp thông minh Một kho công cụ thông minh thiết kế tốt dành cho nhà quản lý lượng, kiến thức đâu áp dụng chúng, giúp tổ chức xây dựng chiến lược hoạt động thật hiệu suất hiệu Biên dịch: Hồ Văn Minh Theo “Power”, số 1/2018 MÁY BIẾN ÁP TỰ ĐỘNG HÓA GIÚP GIẢM THIỂU CHI PHÍ SỞ HỮU Cơng ty Emerson (Mỹ) chào bán thị trường máy biến áp vỏ bọc kiểu SolaHD™ giúp chuyên gia lĩnh vực tự động hóa cơng nghiệp giảm tổng chi phí sở hữu lắp đặt đơn giản, giảm thiểu yêu cầu bảo trì giảm bớt nhu cầu dây cáp Được phát triển để cung cấp công suất cần thiết cho phụ tải lớn thiết bị lắp sàn, máy biến áp đáp ứng yêu cầu NEC (Quy chuẩn điện quốc gia) sở công nghiệp khắc nghiệt nguy hiểm, khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc cấp điện sở hóa dầu, trung tâm xử lý nước thải nhà máy điện Máy biến áp tự động hóa lắp sàn SolaHD Cơng ty Emerson có vỏ bọc chắn bọc silica phẩm cấp điện epoxy để bảo vệ mạch điện tử khỏi bụi, mạt kim loại độ ẩm, đồng thời tăng khả chịu va chạm rung động Được thiết kế để đạt tính độ linh hoạt Máy biến áp SolaHD (Ảnh; st) lỗ thơng tháo lắp trường, tạo điều kiện dễ dàng cho ống dẫn vào, với khung bắt vào sàn để giảm chi phí lắp đặt, bảo trì cáp Vỏ bọc cải tiến mang lại khả vượt trội chịu phun nước nước để đảm bảo quy trình vệ sinh thực an toàn lĩnh vực sản xuất thực phẩm nước giải khát Tùy chọn vỏ bọc thép không gỉ giúp đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn NEMA 4X có yêu cầu Những nâng cấp thể tiến quan trọng phần cứng máy biến áp mà Emerson tiếp tục thúc đẩy tiến toàn ngành chất lượng điện, với trọng tâm nâng cao độ tin cậy, bảo toàn lượng giá trị tối đa, máy biến áp đáp ứng tiêu chuẩn Cấp I, Phân loại 2/ Cấp I, Vùng 2, chứng nhận bên thứ ba (cULus) tăng công suất lên đến 150kVA để tạo thêm hội cho kỹ sư sở công nghiệp nguy hiểm Chứng nhận cấu hình có nghĩa máy biến áp hoạt động Emerson sản xuất máy biến áp giải pháp cho nhiều SolaHD Mỹ, giảm thời gian triển ứng dụng NEMA (Hiệp hội nhà khai tăng độ khả dụng cho Chế tạo Điện Quốc gia) dự án quan trọng Ngoài phiên Một điểm mấu tiêu chuẩn, cịn có sẵn phiên chốt tạo nên thành công máy máy biến áp tùy chỉnh biến áp có vỏ bọc thiết Biên dịch: Chu Hải Yến kế trang bị che có Theo “Utilityproducts”, số 1/2018 KHCN Điện, số 1.2018 19 GIẢI PHÁP SỰ CỐ CHỌN ĐÚNG VÒNG CHÈN Ổ TRỤC ĐỂ TỐI ƯU HĨA TÍNH NĂNG Ổ chặn (Ảnh: st) Tiến sĩ Chris Carmody – Giám đốc Quản lý Sản phẩm Công ty AESSEAL (Vương quốc Anh) xem xét công nghệ bảo vệ ổ trục tiến làm người vận hành phát huy để nâng cao suất nhà máy họ Thời gian ngừng máy, sản lượng, chi phí bảo trì cải tạo máy móc tăng cao mối quan tâm thực kỹ sư độ tin cậy tồn giới, mơi trường cạnh tranh gay gắt nay, áp lực để giữ cho thiết bị hoạt động lớn Một phần quan trọng việc ngăn ngừa cố thiết bị hiểu hỏng và, với máy móc, vấn đề thường bắt nguồn từ phận khí nhỏ Một tỉ lệ lớn trường hợp hỏng máy cố ổ trục, làm để nhà sản xuất quản lý tài sản kéo dài tuổi thọ ổ trục họ để nâng cao độ tin cậy tuổi thọ thiết bị? Trong số cố ổ trục, nửa số cố nhiễm bẩn dầu ổ trục gây Để tối ưu hóa tuổi thọ ổ trục, giảm thiểu loại trừ nhiễm bẩn chất bôi trơn ổ trục bước quan trọng để nâng cao độ tin cậy thiết bị (MTBF) hiệu suất máy Tuy nhiên, việc loại bỏ nhiễm nói dễ thực hiện, nhiều bắt nguồn từ q trình thơng vỏ bọc - chu trình bắt buộc với tất thiết bị quay Khi thiết bị quay, hộp ổ trục nóng lên, làm giãn nở hỗn hợp dầu khơng khí bên máy bơm, khiến hỗn hợp bị ép qua vòng chèn Tuy nhiên, vấn đề xảy thiết bị nguội đi, hỗn hợp dầu khơng 20 khí hút khơng khí từ khí bên ngồi qua vịng chèn ổ trục vào trở lại hộp ổ trục, khiến cho độ ẩm xâm nhập vào hệ thống Độ ẩm hệ thống dẫn đến ô nhiễm nước, chứng minh bất lợi cho việc bảo vệ ổ trục Độ ẩm xâm nhập vào hộp ổ trục, phá hủy ổ trục gây hiệu suất Thậm chí lượng nước nhỏ làm giảm đáng kể tuổi thọ ổ trục Nghiên cứu cho thấy ô nhiễm nước mức thấp, 0,002% (20 ppm) số loại dầu làm giảm tuổi thọ ổ trục tới 48% Cũng giảm thiểu ô nhiễm, việc xếp thẳng hàng cách ổ trục có ý nghĩa định đến tuổi thọ sức khỏe máy móc Tuy nhiên, không thẳng hàng nguyên nhân thường gây cố ổ trục, bắt nguồn từ trục cong, vai trục vịng cách khơng vng góc Cùng với yếu tố này, lắp đặt không cách gây thẳng hàng, làm phận lắp lỏng lẻo, làm cho máy nóng lên mức, dẫn đến phải dừng máy kế hoạch Trước đây, ổ trục bảo vệ việc sử dụng vòng chèn mép, Vòng chèn Labtecta tuabin (Ảnh: st) nhiên hạn chế mép vịng chèn hư hại gây cho thân trục máy Do có tiếp xúc bề mặt, việc sử dụng vòng chèn mép nhiều gây hư hại tốn cho trục, khiến phải dừng máy lâu hơn, tăng chi phí sản lượng Một nhược điểm vịng chèn mép khơng đủ bảo vệ cho ổ trục chống lại xâm nhập độ ẩm bụi, vốn góp phần gây cố ổ trục Vịng chèn mép có thời gian sử dụng tương đối ngắn, sử dụng ứng dụng API không ngăn chặn tổn thất dầu ổ trục, làm tổn thất dần chất bôi trơn - vấn đề gây cố thiết bị sớm Một phương án thay vòng chèn bảo vệ ổ trục (đôi gọi cách ly ổ trục) khép kín khe hở phận quay phận tĩnh vòng đệm trịn (O-ring) vịng đệm hình nêm Các phận nhiều bị mịn khơng chèn kín hiệu hộp ổ trục, bị coi lỗi thời không hiệu May mắn thay, phát triển việc sáng tạo vịng chèn labyrinth (hình chữ chi) tiên tiến Các vòng chèn labyrinth tạo đường quanh co vịng vèo, ngăn khơng cho dầu bơi trơn ổ trục rò rỉ, giúp bảo vệ chống lại xâm nhập chất rắn chất lỏng không tiếp xúc vận hành Vì vịng chèn có khả tăng độ tin cậy thiết bị số hệ thống, bao gồm máy bơm, động điện tuabin Một mở rộng thiết kế labyrinth LabTecta từ Cơng ty AESSEAL, kết hợp DAO CÁCH LY ĐIỆN MÔI RẮN TÁC ĐỘNG BẰNG TỪ Dao cach ly Trident®-SR 15kV (Ảnh: st) Ơ nhiễm nước (Ảnh: st) công nghệ nâng động lực cấp sáng chế để bảo vệ chống lại vấn đề ‘thông hơi’ gây 52% tổng số cố ổ trục Công nghệ nâng động lực sử dụng lực ly tâm thiết bị quay để mở khe hở siêu nhỏ tạm thời cho phép giãn nở hỗn hợp dầu khơng khí hộp ổ trục, nhờ cho phép thiết bị thông Khi thiết bị ngừng quay, khe hở siêu nhỏ đóng lại, tạo thành vịng chèn hồn hảo Điều ngăn khơng cho bụi nước bị hút trở lại vào hộp ổ trục, loại bỏ ô nhiễm dầu ổ trục LabTecta giúp tăng tuổi thọ, đồng thời nâng cao hiệu suất máy móc Trong bảy năm rưỡi sản phẩm bán thị trường, AESSEAL bán 120.000 sản phẩm, mà bị trả lại 52 sản phẩm - tất vấn đề q trình lắp đặt Ngày nay, cơng nghệ ổ trục có cho phép kỹ sư lựa chọn sản phẩm cho ứng dụng để nâng cao hiệu hoạt động giảm thời gian chết Biên dịch: Minh Đức Theo “PEI”, số 12/2017 Công ty G&W Electric (Mỹ) công bố dao cách ly điện môi rắn Trident®-SR 15kV họ với thương hiệu SafeVu™ Hội nghị Triển lãm DistribuTech 2018 (bang Texas, Mỹ) Dao cách ly điện môi rắn tác động từ có cửa sổ quan sát khe hở đóng cắt tích hợp dùng cho mạch điện ngầm Việc bổ sung vào dòng sản phẩm Trident chào bán vào quý I năm 2018 Là cách tân công nghệ điện môi rắn, Trident-SR G&W với SafeVu kết hợp dao cách ly tác động từ tính, khẳng định thực địa, với khe hở đóng cắt tích hợp nhìn thấy để đáp ứng nhu cầu khách hàng tuân thủ quy định quan điều tiết, bảo trì an tồn Cơng nghệ tác động từ trường Trident-SR giúp tăng tốc độ nâng cao độ tin cậy hệ thống mà lại có phận chuyển động có tuổi thọ cao hơn, lợi ích to lớn cho ứng dụng chuyển nguồn quan trọng Cùng với đó, khe hở đóng cắt tích hợp nhìn thấy SafeVu khơng có dầu khí hồn tồn khơng cần bảo dưỡng, nên tiết kiệm cho công ty điện lực thời gian lẫn tiền bạc Dao cách ly có khả tích hợp với tổ hợp rơle tương thích với cảm biến dịng điện điện áp tích hợp Các ứng dụng ghép đơi bao gồm hệ thống chuyển mạch tự động 10 chu kỳ (0,2s), dao cách ly ngầm đất điều khiển tự động từ xa hệ thống phân phối tự động Biên dịch: Nguyễn Thị Dung Theo “Utilityproducts”, số 1/2018 KHCN Điện, số 1.2018 21 TỰ ĐỘNG HĨA Cơng nghệ số thay đổi cách công ty điện lực hoạt động kinh doanh Công ty Dịch vụ Công cộng bang New Mexico (PNM) khơng phải ngoại lệ PNM có lịch sử lâu dài việc sử dụng công nghệ số ngoại tuyến để quản lý tài sản cải thiện hiệu công việc Khi thiết bị trở nên thông minh dùng công nghệ số để giám sát sức khoẻ tài sản lúc PNM phát tiêu chuẩn hóa chìa khóa mở đường cho độ tin cậy Cơng ty điện lực PNM tự đáp ứng tồn nhu cầu thiết kế trạm biến áp trạm đóng cắt Một gói thiết kế trạm điện điển hình tối thiểu phải có sơ đồ điện sợi, đồ trường, bố trí tổng thể, hình cắt, sơ đồ đường ống sơ đồ nối đất, nói chung tất địi hỏi nhiều nhân lực sử dụng phương pháp thiết kế truyền thống Đây lý PNM sử dụng công cụ thiết kế kỹ thuật số để thực công việc thật hiệu hiệu chi phí CƠNG CỤ THIẾT KẾ KỸ THUẬT SỐ Một công cụ thiết kế thiết kế máy tính (CAD) PNM phịng kỹ thuật sử dụng ứng dụng 3D-DASL Được thiết kế riêng cho ngành điện lực, phần mở rộng tuỳ chỉnh xây dựng dựa lực 3-D AutoCAD Nó tự động hóa q trình thiết kế tiết kiệm nguồn lực công ty điện lực cho nhiệm vụ đòi hỏi cao Ứng dụng 3D-DASL Hình Thiết kế trạm biến áp phân phối hai máy tiêu chuẩn sử dụng Công ty Dịch vụ Công cộng bang New Mexico (Ảnh:st) 22 CƠNG CỤ THIẾT KẾ CỦA Tương lai - Hơm Tại Công ty Dịch vụ Công cộng bang New Mexico (Mỹ), quản lý tài sản từ khâu thiết kế cơng trình Hình Thiết kế trạm phân phối hai máy tiêu chuẩn PNM với tường ngăn (Ảnh:st) tự động bổ sung tiêu chuẩn điện lực tùy chỉnh vào gói thiết kế dự án trạm biến áp trạm đóng cắt Nó cung cấp siêu liệu metatags (thẻ meta) để sử dụng tảng khai thác liệu khác vốn quan trọng mục tiêu quản lý tài sản công ty điện lực Kết kỹ sư PNM tập trung nhiều vào chức thiết kế bớt công sức vào vấn đề thường nhật liệu nhãn máy, chi tiết móng riêng lẻ vẽ kết cấu thép Điều ngày trở nên quan trọng công ty điện lực bổ sung hệ thống tính tài sản đối phó với lực lượng lao động già chuẩn bị nghỉ hưu ngành điện lực Không giống hồi mà dự án xây dựng quản lý nội kỹ sư kỳ cựu với đội ngũ nhân viên công ty, ngày nay, kỹ sư ngày gánh thêm trách nhiệm làm việc với chuyên gia tư vấn nhà thầu phụ bên Họ quản lý dự án, phê duyệt thiết kế, giám sát việc thực tiêu chuẩn quản lý lịch trình dự án mà khơng có đỡ đầu an tồn bậc thầy Đây khía cạnh có giá trị 3D-DASL Bằng cách khơng trực tiếp tích hợp 3D-DASL với hệ thống quản lý tài sản, ứng dụng nâng cấp phiên AutoCAD phát hành Điều mang lại cho PNM hội để tận dụng cải tiến ứng dụng AutoCAD Một lợi ích khác việc nâng cấp 3D-DASL khơng ảnh hưởng đến hệ thống quản lý tài sản trì với phiên KHƠNG CHỈ LÀ SOẠN THẢO Quản lý tiêu chuẩn thiết kế, lần theo tài sản tồn kho theo dõi lịch biểu dự án trở thành cơng việc mệt mỏi gây khó kiểm sốt cơng ty tư vấn kỹ thuật công ty điện lực Mỗi đơn vị bên ngồi mang lại mức độ chun mơn, tiêu chuẩn kinh nghiệm họ, mâu thuẫn với tiêu chuẩn mục đích cơng ty điện lực Ngoài ra, siêu liệu quản lý tài sản quan trọng bị sử dụng quy trình khơng chuẩn Điều khiến phải thêm chi phí lao động tốn sau dự án để nhập liệu bị mất, làm trì hỗn dự án Một phần khơng thể tách rời trình thiết kế PNM 3D-DASL mang lại tính liên tục cho việc bổ sung sở hạ tầng làm giảm khối liệu khổng lồ mức quản lý Kỹ thuật điều chỉnh trình thiết kế, thay để tư vấn thực thiết kế theo thói quen ưu tiên họ, lại mâu thuẫn với u cầu cơng ty điện lực Nó cung cấp hướng dẫn tư vấn ảo cho kỹ sư cách dẫn cho trình thiết kế Ứng dụng 3D-DASL cung cấp giải pháp thay phê duyệt cho nhà tư vấn kỹ thuật nhân viên PNM, trì tiêu chuẩn cơng ty điện lực cơng việc thường ngày khơng có đối đầu PNM sử dụng 3D-DASL qua nhiều năm để rút ngắn thời gian thiết kế trạm biến áp trạm đóng cắt, giảm thay đổi CAD không cần thiết trì thiết kế trạm, hỗ trợ quản lý tài sản soạn thảo tiêu chuẩn Do chất người, thao tác viên CAD kỹ sư có trình độ kỹ ý tưởng khác cách bố trí trạm biến áp trạm đóng cắt, hãng tư vấn kỹ thuật Khi cá nhân nhà tư vấn không tuân theo quy trình thiết lập, tác động đến toàn doanh nghiệp Làm để cơng ty điện lực đảm bảo lực lượng lao động Hình Hình chiếu bố trí mạch vịng hai ngăn lộ 115 kV tiêu chuẩn bảng cơng cụ 3D-DASL (Ảnh:st) có kiến thức sử dụng tiêu chí nhau? Làm để cơng ty điện lực đảm bảo người hiểu tiêu chuẩn công ty người đào tạo rời khỏi tổ chức? Làm để công ty điện lực trì siêu liệu metatags mà phần mềm khai thác liệu yêu cầu? Ứng dụng 3D-DASL đáp ứng câu hỏi cho PNM cách thực tiêu chuẩn thiết kế công ty điện lực, tạo bước nhảy khởi đầu cho dự án Các loại hình thiết kế PNM bao gồm tất thiết bị cần thiết cho trạm biến áp trạm đóng cắt cho, máy biến áp, tủ đóng cắt, kết cuối truyền tải, đầu nối, thép trạm TIÊU CHUẨN ĐÃ XÁC ĐỊNH Phải nhiều cơng sức phịng ban Cơng ty PNM để chuyển sang tiêu chuẩn hoá Đã xác định bố trí trạm biến áp phân phối tiêu chuẩn chuẩn hóa thành thiết kế máy hai máy Đã xác định trạm đóng cắt (115kV 345kV), bố trí ngăn lộ tới tám ngăn lộ cách tiếp cận tiêu chuẩn PNM Tiêu chuẩn hóa phận lập kế hoạch phân phối PNM điều chỉnh cỡ máy biến áp trạm biến áp phân phối thành ba mức công suất cụ thể, 16MVA, 22MVA 33MVA KHCN Điện, số 1.2018 23 TỰ ĐỘNG HÓA kế kỹ sư kinh nghiệm tiêu chuẩn thiết bị chung trang bị cho trạm biến áp phân phối trạm đóng cắt Nhờ có thuộc tính lắp sẵn này, nhân viên phải đào tạo cần nhiều kinh nghiệm Một lợi ích thiết kế quan trọng công cụ số PNM giảm thời gian thiết kế kỹ thuật từ nhiều tháng xuống cịn vài Hình Mơ hình ảnh trạm biến áp phân phối 115 kV thực khu vực dự án (Ảnh:st) Tiêu chuẩn tiếp tục PNM giảm thiết kế trạm xuống cịn ba loại tủ đóng cắt cụ thể, hai lộ xuất tuyến, ba lộ xuất tuyến bốn lộ xuất tuyến Nhà thiết kế có lựa chọn có nên bổ sung thêm máy cắt hay khơng Một lợi ích phụ việc tiêu chuẩn hố thơng số danh định máy biến áp tủ đóng cắt cụ thể giảm hàng tồn kho, tăng khả sẵn có thiết bị thay tay Ứng dụng 3D-DASL cung cấp tiêu chuẩn thông thường module thiết bị thông thường cấp điện áp 115kV, 138kV, 230kV 345kV, cần người kỹ sư ln có khả thay thiết bị phi tiêu chuẩn Với trạm biến áp trạm đóng cắt tiêu chuẩn, ứng dụng 3D-DASL cung cấp thiết kế tự động hóa, đáp ứng 80% yêu cầu thiết kế PNM Ứng dụng cung cấp môđun thiết kế tiêu chuẩn với phương pháp thông thường để kỹ sư bổ sung thiết bị riêng lẻ cho trạm biến áp, cấu trúc đầu đường dây, bố trí cái, lưới nối đất, đường ống, bố trí hàng rào tường Qua nhiều năm, kỹ sư PNM phải bổ sung vào cơng trình có xây dựng cách sử dụng vẽ xây dựng vẽ tay Kết 3D-DASL sửa đổi để làm việc với vẽ cơng trình có, cho dù chúng có dạng ảnh quét (quét ảnh) ảnh vector (sử dụng cơng thức tốn học) Q trình khơng nhanh tính xây dựng xây dựng theo tiêu chuẩn, dùng trình đơn, nhanh kỹ thuật CAD thơng thường để vẽ lại vẽ trạm biến áp kiểu cũ Với tất tính này, 3D-DASL cấu trúc để giúp trì tiêu chuẩn cơng ty điện lực đồng thời giảm thời gian thiết kế giảm thiểu rủi ro lầm lẫn thiết kế Nó cung cấp cho nhà thiết 24 LỢI ÍCH CỦA 3D-DASL Ứng dụng 3D-DASL mang lại tính khác chứng minh đem lại giá trị gia tăng cho PNM: Lập mơ hình 3-D Việc tạo mơ hình 3-D cho phép nhập vẽ thiết kế trạm vào chương trình trực quan, chẳng hạn Autodesk 3ds Max, SketchUp AccuRender Kết hình ảnh hình ảnh động thực, hữu ích cho nghiên cứu chọn địa điểm cấp phép Việc tạo mơ hình 3-D cho phép kỹ sư kiểm tra vấn đề khe hở khơng khí loại bỏ mối nguy điện tiềm ẩn mà không gây nguy hiểm cho nhân viên Ứng dụng 3D-DASL không dựa vào kỹ sư, kỹ thuật viên người soạn thảo có kiến thức đào tạo 3-D CAD Nó cung cấp tảng cho phép lực lượng lao động có trình độ chuyên môn cao phát triển môi trường không đe dọa Công cụ thiết kế kỹ thuật số 3D-DASL giúp vượt qua trì trệ ngăn cản hình thành mối quan hệ kinh doanh quản lý công ty điện lực nhà sản xuất thiết bị (ví dụ máy biến áp tủ đóng cắt) Chúng cầu nối mạnh mẽ để chia sẻ thông tin liệu tích hợp vào chương trình quản lý tài sản từ đầu đến cuối PNM kết nối vẽ sơ đồ hệ thống sợi 3D-DASL với chương trình hệ thống thông tin địa lý Bước công ty điện lực bổ sung mơ hình 3-D vào chương trình hệ thống thơng tin địa lý, cách cung cấp kỹ thuật điểm truy cập cho vị trí trạm, quản lý cơng trình vị trí tài sản Trong lưới điện thơng minh phức tạp ngày nay, công cụ số 3D-DASL làm cho lực lượng lao động đáp ứng nhu cầu hệ thống truyền tải phân phối thích ứng với nhu cầu ngày tăng thiết kế hiệu chi phí độ tin cậy Biên dịch: Thanh Hải Theo “T&D World”, số 11/2017 CÔNG NGHỆ GIÁM SÁT ONLINE KHÔNG DÂY NHIỆT ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Bài ảnh: L:ương Thành Tổng Công ty Truyền tải diện Quốc gia ĐẶT VẤN ĐỀ Để phát điểm phát nhiệt vật dẫn điện hệ thống điện, người ta thường sử dụng camera hồng ngoại thiết bị soi phát nhiệt hồng ngoại Trên đường dây, thiết bị sử dụng để kiểm tra phát nhiệt dây dẫn/thanh dẫn mối nối, ghíp nối, ống nối Trong trạm biến áp, thiết bị dùng để phát phát nhiệt thiết bị ngàm tiếp điểm, kẹp cực, ghíp nối Để phát điểm phát nhiệt tủ kín tủ hợp máy cắt, tủ điện phân phối, tủ phải thiết kế với vỏ tủ có lỗ hổng để đưa vào thiết bị soi hồng ngoại kiểm tra phát nhiệt thành phần bên Đây hạn chế tia nhiệt từ vị trí phát nhiệt không đến phận cảm nhận tia nhiệt máy soi khơng thể phát Trong hệ thống điện, từ hạ áp đến cao áp, thiết bị điện quan trọng máy cắt điện, tủ điện, máy biến áp, máy phát điện thiết bị khác bị hư hại khơng giám sát thường xuyên, định kỳ thí nghiệm, đánh giá xử lý kịp thời bất thường hay khiếm khuyết Khi dòng tải tăng cao đồng nghĩa với nhiệt độ thiết bị điện tăng theo Sự lão hóa thiết bị điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ thời gian hoạt động liên tục thiết bị Nhiệt độ cao khiến cho cách điện thối hóa nhanh Tại vị trí tiếp xúc có dịng điện qua có điện trở tiếp xúc cao gây phát nhiệt cục bộ, gây nóng chảy bu lơng ghép nối, gây nóng chảy lớp kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhôm gây lỏng tiếp xúc điện, làm tụt dẫn điện vị trí tiếp xúc, gây ngắn mạch phần tử mang điện, gây cố cháy nổ thiết bị, làm thiệt hại kinh tế gây gián đoạn cung cấp điện cho khách hàng Hình Đo lường sóng âm Hình Đường đặc tính nhiệt độ-tần số sóng âm Gián đoạn cung cấp điện vấn đề đặc biệt quan trọng liên quan đến độ tin cậy cung cấp điện Các giải pháp giám sát nhiệt độ thơng thường địi hỏi chi phí cao nhân lực, thời gian có hiệu khoảng cách hai lần đo q lớn khơng phát khiếm khuyết phát sinh phát nhiệt gây nên Để khắc phục hạn chế đó, Hãng SenGenuity có giải pháp giám sát nhiệt độ dựa công nghệ sóng âm bề mặt SAW (Surface Acoustic Wave) với cảm biến khơng dây khơng cần nguồn ngồi để hoạt động (cảm biến thụ động) KHCN Điện, số 1.2018 25 TỰ ĐỘNG HĨA Hình Đầu đọc cảm biến WSR-T2 Hình Các modul cảm biến CÁC HẠN CHẾ CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ TRUYỀN THỐNG Súng bắn tia hồng ngoại đo điểm camera nhiệt • Khơng thể đo nhiệt độ vị trí bị che lấp, khuất sâu bên thiết bị • Chi phí đầu tư cao • Hình ảnh bị méo bụi bẩn… • Khơng thể theo dõi nhiệt độ liên tục 26 • Tốn chi phí bảo dưỡng, thay pin • Hạn chế việc tiếp cận thiết bị để thay pin • Ảnh hưởng đến mơi trường • Tốn thời gian lắp đặt khả liên kết qua cổng kết nối như: CAN, RS232, RS485, USB; hoạt động dải băng thông tần số từ 428MHz đến 439,5MHz; kết nối lúc với anten, 32 cảm biến Các modul cảm biến hoạt động không cần pin, không cần dây kết nối; dải nhiệt độ nhận biết đo từ -20oC đến +120oC; độ xác phép đo ±2oC Anten PIF (Planar Inverted F-Shaped) có khả thu phát sóng Tần số làm việc anten 433MHz; Dải băng thông làm việc 20MHz; Độ khuếch đại 3,5dB; Không gây phóng điện bề mặt Phát theo dõi tín hiệu phát nhiệt truyền đến từ cảm biến SAW; Lắp đặt cố định bắt vít gá mặt phẳng kim loại vị trí cần giám sát nhiệt độ Ngồi anten cịn thu tín hiệu phóng điện cục bên ngăn tủ lắp anten truyền tín hiệu đầu đọc để giải mã đếm xung PD Như hệ thống có khả theo dõi tín hiệu PD phát sinh bên ngăn tủ Nguyên lý hoạt động - Đầu đọc phát sóng cao tần (RF) truyền đến modul cảm biến nhờ anten Hình Lắp đặt tới máy tính HMI, qua RS485/Modbus tới PLC-SCADA-Internet Công nghệ SAW cho phép theo dõi lưu liệu liên tục nhờ phép đo nhiệt độ liên tục Qua người vận hành giám sát liên tục thay đổi nhiệt độ đối tượng cần đo Chi phí cho hệ thống theo dõi nhiệt độ cơng nghệ sóng âm bề mặt thấp nhiều so với phương pháp theo dõi truyền thống tia hồng ngoại Hình Nguyên lý hoạt động Hình Anten PIF Giám sát Mạng khác Giám sát Ethernet Giám sát Máy chủ Máy Đầu đọc Đầu đọc Đầu đọc 127 Mạng cục GIỚI THIỆU HỆ THỐNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ SAW Các cảm biến SenGenuity sử dụng linh kiện cảm biến tinh thể, dựa cơng nghệ sóng âm bề mặt tượng áp điện Hiện tượng áp điện tương tác tuyến tính - điện tính chất điện vật liệu tinh thể, q trình thuận nghịch Vận tốc sóng âm bề mặt phụ thuộc vào nhiệt độ đối tượng đo vật liệu sử dụng để chế tạo cảm biến Nhiệt độ cao sóng âm có tần số cao ngược lại Hệ thống giám sát on-line không dây nhiệt độ sử dụng sóng âm bề mặt Hệ thống giám sát nhiệt độ không dây SenGenuity (Đức) cung cấp giải pháp đo nhiệt độ trực tuyến với chi phí thấp khơng ảnh hưởng đến kết cấu có sẵn hệ thống Nó thích hợp để giám sát nhiệt độ thiết bị điện quan trọng thiết bị đóng cắt, tủ điện, máy biến áp, máy phát điện ứng dụng công nghiệp Hệ thống gồm modul sau: Đầu đọc cảm biến không dây WSR-T2 sử dụng nguồn cung cấp 5V; 9V; 30V; có Các cảm biến truyền thống dùng pin dây - Tín hiệu cao tần thu anten tích hợp modul cảm biến tín hiệu chuyển đổi thành sóng âm bề mặt bên phận cảm biến áp điện - Năng lượng siêu âm lưu trữ cảm biến SAW truyền ngược lại đến đầu đọc tần số đặc trưng phụ thuộc vào nhiệt độ đối tượng đo (ứng với nhiệt độ có tần số định) - Tần số tín hiệu cao tần thu quy đổi nhiệt độ đối tượng cần đo Để đo nhiệt độ vật thể, gắn sensor với bề mặt vật thể, vật thể phát sinh nhiệt độ, sensor phát sóng cao tần, sóng cao tần truyền tới anten gắn modul cảm biến, sóng cao tần chuyển thành sóng âm tần, sóng âm tần lại truyền tới đầu đọc quy đổi nhiệt độ tương ứng với nhiệt độ phát từ vật thể cần đo Các tín hiệu từ đầu đọc gửi qua cổng RS485 Hình Kết nối giám sát từ xa Hình Lắp đặt đầu cáp trung áp Hệ thống thân thiện với môi trường nhờ sử dụng cảm biến không cần sử dụng pin để hoạt động cung cấp giải pháp đo nhiệt độ thân thiện với môi trường Cảm biến thụ động nhờ cảm biến SAW cung cấp lượng từ sóng điện từ đầu đọc (reader) phát Hệ thống bao gồm phần tử có kích thước nhỏ gọn, lắp đặt đơn giản vận hành đơn giản Hệ thống có tuổi thọ cao mà khơng cần bảo trì sau lắp đặt KẾT LUẬN Hệ thống giám sát không dây nhiệt độ Hãng SenGenuity hệ thống đưa giải pháp tiên tiến hiệu cho thiết bị truyền tải phân phối điện Với chi phí đầu tư thấp, lắp đặt đơn giản, vận hành thân thiện, khơng ảnh hưởng đến kết cấu có sẵn thiết bị hệ thống điện Kết đo giá trị thực, liên tục không gián đoạn, giúp người quản lý có tranh tổng thể, liên tục chi tiết diễn biến nhiệt độ phát sinh thiết bị vị trí có lắp đặt, qua có kế hoạch xử lý theo cấp độ khác phát nhiệt, ngăn chặn kịp thời tình trạng cố thiết bị Ngồi hệ thống đưa cảnh báo nhiệt độ đo vượt ngưỡng giá trị đặt, giúp người vận hành kịp thời đưa biện pháp ngăn ngừa cố xảy thiết bị điện, từ cắt giảm chi phí vận hành sửa chữa thiết bị. KHCN Điện, số 1.2018 27 SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG Khi bắt đầu tiến hành đại tu tổ máy tuabin-máy phát điện Nhà máy điện số Grand Coulee công suất 6.809 MW, Cục Thủy lợi thuộc Bộ Nội vụ Hoa Kỳ xác định bề mặt bê tông sần sùi ống hút cấp nước cho Tổ máy 23 ảnh hưởng xấu đến dòng nước chảy qua ống hút Ống hút bê tông tổ máy kết cấu ống hình vng có cạnh khoảng 40 foot (cỡ 12m) nằm đáy đập, nơi mà nước chảy khỏi tuabin đổ vào sông Columbia bang Washington (Mỹ) Nước chảy qua ống hút với tốc độ cao, kết theo thời gian, bề mặt bê tông bị bào mòn Trên thực tế, đường hằn có độ sâu trung bình từ 1/2 inch đến 3/4 inch (12 đến 18mm) Để cải thiện dòng chảy ống hút, theo công thức Hazen-Williams, cần giảm tổn thất ma sát tạo mẫu dòng chảy êm ả qua ống hút Do đó, tuabin đỡ bị tổn thất và, phát công suất cao CHỌN GIẢI PHÁP Sau khảo sát trường cho thấy có đường bào mịn ống, Cục Thủy lợi định phủ toàn bề mặt ống keo epoxy (epoxy gel) Cục Thủy lợi trước khảo sát 50 loại vật liệu sửa chữa bê tông đề xuất cho sửa chữa lớp mỏng Phịng Thí nghiệm Bê tơng, Địa chất Kỹ thuật Kết cấu Denver (Mỹ) tiêu chí bao gồm độ bền kéo độ bền nén, độ bám dính vào cốt liệu ẩm ướt, khả lưu hóa nhiệt độ thấp dễ dàng trát bả Đối với dự án này, sản phẩm lựa chọn phải có đặc tính chảy tốt (bề mặt mịn màng), lại khơng chứa hợp chất hữu dễ bay (VOC) theo quy định Tiêu chuẩn ASTM C881 trát bả tới độ dày inch (25,4mm) trát bả vách thẳng đứng trần 28 Cải thiện dòng chảy ống hút nhựa epoxy Nằm sông Columbia bang Washington, Grand Coulee công trình sản xuất điện lớn Mỹ (Ảnh; st) Cục Thủy lợi lựa chọn Epoxy-Gel MC lưu hóa dung môi Công ty Milamar Coating LLC (Mỹ) phương án kết dính xi măng, Cục dự kiến lớp phủ epoxy dày nửa inch (12,7mm) phải chuẩn bị bề mặt Ngồi ra, dự kiến epoxy giúp kết dính tốt có khả chịu mài mịn cao so với phương pháp dựa vào gốc bê tông NHỮNG THÁCH THỨC TẠI CÔNG TRƯỜNG VÀ VIỆC CHUẨN BỊ TẠI HIỆN TRƯỜNG Đi vào ống hút, nằm bên sàn tuabin 230 foot (70m), cách dùng cầu trục hạ giỏ chứa sáu người Tất dụng cụ, máy nâng, sản phẩm epoxy thiết bị khác phải hạ xuống hàng ngày cần May mắn thay, nhiệt độ ống hút khơng khí xung quanh giữ ổn định 55 độ F (13oC) - mơi trường hồn hảo Epoxy-Gel MC, có nhiệt độ danh định 50 độ F (10oC) Các quy định hạn chế vật lý ống hút thông lệ môi trường Cục Thủy lợi đặt góp phần lớn vào cách chuẩn bị lớp bê tông ống hút để nhận gel epoxy Công việc nhóm từ Cơng ty Andritz Hydro (Cộng hịa Áo) thực hiện, nhóm nhân viên thực địa Công ty Process Equipment Corp (PEC Mỹ) hãng chế tạo chất phủ Milamar (Mỹ) cử đến đào tạo đặc biệt cho dự án Thơng thường, sử dụng kết hợp ăn mòn axit, phun cát mài kim cương trước trát bả epoxy, nhiên trường hợp dùng máy phun nước áp lực cao để làm chuẩn bị bề mặt Phương pháp tương đối dễ thực lại thân thiện với môi trường, thải nước chất thải rắn mức tối thiểu Cuối cùng, sử dụng vịi phun khơng khí để loại bỏ nước ứ đọng tụ lại TRÁT BẢ EPOXY Nhóm lắp đặt PEC sớm xác định quy trình sử dụng thiết bị trộn bơm tự động không khả thi số lý Thứ nhất, hạn chế thang máy sáu người khiến cho việc vận chuyển thiết bị trở nên khó khăn, cân nhắc mơi trường, hạn chế khơng gian mối quan ngại an tồn nên chất làm dung môi mà thiết bị trát bả yêu cầu sử dụng cách sàn tuabin 230 feet (70m) Như khó trì gờ ướt mẻ epoxy nhóm thi cơng có tối đa 90 phút để kéo thiết bị lên từ ống hút, làm thiết bị, chuẩn bị lô đưa trả lại trước phần trước lưu hóa Do đó, họ đến định thiếu máy hồn thiện thách thức mơi trường làm việc nên phương pháp mẻ nhỏ trộn tay thích hợp Keo epoxy pha trộn lần gallon (11,4 lít) bao phủ trung bình 40 foot vng (3,72m2) trát bả dày 1/8 inch (3,2mm) 10 foot vuông (0,93m2) trát bả dày 1/2 inch (12,7mm) Phương pháp tỏ thuận tiện để cung cấp epoxy cho nhóm trát bả Vật liệu đặt công cụ chuyên dụng điển hình, tiếp tục đặt hồn thiện cách trát tay tường Để hợp lý hơn, bề mặt phủ theo lô sản phẩm cuối nhẵn nhụi nhiều đồng thời lại hoàn thiện theo quy định kỹ thuật mong muốn Ngồi ra, có khơng có chất thải nên nhóm thực trộn sản phẩm làm cách dễ dàng nhiều Các nhà máy Grand Coulee hoàn thành vào năm 1942 Nhà máy thứ ba hoàn thành vào năm 1974 (Ảnh; st) Mặc dù ban đầu Cục Thủy lợi cho cần phải bao phủ epoxy toàn ống hút với chiều dày nửa inch (12,7mm), người ta nhận thấy cần lấp đầy khe nứt dọc, sau phủ lớp mỏng dày 1/8 inch (3,2mm) tồn bề mặt Ngồi cịn có số lỗ sâu chỗ nứt vỡ hạn chế, làm mịn điền đầy epoxy Chỉ sáu tuần để hồn thành cơng việc diện tích 6.400 foot vuông (595m2) ống hút, phần lớn điều kiện khó khăn trường, khơng gian chật hẹp thời gian làm quen với công việc KẾT LUẬN Lớp phủ bề mặt bê tông ống hút nhựa epoxy ngăn ngừa tình trạng tiếp tục mài mòn, hạn chế xuống cấp xói mịn nâng cao hệ số dịng chảy bề mặt Dữ liệu cho thấy hệ số dòng chảy Hazen-Williams cải thiện nhờ việc áp dụng này, với độ mịn bề mặt 150 Độ bám dính gel epoxy vào bề mặt bê tơng chuẩn bị tuyệt vời thể qua thử nghiệm kéo Các thử nghiệm cho thấy, với thử nghiệm kéo trung bình 480 psi, bề mặt bị hỏng lớp bê tông mặt phân cách epoxy bê tông Cục Thủy lợi tin tưởng vào kết trát bả epoxy bên tổ máy số 23, Cục chọn để phủ ống hút thứ hai bắt đầu vào năm 2016 Các vật liệu chở tới trường công việc bắt đầu Cục Thủy lợi cho biết họ phủ ống hút thứ ba vào năm 2017-2018 Biên dịch: Trần Việt Tiến Theo “Hydroworld”, số 3/2017 KHCN Điện, số 1.2018 29 SÁNG KIẾN KỸ THUẬT Nghiên cứu, sửa đổi nâng cấp giám sát đứt chốt cắt cánh hướng mã hiệu JZX-2 thị độ mở cánh hướng mã hiệu DYK-700 điều khiển lập trình S7-200 Bài ảnh: A SỰ RA ĐỜI CỦA GIẢI PHÁP Tình trạng kỹ thuật - Tần suất hư hỏng thiết bị cao Khơng giám sát tình trạng làm việc tín hiệu đầu cách trực quan chi tiết - Có thể gây dừng cố tổ máy hệ thống giám sát cánh hướng tác động nhầm Mất nhiều thời gian để thay thiết bị - Phụ thuộc cơng nghệ nên khó tìm mua thiết bị thị trường, giá thành thiết bị cao - Phải sử dụng hai thiết bị để giám sát tình trạng làm việc hệ thống cánh hướng Đặc điểm - Hiện tại, tổ máy Thủy điện Sê San sử dụng thiết bị: + Bộ giám sát cánh hướng mã hiệu JZX-2, xuất xứ Trung Quốc + Bộ chỉ thị độ mở cánh hướng mã hiệu DYK-700, xuất xứ Trung Quốc - Các thiết bị sản xuất theo công nghệ cũ, lạc hậu, sản phẩm không phổ biến thị trường, mục đích sử dụng hạn chế Ưu điểm Vận hành từ năm 2010 đến 2015, song thiết bị sớm bộc lộ khuyết điểm chúng Khuyết điểm - Các thiết bị này làm việc khơng ởn định, khó tìm thiết bị thay thế thị trường, giá thành thiết bị cao - Thiết bị giám sát cánh hướng JZX-2 dễ tác động 30 nhầm tín hiệu đầu vào Thiết bị hay hư hỏng có dao động nguồn ni, tuổi thọ thấp Khi mạch đầu vào tín hiệu (Input) bị hở nguồn gây tượng tác động nhầm gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển tổ máy dừng cố tổ máy đóng cửa nhận nước, trường hợp dừng cố tổ máy khơng đáng có - Bộ thị cánh hướng DYK-700 có tình trạng làm việc khơng tin cậy, độ ổn định không cao nên thường xảy hư hỏng Hình Các thiết bị sử dụng Nhà máy Nhóm tác giả Cơng ty Thủy điện Sê San LTS: Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện xin giới thiệu sáng kiến “Nghiên cứu, sửa đổi nâng cấp giám sát đứt chốt cắt cánh hướng mã hiệu JZX-2 thị độ mở cánh hướng mã hiệu DYK-700 điều khiển lập trình S7-200” kỹ sư Từ Xuân Trọng, Đinh Văn Nhẫn, Nguyễn Đăng Hà Công ty Phát triển Thuỷ điện Sê San đề xuất, giải tình trạng tác động nhầm mạch bảo vệ đứt chốt cắt cánh hướng trường hợp hở mạch nguồn tín hiệu đầu vào JZX-2 Ngăn ngừa cố khơng đáng có tổ máy vận hành Hạn chế hư hỏng thiết bị, đảm bảo tổ máy vận hành an toàn tin cậy B NỘI DUNG GIẢI PHÁP Những điểm khác biệt giải pháp so với giải pháp áp dụng - Trước có giải pháp: Tần suất hư hỏng thiết bị cao Không giám sát tình trạng làm việc tín hiệu đầu cách trực quan chi tiết Có thể gây dừng cố tổ máy hệ thống giám sát cánh hướng tác động nhầm Mất nhiều thời gian để thay thiết bị Phụ thuộc công nghệ nên khó tìm mua thiết bị thị trường, giá thành thiết bị cao - Sau có giải pháp: Hạn chế hư hỏng thiết bị Giám sát tình trạng làm việc đầu vào, đầu cách trực quan chi tiết Ngăn ngừa cố không mong muốn JZX tác động nhầm, đảm bảo cho tổ máy vận hành an toàn Rút ngắn thời gian thay thiết bị hư hỏng, thiết bị bán rộng rãi thị trường, giá thành thiết bị thấp Mô tả chi tiết chất giải pháp - Thay thiết bị JZX-2 DYK – 700 rơle đầu thiết bị lập trình PLC S7-200 hãng SIEMENS làm việc tin cậy, an tồn - Lập trình lại chương trình điều khiển cho PLC S7200 ngơn ngữ LADDER, thể cụ thể logic làm việc, tiếp nhận tín hiệu đầu vào q trình xử lý kết đầu Giúp người vận hành dễ kiểm sốt, sửa chữa, thay đổi thơng số điều khiển cần Ngồi cịn tránh việc dừng cố tổ máy thiết bị cũ JZX-2 tác động nhầm có tín hiệu thống qua Đối với tín hiệu thị giá trị độ mở cánh hướng sau áp dụng giải pháp xác, tin cậy nên làm tăng Hình Thay thiết bị độ ổn định tổ máy, góp phần tăng ổn định cho hệ thống điện - Trong logic mạch giám sát đứt chốt cắt cánh hướng lập trình thêm mạch trì để dễ dàng phát tín hiệu thống qua, giúp cho nhân viên sửa chữa kiểm soát xử lý kịp thời chốt cắt cánh hướng có nguy bị đứt, gãy Đảm bảo tổ máy vận hành an toàn C/ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG GIẢI PHÁP MỚI Lĩnh vực mà giải pháp áp dụng Thực hệ thống giám sát chốt cắt cánh hướng thị độ mở cánh hướng tất nhà máy thủy điện có thiết kế cơng nghệ tương tự Tình hình sau áp dụng giải pháp - Từ áp dụng giải pháp (2/2015) đến nay, tổ máy Nhà máy Thủy điện Sê San làm việc ổn định tin cậy KHCN Điện, số 1.2018 31 SÁNG KIẾN KỸ THUẬT cánh hướng Đảm bảo tổ máy làm việc ổn định - Giảm thời gian dừng máy để xử lý cố, tăng hệ số khả dụng, hệ số sẵn sàng tổ máy, tăng doanh thu * Tính tốn giá trị làm lợi (ước tính) - Với dạng cố năm khả xảy lần Khi tổ máy bị cố phải tối thiểu 120 phút để khôi phục tổ máy hoạt động bình thường - Áp dụng sáng kiến tránh thiệt hại mặt kinh tế thời gian dừng máy để khắc phục (120 phút/năm) - Vậy giá trị làm lợi sáng kiến giá trị kinh tế tổ máy Thủy điện Sê San phát cơng suất 120MW 120 phút Hình Sơ đồ nguyên lý trước nâng cấp Hình Logic lập trình ngơn ngữ LADDER - Giá trị kinh tế tổ máy phát 120MW phát điện 120 phút là: G1 = 978 x 120 x 103 x 120/60 = 234.720.000 VNĐ G1 = 234.720.000 VNĐ/năm Trong đó: Đơn giá 1kWh điện 978 VNĐ - Ngồi tính giá trị làm lợi mặt kinh tế thay thiết bị JZX-2 DYK-700 PLC S7-200 sau: Giá thành mua thiết bị: + Bộ JZX-2: 30.065.000 VNĐ + Bộ DYK-700: 24.640.000 VNĐ + PLC S7-200 thiết bị kèm: 15.000.000 VNĐ - Giá trị kinh tế mua thiết bị là: Hình Sơ đồ nguyên lý sau nâng cấp - Khơng xảy tình trạng hư hỏng thiết bị trước áp dụng giải pháp - Không dừng cố tổ máy hệ thống giám sát chốt cắt cánh hướng tác động nhầm - Giám sát kiểm soát hệ thống cánh hướng triệt để Đảm bảo vận hành an toàn cho tổ máy 32 Những điều kiện cần thiết để áp dụng giải pháp - Vật tư thiết bị: Bộ PLC S7-200 thiết bị kèm - Con người: Yêu cầu cán kỹ thuật hiểu lập trình PLC S7-200 Hình Logic delay, set reset D/ HIỆU QUẢ DỰ KIẾN KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP - Giảm tần suất hư hỏng thiết bị, dễ dàng tìm thiết bị thay thị trường, giá thành thiết bị thấp - Ngăn chặn cố tổ máy hệ thống giám sát cánh hướng tác động nhầm - Tăng độ tin cậy cho hệ thống giám sát thị độ mở G2 = (30.065.000 + 24.640.000) – 15.000.000 = 39.705.000 VNĐ - Tính cho ba tổ máy Nhà máy Thủy điện Sê San 4, giá trị làm lợi là: G2 = 3x39.705.000 = 119.115.000 VNĐ - Tổng giá trị làm lợi sáng kiến ước tính năm là: G = G1 + G2 = 234.720.000 + 119.115.000 G = 353.835.000 VNĐ  KHCN Điện, số 1.2018 33 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 ... Điện, số 1.2018 TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ RECLOSER HỖ TRỢ LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH HƠN ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CẤP ĐIỆN CẬP NHẬT TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT ĐIỆN LTS Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ. .. Thị Dung Theo “Utilityproducts”, số 1/2018 KHCN Điện, số 1.2018 21 TỰ ĐỘNG HĨA Cơng nghệ số thay đổi cách công ty điện lực hoạt động kinh doanh Công ty Dịch vụ Công cộng bang New Mexico (PNM)... lệ PNM có lịch sử lâu dài việc sử dụng công nghệ số ngoại tuyến để quản lý tài sản cải thiện hiệu công việc Khi thiết bị trở nên thông minh dùng công nghệ số để giám sát sức khoẻ tài sản lúc PNM