Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 06/2019

Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 06/2019 trình bày các nội dung chính sau: Tối ưu hóa công suất đường dây phân phối dùng cho lưới điện siêu nhỏ xoay chiều, giảm tổn thất điện nhờ các dàn tụ điện bù ngang, công nghệ cách tân thu năng lượng từ nhiệt thải, hệ thống sưởi thông minh,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Số 6, tháng 12 năm 2019 TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM - TRUNG TÂM THÔNG TIN ĐIỆN LỰC KHCN Điện, số 6.2019 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Trong số Số tháng 12 năm 2019 Phụ trách nội dung: PHẠM THỊ THU TRÀ Ban biên tập: NGUYỄN KHẮC ĐIỀM Sáng kiến tối ưu hóa khuyến khích nhà đầu tư phát điện tái tạo tập trung vào hệ thống điện nối lưới mang lại lợi nhuận 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 Tối ưu hóa công suất đường dây phân phối dùng cho lưới điện siêu nhỏ xoay chiều Giảm tổn thất điện nhờ dàn tụ điện bù ngang Lắp đặt tụ bù ngang phụ tải giúp đạt lợi ích tối đa như: Cải thiện đường cong điện áp, giảm tổn thất đường dây máy biến áp, giải phóng cơng suất hệ thống điện Công nghệ cách tân thu lượng từ nhiệt thải Máy phát điện không tiêu thụ nhiên liệu không phát thải biến nhiệt thải phẩm cấp thấp từ máy phát điện diesel thành điện 12 Hệ thống sưởi thông minh 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 nghệ để chuyển đổi tro đáy Các quy định môi trường buộc nhiều nhà vận hành nhà máy nhiệt điện than phải cân nhắc lựa chọn thay để di chuyển tro đáy lị 20 Bảo vệ sở hạ tầng quan trọng khỏi xâm nhập máy bay không người lái Máy bay khơng người lái giúp tiết kiệm chi phí nhân lực, tra nhanh hơn, dễ dàng lị hơi, ống khói, cột điện sở hạ tầng khác 25 Giải pháp giảm thiểu gián đoạn cấp điện Ấn Độ sử dụng cột đường dây truyền tải điện tạm thời để khôi phục khẩn cấp hệ thống 26 Giải pháp tăng độ tin cậy máy biến áp Bằng việc sử dụng phép phân tích xu hướng, phát sớm chạm chập máy biến áp (MBA) phát triển để giảm thiểu cố trước chúng trở thành mối đe dọa tới độ tin cậy 29 Thieát kế bổ sung mạch điều khiển trạm tự dùng riêng tổ máy LS1* Giới thiệu sáng kiến anh Nguyễn Hải Đăng, Công ty Thủy điện Sơn La thực hiện, giúp loại trừ cố xếp chồng ảnh hưởng đến tổ máy trạm tự dùng xoay chiều có cố xảy nội trạm tự dùng riêng tổ máy LS1* Ảnh bìa: Nguồn: http://www.engineersjournal.ie TỐI ƯU HĨA CƠNG SUẤT ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI Sáng kiến tối ưu hóa khuyến khích nhà đầu tư phát điện tái tạo tập trung vào hệ thống điện nối lưới mang lại lợi nhuận Dùng cho lưới điện siêu nhỏ xoay chiều Chất lượng sống chịu ảnh hưởng lớn việc có điện hay không Tuy nhiên, điều kiện địa lý gây nhiều thách thức cho việc điện khí hóa so với lợi ích kinh tế mang lại Để đưa điện đến địa phương hoàn cảnh địa lý phức tạp, dân số thưa thớt, nguồn điện tái tạo di động pin mặt trời, sinh khối, pin nhiên liệu, tuabin gió, v.v., cải tiến với thiết bị điều khiển ứng dụng tiên tiến Sự phát triển nhanh chóng chip tích hợp điều khiển gắn kèm thúc đẩy ứng dụng điều khiển dùng cho nguồn khác trước triển khai mức hạn chế quy định an toàn ngăn ngừa cố thiết bị kết nối Phát triển lĩnh vực công nghệ thông tin truyền thông hỗ trợ tăng trưởng sở hạ tầng thích ứng để hỗ trợ lưới điện siêu nhỏ Cải tiến cơng nghệ sản xuất điện thúc đẩy tính di động sản xuất điện mơ hình phát triển doanh thu quy mô thấp cho lưới điện siêu nhỏ thành nguồn điện bền vững khu vực nông thơn ven Việc giảm chi phí sản xuất điện đẩy mạnh phát triển sở hạ tầng theo chiều ngược lại (so với tầng hạ tầng điện truyền thống) với mạng lưới phân phối điện KIẾN TRÚC CƠ BẢN CỦA LƯỚI ĐIỆN SIÊU NHỎ Hầu hết lưới điện đại xây dựng theo kiểu xuyên tâm Đường dây Đường dây Sinh khối Đường dây Hộp phân phối Tích trữ Kết nối Kết nối dịch vụ Điện gió Hộp phân phối Hộp phân phối với phận Điện mặt trời PV Hộp phân phối nhỏ Hộp phân phối Hinh Bố trí lưới điện siêu nhỏ dạng vòng (Ảnh: st) với đường dây để kết nối công suất tiêu thụ nguồn điện cụ thể tới lưới điện Bố cục (trong Hình 1) thể lưới điện siêu nhỏ, nguồn điện đặt trung tâm điện phân phối cho làng Trạm phát điện đặt trung tâm lưới điện, phụ tải phân bố theo địa lý xung quanh trung tâm phát điện mà không kết nối đường dây riêng lẻ (Đường dây 1, Đường dây Đường dây 3) Nếu có đầu dây đường dây gần với đường dây khác, nhập chúng lại để tạo thành cấu trúc mạch vịng Trường hợp có trạm phát điện gần đầu dây đường dây nào, đường dây kết nối với trợ giúp rơle định hướng Tuy nhiên, dòng điện ngắn mạch lớn việc bảo vệ phức tạp đường dây phân phối hình vịng có hai hướng dịng cơng suất Lưới điện mắt lưới mạng lưới điện với nhiều kết nối thay nút Một hệ thống cáp cách điện giải pháp thay tốt cho hệ thống dây dẫn trần, đường dây phân phối LV (hạ áp) MV (trung áp) giảm thiểu tượng ăn cắp điện KHCN Điện, số 6.2019 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Hinh Giá treo tường hình tam giác (Ảnh: st) điện đường dây, dẫn đến độ khả dụng độ tin cậy cao KINH NGHIỆM THỰC TIỄN Nghiên cứu trường hợp lưới điện siêu nhỏ xoay chiều cung cấp nhìn tổng quan tối ưu hóa đường dây phân phối Công ty Husk Power Systems (bang Bihar, Ấn Độ) lắp đặt vài lưới điệu siêu nhỏ với nguồn điện nhiên liệu sinh học (đốt vỏ chấu) hệ thống quang điện (PV) vùng ven đô bang Bihar Lưới điện phục vụ 200 hộ gia đình cửa hiệu kể từ có nguồn điện lưới khơng liên tục Có điện 24x7 quan trọng, đặc biệt vào lúc chập tối, ngơi làng thị trấn trung tâm làng gần Mạng lưới phân phối xây dựng theo tiêu chuẩn Tập đồn Điện khí hóa Nơng thơn (Ấn Độ) kể từ truyền tải dịng cơng suất lớn cáp ABC Phần cứng phụ kiện đường dây loại truyền thống Cột điện lắp tủ phân phối công tơ điện với bảo vệ chống xâm nhập (IP) thích hợp để ngăn ngừa tổn thất phi kỹ thuật Việc triển khai lưới điện siêu nhỏ tương đối khó khăn lưới điện làm tăng vấn đề hành lang tuyến (RoW) treo cáp cắt qua đường dây Các phát triển phần cứng hiệu chi phí có khả gắn tường sử dụng Cáp lõi kép có tiết diện nhỏ 6mm2 Do đó, họ sử dụng dây GI (thép mạ kẽm) mm làm cáp thông tin sử dụng cho khoảng cột từ 30 đến 40 m Phần cứng loại di động vận chuyển cách khuân vác Các tính ứng dụng phần cứng bao gồm: • Giá treo tường hình tam giác: Đây phụ kiện sử dụng để mắc cáp đường dây phân phối (xem Hình 2) Phụ kiện chủ yếu sử dụng cho nơi khó lắp cột điện phụ kiện phần cứng vấn đề hành lang tuyến chi phí eo hẹp Giá treo lắp tường bu lông neo sử dụng để đỡ phụ tải bu lông neo Giá treo thiết kế để chịu lực căng lực treo lên khối lắp ráp Sử dụng phụ kiện khác dạng lực treo lực căng mô tả đây: • Giá đỡ lực treo: Giá treo bao gồm đỡ tam giác, vịng đỡ chữ D đệm lót xoắn (xem Hình 3) Giá treo loại chủ yếu sử dụng để đỡ cáp đoạn giúp mang phân phối tải trọng Đệm lót móc vào vịng đỡ chữ D để đỡ dây thép mạ kẽm GI • Giá đỡ lực căng: Cách bố trí chủ yếu sử dụng điểm cuối nơi cần sức căng để đỡ cáp trì độ võng (như mơ tả Hình 4) • Giá đỡ dây góc tịa nhà: Các giá đỡ thiết kế để sử dụng góc ngơi nhà tịa nhà nhằm đổi hướng đường dây theo góc 90° Tương tự vậy, chúng sử dụng để loại bỏ cột đỡ dây dẫn điểm thể Hình Phương án tiết kiệm chi phí lắp đặt cột điện đồng thời giúp đỡ dây điện Nó đỡ giá đỡ lực căng sử dụng cho phụ kiện neo • Thanh nối cáp sử dụng để buộc dây thép mạ kẽm thông tin hoạt động cáp điện Thanh nối cáp dùng cho Giá đỡ lực treo dùng cho dây thông tin kiểu bện Hinh Phương án giá đỡ lực treo (Ảnh: st) Hinh Phương án giá đỡ lực căng (Ảnh: st) TT Giá đỡ góc nhà Bu lơng nở & Đai ốc nở Mối hàn TT Mô tả Giá đỡ Bu lông nở đai ốc nở Vịng đệm Hinh Giá đỡ dây góc nhà (Ảnh: st) Phụ kiện căng dây dùng cho dây thông tin thép mạ kẽm bện đường kính ngồi 4,0 - 4,8mm TT Mô tả Thép góc 65x65x6/2 Đệm lót Xoắn đầu dây Bu lơng vịng đai ốc Bu lông neo đai ốc đề truyền tải điện đến khu vực, giảm số lượng cột điện, chúng phần quan trọng đường dây tải điện không Các cột điện lắp ghép phần thép mạ kẽm khắc phục vấn đề dễ dàng chế tạo từ ống thép có đường kính khác hàn mặt bích hai đầu để cố định hai phần khác đai ốc bu lơng Đế cột điện thép đúc bê tông bên chôn sâu giữ luồn qua lỗ mặt bích cột điện Các phụ kiện cột điện lắp dễ dàng cột điện để căng dây điện phân phối, dây chằng cố định cột điện mơ tả Hình • Tủ phân phối: Các tủ yêu cầu chủ yếu cho lưới điện siêu nhỏ hộ gia đình sống gần đường dây phân phối điện nhu cầu điện cao Kết là, u cầu cáp có dịng điện danh định lớn Các tủ thường chứa cho phép kết nối dịch vụ điện cho nhiều ngơi nhà Nó giúp cách ly lưới điện với nhóm hộ dùng điện nên cơng tác bảo trì dễ dàng Tủ phân phối thuận tiện cho kết nối dịch vụ Thiết kế tủ phải để lắp cột điện tường Mô tả Giá đỡ lực treo Vịng đỡ chữ D Đệm lót xoắn Dây treo xoắn Bu lông neo Hinh Giá đỡ dây treo tường vắt ngang qua đường (Ảnh: st) cáp có tiết diện lớn hơn, phân phối phụ tải cáp dây thép mạ kẽm • Giá đỡ dây treo tường vắt ngang qua đường có thiết kế đơn giản xếp từ góc, bu-lơng mắt phụ kiện dây để mang cáp dọc theo tường sau nâng lên đến 3m để băng qua đường chuyển cáp phía bên đường (như Hình 6) Đây giải pháp rẻ cho lưới điện siêu nhỏ sử dụng nơi đường hẹp việc lắp cột khó khăn • Cột điện ghép phần cách lắp ráp: Việc triển khai lưới điện siêu nhỏ khả thi khả tiếp cận lưới điện truyền thống khó khăn tốn Để khắc phục vấn Hinh Bố trí lắp cột điện (Ảnh: st) KHCN Điện, số 6.2019 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Mũ bu lơng Nắp chụp bu lơng Vịng đệm Nắp nối BỘ ĐỊNH TUYẾN LTE MỚI Sản phẩm Sierra Wireless sử dụng để quản lý mạng cố định di động Chụp cáp TẠI SAO PHẢI SỬ DỤNG CÁC DÀN TỤ BÙ NGANG? Các hệ thống phân phối truyền tải điện hưởng lợi nhờ sử dụng tụ điện bù ngang, bao gồm: Hỗ trợ công suất phản kháng, cải thiện đường cong điện áp, giảm tổn thất đường dây máy biến áp, giải phóng cơng suất hệ thống điện Lưỡi xuyên qua cách điện Lá chặn Nắp nối Tấm chặn ren để bảo vệ phóng điện bề mặt với chi tiết mang điện Đai ốc Mũ chụp đầu bu lông Hinh Bộ nối xuyên cách điện (Ảnh: st) • Bộ nối xuyên cách điện: Một thành phần quan trọng hệ thống LV - ABC nối xuyên cách điện Đây thành phần quan trọng thiết kế tay nghề chắn khâu yếu hệ thống KẾT LUẬN Lưới điện siêu nhỏ với nguồn điện phân tán trở thành phần thiếu hệ thống phân phối Hệ thống hệ thống xoay chiều ba pha, khơng có thay đổi lớn phần cứng so với hệ thống truyền thống có công suất phân phối từ 20 đến 30 kWp để phục vụ 200-300 hộ gia đình Trên thực tế, kiến trúc lưới điện siêu nhỏ sử dụng vài cấu để tránh tổn thất phi kỹ thuật Sáng kiến tối ưu hóa khuyến khích nhà đầu tư nguồn điện tái tạo tập trung vào hệ thống điện nối lưới điện mang lại lợi nhuận sửa đổi để thích ứng với hệ thống lớn quy mô công ty điện lực hệ thống nhỏ khu vực ven đô Biên dịch: Chu Hải Yến Theo “T&D”, số tháng 6/2019 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NHỜ CÁC DÀN TỤ ĐIỆN BÙ NGANG Sản phẩm Airlink RV55 Sierra Wirelesss (Ảnh: st) Sierra Wireless, nhà cung cấp hàng đầu giải pháp tích hợp hoàn chỉnh thiết bị với đám mây dùng cho IoT, gần công bố định tuyến chuyên nghiệp tiên tiến (Advanced Prorouter) AirLink RV55 LTE AirLink RV55 LTE đơn giản hóa giảm chi phí kết nối tài sản trọng yếu từ xa, sở hạ tầng lực lượng lao động linh động ứng dụng công ty điện lực, lượng, thành phố thơng minh an tồn cơng cộng AirLink RV55 Prorouter LTE-A nhỏ gọn chắn dùng cho hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu (SCADA), hệ thống quản lý phân phối đội xe dịch vụ Các công ty điện lực triển khai nhiều giải pháp IoT qua điện thoại di động AirLink RV55 để đại hóa hoạt động lưới điện cách kết nối thiết bị sở hạ tầng cũ để đáp ứng kỳ vọng dịch vụ khách hàng gia tăng áp dụng nguồn lượng phân tán AirLink RV55 kết hợp kết nối LTE tốc độ cao, đáng tin cậy với giao diện Wi-Fi, nối tiếp ethernet, cho phép công ty điện lực thu thập liệu thời gian thực từ sở hạ tầng kết nối lực lượng lao động linh động để cải thiện hiệu hoạt động, nhanh chóng xác định cố khôi phục dịch vụ Biên dịch: Chu Hải Yến Theo “T&D”, số tháng 3/2019 CÂN NHẮC KHI BỐ TRÍ TỤ ĐIỆN Tụ bù ngang cung cấp cơng suất phản kháng cục bộ, nhờ giảm nhu cầu kVA tối đa, cải thiện đường cong điện áp giảm tổn thất đường dây/ lộ xuất tuyến Lắp đặt tụ bù ngang phụ tải giúp đạt lợi ích tối đa Điều lúc thực kích thước phụ tải, phân bố phụ tải cấp điện áp Tùy thuộc vào nhu cầu, dàn tụ điện lắp đặt điện áp cực cao (trên 230kV), điện áp cao (66 - 145 kV) lộ xuất tuyến điện áp 13,8kV 33kV Trong hệ thống công nghiệp phân phối, dàn tụ điện thường lắp đặt 4,16kV Lưu ý giá trị danh định điện áp thay đổi quốc gia quốc gia khác Các kết nối thực cách sử dụng cáp cách điện Các dàn tụ điện lắp cột tụ điện lắp cố định đóng cắt để đáp ứng điều kiện phụ tải thay đổi Giá trị danh định điện áp 460V đến 33kV Công suất tụ điện 300 đến 3.000kVAR Một dàn tụ điện điển hình lắp đặt cột thể Hình Trong trường hợp dàn tụ điện, thành phần sau lắp đặt bệ chắn: • Các dàn tụ điện • Dao đóng cắt chân khơng dầu • Bộ điều khiển để đóng cắt tụ điện • Máy biến áp điều khiển • Cầu chì với đế • Chống sét lớp phân phối • Hộp đầu nối Dàn tụ điện bù ngang cấp EHV Dàn tụ điện lắp cột Hình Dàn lọc điện áp cao (Ảnh: st) Hình Dàn tụ điện lọc sóng hài lắp cột (Ảnh: st) Những loại tụ điện có lẽ dễ thấy người nhận Trong hệ thống phân phối điện, tụ điện hiệu chỉnh hệ số công suất thường lắp đặt cột Các cơng trình lắp đặt tương tự máy biến áp phân phối cột Thông thường đường dây điện siêu cao áp (EHV) sử dụng để truyền tải điện công suất lớn từ nguồn điện xa trung tâm phụ tải Các đường dây truyền tải dài có xu hướng sụt giảm điện áp đáng kể vào lúc phụ tải đỉnh Do đó, tụ bù ngang sử dụng trạm biến áp EHV để cung cấp công suất phản kháng Đôi dàn tụ điện đóng cắt cần thiết Một dàn lọc sóng hài điện áp cao điển hình thể Hình KHCN Điện, số 6.2019 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Dàn tụ điện trạm biến áp Tuổi thọ thiết bị kiểu dài chúng tiếp xúc với yếu tố môi trường khắc nghiệt bên ngồi nóng, lạnh, ẩm bụi Dàn tụ điện phân phối Hình Dàn tụ điện ba pha lắp bệ (Ảnh: st) Hình Dàn tụ điện trạm biến áp (Ảnh: st) Khi cần cung cấp công suất phản kháng lớn điện áp trung bình cao, người ta lắp đặt dàn tụ bù ngang trạm biến áp Các tụ điện bù ngang kiểu xếp chồng lắp đặt dùng cho điện áp hoạt động 2,4 đến 765 kV Một hệ thống lắp đặt dàn tụ điện điển hình trạm biến áp thể Hình Ở cấp điện áp cao, dàn tụ bù ngang sử dụng để hỗ trợ công suất phản kháng, cải thiện đường cong điện áp, giảm tổn thất đường dây máy biến áp Dàn tụ điện bọc kim loại Hình Dàn tụ điện lọc sóng hài bọc kim loại (Ảnh: st) Khi dàn tụ điện lắp đặt trạm biến áp công nghiệp trạm nhỏ nhà, kết cấu kiểu tủ bọc kim loại sử dụng Các tủ nhỏ gọn cần bảo trì Một dàn tụ điện kiểu bọc kim loại điển hình hiển thị Hình Các tụ điện phân phối lắp đặt gần phụ tải, cột trạm biến áp Mặc dù tụ điện hỗ trợ công suất phản kháng cho phụ tải cục bộ, chúng không giúp giảm tổn thất lộ xuất tuyến máy biến áp Các tụ điện hạ áp rẻ so với dàn tụ điện cao áp Việc bảo vệ dàn tụ điện phân phối khỏi tất trạng thái chạm chập khó khăn Khơng có tụ điện, mạch phụ tải hoạt động điện áp giảm thấp, động chạy chậm phát nóng q mức, đèn khơng đủ sáng, v.v., gây nhiễu hệ thống người dùng cuối Các tụ điện mở rộng phạm vi hoạt động trạm biến áp mạch lộ xuất tuyến phép dẫn qua đoạn cáp dài Với mục đích này, dàn tụ điện lắp bệ trường gần phụ tải khách hàng giúp hiệu chỉnh hệ số công suất Các dàn tụ điện lắp bệ có ba lợi chính: Ổn định điện áp, Tăng công suất mạng lưới điện, Hiệu chỉnh hệ số công suất Ba lợi kết hợp với giúp tiết kiệm chi phí thơng qua tổn thất hệ thống thấp tải không đổi khoảng thời gian 24 giờ, dàn tụ điện nối mạch mà khơng cần phải đóng, cắt Các dàn tụ điện trung áp cố định thường có cơng suất 50 đến 4.800 kVAr, cấp cách điện từ 7,2 đến 36 kV BẢNG - LỰA CHỌN CÁC TỤ ĐIỆN THEO THỨ TỰ NHỊ PHÂN ĐỂ ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT Dàn tụ điện đóng cắt Trong ứng dụng điện áp cao lộ xuất tuyến, cần có hỗ trợ cơng suất phản kháng điều kiện phụ tải đỉnh Do đó, dàn tụ điện đóng mạch cao điểm ngắt mạch cao điểm Các sơ đồ chuyển mạch giữ mức công suất phản kháng thay đổi, trì hệ số cơng suất mong muốn, giảm điện áp điều kiện phụ tải nhẹ giảm tổn thất máy biến áp lộ xuất tuyến Các thao tác đóng cắt điều khiển tín hiệu sau: • Điện áp: Vì điện áp thay đổi theo phụ tải • Dịng điện: Khi phụ tải đóng mạch • kVAR: Khi nhu cầu kVAR tăng, dàn tụ điện đóng mạch ngược lại • Hệ số công suất: Khi hệ số công suất giảm xuống thấp giá trị định trước, dàn tụ điện đóng mạch • Thời gian: Đơi dàn tụ điện đóng mạch cách sử dụng hẹn ngắt mạch vào cuối ca làm việc nhà máy điện Trên Hình 6(a), dàn tụ điện đóng cắt máy cắt Hình 6(b) cho thấy tụ điện cố định hai dàn tụ điện đóng cắt tự động Hình 6(c) thể cách bố trí đóng cắt dàn tụ điện với máy cắt tự động hai máy cắt không tự động Trường hợp Bit Bit Bit 2 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 Hình 6(a) Một dàn tụ điện đóng cắt máy cắt; Hình 6(b) Một tụ điện cố định hai dàn tụ điện đóng cắt tự động; Hình 6(c) Bố trí đóng cắt dàn tụ điện với máy cắt tự động hai máy cắt không tự động (Ảnh: st) Nhận xét Cả ba máy cắt mở Máy cắt đóng Máy cắt đóng Máy cắt đóng Máy cắt đóng Máy cắt đóng Máy căt đóng Cả máy cắt đóng (e) Hình 6(d) Đóng cắt tụ điện cách sử dụng chỉnh hợp nhị phân Hình 6(e) Máy cắt tự động đóng cắt dàn tụ điện trang bị cầu chảy máy cắt không tự động (Ảnh: st) Việc lựa chọn địi hỏi lập trình cẩn thận thực cách sử dụng điều khiển khả trình Hình 6(e) thể sơ đồ khác máy cắt tự động đóng cắt dàn tụ điện trang bị cầu chảy máy cắt không tự động Các dàn tụ điện cỡ Các dàn tụ điện cố định Trong phụ tải phân phối số phụ tải cơng nghiệp, cần có công suất phản kháng để đáp ứng yêu cầu hệ số công suất không đổi Trong ứng dụng vậy, dàn tụ điện cố định sử dụng Đôi dàn tụ điện cố định đóng cắt với phụ tải Nếu phụ Trong số ứng dụng yêu cầu công suất phản kháng biến đổi ngẫu nhiên, phải đóng cắt tụ điện cách sử dụng chỉnh hợp nhị phân Một sơ đồ thể Hình 6(d) Sự lựa chọn tương ứng tụ điện liệt kê Bảng Lắp đặt tụ điện phía hạ áp máy biến áp Tụ điện lắp đặt gần phụ tải để cung cấp công suất phản kháng cục Trong hệ thống có nhiều thiết bị nhỏ bù, nhu cầu công suất phản kháng dao động, tùy thuộc vào phụ tải Trong điều kiện phụ tải cao điểm, điện áp dàn tụ điện tăng lên cần phải tránh bù mức Điều dẫn đến cầu chảy KHCN Điện, số 6.2019 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CÔNG NGHỆ CÁCH TÂN THU NĂNG LƯỢNG TỪ NHIỆT THẢI Máy biến áp Các phụ tải Hình Thể pha việc lắp đặt tụ điện điện áp thấp (Ảnh: st) tác động không mong muốn hỏng tụ điện Do đó, dàn tụ điện đóng cắt lắp phía hạ áp máy biến áp lựa chọn tốt Cần kiểm tra sóng hài hệ thống để xác định xem liệu tụ điện điện kháng máy biến áp có mắc nối tiếp tạo cộng hưởng hay không Một sơ đồ điển hình thể Hình Lắp đặt tụ điện bên phía cao áp máy biến áp Máy biến áp Các phụ tải Hình Thể pha tụ điện cao áp (Ảnh: st) Kiểu lắp đặt có tác dụng bù công suất phản kháng dàn tụ điện điện áp thấp Cách lắp đặt an tồn điện áp đóng mạch ngắt mạch, tùy thuộc vào yêu cầu công suất phản kháng Một ưu điểm việc lắp đặt tụ điện cao áp giảm tổn thất máy biến áp giảm áp Một sơ đồ điển hình thể Hình 10 Dàn tụ điện di động Mỗi dàn tụ điện di động thiết kế đặc biệt để đáp ứng yêu cầu khách hàng Bởi dàn tụ điện di động nhiều thiết kế để đặt đâu hệ thống phân phối truyền tải khách hàng, nên chúng thiết kế hoàn toàn khép kín Biên dịch: Thanh Hải Theo “EEP”, số tháng 8/2019 Máy phát điện không tiêu thụ nhiên liệu không phát thải biến nhiệt thải phẩm cấp thấp từ máy phát điện diesel thành điện Năm 2014, ba máy phát điện chu trình Rankine hữu (ORC) lắp đặt để biến nhiệt thải từ ba tổ máy phát điện diesel Nhà máy điện Dutch Harbor Quần đảo Aleutian bang Alaska (Mỹ) thành điện Các máy phát điện thu nhiệt thải nhiệt độ thấp 170F (77oC) từ áo nước(1) hai động diesel Wärtsilä W12V32 hai động diesel hãng Caterpillar C280-16 Ngay nhiệt độ nhiệt thải thấp vậy, máy phát điện cung cấp công suất tổng khoảng 75kW cho địa điểm Công suất phát cấp trực tiếp lên lưới điện mà vùng đó, giá điện sinh hoạt cao, lên tới 0,5USD/kWh, thuộc loại cao Bắc Mỹ gấp bốn lần giá điện trung bình nước Mỹ 0,12USD/kWh Thành phố Unalaska Cơ quan Năng lượng bang Alaska mua ba máy phát điện (Hình 1) để sử dụng nguồn nhiệt thải có chưa khai thác nhà máy điện giúp tiết kiệm hàng chục nghìn USD năm cho chi phí nhiên liệu Giảm phụ tải làm mát mang lại lợi ích hệ thống lắp đặt giúp giảm cơng làm mát tản nhiệt cần phải thực cho động diesel Cả ba máy phát điện ORC sử dụng vòng lặp làm mát, nước biển cung cấp có nhiệt độ đầu vào trung bình 45F (7oC) Các máy phát điện Công ty ElectraTherm (Mỹ) cung cấp điều khiển điều khiển logic lập trình (PLC) Cơng ty AutomationDirect (Mỹ), cung cấp tất chức điều khiển theo dõi cần thiết Giao diện người-máy (HMI) AutomationDirect cung cấp, cho phép người vận hành xem điều chỉnh hoạt động cần Thiết kế Máy phát điện POWER+ công nghệ độc quyền liên quan cho phép phát điện từ nguồn nhiệt thải nhiệt độ thấp từ 170F (77oC) đến 270F (132oC) Công nghệ biến nhiệt thải thành điện chuyển đổi nguồn lượng khác thành điện bao gồm nhiệt thải tạo từ động đốt trong, thiết bị địa nhiệt nhỏ, sinh khối, lượng mặt trời tập trung gia nhiệt cơng nghiệp chế biến Ứng dụng biến nhiệt thải từ động đốt tĩnh thành điện Các hệ thống lắp đặt điển hình bao gồm sản xuất điện sơ cấp vùng xa xôi hẻo lánh, biển đảo quốc gia phát triển; tổ máy phát điện khí sinh học bao gồm nhà máy điện bãi chôn lấp rác xử lý nước thải, trạm nén khí tự nhiên nhiên liệu sinh học tái tạo Hình Máy phát 4400 tạo công suất tới 75kW lý tưởng cho nhiệt thải dòng chảy thấp Trong ảnh này, người vận hành giám sát hoạt động tổ máy qua giao diện người-máy (Ảnh: st) THỰC TRẠNG XỬ LÝ NHIỆT THẢI TRƯỚC ĐÂY Trong động piston chạy diesel, khí tự nhiên khí sinh học điển hình, có khoảng 33% lượng nhiên liệu tiêu thụ (đốt cháy) biến đổi thành điện năng, phần lượng lại bị tổn hao dạng nhiệt thải Đứng đầu tổn hao nhiệt độ thấp phải kể đến 27% bị nhiệt tản nhiệt 5% bị ma sát Thêm vào 35% bị nhiệt nhiệt độ cao khí thải Mức nhiệt thải phổ biến động piston Ngồi ra, khí thải nóng qua ống khói từ hầu hết tất trình đốt cháy lò đốt, lò sấy, lò nung, lò thiêu, chất oxy hóa nhiệt lị chứa tỉ lệ lớn lượng ban đầu nhiên liệu tiêu thụ Khi nhiệt thu hồi chuyển đổi thành điện, hiệu suất chung nhà máy nâng lên Trước đây, khơng có nhiều sản phẩm thương mại chứng minh chuyển đổi loại nhiệt thải thành điện năng, người vận hành khơng có nhiều lựa chọn ngồi việc chấp nhận tổn thất nhiệt vào khí Giờ đây, ElectraTherm triển khai 70 tổ máy khắp giới với tổng cộng 1,2 triệu kinh nghiệm tổ máy này, tiết kiệm cho khách hàng hàng triệu USD trình QUY TRÌNH ORC Các bước q trình ORC bao gồm: • Nhiệt dư sử dụng để đun sơi chất lỏng cơng tác bốc • Dưới áp suất, đẩy qua giãn nở vít kép (khối phát điện), khiến quay máy phát điện • Hơi làm lạnh ngưng tụ lại thành chất lỏng ngưng tụ • Chất lỏng công tác làm lạnh bơm lên áp suất cao quay trở bốc lặp lại trình Nhiệt tạo động tĩnh lớn thường nhiệt độ thấp nên làm quay động nước để phát điện Thay nước nước chất lỏng thay có điểm sơi thấp cho phép sử dụng thành công nhiệt thải cách áp dụng phiên sửa đổi chu trình Rankine truyền thống Bộ giãn nở vít kép Máy phát điện Cổng đầu (điện năng) Bộ bốc Nhiệt đầu vào Bộ ngưng VỊNG LẶP chất lỏng cơng tác ORC Nhiệt đầu Máy bơm Hình Quy trình ORC (Ảnh: st) KHCN Điện, số 6.2019 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Các chất lỏng bao gồm phân tử hữu cơ, chẳng hạn hydrocarbon giống pentan chất làm lạnh hydrofluorocarbon Máy phát điện ORC biến nhiệt thải thành điện ElectraTherm từ ORC sử dụng hydrofluorocarbon R-245fa (1,1,1,3,3-pentafluoropropane), chất lỏng không độc hại, không cháy có nhiệt độ sơi thấp nhiệt độ phịng chút, khoảng 58F (14,5oC) VÍT KÉP MANG LẠI NHIỀU LỢI ÍCH Thay cơng nghệ tuabin hướng tâm hướng trục, ElectraTherm sử dụng giãn nở vít kép hệ thống biến nhiệt thành điện Bộ giãn nở thành phần sử dụng để phát điện từ nhiều nguồn nhiệt khác Bộ giãn nở vít kép mang lại nhiều lợi ứng dụng nhiệt độ thấp, quy mơ nhỏ, bao gồm: • Thiết kế đơn giản nhỏ gọn • Vận hành tốc độ thấp với khả xử lý thay đổi nhiệt đầu vào dịng chảy hai pha chất lỏng cơng tác • Khơng có hộp số bơm dầu Bộ giãn nở vít kép có tốc độ quay 1.800 - 4.900 vòng/phút, thấp hơn đáng kể so với giãn nở turbo Khác với giãn nở turbo tốc độ cao, giãn nở trục vít chịu dòng chảy hai pha “ướt” Điều cho phép Máy phát điện POWER+ sử dụng trao đổi nhiệt hiệu chi phí nhỏ gọn hơn, chấp nhận gián đoạn nhiệt độ lưu lượng, tỷ số giảm thấp tới 6: đặt hàng theo yêu cầu Điều đặc biệt có lợi dịng nhiệt thải, nhiệt độ thấp áo nước động piston Hệ thống sử dụng sơ đồ bôi trơn cấp sáng chế, giúp đơn giản hóa thiết kế loại bỏ bình chứa dầu bơi trơn, làm mát dầu, máy bơm lọc liên quan Thiết kế tạo hệ thống đơn giản, bền hiệu quả, phụ tải ký sinh u cầu bảo trì Nó đơn giản hóa việc tự động hóa vận hành thiết bị TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG Máy phát điện POWER+ thiết kế để vận hành tự động, khách hàng phải trông nom giám sát mức tối thiểu Sau khởi động, chức vi phântích phân-tỷ lệ (PID) PLC trì cơng suất đầu hệ thống điểm đặt PLC (Hình 3) chọn khả mở rộng, chức điều khiển PID dễ sử dụng Một lý khác để chọn thành phần 10 ký liệu, tính tải lên chi phí thấp Ngồi chức hiển thị đồ họa, cung cấp báo động, khả truy cập từ xa, logic, toán học hỗ trợ nhiều giao thức truyền thơng Có thể quan sát tình trạng máy trực tiếp từ xa Hình Bộ điều khiển logic lập trình AutomationDirect (PLC) điều khiển tổ máy phát điện hoạt động Power + Generator ElectraTherm (Ảnh: st) AutomationDirect hỗ trợ đơn vị bán lại giá trị gia tăng Quantum Automation Công ty cung cấp hỗ trợ với thiết kế ban đầu hỗ trợ suốt q trình tích hợp hệ thống tự động hóa vào máy phát điện Power+ CẢI THIỆN HIỆU QUẢ Khoảng 60% nhiên liệu mà ba máy phát điện diesel tiêu thụ nhà máy điện Dutch Harbor chuyển thành nhiệt thải qua áo nước khí thải Bằng cách sử dụng máy phát điện Power+, Cơ quan Năng lượng bang Alaska ước tính tiết kiệm 100.000USD lượng hàng năm cách chuyển đổi phần nhiệt thải thành điện Hệ thống loại bỏ ba tản nhiệt động hiệu ứng làm mát hệ thống POWER+, cung cấp thêm mã lực từ tổ máy phát điện diesel Bởi Máy phát điện POWER+ giảm 70% đến 100% phụ tải làm mát vịng lặp áo nước, nên làm giảm nhiệt độ tản nhiệt thiết bị làm mát trung gian nhiệt độ thấp Điều tăng mật độ khơng khí nạp cơng suất động hiệu quả, từ tăng hiệu suất nhiên liệu lên tới 10% Ngồi lợi ích điện phát ra, Máy phát điện POWER+ giúp giảm công làm mát tản nhiệt Việc giúp tiết kiệm khoảng 500 gallon (1.895 lít) nhiên liệu năm Biên dịch: Gia Hiếu Theo “Power”, số 11/2019 Áo nước kết cấu chứa nước làm mát bao quanh xy lanh động đốt (1) THIẾT BỊ KIỂM TRA ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN Vòng lặp điều khiển PID PLC bao gồm tự động điều chỉnh, sử dụng để nhanh chóng cung cấp cài đặt vịng lặp gần tối ưu nhiều chế độ điều khiển khác bao gồm tự động, thủ công nối tầng Nhiều dạng báo động khác lập trình bao gồm biến số trình, tốc độ thay đổi độ lệch PLC điều khiển bơm cấp chất lỏng cơng tác, van an tồn nhiều hệ thống khác thiết bị kết nối thực địa Dựa đầu vào cảm biến, PLC dừng q trình điều kiện khơng mong muốn khơng an tồn phát triển Nó điều khiển van ba chiều phía áo nước để bỏ qua trao đổi nhiệt, cần thiết Một máy bơm bổ sung để tuần hồn nước thơng qua trao đổi nhiệt khí thải điều khiển PLC, lắp đặt Ngoài đầu vào-đầu (I/O) riêng biệt, nhiều loại cảm biến nhiệt độ truyền áp suất khác sử dụng hệ thống PLC theo dõi bao gồm nhiệt độ nước đầu vào đầu ra, nhiệt độ áp suất đầu vào đầu giãn nở Các cảm biến sử dụng để quan sát ổn định an toàn q trình Cơng suất đầu kiểm soát theo dõi HMI lựa chọn cho giao diện người vận hành dựa tính dễ sử dụng, tính sẵn có ghi nhật Klein Tools giới thiệu thiết bị kiểm tra dành cho người chun bảo trì (Ảnh: st) Cơng ty Klein Tools (Vương quốc Anh) giới thiệu Thiết bị kiểm tra điện trở cách điện ET600, thích hợp người chuyên bảo trì để lắp đặt, khắc phục cố bảo trì hệ thống dây điện thiết bị Thiết bị kiểm tra có dải điện áp kiểm tra từ 125V đến 1000V, cộng với tính khóa để kiểm tra cách điện rảnh tay Thiết bị kiểm tra điện trở cách điện (ET600) có tính năng: • Kiểm tra điện trở cách điện lên đến 4000MΩ 125V, 250V, 500V 1000V DC • Đo đến 1000V AC/DC, điện trở thấp tính liền mạch • Công nghệ giá trị hiệu dụng thực (TRMS) dải đo tự động để tăng độ xác • Kiểm tra xác nhận phù hợp với Tiêu chuẩn EN61557-1, -2, -4 • Mức an tồn danh định CAT IV 600V CAT III 1000V • Các nút Kiểm tra Khóa để kiểm tra cách điện đơn giản • Báo động cảnh báo biểu tượng điện áp cao để phát điện áp • Hiển thị đèn với biểu đồ thanh, biểu tượng APO, Điện áp cao, Tối đa/Tối thiểu Giữ • Giá đỡ tích hợp giá đỡ từ tính tùy chọn để rảnh tay thao tác • Có Đầu kiểm tra vng góc Đầu kiểm tra kẹp cá sấu dịng lớn • Đèn báo pin yếu với pin cầu chảy dễ thay Máy kiểm tra điện trở cần thiết để xác minh cách điện nguyên vẹn xem liệu hệ thống điện có bị rị điện cần bảo trì hay không Thiết bị kiểm tra điện trở cách điện thiết kế để kiểm tra lắp đặt, trình khắc phục cố bảo trì hàng năm Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Theo “T&D World”, số 12/2019 KHCN Điện, số 6.2019 11 GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Mùa đơng, sưởi ấm chiếm trung bình 60% mức tiêu thụ điện sinh hoạt hộ gia đình tỉnh Quebec Nhưng khơng riêng Quebec, số khu vực thuộc tỉnh vùng Đại Tây Dương tỉnh British Columbia Canada dựa vào sưởi ấm điện Rất nhiều nhà tỉnh Ontario (Canada) sử dụng điện để sưởi ấm mang lại tiện nghi Làm để giảm loại phụ tải mà không ảnh hưởng đến tiện nghi làm để nâng cao hiệu suất sưởi ấm điện sinh hoạt? Tại Công ty Convectair (Canada), chúng tơi tin câu trả lời nằm trí thông minh điều khiển cảm biến thơng tin hệ thống TRÍ THƠNG MINH THỤ ĐỘNG Để hiểu rõ tầm quan trọng điều khiển thiết bị sưởi cảm biến nhiệt độ hiệu suất lượng nên tìm hiểu số thay đổi mà linh kiện trải qua BỘ ĐIỀU NHIỆT LƯỠNG KIM (BIMETAL) Trước gọi điều nhiệt treo tường thơng thường, ngun lý hoạt động dựa giãn nở dải lưỡng kim Khi giãn nở đủ thay đổi nhiệt độ, dải bật tắt hệ thống sưởi Loại điều khiển nói chung khơng xác khơng phản ứng nhanh theo thay đổi nhiệt độ phòng BỘ ĐIỀU NHIỆT KỸ THUẬT SỐ Bộ điều nhiệt kỹ thuật số trang bị đầu đo có khả lập trình cho phép đọc tác động theo nhiệt độ phịng cách xác Những đầu đo nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ phịng Kết tiết kiệm điện từ đến 10% nhờ vào độ nhạy tăng cao điều nhiệt giảm phạm vi sưởi ấm BỘ ĐIỀU NHIỆT CĨ THỂ LẬP TRÌNH Loại điều nhiệt đặc trưng chức lập trình đặc biệt Thật vậy, tính cho phép lập lịch trình hoạt động hạ xuống vào lúc mà liên quan đến nhiệt, chẳng hạn vào ban đêm thời gian chủ nhà vắng mặt Chúng cho phép điều chỉnh trước hệ thống sưởi phù hợp với lịch trình hàng ngày người dùng Một nghiên cứu mà Công ty điện lực Hydro-Québec cơng bố nói rõ giảm 3˚C đêm cho phép tiết kiệm thêm tới 5% mức tiêu thụ điện cho sưởi ấm SO SÁNH GIỮA BỘ ĐIỀU NHIỆT TREO TƯỜNG VÀ BỘ ĐIỀU NHIỆT TÍCH HỢP Theo năm tháng, nhận thấy khác biệt vị trí lắp điều khiển Một số máy sưởi, 12 HỆ THỐNG SƯỞI THÔNG MINH chẳng hạn máy sưởi đặt chân tường, có điều nhiệt treo tường, loại máy sưởi khác có điều nhiệt tích hợp đặt trực tiếp bên Vị trí cho phép đặt đầu đo bên thiết bị, nơi khơng khí lạnh nhất, đo nhiệt độ khơng khí xung quanh có ích Cách đo kết hợp với thiết kế tốt thiết bị giúp phân phối tốt khơng khí phịng mang đến cho người dùng tiện nghi đồng Không cảm thấy rắc rối phân tầng nhiệt độ, người dùng có khuynh hướng bù lại cách tăng mức sưởi ấm Kết tiết kiệm điện Tuy nhiên, cho dù treo tường hay đặt thiết bị, loại điều nhiệt khác linh hoạt khơng thích ứng tốt với sống thực người dùng Mặc dù chúng giúp tiết kiệm điện năng, chúng phụ thuộc vào thao tác người Có thể gọi chúng điều nhiệt “thụ động” Bước hướng tới hiệu suất lượng thiết bị thích nghi với lối sống người dùng Chúng ta gọi các điều nhiệt “động” “chủ động”” TRÍ THƠNG MINH TÍCH CỰC VÀ QUAN TÂM TỚI MƠI TRƯỜNG Để đảm bảo thiết bị sưởi ấm hoạt động tích cực theo hướng hiệu suất lượng tiện nghi, cần phải nâng cao tính cảm biến thơng tin trí thơng minh điều khiển CÁC CẢM BIẾN Bao gồm cảm biến máy sưởi giúp xác định hành động dựa thông tin thu thập môi trường chúng Đầu tiên số cảm biến cảm biến nhiệt độ đầu đo nhiệt độ Mặt khác, đưa yếu tố khác vào thiết bị sưởi nhằm tăng hiệu suất sản phẩm Có thể, Convectair thực cho dòng máy sưởi xạ nhiệt Opera mình, lắp thêm dị vắng mặt đặt mặt trước thiết bị “Con mắt” cho phép thiết bị biết có phịng hay khơng Do đó, khơng phát có người phòng, máy hạ nhiệt độ sưởi xuống vài độ Bằng cách tự động Máy sưởi đặt chân tường (Ảnh: st) giảm hoạt động vào lúc khơng có người, thiết bị tiết kiệm lượng dài hạn CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN Tính hữu dụng, mức độ liên quan tác động liệu thu thập từ cảm biến có ý nghĩa chúng quản lý khai thác điều khiển thơng minh Ví dụ, tính phát cửa sổ mở Opera giúp bạn tiết kiệm điện cách sử dụng liệu mà đầu đo thu thập kết hợp chúng với yếu tố thời gian Thật vậy, cảm biến phát nhiệt độ phòng giảm mạnh khoảng thời gian ngắn, thiết bị cho có cửa vào cửa sổ bị để mở Nó dừng việc sưởi chờ người dùng bật lại thiết bị Do vậy, thay chạy với tốc độ tối đa để khắc phục giảm nhiệt độ, thiết bị dừng lại nhờ tiết kiệm điện Ngoài ra, loại thiết bị điều khiển dựa tảng tìm cách sử dụng trí thơng minh cảm biến thiết bị mang lại lợi ích tập trung Ví dụ tảng có chức quản lý tiêu thụ lượng, chúng sử dụng thông tin thu thập từ thiết bị tập trung thông tin lại, cho phép người sử dụng hiển thị đồ họa mức tiêu thụ tổng chúng Do đó, người sử dụng hành động để tăng hiệu suất lượng cho ngơi nhà Khi tảng cho phép, điều khiển từ xa mang lại lợi ích đáng kể cho người dùng chúng cho phép bỏ qua lịch trình lập trình xảy kiện khơng lường trước Ngồi ra, cung cấp, chức kịch tự động hóa số tác vụ định dựa hành động người dùng để đạt hiệu suất lượng Cuối cùng, minh họa ví dụ trước, có nhiều đối tượng ngơi nhà cộng tác giao tiếp với hiệu ứng tổng hợp tác động đến hiệu suất lượng nhà lớn Để đối tượng khác đạt tiềm đầy đủ chúng, hệ sinh thái tích hợp đối tượng kết nối cần thiết TRÍ TUỆ NHÂN TẠO Gần đây, bắt đầu thấy việc đưa lực trí tuệ nhân tạo vào việc lập trình tảng Được trang bị trí thông minh kết hợp với việc sử dụng cảm biến đơn vị gia nhiệt, máy sưởi tìm hiểu sống hàng ngày người dùng thích nghi với Ví dụ, nhờ có máy dị vắng mặt, thiết bị biết khơng có vào bếp sau tối ngày qua lịch trình theo lập trình người dùng có người bếp đến 10 đêm Do đó, nhờ khả tự thích nghi tự học, tảng đề xuất điều chỉnh chương trình để phù hợp với thực tế Do đó, tiết kiệm nhiều dựa vào việc sử dụng điện thực tế LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SƯỞI ẤM: MỘT SỰ LỰA CHỌN PHÙ HỢP VÀ THƠNG MINH Cần phải nói thêm đôi lời lựa chọn phương pháp sưởi ấm theo hướng tiết kiệm lượng Bằng cách chọn thiết bị sưởi kiểu xạ treo tường thay thiết bị sưởi điện đặt chân tường truyền thống, giảm mức tiêu thụ lượng nhà mà không ảnh hưởng đến tiện nghi người dùng Thật vậy, cách kết hợp xạ trực tiếp, xạ khuếch tán nhiệt đối lưu thiết bị sưởi tạo mơi trường đồng nhất, người dùng cảm thấy thoải mái tiêu thụ lượng SƯỞI ẤM THƠNG MINH, MỘT YẾU TỐ QUAN TRỌNG ĐỐI VỚI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Như thấy, máy sưởi có vai trị lớn để sưởi ấm phịng Thật vậy, chúng tác động lên tiêu thụ điện nhà Bằng cách sử dụng cảm biến điều khiển thông minh, giảm mức tiêu thụ lượng máy sưởi mà không ảnh hưởng đến tiện nghi người dùng Ở Cơng ty Convectair, điều mà gọi hiệu suất lượng Biên dịch: Trần Việt Tiến Theo “Electrical Line”, số 10/201 KHCN Điện, số 6.2019 13 VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN Các văn hướng dẫn chu trình-hóa học nhà máy điện chu trình kết hợp thay đổi qua năm tháng, với độ pH nhiều trì từ 9,6 đến 10,0 Điều gây nhiều vấn đề hoạt động lọc nước ngưng Chủ sở hữu người vận hành nhà máy phải đánh giá số yếu tố nhằm tối ưu hóa chương trình hóa học hoạt động tổ máy Năm 2013, Viện Nghiên cứu Điện lực Mỹ (EPRI) cập nhật văn hướng dẫn chu trình-hóa học nhà máy điện chu trình kết hợp Nhằm giảm thiểu tượng ăn mòn tăng cao dòng chảy (FAC) gây rắc rối cho lò sinh thu hồi nhiệt (HRSG), văn hướng dẫn năm 2013 nâng dải pH khuyến cáo cho hệ thống hoàn toàn thép vận hành nhờ xử lý hoàn toàn chất dễ bay (AVT) Cụ thể EPRI nâng độ pH từ 9,2-9,6 văn hướng dẫn năm 2006 lên 9,6-10,0 Kinh nghiệm vận hành cho thấy độ pH tăng cao thực giúp giảm thiểu tượng FAC Tuy nhiên, gây nhiều thách thức hệ thống lọc nước ngưng lắp đặt nhiều nhà máy chu trình kết hợp CÁC THÁCH THỨC ĐỐI VỚI BỘ LỌC NƯỚC NGƯNG Mối quan ngại lọc nước ngưng độ pH tăng cao bắt nguồn từ hạn chế nhiệt động học nhựa trao đổi ion nồng độ ammoniac cao Thế nồng độ ammoniac cao văn hướng dẫn năm 2013 bao nhiêu? Giả định CO2 nước cấp/nước ngưng 0, tính tốn EPRI cho thấy nồng độ ammoniac nước ngưng nước cấp tăng lên cao – từ Nồng độ ammoniac (NH3 tính phần triệu) Nồng độ ammoniac hàm độ pH nước ngưng Độ pH nước ngưng Hình Nồng độ ammoniac cần thiết nước ngưng để đạt độ pH tăng cao (Ảnh: st) 14 VẬN HÀNH LÒ SINH HƠI THU HỒI NHIỆT Nồng độ natri – Đầu vào đầu thiết bị lọc Hàm lượng silic - Đầu vào đầu thiết bị lọc Hình Thể số đo mức natri silic đầu thiết bị lọc (Ảnh: st) xấp xỉ 2.300 phần tỉ (ở độ pH = 9,6) lên xấp xỉ 11.800 phần tỉ (ở độ pH = 10,0) Việc tăng lên gấp lần khiến bạn ngạc nhiên, nhớ là, thang đo độ pH thang loga, thang tuyến tính (Hình 1) Để hiểu số ammoniac theo mối tương quan, xét mức tải ô nhiễm mà chúng đặt lên thiết bị lọc nước ngưng Các thiết bị lọc nước ngưng điển hình thiết kế để giảm 10 ppb (phần tỉ) Na xuống ppb Ở độ pH tối đa trước 9,6, mức ô nhiễm Na 10 phần tỉ cạnh tranh với mức 2.300 phần tỉ ammoniac, mức tải ô nhiễm mà thiết bị lọc nước ngưng nói chung xử lý được, giảm Na tới mức mong muốn phần tỉ Tuy nhiên, độ pH tối đa 10,0 – mức mà nhiều nhà máy vận hành – tức 10 phần tỉ Na cạnh tranh với 11.800 phần tỉ ammoniac Na vốn thách thức thiết bị lọc nước ngưng việc phải xử lý với mức tải ammoniac cao nước ngưng (như quan sát thấy hai dự án chu trình kết hợp gần đây) CÁC RẮC RỐI VỀ LOẠI BỎ SILIC Dự án bố trí chu trình kết hợp 2x1 làm mát ướt thiết bị lọc nước ngưng phủ trước Để đáp ứng văn hướng dẫn EPRI năm 2013 để chống lại FAC, nhà máy thiết lập dải độ pH tăng cao 9,6-10,0 nước ngưng nước cấp, dải pH tương ứng bao áp suất thấp, cấp nguồn trước 9,5-9,8 Ban đầu hoạt động tốt, sau rắc rối chất theo từ bao vấn đề kiểm soát mực nước bao áp suất cao gây bộc lộ dị thường khó hiểu việc loại bỏ silic lọc nước ngưng Nồng độ silic tăng cao nước ngưng cho thấy thiết bị lọc nước ngưng không tác động tới việc loại bỏ silic khỏi nước ngưng Điều trước không dễ thấy, hàm lượng silic thông thường thấp hơn, hàm lượng tăng cao vật chất theo, vấn đề bộc lộ Với việc áp dụng xả cặn, nhà máy trì giới hạn thành phần hóa học cho phép dừng tổ máy xử lý vấn đề thiết bị đo mực nước, rõ ràng cần phải khảo sát thêm Phân tích EPRI cho thấy rằng, thời gian xấp xỉ từ đến 24 sau phủ lại thiết bị lọc, độ pH tăng cao không ảnh hưởng tới khả loại bỏ silic Tuy nhiên sau thời gian vận hành ban đầu này, silic đầu vào đầu thiết bị lọc nhau, tính lọc bị xuống cấp Đôi silic đầu thiết bị lọc cao đầu vào, khiến cho dị thường lại khó hiểu Hình thể số đo mức natri silic đầu thiết bị lọc thời gian nhiều ngày vận hành phụ tải đáy Để nhận diện nguyên nhân gốc rễ dị thường này, EPRI thử nghiệm nhiều phối hợp loại nhựa khác nhau, với tỉ lệ thay đổi nhựa cation anion môi chất xơ, đồng thời theo dõi độ tinh khiết nước đầu vào đầu suốt chu kỳ nhựa hoàn chỉnh (từ phủ lại đến phủ lại) EPRI thử nghiệm độ pH khác nước ngưng, đồng thời theo dõi lượng sắt di chuyển, để đánh giá sâu tác động hóa học xác định điểm làm việc lý tưởng nhà máy Cuộc khảo sát EPRI tiếp tục, EPRI nhận xét độ pH cao 9,6, khả loại bỏ slic tất loại nhựa phối hợp phủ trước khác thử nghiệm mức hạn chế VỚI NHỰA CATION, ĐIỀU QUAN TRỌNG LÀ Ở DẠNG NÀO Dự án thứ hai nhà máy chu kỳ kết hợp 1x1 với thiết bị lọc nước ngưng tầng sâu tái sinh đặt ngồi, câu chuyện tương tự Tại cơng trình này, thiết bị lọc thiết kế để vận hành với nhựa cation dạng hydro nhựa anion dạng hydroxide Khi nhà máy xác lập dải độ pH tăng cao dự án này, nhà máy vận hành cách kinh tế (dựa tần suất tái sinh) nhựa cation dạng hydro, nhà quản lý định vận hành nhựa cation dạng nhơm Hiện tượng rị rỉ chất nhiễm từ thiết bị lọc cao vận hành dạng nhôm so với dạng hydro Thử nghiệm ban đầu nhà máy tìm mối tương quan pH, natri rò rỉ clorua, khơng có mối tương quan pH rị rỉ sulfat EPRI phân tích liệu thu thập từ hai dự án nhằm đánh giá toàn diện tác động dài hạn văn hướng dẫn chu trình- KHCN Điện, số 6.2019 15 BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG hóa học năm 2013 trả lời câu hỏi: Tương lai việc lọc nước ngưng hệ thống có độ pH cao sao? Các khuyến cáo hóa học hơi/nước thúc đẩy vận hành nước ngưng có độ pH cao 9,6 buộc nhà máy phải xác định mức cân giảm thiểu vận chuyển sắt, kiểm sốt hoạt động chi phí bảo trì, trì thiết bị lọc nước ngưng vận hành tin cậy để loại bỏ chất ô nhiễm khác Mỗi nhà máy phải tìm đểm cân cho nhà máy dựa thiết kế hệ thống thiết bị nhà máy, kết chương trình theo dõi vận chuyển ăn mịn nhà máy Chúng muốn nhắc nhở chủ sở hữu dự án nhà phát văn hướng dẫn chu trình-hóa học văn hướng dẫn Cho dù EPRI, Hội Kỹ sư Cơ khí Mỹ (ASME), Hội Quốc tế Thuộc tính Nước Hơi (IAPWS), Liên minh Chủ sở hữu Lò lớn (VGB), hay tổ chức khác ban hành, chúng khơng phải tiêu chuẩn áp dụng tốt cho nhà máy Các chủ sở hữu nhà vận hành phải tìm hiểu sâu để xác định tất yếu tố vận hành, kinh tế, cấu hình thiết kế, kim loại học thiết bị - để xác định điểm cân hồn chỉnh nhằm tối ưu hóa chương trình hóa học cách vận hành nhà máy Biên dịch: Khắc Minh Theo “POWER”, số tháng 11, năm 2019 MẮT MÁY CẮT ĐIỆN KỸ THUẬT SỐ THẾ HỆ THỨ HAI Atom Power công ty sử dụng chất bán dẫn khoảng hở băng thông rộng (Wide Band Gap - WBG) máy cắt điện trạng thái rắn có bán thị trường cơng ty chế tạo mô đun bán dẫn SiC đặc biệt để sử dụng bảo vệ mạch Các mô-đun SiC Power - kiểu SWXFT100CPM SWXFT50CPM - UL công nhận theo tiêu chuẩn UL 1557 Những đổi Dao cắt Atom hệ bao gồm: Máy cắt điện kỹ thuật số hệ thứ hai Atom Power (Ảnh: st) Công ty Atom Power (Mỹ), công ty phát minh máy cắt điện kỹ thuật số, giới thiệu hệ thứ hai công nghệ Dao cắt Atom hệ liệt kê theo tiêu chuẩn UL 489I - tiêu chuẩn liệt kê máy cắt điện trạng thái rắn Vào tháng năm 2019, Dao cắt Atom hệ thiết bị thuộc loại liệt kê theo tiêu chuẩn UL 489I Thế hệ cơng nghệ Atom Power có mơđun điện silicon carbide (SiC) độc quyền công ty này, giúp tăng gấp đơi tính so với Dao cắt Atom hệ 16 • Cơng suất cắt tăng cao • Tăng lực chương trình sở, bao gồm chức tự chẩn đoán nội bảo trì nâng cao CƠNG NGHỆ MỚI ĐỂ CHUYỂN ĐỔI TRO ĐÁY Các quy định môi trường buộc nhiều nhà vận hành nhà máy nhiệt điện than phải cân nhắc lựa chọn thay để di chuyển tro đáy lò Mặc dù hệ thống kéo học nhiều đáp ứng yêu cầu theo quy định, không gian gây khó khăn chi phí cao Một thiết kế máy nghiền-băng tải sáng tạo mang lại số lợi so với hệ thống truyền thống Các quy định chờ duyệt liên bang (Mỹ) việc tích trữ vận chuyển tro xỉ than (CCR) buộc nhiều nhà máy nhiệt điện than chuyển sang công nghệ để di chuyển tro đáy Các nhà máy Mỹ thường tháo tro đáy vào hồ chứa, chất rắn lắng xuống Các quy định Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) nhằm giảm thiểu rủi ro môi trường liên quan đến việc tích trữ tro dài hạn hồ chứa xả nước vận chuyển từ hồ chứa Quy tắc EPA thải bỏ tro xỉ than từ công ty điện lực buộc nhiều nhà máy phải thay đổi hệ thống vận chuyển tro để đáp ứng • Thời gian chế tạo giảm đáng kể - lắp ráp nhanh 10 lần so với Thế hệ Bộ sản phẩm thông minh Atom Power bao gồm máy cắt điện kỹ thuật số (Dao cắt Atom), bảng điều khiển phân phối (Bảng điều khiển Atom) phần mềm (Hệ điều hành Atom), tạo thành hệ thống phân phối điện nhanh từ trước đến nay, cho phép khả cắt mạch lên đến 150.000 A Biên dịch: Gia Hiếu Theo “T&D World”, số 12/2019 Hình Hệ thống kéo khí thơng thường (Ảnh: st) Cận cảnh hệ thống băng tải (Ảnh: st) tiêu chí tối thiểu mà quy tắc đặt hồ chứa Văn hướng dẫn hạn chế nước (ELG) gây sóng chuyển đổi khác, quy định tạm thời chưa áp dụng nước vận chuyển tro đáy EPA cân nhắc rà sốt lại quy định dòng nước nước thải từ hệ thống khử lưu huỳnh khói thải Nếu giữ nguyên đề xuất, ELG thiết lập yêu cầu không xả thải nước vận chuyển tro đáy, điều thực tế cấm sử dụng hồ chứa bề mặt để chứa tro đáy HỆ THỐNG KÉO CƠ HỌC Tại thời điểm ban hành quy tắc này, số công nghệ nhà chế tạo thiết bị nguyên thủy (OEM) ngành điện phát triển để phù hợp với bãi chôn lấp tro đáy thay hồ chứa bề mặt Một công nghệ hệ thống kéo học đặt trực tiếp bên lò hơi, theo tro đáy rơi vào máng hình phễu chứa nước bên có băng tải xích (Hình 1) Trong ELG, EPA xác định hai công nghệ - hệ thống kéo khí hệ thống kéo khí đặt xa - công nghệ tốt sẵn có (BAT) thực cách kinh tế EPA nêu cần thiết phải đưa vào tùy chọn hệ thống đặt xa số lò nhà máy khơng có đủ khơng gian, hệ thống kéo khí bên lị q lớn công kềnh phải cải tạo nhà máy xây Thật vậy, KHCN Điện, số 6.2019 17 BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG đa số nhà máy khơng thể chứa băng tải lớn không thực cải tạo lớn kết cấu thép, máy nghiền than, đường ống dẫn khơng khí, ống thiết bị khác khu vực Hơn nữa, phễu tro đáy thường đặt hố ngầm, khiến cho hệ thống kéo thông thường gần thực Ngay số trường hợp cải tạo lại băng tải này, chi phí xây dựng cao phải loại bỏ thay phễu tro đáy lớn Công nghệ kéo đặt xa phát triển dành riêng cho thị trường hình thành quy định Giá trị công nghệ phễu tro đáy hệ thống cống thủy lực bên lò giữ nguyên băng tải xích kéo lắp đặt vị trí cách xa khu vực lị sân nhà máy Thay xả bùn tro đáy xuống hồ chứa, dòng chảy chuyển đến băng tải đặt xa, chất rắn lắng xuống khử nước tương tự băng tải lò Tuy nhiên, điểm khác biệt quan trọng hệ thống đặt xa toàn nước hệ thống xác định nước vận chuyển, khác với nước làm nguội, nước vận chuyển phải tuân theo yêu cầu xả thải ELG đề xuất Điều có nghĩa tồn nước hệ thống phải tuần hoàn, làm tăng đáng kể chi phí vốn, chi phí vận hành bảo trì (O&M) HỆ THỐNG MÁY NGHIỀN- BĂNG TẢI Với nhược điểm hai tùy chọn BAT coi hiển nhiên, công nghệ xuất sau ban hành ELG, theo phải đặt băng tải xích lị bên phễu tro có (Hình 2) Cơng nghệ đóng vai trị giải pháp cho vấn đề hạn chế khơng gian chi phí lắp đặt cao liên quan đến hệ thống kéo khí lị thơng thường, đồng thời tránh sử dụng nước vận chuyển yêu cầu không xả thải Trong vài năm qua, công nghệ chấp nhận tỏ thành công ba tổ máy hoạt động hai tổ máy xây dựng Hình Hệ thống máy nghiền- băng tải (Ảnh: st) 18 Một đặc điểm quan trọng bật hệ thống băng tải có máy nghiền clinker sử dụng để nghiền tro trước đưa vào băng tải Đây loại máy nghiền tương tự sử dụng hệ thống cống để giảm kích thước trước vận chuyển đường ống Trong nhiều trường hợp, giữ lại chỗ máy nghiền cũ với phễu tro cổng lắp đặt hệ thống băng tải Máy nghiền đặc điểm để giữ lại phễu Bởi thường có khoảng mét khoảng trống phía phễu nên băng tải phải nhỏ Các băng tải xích kéo kiểu thơng thường bên lị có kích thước lớn phép loại bỏ clinker lớn mà không cần nghiền Nhưng với hệ thống máy nghiền-băng tải này, không gian đặt băng tải cần có kích thước để đáp ứng tốc độ loại bỏ theo thể tích yêu cầu khơng phải có kích thước để vận chuyển clinker lớn Cấu hình điển hình máy nghiền-băng tải cao khoảng 0,6m, rộng từ 0,6m đến 0,9m Các xích kéo băng tải thơng thường máy nghiền-băng tải có chuỗi xích song song khay nâng thép nối qua sợi để đẩy tro dọc theo đường dẫn Sau đưa lên đến đỉnh đường dốc, tro rơi xuống máng khối lắp ráp xích khay nâng quay 180o quanh bánh xích bên trở bên đường dốc phía cuối băng tải theo đường vịng vơ tận Băng tải kiểu thông thường gọi băng tải đỡ bên phần xích vận chuyển tro bên phần xích trở về, sàn phễu ngập nước ngăn cách hai phần Hành trình trở gọi “khơ” khơng nằm bồn chứa nước Cách xếp đòi hỏi xích phải cao mực nước phễu đoạn đầu đoạn cuối Lưu ý mực nước thường cao mặt đất khoảng 4,5m, cần dành khoảng cách di chuyển bên mặt nước phần nghiêng để nước, nên đánh giá hệ thống khó cải tạo nhà máy có khơng gian hạn hẹp Việc bổ sung máy nghiền hệ thống máy nghiền-băng tải cho phép giữ băng tải mặt nước đầu đoạn đoạn cuối Điều tạo linh hoạt cho việc chuyển sang băng tải bên nước xếp đoạn băng tải độ cao thấp đạt không gian trống rõ ràng để nâng lên cao mực nước phễu, Hình Hệ thống máy nghiền-băng tải với băng tải dự phòng (Ảnh: st) điều thường thực với băng tải cuối khoang thải bỏ bên ngồi cơng trình lị Máy nghiền cho phép thực điều băng tải xích cấu hình để tải bên dưới, đường trở di chuyển phía đường vận chuyển bể nước Bởi tro nghiền, nên qua hành trình trở đỡ dây xích với khay nâng treo lơ lửng, có nghĩa khơng có sàn ngăn cách hành trình mang tải quay trở lại Điều tạo băng tải bao kín hồn tồn với lợi ích loại bỏ tượng tràn nước tro dư bám vào khay nâng hành trình trở về, vốn gây phiền tối cho băng tải lị thơng thường băng tải đặt xa Thiết kế máy nghiền-băng tải mang lại linh hoạt việc định tuyến để tránh vật cản có sẵn khu vực lò Nhiều tuyến thẳng từ máy nghiền đến vị trí tích trữ mong muốn bị chắn cột kết cấu máy nghiền than Nhưng băng tải chất tải điểm riêng lẻ khơng phải dọc theo tồn trục phễu lị, với băng tải thơng thường, nên máy nghiền-băng tải định hướng theo hướng cần thiết Vì vậy, phương pháp trực tiếp sử dụng băng tải chung để gom từ nhiều máy nghiền, linh hoạt sử dụng băng tải bên máy nghiền sau chuyển sang băng tải chung Hơn nữa, khả “quay” tuyến chuyên tải cách xoay điểm chuyển ngập nước mang lại nhiều tùy chọn định tuyến đường truyền để tránh thiết bị có TÙY CHỌN ĐỘ DƯ THỪA Một tính hấp dẫn khác hệ thống máy nghiềnbăng tải nhiều ghép độ dư thừa vào bố trí băng tải Đối với phễu tro có máy nghiền kép nhánh phễu, lắp đặt máy nghiền-băng tải cho thu tro từ tất máy nghiền bên nhánh phễu lắp đặt băng tải riêng công suất 100% bên (Hình 3) Điều khơng thể thực thiết kế bên lị thơng thường với băng tải đáy phễu máng tích hợp, điều địi hỏi phải cho tổ máy ngừng hoạt động để sửa chữa xích bị đứt để thông chỗ bị mắc kẹt khu vực thu gom tro Ngay sử dụng cách bố trí máy nghiền-băng tải nhất, hầu hết cơng việc bảo trì khơng u cầu cho tổ máy ngừng hoạt động, cách ly băng tải khỏi phễu tro cách đóng cổng phễu bên máy nghiền đóng cổng cách ly thứ cấp bên máy nghiền Điều cho phép lò tiếp tục hoạt động tro thu gom phễu tro trước hồn tất cơng việc bảo trì Những người vận hành nhà máy chọn công nghệ máy nghiền-băng tải cho dự án chuyển đổi tro đáy để giúp tiết kiệm đáng kể chi phí vốn (thiết bị lắp đặt) nhờ tính thiết kế nêu rõ Cũng tiết kiệm đáng kể chi phí O&M so sánh với công nghệ cạnh tranh xối nước tới thiết bị khử nước đặt xa vận chuyển tro khơ khí nén tới silo tích trữ Máy bơm nước máy thổi sử dụng hệ thống tiêu thụ nhiều điện so với băng tải xích Ví dụ, so sánh hai dự án gần nhà máy, nhà máy có hai tổ máy hoạt động có cơng suất tương tự nhau, nhà máy sử dụng công nghệ máy nghiền-băng tải yêu cầu 10% công suất lắp đặt nhà máy chọn hệ thống kéo học đặt xa Hơn nữa, việc loại bỏ nước xả áp lực cao tiết kiệm lớn chi phí bảo trì liên quan đến việc cải tạo lại máy bơm Các chủ sở hữu người vận hành nhà máy nhiệt điện than ln tìm cách giảm chi phí để trì tính cạnh tranh Đóng cửa nhà máy chuyển sang đốt khí trở nên phổ biến nhà máy phải đối mặt với chi phí tăng vọt để tuân thủ quy định Công nghệ máy nghiền-băng tải để chuyển đổi tro đáy tiết kiệm đáng kể chi phí vốn chi phí vận hành, cho phép tổ máy đốt than có hoạt động đối mặt với thách thức Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Theo “Power”, số 10/2019 KHCN Điện, số 6.2019 19 BẢO VỆ HỆ THỐNG BẢO VỆ CƠ SỞ HẠ TẦNG QUAN TRỌNG sở dễ dàng tích hợp nâng cấp để tăng hiệu Các hệ thống video giúp theo dõi hoạt động hàng ngày, ghi lại kiện đánh dấu hành vi đáng ngờ Khi kết hợp với kiểm soát vào để quản lý người vào khỏi tịa nhà, hai hệ thống cung cấp hồ sơ người tìm cách xâm nhập sở hoạt động kết hợp để từ chối không cho vào cần khóa cửa khơng cho vào/ra khỏi xâm nhập máy bay không người lái Máy bay không người lái (UAV) kịch cổ điển tin tốt/tin xấu Tin tốt tuyệt với, cịn tin xấu thật đáng sợ Về phía tin tốt, UAV giúp nhân viên ngành điện leo trèo, với máy móc thực tra khơng tốn phần chi phí cần thiết để thực cơng việc với máy bay có người lái UAV giúp tra nhanh hơn, dễ dàng lị hơi, ống khói, cột điện sở hạ tầng khác Còn tin xấu? UAE (Hình 1) mối đe dọa lớn toàn ngành điện, từ sản xuất đến phân phối điện Bộ An ninh Nội địa Hoa Kỳ nêu rõ: “Có 16 lĩnh vực sở hạ tầng quan trọng mà tài sản, hệ thống mạng lưới chúng, dù vật chất hay ảo, coi sống cịn Hoa Kỳ bị vơ hiệu hóa phá hủy làm suy yếu an ninh, an ninh kinh tế quốc gia, sức khỏe cộng đồng an toàn quốc gia, kết hợp chúng.” Tất nhiên Bộ An ninh Nội địa đưa điện vào số lĩnh vực quan trọng UAV sử dụng để công sở hạ tầng quan trọng nhiều cách cách, cụ thể như: • Mang chất nổ • Mang chất hóa học • Vẽ đồ giám sát • Chọc thủng hệ thống máy tính cơng mạng cách hạ cánh tòa nhà truy cập vào mạng cục • Trộm cắp tài sản trí tuệ thơng qua truy cập vào máy tính dựa vào UAV Hình Máy bay không người lái thường sử dụng để tra thu thập liệu từ sở phát điện, tài sản truyền tải phân phối điện Nhưng chúng gây rủi ro an ninh UAE có khả xâm nhập vào khu vực mà người tiếp cận (Ảnh: st) 20 SỰ CẦN THIẾT PHẢI PHÁT HIỆN Tuyến phòng thủ thiết yếu nắm tình hình vùng trời bên xung quanh nhà máy điện sở hạ tầng ngành điện quan trọng khác Một số công nghệ đưa vào dịch vụ để hỗ trợ phát UAV, bao gồm camera độ phân giải cao camera hồng ngoại, phát tần số radio (RF), cảm biến âm học nhiều yếu tố khác Tất đóng vai trị đó, yếu tố để phát radar, đặc biệt radar có độ xác cao Radar cần đóng vai trị tảng việc nắm tình hình vùng trời cung cấp tầm với xa nắm bắt điểm liệu thiết yếu để phát dõi theo đối tượng Các lợi ích radar bao gồm: • Đo trực tiếp vị trí, cho dù đối tượng di chuyển mặt đất hay khơng • Đo vận tốc đối tượng • Cung cấp tầm xa • Cung cấp trường nhìn rộng • Khơng nhạy cảm với thời tiết ánh sáng thay đổi Với radar cung cấp phát sớm, yếu tố bổ sung, camera giúp nhận dạng thiết bị phát RF để xác định nguồn gốc điều khiển, hợp thành giải pháp kết hợp CÁC THỰC HÀNH TỐT NHẤT ĐẢM BẢO AN NINH VẬT LÝ Cung cấp đủ an ninh cho người làm việc sở khách đến thăm ưu tiên hàng đầu chủ sở hữu tài sản Mặc dù gặp khó khăn để xác định cách bảo vệ sở tài sản đó, hướng dẫn đắn từ đối tác đáng tin cậy giúp ích Bằng cách thực thực hành tốt đảm bảo an ninh vật lý, chủ sở hữu sở đảm bảo họ vị trí tốt để bảo vệ tài sản sở hạ tầng người tòa nhà Mọi sở, quy mơ vị trí, cần bảo vệ chống lại mối đe dọa, kẻ xâm nhập thiên tai Các biện pháp an ninh khả thi bao gồm sử dụng thông minh hệ thống cơng nghệ an ninh vật lý Nếu chưa có, nhà quản lý sở cần cân nhắc bổ sung giám sát video, kiểm soát việc vào cảm biến giải pháp tảng ghép nối với nhau, mang lại lợi ích lớn Giám sát video phương pháp an ninh truyền thống đóng vai trị quan trọng an ninh Bổ sung thêm cảm biến, bao gồm cảm biến phát chuyển động, nhiệt khói, vào hệ thống giám sát video kiểm sốt vào nâng thực hành an ninh lên tầm cao Các hệ thống làm việc phối hợp với để phát mối đe dọa, tiếng súng hỏa hoạn, nhanh chóng cảnh báo người ứng cứu khẩn cấp đưa quy trình khóa lối vào Khả truyền thông tin theo thời gian thực trường hợp khẩn cấp giúp giảm thiểu gián đoạn bảo vệ tốt người tài sản Ngồi việc thực cơng nghệ trên, có yếu tố quan trọng cần phải cân nhắc thực bước để đảm bảo đủ ánh sáng Ánh sáng không cải thiện giám sát tự nhiên giúp người nhìn rõ xung quanh, tích hợp chiếu sáng với camera cảm biến, giúp thu thập chia sẻ thơng tin quan trọng trường hợp khẩn cấp Ví dụ: phát có tiếng súng, cảm biến giải pháp chiếu sáng cảnh báo để giúp chiếu sáng tuyến đường tốt để hướng dẫn người sở đến nơi an toàn Các tổ chức cần ưu tiên cho kinh doanh liên tục để đáp ứng mục tiêu mình, phần quan trọng việc đảm bảo an toàn an ninh cho người sở tài sản Một kế hoạch an ninh hiệu hợp hệ thống an ninh vật lý để phát hoạt động đáng ngờ thay đổi bất thường mơi trường Tích hợp hệ thống đảm bảo chiến lược an ninh cung cấp bảo vệ 24/7 cần thiết để bảo vệ sở Để đảm bảo sở bảo vệ đầy đủ, cân nhắc làm việc với chun gia tích hợp giúp phát triển chiến lược, có tính đến điều kiện thay đổi công nghệ mới, ln đảm bảo tốt cơng tác bảo trì KHCN Điện, số 6.2019 21 TỰ ĐỘNG HÓA TRUYỀN TẢI ĐIỆN U CẦU RADAR CHÍNH XÁC CAO Khơng có nhiều tùy chọn có sẵn cảm biến bầu trời thương mại tính cao để tích hợp vào hệ thống an ninh vành đai mặt đất có để phát hiện, dõi theo phân loại nhiều kẻ xâm nhập Hầu hết chúng không phù hợp cho việc giám sát chống UAV Các radar thường thấy khu vực quân an ninh quốc gia, phần lớn có khả thực nhiệm vụ chống UAV, chi phí mua, vận hành bảo trì lại đắt UAV linh hoạt nên khó dõi theo cách sử dụng radar khí kiểu quay, loại đặt sân bay Tốc độ cập nhật tín hiệu chúng lần vịng quay, tốc độ thay đổi từ đến ba giây trở lên Mặc dù tốc độ cập nhật hoạt động tốt máy bay lớn, dễ nhận dạng, đoán bay đâu liên lạc với người theo dõi hệ thống kiểm sốt khơng lưu, độ trễ biến đường bay UAV thành điểm mờ nhiều khơng liên quan tới UAV UAV có kích cỡ nhỏ so với máy bay mà nhà thiết kế radar sân bay radar quốc phịng hình dung, lại tự động thay đổi hướng bay để gây bối rối nản lòng cho người theo dõi Tuy nhiên việc tìm nguồn cung cấp linh kiện đại hệ thống tinh vi lại đơn giản với giá phải Ngành cơng nghiệp nói chung cần có radar với giá thương mại để nâng cấp hệ thống an ninh vành đai từ hệ thống giám sát chiều tại, độ cao, lên thành chiều GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU GIÁN ĐOẠN CẤP ĐIỆN Ấn Độ sử dụng cột đường dây truyền tải điện tạm thời để khôi phục khẩn cấp hệ thống Chức quan trọng đường dây truyền tải điện không cung cấp nguồn điện liên tục tin cậy Tuy nhiên, đơi khi, đường dây khơng bị cố điều kiện thời tiết khắc nghiệt thiên tai Động đất, lũ lụt, lở đất bão đẩy đường dây vượt ngồi giới hạn thiết kế tiêu chuẩn Sự cố cột đường dây truyền tải điện khơng dẫn đến gián đoạn điện lớn, gây thiệt hại tài đáng kể cho khách hàng, công ty điện lực nhà máy điện Các đơn vị điều hành hệ thống truyền tải (TSO) phải thận trọng thực biện pháp phòng ngừa cần thiết để tránh giảm thiểu gián đoạn cấp điện kiện thời tiết cực đoan Khi kiện lớn xảy ra, công ty điện lực TSO nhiều phải dựng cột truyền tải điện tạm thời thiết kế để tránh cột truyền tải điện có bị hư hại địa hình vận hành mạch điện bị hư hại điện áp thiết kế Ngồi ra, cột điện tạm thời đơi Ngành điện tiếp tục hưởng lợi từ tất điều tốt đẹp mà UAV mang lại, ví dụ cách tốt để kiểm tra hàng hecta pin mặt trời đường dây vùng địa hình phức tạp, lị giới sở hạ tầng điện khác Khi tận hưởng lợi ích mà UAV mang lại, ngành điện phải tự bảo vệ khỏi điều xấu Radar có độ xác cao phải tảng nỗ lực Biên dịch: Trương Mạnh Tiến Theo “Power”, số 11/2019 22 Cột đỡ dạng môđun thiết kế để neo cột điện tạm thời (Ảnh: st) sử dụng để hỗ trợ cải tạo đường dây truyền tải có, ví dụ như, lắp dây dẫn cách điện Các cột điện tạm thời trì trường cột điện hỏng thay thế, việc căng dây điện hoàn thành mạch đưa vào vận hành tình trạng ban đầu Sau tháo cột điện tạm thời Các nhà cung cấp cột điện tạm thời có trụ sở Canada Mỹ Khách hàng họ công ty điện lực với hệ thống truyền tải điện lớn đội ngũ chuyên nghiệp đường dây điện không đào tạo để dựng cột điện cần thiết Chi phí nhập cấu trúc đáng kể Sau chi phí vịng đời tốn việc mua sắm, phát triển, đào tạo trì đội ngũ có khả hỗ trợ cột điện tạm thời MỘT LỰA CHỌN KHÁC Công ty Supreme & Co., nhà cung cấp Ấn Độ, nắm bắt hội tiếp thị để thiết kế chế tạo cấu trúc khôi phục khẩn cấp (ERS) thép có độ bền cao Q trình gia cơng thép tiêu chuẩn hóa hồn tồn giúp q trình chế tạo ERS trở thành lựa chọn kinh tế, hoạt động tin cậy có cấu trúc ổn định ERS thiết kế chế tạo với cấu trúc hồn chỉnh để dựng lên vài Các đoạn cột điện chế tạo dạng môđun, nhỏ gọn giúp dễ dàng vận chuyển đến vùng xa xôi hẻo lánh Không cần phải đào móng cột việc dựng cột điện đơn giản hóa nhờ sử dụng cột nâng, nhờ khơng cần sử dụng máy móc lớn nặng nề Sử dụng xà ngang cách điện composite làm giảm tải trọng lên kết cấu rút ngắn khe hở cần thiết để căng dây dẫn Các cột điện tạm thời đỡ hoàn toàn dây néo, dây phải neo chắn vào đất Nhóm thiết kế phát triển dải neo khác để đỡ cấu trúc điều kiện đất khác Các cột điện cấu trúc tạm thời thiết kế để tránh đường dây truyền tải điện cao áp (HV) siêu cao áp (EHV) có địa hình để khơi phục cấp điện sau vụ điện đường dây truyền tải điện thay dây lại ỨNG DỤNG CỘT ĐIỆN Để ứng phó với nhu cầu điện ngày tăng Ấn Độ, công ty điện lực nâng cao thông số danh định đường dây truyền tải cao có Điều khó thực phải cắt điện thời gian dài để thay dây lại mạch bị tải Do phải sử dụng rộng rãi cột điện tạm thời Sau mùa mưa năm 2017 gây lũ lụt nghiêm trọng, đường dây không 400kV mạch kép Barh-Motihari vượt qua sông Gandak bang Bihar (Ấn Độ), bị cố hỏng cột điện Đường dây truyền tải điện cung cấp 700MW cho cộng đồng lớn, thiết phải khơi phục khẩn cấp việc cấp điện Công ty điện lực chọn phương án sử dụng cột điện tạm thời để khôi phục cấp điện lắp đặt xong cột điện truyền tải 400kV thay KHCN Điện, số 6.2019 23 TRUYỀN TẢI ĐIỆN 400kV mạch kép có sang cột điện tạm thời, mạch sử dụng hai cột điện, cách tạo thành mạch kép Thách thức cơng việc xây dựng khơng có đường dẫn tới trường Việc khảo sát đường dây chí vận chuyển vật liệu đến trường phải thực thuyền Chèo thuyền chở vật liệu cột điện gặp khó khăn nước sơng chảy mạnh Một thách thức định vị cột điện tạm thời Khoảng vượt qua sông lại dài, phải lắp đặt cột điện tạm thời lịng sơng May mắn thay, nhóm khảo sát tìm thấy cồn cát dịng sông, cồn cát sử dụng để lắp đặt cột điện Các cột điện tạm thời (Ảnh: st) vĩnh cửu Vì chi phí nhập cột điện tạm thời cao phải vài tháng nên công ty điện lực định tìm kiếm cột điện tạm thời sản xuất Ấn Độ Công ty điện lực tiếp cận Cơng ty Supreme & Co để tìm giải pháp cột điện tạm thời Dựa kết mà công ty điện lực có với nhà chế tạo hai dự án trước đó, Supreme & Co trao hợp đồng khôi phục đường dây 400kV mạch kép CÁC DỰ ÁN TRƯỚC ĐÂY Dự án với Supreme & Co tránh thay đổi tuyến đường dây truyền tải 132kV nhằm tạo thuận lợi cho việc xây dựng cầu vượt gần Đường dây truyền tải điện lúc phục vụ lượng dân số lớn, việc xếp cắt điện để tránh đường dây khó khăn Đoạn đường dây dài 1.800m tránh cách sử dụng cột điện tạm thời qua khu dân cư thương mại phát triển Đây lần đường dây truyền tải cao áp Ấn Độ dẫn qua đường khác cách sử dụng cột điện tạm thời Ấn Độ sản xuất Dự án thứ hai đưa đường dây 132kV theo đường khác cản trở việc hồn thành dự án đường dây 400kV Dự án đầy thách thức liên quan đến cầu vượt giao chéo qua sông qua đường cao tốc Dự án thực bốn ngày, phải cắt điện đường dây truyền tải bốn giờ, không gây gián đoạn giao thông đường cao tốc 24 Căng dây dẫn đòi hỏi phải chuyển dây dẫn đường dây không từ cột điện đường dây khơng có sẵn sang cột điện tạm thời (Ảnh: st) Thử thách thực bắt đầu thời điểm lắp đặt neo, đất cát không phù hợp để lắp đặt loại neo Các cột dạng môđun thiết kế đặc biệt cho việc này, có tính đến góc dây néo yêu cầu dễ vận chuyển Các cột thép dài dạng mơđun có chiều rộng lớn cần thiết để kết nối dây néo tăng tính ổn định cột điện tạm thời Căng dây dẫn qua dịng sơng chảy xiết thử thách Đội xây dựng đường dây đảm bảo dây dẫn khơng bị chìm xuống sơng, tăng tải trọng dây dẫn trình căng dây CÁC THÁCH THỨC CỦA ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG BARH-MOTIHARI Sau khảo sát trường, công ty điện lực lên kế hoạch khôi phục cấp điện, chuyển đường dây Bộ giải pháp dựa UAV AI (Ảnh: st) Tập đoàn Terra Drone mắt giải pháp dựa UAV (phương tiện bay khơng người lái) AI (trí tuệ nhân tạo) để bảo trì thiết bị truyền tải phân phối điện Giải pháp phát triển sau tra 90.000 km đường dây điện khắp giới Dữ liệu thu thập tự động xử lý phân tích thuật tốn trí tuệ nhân tạo Sau vượt qua thách thức này, đường dây truyền tải điện không Barh-Motihari 400kV mạch đơi đóng điện trở lại vào tháng năm 2018 cách sử dụng ERS Nếu khơng sử dụng cột điện tạm thời, cơng trình truyền tải 700MW điện kéo dài gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho công ty điện lực khách hàng Hệ thống nhận diện rỉ sét bu lông, phận cột điện bị lỏng lẻo thiếu, tổ chim, v.v., lập báo cáo thông minh, nêu rõ khu vực cần xử lý Hệ thống phát lỗi (nhận diện bất thường) đạt độ xác tới 92,5% Thuật tốn phát triển thơng qua q trình nhận diện bất thường liệu đào tạo bao gồm khoảng 1.500 hình ảnh, điều cho phép tạo giải pháp tùy chỉnh cho khách hàng cuối Tất bất thường thích hợp có liên quan nhận diện báo cáo Chỉ cần phát triển đào tạo thuật tốn hồn chỉnh lần loại tài sản cụ thể thực dễ dàng vị trí khác tài sản tương tự Biên dịch: Chu Hải Yến Theo “T&D”, số tháng 6/2019 Biên dịch: Chu Hải Yến Theo “Utilityproducts”, số tháng 10/2019 Chỉ cột điện néo tạm thời lắp đặt để giảm độ võng Ngoài ra, cách điện dài loại 160kN sử dụng để cố định dây neo, đảm bảo đáp ứng khoảng cách cách điện dây dẫn pha dây neo Các bao cát xếp dọc theo bờ sơng để ngăn chặn xói mịn đất cột điện tạm thời dựng bãi cát cửa sông (Ảnh: st) GIẢI PHÁP DỰA TRÊN PHƯƠNG TIỆN BAY KHƠNG NGƯỜI LÁI VÀ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO KHCN Điện, số 6.2019 25 HỆ THỐNG ĐIỆN tuổi thọ đến nửa kỷ Vẫn cịn có số máy biến áp pha Allis-Chalmers hoạt động dù chúng 100 năm tuổi (Hình 2) GIẢI PHÁP TĂNG ĐỘ TIN CẬY CỦA MÁY BIẾN ÁP Bằng việc sử dụng phép phân tích xu hướng, phát sớm chạm chập máy biến áp (MBA) phát triển để giảm thiểu cố trước chúng trở thành mối đe dọa tới độ tin cậy THEO DÕI TÌNH TRẠNG SỨC KHỎE MÁY BIẾN ÁP Tình trạng sức khỏe MBA suy giảm lúc Kết kiểm tra dầu cách điện tốt Tuổi thọ dịch vụ trung bình ứng với số lần dịch vụ dầu thực Tuổi thọ dịch vụ tính năm (Nghiên cứu SDMI dựa 1.534 MBA dầu công suất 500kVA hoạt động) Số lần dịch vụ dầu thực Hình Độ tin cậy MBA thúc đẩy liệu Ngay so sánh khái quát, số lần dịch vụ dầu thực so với tuổi thọ máy, giúp ta hiểu rõ giá trị việc thử nghiệm bảo trì thơng minh (Ảnh: st) 26 nhiều năm có chứng chạm chập hồn tồn phép chẩn đốn tinh tế đánh giá xác tình trạng sức khỏe tổng thể MBA Không thể biết thời điểm MBA gặp cố giá phải trả cho việc MBA bị hỏng cao Nếu MBA bị cố, khiến dây chuyền sản xuất phòng vận hành ngừng hoạt động lập tức, nhiều ngày, nhiều tuần chí nhiều tháng máy biến áp thay Một quy tắc đơn giản hữu ích chọn mua hệ thống số hệ thống theo dõi tầm quan trọng MBA Một MBA cấp điện cho chiếu sáng cổng nhà kho sử dụng quan trọng so với MBA cấp điện cho dây chuyền sản xuất có lợi nhuận cao cho lị hồ quang điện Trong lò hồ quang điện, phần thiệt hại chí cao nhiều Thép nguội ngồi ý muốn Toàn dây truyền phải dừng lại, gây gây tổn thất lớn lao nhân công thiết bị thay Sức khỏe MBA sức khỏe người, định lượng đánh giá Thử nghiệm dầu, quét hồng ngoại, thử nghiệm điện lần kiểm tra cho phép bạn hiểu sâu nhiều xảy MBA Bằng việc quan sát thay đổi điểm liệu theo thời gian - phân tích xu hướng - thấy đủ sớm chạm chập phát triển để giảm thiểu chúng trước chúng trở thành mối đe dọa Việc chứng minh rằng, MBA “dịch vụ dầu” nhiều lần tuổi thọ MBA cao (Hình 1) Tuy nhiên, tất MBA chế tạo giống nhau, tất MBA yêu cầu mức độ cảnh giác thận trọng Phần cứng theo dõi từ xa ngày phổ biến, với hệ thống theo dõi loại khí giúp phát sớm cố số MBA Ngoài ra, hệ thống báo cáo mức khí hydro MBA đóng vai trị hệ thống cảnh báo sớm có bất thường bắt đầu xảy Các hệ thống theo dõi loại khí loại khí cung cấp nhiều liệu hơn, cho Nếu mức độ quan trọng MBA cho biết máy cần theo dõi chặt chẽ hơn, máy yêu cầu kiểm tra cao áp cách điện, liệu điều có nghĩa không cần vẽ MBA? Không hẳn Điều quan trọng cần lưu ý khác tầm quan trọng khơng có nghĩa khác cẩu thả tận tâm; “có nhiều liệu hơn” không đồng nghĩa “phù hợp với thiết bị” Nói xác có ngần ý tiền ngân sách, chi tiêu nhiều cho thu thập liệu mà không sử dụng hết tiềm liệu lãng phí tiền Tất liệu này, cho dù thu thập từ lấy mẫu dầu, phần cứng theo dõi từ xa, có giá trị chúng sử dụng CÁCH KÉO DÀI TUỔI THỌ CỦA MBA Nếu khơng có thiết bị phù hợp để phân tích xu hướng khó khai thác lợi liệu MBA Với số lượng lớn thiết bị cần theo dõi, công ty nhà sản xuất lớn sử dụng hệ thống quản lý bảo trì máy tính (CMMS) để theo dõi tình trạng sức khỏe Độ tin cậy MBA liên quan đến việc phát triển trì hệ thống điện giá rẻ Do vậy, khoản chi không cần thiết mâu thuẫn với mục tiêu Không thể đảm bảo chắn MBA có tuổi thọ 50 năm cách chi nhiều tiền cho việc thử nghiệm bảo dưỡng máy Điều tương tự xảy nâng cấp thay thiết bị dựa tuổi thọ Khác với suy nghĩ thơng thường, có MBA dài hạn lại tin cậy so với MBA đời cũ thành phần chúng chế tạo với độ xác đáng kinh ngạc Về mặt lý thuyết, MBA đời cũ chế tạo với tham gia nhiều người, chúng thiết kế với độ dự phòng cao mức cần thiết Đây lý sao, với chế độ bảo trì nghiêm ngặt thử nghiệm đặn, kỳ vọng cách hợp lý thiết bị có Hình Nhiều MBA cũ cho thấy chúng hoạt động bền bỉ, bảo trì cách, chúng làm việc lâu nhiều thập kỷ so với tuổi thọ thiết kế Các MBA ảnh chụp lắp đặt trước kỷ (Ảnh: st) KHCN Điện, số 6.2019 27 SÁNG KIẾN KỸ THUẬT ngành người, vấn đề giải lập tức, giúp giảm nguy cố bất ngờ cho phép lên kế hoạch bảo trì lập dự tốn xác Độ tin cậy MBA liên quan đến việc phát triển trì hệ thống điện giá rẻ (Ảnh: st) thiết bị đưa lệnh cơng tác có vấn đề nảy sinh Vấn đề rắc rối phụ thuộc vào CMMS sử dụng khái niệm thời gian trung bình cố (MTBF) Với nhiều MBA, giá trị MTBF 20, 30 40 năm Hầu hết phần mềm CMMS không phù hợp với khoảng thời gian lâu vậy, MBA (và thành phần khác hệ thống điện cao áp) tính đến Độ tin cậy cung cấp điện có tầm quan trọng sống kế hoạch độ tin cậy tổ chức, người thực hành nâng cao độ tin cậy ngày thành công việc đưa khái niệm vào hoạt động tổ chức Để lấp đầy khoảng trống chương trình CMMS, tổ chức công ty điện lực lớn phát triển phần mềm độc quyền để theo dõi tình trạng sức khỏe thiết bị mà họ phải trì Đối với đơn vị nhỏ cơng ty có ngân sách eo hẹp tài sản cần phải theo dõi, có hãng chuyên quản lý MBA cung cấp bảng theo dõi dựa trang web Các bảng tự động lập báo cáo biểu đồ cho phép phân tích chuyên sâu, tập hợp MBA đơn vị lớn nhỏ Cơng ty điện lực dễ dàng sa đà vào khía cạnh kỹ thuật độ tin cậy liệu cung cấp thử nghiệm, kiểm tra theo dõi Nhưng độ tin cậy MBA khơng hồn tồn q trình xử lý số, tổng hợp cơng cụ phân tích thơng minh trí tuệ người Khi phần mềm kết nối với trình độ chun 28 Ví dụ, chủ sở hữu MBA nhận kết thí nghiệm rơi vào dải “khơng thể chấp nhận”, điều nghĩa gì? Liệu thiết bị bị hỏng sau đêm hay hoạt động 40 năm tới? Có cần thiết phải khắc phục hay đợi vài tháng nữa? Trong trường hợp này, chun gia bảo trì MBA khơng nhìn vào xu hướng nhà máy, mà họ cịn tìm kiếm xu hướng tồn ngành nhờ xem xét thiết bị tương tự ứng dụng tương tự hoạt động sao, sau họ đánh giá xem chạm chập thực tế ảnh hưởng tới độ tin cậy MBA Các MBA có tuổi thọ hàng kỷ nhắc nhở cách chúng chế tạo bị hỏng, thiết bị tồn trở thành thiết bị cũ Do đó, trách nhiệm chúng ta, với tư cách người thực hành ngành điện độ tin cậy MBA, thu thập tất liệu hữu ích từ thiết bị mới, phân tích liệu đó, so sánh tình trạng sức khỏe thiết bị với thiết bị khác hoạt động bị hỏng để thực cân đắn bảo trì thử nghiệm để đảm bảo tuổi thọ lâu cho thiết bị Chúng ta chưa thể khẳng định chắn liệu thiết bị mà thấy tồn trung bình thập kỷ, nửa kỷ hay chí lâu Nhưng việc đưa định thông minh dựa liệu dựa ngày tháng lấy mẫu tùy tiện ước tính thay tùy tiện, lên kế hoạch để khiến cho tổ chức trở thành mơi trường an tồn hơn, suất cao hơn, nơi tiến hành hoạt động sản xuất mà lo lắng MBA, máy cắt điện, tủ đóng cắt, đường cáp điện, thành phần cấu tạo nên hệ thống điện Biên dịch: Vũ Trọng Nghĩa Theo “Powe”, số tháng 1/2019 THIẾT KẾ BỔ SUNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRẠM TỰ DÙNG RIÊNG TỔ MÁY LS1* LTS: Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện xin giới thiệu giải pháp “Thiết kế bổ sung mạch điều khiển trạm tự dùng riêng tổ máy LS1*” tác giả Nguyễn Hải Đăng Công ty Thủy điện Sơn La thực hiện, giúp loại trừ cố xếp chồng ảnh hưởng đến tổ máy trạm tự dùng xoay chiều có cố xảy nội trạm tự dùng riêng tổ máy LS1*, giúp hệ thống trạm tự dùng riêng tổ máy LS1* làm việc tin cậy A MÔ TẢ GIẢI PHÁP Tình trạng kỹ thuật chưa áp dụng giải pháp 1.1 Trang bị bảo vệ rơ le từ hệ thống khác liên quan đến hệ thống tự dùng riêng tổ máy - Rơ le P141 hệ thống bảo vệ máy biến áp số 1, bảo vệ máy biến áp tự dùng riêng TD9* trang bị bảo vệ dòng chạm đất 51N - Nhiệm vụ: Chống dạng ngắn mạch nối đất phía cuộn hạ máy biến áp tự dùng riêng TD9* dự phòng cho bảo vệ chạm đất cấp 0,4kV - Tín hiệu lấy từ: CT trung tính máy biến áp TD9* - Nguyên lý: Tác động theo độ lớn dòng điện thứ tự đo trung tính biến điện áp TD9* Bảo vệ tác động dòng điện thứ tự 0,5 In trì 1s Bài viết: Bùi Văn Minh, Ảnh: Vũ Gia Hiếu - Khi bảo vệ tác động: Rơ le xuất lệnh khép tiếp điểm RL1, RL2, RL4, RL5, RL5 thực lệnh sau (Xem Hình 1): + Lệnh cắt tới cuộn cắt pha máy cắt GS53* GS57* + Khởi động bảo vệ chống hư hỏng máy cắt GS53* GS57* + Lệnh cắt tới cuộn cắt máy cắt đầu cực máy phát + Lệnh ngừng khẩn cấp tổ máy cố + Lệnh cắt tới cuộn cắt máy cắt kích từ + Khởi động bảo vệ chống hư hỏng máy cắt đầu cực + Lệnh cắt tới máy cắt 6,3kV hạ áp máy biến áp tự dùng chung (chỉ có tổ máy tổ máy 4) Hình Tiếp điểm output rơle P141 (Ảnh: st) KHCN Điện, số 6.2019 29 SÁNG KIẾN KỸ THUẬT + Lệnh cắt tới máy cắt hạ áp máy biến áp tự dùng riêng tổ máy + Nếu cố chạm đất phân đoạn trạm LS1* cịn trì rơ le P141 hệ thống bảo vệ MBA tác động dừng tổ máy cắt máy cắt: MC đầu cực, MC 500kV, MC 0,4kV (và máy cắt 6,3kV đầu vào trạm tự dùng MS1 cố LS11 LS14) dẫn đến cố xếp chồng, gây dừng cố cho tổ máy thiết bị khác + Gửi tín hiệu ngừng khẩn cấp tổ máy lên trung tâm - Rơ le P120 bảo vệ máy biến áp tự dùng 6,3/0,4kV cấp nguồn đầu vào cho trạm tự dùng 0,4kV LS21, LS22 trang bị bảo vệ dòng thứ tự 51N - Nhiệm vụ: Chống dạng ngắn mạch nối đất phía cuộn hạ áp máy biến áp tự dùng 6,3/0,4kV cho trạm LS21, LS22 Nội dung giải pháp 2.1 Những điểm khác biệt giải pháp so với giải pháp cũ - Tín hiệu lấy từ LS21,: CT trung tính máy biến áp 6,3/0,4kV Hình Sơ đồ ngun lý tiếp điểm output rơ le P120 (Ảnh: st) - Nguyên lý: Tác động theo độ lớn dòng điện thứ tự đo trung tính biến điện áp 6,3/0,4kV Bảo vệ tác động dịng điện thứ tự 50% In trì 1s - Khi bảo vệ tác động: Rơ le xuất lệnh khép tiếp điểm RL1, RL2, RL3, RL4 thực lệnh sau (Xem Hình 2): + Đi cắt máy cắt đầu vào trạm LS21, LS22 + Đi cắt máy cắt 6,3kV đầu vào trạm LS21, L22 + Gửi tín hiệu báo cảnh báo đến LCU trung tâm * Có q dịng chạm đất phân đoạn - Rơle P141 tác động: + Dừng khẩn cấp tổ máy + Cắt MC90*, 53*, 57*, 41*1 (631, 632 với H1, H4) - ATS trạm LSI* tác động: + Đóng MC phân đoạn 41*0 - Nếu cố trì P120 LS21 (LS22) tác động: + Cắt MC 0,4kV: 4211 (4221) 4212 (4222) + Cắt MC 6,3kV: 6211 (6221) 6221 (6222) Hình Mơ tả cố chạm đất phân đoạn (Ảnh: st) 30 Đưa tín hiệu bảo vệ dòng chạm đất 51N hệ thống khác vào PLC điều khiển ATS trạm nội trạm tự dùng LS1* không trang bị bảo vệ dòng chạm đất để hệ thống làm việc chọn lọc 1.2 Tình trạng kỹ thuật hệ thống tự dùng riêng tổ máy - Khi xảy cố chạm đất trạm phụ tải trạm tự dùng riêng tổ máy LS1*, ATS trạm tự dùng riêng làm việc không chọn lọc, tổ máy trạm tự dùng xoay chiều an tồn vận hành có nguy bị cố xếp chồng, cụ thể sau: Hình Tiếp điểm output sử dụng rơle P141 (Ảnh: st) - Trường hợp 1: (Xem H4) + Khi có q dịng chạm đất phụ tải phân đoạn trạm LS1*, rơ le Micom P141 hệ thống bảo vệ MBA tác động cắt khối tổ máy, cắt MC 41*1, đầu vào phân đoạn nguồn Nhưng khơng có tín hiệu báo lỗi cố từ MC41*1 gửi đến PLC nên chương trình PLC Zeliologic lại thỏa mãn điều kiện kích hoạt xuất tín hiệu đóng máy cắt phân đoạn 41*0 để cấp nguồn lại cho phân đoạn + Nếu cố chạm đất phân đoạn cịn trì rơle Micom P120 trạm LS21, LS22 phát xuất tín hiệu cắt máy cắt 0,4kV, 6,3kV đầu vào trạm LS21 LS22 dẫn đến cố xếp chồng nhảy trạm LS21, LS22 - Trường hợp + Khi có q dịng trạm đất phụ tải phân đoạn trạm LS1* rơ le Micom P120 trạm LS21 LS22 phát xuất tín hiệu cắt máy cắt đầu vào 0,4kV, 6,3kV trạm LS21, LS22 + Nguồn đầu vào phân đoạn trạm LS1* điện, theo logic chương trình PLC Zeliologic xuất tín hiệu cắt MC 41*2 + Nhưng khơng có tín hiệu báo lỗi cố từ MC41*2 gửi đến PLC nên chương trình PLC Zeliologic lại thỏa mãn điều kiện kích hoạt xuất tín hiệu đóng máy cắt phân đoạn 41*0 để cấp nguồn lại cho phân đoạn Logic đóng MC 41*0 H1 Không phải bổ sung thiết bị rơ le bảo vệ dòng chạm đất 51N cho nội trạm tự dùng để hệ thống làm việc đảm bảo an tồn cho tổ máy hệ thống khác 2.2 Mơ tả chi tiết chất giải pháp - Thiết kế thêm mạch liên động hệ thống bảo vệ khối tổ máy, bảo vệ trạm tự dùng LS21, LS22 với mạch điều khiển máy cắt đầu vào trạm tự dùng LS11 ÷ LS16 để đưa tín hiệu vào chương trình PLC Zeliologic trạm tự dùng a Tại rơ le P141 hệ thống bảo vệ máy biến áp số tủ 0*CHA10GH002 - Sử dụng tiếp điểm dự phòng RL3 (E5, E6) để đưa vào KHCN Điện, số 6.2019 31 SÁNG KIẾN KỸ THUẬT trạm tự dùng riêng tổ máy Nhà máy thủy điện Sơn La, Lai Châu trạm phân phối nguồn có ý tưởng thiết kế giống với trạm tự dùng Nhà máy thủy điện Sơn La làm việc ổn định an toàn, loại trừ cố xếp chồng cố xảy Những điều kiện cần thiết để áp dụng giải pháp Giải pháp áp dụng xuyên suốt trình vận hành hệ thống trạm tự dùng riêng tổ máy C HIỆU QUẢ DỰ KIẾN CÓ THỂ THU ĐƯỢC KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP Hình Mạch điều khiển MC41*1 bổ sung thêm rơle trung gian KA5 (Ảnh: st) Hình Mạch điều khiển MC 4211, 4212, 4221, 4222 bổ sung thêm rơle trung gian KA5 (Ảnh: st) cách ly với rơ le P141 hệ thống rơ le bảo vệ khối tổ máy sửa chữa bảo dưỡng trạm LS1*) (xem H5) - Sử dụng tiếp điểm thường mở rơ le trung gian KA5 để đưa vào mạch điều khiển MC 41*2 đầu vào phân đoạn trạm LS1* - Cuộn dây điều khiển rơ le trung gian KA5 nối tiếp với tiếp điểm thường mở RL3 (E5, E6) rơ le P141 hệ thống bảo vệ MBA - Khi rơ le P120 tác động, khép tiếp điểm RL4, rơ le trung gian KA5 tác động gửi tín hiệu tới mạch điều khiển MC 41*2 đầu vào phân đoạn trạm LS1* - Mắc nối tiếp tiếp điểm thường mở (03, 04) rơ le trung gian KA5 với cuộn dây rơ le KA1 mạch điều khiển MC 41*1 - Khi P141 tác động, khép tiếp điểm RL3, rơ le trung gian KA5 tác động khép tiếp điểm thường mở (03, 05) Khi tiếp điểm thường mở (03, 04) khép, rơ le trung gian KA1 tác động gửi tín hiệu cấm ATS trạm LS1* tác động c Tại tủ 20BFA03GH001, 20BFA04GH001, 20BFA05GH001, 20BFA06GH001: Hình Thay đổi mạch điều khiển MC 41*2 (Ảnh: st) mạch điều khiển máy cắt đầu vào 41*1 trạm LS1* (Xem H4) - Kích hoạt rơ le P141 tác động khép tiếp điểm RL3 có bảo vệ dòng chạm đất 32 b Tại tủ 0*BFA01GH001 Trên mạch điều khiển MC 41*1 tủ 0*BFA01GH001 lắp đặt thêm rơ le trung gian KA5 (sử dụng rơ le KA5 để mở rộng nhiều tiếp điểm - Trên mạch điều khiển MC 4211, 4212, 4221, 4222 20BFA03GH001, 20BFA04GH001, 20BFA05GH001, 20BFA06GH001 lắp đặt thêm rơ le trung gian KA5 (xem H6) - Cuộn dây điều khiển rơ le trung gian KA5 nối tiếp với tiếp điểm thường mở RL4 (18, 20) rơ le P120 (KA3) ứng với phân đoạn trạm LS21 LS22 d Tại tủ 0*BFA02GH001: - Mắc nối tiếp tiếp điểm thường mở (03, 04); (13, 14); (43, 44) rơ le trung gian KA5 với cuộn dây rơ le trung gian KA1 mạch điều khiển MC 41*2 (xem H7) - Khi P120 trạm LS21, LS22 tác động, khép tiếp điểm RL4, rơ le trung gian KA5 lắp thêm tủ 20BFA03GH001, 20BFA04GH001, 20BFA05GH001, 20BFA06GH001 tác động khép tiếp điểm thường mở (03, 04); (13, 14); (43, 44) Khi tiếp điểm thường mở (03, 04); (13, 14); (43, 44) khép, rơ le trung gian KA1 tác động gửi tín hiệu cấm ATS trạm LS1* tác động B KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA GIẢI PHÁP Lĩnh vực mà giải pháp áp dụng Giải pháp ứng dụng để giúp Hiệu dự kiến - Chương trình PLC trạm tự dùng riêng tổ máy LS1* làm việc an tồn, xác chọn lọc - Loại trừ cố khách quan ảnh hưởng đến vận hành an toàn, hiệu tổ máy thiết bị công nghệ khác Sau sáng kiến áp dụng, không xảy tượng tác động nhầm làm tổ máy, trạm tự dùng dừng cố tác động nhầm ATS - Giải pháp thực có tác dụng làm tăng hệ số khả dụng tổ máy, trạm tự dùng thiết bị công nghệ khác nhà máy có liên quan - Làm giảm chi phí vật tư thiết bị nhân cơng sửa chữa khắc phục cố so với chưa áp dụng sáng kiến Tính tốn giá trị làm lợi - Số tiền làm lợi khơng thể tính tốn cụ thể theo hàng năm KHCN Điện, số 6.2019 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 ... phụ tải khách hàng giúp hiệu chỉnh hệ số công suất Các dàn tụ điện lắp bệ có ba lợi chính: Ổn định điện áp, Tăng cơng suất mạng lưới điện, Hiệu chỉnh hệ số công suất Ba lợi kết hợp với giúp tiết... KÉO CƠ HỌC Tại thời điểm ban hành quy tắc này, số công nghệ nhà chế tạo thiết bị nguyên thủy (OEM) ngành điện phát triển để phù hợp với bãi chôn lấp tro đáy thay hồ chứa bề mặt Một cơng nghệ hệ... Ngay số trường hợp cải tạo lại băng tải này, chi phí xây dựng cao phải loại bỏ thay phễu tro đáy lớn Công nghệ kéo đặt xa phát triển dành riêng cho thị trường hình thành quy định Giá trị công nghệ