Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 05/2018

Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 05/2018 trình bày các nội dung chính sau: Độ tin cậy máy biến áp, kiểm tra dòng điện xoáy giúp phát hiện hiệu quả các khuyết tật trong đường ống, nâng cấp máy bơm nước cấp lò hơi, sử dụng cảm biến để bảo trì tiên đoán tài sản điện,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Số 5, tháng 10 năm 2018 TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM - TRUNG TÂM THÔNG TIN ĐIỆN LỰC HỌC MÁY TỰ ĐỘNG TRONG BẢO TRÌ TÀI SẢN TUABIN GIĨ SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG Trong số Số tháng 10 năm 2018 Độ tin cậy máy biến áp ngẫu nhiên mà có Kiểm tra dòng điện xoáy giúp phát hiệu khuyết tật đường ống Phụ trách nội dung: PHẠM THỊ THU TRÀ Ban biên tập: Thử nghiệm dịng điện xốy phương pháp thử nghiệm không phá hủy xác lập, sử dụng để kiểm tra vật liệu kim loại màu/khơng từ tính ống bình ngưng trao đổi nhiệt nhà máy điện NGUYỄN KHẮC ĐIỀM NGUYỄN THỊ THU HUYỀN NHỮ THỊ HẠNH VŨ GIA HIẾU CHU HẢI YẾN 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 Nâng cấp máy bơm nước cấp lò giúp nâng cao hiệu suất tăng thêm độ linh hoạt vận hành Nhà máy Fort St Vrain (Mỹ) phát nâng cấp máy bơm cách hiệu để thích ứng với thực tế vận hành NGUYỄN THỊ DUNG NGUYỄN THỊ VINH Độ tin cậy máy biến áp không tự đến, hệ việc quy định kỹ thuật mua máy biến áp chế tạo tốt sau đảm bảo vận chuyển cẩn thận đến trường, lắp đặt cách cuối quản lý tuổi thọ 11 Sử dụng cảm biến để bảo trì tiên đoán tài sản điện Theo dõi liên tục dựa theo tình trạng vật dẫn, dây dẫn điện cách điện phương cách hiệu để giảm hoạt động bảo trì nhà máy cần thiết, cắt giảm chi phí vận hành ngăn chặn vụ ngừng hoạt động kế hoạch 16 Học máy tự động bảo trì tài sản tuabin gió Với số lượng lớn vị trí địa điểm xa xơi trang trại gió, việc sử dụng học máy để tiên đoán cố tài sản mang lại lợi ích kinh tế hấp dẫn 20 Sử dụng giải pháp nâng cao lực hệ thống điện Mỗi thành phần hệ thống điện tối ưu hóa để tạo nên hệ thống đại tự động hóa 23 Cải thiện hệ số nhiệt nhà máy điện nhờ áp dụng chương trình tính máy nghiền Nhà máy thuộc Trung tâm lượng Thomas Hill dành thập kỷ để xây dựng chương trình tính máy nghiền Kết đạt thật lớn lao, với hệ số nhiệt giảm đáng kể, tiết kiệm triệu USD chi phí nhiên liệu hàng năm 27 Công nghệ CFB tiên tiến mang lại linh hoạt cho nhà máy điện Hàn Quốc Nhà máy điện Samcheok Green phải bảo trì hiệu chi phí so với nhà máy nhiệt điện than thông thường thân thiện với môi trường sử dụng lò trực lưu siêu tới hạn 30 Nghiên cứu, thiết kế cấu đo độ mở cửa van cung đập tràn Giới thiệu sáng kiến nhóm tác giả Cơng ty Phát triển Thủy điện Sê San thực hiện, giúp giảm nhân công trực sửa chữa hư hỏng mạch điều khiển, bảo đảm vận hành, điều tiết hồ chứa an toàn, hiệu xác Ảnh bìa: Nguồn: ropewrks.com ĐỘ TIN CẬY MÁY BIẾN ÁP khơng phải ngẫu nhiên mà có Máy biến áp hạng mục đắt tiền, có thời gian chuẩn bị sản xuất dài; chúng quan trọng sở hạ tầng điện, độ tin cậy chúng chủ đề quan trọng cần phải phân tích Tuy nhiên, độ tin cậy khơng tự đến - hệ việc quy định kỹ thuật mua máy biến áp chế tạo tốt sau đảm bảo vận chuyển cẩn thận đến trường, lắp đặt cách cuối quản lý tuổi thọ Các hoạt động quy trình kỹ thuật đưa vào chương trình quản lý tài sản tổng thể, hài hịa chi phí, rủi ro kết hoạt động Độ tin cậy đo thuật ngữ hệ thống cấp điện Chỉ số thời gian điện trung bình hệ thống (SAIDI), Chỉ số thời gian điện trung bình khách hàng (CAIDI) Chỉ số tần suất điện trung bình hệ thống (SAIFI), xem xét thời gian tần suất điện trung bình hệ thống, cắt điện Đối với máy biến áp, đơn giản hóa vấn đề cách liên hệ độ tin cậy với cố RÀ SOÁT CÁC QUY ĐỊNH KỸ THUẬT VÀ THIẾT KẾ BAN ĐẦU Tỷ lệ cố máy biến áp trang trại gió cao so với máy biến áp truyền tải phân phối điện vốn phổ biến Phụ tải biến thiên kèm theo chu trình thay đổi nhiệt độ, có nhiều sóng hài, méo sóng hài phụ tải khơng hình sin mức cao Những hiệu ứng tích lũy làm cho máy biến áp tăng áp tuabin gió có nguy cố cách điện cao hơn, chịu ứng suất điện môi cố cao so với máy biến áp phân phối bày bán sẵn điển hình máy biến áp tăng áp đầu máy phát điện Hình Máy biến áp cơng suất lớn (Ảnh: st) Do đó, vấn đề bắt đầu ngày từ thiết kế máy biến áp, không quy định kỹ thuật xử lý chi tiết vai trị, mơi trường làm việc tham số vận hành tương lai Việc rà soát thiết kế quan trọng thường thực xưởng chế tạo để xử lý vấn đề cụ thể KIỂM TRA VÀ THỬ NGHIỆM TẠI XƯỞNG Kiểm tra xưởng để chứng minh việc chế tạo máy biến áp phù hợp với quy định kỹ thuật tiêu chuẩn công nghiệp áp dụng, để đánh giá chất lượng tổng thể máy biến áp Kiểm tra trước nạp dầu vào thùng máy biến áp khơng phổ biến xác định nhiều vấn đề khác Khi kiểm tra phát nhiều vấn đề làm suy giảm nghiêm trọng tính máy biến áp Ngồi ra, cố máy biến áp vận hành truy nguyên cách cuộn dây không thẳng hàng – nguyên nhân để máy biến áp vượt qua thử nghiệm xưởng lại làm suy yếu khả máy biến áp chịu ứng suất học Đối với nhà chế tạo, có 10% khách hàng tự thực kiểm tra trước dầu nạp vào thùng máy biến áp, điều thật đáng thất vọng vấn đề giải dễ dàng giai đoạn thực bước phù hợp Một thử nghiệm thường yêu cầu phân tích đáp ứng tần số quét (SFRA), sử dụng để phát và, có thể, chẩn đốn chuyển vị học, chẳng hạn biến dạng cuộn dây máy biến áp Thực SFRA phần áp dụng phổ biến thử nghiệm nghiệm thu nhà máy KHCN Điện, số 5.2018 SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG Hình Phát cách cuộn dây không thẳng hàng kiểm tra trước nạp dầu vào thùng máy biến áp (Ảnh: st) Hình Các đỡ đầu dây vật liệu dán ép bị nứt (Ảnh: st) Các vết SFRA trước vận chuyển cho thấy có khác đáng kể, so với vết trước từ thử nghiệm nghiệm thu nhà máy giai đoạn Nếu thử nghiệm không thực nhà máy, tình trạng máy biến áp vận chuyển đến trường khơng đảm bảo phải đưa trở lại cho nhà chế tạo - vấn đề cho khách hàng nhà chế tạo Tương tự vậy, đầu dây cuộn dây chuyển vị xử lý trước giao hàng, với thử nghiệm SFRA thực sau cho thấy máy biến áp đáp ứng mong đợi trước xuất xưởng VẬN CHUYỂN VÀ LẮP ĐẶT Dữ liệu từ SFRA sử dụng để giải vấn đề trước xuất xưởng mà khơng bị coi vận chuyển gây Có thể giải tình trạng thơng qua kiểm tra trực quan Trong trường hợp đề cập đây, máy biến áp phải chịu loạt tác động mức độ thấp, không lớn 3,0g, vận chuyển đường sắt Kiểm tra cho thấy có số vấn đề, có chuyển vị cách cuộn dây vênh tơn silic Hình cho thấy vết nứt đỡ đầu dây vật liệu dán ép, có nhiều khả làm suy yếu đỡ, có nghĩa xác suất cố máy biến áp tăng cao chuyển vị đầu dây ra, dòng điện chạm chập đóng điện ban đầu Độ tin cậy máy biến áp có nhiều khả giảm xuống thơng qua nhiều biến đổi nhỏ vậy, độ tin cậy tổng thể lưới điện gặp rủi ro Rõ ràng cần phải nhận dạng giải sớm vấn đề tình trạng tính tiềm ẩn, trước chúng gây vấn đề độ tin cậy QUAN ĐIỂM BẢO HIỂM Bảo trì vừa phương tiện để giải vấn đề tình trạng tính bảo trì mà gây cố khơng đáng tin cậy Bảo trì thực cách từ vài năm đến thập kỷ, chế độ cố ngắn đáng kể so với khoảng thời gian Phân tích khí hòa tan (DGA) hàng năm dầu máy biến áp chế độ cố nảy sinh, khơng phải lúc Ngồi ra, số phận, chẳng hạn cách điện xun, có chế độ cố khơng thể nhận dạng DGA thử nghiệm thường xuyên Trong trường hợp vậy, theo dõi tình trạng mang lại lợi ích THEO DÕI TÌNH TRẠNG Theo dõi tình trạng mang lại lợi ích nâng cao độ tin cậy áp dụng phương pháp chữ C: • Kiểm sốt (Control) việc đo lường thực có quan hệ với chế độ cố áp dụng, thang thời gian hoạt động chế độ cố; lên kế hoạch phản ứng; • Hiểu bối cảnh (Context) phép đo liệu có mối quan hệ với phụ tải hay nhiệt độ hay khơng; • Đưa kết luận (Conclusion) hợp lý hành động dựa vào kết luận Theo dõi tình trạng giúp tránh cố nảy sinh, bao gồm việc xác định vấn đề cách điện xuyên, điều chỉnh điện áp cuộn dây Hình cho thấy cường độ dịng điện rò, đo lần, từ ba cách điện xuyên thuộc loại có tỷ lệ cố cao mức trung bình - 100 theo dõi Sự thay đổi đột ngột tạo báo động cấp cao nhất, khiến chủ sở hữu người vận hành cách điện xuyên phải hành động ngay, yêu cầu cho ngừng hoạt động máy biến áp vịng hai phút Chính phương pháp theo lệnh ngăn chặn cố để đảm bảo độ tin cậy, phải có kế hoạch từ Hình Cường độ dịng điện rị hư hại cách điện xuyên liên quan – Ngăn ngừa cố nảy sinh (Ảnh: st) trước, sau hành động theo kế hoạch Tháo máy để điều tra cho thấy bên cách điện xuyên bị hư hại nhiều, cần chậm chễ vài cố cách điện xuyên có nhiều khả xảy cố thảm họa máy biến áp Theo ước tính, tránh cố gián đoạn cấp điện giúp tiết kiệm chi phí tới 10 triệu USD Chi phí theo dõi nhỏ so với chi phí máy biến áp, so với chi phí gián đoạn cấp điện gây ra, chi phí theo dõi nhỏ Sự thay đổi đột ngột mức hydro, không vi phạm tiêu chuẩn hay hướng dẫn nào, tạo báo động tốc độ thay đổi sau điều tra tiến hành Mức khí thấp - thấp để kích hoạt số cơng cụ chẩn đốn có sẵn - khí dấu hiệu khởi đầu chạm chập nhiệt độ cao Điều truy nguồn đầu phân áp điều chỉnh điện áp bị nới lỏng, xử lý kịp thời Trong trường hợp mô tả, theo dõi tình trạng mang lại giá trị việc quản lý độ tin cậy, hai trường hợp, nhiều trường hợp khác, giá trị thực thông qua việc đặt mức báo động thích hợp, có can thiệp theo kế hoạch thời gian báo động đó, sau thực can thiệp cách kịp thời SỨC KHỎE TÀI SẢN VÀ RỦI RO: QUẢN LÝ ĐỘ TIN CẬY Sức khỏe tài sản liên hệ chặt chẽ với kết hoạt động tài sản vậy, liên quan chặt chẽ với độ tin cậy tài sản Tạo số biểu thị sức khỏe tài sản phức tạp với nhiều thành phần phụ nhiệm vụ đơn giản thực mà khơng có mục đích rõ ràng Cụ thể phải vạch q trình thơng qua liệu có sẵn, chế độ cố xác định, thang đo thời gian can thiệp/hành động Q trình giúp nâng cao độ tin cậy phương pháp biện minh kiểm tốn mặt kỹ thuật, có nhiều hệ thống bắt đầu liệu, sử dụng tập hợp thuật toán để sau tạo số khơng có ý nghĩa thực tế Cần phải lưu ý cách tiếp cận số sức khỏe tài sản cách để xác định phương pháp can thiệp, “câu trả lời”: Phải có liệu xác nhận hỗ trợ thông qua đánh giá chi tiết Điều địi hỏi phải phân tích nhu cầu doanh nghiệp: Máy biến áp lên kế hoạch thay dựa yêu cầu công suất - trường hợp đó, liệu dùng máy biến áp kế hoạch thực hay không? Nếu chế độ cố có nhiều khả khơng thảm khốc, liệu để máy biến áp hoạt động lúc bị cố - chuẩn bị cách đưa máy dự phòng vào làm việc xong? Điều trở thành phân tích rủi ro coi cố máy biến áp mối nguy độ tin cậy quản lý tình trạng hậu KẾT LUẬN Để đảm bảo máy biến áp vận hành đáng tin cậy, cần phải xem xét tất khía cạnh tuổi thọ máy biến áp “những trải nghiệm” mà máy trải qua Độ tin cậy khơng tự đến hậu việc quản lý tuổi thọ từ đầu suốt thời gian hoạt động ảnh hưởng đáng kể đến độ tin cậy Có thể hiểu rõ giai đoạn vận hành tuổi thọ máy biến áp - máy lắp đặt, mang tải bảo trì - phần lớn tuổi thọ tổng thể Các tác động có việc bảo trì hư hại vận hành thường hiểu rõ, tuổi thọ máy biến áp bị ảnh hưởng từ lúc tiến hành trình đánh giá quy định kỹ thuật rà soát lại thiết kế Tất thứ xảy trước máy biến áp vận chuyển tới đưa vào vận hành ảnh hưởng đến hoạt động sau, không bỏ qua Biên dịch: Hồ Minh Theo “Electricenergyonline”, số 6/2018 KHCN Điện, số 5.2018 SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG Thử nghiệm dịng điện xốy phương pháp thử nghiệm không phá hủy xác lập, sử dụng để kiểm tra vật liệu kim loại màu/khơng từ tính ống bình ngưng trao đổi nhiệt nhà máy điện Thử nghiệm dịng điện xốy phát gián đoạn đường ống, giúp kỹ sư nhà máy đánh giá xác tình trạng tổ máy, cơng cụ để tiên đốn tuổi thọ hữu ích cịn lại ống Cùng với việc làm ống bình ngưng trao đổi nhiệt ứng dụng phát rò rỉ, nhiều nhà máy điện với tổ máy lão hóa cịn thực thử nghiệm dịng điện xốy chương trình bảo trì nhà máy với nỗ lực chung tối đa hóa tuổi thọ hiệu tổ máy KIỂM TRA DỊNG ĐIỆN XỐY giúp phát hiệu khuyết tật đường ống Thử nghiệm dịng điện xốy cơng cụ mạnh mẽ chương trình bảo trì nhà máy điện Mỗi năm Hoa Kỳ, có khoảng 7.000 nhà máy phải dừng máy cố đường ống, lần dừng máy tốn gây nhiều rắc rối Kiểm tra ống thường xuyên phát ống bị hỏng (Hình 1) trước chúng trở nên thảm khốc, giảm thiểu tổn thất liên quan đến không sẵn sàng nhà máy Phát sớm chế hỏng hóc tiềm ẩn giúp nhà máy xây dựng chiến lược vận hành, thực bảo trì phịng ngừa, chuẩn bị ngân sách xác dành cho sửa chữa thay thiết bị, nhờ hiểu tốt tuổi thọ hữu ích cịn lại tổ máy Hình Tìm vấn đề trước chúng gây họa Khuyết tật rỗ nhìn thấy hình ảnh phát cách sử dụng thử nghiệm dịng điện xốy (Ảnh: st) Hình Chuẩn bị tốt để kiểm tra thành công Ống yêu cầu bắt buộc để kiểm tra dịng điện xốy xác Biểu đồ bên trái hiển thị liệu từ ống bẩn, cho thấy tỷ lệ tín hiệu nhiễu thấp, biểu đồ bên phải lấy từ ống sạch, biểu thị tỷ lệ tín hiệu nhiễu tốt (Ảnh: st) THU ĐƯỢC KẾT QUẢ CHÍNH XÁC CỦA THỬ NGHIỆM DỊNG ĐIỆN XỐY Có nhiều biến ảnh hưởng đến lực thử nghiệm dịng điện xốy Trong kiểm tra cụ thể nào, đầu dò sử dụng (sẽ ảnh hưởng đến độ phân giải liệu thu thập được) phụ thuộc vào đặc tính thiết bị thử nghiệm Mặc dù đặc điểm ống bình ngưng trao đổi nhiệt (như độ từ thẩm độ dẫn điện) nằm ngồi tầm kiểm sốt kỹ thuật viên kiểm tra dịng điện xốy, lựa chọn kích thước cuộn dây, loại cuộn dây tần số thử nghiệm thích hợp, đảm bảo thu liệu thuyết phục Các yếu tố khác ảnh hưởng đến quy trình kiểm tra dịng điện xốy mẫu hiệu chuẩn, hệ số lấp đầy, độ ống tốc độ đầu dò Và tất nhiên mức độ thành cơng xác phân tích nhiều cịn dựa vào chun mơn nhà phân tích MỘT TẦN SỐ SO VỚI NHIỀU TẦN SỐ Với thử nghiệm dịng điện xốy, có nhiều tần số tốt Sử dụng nhiều tần số thử nghiệm yếu tố thiết yếu thử nghiệm cho phép xâm nhập vào tồn vách ống từ nhiều góc độ khác Cần có nhiều tần số để thu thập liệu xác chi tiết khuyết tật nghi ngờ tối đa hóa lực cơng nghệ việc phát hiện, đo lường xác nhận tốt khuyết tật tất vùng thành ống Mỗi tần số có điểm mạnh riêng để phát cho phép trộn tín hiệu giúp loại bỏ nhiễu khơng mong muốn, ví dụ tín hiệu đỡ ống Các thiết bị đo dịng điện xốy ngày có khả sử dụng tới tám tần số, nhiều hơn, nói chung nhà phân tích thường sử dụng tối thiểu bốn tần số CHUẨN BỊ TỐT: TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÁC ỐNG SẠCH Để kiểm tra ống bình ngưng trao đổi nhiệt dịng điện xốy đem lại kết xác, yêu cầu, trước tiên phải làm ống hiệu Hệ số lấp đầy thể tích mà đầu dị dịng điện xốy chiếm đường kính ống thử nghiệm, biến quan trọng định chất lượng việc kiểm tra dịng điện xốy Hệ số lấp đầy giảm xuống ống không Để việc kiểm tra đạt độ xác độ lặp lại cao, đầu dị dịng điện xốy phải có khả đạt hệ số lấp đầy 85% cao Đầu dị chiếm nhiều đường kính ống tốt Hệ số lấp đầy cao giúp móc nối từ trường với ống tốt hơn, việc thu thập liệu xác Hệ số lấp đầy thấp làm giảm chất lượng liệu, khả xuất tín hiệu sai khơng phát chỗ hư hại tăng lên Cùng với hệ số lấp đầy, ống bị bẩn làm tăng tỷ lệ tín hiệu nhiễu, mà thành phần quan trọng việc kiểm tra dòng điện xốy (Hình 2) Dù sử dụng phương pháp làm nào, nên làm ống bình ngưng trao đổi nhiệt gần bề mặt ống tốt Lợi nhuận đầu tư vào việc làm ống đáng kể Đóng cặn ống ăn mịn gây tổn hao lớn truyền nhiệt và, bỏ qua không xử lý, xảy cố ống Để chuẩn bị cho thử nghiệm dịng điện xốy, nhà máy thường ký hợp đồng với đơn vị chuyên làm ống Các thiết bị làm ống luồn vào bên giàn ống hộp nước đầu vào Sau đó, sử dụng nước áp lực để bắn từ thiết bị làm vào ống Các mảnh vụn vật cản đẩy khỏi ống, để ống sẵn sàng cho thử nghiệm dịng điện xốy Thơng thường, thiết bị làm ống kim loại sử dụng từ đến 12 lần hỏng, đó, vốn đầu tư vào thiết bị làm học thường thu hồi nhanh chóng SƠ LƯỢC VỀ QUY TRÌNH DỊNG ĐIỆN XỐY Sau ống bình ngưng trao đổi nhiệt làm chuẩn bị để thử nghiệm, kỹ thuật viên thử nghiệm không phá hủy (đã cấp chứng nhận) chọn nhiều đầu dị thích hợp cho ứng dụng thử nghiệm Sau đầu đò đưa vào ống, dòng điện xoay chiều chạy KHCN Điện, số 5.2018 SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG qua cuộn dây đầu dị dịng điện xốy tạo trường điện từ dao động Khi đầu dò từ trường đưa vào gần với vật liệu dẫn điện ống, dịng chảy tuần hồn electron, cịn gọi dịng điện xốy, bắt đầu chuyển động qua ống giống nước xoáy qua đường ống Tương tác dịng điện xốy chạy qua kim loại thành ống từ trường cuộn dây cung cấp điểm liệu có giá trị cho biết tình trạng ống Những thay đổi biến động dịng điện xốy khuyết tật thành ống, chẳng hạn vết nứt gần bề mặt chiều dày kim loại khơng Dụng cụ đo dịng điện xốy ghi lại dạng mẫu biến đổi chúng phân tích để đưa kết luận tình trạng ống Theo thời gian, kết so sánh quan sát xu hướng diễn biến khuyết tật, giúp đưa định bảo trì hợp lý (Hình 3) THỬ NGHIỆM TRƯỜNG TỪ XA Mặc dù dòng điện xoáy thử nghiệm trường từ xa (RFT) phương pháp kiểm tra không phá hủy dựa cảm ứng điện từ, hoạt động ứng dụng chúng lại khác Thử nghiệm dòng điện xốy dựa móc nối trực tiếp cuộn dây kiểm tra vật liệu thử nghiệm Thử nghiệm hiệu với ống kim loại màu, chẳng hạn đồng, đồng Hình Các kết đồ họa Bản đồ dàn ống bình ngưng hiển thị mã hóa màu dựa vào kết thử nghiệm dịng điện xốy (Ảnh: st) thau titan RFT phương pháp sử dụng để kiểm tra ống vật liệu sắt từ, chẳng hạn thép cacbon thép ferrit không gỉ Phương pháp thử nghiệm phát triển để khắc phục hiệu ứng từ thấm ống sắt từ Quá trình kiểm tra RFT sử dụng tốc độ đầu dò thấp hơn, nhạy với khuyết tật cục so với thử nghiệm dịng điện xốy thơng thường Tuy nhiên, cung cấp thơng tin có giá trị tình trạng ống Hệ số lấp đầy cao khơng quan trọng RFT thử nghiệm dịng điện xoáy Hệ số lấp đầy RFT phổ biến 60% đến 70% Mặc dù RFT phát lỗi bên lẫn bên ngồi, khơng thể phân biệt lỗi bên hay bên ngồi BÍT ỐNG Nếu kết kiểm tra dịng điện xốy RFT ống bị hỏng nặng, ống phải bít lại Ngưỡng bít ống thông thường chấp nhận ống qua vách >60%, khác tùy theo khả chịu rủi ro Hầu hết người ưa chọn phương án chủ động bít ống ứng phó với tượng rị rỉ ống cố ống thảm khốc Trong hai trường hợp này, nhà máy cần phải có sẵn đầu bít ống kho Một nguyên tắc chung trì kho lượng đầu bít ống hai phần trăm số lượng ống bạn Ví dụ, bình ngưng nhà máy có 10.000 ống, nên trữ 200 đầu bít ống kho Khi chọn đầu bít ống, nhân viên tiếp liệu cần có thơng tin xác kích thước ống cần bít, loại vật liệu ống đầu bít ống sử dụng tạm thời vĩnh viễn Ngăn ngừa tắc nghẽn cố ống nhà máy bạn mục tiêu đáng giá Bảo trì phịng ngừa đường ngắn để đạt mục tiêu Sửa chữa thay thiết bị làm cho ngành điện phải tiêu tốn hàng trăm triệu đô la năm, với cam kết bảo trì liên tục chủ động hơn, tránh dừng máy ngồi dự kiến thay thiết bị tốn Thử nghiệm dòng điện xốy cơng cụ ấn tượng giúp bạn nỗ lực Biên dịch: Nguyễn Khắc Bình Theo “Power”, số 3/2017 NÂNG CẤP MÁY BƠM NƯỚC CẤP LÒ HƠI giúp nâng cao hiệu suất tăng thêm độ linh hoạt vận hành Mọi thứ thay đổi theo thời gian Cách không lâu, tổ máy phụ tải đáy hòa lưới điện vận hành liên tục đầy tải Bây giờ, tổ máy yêu cầu hoạt động theo chu kỳ để thích ứng với nguồn lượng tái tạo thay đổi Hoạt động gây hư hại cho thiết bị máy bơm nước cấp lò Một nhà máy phát nâng cấp máy bơm cách hiệu để thích ứng với thực tế vận hành Khi nguồn điện gió mặt trời tăng lên, nhà máy điện thông thường yêu cầu phải thay đổi sản lượng để thích ứng với việc sản xuất điện gián đoạn từ nguồn lượng tái tạo lúc có lúc khơng Đối với nhiều tổ máy, việc khiến cho máy bơm nước cấp lò phải hoạt động theo chu kỳ nhiều Tại Nhà máy điện Fort St Vrain bang Colorado (Mỹ), bơm hoạt động theo chu kỳ nhiều gây số lo ngại Các máy bơm nước cấp lò ban đầu nhà máy không thiết kế để khởi động dừng thường xuyên, điều làm tăng nguy mài mòn phận kim loại bên tăng khả kẹt máy bơm Nhà máy Fort St Vrain sử dụng tuabin nước hạt nhân General Electric D8 nguyên thủy ba tuabin khí General Electric Cấp F cấp cho ba lò sinh thu hồi nhiệt (HRSG) Vogt Nhà máy có ống khói kép để hoạt động theo chu trình đơn chu trình kết hợp, cho phép thay đổi công suất linh hoạt, từ khoảng 70MW đến 1.000MW Tính linh hoạt cho phép Nhà máy vận hành theo thay đổi lớn phụ tải công suất điện mặt trời điện gió tăng lên giảm xuống ngày trung bình Hình Nhà máy điện Fort St Vrain Nhà máy điện hạt nhân Fort St Vrain ngừng hoạt động năm 1989, đóng cửa từ năm 1992 đến năm 1996 Nhà máy hoạt động trở lại nhà máy đốt khí tự nhiên giai đoạn từ năm 1995 đến 2009 (Ảnh: st) Hình Máy bơm nước cấp lò Fort St Vrain Mỗi lò sinh thu hồi nhiệt Nhà máy có hai máy bơm nước cấp lò 10 cấp, phân chia dọc trục (Ảnh: st) KHCN Điện, số 5.2018 SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG phận tĩnh chịu mài mòn vật liệu composite mang ĐỘNG LỰC ĐỂ NÂNG CẤP Mỗi ba HRSG sử dụng hai máy bơm nước tên DuPont Vespel CR-6100 tiếp tục sử dụng cấp lò với độ dư thừa 100%, 10 cấp, phân chia dọc phận quay thép không gỉ Tùy chọn loại bỏ trục (Hình 2) hoạt động nhiệt độ vận hành điển hình điểm tiếp xúc kim loại với kim loại máy bơm khoảng 260F (127oC) áp suất 2.700 psig (190ata) Các loại bỏ thực tế khả bị mài mòn kẹt vòng chèn bên máy bơm (vòng đệm chịu mòn, Nhờ giảm thiểu nguy kẹt, nên giảm ống lót trung tâm, ống lót tiết lưu) chế tạo ban khe hở phận chịu mài mòn, giúp đầu cách sử dụng phận quay mang lại lợi ích bổ sung tăng thêm hiệu suất giảm phận tĩnh thép không gỉ Các phận ngăn chi phí vận hành Do máy bơm nước cấp cho lò phải cách bề mặt chịu áp suất cao khỏi bề mặt chịu hoạt động thường xuyên theo nhiều chu kỳ có khả áp suất thấp bên máy bơm ảnh hưởng trực tiếp tăng hiệu suất, nên Nhà máy chọn vật liệu composite cho phận tĩnh bị mài mòn đến hiệu suất bơm ổn định roto Thiết kế ban đầu tạo nguy mài mịn TÍNH ĐẾN CHÊNH LỆCH VỀ GIÃN NỞ NHIỆT kẹt vịng chèn bên Bởi máy Để ứng dụng thành công, cần phải giải bơm 10 cấp nên trục tương đối dài mảnh Khi nhiều chi tiết thiết kế quan trọng Vấn đề máy bơm không hoạt động, có độ lệch trục đáng tính đến khác biệt giãn nở nhiệt kể (võng roto) máy bơm Chỗ võng roto có phận kim loại vật liệu composite Hệ số giãn nở khả tiếp xúc mài mòn vòng chèn bên trong, nhiệt Vespel CR-6100 thấp 60% so với hệ số đặc biệt trình khởi động máy bơm Khi máy giãn nở nhiệt phận kim loại bơm chạy, chênh lệnh áp suất vòng chèn máy bơm bên tạo lực thủy lực gọi hiệu ứng Lomakin, Cách thiết kế để xử lý chênh lệch lắp đặt giúp ổn định roto giảm thiểu tiếp xúc vòng miếng chèn vật liệu Vespel CR-6100 ép chặt chèn bên trong vòng kim loại (Hình 3) Mối lắp ép chặt cho Tính linh hoạt Nhà máy có giá trị để đáp ứng phép miếng chèn composite “lựa theo” phận kim nhu cầu hệ thống; nhiên, tạo số thách loại phận giãn nở nhiệt, để ngăn thức Ví dụ, máy bơm hệ thống nước cấp lị khơng cho miếng chèn quay Không cần bổ sung thêm nhiều buộc phải hoạt động theo nhiều chu kỳ chốt vít chống xoay ngày Do roto bị võng nên khởi động Các miếng chèn lựa theo phận kim loại mối dừng máy bơm, xảy tiếp xúc kim loại với kim lắp ép chặt tạo ứng suất dư miếng chèn Đường loại, gây nguy kẹt máy bơm Không thế, kính bên miếng chèn giảm gần với tỷ máy bơm không thiết kế ban đầu cho hoạt lệ 1: theo mối lắp ép chặt Đối với máy bơm Nhà động theo chu kỳ mà thiết kế để hoạt động trạng thái ổn định (hoạt động liên tục nhiều tuần nhiều tháng) Do đó, trình cải tạo lại máy bơm 31A gần đây, phận kỹ thuật quản lý Nhà máy yêu cầu xưởng sửa chữa đánh giá cung cấp tùy chọn nâng cấp cho phép máy bơm ứng phó tốt với chế độ vận hành thay đổi liên tục theo chu kỳ tránh bị mài mòn Hơn nữa, chỉnh sửa máy bơm, yêu cầu xưởng sửa chữa xem xét khả nâng cấp tính Một lựa chọn tiếp tục sử dụng phận kim loại Hình Gắn kết chặt nhờ thiết kế Để xử lý chênh lệch khe hở tiêu chuẩn, tăng sai khác độ hệ số giãn nở nhiệt Vespel CR-6100 phận gốc cứng phận quay phận tĩnh để giảm kim loại máy bơm, vật liệu composite ép chặt vào vòng kim loại (Ảnh: st) nguy mài mòn Một lựa chọn khác nâng cấp máy Fort St Vrain, mối lắp ép chặt với vòng vỏ 0,026 inch (0,66mm); đó, đường kính bên miếng chèn giảm 0,026 inch trình ép chặt Khi máy bơm nâng lên đến nhiệt độ hoạt động 260F (127oC) vòng kim loại giãn nở nhiệt, Vespel CR-6100 thực tế phản ánh thuộc tính giãn nở nhiệt vịng kim loại ứng suất nén tạo mối lắp ép chặt giảm xuống Kết cuối miếng chèn composite giãn nở với tốc độ với phận kim loại trì khoảng hở lắp đặt nhiệt độ hoạt động bình thường Hình Một vai tựa gia cơng phía áp suất thấp (phía bên phải hình cắt này) vòng kim loại để đỡ miếng chèn composite (được tơ màu xanh hình vẽ), giữ vị trí, chống lại chênh lệch áp suất (∆P) (Ảnh: st) GIẢI QUYẾT CÁC YÊU CẦU VỀ CHÊNH LỆCH ÁP SUẤT Yêu cầu thiết kế thứ hai miếng chèn composite phải chịu chênh lệch áp suất bên phận Để giải yêu cầu này, vịng kim loại gia cơng có mặt tựa (vai) phía áp suất thấp miếng chèn vật liệu composite Vespel CR-6100 để miếng chèn khơng bị lực ép đẩy ngồi chênh lệch áp suất (Hình 4) Trong trường hợp ống lót trung tâm ống lót tiết lưu máy bơm Nhà máy Fort St Vrain, chênh lệch áp suất tối đa phận 1.000 psi (70ata) Kinh nghiệm với vật liệu composite năm qua cho thấy chất lỏng áp suất cao thâm nhập vào mặt phân cách mối lắp ép chặt vật liệu composite vỏ kim loại Mặc dù xuất hiện, xảy ra, tượng gây biến dạng theo hướng kính miếng chèn composite, dẫn đến cố trước thời hạn Để tăng thêm hệ số an toàn chống lại cố tiềm ẩn này, lãnh đạo công ty cung cấp vật liệu Boulden Co (Mỹ), tìm giải pháp chờ cấp sáng chế mang tên PERF-Seal, sử dụng dạng mẫu lỗ khoan qua miếng chèn composite (Hình 5) Các lỗ cân áp suất đường kính ngồi đường kính miếng chèn, giúp loại bỏ biến dạng hướng kính miếng chèn composite, cho phép sử dụng đáng tin cậy vật liệu composite áp suất chênh lệch cao nhiều Thiết kế xác nhận cách sử dụng phân tích phần tử hữu hạn thử nghiệm thực địa có chênh lệch áp suất lên đến 2,320 psi (162ata) Thử nghiệm thêm phịng thí nghiệm cho thấy thiết kế giúp giảm rò rỉ vịng chèn thêm 25% so với vịng chèn thơng thường tăng hệ số giảm chấn động lực roto vòng chèn lên đến lần so sánh với vịng chèn thơng thường tốc độ vận hành điển hình GIẢM KHE HỞ ẢNH HƯỞNG RA SAO ĐẾN HIỆU QUẢ BƠM Các vòng chèn bên máy bơm phân cách vùng áp suất cao áp suất thấp Do chênh lệch áp suất, nên có rị rỉ đáng kể phận này, làm Hình Thiết kế PERF-Seal áp dụng cho ống lót trung giảm hiệu suất máy bơm tâm Trong số trường hợp, chênh lệch áp suất cao ép Bằng cách nâng cấp lên vật liệu composite loại chất lỏng vào mặt phân cách ép chặt miếng chèn composite vỏ kim loại Thiết kế PERF-Seal sử dụng dạng mẫu lỗ khoan bỏ tiếp xúc kim loại với kim loại bên máy bơm qua miếng chèn composite để loại bỏ vấn đề (Ảnh: st) Nhà máy Fort St Vrain, giảm khe hở tất KHCN Điện, số 5.2018 SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG BẢNG CÁC KHE HỞ THIẾT KẾ BAN ĐẦU SO VỚI THIẾT KẾ ĐƯỢC NÂNG CẤP Nhờ giảm khe hở, tăng đáng kể hiệu suất Bộ phận Khe hở ban đầu Khe hở sau Mức giảm nâng cấp Vòng ăn mịn 0,5mm 0,3mm 40% Ống lót trung tâm 0,27mm 0,22mm 18% Ống lót tiết lưu 0,27mm 0,22mm 18% vịng chèn bên - vịng chịu mịn, ống lót trung tâm ống lót tiết lưu Các khe hở ban đầu sau nâng cấp thể Bảng Như nói trên, thử nghiệm thiết kế PERFSeal cho thấy giảm thêm 25% rò rỉ phận so với phận có lỗ nhẵn, trơn Giảm khe hở kết hợp với thiết kế PERF-Seal bơm sau nâng cấp giúp tăng đáng kể hiệu suất CÁC LỢI ÍCH TIẾP TỤC Kể từ nâng cấp, người vận hành nhà máy hài lòng với máy bơm Chưa xảy vấn đề khởi động dừng bơm liên tục nhà máy yêu cầu hoạt động theo chu kỳ Sau hai năm hoạt động, bơm nâng cấp không tăng tiêu thụ điện giảm hiệu suất Hơn nữa, Nhà máy Fort St Vrain hưởng thêm lợi ích Trước đây, động bơm nước cấp lò thường rung lên đơi vượt qua cường độ dịng điện danh định đầy tải ngày hè nóng Đơi khi, động phát nóng q mức máy cắt điện tác động dừng mày Tuy nhiên, máy bơm nâng cấp tiêu thụ dòng điện nhỏ hơn, giúp tăng hệ số an toàn lên đáng kể vận hành đầy tải máy bơm không bị tác động ngắt mạch cần máy bơm Đối với nhà máy điện chu trình hỗn hợp 3x1, nâng cấp máy bơm hoạt động tổ máy số ba tổ máy giúp nhà máy tiết kiệm tới gần 1MW điện Nếu công ty điện lực thêm công suất vào lưới điện thay tiêu thụ giúp tăng thêm lợi nhuận cho nhà máy Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Theo “Power”, số 9/2017 MÁY KHOAN THẢ TRONG GIẾNG CỠ NHỎ CÓ ĐỊNH HƯỚNG GRUNDOPIT CẢI TIẾN công ty điện lực điều kiện làm việc chật hẹp Thiết bị nhỏ gọn dài 54 inch (1,37m), rộng 43 inch (1,09m), cao 57 inch (1,45m) tạo lực đẩy lực kéo 13.489pao (6,11 tấn), mômen xoắn 553 ft/lbs (76,4kgm), với chiều dài khoan lên đến 150ft (45m) Thiết bị Grundopit cho biết hệ thống máy tối thiểu lý tưởng cho công ty điện lực, ngành công nghiệp cáp Máy khoan Grundopit làm thiết bị bổ sung Máy khoan thả giếng cho máy khoan lớn cỡ nhỏ có định hướng Grundopit Thiết bị có khóa kẹp tức thiết kế lại TT Technolo- thời thân khoan (đã cấp gies (Mỹ) thích hợp cho việc sáng chế) để giữ mũi khoan lắp đặt đường dây dịch vụ vị trí Hệ thống khóa tức 10 thời thân khoan cho phép dễ dàng lắp thêm thân khoan cách lắp thân khoan động quay Như thân khoan bắt vít vào cuối mũi khoan động quay, giúp giảm nửa thời gian cần thiết để bổ sung thêm thân khoan Các phụ kiện bao gồm giàn khoan hai phần, kẹp thân khoan cấp sáng chế, 30 thân khoan, đầu khoan có bề mặt lái góc, khớp nối ngược khớp xoay, gói ống mềm cấp nguồn Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường Theo “Utilityproducts”, số 6/2018 SỬ DỤNG CẢM BIẾN ĐỂ BẢO TRÌ TIÊN ĐỐN TÀI SẢN ĐIỆN Theo dõi liên tục dựa theo tình trạng vật dẫn, dây dẫn điện cách điện phương cách hiệu để giảm hoạt động bảo trì nhà máy cần thiết, cắt giảm chi phí vận hành ngăn chặn vụ ngừng hoạt động kế hoạch Thu thập liệu hoạt động bình thường báo động người vận hành vấn đề theo thời gian thực Các công ty điện lực cố gắng cải thiện độ tin cậy phải đối mặt với thách thức người vận hành hơn, tài sản lão hóa, gia tăng vận hành theo chu kỳ Phải tránh cố tài sản quan trọng dẫn đến ngừng phát điện kế hoạch chúng làm giảm sản lượng điện, gây vấn đề môi trường, phát sinh kiện tụng thương tích tử vong, sửa chữa và/hoặc thay tài sản bị hư hại Gộp lại, vấn đề gây tốn tới hàng triệu la chi phí liên quan Để giải vấn đề này, bảo trì tài sản chuyển từ chiến lược thụ động truyền thống định kỳ sang chiến lược chủ động, bao gồm theo dõi liên tục tài sản điện dựa tình trạng Công nghệ cảm biến đại cho phép liên tục theo dõi sức khỏe tài sản thông báo cho nhân viên nhà máy chí trước – rắc rối nảy sinh CÁC VẤN ĐỀ THƯỜNG GẶP VỀ TÀI SẢN ĐIỆN Dù kiểu nhà máy điện có hệ thống cung cấp điện điển hình với tài sản máy phát điện, máy biến điện áp, máy cắt đầu cực máy phát điện (GCB), dao cách ly đường dây, máy biến áp tăng áp máy biến áp giảm áp, ống dẫn tách biệt không tách biệt, tủ đóng cắt trung áp thiết bị khác để hỗ trợ việc truyền tải phân phối điện Các tài sản điện bị phát nóng q mức q tải, hao mịn thơng thường điều kiện môi trường khắc nghiệt Nếu không lưu tâm khắc phục, tình trạng dẫn đến cố hư hại tốn cho tài sản thiết bị xung quanh, giảm sản lượng điện, trường hợp cực đoan gây thương tích nghiêm trọng tử vong Bài viết tập trung vào cách theo dõi ba nguồn cố điện: Phát nóng q mức vật dẫn, dây dẫn, cố cách điện, vấn đề liên quan đến độ ẩm cao Nhiệt độ cao mức Máy cắt, cái, kết nối cáp có xu hướng bị lỏng và/hoặc ăn mòn theo thời gian, dẫn đến cố nhiệt kết nối cách điện cáp gần Phóng điện cục (PD) Khi cách điện bị lão hóa, điểm yếu hư hại phát triển, điều kiện phụ tải định, đánh thủng điện môi khởi đầu chỗ hư hại, gây phóng điện hồ quang cục dây dẫn có điện khác Hiệu ứng gọi phóng điện cục Sự cố làm tăng dòng điện lên, chút thơi đột ngột kèm theo xung dòng điện, KHCN Điện, số 5.2018 11 SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG xạ điện từ (sóng radio ánh sáng), phát âm thoát ôzôn Nếu không lưu tâm khắc phục, tình trạng làm nổ tủ đóng cắt (Hình 1) Độ ẩm cao Độ ẩm thiết bị đóng cắt gây ngắn mạch hấp thụ vật cách điện, gây cố cách điện Độ ẩm gây ăn mòn kim loại dẫn đến nhiệt độ tăng cao, phóng điện cục bộ, phóng điện rị bề mặt, gây ngắn mạch phóng điện hồ quang bề mặt KIỂM TRA TÀI SẢN THEO CÁCH THỦ CÔNG Thường theo dõi tài sản điện thơng qua kiểm tra thủ công định kỳ thời gian nhà máy ngừng hoạt động Những kiểm tra nhằm phát vấn đề hiển nhiên hư hại vật lý, nối bị bung ra, xuống cấp cách điện chứng phận bị phát nóng mức Cũng thực phép đo điện tắt nguồn Có thể kiểm tra điện trở cách điện tủ điện, cái, máy cắt phận khác cách đặt điện áp nhờ sử dụng thử nghiệm cao AC DC hiệu chuẩn Các thử nghiệm kiểm tra điện trở tiếp xúc để xác nhận khớp nối kết nối cách Cũng tiến hành kiểm tra thủ cơng nối nguồn cách sử dụng thiết bị hồng ngoại (IR) Kỹ thuật theo dõi hồng ngoại định kỳ yêu cầu lắp đặt cửa sổ kính cường lực, camera IR tương đối đắt tiền vào tài sản cần có kỹ thuật viên đào tạo Một hạn chế lớn loại kiểm tra nhân viên khơng thể thực quy trình theo dõi phía sau cách điện tài sản khơng Hình Tai nạn tủ đóng cắt phóng điện cục (PD) Sự cố tủ đóng cắt gây hư hại đáng kể cho thiết bị mối nguy nghiêm trọng nhân viên nhà máy (Ảnh: st) 12 thể tiếp cận được, chẳng hạn ống dẫn pha, cơng nghệ IR địi hỏi khơng bị khuất tầm nhìn Hơn nữa, cơng nghệ IR phép đo phát xạ, trái ngược với nhiệt độ điểm tiếp xúc thực tế Tất kiểm tra thủ công cần có kỹ thuật viên đào tạo thiết bị kiểm tra chuyên biệt, lý chúng thường nhà cung cấp dịch vụ bên ngồi thực Vì mà khơng phát vấn đề điện xảy sau kiểm tra lần kiểm tra tiếp theo, năm lâu Trong thời gian đó, vấn đề nhỏ trở thành vấn đề lớn, có khả dẫn đến cố toàn (các) tài sản, gây điện Một giải pháp tốt sử dụng theo dõi liên tục dựa theo tình trạng Điều cho phép cơng ty điện lực thu thập liệu tạo điều kiện hoạt động bình thường tài sản, giúp nhận thức vấn đề theo thời gian thực Theo dõi xác định xu hướng liệu ứng suất điện, độ rung, thủng cách điện ảnh hưởng môi trường đầy tải cung cấp thông tin chi tiết sức khỏe tài sản Bằng cách sử dụng liệu kết hợp với tham số tài sản khác, chẳng hạn điện áp dòng điện vận hành, người vận hành nhà máy lên kế hoạch bảo trì chủ động tránh cố thảm khốc THEO DÕI NHIỆT ĐỘ Theo dõi nhiệt độ phương pháp để phát ăn mịn, hao mòn, lỏng kết nối vấn đề khác liên quan đến dây dẫn, vật dẫn tài sản, chẳng hạn cáp Một thách thức việc theo dõi liên tục nhiệt độ điểm kết nối quan trọng tài sản cách điện khơng khí cảm biến phải trì điện áp chịu xung, gọi mức xung (BIL) Do đó, dây dẫn có điện khác phải đảm bảo khoảng cách tối thiểu chúng để ngăn cố giúp đảm bảo mức xung danh định Một thách thức quan trọng khác liên quan đến cấp nguồn cho cảm biến để tránh phải bảo trì thường xuyên Hệ thống cảm biến thụ động không dây giúp theo dõi liên tục theo thời gian thực thông qua kết nối trực tiếp tới điểm đo quan trọng Các hệ thống dễ lắp đặt, khơng u cầu bảo trì hiệu chuẩn hàng năm có tuổi thọ tương đương với tài sản Các cảm biến sử dụng công nghệ sóng âm bề mặt (SAW) (Hình 2) So với cảm biến không can thiệp khác, cảm biến nhiệt độ thụ động SAW khơng có kết nối vật lý với radio thiết bị phát sóng khác Tuy nhiên, công cụ sử dụng theo dõi UHF có chọn lọc, dạng dải lọc để phát phóng điện cục đồng thời loại bỏ nguồn nhiễu UHF cung cấp hệ thống theo dõi PD liên tục xâm lấn Hình Cảm biến SAW Ba cảm biến sóng âm bề mặt (SAW) hình trụ màu cam ảnh liên tục truyền liệu nhiệt độ qua kết nối không dây (Ảnh: st) thiết bị điều khiển, không dùng pin, không yêu cầu đường truyền thẳng để đo THEO DÕI PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ Các thiết bị đo lường phát PD sử dụng phổ biến để đo trực tiếp mũi nhọn dòng điện điện áp máy biến dòng điện tần số cao ghép điện dung cao áp nêu tiêu chuẩn IEC 60270 Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế: “Các phép đo phóng điện cục bộ” Phương pháp có số điểm mạnh, bao gồm khả phân tích dạng xung lắp ghép thành đồ thị từ kiện phóng điện liên quan đến pha dạng sóng điện lưới Các hệ thống đắt phải có kỹ thuật viên đào tạo phân tích liệu khơng thích hợp cho lắp đặt theo dõi thường xuyên, liên tục toàn hệ thống cấp điện Nhiều công ty điện lực đánh giá phương pháp phát phóng điện cục giới thiệu theo IEC 62478, tiêu chuẩn tiềm cho phép đo PD âm học điện từ Các phương pháp sử dụng dụng cụ đo đặc biệt để thực phép đo phân tích gián tiếp thu nét đặc trưng tương đối xung PD sử dụng để xác định xu hướng hệ thống Bởi dịng điện xung PD có thời gian tăng sóng điện từ ngắn ( lần) độ mở báo dần m Nhông truyền sau thời gian ngắn vận hành bị lệch, bánh truyền động bị hỏng - Không thực điều khiển từ xa từ Hệ thống điều khiển trung tâm Nhà máy lỗi không đồng thiết bị điều khiển, tín hiệu đưa trung tâm khơng đủ, dẫn đến Trưởng ca vận hành không giám sát đầy đủ tình trạng cửa van cung - Các tiếp điểm giới hạn hành trình sử dụng tiếp điểm khí chấp hành thơng qua cấu cáp phản hồi, cấu cáp phản hồi không đồng nhất, vận hành có sai số lớn - Thường xuyên xảy tượng không tác động cuối hành trình dẫn đến lỗi mạch điều khiển khơng thao tác điều khiển cửa van Profibus Hành trình PLC S7 200 Thiết bị điều khiển dùng PLC S7 300, S7 200 Siemens, PLC GE Fanuc Các điều khiển lập trình đại nước G7 có chất lượng cao PLC S7 300 Cáp quang 500 m Đo độ mở Hệ thống điều khiển trung tâm Chốt hành trình - Mạch điều khiển thường xuyên hỏng hóc vào mùa mưa, nhiều thời gian sửa chữa, gây tốn nhiều chi phi nhân công - Điều tiết dịng chảy khơng đảm bảo kịp thời khơng xác Nội dung giải pháp 2.1 Mục đích giải pháp - Sử dụng thiết bị từ nước G7 có chất lượng cao, làm việc ổn định dễ dàng thay có hư hỏng - Làm chủ dây chuyền công nghệ sử dụng 2.2 Những điểm khác biệt giải pháp so với giải pháp áp dụng - Loại bỏ cấu cáp phản hồi độ mở cửa van cung 18mm Hình 45mm - Cơ cấu đo dùng phản hồi khí (cáp phản hồi nhơng truyền) gây sai số lớn, khó chỉnh, khó bảo dưỡng, tìm kiếm nguồn thay khó khăn - Tuổi thọ nhông truyền thấp, hay hư hỏng Các chi tiết gia công Giá cố định cảm biến Cảm biến tiệm cận Chốt tác động hành trình vị trí Cảm biến góc nghiêng Cáp điều khiển 40mm 35mm Giá cố định cảm biến Cảm biến góc nghiêng Hình - Khắc phục lỗi hư hỏng mạch điều khiển việc tiếp điểm khí làm việc khơng tin cậy, giảm thời gian sửa chữa Hình Encoder Gối van cung 1.2 Nhược điểm - Đọc độ mở cửa van cung xác, điều khiển từ xa trung tâm Nhà máy, an toàn, hiệu PLC GE 30 1.1 Ưu điểm Cảm biến tiệm cận - Loại bỏ nhơng truyền động khí, loại bỏ tiếp điểm khí giới hạn hành trình cửa van cung - Đo trực tiếp độ mở cửa van cung cảm biến góc nghiêng có đầu analog (420mA), cảm biến lắp đặt gối trục - Dùng cảm biến tiệm cận lắp gối trục thay cho tiếp điểm khí phát giới hạn hành trình 2.3 Mơ tả chất giải pháp + Lập vẽ chi tiết vị trí lắp đặt chi tiết cần thiết phục vụ lắp đặt (hình 2) + Thực đấu nối tín hiệu đến điều khiển lập trình PLC (hình 3) KHCN Điện, số 5.2018 31 SÁNG KIẾN KỸ THUẬT 15,5m Giá trị đầu tương ứng R Ho = Hb - HC α αo Ho h αo = arccos ( Osh Ho ) R h = Ho - Rxcos (αo + α) Ov Osl Hình Hc - cao trình ngưỡng tràn (199,9m) R - bán kính van cung (16,5m) Ha - Chiều cao cửa van cung (15,6m) + Từ cơng thức ta tính tốn được: αo - góc ban đầu (54,54o) Góc mở tối đa (56,56o) + Kiểm chứng độ tuyến tính độ mở cửa van cung với góc mở cửa van cung lv lsh Hình + Các thơng số phục vụ tính tốn góc cài đặt lại với góc nghiêng từ (0÷90) mở cho cửa van cung (hình 4) độ cho đầu tương ứng (4÷20) mA Sau + Thơng số cửa van cung: việc đấu nối tín hiệu analog từ cảm biến Ho - độ cao tâm gối quay tính so với vào PLC S7 200 đồng thời với việc lập trình cho PLC để xử lý tín hiệu analog ngưỡng tràn (9,58m) thực H - cao trình tâm gối quay (209,5m) b lsl Giá trị đầu vào tương ứng - Vấn đề khơng tuyến tính (Scale analog) giải hồn tồn sử dụng PLC S7 200 lập trình hàm xử lý tỉ lệ analog (scale analog) Việc tính tốn theo đặc tính thể qua hình Cơng thức tính tốn: Ov = [(Osh - Osl) * (Iv - Isl) / (Ish - Isl)] +Osl Trong đó: đầu ROUND, hàm DI-I, hàm I-BCD để chuyển thành mã BCD, dùng đồng hồ Led đoạn (M7F-4P1R) để đọc giá trị độ mở cửa van cung Thực khai báo hàm truyền hệ thống Điều khiển trung tâm để truyền, nhận tín hiệu từ PLX STEP điều khiển cửa van cung Trung tâm điều khiển Nhà máy Bổ sung tín hiệu “list modbus” PLC S7 300 PLC GE Fanuc để nâng cao việc giám sát cho Trưởng ca vận hành: Tín hiệu chạy bơm, tín hiệu lỗi cửa van cung, tín hiệu thị vị trí khóa điều khiển, tín hiệu bảo vệ tác động, v.v Để nâng cao độ xác cho việc đọc độ mở cửa van cung, xử lý + Osh: Giới hạn giá trị đầu vấn đề sai số trình lắp đặt, + Osl: Giới hạn giá trị đầu trình hiệu chỉnh sau lắp đặt, nâng cửa + Ish: Giới hạn giá trị analog vào van nấc (mỗi nấc 0,5m) đọc giá trị từ PLC để xác nhận độ mở thực tế cho cửa + Isl: Giới hạn giá trị analog vào van thực Sau thực nạp lại + Ov: Giá trị đầu mong muốn chương trình cho PLC theo thơng số thực tế - Từ cơng thức ta tính tốn độ đọc dải đo mở cửa van ngưỡng - 50cm (và Sau thực giải pháp van ngưỡng độ mở khác) xem bảng cung làm việc tin cậy vận hành tin cậy + Iv: Giá trị analog đọc từ PLC - Mặt tiếp giáp với nước cửa van cung đường cong Khi cửa van thay đổi độ mở đường di chuyển cửa van đường cong mà độ mở thực tế đường thẳng nên khơng có đường đặc tính tuyến tính tương ứng Hơn góc mở đoạn cửa van vị trí đoạn cửa van vị trí khác độ lớn góc nghiêng, dẫn đến trị số đầu analog khơng tuyến tính Bằng cơng thức Mơ hình điều tiết cửa van theo chế độ điều khiển từ Trung tâm Nhà máy cho phép kiểm nghiệm lại xác tính mà thể hiện, minh họa qua hình 6, khơng tuyến tính kết với ngưỡng mở 0,5 m nấc Bảng - Sử dụng cảm biến góc nghiêng INSử dụng phần mềm MicroWin4.0 lập Ký hiệu Giải nghĩa Tham số X360D-F99-I2E2 lắp vào gối trục cửa trình hàm xử lý analog cho PLC S7 Lv Giá trị đọc từ PLC (analog) 6520 van cung, cảm biến làm nhiệm vụ chuyển 200, sau thực di chuyển vào Osh Giới hạn giá trị đầu (cm) 50 tín hiệu từ góc nghiêng cửa van sang vùng nhớ VD5050 Thực đến Osl Giới hạn giá trị đầu (cm) tín hiệu analog (4÷20) mA Cảm biến ngưỡng độ mở lớn cho cửa van cung Ish Giới hạn giá trị analog vào 6540 có độ phân giải (0÷360) độ, tương ứng với (16m) Lập trình để chuyển đổi giá trị đọc Isl Giới hạn giá trị analog vào 6400 đầu (4÷20) mA Để nâng cao độ từ vùng nhớ VD5050 chuyển đến hiển Ov Giá trị đầu mong muốn (cm) 42.86 xác cho việc thị độ mở, cảm biến thị đồng hồ hàm làm tròn giá trị 32 8m 7m 6m 5m 4m 3m 2m 1m 0m 7,5m 6,5m 5,5m 4,5m 3,5m 2,5m 1,5m 0,5m Quá trình áp dụng giải pháp thực tiễn áp dụng thử Giải pháp áp dụng cho cửa van cung Nhà máy thủy điện Sê San từ tháng 5/2015 đến tháng 02/2018 Các thiết bị vận hành tin cậy, xác chưa có hư hỏng xảy Giải pháp áp dụng cho tất cửa van cung nhà máy thủy điện tương tự, ví dụ Thủy điện Sơn La; Thủy Điện Pleikrong; Thủy Điện laly; Thủy điện Huội Quảng-Bản chát, v.v B HIỆU QUẢ THỰC TẾ THU ĐƯỢC KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP Hiệu dự kiến - Đảm bảo công tác vận hành, điều tiết hồ chứa cách an toàn, hiệu xác - Làm chủ dây chuyền cơng nghệ hệ thống sử dụng - Giảm người trực thường xuyên vị trí Đập tràn - Giảm nhân công sửa chữa hư hỏng mạch điều khiển - Dễ dàng tìm thiết bị thay thị trường, giá thành thiết bị thấp Hình Tính toán giá trị làm lợi - Trước thực giải pháp: Các thiết bị cũ thường xuyên hư hỏng phải thay năm: + encoder, năm lần; giá trị mua thay thế: X 10 triệu = 80 triệu/năm + 16 tiếp điểm hành trình hỏng hoen gỉ, hỏng khí: 16 x triệu = 36 triệu/năm + Nhông truyền động, năm bộ; giá trị mua thay thế: x 15 triệu = 60 triệu/năm + Ước tính chi phí khoảng: 176 triệu/năm Việc tính tốn có tính chất minh hoạ để dễ hình dung định lượng giá trị làm lợi Trên thực tế, giải pháp thực hữu ích điều tiết lũ, điều tiết dịng chảy hạ du; kiểm sốt lưu lượng xả theo thiết kế, hạn chế nhiều thiệt hại cho cơng tác điều tiết dịng cơng suất Hệ thống Điện Quốc gia, bất cập không nhỏ khác - Số tiền làm lợi năm áp dụng giải pháp: + Sau có giải pháp: Từ tháng 5/2015 đến chưa xảy tượng hư hỏng + Số tiền làm lợi năm xem vào khoảng: 176 triệu/năm KHCN Điện, số 5.2018 33 Địa chỉ: Tầng 15, tháp A, tịa 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 ... thân khoan cho phép dễ dàng lắp thêm thân khoan cách lắp thân khoan động quay Như thân khoan bắt vít vào cuối mũi khoan động quay, giúp giảm nửa thời gian cần thiết để bổ sung thêm thân khoan... Cơng cụ học máy học chun sâu tự động hóa Cơng cụ học máy học chuyên sâu tự động hóa Presenso chọn thuật tốn siêu tham số tối ưu mà khơng cần can thiệp người, mang lại hàng trăm siêu tham số sử... kết hợp với công nghệ nước siêu tới hạn, mang lại cho KOSPO nhà máy có hiệu suất cao lượng khí thải thấp Nhiều cơng ty điện lực chưa quen với công nghệ CFB Họ quen thuộc với công nghệ PC, thật