Tạp chí Khoa học Công nghệ Điện: Số 01/2018 trình bày các nội dung chính sau: Theo dõi tình trạng tủ đóng cắt trung áp, công cụ tiên đoán độ xâm thực bánh công tác tuabin, thử nghiệm trong trạm biến áp số, công nghệ giám sát online không dây nhiệt độ trong hệ thống điện,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Trang 1TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM - TRUNG TÂM THÔNG TIN ĐIỆN LỰC
Trang 2KHCN Điện, số 1.2018
Các cơng ty điện lực từ lâu vẫn coi các trạm biến
áp số là một mơ ước khơng tưởng: Một ước vọng
về những trạm biến áp tồn diện được nối lưới thành một lưới điện thơng minh Tuy nhiên, những đổi mới cơng nghệ đang dần hình thành trong vài thập kỷ qua, đã giúp biến tầm nhìn khơng tưởng này thành một ý tưởng hiện thực và rất thực tế Giờ đây, các nhà quản lý cơng ty điện lực cĩ thể thảo luận về những vấn đề cụ thể sẵn cĩ, cĩ thể biến các trạm biến áp cũ thành những trạm điện số tự động hĩa được nối lưới tốt
Một cách tân cĩ thể thấy rõ, đĩ là tín hiệu số mang lại năng lực tuyệt vời và tăng độ tin cậy cho các trạm biến áp Các cơng ty điện lực đã sử dụng cơng nghệ này cho cơ sở hạ tầng điện của họ từ nhiều thập kỷ nay Hầu hết các lưới điện hiện cĩ đều sử dụng hệ thống cáp quang kỹ thuật số để truyền dữ liệu vận hành và giám sát tin cậy và hiệu quả từ các hệ thống tự động hĩa trong trạm biến
áp, thậm chí các hệ thống đường dây điện cũng truyền tín hiệu bảo vệ từ xa Chỉ đến bây giờ, những lợi thế của truyền thơng số được tiêu chuẩn hĩa mới bắt đầu thâm nhập sâu hơn vào mơi trường trạm biến áp
ƯỚC MƠ VỀ TRẠM BIẾN ÁP SỐ Làm sao để lưới điện trở nên thơng minh?
IEC 61850
Nếu khơng cĩ các tiêu chuẩn, việc sử dụng truyền thơng số để truyền thơng trong trạm biến
áp sẽ rời rạc và phân mảng, việc truyền tín hiệu sẽ khơng tương thích với nhau, tạo ra các dạng tin nhắn riêng biệt đủ kiểu
Tiêu chuẩn “Hệ thống truyền thơng và các hệ thống cho tự động hĩa ngành điện”của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế là một tiêu chuẩn tồn diện được chia thành các phần và mơ tả rõ chức năng của các linh kiện trong trạm biến áp như thế nào, chúng truyền thơng với nhau như thế nào, chúng cần truyền thơng gì và việc truyền thơng này cần nhanh ra sao Tất cả các vấn đề này đều rất quan
Tín hiệu số mang lại
độ tin cậy và năng lực tuyệt vời, và đã được sử dụng trong lưới điện từ nhiều thập kỷ nay
Số 1 tháng 2 năm 2018
Trong số này
Phụ trách nội dung:
PHẠM THỊ THU TRÀ
Ban biên tập:
NGUYỄN KHẮC ĐIỀM
NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
NHỮ THỊ HẠNH
VŨ GIA HIẾU
CHU HẢI YẾN
NGUYỄN THỊ DUNG
NGUYỄN THỊ VINH
BÙI THỊ THU HƯỜNG
Tổ chức nội dung & xuất bảnï:
TRUNG TÂM THƠNG TIN ĐIỆN LỰC
(EVNEIC)
Tòa soạn và 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
Ước mơ về trạm biến áp số: Làm sao để lưới điện trở nên thông minh?
Các cơng ty điện lực từ lâu vẫn coi các trạm biến áp số là một mơ ước khơng tưởng: Một ước vọng về những trạm biến áp tồn diện được nối lưới thành một lưới điện thơng minh
1
4
Với nhu cầu điện năng ngày càng tăng, các cơng ty điện lực phải chạy đua để tăng tối đa độ tin cậy của tài sản điện, đồng thời giảm thiểu thời gian chết
Theo dõi tình trạng tủ đóng cắt trung áp
10 Công cụ tiên đoán tốc độ xâm thực bánh công tác
tuabin
Các tác giả giới thiệu một nghiên cứu trường hợp về sử dụng máy học
để phát hiện ra hiện tượng xâm thực trong tuabin thủy điện Phương pháp này sử dụng các đầu dị tiệm cận cĩ sẵn trên thị trường và bộ phân loại máy vector hỗ trợ
7 công cụ phần mềm dành cho nhà quản lý năng lượng
Giới thiệu một số cơng cụ phần mềm, với những tính năng nổi bật nhất
cĩ thể cung cấp giải pháp cho những vấn đề khĩ khăn mà nhà quản lý năng lượng các nhà máy điện và cơ sở cơng nghiệp khác phải đối mặt.
Bằng cách thay thế các giao tiếp nối dây cứng bằng các giao tiếp truyền thơng dựa trên Tiêu chuẩn IEC 61850, các cơng ty điện lực cĩ thể truy cập từ xa tới trạm biến áp để thao tác từ xa.
Thử nghiệm trong trạm biến áp số
14 17
Tiến sĩ Chris Carmody – Giám đốc Quản lý Sản phẩm của Cơng ty AESSEAL (Vương quốc Anh) xem xét cơng nghệ bảo vệ ổ trục đã tiến
bộ ra sao và làm thế nào người vận hành cĩ thể phát huy nĩ để nâng cao năng suất trong nhà máy của họ.
Chọn đúng vòng chèn ổ trục đề tối ưu hóa tính năng
20
Công nghệ giám sát online không dây nhiệt độ trong hệ thống điện
Để phát hiện điểm phát nhiệt của vật dẫn điện trong hệ thống điện, người ta thường sử dụng camera hồng ngoại hoặc thiết bị soi phát nhiệt hồng ngoại
25
30
Giới thiệu sáng kiến của các kỹ sư Cơng ty Phát triển Thuỷ điện Sê San
để giải quyết được tình trạng tác động nhầm của mạch bảo vệ đứt chốt cắt cánh hướng trong trường hợp hở mạch hoặc mất nguồn tín hiệu đầu vào bộ JZX-2.
Nghiên cứu, sửa đổi và nâng cấp bộ giám sát đứt chốt cắt cánh hướng mã hiệu JZ-X2 và bộ chỉ thị độ mở cánh hướng mã hiệu DYK-700 bằng bộ điều khiển lập trình S7-200
Cải thiện dòng chảy trong ống hút bằng nhựa epoxy
Để cải thiện dịng chảy trong ống hút, theo cơng thức Hazen-Williams, cần giảm tổn thất do ma sát và tạo ra một mẫu dịng chảy êm ả hơn qua ống hút
28
LƯỚI ĐIỆN THƠNG MINH
Trang 3trọng để hiện thực hóa các lợi ích của một
trạm biến áp số thực sự
Ở cấp độ trạm, các linh kiện và ứng
dụng nói chung đều là số, ngay cả trong
các công trình lắp đặt tương đối cũ Các hệ
thống SCADA (điều khiển giám sát và thu
thập dữ liệu) thường đòi hỏi thông tin số
Giữa cấp trạm và các ngăn lộ, các sợi quang
có thể truyền dữ liệu số (phù hợp với tiêu
chuẩn IEC 61850) nhưng để trở thành một
trạm biến áp số thực sự, thì tiêu chuẩn này
phải được mở rộng hơn nữa
SỐ HÓA SÂU
Các thiết bị bên ngoài các ngăn tủ phân
phối vẫn chủ yếu là kỹ thuật analog Các
thiết bị nhất thứ thông thường, như máy
biến dòng và máy biến điện áp, kết nối với
các linh kiện điện tử thông minh (IED) bằng
cách sử dụng các dây đồng mắc song song
mang các tín hiệu điện áp analog (xem
minh hoạ trong phần “Hiện nay” trên Hình
1) Các IED nhận dữ liệu này tiến hành phân
tích sơ bộ và nhiều khi cung cấp các cổng
nối vào thế giới số
Tuy nhiên, duy trì một hệ thống analog
mang lại ít lợi ích cho các công ty điện lực, và
để được xứng đáng danh hiệu “trạm biến áp
số” thì các công ty điện lực phải chuyển dịch
sang nền tảng số khi đã hoàn tất quá trình
thu thập dữ liệu (xem minh hoạ trong phần
“Tương lai” trên Hình 1)
Thông qua giám sát thường xuyên hệ
thống nên ít phải can thiệp thủ công, và
việc áp dụng các bus quá trình hoàn toàn
số cho phép các công ty điện lực bố trí lại những thiết bị nhạy cảm vào các ngăn tủ phân phối Thiết bị số được bố trí lại phải lắp vừa vào trong bãi phân phối Ngoài ra, thiết bị số phải có đặc tính bền chắc và độ tin cậy tương đương với những thiết bị analog trước đây (xem Hình 2)
CẢM BIẾN SỢI QUANG (FOCS)
Các yêu cầu về độ bền chắc và độ tin cậy áp dụng cho các công nghệ mới như
bộ cảm biến dòng điện dùng sợi quang (FOCS), một công nghệ có thể theo dõi trực tiếp dòng điện chạy qua một đường dây cao áp mà không cần phải dùng máy biến dòng (CT) để giảm giá trị dòng điện xuống một giá trị đo lường được Không cần dùng
CT, có thể gây điện áp nguy hiểm đến tính mạng, và do đó tăng độ an toàn về điện
FOCS ứng dụng hiện tượng dịch pha trong ánh sáng phân cực do trường điện từ gây ra (hiệu ứng Faraday) Sự dịch pha này
tỉ lệ thuận với dòng điện chạy trong đường dây cao áp, có sợi quang mang tia sáng quấn xung quanh, thông qua bus quá trình truyền đến các IED bảo vệ và kiểm soát, cũng như tới các công tơ tiền điện
Một máy biến dòng quang như vậy chiếm
ít không gian hơn so với thiết bị analog tương đương Các công ty điện lực có thể tích hợp thiết bị này vào một máy cắt điện cách ly
để kết hợp các chức năng của máy cắt, máy biến áp và dao cách ly trong một thiết bị
- giúp giảm kích thước trạm biến áp mới xuống còn một nửa
FOCS là một trong một dẫy các máy biến đổi đo lường phi truyền thống (NCIT) có thể làm cho các quy trình trở nên số hóa hoàn toàn NCIT phải có đặc tính tương đương về
độ tin cậy như các thiết bị được thay thế
Việc sử dụng rộng rãi các NCIT khiến cho trạm biến áp trở nên đơn giản hơn, rẻ hơn, nhỏ hơn và hiệu suất cao hơn
Không phải mọi quá trình đều có thể số hóa, ví dụ như các máy biến dòng và biến điện áp thông thường vẫn sẽ cung cấp các
dữ liệu analog
Tuy nhiên, các công ty điện lực có thể tránh được việc thay thế đồng loạt khi một
thiết bị hợp nhất độc lập có thể thực hiện việc chuyển đổi sang kỹ thuật số song song với máy biến đổi đo lường hiện có Sau đó, các cáp quang có thể thay thế các dây cáp đồng để kết nối thiết bị nhất thứ với các linh kiện điện tử thông minh
BUS QUÁ TRÌNH
Là một vật dẫn nên dây đồng trong trạm biến áp là một nguy cơ tiềm ẩn Ví dụ, khi ngắt dòng điện không đúng, như là trong một máy biến dòng nhị thứ bị hở mạch, có thể xảy ra phóng điện hồ quang vì có thể tạo nên các điện áp cao nguy hiểm và một sợi dây đồng có thể bỗng nhiên mang điện
áp cao, gây nguy hiểm cho người lao động
và thiết bị Ít dây đồng hơn nên cũng an toàn về điện hơn Trạm biến áp số không dùng dây đồng nữa bằng cách sử dụng bus quá trình số, có thể sử dụng cáp quang hoặc mạng không dây Chỉ riêng việc loại bỏ đồng đã đủ là lý do cho việc chuyển sang
kỹ thuật số Một nền tảng kỹ thuật số có thể giảm được 80% lượng đồng trong trạm biến áp: Tiết kiệm đáng kể chi phí, và quan trọng hơn là tăng độ an toàn lên đáng kể
Ngoài ra, bus quá trình còn làm tăng thêm tính linh hoạt; các thiết bị số có thể giao tiếp trực tiếp với nhau (xem Hình 3) Đối với chức năng này, tiêu chuẩn IEC
61850 định nghĩa giao thức GOOSE (các
sự kiện của trạm biến áp hướng tới đối tượng chung) để truyền tải nhanh dữ liệu nhị phân Phần 9-2 của tiêu chuẩn này mô
tả việc truyền tải các giá trị lấy mẫu qua Ethernet Các nguyên tắc này đảm bảo phân phối kịp thời dữ liệu có độ ưu tiên cao qua các liên kết Ethernet không thể đoán trước được khác
LẮP ĐẶT
Tiêu chuẩn IEC 61850 là rất cần thiết
để đảm bảo các công ty điện lực có thể sử dụng kết hợp các thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau, nhưng thông qua kiểm tra
sự phù hợp, tiêu chuẩn này cũng tạo ra mốc chuẩn đo lường cho các công ty điện lực
LỜI KẾT
Một trạm biến áp hoàn toàn số sẽ nhỏ hơn, đáng tin cậy hơn, có chi phí vòng đời thấp hơn và dễ bảo trì và mở rộng hơn so với trạm biến áp analog Trạm biến áp này giúp tăng độ an toàn và hiệu suất so với trạm biến áp analog tương đương
Không phải tất cả các trạm đều cần phải nâng cấp đồng loạt sang thế giới kỹ thuật
số Điều này phụ thuộc vào kích cỡ và kiểu trạm biến áp, và liệu đó là một trạm mới hay
là cải tạo lại một hệ thống nhị thứ Các trạm biến áp khác nhau cần có các cách tiếp cận
và giải pháp khác nhau NCIT, IED, cũng như các công nghệ tự động hóa khác giúp các công ty điện lực dễ dàng bước vào thế giới
số Những giải pháp linh hoạt cho phép các công ty điện lực thiết lập tiến độ riêng trên con đường đến với trạm biến áp kỹ thuật số
Biên dịch: Vũ Gia Hiếu
Theo “Electricity Today”, số 3/2016
Tiêu chuẩn IEC 61850
cho bus trạm Thay thế việc đi dây và các giao thức cũ giữa các ngăn lộ bằng truyền thông số Tiêu chuẩn IEC 61850 cho bus trạm
- Thực hiện tín hiệu số cho tất cả các trạm và quy trình;
- Trạng thái và lệnh analog;
- Khi có tín hiệu sẽ phân phối trên bus
NCIT: Máy biến đổi đo lường phi truyền thống
Giao diện trong thực tế
Các kết nối giữa các điểm được nối dây cứng giữa thiết bị nhất thứ và tất cả thiết bị nhị thứ
Hình 1 Trạm biến áp số và tiêu chuẩn IEC 61850 (Ảnh minh họa)
Hình 2 Thiết bị tại sân
phân phối mới nhất phải bền chắc do phải tiếp xúc với thời tiết cực đoan (Ảnh: st)
Hình 3
Tiêu chuẩn IEC 61850 giúp hiện thực hóa việc tạo ra trạm biến áp hoàn toàn số (Ảnh: st)
Công nghệ có sẵn hiện nay cho phép các trạm biến áp hoàn toàn số
Các lợi thế của việc có một trạm biến áp số là rất đa dạng
Trang 44 KHCN Điện, số 1.2018 5
Với nhu cầu điện năng ngày càng tăng,
các công ty điện lực phải chạy đua để tăng
tối đa độ tin cậy của tài sản điện, đồng thời
giảm thiểu thời gian chết Là điểm nối quan
trọng trong phân phối điện, tủ đóng cắt
trung áp là một trong những mắt xích dễ bị
tổn thương nhất trong lưới điện Những tài
sản quý giá này có thể phát nóng quá mức
do bị quá tải, mòn và mỏi thông thường, và
các điều kiện môi trường khắc nghiệt Nếu
không để ý, các tình trạng này có thể dẫn
đến sự cố gây nên những hư hại tốn kém
cho tủ đóng cắt và các thiết bị xung quanh,
tổn thất sản xuất điện, và trong các trường
hợp cực đoan, có thể gây thương tích nghiêm
trọng hoặc tử vong Theo dõi dựa theo tình
trạng đã được áp dụng trong một thời gian,
thường thông qua kiểm tra thủ công định
kỳ khi thiết bị đã cắt điện Nếu theo dõi
được liên tục, công ty điện lực có thể thu
thập dữ liệu tạo ra trong điều kiện tủ đóng
cắt vận hành bình thường, nắm được vấn
đề theo thời gian thực Khi thực hiện theo
dõi liên tục, điều quan trọng nhất không
phải là xác định chính xác vị trí bị xuống
cấp, mà là hiểu được xu hướng của hư hại
theo thời gian Các chế độ sự cố thường gặp
bao gồm phát nóng quá mức, phóng điện
cục bộ (PD), và độ ẩm
THEO DÕI NHIỆT ĐỘ
Một thách thức trong việc theo dõi liên tục các điểm kết nối quan trọng (máy cắt, thanh cái, và các kết nối cáp) bên trong tủ đóng cắt là hệ thống này phải duy trì điện
áp chịu xung (Uimp), còn gọi là mức xung
cơ bản (BIL) Do đó, các dây dẫn có điện thế khác nhau phải cách nhau một khoảng cách tối thiểu để ngăn ngừa phóng điện để đảm bảo mức danh định xung Với yêu cầu này không thể sử dụng các hệ thống theo dõi nhiệt độ tiếp xúc trực tiếp phổ biến nhất, chỉ còn lại để xem xét là những hệ thống không xâm nhập giúp theo dõi nhiệt các tủ đóng cắt Các công ty điện lực chỉ có thể sử dụng các hệ thống cáp quang, theo dõi hồng ngoại (IR), cũng như các cảm biến không dây tiếp xúc trực tiếp là những tùy chọn không xâm nhập có sẵn
Các hệ thống cảm biến không dây, bị động cho phép theo dõi liên tục theo thời gian thực, với một kết nối trực tiếp tới tất cả điểm đo quan trọng Những hệ thống này rất dễ lắp đặt, không cần bảo trì, và có tuổi thọ ngang với bản thân tủ đóng cắt Khác với các hệ thống nhận dạng bằng sóng rađio (RFID), các cảm biến nhiệt độ bằng sóng âm bề mặt (SAW) có khoảng cách đọc dài hơn, do đó tối đa hoá các mức xung cơ bản, trong khi sử dụng công suất truyền tải thấp hơn để giảm thiểu các vấn đề tương thích điện từ (EMC) của hệ thống điều
khiển Các tính năng của Ilker khiến cho cảm biến này trở thành lựa chọn ưa thích trong cảm biến thụ động không dây
HỆ THỐNG THEO DÕI SÓNG ÂM
BỀ MẶT
Cảm biến sóng âm bề mặt (SAW) bao gồm một vật liệu nền áp điện (loại vật liệu thay đổi điện tích theo ứng suất cơ), một
bộ cộng hưởng chuyển đổi kiểu ngón tay đan nhau (IDT) và một ăng ten IDT là một thiết bị có các điện cực kim loại đan cài vào nhau (tương tự như khóa kéo) gắn trên bề
THEO DÕI TÌNH TRẠNG
TỦ ĐÓNG CẮT TRUNG ÁP
CÁC CHẾ ĐỘ SỰ CỐ THƯỜNG GẶP
Phát nóng quá mức
Các kết nối máy cắt, thanh cái, và kết nối
cáp thường có xu hướng nới lỏng hoặc ăn
mòn, gây ra sự cố nhiệt của kết nối và cách
điện gần đó Phóng điện cục bộ (PD): Ứng
suất điện áp trên chất cách điện dẫn đến
phóng điện bề mặt và phóng điện bên
trong, làm giảm cách điện giữa dây mang
điện và đất Độ ẩm: Hơi ẩm bên trong tủ
đóng cắt có thể gây ra ngắn mạch, hoặc
được hấp thụ bởi chất cách điện, dẫn đến
chọc thủng cách điện.
mặt của vật liệu nền Khoảng cách giữa các điện cực này xác định tần số sóng âm Một trong những vật liệu áp điện được sử dụng phổ biến nhất là tinh thể thạch anh Khi chịu tác dụng của nhiệt độ, tinh thể này co lại và giãn ra ở mức vi mô Thay đổi vật lý này làm thay đổi khoảng cách giữa các điện cực của IDT; do đó làm thay đổi tần số của sóng âm bề mặt Quá trình cảm nhận nhiệt
độ SAW bao gồm một khối chất vấn phát ra một tín hiệu điện dòng điện xoay chiều, tín hiệu này được ăngten cảm biến nhận được
Tín hiệu đầu vào này tạo ra các cực tính thay đổi trên IDT, ở đó sóng cơ học được tạo ra trên bề mặt của vật liệu nền
Sóng bề mặt bị giam trong bộ cộng hưởng được chuyển trở lại thành tín hiệu điện, ở đó nó phản hồi trở về khối chất vấn
Tần số phản hồi về, chịu ảnh hưởng của điều kiện môi trường của vật liệu bề mặt trên cảm biến, được xử lý như một phép đo nhiệt độ Các hoạt động thụ động không dây của các hệ thống SAW mang lại nhiều lợi ích khi theo dõi nhiệt độ trong tủ đóng cắt trung áp
THEO DÕI PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ
Khi cách điện lão hóa, các điểm yếu và khiếm khuyết sẽ trầm trọng hơn, và trong
những điều kiện phụ tải nhất định, sẽ xảy ra đánh thủng điện môi ở chỗ khiếm khuyết, gây ra phóng điện hồ quang cục bộ giữa các dây dẫn có điện thế khác nhau Hiệu ứng này được gọi là phóng điện cục bộ
Sự đánh thủng này gây gia tăng dòng điện nhỏ, nhưng đột ngột kèm theo một xung dòng điện, cũng như phát ra sóng điện
từ (phát ra sóng radio hoặc ánh sáng), âm thanh và ozone Dụng cụ phát hiện PD hiện đang được sử dụng phổ biến nhất đo trực tiếp các xung nhọn dòng điện và điện áp trong các máy biến dòng cao tần hoặc các
bộ ghép điện dung điện áp cao
Phương pháp này có nhiều điểm mạnh, nhưng chúng lại rất đắt và đòi hỏi phải có những kỹ thuật viên đào tạo để phân tích
dữ liệu; do vậy không thể sử dụng các hệ thống này cho các hệ thống lắp đặt theo dõi thường xuyên, liên tục được Ngoài ra, các đầu dò ghép nối là thuộc loại phương pháp tiếp xúc, và mặc dù được thiết kế để hoạt động an toàn ở điện áp danh định nhưng bụi, độ ẩm, cách điện gần đó bị đánh thủng và lắp đặt không đúng cách có thể làm giảm độ an toàn theo thời gian Nhân viên công ty điện lực hiện đang đánh giá phương pháp bổ sung để phát hiện phóng điện cục bộ theo tiêu chuẩn IEC 62478, một tiêu chuẩn tương lai đối với các phép đo PD bằng âm thanh và điện từ Các dụng cụ đo này sử dụng phép đo phân tích gián tiếp
để có được một dấu hiệu tương đối của các xung PD mà người kiểm tra có thể dùng để xác định xu hướng của hệ thống Điện áp đất thoáng qua (TEV), tần số cao (HF) cũng như tần số rất cao (VHF), âm thanh và tần
số cực cao (UHF) là các kiểu hệ thống thông dụng có sẵn
• Điện áp đất thoáng qua (TEV)
Phương pháp TEV rất phổ biến để theo dõi phóng điện cục bộ Nhân viên công ty điện lực sử dụng các TEV để thử nghiệm tủ đóng cắt từ bên ngoài bằng cách đo các phát tán điện từ dẫn xuống đất Mặc dù người kiểm tra có thể sử dụng các TEV để theo dõi liên tục, nhưng các điện áp này
Theo dõi liên tục, theo thời gian thực các chế độ sự
cố trung áp thông thường (nhiệt độ quá cao, phóng điện cục bộ (PD) và độ ẩm)
có thể giúp tránh được hư hại cho tủ đóng cắt trung áp này (Ảnh: st)
Cảm biến nhiệt độ SAW tiếp xúc trực tiếp không dây, thụ động được sử dụng để theo dõi các điểm phát nóng cục bộ của tủ đóng cắt trung
áp (MV) (Ảnh: st)
LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH
Trang 5không phải lúc nào cũng có thể giúp theo
dõi chạm chập giữa pha
• Tần số cao (HF) và tần số rất cao (VHF)
Các hệ thống HF/VHF hoạt động từ 3
đến 300MHz và sử dụng các ăng ten lớn,
các máy biến dòng điện cao tần hoặc các
cảm biến ghép Các ăng ten lớn không
tương thích với các phép đo bên trong tủ
đóng cắt và cảm biến ghép trực tiếp làm
giảm độ an toàn
• Máy đo âm thanh
Các nhân viên kiểm tra sử dụng một
micro hoặc một cảm biến âm thanh tương
tự để theo dõi dải tần số từ 10Hz đến
300kHz Nhân viên công ty điện lực có thể
sử dụng phương pháp không dây này để theo dõi liên tục nhưng có phạm vi phát hiện bị hạn chế do âm thanh bị tắt dần trong các vật thể điện môi Thay vào đó, âm thanh lại được sử dụng phù hợp hơn trong vật liệu phóng điện vầng quang
• Tần số siêu cao (UHF)
Phương pháp dò tìm băng thông rộng (300MHz tới 3gigahertz) này theo dõi các sóng điện từ quá độ qua một ăng ten Các phương pháp UHF truyền thống dễ bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn từ điện thoại di động, ra-dio và các máy phát sóng khác Tuy nhiên, các nhà cung cấp và các nhà chế tạo đã giới thiệu nhiều dụng cụ đo mới sử dụng theo dõi UHF
có lựa chọn, theo dải để phát hiện ra phóng điện cục bộ đồng thời loại bỏ được nguồn tiếng ồn UHF giúp tạo ra hệ thống theo dõi
PD liên tục, an toàn nhất và ít can thiệp nhất
PHÁT HIỆN PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ DẢI THÔNG UHF
Các phương pháp phát hiện phóng điện cục bộ băng tần UHF đã được lọc thông dải
có khả năng tránh các tín hiệu nhiễu mạnh
ở gần, đồng thời các phương pháp lọc kỹ thuật số tiên tiến có khả năng phát hiện sự
có mặt của phóng điện cục bộ, ngay cả với tiếng ồn còn sót lại, không được lọc
LỰA CHỌN DẢI THÔNG THEO DÕI
Việc lựa chọn các dải thông theo dõi
hệ thống phải phù hợp với các đặc tính điện từ của tủ đóng cắt Các tần số phát ra
từ 100MHz đến 300MHz nhiều khi thấy có trong các tài sản như động cơ, máy biến áp
và cũng có thể có trong các đoạn đường cáp dài Các tần số phát ra từ 400 đến 800MHz nhiều khi thấy có trong tủ đóng cắt trung áp, tập trung vào khoang cộng hưởng trong khi
đó các tần số cao hơn lại thấy có trong các ống dẫn thanh cái hoạt động như ống dẫn sóng Một thách thức cơ bản của bất kỳ thiết
kế nào là cung cấp một con số tiếng ồn đủ thấp trong dải đo mục tiêu đồng thời tránh được vấn đề “chen chúc” do tín hiệu lớn bên ngoài dải mong muốn gây ra Các hạn chế
về kích cỡ và mục tiêu chi phí cũng là những cân nhắc khi lựa chọn băng tần để theo dõi
PHÂN TÍCH VÀ PHÂN LOẠI DỮ LIỆU
Để có cách tiếp cận độc lập cho theo dõi PD, thì phải thực hiện các thuật toán hệ thống tiên tiến để đưa ra các dữ liệu có thể
dễ dàng xử lý giúp đánh giá tình hình sức khỏe và xác định xu hướng dài hạn của hệ thống Các tín hiệu phát tán UHF có thể được chia thành ba loại chính
• Tiếng ồn
Tiếng ồn có nghĩa là năng lượng UHF nằm trong (các) dải tần số đã chọn nhưng không tương quan tốt với tần số đường dây điện Nhiễu radio bên ngoài là một phân loại tiếng ồn đáng tin cậy; tuy nhiên, phóng điện cục bộ yếu và thất thường, vốn xuất hiện sớm trong quá trình tiến triển của hư hại, cũng là một phân loại tiếng ồn
• Phóng điện không đối xứng
Các sự kiện xảy ra chủ yếu ở nửa chu kỳ
âm của dạng sóng dòng điện, ở đó các electron phát ra từ kim loại làm ion hóa không khí
Phóng điện không đối xứng (hay còn gọi là
Bộ phản xạ
Ý tưởng thiết kế của một cảm biến nhiệt độ SAW điển
hình, cho thấy vật liệu nền thạch anh có IDT phủ trên
bề mặt và các bộ phản xạ (Ảnh minh họa)
Cảm biến nhiệt độ SAW (màu cam) lắp đặt trong
tủ đóng cắt MV tại các kết nối thanh cái đầu vào và
đầu ra của máy cắt (Ảnh: st)
THEO DÕI NHIỆT ĐỘ CỦA
TỦ ĐÓNG CẮT MV
Ưu điểm của việc sử dụng các hệ thống SAW:
1 Nhân viên điện lực có thể gắn trực tiếp các cảm biến vào các điểm đo kiểm quan trọng đồng thời đảm bảo đạt được các yêu cầu về mức xung cơ bản an toàn
2 Các cảm biến chế tạo từ tinh thể thạch anh mang lại cho công ty điện lực một giải pháp theo dõi tuổi thọ của tủ đóng cắt không cần bảo trì như hiện nay
3 Các cảm biến không cần nhìn thấy được từ ăng ten, nên việc lắp đặt cũng rất linh hoạt
4 Nhân viên điện lực có thể lắp đặt các hệ thống SAW trong môi trường khắc nghiệt, nơi bố trí tủ đóng cắt
phóng điện vầng quang hoặc phóng điện
bề mặt) cho thấy các kết quả đáng kể ở sóng hài bậc lẻ hoặc bậc chẵn của tần số đường dây điện
• Phóng điện đối xứng
Các sự kiện phóng điện xảy ra trong phần lớn vật liệu, thường được gọi là phóng điện bên trong hoặc phóng điện cục bộ đối xứng, xảy ra ở các phần phân cực dương và
âm của chu kỳ tần số công nghiệp và nhiều khi được biểu diễn như là các sóng hài bậc chẵn của tần số đường dây điện
CHỌN MỘT ĂNGTEN THÍCH HỢP
Tùy chọn lý tưởng là ăng ten kiểu chữ F ngược (PIFA) Kết cấu của các loại ăng ten này là tất cả các phần kim loại đều được nối với đất bảo vệ ở 50 đến 60Hz và toàn
bộ cấu trúc kim loại có thể được bọc trong nhựa acrylonitrile butadiene styrene (ABS) chống cháy để đảm bảo các yêu cầu an toàn phù hợp Độ bền điện môi là 32kV/
mm, tạo ra một cách điện chức năng với điện áp làm việc là 96kV Mặc dù các công
ty điện lực không nên chỉ dựa vào ABS để đảm bảo cách ly an toàn, nhưng nó cũng cung cấp thêm cách điện phụ và giảm 43 milimét khoảng cách không khí liên quan đến điện áp làm việc và mức xung cơ bản
Với kích thước 200x175x43mm, một ăng ten PIFA rất phù hợp đối với các thiết kế tủ đóng cắt nhỏ gọn nhất
TẠI SAO CHỌN KHÔNG DÂY
Các nhà quản lý công ty điện lực muốn tất cả các tủ đóng cắt trung áp đều hoạt động tốt và liên tục Các công ty điện lực có thể đạt được mục tiêu này nhờ một hệ thống theo dõi tin cậy dựa theo tình trạng, hiệu quả
về chi phí (ví dụ như cảm biến không dây) Thời gian hoàn vốn cho việc triển khai các hệ thống không dây là ngắn và có được những thông tin về xu hướng tình trạng hoạt động của các tài sản quan trọng giúp tăng độ tin cậy và giảm thời gian dừng máy nhờ một
Dễ dàng lắp đặt ăng ten phóng điện cục bộ dải thông UHF ở vị trí an toàn (góc trên) của mối nối thanh cái MV (Ảnh: st)
Xác định xu hướng các sự kiện phóng điện cục bộ theo thời gian thực, liên tục, bằng cách định kỳ thu thập các xung mũi nhọn PD do hơi
ẩm ngưng tụ; những sự kiện này không thể nhận ra bằng các phương pháp phát hiện truyền thống (không liên tục) (Ảnh minh họa)
Trang 68 KHCN Điện, số 1.2018 9
chế độ bảo trì dự đoán Hơn nữa, các
công ty điện lực có thể đạt được tiêu
chuẩn an toàn cao khi sử dụng các thiết
bị cảm ứng thụ động, đồng thời có thể
theo dõi nhiệt độ chính xác, đáng tin cậy
và ít phải bảo trì Hệ thống theo dõi PD
liên tục được lựa chọn phải phù hợp về
mọi mặt với tủ đóng cắt để lắp đặt vĩnh
viễn và an toàn, và cung cấp dữ liệu có
thể thực hiện được cần thiết sẽ phát hiện
các sự kiện phóng điện theo xu hướng
lịch sử và phóng điện cục bộ
KẾT LUẬN
Các lưới điện cực nhỏ trong một hệ
thống điện dạng tế bào, phù hợp với
xương sống truyền tải điện hiện đại hóa,
là khả thi về mặt kỹ thuật Những thách
thức kỹ thuật còn lại sẽ được giải quyết,
nhờ vào kinh tế học của thị trường điện
ảnh hưởng đến kết quả Trong khi đó,
các động lực kinh doanh, môi trường
và khát vọng sẽ thúc đẩy việc triển khai
lưới điện cực nhỏ, từ trên xuống dưới và
từ dưới lên Những yếu tố này sẽ có ý
nghĩa quan trọng đối với tất cả các bên
liên quan và việc cung cấp năng lượng
trong thế kỷ 21
Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường
Theo “Electricity-Today”, số 3/2016
Bố trí tủ đóng cắt trạm biến áp trung áp hưởng lợi
từ việc theo dõi tình trạng liên tục, theo thời gian
thực (Ảnh: st)
CẬP NHẬT TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT ĐIỆN
LTS Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ Điện trân trọng giới thiệu các tiêu chuẩn kỹ
thuật điện mới được cập nhật, sửa đổi, bổ sung, thay thế để quý độc giả tiện theo dõi và sửa đổi quy trình công nghệ, công tác kỹ thuật phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế.
• IEC/TS 60076-23 Ed 1.0 en:2018 - Power transformers - Part 23: DC magnetic bias suppression devices;
xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC/TS 62561-8 Ed 1.0 en:2018 - Lightning protection system components (LPSC) - Part 8:
Requirements for components for isolated LPS; xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC/TS 62903 Ed 1.0 en:2018 - Ultrasonics - Measurements of electroacoustical parameters and
acoustic output power of spherically curved transducers using the self-reciprocity method; xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 62930 Ed 1.0 en:2017 - Electric cables for photovoltaic systems with a voltage rating of 1,5 kV DC;
xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 62933-2-1 Ed 1.0 b:2017 - Electrical energy storage (EES) systems - Part 2-1: Unit parameters and
testing methods - General specification; xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 61869-10 Ed 1.0 b:2017 - Instrument transformers - Part 10: Additional requirements for
low-power passive current transformers; xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 60730-2-9 Ed 4.1 en:2018 - Automatic electrical controls - Part 2-9: Particular requirements for
temperature sensing control CONSOLIDATED EDITION; xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 61643-352 Ed 1.0 b:2018 - Components for low-voltage surge protection - Part 352: Selection
and application principles for telecommunications and signalling network surge isolation transformers (SITs); xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 60050-692 Ed 1.0 b:2017 - International electrotechnical vocabulary - Part 692: Generation,
transmission and distribution of electrical energy - Dependability and quality of service of electric power systems; xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 61643-31 Ed 1.0 b:2018 - Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test
methods for SPDs for photovoltaic installations; xuất bản ngày 8/2/2018
• IEC 60364-4-44 Amd.2 Ed 2.0 b:2018 - Amendment 2 - Low-voltage electrical installations - Part 4-44:
Protection for safety - Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances; xuất bản ngày 7/2/2018, chỉnh sửa cho tiêu chuẩn IEC 60364-4-44 Ed 2.0 b:2007
• IEC 62561-7 Ed 2.0 b:2018 - Lightning protection system components (LPSC) - Part 7: Requirements for earthing enhancing compounds; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC 62561-7 Ed 1.0 b:2011.
• IEC 62041 Ed 3.0 b:2017 - Transformers, power supplies, reactors and similar products - EMC requirements; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC 62041 Ed 3.0 en:2017.
• IEC 61857-31 Ed 1.0 b:2017 - Electrical insulation systems - Procedures for thermal evaluation - Part 31: Applications with a designed life of 5 000 h or less; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC
61857-31 Ed 1.0 en:2017.
• IEC 60076-7 Ed 2.0 en:2018 - Power transformers - Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers; xuất bản ngày 7/2/2018, thay thế tiêu chuẩn IEC 60076-7 Ed 1.0 b:2005.
• IEEE PC57.127 - IEEE Draft Guide for the Detection, Location and Interpretation of Sources of Acoustic
Emissions from Electrical Discharges in Power Transformers and Power Reactors; xuất bản ngày 24/1/2018
Gia Hiếu (Tổng hợp)
Công ty quản lý năng lượng Eaton (Ireland) đã công bố một dẫy các recloser mới nhằm giúp các công ty điện lực hỗ trợ lưới điện thông minh hơn, đáng tin cậy hơn Các máy reclosers NOVA NX-T thuộc dẫy máy Cooper Power của Eaton giúp tạo ra độ chính xác và độ tin cậy của hệ thống phân phối, là điều rất quan trọng đối với các ứng dụng lưới điện thông minh Giải pháp này được thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động và độ tin cậy đồng thời giúp đơn giản hóa cấu hình, lắp đặt, vận hành và điều khiển thiết bị
Để nâng cao tính năng cảm biến cho lưới điện thông minh hơn, recloser NOVA NX-T là giải pháp tích hợp hoàn chỉnh với các cảm biến điện trở và chính xác cao phía nguồn, và cả phía phụ tải trong phương án tùy chọn, cho phép đạt độ chính xác ±2% trên toàn bộ dải nhiệt độ danh định
Để giúp đảm bảo độ tin cậy tổng thể của hệ thống, recloser NOVA NX-T bảo vệ tất cả các thiết bị điện tử điều khiển nhạy cảm trong vỏ cấp bảo vệ IP43, trong khi đó các đầu nối xoắn/khóa MIL-SPEC ngăn chặn độ ẩm và giải pháp cách điện epoxy đã được khẳng định của Eaton chống chịu được các nhiệt độ cực đoan và môi trường khắc nghiệt
Recloser NOVA NX-T được thiết kế để dễ dàng cấu hình, lắp đặt, vận hành và điều khiển hơn Các thiết kế tiêu chuẩn sẵn sàng cho địa điểm lắp đặt của Eaton có thể được cấu hình với các cảm biến tích hợp, các chống sét nối dây sẵn và các máy biến điện áp (PT) để giảm thiểu thời gian và công sức lắp đặt Ngoài ra, các phần từ thiết kế, kể cả gương phản chiếu lớn chỉ thị vị trí có thể nhìn 360 độ, giúp đơn giản hóa việc vận hành Từ trên mặt đất, có thể dễ dàng xác định máy đang ở vị trí đóng hay mở, thậm chí khi trời tối trong thời tiết khắc nghiệt
Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường
Theo “Utilityproducts”, số 1/2018
CÔNG NGHỆ RECLOSER HỖ TRỢ LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH HƠN ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CẤP ĐIỆN
Máy reclosers NOVA NX-T của Eaton (Ảnh: st)
TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT
Trang 7Xâm thực là một trong những nguyên
nhân chính dẫn đến sự cố tuabin và gây
ra tổn thất kinh tế lớn do không phát điện
được và phải sửa chữa
Trong bài này, trình bày một phương
pháp tự động có thể được sử dụng với
nhiều loại cảm biến khác nhau và thiết thực
với những biến đổi của điều kiện vận hành
trong thực tế Phương pháp này sử dụng
các dữ liệu thu thập được từ các đầu dò
tiệm cận kết hợp với thuật toán học máy
được gọi là máy vector hỗ trợ (SVM), được
sử dụng để xác định xâm thực trong một
tuabin Francis 85MW
Các đầu dò tiệm cận là các máy phát
ra tín hiệu điện áp tỷ lệ với chuyển động
tương đối giữa bộ cảm biến và trục tuabin
thuỷ điện, với ba ưu điểm chính là:
1 Các đầu dò tiệm cận nói chung không
được sử dụng để phát hiện xâm thực bởi vì
xâm thực là một sự kiện tần số cao còn các
đầu dò tiệm cận nhạy cảm với các dải tần số
thấp hơn Sử dụng dữ liệu đầu dò tiệm cận
kết hợp với các tính năng phát hiện xâm
thực được lựa chọn cẩn thận chỉ đơn thuần chỉ ra cách sử dụng các cảm biến tần số thấp hơn - thậm chí có thể cả những thiết
bị đã được lắp đặt trong tuabin thủy điện
- có thể phát hiện xâm thực khá hiệu quả
2 Dữ liệu giảm công suất (thu thập được khi tuabin từ mở hoàn toàn đến đóng kín hoàn toàn các cánh van nước) được sử dụng để xác định khi nào xâm thực xảy ra
và đào tạo (hoặc hiệu chỉnh) mô hình SVM
Sử dụng dữ liệu giảm công suất để hiệu chuẩn là một lợi thế cho việc phát hiện xâm thực lâu dài vì nó cho phép SVM được cập nhật khi điều kiện hoạt động thay đổi do các biến đổi theo mùa hoặc các nguồn biến đổi khác
3 Nghiên cứu trường hợp Nghiên cứu trường hợp trình bày ở đây
sử dụng các dữ liệu thu thập được trong một cuộc khảo sát về xâm thực tuabin Francis tại một nhà máy thủy điện ở miền Tây Hoa
Kỳ Một trong các tuabin tại nhà máy này
đã được thay bánh công tác và sau đó đã
bị xâm thực lớn phần cạnh dẫn đòi hỏi phải
sửa chữa lớn Thông tin cho biết tuabin này vẫn còn bị xâm thực sau khi đã được sửa chữa và thử nghiệm rung động đã được thực hiện để xác định những vùng an toàn
mà tuabin có thể được vận hành để giảm
hư hại do xâm thực
Thử nghiệm rung động để xác định xâm thực chủ yếu dựa vào các gia tốc kế tần số cao được lắp tạm thời, các cảm biến phát xạ
âm thanh, và thậm chí một cảm biến không dây được thiết kế riêng được lắp trực tiếp vào trục quay của tuabin Ngược lại, các dữ liệu sử dụng cho nghiên cứu trường hợp này (được thu thập trong cùng một thời gian thử nghiệm) là từ bốn đầu dò tiệm cận, hai chiếc được lắp cách nhau 90o ở gần ổ
đỡ dưới của tuabin (PP1 và PP2) và hai chiếc lắp cách nhau 90o ở gần ổ đỡ trên của tu-abin (PP3 và PP4) Các dữ liệu đầu dò tiệm cận ban đầu được thu thập chỉ để thu thập các lỗi tần số thấp có thể xảy ra như mất cân bằng và xoáy trong ống hút
Hai bộ dữ liệu dưới đây đã được sử dụng
từ cuộc khảo sát xâm thực:
• Dữ liệu thu thập được trong quá trình giảm tuyến tính trong vòng 100 giây công suất tuabin thủy điện từ 85MW về 0MW; và
• Dữ liệu thu thập được trong quá trình vận hành ổn định ở 17 trạng thái công suất
ra từ 5MW đến 85MW, cách nhau 5MW một
Quy trình ba bước để ước tính sát thực cách SVM làm việc để xác định xâm thực:
1 Lựa chọn tính năng - Lựa chọn một tập hợp các biến được thuật toán sử dụng
để đưa ra dự đoán Các biến được đưa ra ban đầu là cảm biến, vị trí cảm biến và tham số độ nhạy xâm thực (CSP) Hai biến đầu tiên được giữ cố định để đơn giản hóa nghiên cứu trường hợp Biến thứ ba sau đó trở thành tâm điểm của bước lựa chọn tính năng cho nghiên cứu này
2 Đào tạo bộ phân loại – các SVM (và các thuật toán học khác được giám sát) đòi hỏi phải đào tạo với các dữ liệu đã được ghi nhãn trước khi chúng có thể đưa ra dự đoán
từ các dữ liệu mới chưa được ghi nhãn Dữ liệu đào tạo của chúng tôi gồm có các dữ liệu đã phân tích trước đó chứa đựng các tình trạng xâm thực cũng như không xâm thực Việc đào tạo và thử nghiệm bộ phân loại đã được thực hiện bằng cách sử dụng Phần mềm Matlab (R2015a) với Hộp công
cụ Thống kê và Học máy
3 Thử nghiệm bộ phân loại - Có thể thử nghiệm tính chính xác trong khẳng định của SVM bằng cách sử dụng một bộ dữ liệu riêng biệt, ở đó các nhãn được ẩn đi, không cho SVM biết Các dữ liệu thử nghiệm được thu thập riêng từ các dữ liệu giảm công suất
đã được cấp cho SVM và thuật toán đưa ra một phân loại dự đoán cho mỗi điểm dữ liệu
tính năng Độ chính xác dự đoán của SVM được tính bằng cách lấy số phân loại chính xác chia cho số điểm kiểm tra tính năng
LỰA CHỌN TÍNH NĂNG
Bước đầu tiên để xác định một CSP (tham số độ nhạy xâm thực) là phân tích các dữ liệu giảm công suất đối với các dải tần số rung nhạy cảm với xâm thực Để làm được điều này, các dữ liệu giảm công suất
đã được thu thập trước đây từ tuabin (Hình
1 thể hiện công suất tuabin như là một hàm của thời gian) được chia thành các khoảng một giây một Phép Biến đổi Fourier Nhanh được áp dụng cho mỗi khoảng, tạo ra 100 phổ tần số Phương sai của mỗi băng tần số trên toàn bộ 100 phổ có được bằng cách sử dụng Công thức 1:
Trong đó:
• M là tổng số các phổ,
• xm là biên độ tần số, và
• μx là giá trị trung bình của biên độ trên toàn phổ
Kết quả là một phổ phương sai duy nhất (xem Hình 2) cho thấy phương sai biên độ của các tần số từ 1 đến 100Hz trên toàn bộ trình tự giảm công suất Từ đó suy ra phổ được chuẩn hóa (Công thức 2 được chuẩn hóa bằng tổng số phổ trừ một), trong đó công suất ra cho thấy có một sai lệch tương đối về biên độ của các tần số riêng lẻ trên
cả quá trình giảm công suất Phân tích phổ phương sai cho thấy hai dải tần số đáng
CÔNG CỤ TIÊN ĐOÁN TỐC ĐỘ
XÂM THỰC BÁNH CÔNG TÁC TUABIN
Các tác giả giới thiệu một
nghiên cứu trường hợp về sử
dụng máy học để phát hiện
ra hiện tượng xâm thực trong
tuabin thủy điện Phương
pháp này sử dụng các đầu
dò tiệm cận có sẵn trên thị
trường và bộ phân loại máy
vector hỗ trợ.
Bố trí tủ đóng cắt trạm biến áp trung áp hưởng lợi từ việc theo dõi tình trạng liên tục, theo thời gian thực (Ảnh: st)
Thời gian (giây)
Công suất tuabin
Tần số (Hz)
Dải tần
số 1 Dải tần số 2
Hình 1 Công suất tuabin khi giảm công suất (Ảnh minh họa) Hình 2 Phổ tần số khi giảm công suất (Ảnh minh họa)
Trang 8KHCN Điện, số 1.2018
12
quan tâm: 0 đến 20Hz và 60 đến 75Hz Biên
độ chuẩn hóa của các tần số trên 100Hz về
cơ bản là bằng không
Để hiểu được dải tần số 1 và 2 liên quan
tới xâm thực như thế nào, trị số hiệu dụng
(RMS) của biên độ cho mỗi dải được tính
cho từng khoảng một giây của dữ liệu giảm
công suất bằng cách sử dụng Công thức 2:
Trong đó:
• x là biên độ của mỗi mẫu rung động
trong khoảng một giây, và
• N là tổng số mẫu rung động trong
từng khoảng thời gian
Hình 3 cho thấy các kết quả tính toán RMS
giảm công suất cho dải tần số 1 và 2 so với
công suất ra của tuabin Biên độ của dải tần
số 1 đạt giá trị đỉnh trên 80MW và khoảng 30MW, trong khi biên độ của dải tần số 2 đạt giá trị đỉnh là gần 60MW Sự khác biệt về biên
độ giữa hai dải này cho thấy chúng đang theo dõi các hiện tượng khác nhau trong tuabin trong quá trình giảm công suất Dải tần số 1 được tạo thành chủ yếu từ sự rung ở tốc độ vận hành của tuabin và các sóng hài của nó, trong khi đó dải tần số 2 bao gồm các tần số
đi qua cánh tuabin và đi qua van dẫn hướng
Dựa vào các phân tích được thực hiện bên ngoài phạm vi của bài báo này, dải tần
số 1 đang theo dõi rung động do xoáy trong ống hút gây ra trong khi dải tần số 2 đang theo dõi xâm thực ăn mòn trên cánh bánh công tác
Biên độ rung RMS (hiệu dụng) trong các dải tần số 1 và 2 là hai tham số độ nhạy đầu tiên được lựa chọn để phát hiện xâm thực cho nghiên cứu này
Lựa chọn thứ ba cho một CSP (tham số
độ nhạy xâm thực) là chỉ số độ nhọn (chỉ số Kurtosis) của rung động trong dải tần số 1
Chỉ số Kurtosis được tính toán bằng cách sử dụng giá trị trung bình và độ lệch tiêu chuẩn của các giá trị N trong mỗi phân đoạn một giây của dữ liệu giảm công suất
Công thức 3:
Bảng 1 cho thấy các tính năng hoàn chỉnh được chọn để thử nghiệm phát hiện xâm thực bằng cách sử dụng một SVM
ĐÀO TẠO BỘ PHÂN LOẠI
Thuật toán SVM được sử dụng để phát hiện xâm thực được đào tạo bằng cách sử dụng các tính năng từ Bảng 1 được tạo ra từ
dữ liệu giảm công suất của tuabin Dữ liệu giảm công suất có thể được thu thập tương đối nhanh chóng và không quá khó khăn, nên có thể đào tạo lại SVM thường xuyên
để ngăn chặn các thuật toán trở nên kém hiệu quả do các tham số được thảo luận trước đó đã thay đổi
Bất lợi của việc đào tạo SVM với dữ liệu giảm công suất là nhà phân tích phải biết hoặc ước tính được khi nào tuabin thủy điện đang bị xâm thực để dữ liệu có thể được ghi nhãn đúng cách
Đối với nghiên cứu trường hợp được mô
tả trong bài báo này, dữ liệu được ghi nhãn thông qua kết hợp các kiến thức thu được từ các phân tích xâm thực trước đây về tuabin thủy điện và phân tích chi phí được thể hiện trên các Hình 3 và 4 Dữ liệu tính năng được thu thập giữa khoảng từ 81MW đến 40MW được ghi nhãn là lớp 1 và phần còn lại của dữ liệu thu thập được ghi nhãn là lớp -1
Dựa trên dữ liệu giảm công suất và các phân tích trước đây được thực hiện trên tuabin thuỷ điện, các dữ liệu thu được có thể được ghi nhãn bổ sung để đào tạo SVM giúp nhận ra rung động cao do xoáy trong ống hút gây ra Một SVM nhận ra nhiều hơn hai lớp được gọi là SVM đa lớp
THỬ NGHIỆM PHÂN LOẠI
Khả năng của SVM đã được đào tạo để nhận ra các tình trạng xâm thực trong tuabin thủy điện được kiểm tra bằng cách sử dụng các dữ liệu đầu dò tiệm cận bổ sung thu thập được trong quá trình khảo sát xâm thực
Dữ liệu thử nghiệm thu được trong điều kiện vận hành ổn định tại 17 mức công suất, mỗi mức công suất có 32 điểm dữ liệu tính năng, nên tổng số có 544 điểm thử nghiệm
Bảng 2 cho thấy kết quả của việc kiểm tra phân loại cho mỗi tính năng
THẢO LUẬN
Như có thể thấy từ tính năng F_all_2, dải tần số 2 là CSP đơn tốt nhất để tiên đoán xâm thực Sử dụng nhiều tham số với việc kết hợp chính xác các cảm biến cuối cùng mang lại những kết quả tốt nhất, như có thể thấy với năm tính năng được xếp hạng hàng đầu Ưu điểm nữa để có cả các tham số này
là chúng có thể được sử dụng để phát hiện xoáy trong ống hút khi sử dụng SVM đa lớp
để phát hiện nhiều loại khuyết tật
Các tính năng có hiệu suất tổng thể tốt nhất là F_34_all, F_4_all, và F_24_all, với phân loại chính xác gần 95% Do bản chất
không quan trọng của việc phát hiện các sự kiện xâm thực đơn lẻ và sự đơn giản của mô hình SVM được sử dụng, nên đây được coi là điểm số chấp nhận được
Đánh giá ba cảm biến hàng đầu cũng cho thấy PP4 là cảm biến đơn lẻ tốt nhất để sử dụng, trong khi PP3 có tính năng cảm biến đơn lẻ kém nhất vì phân loại chính xác chỉ là 80% Một cách để phát huy lợi thế của việc có nhiều loại cảm biến là sử dụng hai bộ phân loại SVM riêng biệt, mỗi bộ tiên đoán với một cảm biến khác nhau Thiết lập cảm biến kép như vậy sẽ cho phép phát hiện bộ cảm biến bị lỗi và cung cấp dữ liệu để xác định những phủ định sai và những khẳng định sai
Mặc dù nghiên cứu tình huống này không giải quyết trực tiếp việc thu thập cường độ xâm thực, nhưng cấu trúc bên trong của SVM cũng bao gồm một phương
cách để định lượng khoảng cách từ mỗi điểm dữ liệu tính năng tới ranh giới phân loại bên trong (siêu phẳng SVM) Khoảng cách này được gọi là điểm SVM và có thể được sử dụng để đo cường độ xâm thực
KẾT LUẬN
Nghiên cứu tình huống này cho thấy cách một bộ phân loại SVM có thể được sử dụng
để xác định xâm thực trong một tuabin thủy điện – đây là bước đầu tiên để đánh giá tốc
độ xói mòn của xâm thực Kết hợp sử dụng thuật toán học máy, đầu dò tiệm cận, và dữ liệu giảm công suất sẽ làm cho việc thu thập
dữ liệu xâm thực lâu dài dễ dàng hơn và chính xác hơn, điều này sẽ cho phép ước lượng mức
độ xói mòn do xâm thực dễ dàng hơn
Biên dịch: Nguyễn Thị Dung
Theo “Hydroworld”, số 4/2017
BẢNG 1 CÁC ĐẶC ĐIỂM XÂM THỰC ĐƯỢC LỰA CHỌN ĐỂ THỬ
NGHIỆM CÁC SVM Tên đặc điểm Vị trí đặt cảm biến Tham số độ nhạy xâm thực
F_all All 4 RMS dải 1RMS dải 2
Kurtosis dải 1 F_all_12 All 4 RMS dải 1RMS dải 2 F_all_23 All 4 Kurtosis dải 1RMS dải 2 F_all_1 All 4 RMS dải 1 F_all_2 All 4 RMS dải 2 F_all_3 All 4 Kurtosis dải 1
F_12_all PP1, PP2 All 3 F_13_all PP1, PP3 All 3 F_14_all PP1, PP4 All 3 F_23_all PP2, PP3 All 3 F_24_all PP2, PP4 All 3 F_34_all PP3, PP4 All 3
BẢNG 2 ĐỘ CHÍNH XÁC XÂM THỰC SVM THEO ĐẶC ĐIỂM PHÁT HIỆN Tên đặc điểm Tham số độ nhạy xâm thực
F_34_all 94,8 F_4_all 94,7 F_24_all 94,7 F_all_12 93,9 F_14_all 93,9 F_12_all 92,6 F_all_2 92,5
F_all_23 91,4 F_1_all 90,6 F_2_all 90,6 F_13_all 85,7 F_23_all 83,6 F_3_all 80,0 F_all_3 64,7 F_all_1 55,7
Công suất (tính bằng MW)
Dải tần số 1
Dải tần số 2
Hình 3 Giá trị hiệu dụng (RMS) của Đầu dò tiệm cận 1 Biểu
đồ này thể hiện giá trị hiệu dụng (RMS) trong quá trình giảm
công suất của đầu dò tiệm cận 1 (Ảnh minh họa)
Công suất (tính bằng MW)
Dải tần số 1
Dải tần số 2
Chỉ số Kurtosis
Hình 4 Giá trị hiệu dụng (RMS) và chỉ số Kurtosis của đầu
dò 2 Biểu đồ này thể hiện giá trị hiệu dụng trong quá trình giảm
công suất của đầu dò tiệm cận 2 (Ảnh minh họa)
LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH
Trang 9Những nỗ lực để mọi công việc được
hiệu quả hơn từ giảm thời gian mất điện
đến việc quan tâm đến những hoạt động
của các linh kiện điện tử thông minh (IED)
bảo vệ nhiều chức năng thể hiện ngành
điện thế giới đang chuyển đổi theo hướng
lưới điện thông minh Việc thực hiện bảo vệ
trạm biến áp dựa trên Tiêu chuẩn IEC 61850
trên quy mô lớn và sự quan tâm ngày càng
tăng đối với các trạm biến áp số (dựa trên
các giá trị lấy mẫu giao tiếp với quá trình
trạm biến áp) tạo ra cơ hội phát triển và có
thể thực hiện các hệ thống bảo vệ, tự động
hóa và điều khiển được thử nghiệm từ xa
Thử nghiệm bảo trì các hệ thống bảo vệ
và kiểm tra nối dây cứng nhiều khi đòi hỏi
phải điều một đội ngũ tới một vị trí xa xôi
để thực hiện Bằng cách thay thế các giao
tiếp nối dây cứng bằng các giao tiếp truyền
thông dựa trên Tiêu chuẩn IEC 61850, các
công ty điện lực có thể truy cập từ xa tới
trạm biến áp để thao tác
Việc thay thế một phần hoặc toàn bộ
các giao tiếp nối dây cứng bằng các liên kết
truyền thông đòi hỏi phải phát triển và áp
dụng các phương pháp và dụng cụ có khả
năng duy trì cùng một mức độ an ninh trong
quá trình thử nghiệm, đồng thời khai thác
được những lợi ích mà IEC 61850 mang lại
Thử nghiệm bảo trì nói chung là thử
nghiệm được thực hiện trong một trạm biến
áp đã đóng điện nhằm chẩn đoán và xác định các vấn đề về thiết bị hoặc xác nhận hiệu quả của các hành động khác nhau được thực hiện
để thay đổi chế độ đặt, nâng cấp hoặc sửa chữa linh kiện bảo vệ hoặc một thành phần nào đó của hệ thống giải trừ sự cố
CÁC YÊU CẦU VỀ CÁCH LY TRONG QUÁ TRÌNH THỬ NGHIỆM
Những yêu cầu thử nghiệm chức năng các linh kiện và các chức năng phân tán cũng quy định các phương pháp thử nghiệm
đối với cả hai kiểu hệ thống Trình tự thử nghiệm các thành phần hệ thống:
1 Thử nghiệm chức năng các IED riêng
lẻ được sử dụng trong một sơ đồ bảo vệ;
2 Thử nghiệm chức năng các chức năng bảo vệ phân tán bên trong trạm biến áp
Các linh kiện bảo vệ được nối dây cứng truyền thống phải được cách ly về vật lý (Hình 1), bằng cách sử dụng một cầu dao chuyển mạch thử nghiệm cách ly hoàn toàn đối tượng thử nghiệm với môi trường trạm biến áp
Trong một trạm biến áp kỹ thuật số dựa trên IEC 61850, không thể cách ly về vật lý được Do vậy, cần phải thực hiện các đặc điểm liên quan tới thử nghiệm, được xác định trong tiêu chuẩn này
IEC 61850 (XUẤT BẢN LẦN 2) CÁC ĐẶC ĐIỂM LIÊN QUAN TỚI THỬ NGHIỆM
Các phần tử chức năng của một IED bảo
vệ, ví dụ như một phần tử quá dòng pha thời gian nghịch đảo, được thể hiện trong mô hình đối tượng IEC 61850 bằng các nút logic (LN) chứa trong các linh kiện logic Nút logic
hoặc linh kiện logic có thể được đưa vào chế
độ TEST (THỬ NGHIỆM) bằng cách sử dụng Chế độ đối tượng dữ liệu LN hoặc LLN0
Ở chế độ TEST, ứng dụng được thể hiện bởi các hoạt động LN Tất cả các dịch vụ truyền thông đều hoạt động tốt và nhận được các giá trị cập nhật Các đối tượng
dữ liệu sẽ được truyền bằng thử nghiệm chất lượng Các lệnh điều khiển với các thử nghiệm chất lượng sẽ chỉ được chấp nhận bởi các LN ở chế độ TEST hoặc chế độ TEST/
BLOCKED (CHẶN)
Chế độ TEST/BLOCKED áp dụng cho các phần tử chức năng có một đầu ra vật lý cho quá trình Ở chế độ này, không đầu ra nào
sẽ được phát ra cho quá trình, cho phép thử nghiệm, ví dụ như một phần tử chức năng tác động máy cắt (LN XCBR) mà không cần đóng điện trong trạm biến áp
Một lệnh tác động có thể được khởi tạo hoặc là bằng một tác động điều khiển hoặc
là bằng một tin nhắn GOOSE mà người thuê bao coi như một lệnh Nếu lệnh được khởi tạo bằng một cờ thử nghiệm đặt ở trạng thái FALSE (SAI), nó sẽ chỉ được thực hiện nếu như hàm (LN hoặc linh kiện logic) là ON
Nếu linh kiện được đặt ở chế độ TEST, nó sẽ không thực hiện lệnh này
Các lệnh điều khiển hoặc các tin nhắn GOOSE có thử nghiệm chất lượng đặt ở trạng thái TRUE (ĐÚNG) sẽ chỉ được chấp nhận bởi các LN ở chế độ TEST hoặc TEST-BLOCKED
Một đặc điểm quan trọng nữa đã được
bổ sung là đối xứng gương thông tin điều khiển, giúp hỗ trợ khả năng thử nghiệm và
đo lường tính năng của một thao tác điều khiển trong khi linh kiện được đấu nối với hệ thống ở chế độ TEST-BLOCKED
Một lệnh điều khiển được đặt vào một đối tượng dữ liệu có thể điều khiển Ngay khi nhận được lệnh, linh kiện sẽ kích hoạt thuộc tính dữ liệu opRcvd (Hình 2) Khi đó linh kiện
sẽ xử lý lệnh Nếu như lệnh được chấp nhận, thuộc tính dữ liệu opOk sẽ được kích hoạt với cùng thời điểm của đầu ra đi dây Thuộc
tính dữ liệu tOpOk sẽ được ghi nhãn thời gian của đầu ra đi dây và opOk
Các thuộc tính dữ liệu này được tạo ra độc lập, cho dù đầu ra đi dây có được tạo
ra hay không Đầu dây đi ra sẽ không được tạo ra nếu như chức năng là ở chế độ TEST- BLOCKED
THỬ NGHIỆM TỪ XA
Thử nghiệm bảo trì trong các trường hợp ví dụ như tác động sai rơ le yêu cầu thử nghiệm IED trước khi đưa vào hoạt động trở lại Trong các trường hợp điển hình, cần phải điều đội thử nghiệm tới trạm biến
áp để tiến hành các thử nghiệm, một quá trình rất mất thời gian và tốn kém
Điều một đội thử nghiệm, đặc biệt là tới những nơi xa xôi hẻo lánh trong điều kiện thời tiết khó khăn, không chỉ gây mất thời gian, không những gây mất điện kéo dài
mà còn có thể là mối nguy hiểm về an toàn đối với đội thử nghiệm Do vậy một số công
ty điện lực đang tích cực thực hiện ý tưởng trạm biến áp số và đang cân nhắc một cách nghiêm túc việc thử nghiệm từ xa các công trình lắp đặt dựa trên tiêu chuẩn IEC 61850 (xuất bản lần 2)
Các hệ thống bảo vệ được lắp đặt trong môi trường trạm biến áp số cho phép tiến hành thử nghiệm từ xa, tuy nhiên, yêu cầu
sử dụng các giá trị lấy mẫu cũng như các tin nhắn GOOSE đối với thử nghiệm từ đầu tới cuối Để thử nghiệm chỉ một phần sơ đồ chịu ảnh hưởng bởi các sửa đổi này, có thể tiến hành thử nghiệm từ xa bằng cách sử dụng những đặc điểm từ IEC 61850 (xuất
THỬ NGHIỆM TRONG TRẠM BIẾN ÁP SỐ
Bảo vệ khoảng cách
Mođun đầu
ra của rơ le Ghi dạng sóng
Mođun đầu vào analog Bus
dữ liệu
V, I, VO,
IO, V2, I2 Mođun bảo vệ khoảng cách
Mođun đầu vào quang Sơ đồ bảo vệ khoảng cách
Hình 1 Cách ly về
vật lý để thử nghiệm
opRcvd opOK tOpOK
Hình 2 Đối xứng gương của thông tin điều khiển
(Ảnh minh họa)
Trang 10KHCN Điện, số 1.2018
16
Máy tính
thử nghiệm Khóa Ethernet Khóa Ethernet
Linh kiện thử nghiệm dựa trên IEC 61850 IED dựa trên IEC 61850
Hình 3 Cấu hình thử nghiệm từ xa (Ảnh minh họa)
bản lần 2) Điều này tạo điều kiện thử nghiệm
một phân nhóm các chức năng và các phần tử
của chúng trong khi duy trì phần còn lại của hệ
thống tiếp tục vận hành
Các chức năng có thể thử nghiệm từ xa phụ
thuộc vào thiết kế của hệ thống truyền thông
trạm biến áp và mức độ tích hợp của các thiết
bị thử nghiệm
Hệ thống thử nghiệm này phải được thiết kế
trước như một phần của hệ thống bảo vệ, tự động
hóa và điều khiển và được lắp đặt vĩnh cửu trong
trạm biến áp Ngoài ra, máy tính thử nghiệm và
các linh kiện thử nghiệm phải được tăng cường
bảo vệ trong trạm biến áp để chịu được môi
trường trạm biến áp Bởi vì thử nghiệm được tiến
hành từ xa thông qua một giao tiếp truyền thông
diện rộng, nên điều quan trọng là giao tiếp phải
đáp ứng các yêu cầu về an toàn mạng
Các chuyên gia thử nghiệm sử dụng các công
cụ phần mềm truy cập từ xa để điều khiển từ xa
các máy tính thử nghiệm (Hình 3) Phần mềm
máy tính bàn từ xa, được gọi chính xác hơn là
phần mềm truy cập từ xa hoặc phần mềm điều
khiển từ xa, cho phép người dùng điều khiển từ
xa một máy tính từ một máy tính khác bằng cách
tiếp quản chuột và bàn phím và sử dụng máy tính
đang được kết nối như thể là một máy tính nội bộ
Ngoài ra, các biện pháp an ninh mạng phải
được áp dụng tại chỗ để đảm bảo truyền thông
an ninh giữa máy tính văn phòng từ xa và máy
tính thử nghiệm đặt trong trạm biến áp Việc
7
Có nhiều công cụ sẵn có để hỗ trợ các công ty hiểu rõ hơn về việc năng lượng của họ đang được
sử dụng như thế nào, và điều đó sẽ giúp ích cho mục tiêu quản lý năng lượng hiệu quả
Dưới đây là một số công cụ phần mềm, với những tính năng nổi bật nhất của chúng, có thể cung cấp giải pháp cho những vấn đề khó khăn mà nhà quản lý năng lượng các nhà máy điện và cơ sở công nghiệp khác phải đối mặt
tập trung vào việc kết nối công ty điện lực và khách hàng để họ có thể phát triển một môi trường
CÔNG CỤ PHẦN MỀM DÀNH CHO NHÀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG
hợp tác, là nơi họ có thể dễ dàng chia sẻ dữ liệu và hiểu biết của mình Agentis tạo ra khả năng cộng tác giữa công ty điện lực, đối tác kinh doanh của họ, những người quản lý tài khoản và đội ngũ kỹ thuật Mức độ hợp tác này giữa các công ty cho phép mở ra khả năng truy cập những thông tin quan trọng, dịch vụ khách hàng tốt hơn và đáp ứng tốt hơn giữa đối tác
Agentis cũng có tính năng giúp nhà quản lý năng lượng theo dõi đầu tư và chi phí vốn, từ đó giúp xác định cơ hội để cắt giảm ngân sách
2BỘ PHẦN MỀM PROACTIVITY SUITE CỦA
DAKOTA SOFTWARE (MỸ) là một nền tảng phần mềm chuẩn đo dữ liệu để thu thập, phân tích
và báo cáo các số liệu liên quan đến cắt giảm chất thải và hiệu suất; phát thải khí nhà kính; và các dữ liệu về môi trường, sức khoẻ và an toàn Những người quản lý năng lượng có thể khai thác thông tin do bộ phần mềm này cung cấp để đánh giá mức
độ thành công trong việc cắt giảm phát thải, quản
lý chất thải và chương trình năng lượng tái tạo, đồng thời đẩy mạnh mục tiêu sản xuất bền vững Phần mềm này (Hình 1) cũng bao gồm báo cáo toàn diện có thể sử dụng để thể hiện cam kết của một tổ chức đối với các mục tiêu trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp (CSR) và tuân thủ các quy định
NƯỚC ĐỐI VỚI NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ HIỆU SUẤT (DSIRE) bao gồm các quy định và ưu đãi thuế cho các nỗ lực, thiết bị và phương pháp hay nhất về hiệu quả năng lượng Cơ sở dữ liệu này liệt kê hàng nghìn khoản ưu đãi có thể nhận được tại Mỹ ở cả cấp bang và liên bang
Bộ phần mềm ProActivity Suite
1 Quy hoạch
2 Thực hiện
3 Xác nhận
4 Cải thiện
5 Duy trì
THEO DÕI
Hình 1 Từ quy hoạch, tới thực hiện, tới duy trì Bộ phần
mềm ProActivity Suite của Dakota Software cho phép người quản lý năng lượng đánh giá mức độ thành công của các quy trình như cắt giảm phát thải, quản lý chất thải, và các chương trình năng lượng tái tạo, và giúp đạt được mục tiêu sản xuất bền vững hơn nữa (Ảnh: st)
phân công đúng đắn các quyền truy cập khác nhau là cần thiết để đảm bảo chỉ những người có đủ kiến thức
về các công cụ và quy trình thử nghiệm mới được phép chạy các thử nghiệm từ xa
Cần có một số thay đổi về tổ chức để đưa việc thử nghiệm các loại chức năng khác nhau – bảo vệ, điều khiển, đo lường, đổi mã, v.v – dưới một thẩm quyền duy nhất Tất cả các nhóm liên quan phải làm việc với nhau khi thiết kế một trạm biến áp số để xác định các
kế hoạch thử nghiệm bao gồm tất cả các chức năng đã nêu trước đây để hỗ trợ các khả năng về thử nghiệm tại chỗ cũng như thử nghiệm từ xa, khi cần thiết
Cho dù có một số thách thức và đầu tư vào các thiết
bị thử nghiệm lắp đặt vĩnh cửu trong trạm biến áp là khá tốn kém, nhưng những lợi ích từ việc cải thiện hiệu quả thử nghiệm là quá lớn, không thể bỏ qua Những lợi ích này bao gồm:
• Không mất thời gian đi lại
• An toàn hơn cho nhóm thử nghiệm do không cần phải đi tới các vùng xa xôi hẻo lánh hoặc trong những điều kiện thời tiết nguy hiểm
• Không mất thời gian bố trí hoặc thời gian bố trí chỉ
ở mức tối thiểu
• Độc lập với các điều kiện thời tiết
• Tính sẵn có của hệ thống PAC (bảo vệ, tự động hóa
và điều khiển) được cải thiện
• Giảm bớt thời gian mất điện hoặc không mất điện
IEC 61850 (xuất bản lần 2) đã đưa vào nhiều đặc điểm mới tăng cường hơn nữa sức mạnh của tiêu chuẩn này Các đặc điểm này được thiết kế để hỗ trợ không chỉ cấu hình tự động hóa và thực hiện các quá trình thử nghiệm, mà còn thử nghiệm từ xa đối với một
số trường hợp thử nghiệm cụ thế
Khả năng tương tác giữa các công cụ kỹ thuật (kể
cả các công cụ thử nghiệm) có nhiều khả năng sẽ được cải thiện – đây là một yêu cầu hết sức cấp bách Các đặc điểm mới hỗ trợ thử nghiệm chức năng và thử nghiệm
hệ thống cần tạo điều kiện dễ dàng cho các kỹ thuật cách ly bắt buộc với các công trình lắp đặt dựa trên IEC
61850, trong quá trình bàn giao, bảo trì cũng như đối với thử nghiệm thường xuyên
Mặc dù có một số thách thức, nhưng những lợi ích của việc nâng cao hiệu quả thử nghiệm là quá lớn, không thể bỏ qua được
Biên dịch: Chu Hải Yến
Theo “Electric Light&Power”, số 8/2017
LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH
Máy tính từ xa
GOOSE
và SV