Hệ thống quản lý tình trạng hoạt động của máy biến áp ngâm dầu
Thời gian đăng tải:10 tháng 11 năm 2025, 09:30:26
Hệ thống tích hợp các mô-đun giám sát trực tuyến đa chiều với nền tảng chẩn đoán tổng hợp do trong nước phát triển, đảm bảo an toàn và khả năng kiểm soát, từ đó xây dựng hệ thống quản lý khép kín theo mô hình “giám sát toàn bộ thông số – truyền tải toàn bộ đường truyền – chẩn đoán thông minh”, nhằm đảm bảo toàn diện cho hoạt động an toàn và ổn định của máy biến áp.
Để đối phó với các điểm rủi ro trong quá trình vận hành lõi máy biến áp, hệ thống đã triển khai tám loại thiết bị giám sát chính xác, nhằm phát hiện sớm các nguy cơ sự cố và xác định chính xác nguồn gốc của chúng:
- Giám sát phóng điện cục bộ: Lắp đặt ba loại cảm biến phát xạ cục bộ là cảm biến siêu âm, cảm biến tần số vô tuyến và cảm biến tần số cao để thu nhận tín hiệu phát xạ cục bộ bên trong máy biến áp, làm cơ sở đánh giá chính xác các khuyết tật cách điện, từ đó cảnh báo sớm nguy cơ hỏng hóc hệ thống cách điện;
- Giám sát trạng thái rung động: Thu thập dữ liệu rung động trong quá trình vận hành thiết bị theo thời gian thực thông qua cảm biến rung động, từ đó xác định chính xác các sự cố cơ khí như lỏng lẻo cấu trúc bên trong;
- Giám sát khí trong dầu: Phân tích thành phần và sự biến đổi nồng độ khí hòa tan trong dầu biến áp, từ đó nhanh chóng xác định xem thiết bị có tồn tại các sự cố tiềm ẩn như quá nhiệt hay phóng điện hay không;
- Giám sát tình trạng ống bọc: Theo dõi theo thời gian thực sự thay đổi về tính cách điện của ống cách điện, nhằm tránh rủi ro vận hành tổng thể do sự suy giảm tính cách điện của ống gây ra;
- Giám sát dòng tải: Dựa trên cảm biến dòng tải, theo dõi tình trạng tải của thiết bị theo thời gian thực và xác định chính xác liệu có xảy ra tình trạng quá tải hay không;
- Giám sát nhiệt độ bề mặt dầu: Theo dõi nhiệt độ bề mặt dầu theo thời gian thực thông qua cảm biến nhiệt độ, kịp thời phát hiện các tín hiệu bất thường về nhiệt độ và cảnh báo sớm các sự cố tiềm ẩn bên trong;
- Giám sát dòng điện qua lõi sắt / bộ kẹp: Theo dõi dữ liệu dòng điện của lõi sắt và các bộ phận kẹp theo thời gian thực, nhằm phát hiện kịp thời các vấn đề tiềm ẩn như tình trạng tiếp đất kém của lõi sắt;
- Theo dõi nhiệt độ chính xác: Sử dụng công nghệ đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quang hoặc hồng ngoại để đo nhiệt độ cuộn dây với độ chính xác cao và theo thời gian thực, từ đó nhanh chóng xác định các vùng quá nhiệt cục bộ.
Nền tảng này được xây dựng dựa trên hệ điều hành Ningsi và kiến trúc phần cứng X86 của Zhaoxin, tạo nên một hệ thống SCADA hoàn toàn do Trung Quốc sản xuất, độc lập và có thể kiểm soát được về mặt an ninh, hỗ trợ tích hợp trên các nền tảng Windows, Linux và các hệ thống an ninh nội địa, đồng thời bao quát toàn bộ quy trình từ thu thập dữ liệu đến ứng dụng từ xa:
- Thu thập dữ liệu cơ sở: Thông qua các mô-đun IED trên các thiết bị như máy biến áp, tủ điện, v.v., hệ thống thu thập đồng bộ các thông số giám sát đa dạng như khí trong dầu, phóng điện cục bộ, v.v., nhằm đảm bảo tính toàn diện và chính xác của dữ liệu thu thập;
- Chuyển giao và truyền tải dữ liệu: Sau khi dữ liệu thu thập được tập trung vào hệ thống giám sát trực tuyến toàn mạng, việc chẩn đoán từ xa và vận hành bảo trì di động được thực hiện thông qua cổng mạng cách ly và mạng không dây; đồng thời, việc trao đổi dữ liệu với các hệ thống bên ngoài được thực hiện an toàn thông qua kênh truyền tải được mã hóa, đảm bảo an toàn cho quá trình truyền dữ liệu;
- Năng lực chẩn đoán cốt lõi: Nền tảng này được trang bị công nghệ tính toán biên, hỗ trợ phân tích chẩn đoán tích hợp đa thiết bị và đa thông số, đồng thời sở hữu các tính năng cao cấp như phân tích phổ, đánh giá tình trạng hoạt động và dự đoán tuổi thọ. Trong đó, phân tích phổ phóng điện cục bộ (PDA) sử dụng các phổ đa chiều như PRPD, Ø-Q-N để nhận diện chính xác các đặc điểm phóng điện; hệ thống giám sát tình trạng nghiêm trọng của máy biến áp (DICS) theo dõi các thông số quan trọng theo thời gian thực, hiển thị trực quan tình trạng sức khỏe của thiết bị thông qua giao diện trực quan đa dạng, từ đó thực hiện cảnh báo theo cấp độ và phản ứng nhanh chóng.
3. Các tình huống ứng dụng cốt lõi của hệ thống quản lý tình trạng kỹ thuật của máy biến áp ngâm dầu
- Đối tượng áp dụng: Máy biến áp cao áp và siêu cao áp từ 220 kV trở lên, là thiết bị cốt lõi trong hệ thống truyền tải điện.
- Giá trị cốt lõi: Theo dõi thời gian thực các chỉ số quan trọng như phóng điện cục bộ, khí trong dầu, nhiệt độ cuộn dây, v.v., nhằm ngăn ngừa sự cố đột ngột gây ra mất điện cục bộ, từ đó đảm bảo tính ổn định của hệ thống cấp điện lưới chính.
- Đối tượng áp dụng: Máy biến áp trong mạng phân phối điện 110 kV trở xuống, máy biến áp phục vụ các nguồn điện phân tán như điện gió và điện mặt trời.
- Giá trị cốt lõi: Giải quyết vấn đề thiết bị mạng phân phối điện phân tán và khó khăn trong vận hành bảo trì, thông qua giám sát từ xa để xác định nhanh chóng vị trí sự cố, đồng thời hỗ trợ việc kết nối linh hoạt các nguồn điện phân tán vào lưới điện.
- Đối tượng áp dụng: Máy biến áp chuyên dụng dành cho các khách hàng công nghiệp có yêu cầu rất cao về tính liên tục của nguồn điện, như nhà máy điện, ngành hóa chất, luyện kim, trung tâm dữ liệu, v.v.
- Giá trị cốt lõi: Theo dõi các rủi ro như quá tải, lão hóa cách điện, lỏng lẻo cấu trúc, v.v., nhằm tránh tình trạng dây chuyền sản xuất phải ngừng hoạt động do sự cố biến áp trong quá trình sản xuất, từ đó giảm thiểu thiệt hại kinh tế.
- Đối tượng áp dụng: Các máy biến áp ở các khu vực có khí hậu lạnh giá, các khu vực ven biển có độ ẩm và hàm lượng muối cao, cũng như các khu vực bị ô nhiễm nghiêm trọng.
- Giá trị cốt lõi: Giám sát mức dầu một cách có mục tiêu (ngăn ngừa ngưng tụ trong điều kiện nhiệt độ thấp), cách điện ống bọc (bụi bẩn / ăn mòn do sương muối), nối đất lõi sắt (nguy cơ tiềm ẩn trong môi trường độ ẩm cao), đáp ứng nhu cầu vận hành trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
- Đối tượng áp dụng: Các máy biến áp cũ đã vận hành trên 15 năm, có tính năng cách điện suy giảm nhưng chưa đạt đến tiêu chuẩn phải thay thế.
- Giá trị cốt lõi: Thông qua việc theo dõi và đánh giá chính xác tình trạng hoạt động, thay thế cho việc bảo trì định kỳ, thực hiện “bảo trì dựa trên tình trạng”, từ đó kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí thay thế.
- Đối tượng áp dụng: Trạm biến áp thông minh mới xây dựng và máy biến áp đi kèm cho nhà máy điện số hóa.
- Giá trị cốt lõi: Tích hợp liền mạch với hệ thống SCADA toàn trạm và nền tảng bản sao kỹ thuật số, xây dựng hồ sơ tình trạng kỹ thuật trong suốt vòng đời, hỗ trợ vận hành và bảo trì thông minh cho trạm biến áp.
