Giám sát khí hòa tan trong dầu (DGA) Đây là công nghệ cốt lõi trong việc cảnh báo sớm các sự cố bên trong máy biến áp; các hướng tiếp cận công nghệ chủ đạo bao gồm phương pháp sắc ký, phương pháp điện hóa và công nghệ quang âm. Phương pháp sắc ký thực hiện việc đo nồng độ bằng cách tách chính xác các khí trong dầu; phương pháp điện hóa sử dụng cảm biến chuyên dụng để đo trực tiếp hàm lượng khí; còn công nghệ quang âm thì không cần khí mang và vật tư tiêu hao, có thể thực hiệnPhát hiện đồng thời nhiều loại khí với tốc độ cao, đồng thời đảm bảo độ ổn định lâu dài cao hơn. Thông qua việc phân tích thành phần và sự biến đổi nồng độ của các khí đặc trưng như hydro, metan, acetylen, có thể xác định chính xác các loại sự cố như quá nhiệt bên trong hay phóng điện cục bộ; một số hệ thống còn kết hợp thuật toán AI để dự đoán tuổi thọ còn lại của thiết bị, từ đó cung cấp cơ sở dữ liệu hỗ trợ cho việc chuyển đổi mô hình vận hành và bảo trì từ “bảo trì định kỳ” sang “bảo trì theo nhu cầu”. Công nghệ này áp dụng cho tất cả các loại máy biến áp ở mọi cấp điện áp, đặc biệt là đối với các thiết bị quan trọng như máy biến áp chính tại các trạm biến áp trọng điểm, đây là “yếu tố thiết yếu” để đảm bảo an toàn.

Giám sát phóng điện cục bộ Tập trung vào việc thu nhận tín hiệu phóng điện phát sinh từ các khuyết tật cách điện bên trong máy biến áp, công nghệ này chủ yếu dựa vào phương pháp siêu âm và phương pháp tần số cực cao (UHF). Phương pháp siêu âm xác định vị trí điểm phóng điện bằng cách thu nhận tín hiệu dao động cơ học do phóng điện tạo ra, kết hợp với sự chênh lệch thời gian truyền tín hiệu; trong khi đó, phương pháp tần số cực cao thu nhận tín hiệu điện từ trong quá trình phóng điện; do nhiễu tại hiện trường thường tập trung ở dải tần số thấp, nênKhả năng chống nhiễu đặc biệt nổi bật. Nhờ kết hợp phương pháp phát hiện bằng âm thanh và điện, độ chính xác định vị có thể được kiểm soát trong phạm vi dưới 10 cm, đồng thời hệ thống còn tự động tìm kiếm tần số phát hiện có tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) tối ưu, từ đó tránh được ảnh hưởng của nhiễu tín hiệu. Công nghệ này có ý nghĩa quan trọng đối với các máy biến áp cao áp 220 kV trở lên, đặc biệt là trong việc đánh giá tình trạng cách điện của các thiết bị mới đưa vào vận hành, giúp phát hiện kịp thời các vấn đề suy giảm cách điện tiềm ẩn.

Giám sát nhiệt độ cuộn dây Chủ yếu thông quaCảm biến sợi quang huỳnh quangSo với cảm biến hồng ngoại, cảm biến sợi quang huỳnh quang hiện là lựa chọn chủ chốt cho việc giám sát với độ chính xác cao. Cảm biến sợi quang huỳnh quang dựa trên đặc tính nhiệt độ của vật liệu huỳnh quang, tính toán nhiệt độ thông qua việc đo thời gian suy giảm huỳnh quang, có thể được cấy trực tiếp vào cuộn dây để giám sát nhiệt độ tại các điểm nóng, với độ chính xác lên tới ±1℃; đồng thời, sợi quang bản thân không dẫn điện, không chứa thành phần kim loại, có thểLàm việc an toàn trong môi trường có từ trường mạnh và điện áp cao, đồng thời hỗ trợ đo đồng bộ đa kênh để thu thập thông tin về phân bố nhiệt độ cuộn dây. Công nghệ cảm biến hồng ngoại thì tính toán gián tiếp nhiệt độ cuộn dây thông qua việc theo dõi nhiệt độ bề mặt thùng dầu, không cần quy trình lắp đặt phức tạp và rất dễ vận hành. Cả hai công nghệ này đều có giá trị ứng dụng đáng kể trong các biến áp hoạt động ở tải nặng và các tình huống cần kiểm soát tải chính xác, giúp đảm bảo thiết bị luôn hoạt động trong phạm vi an toàn nhờ dữ liệu nhiệt độ thời gian thực.

Giám sát tình trạng dầu Công nghệ này phản ánh trực tiếp tính chất cách điện và mức độ suy giảm của dầu biến áp; phần lõi của hệ thống thực hiện việc đo lường các thông số quan trọng thông qua cảm biến tổn hao điện môi và cảm biến độ ẩm. Cảm biến tổn hao điện môi đo lường chính xác giá trị tổn hao điện môi của dầu, trong khi cảm biến độ ẩm phát hiện hàm lượng nước vi lượng trong dầu; một số hệ thống còn có thể tích hợp nhiều mô-đun để thu thập đồng thời nhiều thông số chất lượng dầu chỉ trong một lần lấy mẫu. Đồng thời, có thể kết hợp thuật toán học máy để xây dựng mô hình đánh giá sự cố, từ đó nâng cao độ chính xác của chẩn đoán. Toàn bộ quá trình giám sát không yêu cầu bảo trì phức tạp và có thể theo dõi xu hướng thay đổi chất lượng dầu theo thời gian thực. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với các máy biến áp hoạt động trong môi trường ngoài trời ẩm ướt, nơi chất lượng dầu dễ bị suy giảm, giúp cảnh báo sớm rủi ro sự cố cách điện do vấn đề chất lượng dầu gây ra.

Khi lựa chọn, có thể ưu tiên sắp xếp theo mức độ ưu tiên của nhu cầu: Nếu ngân sách hạn hẹp, hãy ưu tiên kết hợpGiám sát DGA + Giám sát phóng điện cục bộ, sự kết hợp giữa hai phương pháp này có thể đáp ứng nhu cầu cảnh báo sớm đối với phần lớn các sự cố bên trong. Đối với việc cải tạo máy biến áp cũ, có thể lựa chọn các phương án không cần ngắt điện như đo nhiệt độ hồng ngoại, phương pháp điện hóa DGA; đối với máy biến áp mới đưa vào vận hành, nên tích hợp đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quang và giám sát phóng điện cục bộ UHF để đạt được khả năng nhận biết trạng thái toàn diện hơn. Cuối cùng, cần xem xét tổng thể dựa trên cấp điện áp của máy biến áp, môi trường vận hành và đặc tính tải để đảm bảo hệ thống giám sát phù hợp chính xác với nhu cầu thực tế.