Nghiên cứu và Thực hành của Hệ thống Giám sát Thông minh cho Cầu dao Máy phát điện

Cầu chì máy phát điện là thành phần quan trọng trong hệ thống điện, và độ tin cậy của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động ổn định của toàn bộ hệ thống điện. Qua nghiên cứu và ứng dụng thực tế của các hệ thống giám sát thông minh, tình trạng hoạt động theo thời gian thực của cầu chì có thể được theo dõi, giúp phát hiện sớm các lỗi tiềm ẩn và rủi ro, do đó tăng cường độ tin cậy tổng thể của hệ thống điện. 

Bảo trì cầu chì truyền thống chủ yếu dựa trên việc kiểm tra định kỳ và phán đoán dựa trên kinh nghiệm, điều này không chỉ tốn thời gian và công sức mà còn có thể bỏ sót các vấn đề tiềm ẩn do phạm vi kiểm tra không đầy đủ. Các hệ thống giám sát thông minh cung cấp khả năng theo dõi theo thời gian thực, phân tích dữ liệu và cảnh báo sớm về lỗi, giảm thiểu bảo trì và sửa chữa không cần thiết, do đó giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M). 

Chúng cũng cho phép đánh giá chính xác hơn tình trạng sức khỏe của thiết bị, cho phép lập lịch bảo trì hợp lý để tránh cả việc sử dụng quá mức và bảo dưỡng quá mức, kéo dài hiệu quả tuổi thọ của thiết bị. Sự phát triển và ứng dụng của các hệ thống giám sát thông minh đã thúc đẩy công nghệ giám sát cho thiết bị điện, bao gồm hình ảnh nhiệt hồng ngoại và phân tích dữ liệu lớn. Những tiến bộ công nghệ này không chỉ cải thiện hiệu quả giám sát của cầu chì máy phát điện mà còn đặt nền móng kỹ thuật cho quản lý thông minh của các thiết bị khác trong hệ thống điện.

1.Phương pháp và Thực hành
1.1 Cấu trúc của Hệ thống Giám sát Thông minh
Hệ thống giám sát thông minh主要包括发电机断路器的智能监测系统的技术细节和实施方法。以下是翻译内容：

Cầu chì máy phát điện là thành phần quan trọng trong hệ thống điện, và độ tin cậy của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động ổn định của toàn bộ hệ thống điện. Qua nghiên cứu và ứng dụng thực tế của các hệ thống giám sát thông minh, tình trạng hoạt động theo thời gian thực của cầu chì có thể được theo dõi, giúp phát hiện sớm các lỗi tiềm ẩn và rủi ro, do đó tăng cường độ tin cậy tổng thể của hệ thống điện. 

Bảo trì cầu chì truyền thống chủ yếu dựa trên việc kiểm tra định kỳ và phán đoán dựa trên kinh nghiệm, điều này không chỉ tốn thời gian và công sức mà còn có thể bỏ sót các vấn đề tiềm ẩn do phạm vi kiểm tra không đầy đủ. Các hệ thống giám sát thông minh cung cấp khả năng theo dõi theo thời gian thực, phân tích dữ liệu và cảnh báo sớm về lỗi, giảm thiểu bảo trì và sửa chữa không cần thiết, do đó giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M). 

Chúng cũng cho phép đánh giá chính xác hơn tình trạng sức khỏe của thiết bị, cho phép lập lịch bảo trì hợp lý để tránh cả việc sử dụng quá mức và bảo dưỡng quá mức, kéo dài hiệu quả tuổi thọ của thiết bị. Sự phát triển và ứng dụng của các hệ thống giám sát thông minh đã thúc đẩy công nghệ giám sát cho thiết bị điện, bao gồm hình ảnh nhiệt hồng ngoại và phân tích dữ liệu lớn. Những tiến bộ công nghệ này không chỉ cải thiện hiệu quả giám sát của cầu chì máy phát điện mà còn đặt nền móng kỹ thuật cho quản lý thông minh của các thiết bị khác trong hệ thống điện.

1.Phương pháp và Thực hành
1.1 Cấu trúc của Hệ thống Giám sát Thông minh
Hệ thống giám sát thông minh chủ yếu bao gồm các cảm biến, thiết bị giám sát trực tuyến thông minh (IED) và hệ thống giám sát phía sau. Các cảm biến dịch chuyển cơ học, cảm biến đặc trưng cơ học dòng điện nhỏ, cảm biến video nhiệt và cảm biến khí SF6 được lắp trực tiếp lên thiết bị chính. Các cảm biến này thu thập các thông số hoạt động theo thời gian thực của cầu chì máy phát điện và truyền tín hiệu qua cáp đến thiết bị giám sát trực tuyến thông minh. Tủ giám sát tại chỗ chứa IED và bộ chuyển mạch mạng, thu thập tín hiệu từ các cảm biến, xử lý và sau đó truyền dữ liệu qua cáp quang đến hệ thống giám sát phía sau để lưu trữ và đánh giá.

1.2 Hệ thống Giám sát Đặc trưng Cơ học Cầu Chì
Hệ thống giám sát đặc trưng cơ học bao gồm các cảm biến dịch chuyển, cảm biến dòng điện nhỏ, thiết bị giám sát trực tuyến thông minh và hệ thống phía sau. Bằng cách theo dõi sự dịch chuyển hoạt động của cầu chì, các giá trị dòng điện trong mạch điều khiển đóng/mở và dòng điện trong mạch mô-tơ tích năng lượng, các thông số cơ học chính của cầu chì được thu được. Các đường cong đặc trưng cơ học được vẽ và so sánh với các đường cong tiêu chuẩn và lịch sử để đánh giá tình trạng hoạt động của cầu chì.

Hệ thống giám sát cho phép các chức năng sau:

• Vẽ các dạng sóng của dòng điện cuộn đóng/mở, dòng điện mô-tơ tích năng lượng và đường cong dịch chuyển cơ cấu;

• Thu được dữ liệu như thời gian đóng/mở, tốc độ, khoảng cách dịch chuyển, dòng điện cuộn đỉnh, thông số cuộn đặc trưng, dòng điện mô-tơ tích năng lượng đỉnh và thời gian tích năng lượng;

• So sánh các đường cong dịch chuyển đo được với các đường cong tiêu chuẩn để phân tích;

• Tra cứu dữ liệu lịch sử và tạo báo cáo;

• Giám sát lỗi hệ thống và gián đoạn truyền thông, kích hoạt báo động tự động.

Dự án này lắp đặt ba cảm biến dịch chuyển—mỗi cảm biến ở dưới cùng của trục dẫn động đóng/mở của mỗi pha trên cầu chì đầu ra máy phát. Các cảm biến chuyển đổi dịch chuyển góc (do thanh liên kết dẫn động cánh tay đòn) thành tín hiệu TTL kỹ thuật số và truyền chúng đến thiết bị giám sát trực tuyến thông minh. Với các cảm biến dịch chuyển độc lập cho từng pha, hệ thống có thể xác định chính xác pha hỏng và phát hiện các vấn đề như đai ốc khóa lỏng trên thanh liên kết hoặc cánh tay đòn lỏng/làm mất liên kết gây ra hoạt động đóng/mở không hoàn chỉnh.

Các cảm biến dòng điện nhỏ được lắp đặt trong tủ điều khiển cục bộ của cầu chì và bao gồm bốn kênh đo. Dựa trên nguyên tắc hiệu ứng Hall, chúng chuyển đổi các tín hiệu dòng điện đo được thành tín hiệu tương tự dòng điện nhỏ và truyền chúng đến thiết bị giám sát trực tuyến thông minh.

1.3 Hệ thống Giám sát Điều kiện Khí SF6
Hệ thống giám sát điều kiện khí SF6 bao gồm cảm biến khí SF6, thiết bị giám sát trực tuyến thông minh và hệ thống giám sát phía sau. Trong dự án này, thiết bị giám sát thông minh được chia sẻ với hệ thống giám sát đặc trưng cơ học. Hệ thống này cung cấp cho người vận hành dữ liệu theo thời gian thực về mật độ, áp suất và nhiệt độ của khí SF6 bên trong ngăn khí, cho phép theo dõi và đánh giá xu hướng lịch sử lâu dài.

Cảm biến khí SF6 có thiết kế tích hợp đo đồng thời mật độ, áp suất và nhiệt độ. Nó được gắn tại cổng nạp khí của cầu chì và kết nối với thiết bị giám sát thông minh qua giao diện truyền thông RS485.

Hệ thống giám sát cung cấp các khả năng sau:

• Theo dõi liên tục điều kiện khí SF6 trong ngăn cầu chì máy phát điện bằng giao thức truyền thông IEC61850;

• Tạo các đường cong xu hướng dựa trên thuật toán dữ liệu mô phỏng cho phân tích dự đoán;

• Kích hoạt báo động và cung cấp các hành động đề xuất.

Các phương pháp bảo dưỡng truyền thống phụ thuộc nhiều vào việc kiểm tra theo lịch trình và phán đoán kinh nghiệm—tốn thời gian, lao động密集的翻译要求已经理解。以下是按照您的要求，将提供的内容准确无误地翻译成越南语的结果：

Các phương pháp bảo dưỡng truyền thống phụ thuộc nặng nề vào việc kiểm tra theo lịch trình và phán đoán dựa trên kinh nghiệm—mất nhiều thời gian, tốn công sức và dễ bỏ sót các dấu hiệu hỏng hóc sớm. Ngược lại, hệ thống giám sát khí SF6 cung cấp dữ liệu liên tục, thực tế, cho phép bảo dưỡng dự đoán và can thiệp kịp thời để ngăn chặn sự cố lớn. Với sự phát triển của IoT và công nghệ dữ liệu lớn, các hệ thống giám sát tình trạng như vậy có thể được tích hợp vào mạng lưới giám sát sức khỏe thiết bị rộng lớn hơn, cải thiện độ chính xác dữ liệu, độ sâu phân tích và thúc đẩy đổi mới trong các giải pháp mới.

1.4 Hệ thống Giám sát Hình ảnh Nhiệt Hồng Ngoại
Hệ thống giám sát hình ảnh nhiệt hồng ngoại bao gồm cảm biến video hình ảnh nhiệt hồng ngoại, bộ chuyển mạch mạng và hệ thống phía sau. Nó giám sát nhiệt độ của các dây dẫn bên trong máy cắt mạch điện bằng cách kết hợp hình ảnh nhiệt hồng ngoại với video ánh sáng nhìn thấy. Cách tiếp cận kép này tăng cường độ chính xác đo lường và cho phép giám sát khoảng cách tiếp xúc ở máy cắt đầu ra của máy phát điện.

Trong dự án này, cảm biến video hình ảnh nhiệt hồng ngoại được gắn bên ngoài vỏ máy cắt, với góc nhìn bao phủ khoảng cách tiếp xúc và một phần dây dẫn. Tín hiệu hình ảnh được truyền qua cáp đuôi cảm biến đến thiết bị giám sát trực tuyến thông minh.

Hệ thống cung cấp các chức năng sau:

• Hiển thị nhiệt độ dây dẫn thực tế sử dụng dải màu và làm nổi bật các khu vực có nhiệt độ tối đa/tối thiểu cùng với giá trị số;

• Vẽ và lưu trữ đường cong thời gian-nhiệt độ;

• Phân tích xu hướng dựa trên dữ liệu lịch sử để đánh giá trạng thái hoạt động và đưa ra cảnh báo bất thường.

Hình ảnh nhiệt hồng ngoại là công cụ giám sát không tiếp xúc cho phép kỹ thuật viên giám sát từ xa tình trạng nhiệt của thiết bị mà không cần ngắt hoạt động, do đó giảm rủi ro vận hành. Nó có thể nhận diện tức thì quá nhiệt, suy giảm cách điện hoặc mất cân đối tải—các dấu hiệu hỏng hóc phổ biến sớm—cho phép hành động phòng ngừa để tránh mất điện quy mô lớn và sửa chữa tốn kém. Kết hợp hình ảnh nhiệt và video ánh sáng nhìn thấy cho phép đánh giá toàn diện thiết bị, phân tích chi tiết và quyết định bảo dưỡng chính xác. Ngoài ra, hệ thống ghi lại dữ liệu lịch sử để phân tích xu hướng dài hạn và đánh giá hiệu suất, hỗ trợ bảo dưỡng dự đoán và dự báo nhu cầu bảo dưỡng tương lai.

2.Kết luận

Hệ thống giám sát thông minh đã phát triển không chỉ xây dựng mô hình cảnh báo hỏng hóc sớm chính xác mà còn tối ưu hóa chiến lược bảo dưỡng thiết bị. Những thành tựu này giúp giảm tỷ lệ hỏng hóc và chi phí bảo dưỡng của máy cắt mạch điện máy phát, đồng thời kéo dài đáng kể tuổi thọ của chúng. Sự đổi mới của dự án nằm ở việc thực hiện phân tích dữ liệu đa chiều và giám sát tự động hóa cao đối với máy cắt mạch điện máy phát. Nó giới thiệu phân tích dữ liệu lớn vào giám sát máy cắt mạch điện máy phát và tận dụng lưu trữ và phân tích dữ liệu dựa trên đám mây để nâng cao khả năng truy cập và hiệu quả phân tích dữ liệu. Những đổi mới này không chỉ cải thiện hiệu quả vận hành tổng thể và an toàn của hệ thống điện mà còn mang lại ý tưởng và hướng đi mới cho sự tiến bộ và phát triển công nghệ trong ngành điện.