Với sự tăng trưởng liên tục của nhu cầu điện và sự phức tạp ngày càng tăng của hệ thống điện, môi trường hoạt động và tải mà thiết bị trạm biến áp phải đối mặt đang trở nên ngày càng phức tạp. Điều này đã dẫn đến yêu cầu cao hơn cho công tác bảo trì. Mục tiêu chính của công tác bảo trì là đảm bảo rằng thiết bị hoạt động trong tình trạng tốt thông qua việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa, đồng thời ngăn ngừa và loại bỏ các lỗi tiềm ẩn có thể ảnh hưởng đến cung cấp điện. Hiện nay, công tác bảo trì trạm biến áp chủ yếu bao gồm ba khía cạnh: kiểm tra định kỳ, bảo dưỡng dự phòng và bảo dưỡng khắc phục.
Kiểm tra định kỳ bao gồm các cuộc tuần tra và phát hiện định kỳ để kịp thời xác định bất kỳ tình trạng bất thường nào của thiết bị. Sau đó, các biện pháp phù hợp được thực hiện để giải quyết những vấn đề này và ngăn chặn sự xảy ra của các lỗi. Mặt khác, bảo dưỡng dự phòng nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ của thiết bị và tăng cường độ tin cậy hoạt động bằng cách tiến hành các cuộc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ. Bảo dưỡng khắc phục được thực hiện khi thiết bị gặp sự cố. Nó bao gồm việc chẩn đoán nhanh chóng lỗi, sửa chữa, khôi phục hoạt động bình thường của thiết bị và đảm bảo an toàn và ổn định của hệ thống điện.
Rất quan trọng khi đề xuất một loạt các chiến lược tối ưu hóa để đáp ứng các vấn đề hiện tại trong công tác bảo trì trạm biến áp. Bằng cách xây dựng các kế hoạch bảo trì khoa học, giới thiệu các phương tiện kỹ thuật tiên tiến, tăng cường đào tạo nhân viên và cải thiện mức độ thông tin hóa, hiệu quả và chất lượng của công tác bảo trì có thể được nâng cao đáng kể, đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị trạm biến áp và đảm bảo vận hành ổn định của hệ thống điện. Bài viết này sẽ khám phá chi tiết các chiến lược tối ưu hóa này, phân tích các phương pháp và hiệu quả triển khai, nhằm cung cấp các tham khảo và hướng dẫn quý giá cho công tác bảo trì trạm biến áp.
Công tác bảo trì trạm biến áp chủ yếu bao gồm việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị để đảm bảo hoạt động bình thường của chúng.
Các cuộc kiểm tra tuần tra định kỳ được tiến hành trên thiết bị trạm biến áp để phát hiện và loại bỏ các lỗi tiềm ẩn. Các cuộc kiểm tra này thường bao gồm việc kiểm tra trực quan, kiểm tra âm thanh và kiểm tra nhiệt đồ để đảm bảo rằng thiết bị đang hoạt động trong điều kiện làm việc bình thường. Thông qua các cuộc kiểm tra định kỳ, các tình trạng bất thường của thiết bị có thể được phát hiện kịp thời, và các biện pháp tương ứng có thể được thực hiện để xử lý chúng, ngăn chặn các vấn đề tiềm ẩn ngay từ đầu.
Qua các cuộc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ, các vấn đề tiềm ẩn của thiết bị có thể được xác định và xử lý trước để ngăn chặn sự xảy ra của lỗi. Bảo dưỡng dự phòng bao gồm các nhiệm vụ như vệ sinh, bôi trơn, siết chặt và điều chỉnh. Các hoạt động bảo dưỡng này được thiết kế để kéo dài tuổi thọ của thiết bị, giảm tỷ lệ hỏng hóc và cải thiện độ tin cậy hoạt động của thiết bị. Ví dụ, thay dầu biến áp định kỳ, kiểm tra hoạt động cơ khí của cầu chì và hiệu chuẩn thiết bị bảo vệ.
Khi thiết bị gặp sự cố, các lỗi được loại bỏ và sửa chữa kịp thời để khôi phục hoạt động bình thường của thiết bị. Bảo dưỡng khắc phục bao gồm việc chẩn đoán lỗi, xác định vị trí lỗi, thay thế hoặc sửa chữa các bộ phận hỏng, cũng như kiểm tra và khôi phục thiết bị sau khi lỗi xảy ra. Trong quá trình bảo dưỡng khắc phục, cần phải xác định nguyên nhân gây lỗi một cách nhanh chóng và chính xác và thực hiện các biện pháp hiệu quả để xử lý, nhằm khôi phục hoạt động bình thường của thiết bị trong thời gian ngắn nhất và đảm bảo an toàn và ổn định của hệ thống điện.
Các quy trình công việc chính của công tác bảo trì trạm biến áp được tóm tắt như Hình 1. Qua các nhiệm vụ bảo trì này, hoạt động bình thường của thiết bị trạm biến áp có thể được đảm bảo hiệu quả, và độ tin cậy và an toàn của hệ thống điện có thể được cải thiện. Công tác bảo trì trạm biến áp không chỉ đơn thuần là việc bảo dưỡng thiết bị; nó là một yếu tố bảo vệ quan trọng cho hoạt động an toàn của toàn bộ hệ thống điện. Do đó, xây dựng một kế hoạch bảo trì hợp lý, áp dụng các công nghệ và phương tiện bảo trì tiên tiến, và tăng cường đào tạo nhân viên bảo trì là những chìa khóa để cải thiện chất lượng và hiệu quả của công tác bảo trì trạm biến áp.

Trong thực tế, có một số vấn đề trong công tác bảo trì trạm biến áp ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng của công tác bảo trì [6-8].
Các kế hoạch bảo trì của một số trạm biến áp thiếu tính khoa học và hợp lý. Thường thì họ không xem xét đầy đủ tình trạng hoạt động thực tế và lịch sử lỗi của thiết bị. Những kế hoạch bảo trì không hợp lý này có thể dẫn đến việc lên lịch bảo trì không đúng, lãng phí nguồn lực bảo trì, và một số thiết bị không được bảo trì kịp thời, do đó ảnh hưởng đến hiệu quả và hiệu suất tổng thể của công tác bảo trì.
Công tác bảo trì của một số trạm biến áp vẫn phụ thuộc vào các thao tác thủ công truyền thống và các công cụ phát hiện đơn giản, thiếu các công nghệ phát hiện và chẩn đoán tiên tiến. Ví dụ, nhiều trạm biến áp chưa áp dụng rộng rãi các công nghệ tiên tiến như hình ảnh nhiệt hồng ngoại, phát hiện siêu âm và phát hiện phóng điện cục bộ. Điều này dẫn đến việc một số lỗi tiềm ẩn không thể được phát hiện và xử lý kịp thời, ảnh hưởng đến chất lượng và độ tin cậy của công tác bảo trì.
Các trình độ kỹ thuật và phẩm chất chuyên môn của nhân viên bảo trì rất khác nhau. Một số nhân viên thiếu đào tạo chuyên môn hệ thống và kinh nghiệm thực tế. Tình hình này không chỉ ảnh hưởng đến sự tiến triển suôn sẻ của công tác bảo trì mà còn có thể dẫn đến các lỗi thao tác hoặc xử lý không đúng trong quá trình bảo trì, do đó tăng rủi ro hỏng hóc thiết bị.
Một số trạm biến áp thiếu các hệ thống quản lý thông tin hiện đại, và các phương pháp quản lý dữ liệu và thông tin bảo trì vẫn còn tương đối lạc hậu. Mức độ thông tin hóa thấp dẫn đến việc quản lý thông tin bảo trì hỗn loạn, khiến việc ghi chép, theo dõi và phân tích lịch sử hoạt động và bảo trì của thiết bị trở nên khó khăn. Tình hình này không chỉ ảnh hưởng đến tính minh bạch và khả năng truy vết của công tác bảo trì mà còn cản trở việc phân tích mô hình hỏng hóc của thiết bị và việc xây dựng các chiến lược bảo dưỡng dự phòng.
Để giải quyết các vấn đề được mô tả ở trên, dưới đây là một số đề xuất về việc tối ưu hóa chiến lược bảo trì trạm biến áp:
Một kế hoạch bảo trì là nền tảng để đảm bảo công tác bảo trì diễn ra một cách có tổ chức. Để xây dựng một kế hoạch bảo trì khoa học, cần phải xem xét đầy đủ tình trạng hoạt động, lịch sử lỗi và môi trường sử dụng của thiết bị. Đầu tiên, cần tiến hành đánh giá toàn diện và giám sát tình trạng của thiết bị trạm biến áp, và sử dụng công nghệ phân tích dữ liệu lớn để phân tích dữ liệu hoạt động lịch sử của thiết bị để dự đoán xu hướng lỗi của thiết bị. Thứ hai, khi xây dựng kế hoạch bảo trì, cần xem xét tổng hợp tầm quan trọng của thiết bị, tải hoạt động và các yếu tố mùa vụ, và sắp xếp thời gian bảo trì một cách hợp lý để tránh bảo trì quy mô lớn trong giai đoạn nhu cầu điện cao điểm. Cuối cùng, kế hoạch bảo trì cần linh hoạt và được điều chỉnh động theo tình trạng hoạt động thực tế của thiết bị để đảm bảo tính kịp thời và hiệu quả của công tác bảo trì.
Các công nghệ phát hiện hiện đại, như công nghệ hình ảnh nhiệt hồng ngoại, có thể phát hiện kịp thời phân bố nhiệt trên bề mặt thiết bị và xác định các phần nóng quá mức. Công nghệ phát hiện phóng điện cục bộ có thể đưa ra cảnh báo sớm khi có phóng điện cục bộ xảy ra trong vật liệu cách điện của thiết bị, ngăn chặn sự hỏng hóc cách điện. Công nghệ phát hiện siêu âm có thể xác định các lỗi cơ khí bên trong thiết bị bằng cách bắt tín hiệu âm thanh trong quá trình hoạt động. Ngoài ra, có thể áp dụng hệ thống giám sát trực tuyến để theo dõi trực tiếp các thiết bị trạm biến áp quan trọng, kịp thời thu thập dữ liệu tình trạng hoạt động của thiết bị, nhanh chóng phát hiện và xử lý các bất thường của thiết bị, và giảm thời gian ngừng hoạt động do lỗi.
Chất lượng chuyên môn và trình độ kỹ thuật của nhân viên bảo trì là bảo đảm cho chất lượng công tác bảo trì. Cần tiến hành đào tạo kỹ thuật định kỳ cho nhân viên bảo trì, bao gồm việc áp dụng các công nghệ bảo trì mới nhất, các phương pháp chẩn đoán lỗi thiết bị, kỹ năng xử lý khẩn cấp và quy trình vận hành an toàn. Mô hình đào tạo có thể kết hợp giữa học lý thuyết và thực hành để nâng cao hiệu quả đào tạo. Ngoài ra, nhân viên bảo trì nên được khuyến khích tham gia các hoạt động trao đổi kỹ thuật và chia sẻ kinh nghiệm trong ngành để cập nhật các xu hướng kỹ thuật mới nhất và kinh nghiệm tiên tiến, từ đó nâng cao trình độ kỹ thuật của mình. Đào tạo nhân viên bảo trì cũng nên bao gồm đào tạo kỹ năng quản lý để nâng cao khả năng quản lý trong việc xây dựng và triển khai kế hoạch bảo trì.
Thông tin hóa là một phương tiện quan trọng để đạt được quản lý khoa học công tác bảo trì. Cần xây dựng một hệ thống quản lý thông tin bảo trì hiện đại để thực hiện quản lý số hóa thông tin bảo trì. Qua hệ thống quản lý thông tin, dữ liệu như tình trạng hoạt động, hồ sơ bảo trì và lịch sử lỗi của thiết bị có thể được quản lý tập trung, giúp thuận tiện cho việc truy vấn và phân tích dữ liệu. Ngoài ra, hệ thống quản lý thông tin cũng có thể tự động tạo kế hoạch bảo trì và lập lịch thông minh, nâng cao tính khoa học và hiệu quả của công tác bảo trì.
Bằng cách lập hồ sơ sức khỏe thiết bị và cập nhật kịp thời dữ liệu vận hành và bảo trì của thiết bị, tình trạng hoạt động của thiết bị có thể được theo dõi và đánh giá theo thời gian thực, cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho quyết định bảo trì. Hệ thống quản lý thông tin cũng có thể kết hợp với công nghệ Internet of Things (IoT) để thực hiện giám sát từ xa và chẩn đoán thông minh, nâng cao hiệu quả và chất lượng công tác bảo trì.
Phòng ban quản lý cần xây dựng các quy định bảo trì chi tiết và quy trình vận hành, làm rõ trách nhiệm và tiêu chuẩn của các nhiệm vụ bảo trì. Trong quá trình bảo trì, cần thực hiện nghiêm túc theo các quy định và quy trình vận hành để đảm bảo rằng mọi khâu bảo trì đều diễn ra một cách có tổ chức. Cơ chế giám sát cần chạy xuyên suốt quá trình công tác bảo trì. Qua giám sát trực tiếp, kiểm tra và đánh giá hiệu suất, đảm bảo rằng công tác bảo trì được thực hiện theo kế hoạch. Mọi vấn đề được phát hiện cần được khắc phục kịp thời để tránh sự tích tụ vấn đề dẫn đến hậu quả nghiêm trọng.
Các vấn đề an toàn phải được nhấn mạnh trong công tác bảo trì. Cần xây dựng một hệ thống quản lý an toàn hoàn chỉnh, và thực hiện đào tạo và diễn tập an toàn định kỳ để đảm bảo rằng nhân viên bảo trì có ý thức an toàn tốt và kỹ năng vận hành. Cần trang bị thiết bị bảo vệ an toàn cần thiết tại hiện trường bảo trì, và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình vận hành an toàn để ngăn ngừa tai nạn. Đối với thiết bị và khâu có rủi ro cao, cần theo dõi và quản lý đặc biệt, và thực hiện các biện pháp bảo vệ an toàn hiệu quả để đảm bảo công tác bảo trì diễn ra an toàn.
Cần tăng cường hợp tác với nhà sản xuất thiết bị trong công tác bảo trì để tận dụng tối đa sự hỗ trợ kỹ thuật và dịch vụ của họ. Nhà sản xuất thiết bị thường có kiến thức sâu sắc về hiệu suất và mô hình lỗi của thiết bị và có thể cung cấp hướng dẫn kỹ thuật và đào tạo cho công tác bảo trì. Việc duy trì mối quan hệ hợp tác tốt với nhà sản xuất cũng giúp tiếp cận kịp thời thông tin về nâng cấp công nghệ thiết bị và các công nghệ bảo trì mới nhất, nâng cao trình độ kỹ thuật và hiệu quả của công tác bảo trì.
Tóm lại, việc tối ưu hóa chiến lược bảo trì trạm biến áp đòi hỏi nỗ lực từ nhiều phía, như được thể hiện trong Hình 2, để cải thiện toàn diện hiệu quả và chất lượng công tác bảo trì trạm biến áp và đảm bảo vận hành ổn định của hệ thống điện.

Trong tương lai, cần tiếp tục đẩy mạnh nghiên cứu và áp dụng thực tế trong công tác bảo trì trạm biến áp. Bằng cách thúc đẩy sự đổi mới và phát triển của các công nghệ và phương pháp quản lý bảo trì, mục tiêu là đạt được hiện đại hóa và thông minh hóa công tác bảo trì trạm biến áp. Điều này không chỉ nâng cao độ tin cậy và hiệu quả của thiết bị trạm biến áp mà còn đóng góp đáng kể vào việc vận hành ổn định và bền vững của toàn bộ hệ thống điện.