Hiện nay có rất nhiều hãng cung cấp hệ thống giám sát PD, với mỗi nhà cung cấp sẽ có ưu nhược điểm khác nhau. Vậy, người mua và sử dụng hệ thống giám sát PD cần quan tâm những gì, đâu là những lưu ý khi lựa chọn hệ thống giám sát PD? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp thông tin chi tiết giúp bạn giải đáp thắc mắc cho vấn đề trên.
Các chỉ số cần lưu ý khi lựa chọn hệ thống giám sát PD?
Lưu ý khi lựa chọn hệ thống giám sát PD (Partial Discharge), người mua cần quan tâm đến một số chỉ số và yếu tố quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống sẽ hoạt động hiệu quả và đáp ứng được mục tiêu vận hành. Các chỉ số quan trọng bạn cần xem xét gồm có:
+ Công nghệ lọc nhiễu và thu thập dữ liệu xung PD của thiết bị:
Khi tiến hành thu thập dữ liệu PD thì bất kỳ hệ thống giám sát nào cũng đều thu được nhiễu lẫn vào dữ liệu thu được. Do đó, nếu muốn có được một dữ liệu sạch (không lẫn nhiều nhiễu) thì cần phải có các công nghệ cao thực hiện việc đó. Qua đó, sẽ giúp việc tách nhiễu trở nên dễ dàng hơn, để những người không cần phải có độ am hiểu chuyên sâu về máy phát cũng thuận tiện phân tích dựa trên dữ liệu thu được sau khi lọc nhiễu.
+ Tần số trích mẫu của thiết bị (độ phân giải):
Tùy thuộc vào công nghệ từng hãng mà hãng đó sẽ thiết kế thiết bị giám sát của họ có tần số trích mẫu khác nhau. Đối với thiết bị giám sát sử dụng công nghệ đo và phân tích PD tại dải tần số thấp thì sẽ sử dụng thiết bị đo có độ phân giải thấp, đối với thiết bị sử dụng công nghệ đo và phân tích PD tại giải tần số cao thì cũng cần phải có độ phân giải cao hơn.
+ Công cụ phân tích kết quả:
Sau khi đã tách nhiễu ra khỏi PD, các hệ thống giám sát phóng điện cục bộ đều sử dụng các công cụ như các dạng đồ thị, các biểu đồ xu hướng, đồ thị 3D… của dữ liệu PD thu được để phục vụ cho việc phân tích nhằm tìm ra vấn đề bên trong cách điện của các máy điện quay.
Trong những vấn đề trên, lưu ý khi lựa chọn hệ thống giám sát PD quan trọng nhất và khác biệt nhất đối với từng thiết bị và hãng đó chính là công nghệ lọc nhiễu và thu thập dữ liệu xung PD của thiết bị.
Lưu ý lựa chọn hệ thống giám sát PD theo công nghệ các hãng?
Các hãng cung cấp hệ thống giám sát PD
Trên thế giới hiện có nhiều hãng cung cấp sản phẩm giám sát PD online nhưng có 3 hãng sau là có nhiều sản phẩm được lắp đặt phổ biến nhất là:
+ Iris power (Qualitrol).
+ Omicron.
+ Sparks Instruments.
Ngoài 3 hãng nổi tiếng trên chúng tôi có đưa ra các bảng thống kê các hãng, các sản phẩm và phương pháp lấy dữ liệu họ sử dụng tại bảng sau đây:
Ghi chú:
NCT: Neutral HFCT Coupling – Biến dòng cao tần tại trung tính.
NCC: Neutral Capacitor Coupling – Cảm biến dạng tụ tại trung tính.
HVCT: HV Terminal HFCT Coupling – Biến dòng cao tần tại đầu cực.
HVCC: HV Terminal Capacitor Coupling – Cảm biến dạng tụ tại phía đầu cực.
Ưu nhược điểm của các hãng cung cấp hệ thống giám sát PD
Sau đây chúng ta sẽ đi vào phân tích các công nghệ và ưu nhược điểm từng hãng và sản phẩm của họ.
Hãng Iris power (Qualitrol)
Hãng Iris power sử dụng các công nghệ lọc nhiễu và thu thập PD (theo tiêu chuẩn IEEE std 1434-2000):
Công nghệ lọc nhiễu theo phương pháp thời gian đến (Time of arrival): chia thành hai công nghệ nhỏ phục vụ cho từng loại máy khác nhau: Phương pháp này sử dụng cảm biến loại tụ 80pF.
+ Phương pháp Differential:
Vị trí lắp tụ trên 1 pha (hai nhánh song song) của stator dùng phương pháp “ Differential”
Phương pháp “Differential” được thực hiện bằng lắp hai cảm biến dạng tụ 80pF gần phía đầu cực của mỗi cuộn dây song song của một pha. Phương pháp này áp dụng cho những máy phát thủy điện lớn có 2 nhánh song song một pha trở lên.
Sơ đồ hệ thống của phương pháp phương pháp “ Differential”
Ưu điểm: Với công nghệ trên, lọc nhiễu lọc và phân biệt được nhiễu tới từ hệ thống và biết được PD xuất phát từ nhánh nào của một pha.
Nhược điểm: Phức tạp trong lắp đặt vì cần phải lắp đặt thỏa mãn điều kiện B2+L2=B1+L1. Phải can thiệp vào lớp cách điện của thanh cái để đấu nối phần cao áp với cảm biến.
+ Phương pháp Directional:
Vị trí lắp tụ trên 1 pha của stator dùng phương pháp “ Directional”
Phương pháp “Directional” được thực hiện bằng lắp hai cảm biến dạng tụ 80pF phía đầu cực và ống dẫn dòng (busduct) của một pha. Phương pháp này có thể áp dụng cho các máy phát nhiệt điện, máy phát thủy điện.
Sơ đồ hệ thống của phương pháp phương pháp “ Directional”
Ưu điểm: Dễ dàng lắp đặt và phân biệt được PD tới từ hệ thống (nhiễu) hay từ máy (là PD cần phân tích).
Nhược điểm: Cần phải thỏa mãn điều kiện khoảng cách từ C1 tới C2 là tối thiểu 2m khi lắp đặt.
+ Phương pháp Stator Slot Coupler (SSC)
Phương pháp SCC và cảm biến
Phương pháp “SSC” là phương pháp sử dụng đặt một cảm biến dưới nêm chèn trong rãnh stator thường được lắp tại những thanh dẫn gần đầu cực máy phát nhất. Xung có biên độ lớn hơn 20ns có thể coi là nhiễu. Phương pháp này áp dụng được cho máy phát nhiệt điện.
Ưu điểm: Có thể phân biệt được xung từ cuối cuộn dây tới rãnh hay từ hướng ngược lại. Hạn chế nhiều nhiễu bên trong máy phát do đặt ngay cạnh chính thanh dẫn cao áp, cần quan tâm.
Nhược điểm: Cần phải được lắp đặt cùng thời điểm khi tổ hợp sản xuất máy phát.
Ví dụ về bộ thu thập dữ liệu PD định kỳ hãng Iris (cho 12 cảm biến loại tụ đầu vào)
Hãng Omicron
Sử dụng cảm biến loại tụ 10nF: lọc nhiễu thông qua kết hợp các phương pháp đo khác và sử dụng kinh nghiệm đánh giá của chuyên gia để lọc nhiễu.
Phương pháp lấy lấy dữ liệu PD hãng Omicron dùng cảm biến loại tụ
Ưu điểm: Sử dụng ít nhất số lượng cảm biến (3 cảm biến) để thu thập dữ liệu.
Nhược điểm: Cần phải sử dụng chuyên gia có kiến thức chuyên sâu để lọc nhiễu ra khỏi PD trong dữ liệu xung thu được. Không phân biệt PD tại nhánh nào của 1 pha nếu mỗi pha có phân nhánh.
Một thiết bị giám sát PD hãng Omicron (loại online tạm thời 4 kênh)
Hãng Sparks Instruments
Sử dụng cảm biến 1000pF, trong đó 3 cảm biến được lắp tại phía đầu cực và một cảm biến lắp tại phía trung tính. Công nghệ lọc nhiễu được sử dụng là phương pháp “Gating”.
Phương pháp lấy lấy dữ liệu PD hãng Sparks dùng cảm biến loại tụ
Ưu điểm: Thiết bị đơn giản.
Nhược điểm: Phương pháp lọc nhiễu này có thể lọc nhiễu và lọc cả xung PD, do đó cần phải có chuyên gia trình độ đẳng cấp thế giới để đưa ra được báo cáo phân tích chính xác. Phương pháp lọc nhiễu “Gating” không cho kết quả chính xác cao. Không phân biệt PD tại nhánh nào của 1 pha nếu mỗi pha có phân nhánh.
Thiết bị giám sát PD hãng Sparks loại online giám sát định kỳ (4 kênh)
Trên thực tế, có rất nhiều hãng và nhiều giải pháp có thể sử dụng để theo dõi và giám sát PD trong nhà máy điện. Tuy nhiên, để lựa chọn và sử dụng giải pháp phù hợp cần phải có các chỉ số đánh giá và khảo sát hiện trạng thực tế của nhà máy. Để có được lựa chọn tối ưu nhất với từng máy, quý khách hàng có thể liên hệ với Công ty Cổ phần Công nghệ và Giải pháp S5T Việt Nam để tư vấn và hỗ trợ chuyên môn sâu hơn.
