Phương pháp giám sát trực tuyến của hệ thống kiểm tra tích hợp máy biến áp thông qua việc thu thập thông số đa chiều trong thời gian thực và phân tích thông minh để nhận ra trạng thái thiết bị toàn diện và cảnh báo lỗi, phương pháp giám sát cốt lõi và các điểm kỹ thuật như sau:
I. Thông số giám sát cốt lõi và công nghệ cảm biến
Giám sát thông số điện
Giám sát điện áp/hiện tại: thông qua cảm biến hiện tại, cảm biến điện áp để thu thập các thông số đầu vào và đầu ra trong thời gian thực, kết hợp với phân tích năng lượng để tính toán công suất hoạt động/phản ứng, để đánh giá trạng thái tải của máy biến áp.
Giám sát tần số: Phát hiện biến động tần số của lưới điện và ngăn ngừa mất mát thiết bị do tần số bất thường.
Kiểm tra tỷ lệ biến áp: Xác minh tính nhất quán của tỷ lệ biến áp thực tế với giá trị thiết kế, đảm bảo khả năng chuyển đổi điện áp là bình thường.
Giám sát hệ thống dầu
Phân tích khí hòa tan trong dầu (DGA): Sử dụng sắc ký khí hoặc công nghệ quang phổ hồng ngoại, phân tích nồng độ khí như H₂, CH₄, C₂ H₂ trong thời gian thực, xác định các loại lỗi như quá nóng, xả, v.v. Ví dụ, quá mức acetylene (C₂H₂) có thể chỉ ra phóng điện hồ quang.
Giám sát nhiệt độ dầu: Theo dõi nhiệt độ dầu trong thời gian thực thông qua cảm biến đo nhiệt độ sợi huỳnh quang, kết hợp với dữ liệu nhiệt độ dầu trên cùng để thiết lập mô hình khả năng tải động, ngăn chặn sự mất kiểm soát nhiệt.
Phân tích chất lượng dầu: phát hiện độ ẩm, giá trị axit, các hạt kim loại và các thông số khác trong dầu để đánh giá mức độ suy giảm của sản phẩm dầu. Ví dụ, độ ẩm vượt quá 100 ppm sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa cách nhiệt.
Giám sát tình trạng cơ khí
Phân tích rung: Sử dụng cảm biến rung MEMS để thu thập tín hiệu rung lõi, cuộn dây cơ học (10-1000Hz), kết hợp với chữ ký âm thanh để xác định các khuyết tật như lỏng lẻo, biến dạng.
Giám sát tiếng ồn: thu thập sóng siêu âm 20-200kHz thông qua hệ thống giám sát trực tuyến dòng âm thanh, kết hợp với thuật toán AI để phân biệt các loại xả (ví dụ: xả corona, xả lơ lửng), khả năng chống nhiễu mạnh.
Giám sát hiệu suất cách nhiệt
Giám sát xả cục bộ:
Phương pháp dòng điện tần số cao (HFCT): Cài đặt cảm biến tần số cao trên dây nối đất, bắt tín hiệu xả 300kHz-30MHz để xác định các khuyết tật bên trong.
Phương pháp siêu âm: Sử dụng cảm biến siêu âm hấp phụ từ tính để hấp phụ vào tường ngoài của bể, nhận được siêu âm do xả (tần số chính 30-180kHz), thích hợp cho máy biến áp ngâm dầu.
Phương pháp tần số cao đặc biệt (UHF): Phát hiện sóng điện từ 300MHz-3GHz, độ nhạy cao, phù hợp với máy biến áp GIS.
Giám sát yếu tố mất phương tiện truyền thông (tan δ): Giám sát trực tuyến giá trị tan δ của vỏ bọc và thay đổi điện dung, tìm thấy độ ẩm hoặc khuyết tật lớp.
Giám sát dòng điện mặt đất lõi: Theo dõi biên độ dòng điện mặt đất và đặc điểm hài hòa trong thời gian thực thông qua cảm biến dòng điện xuyên tâm có độ chính xác cao, chẩn đoán suy giảm cách điện lõi hoặc nguy cơ bão hòa từ.
Thông số sản phẩm Thông tin sản phẩm Bình Luận(
Phân tích hội tụ đa thông số
Tích hợp hơn 20 tham số như sắc ký dầu, vị trí cục bộ, nhiệt độ, v.v., được tải lên trang chủ thông qua giao thức IEC61850, áp dụng thuật toán rừng ngẫu nhiên, LSTM để xây dựng mô hình dự đoán. Ví dụ, một máy biến áp 500kV thông qua sắc ký dầu và phân tích dung hợp dữ liệu cục bộ, cảnh báo trước 72 giờ về sự cố ngắn mạch giữa các vòng.
Edge Computing và Localization
Thiết bị đầu cuối giám sát tích hợp mô-đun phân tích cạnh để đạt được phân loại lỗi cục bộ và giảm độ trễ truyền dữ liệu. Ví dụ, hệ thống giám sát trực tuyến tích hợp FG-BYQ hoạt động ổn định và đáng tin cậy thông qua các thử nghiệm nghiêm ngặt trong phòng thí nghiệm.
Công nghệ Digital Twin và Simulation
Kết hợp mô hình 3D để thực hiện mô phỏng trạng thái, mô phỏng trạng thái hoạt động của máy biến áp trong các điều kiện làm việc khác nhau và tối ưu hóa chiến lược bảo trì.
III. Kịch bản ứng dụng điển hình và lợi thế
Hệ thống điện
Theo dõi tình trạng hoạt động của máy biến áp cao áp đặc biệt trong thời gian thực, cải thiện độ tin cậy cung cấp điện. Ví dụ, một trạm biến áp 500kV của lưới điện quốc gia đã đạt được độ chính xác cảnh báo sự cố trên 95% thông qua hệ thống giám sát trực tuyến tích hợp.
Doanh nghiệp công nghiệp và khai thác mỏ
Giám sát máy biến áp điện công nghiệp, cải thiện an toàn thiết bị và hiệu quả hoạt động. Ví dụ, một doanh nghiệp thép thông qua giám sát rung động và tiếng ồn, phát hiện trước các khuyết tật lỏng lẻo của cuộn dây, tránh mất thời gian ngừng hoạt động không theo kế hoạch.
Lĩnh vực năng lượng mới
Phát triển các chương trình giám sát khí đặc biệt, chẳng hạn như công nghệ giám sát pin nhiên liệu hydro, cho các máy biến áp trạm năng lượng mới, phù hợp với nhu cầu môi trường phức tạp.
IV. Xu hướng phát triển công nghệ
Tăng khả năng chống nhiễu của cảm biến
Nghiên cứu và phát triển các công nghệ cảm biến mới (như đo nhiệt độ sợi huỳnh quang, cảm biến rung MEMS), cải thiện độ chính xác nhận dạng tín hiệu.
Phát triển mô hình phân tích ghép nối đa trường vật lý
Kết hợp các thông số đa chiều như điện, cơ khí và nhiệt để thiết lập một mô hình dự đoán lỗi chính xác hơn.
Thiết bị giám sát cải tạo kinh tế cũ
Đối với các máy biến áp cũ, phát triển các mô-đun giám sát chi phí thấp và dễ lắp đặt, thúc đẩy việc đại tu và phổ biến trạng thái.