Nhà máy Thủy điện Thác Mơ được thiết trí hai tổ máy phát điện công suất 75MW, trong suốt quá trình vận hành các tổ máy, TMP đã thực hiện tốt công tác bảo trì thường xuyên; trung tu, đại tu, sửa chữa bảo dưỡng và thay thế thiết bị đúng quy định. Tuy vậy, do công nghệ cách điện lạc hậu, cộng với thời gian vận hành tổ máy đã 30 năm, hiện tại cách điện cuộn dây stator của máy phát đã có sự suy giảm chất lượng dẫn đến giảm độ tin cậy.
Với yêu cầu làm rõ độ tin cậy của tổ máy phát điện, cụ thể là độ cách điện của stator máy phát, Lãnh đạo TMP đã chỉ đạo lực lượng kỹ thuật nghiên cứu tài liệu máy phát CB710/180 30TB4; tìm hiểu các thông số kỹ thuật và cấu trúc cuộn dây stator; phân tích hình ảnh, số liệu phóng điện PD đã thu thập từ các kỳ bảo dưỡng sửa chữa tổ máy… Qua các báo cáo kỹ thuật về hiện trạng phóng điện PD ở stator tổ máy phát điện, TMP đã quyết định số hóa thiết bị giám sát tình trạng suy giảm cách điện cuộn dây quấn stator của máy phát 75MW.
Xét đặc tính của xung phóng điện cục bộ PD có tần số cao, từ 50Mhz đến 250Mhz tại nguồn PD, tuy nhiên những nguồn PD nằm sâu bên trong cuộn dây tính từ phía đầu cực cao thế sẽ bị suy giảm tần số (hiệu ứng attenuation của xung điện) sau quãng đường di chuyển từ nguồn PD chạy ra ngoài vị trí lắp cảm biến. Theo IEC TS 60034-27-2, sử dụng hệ thống đo PD cho cuộn dây máy điện quay với dải tần số đáp ứng phù hợp sẽ cung cấp đầy đủ thông tin tình trạng toàn bộ cuộn dây. Vì vậy hệ thống giám sát phóng điện cục bộ cần được thiết kế để thu thập các xung ở tần số phù hợp. Do đó cần có bộ lọc để loại bỏ nhiễu tần số thấp, tín hiệu điện áp xoay chiều 50/60Hz và cho phép tín hiệu PD đi qua.
Biểu đồ đặc tính của xung phóng điện cục bộ PD
Thông số kiểm tra và giám sát PD được thực hiện trong dải tần số cao, khi đó hệ thống sẽ thu nhận được biên độ xung PD cao nhất trong khi biên độ nhiễu là nhỏ nhất. Với cảm biến điện dung (Capacitive coupler) được lựa chọn loại với độ bền cách điện và sức chịu đựng trong môi trường hoạt động của máy phát đạt tiêu chuẩn theo khuyến cáo của các hiệp hội trên thế giới (ASTM, IEC…). Vật liệu cảm biến là hợp chất từ Virgin Mica Splitting và Epoxy, Epoxy tăng cường hoặc tương đương để giảm hiện tượng phóng điện bề mặt (tracking)…
Cấu hình tổng quát của hệ thống giám sát PD của tổ máy phát điện
Thiết bị giám sát phóng điện cục bộ PD đưa vận vận hành
Giám sát hiện tượng phóng điện cục bộ PD trên máy tính
.jpg)
Tham số phóng điện cục bộ PD được số hóa, lưu trữ theo thời gian thực
Kiểm tra PD online cho phép người dùng giám sát tình trạng thiết bị khi đang vận hành và không cần phải dừng máy. Điều này đóng vai trò rất quan trọng trong chương trình giám sát tình trạng thiết bị và bảo trì dựa trên độ tin cậy (RCM- Reliability Centered Maintenance) vì chúng ta có thể ngăn ngừa và phòng tránh những hư hỏng nghiêm trọng cũng như đưa ra những cảnh báo sớm giúp nhà máy chủ động trong việc dừng máy sửa chữa. Không những thế, các tham số PD được lưu trữ và được thể hiện bằng biểu đồ thuận tiện cho việc phân tích trong quá trình vận hành thiết bị, thêm vào đó là kho lưu trữ PD của nhà sản xuất cũng là tài nguyên hữu ích giúp cho quá trình phân tích, đánh giá tốt hơn.
Thiết bị giám sát phóng điện PD là công cụ số hóa đánh giá chuẩn xác tình trạng cách điện của tổ máy phát điện, giúp giảm thời gian ngừng máy sửa chữa, bảo dưỡng không cần thiết. Công tác số hóa thiết bị công nghệ là nhân tố góp phần quyết định kế hoạch và hiệu suất sản xuất nhà máy sản xuất điện năng, việc số hóa thiết bị giám sát phóng điện PD, góp phần xác định độ tin cậy và khả dụng của tổ máy phát điện; bằng việc phân tích các dữ liệu thu thập từ nhiều thiết bị giám sát thiết bị công nghệ sản xuất điện, xác nhận sự sẵn sàng vận hành phát điện của thiết bị, đảm bảo yếu tố an toàn khi TMP tham gia thị trường điện./.