Tại sao việc giám sát tình trạng lại quan trọng khi lưới điện đòi hỏi nhiều hơn từ tài sản hiện có
Từ mức sử dụng cao hơn đến khả năng hiển thị tài sản tốt hơn
Hệ thống điện đang được yêu cầu phải làm nhiều hơn nữa.
Điện khí hóa, tích hợp năng lượng tái tạo, trung tâm dữ liệu và phát triển công nghiệp đều đang làm tăng nhu cầu về cơ sở hạ tầng điện. Đồng thời, các công ty điện lực đang phải đối mặt với thời gian vận chuyển thiết bị dài hơn, hạn chế về chuỗi cung ứng và chi phí đầu tư tăng cao.
Điều này tạo ra một thách thức cơ bản: làm thế nào để sử dụng cơ sở hạ tầng điện hiện có hiệu quả hơn trong khi vẫn duy trì được độ tin cậy và quản lý rủi ro tài sản?
Một bài viết gần đây của CIGRE,“Lưới điện phải làm được nhiều việc hơn - Khả năng, hạn chế và rủi ro khi tăng khả năng quá tải của máy biến áp"xem xét câu hỏi này từ góc độ phụ tải của máy biến áp. Bài viết nhấn mạnh sự thay đổi lớn hơn trong quản lý tài sản hệ thống điện: thay vì chỉ dựa vào giới hạn vận hành cố định, các công ty điện lực ngày càng hướng tới thông tin tình trạng, công nghệ giám sát và ra quyết định dựa trên rủi ro.
Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho các tài sản điện quan trọng khác, bao gồm GIS và GIL.
Tại sao giới hạn hoạt động không phải là toàn bộ câu chuyện
Theo truyền thống, thiết bị điện được vận hành với biên độ xác định để đảm bảo độ tin cậy trong điều kiện bình thường và dự phòng.
Ví dụ, đối với máy biến áp, tải cao hơn có thể làm tăng nhiệt độ, đẩy nhanh quá trình lão hóa cách điện và tăng ứng suất lên các bộ phận. CIGRE lưu ý rằng những tiến bộ trong mô hình nhiệt, nghiên cứu lão hóa cách điện, đánh giá độ ẩm và giám sát trực tuyến đang mang lại cái nhìn rõ hơn về tình trạng máy biến áp và tạo cơ hội cho việc quản lý tài sản dựa trên tình trạng nhiều hơn.
Khái niệm quan trọng không chỉ đơn giản là:
“Thiết bị này có thể chở được bao nhiêu?”
nhưng ngày càng:
“Tình trạng của thiết bị là gì và khả năng hoạt động còn bao nhiêu?”
Sự thay đổi từ giới hạn tĩnh sang các quyết định dựa trên điều kiện ngày càng trở nên quan trọng khi các công ty điện lực tìm cách thu được nhiều giá trị hơn từ cơ sở hạ tầng hiện có.
Nguyên tắc tương tự áp dụng cho thiết bị cách điện bằng khí
Đối với hệ thống GIS và GIL, khí cách điện là một phần thiết yếu trong hệ thống cách nhiệt của thiết bị.
Do đó, chất lượng và tình trạng của khí có thể cung cấp thông tin quan trọng trong quá trình vận hành, bảo trì và xử lý sự cố.
Một số thông số có liên quan đặc biệt:
- độ tinh khiết SF₆
- Điểm sương / độ ẩm
- SO₂ và các sản phẩm phân hủy khác
- Áp suất và mật độ khí
- rò rỉ SF₆
Các phép đo này không thay thế các hình thức đánh giá tình trạng GIS khác. Thay vào đó, chúng cung cấp thông tin bổ sung có thể giúp các kỹ sư đánh giá tình trạng khí và xác định các vấn đề tiềm ẩn trong vòng đời thiết bị.
Độ ẩm đặc biệt quan trọng
Độ ẩm bên trong thiết bị cách nhiệt bằng khí có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt và cũng có thể chỉ ra các vấn đề liên quan đến lắp đặt, bịt kín, bảo trì hoặc xử lý khí.
Vì lý do này, phép đo điểm sương thường được sử dụng khi đánh giá tình trạng của khí cách điện.
Một phép đo đáng tin cậy có thể giúp trả lời các câu hỏi thực tế như:
- Khí có đủ khô không?
- Độ ẩm có xâm nhập vào vỏ bọc không?
- Thiết bị đã sẵn sàng để vận hành chưa?
- Chất lượng gas có thay đổi sau khi bảo trì không?
- Có cần sấy khô hoặc xử lý khí bổ sung không?
Điều này làm cho việc đo độ ẩm không chỉ là một thử nghiệm đơn giản trong phòng thí nghiệm. Nó có thể trở thành một phần của quá trình bảo trì và quản lý tài sản tổng thể.
Từ kiểm tra các tham số riêng lẻ đến hiểu tình trạng tài sản
Quản lý tài sản hiện đại ngày càng phụ thuộc vào việc kết hợp nhiều nguồn thông tin.
Đối với máy biến áp, CIGRE nhấn mạnh các công nghệ bao gồm giám sát nhiệt độ bằng sợi quang, phân tích khí hòa tan, cảm biến độ ẩm, mô hình nhiệt và bản sao kỹ thuật số. Những công nghệ này có thể giúp chủ sở hữu tài sản hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa điều kiện vận hành và tình trạng thiết bị.
Đối với GIS và GIL, cách tiếp cận tương tự có thể bao gồm việc kết hợp:
Chất lượng khí + độ ẩm + sản phẩm phân hủy + áp suất/mật độ + thông tin rò rỉ + lịch sử vận hành
Thay vì xem xét một phép đo riêng lẻ, các kỹ sư có thể sử dụng nhiều thông số để xây dựng một bức tranh hoàn chỉnh hơn về tình trạng thiết bị.
Điều này đặc biệt phù hợp khi thiết bị cần được sử dụng trong nhiều năm và các quyết định bảo trì phải cân bằng giữa độ tin cậy, yêu cầu vận hành và chi phí vòng đời.
Tại sao việc kiểm tra khí chính xác lại trở nên quan trọng hơn
Khi việc sử dụng cơ sở hạ tầng điện hiện có tăng lên, tầm quan trọng của thông tin tình trạng đáng tin cậy cũng tăng lên.
Nếu thiết bị được vận hành gần với giới hạn thực tế của nó thì độ không đảm bảo sẽ trở nên quan trọng hơn.
Đối với GIS và GIL, việc kiểm tra khí chính xác có thể hỗ trợ một số giai đoạn trong vòng đời thiết bị:
1. Vận hành
Trước khi cấp điện, chất lượng khí và độ ẩm có thể được kiểm tra để xác minh rằng môi trường cách điện đáp ứng điều kiện yêu cầu.
2. Bảo trì định kỳ
Các phép đo định kỳ có thể giúp thiết lập hồ sơ chất lượng khí và xác định những thay đổi theo thời gian.
3. Khắc phục sự cố
Sự gia tăng độ ẩm hoặc sản phẩm phân hủy bất ngờ có thể cung cấp thông tin hữu ích khi điều tra các điều kiện bất thường.
4. Thu hồi và tái sử dụng khí
Trong quá trình bảo trì, SF₆ thu hồi có thể được phân tích trước khi xử lý và tái sử dụng. Phân tích khí có thể giúp xác định xem có cần thu hồi, tinh chế hoặc xử lý thêm hay không.
5. Quản lý môi trường
Việc phát hiện rò rỉ chính xác và xử lý khí có kiểm soát có thể giảm lượng khí thải SF₆ không cần thiết và hỗ trợ quản lý có trách nhiệm đối với loại khí cách điện có tác động cao này.
Hướng tới quản lý tài sản dựa trên điều kiện
Cuộc thảo luận xung quanh khả năng quá tải của máy biến áp minh họa cho sự chuyển đổi lớn hơn trong quản lý tài sản hệ thống điện.
Mục tiêu không chỉ đơn giản là vận hành thiết bị chăm chỉ hơn.
Đó là để hiểu thiết bị tốt hơn.
Cảm biến tốt hơn, mô hình cải tiến và thông tin chẩn đoán toàn diện hơn có thể làm giảm sự không chắc chắn và cho phép chủ sở hữu tài sản đưa ra quyết định sáng suốt hơn về tải, bảo trì và thay thế.
Nghiên cứu của CIGRE về phụ tải máy biến áp phản ánh hướng đi rộng hơn này. Nhóm công tác chung A2/D1.82 đang kiểm tra các cơ chế lão hóa, hoạt động của độ ẩm, mô hình nhiệt, các hạn chế của thành phần, công nghệ giám sát và giảm thiểu rủi ro như một phần của đánh giá có cấu trúc về việc tăng tải máy biến áp.
Đối với thiết bị cách điện bằng khí, phép đo khí đáng tin cậy là một phần của cùng một triết lý rộng hơn:
Đo lường → Hiểu → Đánh giá → Duy trì
KSTONE: Hỗ trợ đánh giá tình trạng khí
KSTONE phát triển thiết bị thử nghiệm và xử lý khí cho thiết bị điện cách điện bằng SF₆ và thân thiện với môi trường.
Dòng sản phẩm của chúng tôi bao gồm một số giai đoạn quản lý khí và đánh giá tình trạng, bao gồm:
- Phát hiện rò rỉ SF₆
- Đo độ tinh khiết SF₆
- Đo điểm sương và độ ẩm
- Phân tích sản phẩm phân hủy SF₆
- Phân tích đa khí
- Thu hồi SF₆ và xử lý khí
- Tách và tinh chế SF₆
- Phân tích khí cho thiết bị đóng cắt thân thiện với môi trường
Đối với các nhà khai thác GIS và GIL, những công nghệ này cung cấp các công cụ đo lường thực tế để vận hành thử, bảo trì, xử lý sự cố và quản lý khí đốt.
Khi các hệ thống điện tiếp tục đòi hỏi nhiều hơn từ cơ sở hạ tầng hiện có,việc sử dụng tài sản tốt hơn sẽ ngày càng phụ thuộc vào thông tin tài sản tốt hơn.
Đối với thiết bị cách điện bằng khí, hiểu được tình trạng của môi trường cách điện là một phần quan trọng của thông tin đó.
Sản phẩm KSTONE liên quan
Máy phân tích khí SF₆— Đo độ tinh khiết, điểm sương và sản phẩm phân hủy cho các ứng dụng GIS/GIL.
Hệ thống tách và lọc SF₆— Công nghệ phục hồi và xử lý SF₆ để tái sử dụng sau này.