Giám sát trực tuyến nguồn ắc quy tại Nhà máy Thủy điện Sông Bung 4

Thực hiện chỉ đạo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, Tổng công ty Phát điện 2 về việc thực hiện các giải pháp và ứng dụng số nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh, tại Nhà máy Thủy điện Sông Bung 4, Công ty Thủy điện Sông Bung đã thực hiện lắp đặt, thí nghiệm, đưa hệ thống giám sát quản lý trực tuyến nguồn ắc quy PowerShield 8 vào vận hành thực tế và đã mang lại nhiều lợi ích thiết thực.

Hệ thống 208 bình ắc quy của Nhà máy Thủy điện Sông Bung 4

Tại các nhà máy điện, hệ thống ắc quy được dùng như một nguồn dự phòng chính để cấp cho các tủ bảng điều khiển mạch nhị thứ, các thiết bị điều khiển bảo vệ - đo lường tổ máy, chiếu sáng khi sự cố…. Hệ thống nguồn này có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc bảo trì bảo dưỡng hệ thống cũng như có sự cố mất điện đột ngột, giúp cho các thiết bị điều khiển bảo vệ, thiết bị đo đếm… luôn làm việc an toàn, ổn định và tin cậy.

Hệ thống nguồn dự phòng ắc quy tại Nhà máy Thuỷ điện Sông Bung 4 gồm có 2 giàn ắc quy chì (BAT1, BAT2) cung cấp nguồn cho các phụ tải điện một chiều trên 2 phân đoạn LC1±, LC2±. Mỗi giàn ắc quy có 104 bình với điện áp danh định mỗi bình U_u = 2V và dung lượng định mức phóng mỗi bình C₁₀ = 500Ah, đảm bảo cung cấp điện tối thiểu 2 giờ cho các phụ tải điện một chiều của nhà máy (đối với phụ tải liên tục và đèn chiếu sáng sự cố được quy định trong tính toán của nhà sản xuất).

Hệ thống giám sát ắc quy cũ với những tính năng chưa đáp ứng đầy đủ yêu cầu vận hành ở giai đoạn hiện nay

Với tầm quan trọng đặc biệt của hệ thống nguồn dự phòng ắc quy đối với việc vận hành thiết bị, ngay từ đầu, nhà máy đã trang bị hệ thống giám sát ắc quy, có cảnh báo điện áp từng bình tại tủ giám sát tại chỗ. Tuy nhiên, qua thời gian vận hành đã bộc lộ những khiếm khuyết, thiếu sót quan trọng như: Chưa có chức năng giám sát được nội trở, nhiệt độ online từng bình ắc quy, không giám sát được nhiệt độ tại phòng ắc quy; giao diện giám sát trạng thái tại máy tính vận hành phòng Điều khiển trung tâm chưa đầy đủ các thông số của cả hệ thống.

Thiếu sót các tính năng điều khiển giám sát như trên có thể gây ra nguy cơ tiềm ẩn sự cố như: Không kịp thời phát hiện và xử lý các ắc quy không còn đủ chất lượng; không giám sát được nhiệt độ phòng ắc quy tại máy tính Điều khiển trung tâm nên không thể phát hiện và phòng ngừa được các yếu tố gây mất an toàn về phòng chống cháy nổ; không kịp thời phát hiện các khiếm khuyết, gây kéo dài thời gian khắc phục sự cố, giảm độ tin cậy của hệ thống nguồn dự phòng, không tối ưu hóa chi phí khi vận hành thiết bị.

Nhân viên vận hành đang kiểm tra tình trạng ắc quy thông qua giao diện điều khiển của hệ thống giám sát Power Shield 8.

Để khắc phục những thiếu sót đang tồn tại hiện nay, đáp ứng được yêu cầu vận hành cũng như dự phòng các tính năng cho công tác mở rộng, cải tiến thiết bị trong tương lại. Công ty Thủy điện Sông Bung đã thực hiện phương án cải tạo, lắp đặt hệ thống giám sát trực tuyến nguồn dự phòng ắc quy Power Shield 8 (New Zealand) cho Nhà máy Thủy điện Sông Bung 4. Hệ thống giám sát mới này đã khắc phục được các thiếu sót đang tồn tại và bổ sung thêm các tính năng hiện đại như: Giám sát thời gian thực tình trạng ắc quy với các thống số như điện áp, nội trở, nhiệt độ bình, dòng điện chuỗi…; dữ liệu được chuyển thành thông tin có thể hiển thị dưới dạng cảnh báo và bảng điều khiển; xuất báo cáo về tình trạng, hiệu suất của ắc quy để đưa ra những quyết định, phản hồi kịp thời; đưa ra các cảnh báo khi có sự cố về tình trạng ắc quy, giám sát môi trường tại các giàn ắc quy nhằm đảm bảo môi trường vận hành tốt nhất, qua đó đã phòng tránh được tai nạn nghiêm trọng về việc cháy nổ bình ắc quy; xuất tín hiệu với phần mềm thứ 3 thông qua giao thức kết nối chuyên dụng như modbus; dựa trên các số liệu theo dõi online của hệ thống, làm cơ sở để xây dựng dữ liệu, phục vụ công tác sửa chữa lớn (SCL) theo bảo dưỡng thiết bị tập trung vào độ tin cậy (RCM); dự phòng tài nguyên cho công tác cải tiến, thay đổi thiết bị sau này. Về mặt kinh tế, việc lắp đặt hệ thống giám sát mới này đã tăng hiệu quả quản lý và sử dụng ắc quy, giúp tăng tuổi thọ cho hệ thống ắc quy đắt tiền, nên đã tiết kiệm được chi phí đầu tư, thời gian thay thế và bảo trì bảo dưỡng lâu dài về sau”.

Sơ đồ kết nối của hệ thống giám sát ắc quy Power Shield 8 đang lắp đặt tại Nhà máy Thủy điện Sông Bung 4

Việc đưa hệ thống giám sát Power Shield 8 vào làm việc đã mang lại rất nhiều lợi ích về công tác quản lý kỹ thuật cũng như lợi ích về kinh tế. Hệ thống đã giúp cho nhân viên quản lý, theo dõi và vận hành hệ thống nguồn dự phòng ắc quy theo hướng an toàn, hiện đại, hướng đến mục tiêu xa hơn là kết nối vào hệ thống giám sát và điều khiển các thiết bị tại nhà máy bằng phương thức tập trung từ xa (OCC).