Thủy điện Sông Bung: Ứng dụng công nghệ giám sát phóng điện cục bộ máy phát

Áp dụng hệ thống giám sát phóng điện cục bộ (PD) cho máy phát

Trong bối cảnh ngành năng lượng đang phát triển mạnh mẽ, yêu cầu về kiểm soát rủi ro an toàn thiết bị và đảm bảo tính ổn định trong vận hành ngày càng được chú trọng, Công ty Thủy điện Sông Bung đã chủ động triển khai các giải pháp công nghệ hiện đại nhằm thúc đẩy quá trình chuyển đổi số. Một trong những bước đi quan trọng gần đây là việc áp dụng hệ thống giám sát phóng điện cục bộ (PD) cho máy phát tại Nhà máy Thủy điện Sông Bung 2 và Sông Bung 4. Giải pháp này không chỉ tối ưu hóa hiệu quả vận hành mà còn góp phần nâng cao độ an toàn, độ tin cậy của thiết bị, đồng thời chủ động phát hiện và ngăn ngừa các sự cố tiềm ẩn.

Phòng Điều khiển Trung tâm Nhà máy Thủy điện Sông Bung 2 (Ảnh: Văn Nhân)

Máy phát điện là thiết bị cốt lõi trong hệ thống công nghệ của Nhà máy Thủy điện, trong đó cuộn dây máy phát bao gồm thanh dẫn điện và lớp bọc cách điện, đóng vai trò quan trọng. Tuy nhiên, sau thời gian dài vận hành, các vấn đề như lão hóa, suy giảm chất lượng cách điện do rung động và nhiệt độ cao, hoặc hình thành khe hở chứa không khí trong các lớp cách điện có thể phát sinh. Những yếu tố này dẫn đến hiện tượng phóng điện cục bộ, xảy ra khi ứng suất điện vượt quá 3 kV/mm, báo hiệu nguy cơ hư hỏng cách điện.

Khu vực gian máy tại Nhà máy Thủy điện Sông Bung 2 (bên trái) và Nhà máy Thủy điện Sông Bung 4

Nếu không được phát hiện và xử lý kịp thời, phóng điện cục bộ có thể làm suy yếu lớp cách điện, gây chập mạch giữa thanh dẫn và lõi thép, dẫn đến hư hỏng máy phát, gián đoạn vận hành tổ máy, thiệt hại kinh tế và rủi ro an toàn là rất lớn.

Trước đây, các tổ máy phát điện tại Nhà máy Thủy điện Sông Bung 2 và Sông Bung 4 chưa được trang bị hệ thống giám sát phóng điện cục bộ, dẫn đến khó khăn trong việc chẩn đoán và kiểm soát rủi ro liên quan đến hệ thống cách điện máy phát. Máy phát chỉ được trang bị hệ thống bảo vệ mà chưa có cảnh báo sớm về nguy cơ phóng điện cục bộ.

Sơ đồ tổng thể hệ thống giám sát phóng điện cục bộ PD nhà máy Thủy điện Sông Bung 2 và Sông Bung 4 (Ảnh: Văn Nhân)

Với việc triển khai hệ thống giám sát phóng điện cục bộ, Công ty Thủy điện Sông Bung đã khắc phục được những hạn chế này. Hệ thống giám sát phóng điện cục bộ máy phát hoạt động trực tuyến, cho phép theo dõi tình trạng máy phát trong khi tổ máy vẫn đang vận hành mà không cần dừng máy, đảm bảo không ảnh hưởng đến sản lượng điện sản xuất của các tổ máy. Có thể nói rằng giải pháp giám sát phóng điện cục bộ là bước đột phá trong công tác vận hành của Công ty Thủy điện Sông Bung.

Bộ thu thập và giám sát PD (UDL-8000 PRO) trong hệ thống giám sát Phóng điện cục bộ Máy phát (PD) (Ảnh: Văn Nhân)

Nỗ lực đổi mới công nghệ để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất kinh doanh

Nguyên lý hoạt động của hệ thống dựa trên việc theo dõi các xung điện bất thường thông qua cảm biến điện dung. Dựa trên đồ thị biên độ và pha, đội ngũ vận hành có thể đánh giá tình trạng hệ thống máy phát, phân tích nguyên nhân và xác định vị trí cách điện suy yếu, từ đó đưa ra khuyến cáo kiểm tra cục bộ khi cần thiết.

Hệ thống cảm biến điện dung được lắp đặt tại các Thanh dẫn máy phát Thủy điện Sông Bung 4

Đáp ứng nhu cầu thực tế của Nhà máy Thủy điện Sông Bung 2 và Sông Bung 4, hệ thống giám sát phóng điện cục bộ được thiết kế với cấu hình dùng riêng rẽ, bao gồm: 01 bộ cảm biến và 01 bộ phát hiện, phân tích dữ liệu PD cho mỗi tổ máy. Mỗi nhà máy được trang bị 01 màn hình máy tính thu thập và phân tích dữ liệu dùng chung cho 02 tổ máy. Hệ thống sử dụng phần mềm TMS 2000 Monitoring để thực hiện các chức năng giám sát, lưu trữ và phân tích tình trạng, chẩn đoán, từ đó hỗ trợ đội ngũ vận hành đưa ra các dự báo và khắc phục nhanh chóng các khiếm khuyết, tối ưu hóa tuổi thọ của máy phát.

Màn hình máy tính hệ thống giám sát Phóng điện cục bộ Máy phát (PD)

Việc áp dụng hệ thống giám sát phóng điện cục bộ tại Nhà máy Thủy điện Sông Bung 2 và Sông Bung 4 không chỉ là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả vận hành mà còn thể hiện sự nỗ lực không ngừng của Công ty Thủy điện Sông Bung trong việc đổi mới công nghệ, hướng tới một tương lai bền vững hơn trong ngành năng lượng. Giải pháp này không chỉ giúp chủ động phòng ngừa sự cố, đảm bảo an toàn cho hệ thống máy phát mà còn góp phần tối ưu hóa hiệu quả sản xuất kinh doanh, mang lại lợi ích lâu dài cho doanh nghiệp và ngành năng lượng Việt Nam.