Ngành điện nhiều nước trên thế giới như Qualitrol (Hathaway Instruments Division - Anh), Nippon (Nhật Bản), Kinkei (Nhật Bản), và Isa (Italia)… đã áp dụng công nghệ xác định khoảng cách đến điểm sự cố của đường dây. Độ chính xác đạt được tương đối cao, sai số trong phạm vi một vài khoảng vượt, tùy thuộc vào thiết bị của từng hãng chế tạo.
|
Thiết bị định vị sự cố TFS-210
|
Nói chung các hãng đều đưa ra sai số lý thuyết về xác định điểm sự cố không lớn hơn 500 m, nhưng trên thực tế, độ chính xác còn phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện thực tế khi lắp đặt và vận hành, đặc biệt phụ thuộc nhiều vào độ tin cậy công nghệ của từng hãng. Để lựa chọn ra công nghệ có độ chính xác cao, đáp ứng tin cậy trong vận hành, cần xem xét, đánh giá thiết bị của các hãng qua kết quả thời gian vận hành thử nghiệm.
ĐIỂM TƯƠNG ĐỒNG GIỮA CÔNG NGHỆ CỦA CÁC HÃNG
Sơ đồ cấu tạo thiết bị của tất cả các hãng cơ bản đều giống nhau, sau đây xin giới thiệu công nghệ của Isa. Hệ thống xác định vị trí sự cố TFS-2100 là một hệ thống hoàn chỉnh bao gồm các thiết bị:
- Khối thu nhận sóng truyền TDU-100;
- Server xử lý dữ liệu DPS-100;
- Phần mềm giao diện TDU và DPS;
- Bộ định vị thời gian GPS;
- Phần mềm cho máy chủ TAS-2100.
Khối có đủ các chức năng xác định khoảng cách đến điểm sự cố, biểu thị khoảng cách đến điểm sự cố xuất hiện trong đường dây và chi tiết của vị trí sự cố được biểu thị trên DPS và tại trạm máy chủ (Master station). Khối thu nhận dữ liệu sóng truyền (TDU-100 Traveling Wave Data Acquisition Unit) được lắp đặt tại hai đầu ngăn lộ ở hai trạm biến áp mà đường dây kết nối. Thiết bị TDU liên tục thu nhận sóng mẫu đầu ra thứ cấp của máy biến dòng và máy biến điện áp và lưu trữ các dữ liệu mẫu đó vào bộ nhớ tạm. Khi khối được khởi động, ví dụ như có bất cứ tín hiệu đầu vào vượt quá mức độ cài đặt, dữ liệu tạm trước sự cố và dữ liệu thoáng qua trong một khung thời gian trước sự cố, chúng được truyền đến bộ nhớ cố định. Các dữ liệu phân tích được gửi tới trạm máy chủ qua đường truyền mạng để xử lý tiếp.
Máy tính chủ sử dụng phần mềm TAS-2100 phân tích sóng truyền qua môi trường Windows lựa chọn các dữ liệu tạm được xử lý phân tích, tính toán tự động ra khoảng cách đến điểm sự cố.
Phần mềm TAS-2100 có các chức năng sau:
- Lựa chọn tự động hoặc điều khiển bằng tay các dữ liệu sự cố và lưu trữ trong máy tính PC.
- Tự động tính toán khoảng cách đến điểm sự cố, tự động chỉ ra vị trí cột bị sự cố.
- Bảo vệ đường dây trên không hoặc đường cáp.
- Cho phép vận hành tính toán tay để chứng thực kết quả đo lường tự động.
- Kiểm tra các trạng thái vận hành của TDU 100 và DPS-100 đã được lắp đặt trong các trạm.
- Cung cấp các sự cố trước và các thông tin kết quả tính toán.
- Cho phép thay đổi hoặc cài đặt cho các môđun TDU-100.
Sẽ tự ghi nhận các dạng sóng dòng và áp của đường dây, tự phát hiện ra các sóng sự cố và gửi số liệu về trạm chủ TAS 2100, tại đó các số liệu được phân tích và chỉ ra vị trí của điểm sự cố với các thông số thực, như khoảng cách đến điểm sự cố, thời gian sự cố, ngày tháng của sự cố, kiểu dạng sự cố, trị số của dòng điện sự cố.
Cấu tạo của hệ thống xác định sự cố bao gồm bộ định vị sự cố, cáp nối mạch dòng, cáp nối mạch áp, máy tính cá nhân, cáp nối với anten, anten GPS, đường truyền mạng từ bộ server xử lý dữ liệu tới vị trí đặt máy tính trạm chủ (như Hình 5).
Để xác định được điểm sự cố trên một tuyến đường dây kết nối giữa trạm biến áp đầu và trạm biến áp cuối phải lắp đặt hai bộ định vị (mỗi bộ gồm TDU-100, DPS-100 và GPS) tại ngăn lộ ở hai trạm biến áp liên kết đó. Mỗi bộ định vị có các đầu vào: Cổng anten, cổng nguồn, các đầu vào (input) là các mạch dòng và mạch áp của ngăn lộ cần giám sát. Với mạch dòng sử dụng các biến dòng trung gian có thể lắp đặt tiện lợi cho các đầu dây của bất cứ cuộn thứ cấp của biến dòng điện qua các biến dòng trung gian kiểu ampe kìm. Mỗi bộ định vị có cổng ra là cổng kết nối mạng LAN.
Khi trên đường dây có sự cố, các tín hiệu dòng và áp của pha bị sự cố sẽ đạt tới giá trị ngưỡng. Các bộ định vị sẽ gửi tín hiệu về server và máy tính tại trạm chủ cho ta biết các dạng sóng tín hiệu dòng và tín hiệu áp, cho biết chính xác vị trí điểm sự cố của pha bị sự cố trên đường dây. Qua đường truyền mạng và router, máy tính ở bất cứ nơi nào được kết nối cũng giúp người quản lý sẽ biết được chính xác vị trí điểm sự cố.
Có thể qua đường truyền mạng LAN, kết nối mạng internet đều có thể kết nối được với bộ định vị. Để tránh truy nhập của người không có chức năng, hệ thống có đặt password phân cấp truy nhập tùy theo yêu cầu của người sử dụng. Mỗi bộ định vị có thể lắp đặt cho nhiều kênh đo lường, mỗi kênh tương ứng cho một ngăn lộ.
CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ CỦA MỘT SỐ HÃNG TRÊN THẾ GIỚI
(Kính mời quý độc giả xem chi tiết trong file đính kèm)