Hệ thống đường dây truyền tải 220 kV và 500 kV nước ta trải dài trên cả nước, đa phần đi qua các khu vực hiểm trở với nhiều mối đe doạ gây sự cố do khách quan: Cây trong hành lang mọc quá nhanh, cây ngoài hành lang đổ chạm đường dây, độ võng khoảng vượt xuống thấp do đường dây cũ luôn vận hành quá tải trong mùa nóng, sét đánh cảm ứng qua dây chống sét, v.v. Trong số các hiện tượng trên khi phát hiện ra, thì độ võng khoảng lèo với đất thấp là vấn đề rất khó khắc phục và gây thiệt hại rất lớn về kinh tế: Phải cắt điện đường dây trong khoảng thời gian dài, đốn dây hoặc thay dây khoảng lèo mới, hoặc hạ thấp cốt mặt đất trong khoảng vượt vi phạm, v.v.
Đặc biệt nguy hiểm là khi nhiệt độ dây dẫn tăng cao trong những ngày nắng nóng và phụ tải tăng đột ngột gây tụt lèo đường dây, mà nếu ngăn lộ không có bảo vệ chống tụt lèo thì ngăn lộ không được bảo vệ tác động cắt ra khỏi sự cố, gây mất đối xứng pha trong hệ thống và gây phát triển lan truyền sự cố. Độ võng của đường dây phụ thuộc vào nhiệt độ của đường dây. Nhiệt độ đường dây luôn thay đổi phụ thuộc vào đường kính của dây dẫn, dòng tải qua dây dẫn, nhiệt độ môi trường xung quanh, tốc độ gió, điều kiện mưa nắng, v.v.
|
Cảm biến đo nhiệt độ PT 1000
|
|
Cảm biến đo nhiệt độ đo nhiệt độ SM
|
Để giám sát nhiệt độ thực tại một thời điểm nào đó trên đường dây truyền tải, chúng ta mới chỉ có các biện pháp kiểm tra đêm, kiểm tra định kỳ soi phát nhiệt đường dây bằng thiết bị kiểm tra phát nhiệt hồng ngoại. Đối với các đường dây thường xuyên vận hành quá tải thì giám sát nhiệt độ đường dây lại càng quan trọng hơn. Người vận hành kiểm tra định kỳ đường dây bằng cách soi phát nhiệt theo quy định hiện hành xem ra là chưa phù hợp, chưa đủ đáp ứng yêu cầu.
Hiện nay trên thế giới đã áp dụng công nghệ theo dõi trực tuyến nhiệt độ đường dây, điển hình là công nghệ của hãng ARTECHE (Tây Ban Nha) sử dụng sensor (bộ cảm biến) đo nhiệt độ SMT (temperature measuring sensor): Các sensor được lắp đặt trên đường dây và nhiệt độ thực của dây dẫn được truyền tức thời tới máy tính qua tin nhắn SMS. Muốn đo nhiệt độ theo chu kỳ hay tại bất cứ thời điểm nào đều có thể thực hiện được tại trung tâm điều khiển dưới mặt đất.
Ưu điểm của thiết bị sensor này là đo nhiệt độ trực tiếp trên đường dây, có thể lắp đặt sensor cho một pha tùy ý, tại vị trí cần thiết cho tuyến đường dây, vận hành đơn giản, dữ liệu được lưu giữ và quản lý có hệ thống và liên tục sẽ cung cấp cho người quản lý bức tranh tổng thể về thay đổi nhiệt độ của các đường dây trong hệ thống điện trong một năm vận hành để từ đó có các giải pháp xử lý và điều chỉnh phụ tải phù hợp. Khối lượng của sensor rất nhỏ nên không gây ảnh hưởng đến sự vận hành của đường dây. Khi lắp đặt vào đường dây, sensor không cần nguồn nuôi riêng và cũng không cần cáp truyền dẫn tín hiệu. Trong vận hành không phát sinh hiện tượng phóng điện vầng quang (corona), năng lượng tự cung, tuổi thọ sensor cao.
Khi sensor đo, dữ liệu nhiệt độ được truyền ra ngoài bằng một PT1000, được lắp đặt bên trong sensor SMT, bằng vật liệu cách điện chịu nhiệt và hồ quang. Kênh truyền tín hiệu nhiệt được truyền ra ngoài bằng một tin nhắn SMS, một card điện thoại được lắp đặt cài bên trong sensor SMT, mỗi card điện thoại được xác định bằng một số điện thoại riêng biệt. Tin nhắn qua đường bưu điện viễn thông, người quản lý nhận được trong máy tính PC qua một modem, qua phần mềm chương trình SMT, các số liệu bảng nhiệt độ của từng sensor được chạy và quản lý.
Dữ liệu qua phần mềm được chạy và vẽ đồ thị biểu diễn nhiệt độ biến thiên theo thời gian từng giờ của từng đường dây có lắp đặt sensor, qua đó có một bức tranh tổng hợp về nhiệt độ trên các đường dây của hệ thống. Do đó biết được đường dây nào có nhiệt độ tăng cao quá quy định hoặc tăng đột ngột ở một giờ nào đó trong ngày cụ thể nào đó.
Đây là một công nghệ tiên tiến, hiệu quả về kinh tế và đã được ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới. Thiết bị này giúp người quản lý nắm được tình hình nhiệt độ trên các đường dây truyền tải và phân phối điện, qua đó có kế hoạch phân phối phụ tải phù hợp tối đa cho từng đường dây theo từng ngày, từng mùa, nâng cao khả năng kiểm soát độ võng khoảng vượt đường dây thông qua nhiệt độ dây dẫn, khống chế và loại trừ sự cố tụt lèo trên hệ thống điện cao áp và siêu cao áp.