Thiết bị giám sát và phân tích chất lượng điện năng cố định của hãng A-Eberle/CHLB Đức

1. Giới thiệu chung:

Thiết bị giám sát và phân tích chất lượng điện năng PQI-DA Smart hay PQI-DE là một sản phẩm tiên tiến của A-Eberle, được thiết kế nhằm đáp ứng các yêu cầu phân tích và ghi lại các sự cố trong hệ thống điện từ lưới điện hạ thế đến cao thế. Thiết bị tuân thủ các tiêu chuẩn IEC 61000-4-30 (Class A) và IEC 62586, cho phép giám sát, đánh giá và ghi lại các thông số quan trọng của chất lượng điện năng, đồng thời hỗ trợ truyền thông với các hệ thống SCADA.

Hình: Thiết bị PQI-DE

Hình: Thiết bị PQI-DA Smart

2. Tính năng chính của thiết bị:

– Tiêu chuẩn thiết bị: Thiết bị đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan đến đo lường, giám sát và phân tích chất lượng điện như class A theo IEC 61000-4-30, IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15, IEEE 519 và EN 50160.

–  Khả năng đo lường:

+ Số kênh điện áp/dòng điện: 4U/4I và có thể sử dụng kết hợp với biến dòng dạng Rogowski.

+ Thông số đo lường: điện áp L-N, L-L, dòng điện pha/trung tính, tần số, công suất, năng lượng, mất cân bằng điện áp, dòng điện, nhấp nháy (flicker) điện áp theo IEC 61000-4-15.

+ Giám sát dòng rò (với mã PQI-DE).

+ Đo sóng hài theo tiêu chuẩn IEC 61000-4-7, sóng hài điện áp/trung gian điện áp/dòng điện/trung gian dòng điện lên tới bậc 50.

+ Đo sóng hài điện áp và dòng điện trong dải 2-9kHz theo IEC 61000-4-7.

+ Chu kỳ đo lường khác nhau có thể được ghi song song mà không bị hạn chế. Chu kỳ đo lường có thể lựa chọn trong các khoảng thời gian như 200ms, 1s, 3s, 10 phút, 2 giờ hoặc có thể lập trình tự do từ 2 giây đến 60 giây hoặc 1 phút đến 60 phút.

Hình: Hiển thị thông số trên màn hình thiết bị

– Bộ ghi sự cố, dữ liệu tốc độ cao:

+ Tốc độ lấy mẫu lên tới 40.96kHz, hỗ trợ phân tích chuyên sâu, chi tiết các sự cố lưới điện.

+ Ghi lại chu kỳ nửa sóng (10ms tại 50Hz), bao gồm giá trị RMS của dòng điện, điện áp.

+ Lưu trữ các sự cố về chất lượng điện năng như cao/thấp điện áp, gián đoạn điện áp, thay đổi điện áp nhanh, nhấp nháy điện áp,… đồng thời lưu trữ lại dạng sóng khi xảy ra lỗi.

+ Lưu trữ các sự cố thông qua tín hiệu đầu vào DI cũng như từ thông số đo lường trực tiếp từ thiết bị.

+ Bộ nhớ trong 1GB, có thể mở rộng lên tới 32GB.

Hình: Lưu trữ dạng sóng trên phần mềm giám sát

– Khả năng giao tiếp và tích hợp:

+ Hỗ trợ các giao thức như Modbus RTU, Modbus TCP. Có thể tùy chọn giao thức IEC 60870-5-104, IEC 61850.

+ Tích hợp với phần mềm WinPQ và cơ sở dữ liệu MySQL để quản lý và phân tích dữ liệu lâu dài.

+ Đồng bộ hóa thời gian NTP, GPS, IRIG-B,…

– Tính năng bảo mật cao:

+ Hỗ trợ mã hóa giao tiếp, quản lý quyền người dùng (URM) thông qua RADIUS và cập nhật firmware ký số.

– Tính năng khác:

+ Cấu hình thiết bị online thông qua phần mềm;

+ Dữ liệu có thể tải xuống PC;

+ Có thể tùy chọn Giám sát thiết bị thông qua Webserver.

3. Phần mềm giám sát chuyên dụng:

– Hiển thị các giá trị đo lường theo thời gian thực như điện áp, tần số, …Người vận hành có thể lựa chọn hiển thị giá trị đo theo thời gian lấy mẫu khác nhau.

– Tự động giám sát lỗi, thu thập dữ liệu/thông số điện.

– Hiển thị xu hướng các giá trị đo lường theo thời gian thực, cảnh báo bằng màu sắc khi có sự cố xảy ra.

– Cài đặt, cấu hình thông số thiết bị, thông số cảnh báo.

– Lưu trữ lỗi/sự cố chất lượng điện năng.

– Lưu trữ dạng sóng khi xảy ra lỗi/sự cố.

– Xác định hướng xảy ra sự cố (trước hoặc sau điểm đo lường).

– Xác định hướng xảy ra sóng hài (nguồn hoặc tải).

– Xuất báo cáo: Báo cáo, thống kê chất lượng điện năng. Xuất báo cáo theo tiêu chuẩn EN 50160.

– Xuất dữ liệu ở các dạng CSV, COMTRADE và PQDIF.

3. Ứng dụng:

– Công nghiệp: Theo dõi và đánh giá chất lượng điện năng trong các nhà máy sản xuất.

– Thương mại: Đảm bảo điện năng chất lượng cao cho các trung tâm thương mại, sân bay và tòa nhà văn phòng.

– Hạ tầng dữ liệu: Quản lý điện năng trong các trung tâm dữ liệu để tránh mất mát dữ liệu do các sự cố nguồn.

– Lưới điện: Hỗ trợ phân tích và cải thiện vận hành lưới điện ở cả cấp độ hạ thế và trung thế.

Với các tính năng đo lường chính xác, khả năng ghi nhận sự cố tốc độ cao, và tích hợp mạnh mẽ, PQI-DA Smart/PQI-DE là giải pháp tối ưu cho việc quản lý chất lượng điện năng trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại hiện đại. Thiết bị này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng nguồn điện mà còn hỗ trợ vận hành hiệu quả và an toàn hơn cho các hệ thống điện.

THIẾT BỊ CHUYỂN MẠCH TĨNH (STATIC TRANSFER SWITCH)

1. Tổng quan:

NEO STS SERIES là dòng thiết bị chuyển mạch tĩnh (Static Transfer Switch – STS) được thiết kế nhằm cung cấp nguồn điện liên tục và đáng tin cậy cho tải. Với khả năng chuyển đổi nguồn điện nhanh chóng giữa các nguồn độc lập, thiết bị có hiệu suất cao và tính linh hoạt trong các ứng dụng khác nhau như trung tâm dữ liệu, y tế, vận tải, công nghiệp và các tổ hợp phức tạp khác,…

Hình 1: NEO STS Series

2. Đặc điểm nổi bật:

2.1. Chuyển đổi nhanh và không gián đoạn:

– Hỗ trợ chuyển đổi nguồn điện tự động hoặc thủ công khi một trong hai nguồn gặp sự cố.

– Khả năng chuyển đổi đồng bộ và không đồng bộ.

– Thời gian chuyển đổi:

+ ≤4 ms cho các nguồn đồng bộ.

+ ≤10 ms cho các nguồn không đồng bộ.

2.2. Thiết kế linh hoạt:

– Hỗ trợ 2 nguồn điện đầu vào với tùy chọn thêm nguồn thứ 3.

– Chuyển đổi 1 pha (1 cực) hoặc 2 cực (1 pha + trung tính).

– Có sẵn các model từ 32A đến 200A để đáp ứng các nhu cầu khác nhau.

2.3. Dễ dàng vận hành và bảo trì:

– Trang bị màn hình LCD và giao diện hiển thị đồ họa giúp dễ dàng theo dõi và điều chỉnh.

– Chức năng ghi nhật ký sự kiện với thông số chi tiết.

– Khả năng thay thế module mà không làm gián đoạn tải (hot-swap).

2.4. Tích hợp công nghệ tiên tiến:

– Hỗ trợ giao tiếp RS232, RS485, Modbus và SNMP.

– Cung cấp các tiếp điểm khô có khả năng lập trình (3 đầu ra rơ-le).

2.5. Bảo vệ tối ưu:

– Tích hợp bảo vệ chống quá tải, ngắn mạch và quá nhiệt.

– Tiêu chuẩn bảo vệ IP20, đáp ứng các yêu cầu an toàn cao nhất.

3. Thông số kỹ thuật chính:

– Dải điện áp đầu vào: 180-264 VAC (Ph-N).

– Dòng điện danh định: 32A – 200A.

– Tần số đầu vào: 50/60 Hz, phạm vi điều chỉnh linh hoạt.

– Độ ẩm hoạt động: Tối đa 90% (không ngưng tụ).

– Nhiệt độ hoạt động: 0°C đến 40°C.

– Độ ồn âm thanh: <45 dBA ở chế độ tiêu chuẩn.

4. Ứng dụng:

NEO STS SERIES lý tưởng cho các môi trường yêu cầu cung cấp nguồn điện liên tục và chất lượng cao, bao gồm:

– Trung tâm dữ liệu (Data Centers).

– Ngành y tế và bệnh viện.

– Ngành vận tải và các hệ thống điều khiển giao thông.

– Các khu công nghiệp và tổ hợp công nghệ.

5. Lợi ích:

Sử dụng NEO STS SERIES không chỉ giúp tối ưu hóa việc cung cấp nguồn điện mà còn tăng cường độ tin cậy và tuổi thọ cho các thiết bị quan trọng, đảm bảo hoạt động liên tục trong mọi tình huống. Với thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt trong tủ rack chuẩn 19″ và khả năng vận hành đáng tin cậy, NEO-STS SERIES là giải pháp tối ưu cho các hệ thống cung cấp điện năng hiện đại.

 

GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN BƠM SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CỦA CONTROL TECHNIQUES

1. Tổng Quan:

– Giải pháp bơm sử dụng năng lượng mặt trời do Control Techniques phát triển không chỉ cung cấp giải pháp tiết kiệm chi phí và có thể mở rộng quy mô mà còn giảm chi phí vận hành, cải thiện tính khả dụng và tăng tính bền vững bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo được tạo ra tại địa phương để duy trì hoạt động của máy bơm.

– Lấy ví dụ về thủy lợi, giải pháp bơm sử dụng năng lượng mặt trời của Control Techniques giải quyết các vấn đề cấp bách này bằng cách khai thác năng lượng mặt trời để đưa nước đến nơi cần đến, bất kể cơ sở hạ tầng điện, tính khả dụng và chi phí liên quan. Cung cấp giải pháp thay thế đáng tin cậy và thân thiện với môi trường cho các hệ thống bơm, ở những môi trường xa xôi và đầy thách thức. Do đó, giảm đáng kể lượng khí thải carbon liên quan đến máy bơm điện truyền thống và chuyển đổi các địa điểm trước đây không thể sử dụng thành các khu vực có thể vận chuyển nước đến để thanh lọc hoặc tưới tiêu.

Hình 1: Giải pháp Bơm sử dụng năng lượng mặt trời

2. Lợi ích giải pháp mang lại:

2.1. Giảm năng lượng, kéo dài vòng đời:

– Trung bình, 85% chi phí vòng đời của máy bơm là do mức tiêu thụ năng lượng của nó, do đó, việc tối ưu hóa mức sử dụng năng lượng có thể giúp giảm đáng kể tổng chi phí đầu tư. Cùng với việc cho phép sử dụng năng lượng mặt trời, ứng dụng của Control Techniques phát triển nhờ cung cấp các giải pháp hiệu quả để vận hành máy bơm.

–  Khi chạy bằng nguồn điện xoay chiều, Giải pháp bơm sử dụng năng lượng mặt trời giúp tiết kiệm năng lượng tối đa khi nhu cầu tải thấp. Bằng cách kích hoạt chức năng tiết kiệm điện tải của Control Techniques, thiết bị sẽ giảm điện áp một cách linh hoạt để giảm tổn thất trong động cơ và làm cho hệ thống hiệu quả hơn.

– Sử dụng điều khiển PID, khi nhu cầu giảm xuống dưới mức cài đặt đã chỉ định, biến tần sẽ tự động chuyển sang chế độ ngủ và khởi động lại khi nhu cầu tăng lên trên mức cài đặt. Điều này không chỉ làm giảm đáng kế năng lượng tiêu thụ mà còn tiết kiệm hao mòn thiết bị để kéo dài tuổi thọ của bơm.

Hình 2: Biểu đồ tiêu thụ năng lượng

2.2. Giảm rủi ro:

– Giải pháp bơm sử dụng năng lượng mặt trời của Control Techniques cung cấp nhiều tính năng chuyên dụng bao gồm ngăn ngừa chạy không tải, làm đầy đường ống, vệ sinh bơm… các chế độ điều khiển bao gồm cả cấu hình bơm đơn và song song. Các tính năng này sẽ giảm rủi ro vận hành và bảo vệ bơm của bạn lâu hơn.

2.3. Phần mềm tích hợp:

– Phần  mềm của Control Techniques là một công cụ nhanh và đơn giản, cho phép người dùng nhanh chóng giải quyết mọi lỗi mà biến tần có thể hiển thị.

– Ứng dụng này cũng có đầy đủ thông tin liên lạc của các nhóm hỗ trợ kỹ thuật trên toàn thế giới để hỗ trợ về mặt kỹ thuật.

Hình 3: Hệ thống bơm sử dụng năng lượng mặt trời điển hình

Tính năng:

– Nếu điều kiện thời tiết không thuận lợi, biến tần sẽ tự động chọn nguồn điện xoay chiều, ví dụ như lưới điện hoặc máy phát điện, hoặc nguồn điện hỗn hợp để đảm bảo hoạt động bơm liên tục hiệu quả nhất. Với giải pháp thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm và không gây tiếng ồn, tất cả các tính năng đều đã được lập trình sẵn trong biến tần. Người sử dụng sẽ thấy lợi ích ở việc giảm chi phí vận hành, giảm nhu cầu năng lượng và nhanh chóng thu hồi vốn đầu tư.

– Nguồn vào linh hoạt:

+ Nguồn AC;

+ Nguồn DC;

+ Nguồn AC và DC.

– Phần mềm của Control Techniques được thiết kế với các chức năng bơm chuyên dụng. Các tính năng bao gồm:

+ Tiết kiệm năng lượng khi chạy thấp tải;
+ Chế độ ngủ khi nhu cầu phụ tải giảm;
+ Chế độ điều khiển tăng cường/sa thải và luân phiên điều áp;
+ Phát hiện không có lưu lượng;
+ Bảo vệ quá số lần chạy/dừng;
+ Tính năng khởi động mềm trên hệ thống đường ống;
+ Điều khiển theo công tắc mức;
+ Tự làm sạch và vệ sinh guồng bơm.

3. Khác

Tìm hiểu thêm về giải pháp điều khiển bơm sử dụng năng lượng mặt trời của Control techniques tại: https://acim.nidec.com/en/drives/control-techniques/Products/Application-Solutions/Pumping/Solar-pump-solution

 

MES-iEMS – Giải pháp Quản lý và Giám sát tiết kiệm năng lượng

1. Mở đầu:

Nhận thức về tác động của hoạt động kinh doanh đến môi trường xã hội ngày càng tăng, trong bối cảnh kinh tế đầy thách thức, hầu hết, các doanh nghiệp, nhà sản xuất đều đang tìm cách tiết kiệm chi phí. Vì thế, các doanh nghiệp đã có chiến lược vạch ra lộ trình thực hiện quản lý năng lượng trong nhà máy nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng. Vì vậy, Giải pháp Quản lý và giám sát tiết kiệm năng lượng MES-iEMS đã trở thành một công cụ không thể thiếu, mang lại lợi ích to lớn cho các doanh nghiệp, nhà máy sản xuất, không còn đơn thuần là để giảm chi phí năng lượng mà còn thể hiện cam kết đối với các nỗ lực về môi trường, xã hội và quản trị doanh nghiệp (ESG) và không phải thải ròng.

Hình 1: Môi trường, xã hội và quản trị doanh nghiệp (ESG)

Hình 2: Net Zero 2050

Để bắt kịp xu hướng toàn cầu về phát thải ròng bằng 0, sản xuất, các doanh nghiệp và tòa nhà thông minh phát thải lượng carbon thấp, các doanh nghiệp phải thực hiện kiểm kê khí nhà kính (GHG). Hiện nay, việc kiểm kê khí nhà kính đã được đề cập ở trong một số nghị định, quyết định và thông tư như:

– Nghị định 06/2022/NĐ-CP của Chính phủ quy định giảm nhẹ phát thải khí nhà kính và bảo vệ tầng Ozone;

– Quyết định 01/2022/QĐ-TTg của Thủ tướng Chỉnh phủ ban hành danh mục lĩnh vực, cơ sở phát thải khí nhà kính phải kiểm kê khí nhà kính;

– Thông tư 01/2022/TT-BTNMT hướng dẫn Luật Bảo vệ môi trường về ứng phó với biến đổi khí hậu do Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.

Giải pháp MES-iEMS được thiết kế để giúp các ngành công nghiệp, doanh nghiệp dễ dàng kiểm kê lượng phát thải KNK. Kiểm đếm và phân tích lượng khí thải cần loại bỏ cũng như xác định cách thức đạt được điều đó là những bước quan trọng để đạt được mức độ trung tính Carbon.

Hình 3: Giải pháp MES-iEMS

2. Hành trình hướng tới ESG/NETZERO:

Hình 4: Hành trình hướng tới ESG/NETZERO

3. MES-iEMS là gì?

MES-iEMS (Intelligent Energy Management System) là hệ thống các tiêu chuẩn và công nghệ để thu thập và phân tích dữ liệu năng lượng, nhằm giảm thiểu lãng phí tài nguyên năng lượng. Mục đích chính của Hệ thống quản lý năng lượng là bảo tồn năng lượng bằng cách cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách tiêu thụ năng lượng, hệ thống này đóng vai trò như một hướng dẫn để giảm tổn thất năng lượng không cần thiết.

Dựa trên dữ liệu thời gian thực thu được từ các thiết bị đo lường thông minh, MES-iEMS cho phép người dùng theo dõi thông tin tiêu thụ năng lượng, đánh giá chính xác chi phí năng lượng và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng, hỗ trợ các chiến lược kinh doanh thông minh để quản lý năng lượng. MES-iEMS tích hợp phần cứng và phần mềm trong các ứng dụng công nghiệp để có thể đạt được mức tiết kiệm năng lượng 7-10% tại các cơ sở so với trường hợp không sử dụng MES-iEMS.

Hình 5: Cấu trúc iMES

4. Chức năng và tính năng của MES-iMES:

– MES-iEMS đáp ứng theo tiêu chuẩn ISO 50001, ISO 14064 và ISO 14067;

Hình 6: ISO 14064 và ISO 14067

– Giải pháp trọn gói được cung cấp từ thiết bị cấp trường, thu thập dữ liệu đến thiết bị quản lý, cloud;

– Giao thức mở, dễ dàng kết nối với các hệ thống khác;

– MES-iEMS có các chức năng, tính năng chính sau:

4.1. Giám sát năng lượng theo thời gian thực:

Hệ thống quản lý năng lượng MES-iEMS đảm bảo giám sát năng lượng theo thời gian thực. Chức năng này giúp các lỗi/sự cố trong chế độ tiêu thụ năng lượng có thể được xác định và xử lý kịp thời mà không bị chậm trễ. Giám sát thời gian thực cũng cho phép người sử dụng năng lượng theo dõi mức tiêu thụ năng lượng và so sánh chúng với mục tiêu tiêu thụ.

4.2. Phân tích dữ liệu từ đó Tối ưu hóa Hiệu suất:

MES-iEMS có khả năng thu thập và phân tích dữ liệu lịch sử. Phân tích dữ liệu cho phép hệ thống so sánh giữa xu hướng tiêu thụ năng lượng trong quá khứ và hiện tại, cũng như giữa mức tiêu thụ năng lượng và giá trị ngưỡng. Những phân tích này rất hữu ích trong việc chẩn đoán các vấn đề năng lượng tiềm ẩn. Ngoài ra, MES-iEMS giúp xác định và triển khai các biện pháp tối ưu hóa hiệu suất sử dụng năng lượng. Điều này bao gồm cải thiện quy trình làm việc, điều chỉnh thiết bị và hệ thống và thâm chí tạo ra các kế hoạch đầu tư nâng cấp hạ tầng năng lượng.

4.3. Báo cáo:

Sau khi dữ liệu được tổng hợp và phân tích, hệ thống quản lý năng lượng MES-iEMS có khả năng trình bày dữ liệu này dưới dạng báo cáo:

  • Báo cáo này có thể theo bất kỳ định dạng nào và thể hiện tóm tắt dữ liệu năng lượng và kết quả phân tích;
  • Báo cáo có khả năng tùy chỉnh, đáp ứng theo yêu cầu của người sử dụng.

=> Tăng tính linh hoạt của quá trình quản lý năng lượng.

4.4. Dự báo và lập kế hoạch:

MES-iEMS cung cấp tính năng dự báo tiêu thụ năng lượng và tạo ra các kế hoạch để quản lý năng lượng hiệu quả trong tương lai. Điều này giúp doanh nghiệp dự báo và ứng phó với các biến động trong tiêu thụ năng lượng và chi phí.

Hình 7: Dash board giám sát

5. Lợi ích và Ứng dụng của MES-iEMS:

5.1. Lợi ích:

Quản lý năng lượng nhằm giảm thiểu rủi ro trước sự biến động của giá năng lượng, cắt giảm chi phí và thúc đẩy các kế hoạch khử cacbon. MES-iEMS mang lại các lợi ích như sau:

– Giảm tiêu thụ điện thường niên của các nhà máy, tòa nhà, trung tâm thương mại, khu công nghiệp cũng như các đơn vị sử dụng điện khác;

– Đóng góp về mặt xã hội khi góp phần giảm phát thải CO2 thường niên;

– Nâng cao hiệu suất thiết bị và khả năng tận dụng tài nguyên;

– Giảm chi phí dịch vụ, chi phí vận hành và giảm tỷ lệ lỗi thiết bị;

– Giúp phân tích khả năng tiêu thụ điện cũng như nhận dạng tình trạng sử dụng điện;

– Điều chỉnh khả năng khấu hao thiết bị điện theo phòng ban.

5.2. Ứng dụng:

–  MES-iEMS có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ nhà máy sản xuất, khu công nghệ cao, y tế & tài chính, cho đến chuỗi khách sạn & bán lẻ,…

GIẢI PHÁP GIÁM SÁT, PHÁT HIỆN RÒ NƯỚC

1. Giới thiệu chung

TTK là một trong những nhà sản xuất về Thiết bị giám sát, phát hiện rò chất lỏng hàng đầu trên thế giới cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp. TTK tập trung vào 2 lĩnh vực là phát hiện rò nước và phát hiện rò dầu(rò nhiên liệu).

TTK có kinh nghiệm trong hơn 30 năm, hơn 5500 khách hàng trên toàn cầu và lắp đặt trên 65 quốc gia trên toàn thế giới.. Các sản phẩm của TTK sở hữu một số chứng nhận an toàn và chứng nhận được công nhận trên toàn thế giới như UL, TUV/GS, IEC và ATEX.

Các công ty con và văn phòng của TTK trải rộng khắp Châu Âu, Châu Á, Trung Đông và Bắc Mỹ. Các văn phòng chính đặt tại Paris, London, Frankfurt, Hồng Kông, Singapore, Mumbai, Dubai và Ottawa. Với các công ty con cũng như mạng lưới đối tác và nhà phân phối rộng lớn, TTK cung cấp các giải pháp được thiết kế riêng, phù hợp cho các đối tác phát hiện rò chất lỏng trên toàn thế giới. Ứng dụng trong các khu vực như trung tâm dữ liệu, phòng ắc quy, UPS, máy phát, phòng máy và sản xuất,…

Hình 1: Mạng lưới đôi tác, nhà phân phối của TTK

2. Giải pháp giám sát rò nước

Giải pháp giám sát, phát hiện rò nước của TTK gồm các bộ phận thiết bị chính như thiết bị giám sát rò, cáp cảm biến nước và các phụ kiện hoàn thiện hệ thống.

Hình 2: Ví dụ minh họa kết nối hệ thống giám sát rò nước

Thiết bị giám sát rò có khả năng giám sát các cáp cảm biến nước từ đó phát hiện vị trí rò nước và cảnh báo. Thiết bị có thể hiển thị vị trí chính xác trên bản đồ rộng.

Một số tính năng như:

– Có thể giám sát lên tới 120 cáp cảm biến (tương ứng với 1800m cáp);

– Màn hình chạm, giao diện sử dụng thuận tiện;

– Xác định vị trí lỗi hiệu quả và đáng tin cậy (rò nước, đứt cáp);

– Lưu trữ lên tới 5000 sự kiện;

– Bản đồ thể hiện vị trí để dễ dàng xác định vị trí lỗi;

– Truyền thông Modbus TCP/IP;

– Gửi mail cảnh báo.

Ngoài còn có các thiết bị giám sát khác giám sát đồng thời nhiều khu vực khác nhau như FG-ALS8 (giám sát và xác định vị trí lỗi lên tới 8 khu vực riêng biệt), GD-ALS4 (giám sát và ác định vị trí lỗi lên tới 4 khu vực riêng biệt),…

HÌnh 3: Kết nối cáp cảm biến và thiết bị giám sát 4 khu vực riêng biệt

Hình 4: Webserver giám sát và bản đồ thể hiện vị trí

Cáp cảm biến phát hiện và định vị chính xác vị trí rò nước và chất lỏng cơ bản tại bất kỳ điểm nào dọc theo cáp. Cáp được thiết kế để kết nối trên thiết bị giám sát rò. Cáp đảm bảo chống cháy, chống bụi và sẽ không chịu ảnh hưởng nếu tiếp xúc với bất kỳ bộ phận kim loại nào. Khi phát hiện ra rò nước thì dây sẽ truyền thông tin về thiết bị giám sát và từ đó cảnh báo cho người sử dụng.

Cấu trúc độc đáo và được cấp bằng sáng chế của các loại cảm biến cho phép chúng cảm nhận nước nhưng không bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của ngưng tự, bụi hoặc kim loại, cho phép phát hiện đáng tin cậy trong môi trường có ngưng tụ, bụi.

Hình 5: Cáp cảm biến

Các thiết bị giám sát sẽ kết nối lên trung tâm giám sát thông qua mạng LAN (Modbus TCP/IP) và thông qua phần mềm, webserver để giám sát và cảnh báo.

Hình 6: Kết nối giám sát tập trung

3. Case study

Một trung tâm dữ liệu tại Đức, các khu vực được giám sát rò nước như:

– Hành lang kỹ thuật;

– Ắc quy;

– UPS;

– Cổng nhiên liệu,…

Giải pháp sử dụng là cáp cảm biến sẽ được lắp đặt trực tiếp trên các sàn xung quanh các khu vực cần được giám sát và kết hợp với các bộ kết nối (nếu cần) để giám sát các khu vực như hành lang,… Thiết bị giám sát được kết nối, theo dõi trạng thái cáp và cung cấp thông tin giám sát liên tục. Trong trường hợp có nước, rò nước trên cáp, thiết bị sẽ cảnh báo. Có thể cảnh báo đồng thời trên nhiều cáp.

Hình 7: Một số hình ảnh lắp đặt, giám sát

Quý khách hàng có thể tìm hiểu thêm 1 số case study tại:

https://www.ttkuk.com/about_ttk/case-studies/

4. Video minh họa

 

 

XE ĐẨY Y TẾ

1. Ứng dụng

Xe đẩy y tế được thiết kế để tối ưu hóa việc cung cấp dịch vụ chăm sóc bệnh nhân tại phòng khám, bệnh viện,… và cho phép dịch vụ chăm sóc tại các điểm di động. Thiết bị phù hợp và thích hợp với hệ thống quản lý bệnh án điện tử, quản lý bệnh viện,….

Thiết bị được trang bị máy tính và ắc quy, dòng sản phẩm cung cấp tính năng tính toán hiệu năng cao và là lựa chọn nâng cấp thông minh các máy tính trạm cho điều dưỡng.

2. Thiết kế

MES-MEDICAL CART được thiết kế chuyên dụng trong bệnh viện. Xe đẩy có bánh xe phù hợp với các bề mặt sàn khác nhau, xử lý chống trượt khi di chuyển xe đẩy, bánh xe y tế chống tĩnh điện, có khóa bánh, tối ưu hóa để tăng cường khả năng sử dụng.

Bề mặt khay rộng cung cấp cho nhân viên một không gian làm việc rộng lớn để cung cấp dịch vụ thuận tiện.

Thiết bị bao gồm các thành phần chính sau:

  • Xe đẩy chính.
  • Giỏ đựng phụ kiện tiện dụng.
  • Máy tính.
  • Bộ sạc và ắc quy.
  • Cáp nguồn, cáp kết nối,..

Hình 1: Xe đẩy y tế

3. Tính năng của MES-MEDICAL CART

– Máy tính được tích hợp vào xe đẩy y tế, thiết kế không gian màn hình từ 15 – 21 inch. Máy tính tuân thủ về EMC trong y tế và thích hợp sử dụng trong môi trường y tế.

– Điều chỉnh độ cao bằng điện cho phép dễ dàng điều chỉnh độ cao để tạo sự thoải mái và tiện dụng tối đa.

– Trang bị đầu nối truyền thông và hệ thống I/O cũng như khe cắm mở rộng để tích hợp các thiết bị ngoại vi bổ sung như camera, đầu đọc mã vạch, …

– Hệ thống hoạt động một cách im lặng và dễ dàng vệ sinh, vật liệu chống nhiễm khuẩn.

– Nguồn di động cho thời gian sử dụng 3-4 giờ.

– Cấu hình linh hoạt và tùy chỉnh để tăng cường chức năng theo các yêu cầu ứng dụng cụ thể.

– Trang bị bàn phím, chuột (tùy chọn).

– Khe cắm mở rộng để tích hợp các thiết bị ngoại vi bổ sung như Camera, đầu đọc mã vạch,..

– Tuân thủ theo các tiêu chuẩn về thiết bị y tế.

4. Thông số kỹ thuật tham khảo:

4.1. Hệ thống nguồn:

– Điện áp đầu vào: 220/230VAC, 50Hz;

– Điện áp đầu ra: Phù hợp với nguồn cung cấp cho máy tính (12/19/24VDC);

– Ắc quy sử dụng: Ắc quy Lithium;

– Thời gian sử dụng: 3 – 4 giờ.

4.2. Máy tính:

– Bộ vi xử lý: Core i5/i7;

– Kích thước màn hình: Tùy chọn (15 – 21 inch);

– Bộ nhớ: RAM 8GB, ổ cứng 256GB SSD;

– I/O:

+ USD, HDMI, LAN, COM (RS232/485);

+ Khe cắm mở rộng để tích hợp các thiết bị ngoại vi bổ sung như camera, đầu đọc mã vạch,…

– IP: IP54 hoặc IP65;

– Nhiệt độ/độ ẩm làm việc: 35 – 40oC / 95%.

4.3. Thông số khác:

– Bề mặt khay làm việc/ ghi chép:

+ Tải trọng tối đa 15kg;

+ Kích thước (tham khảo): 500x480mm.

– Giá đỡ màn hình: Tải trọng tối đa 12kg;

– Điều chỉnh chiều cao: Điều chỉnh bằng điện (khay làm việc và giá đỡ màn hình).

+ Dải chiều cao khay làm việc: 850 – 1150mm;

+ Dải chiều cao màn hình: 1150 – 1450mm.

– Tiêu chuẩn: IEC 60601-1.

 

 

 

Ứng dụng camera AI, robot, AGV giám sát tự động hóa, số hóa trong nhà máy điện, trạm biến áp

1. Xu hướng

Hiện nay, cuộc các mạng công nghiệp 4.0 đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ trong hệ thống quản lý, giám sát, điều khiển và tự động hóa, số hóa trong nhà máy điện, trạm biến áp.

Trong những năm gần đây, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã quan tâm rất nhiều đến việc áp dụng công nghệ, tăng cường tự động hóa vào vận hành các hệ thống truyền tải điện để nâng cao năng suất lao động. Đồng thời, tự động hóa các nhà máy điện, trạm biến áp đã đáp ứng cơ bản độ tin cậy, an toàn trong việc vận hành cung cấp điện, phục vụ tốt mục tiêu đảm bảo an ninh năng lượng và các yếu tố cơ bản của thị trường điện. Hướng đến các trạm biến áp không người trực, việc vận hành thao tác và giám sát đều được thực hiện từ xa.

Hình 1: Tự động hóa, số hóa trạm biến áp

Xu hướng tự động hóa, số hóa trong ngành điện lực đang phát triển và mở rộng ngày nay, đặc biệt là do sự kết hợp của các công nghệ mới và các yếu tố như sự tăng cường về hiệu suất chất lượng, yêu cầu về bảo vệ môi trường:

– Các nhà máy điện sử dụng hệ thống tự động hóa để tối ưu hóa sản xuất và vận hành. Các công nghệ như hệ thống SCADA, DCS (Distributed Control System) và PLC (Programmable Logic Controller) được sử dụng rộng rãi để kiểm soát và giám sát các quy trình sản xuất. AI  Machine learning cũng đang được tích hợp để cải thiện việc dự đoán và quản lý sản xuất;

– Các cảm biến thông minh và các thiết bị kết nối IoT được triển khai trong các nhà máy điện để thu thập dữ liệu liên tục về hiệu suất, nhiệt độ, áp suất và trạng thái thiết bị. Dữ liệu này được sử dụng để tối ưu hóa vận hành, dự đoán sự cố và bảo trì dự đoán;

– Các hệ thống lưới điện thông minh (Smart grids) đang phát triển để quản lý và phân phối năng lượng hiệu quả hơn. Các công nghệ số hóa cho phép tạo ra một mạng lưới linh hoạt hơn, khả năng tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo và quản lý tiêu thụ năng lượng tốt hơn.

2. Nhu cầu và ứng dụng Camera AI, Robot giám sát

Nhu cầu điện ngày càng tăng cùng với tỷ lệ đầu vào lưới điện thông qua các nguồn tái tạo ngày càng tăng, đồng nghĩa với việc số lượng cơ sở hạ tầng điện, bao gồm cả các trạm biến áp, nhà máy điện cũng tăng lên. Trên thực tế, các nhà máy điện hay trạm biến áp đang được vận hành theo ca, mọi dữ liệu đều được giám sát bởi con người và được ghi chép lại một cách thủ công, điều này để lại một số nhược điểm sau:

– Vận hành thủ công dựa vào quyết định và thao tác của con người, điều này có thể tạo ra nguy cơ sai sót. Những sai sót này có thể gây ra sự cố, ảnh hưởng đến an toàn và hiệu suất của trạm biến áp;

– Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như: điều kiện môi trường, sức khỏe người vận hành;

– Khả năng kiểm soát hạn chế: Khó có thể kiểm soát nhiều thông số và thiết bị trong một hệ thống lớn;

– Độ trễ trong phản ứng: Dẫn đến không xử lý kịp thời sự cố;

– Yêu cầu nguồn nhân lực lớn;

– Khả năng giám sát hạn chế;

– Rủi ro về an toàn: Trong trường hợp cần phải thực hiện các tác vụ như cắt mạch hoặc đóng mạch, vận hành thủ công có thể tạo ra rủi ro cho người thực hiện.

Vì vậy, đó là lý do tại sao việc kiểm tra bằng robot di động đối với một số thông số chính trong trạm biến áp là một giải pháp thay thế rất có lợi cho việc kiểm tra thực tế do con người thực hiện.

Hình 2: Robot giám sát trạm biến áp

Một công việc kiểm tra quan trọng mà robot di động có thể thực hiện tại trạm biến áp là kiểm tra các điểm nối các thanh busbar. Việc kiểm tra này rất quan trọng vì nguyên nhân hàng đầu gây cháy nổ điện ở trạm biến áp là do điện hồ quang. Một nghiên cứu của ABB về hiện tượng hồ quang cho thấy hầu hết các tai nạn hồ quang thiết bị đóng cắt tại trạm biến áp đều xảy ra do yếu tố con người trong quá trình lắp đặt, bảo trì hoặc kiểm tra. Vì vậy, đối với rất nhiều công việc nguy hiểm, việc áp dụng robot sẽ giúp loại bỏ được yếu tố con người.

Robot có thể được trang bị các cảm biến và thiết bị quét để kiểm tra trạng thái của máy biến áp như nhiệt độ, dầu cách điện và các vết nứt hoặc hỏng hóc trên bề mặt, việc này giúp phát hiện sớm các vấn đề về sự cố tiềm ẩn.

Hình 3: Giám sát máy biến áp

Robot cũng có thể hỗ trợ kiểm tra rò rỉ dầu ở máy biến áp. Điều này rất quan trọng vì cháy máy biến áp có thể ở dạng cháy bể, xảy ra khi dầu máy biến áp rò rỉ từ các miếng đệm, vết thủng trong thùng thép hoặc các khuyết tật khác.

Robot có khả năng vận hành từ xa và truyền tải hình ảnh, dữ liệu về trung tâm điều khiển. Điều này giúp quản lý từ xa và theo dõi máy biến áp một cách hiệu quả.

Trong trường hợp sự cố nguy hiểm, robot có thể được triển khai để tiến hành các tác vụ cứu hộ hoặc khắc phục sự cố mà con người làm việc thể tiếp cận một cách an toàn

Robot di động được tích hợp camera AI có thể thực hiện giám sát chu vi trạm biến áp và đưa ra cảnh báo nhanh hơn tại các trung tâm điều khiển bên ngoài cơ sở về những hành vi vi phạm của những người không phận sự cũng như ‘khách’ không mong muốn khác như trẻ em hoặc động vật.

Hình 4: Robot tích hợp Camera AI

Camera AI được tích hợp với Robot di động hoặc được lắp cố định có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực tự động hóa và số hóa trạm biến áp, nhà máy điện. Cụ thể:

– Công nghệ thị giác AI được sử dụng để nhận biết và giám sát trạng thái các thiết bị trong trạm biến áp: máy biến áp, cầu dao, tụ điện, chống sét, thiết bị điều khiển, …Việc tự động phát hiện sớm các lỗi thiết bị, các mối nguy hiểm tiềm ẩn, các bất thường giúp giảm thiểu thời gian vận hành và chi phí bảo trì. Nó còn giúp hỗ trợ công việc bảo trì và nâng cao chất lượng dịch vụ cung cấp điện. So với sự kiểm tra của con người, thị giác máy tính có độ chính xác cao, nhất quán, khách quan và hoàn toàn tự động;

– Camera AI được sử dụng để nhận dạng và số hóa các bộ đồng hồ cơ, đèn tín hiệu, phát hiện vị trí bề mặt chất lỏng của dầu máy biến áp. Điều này cho phép đọc đồng hồ trạm biến áp tự động mà không cần con người vận hành và cần thiết cho việc giám sát dự đoán nhằm phát hiện sự bất thường nhằm cảnh bảo trước lỗi thiết bị;

Hình 5: Camera AI nhận diện màu sắc và giá trị trên tủ điện

– Giám sát và bảo trì thiết bị: Camera AI có thể được sử dụng để giám sát trạng thái của các thiết bị và máy móc trong nhà máy điện hay giám sát trạm biến áp và không cần can thiệp của con người. Hệ thống AI có thể theo dõi các trạng thái của thiết bị, đo nhiệt độ, áp suất và phát hiện các dấu hiệu sự cố hoặc hỏng hóc và thông báo cho nhân viên kỹ thuật để thực hiện bảo trì;

– Phát hiện vật thể lạ: Ứng dụng thị giác máy tính có thể tiến hành phát hiện tự động các vật thể lạ có thể gây ra lỗi nguồn điện. Việc kiểm tra tổng thể trạm biến áp bằng Camera AI có thể được thực hiện để liên tục phát hiện và kiểm tra độ sạch sẽ cũng như chất lượng công việc của công việc bảo trì;

– Kiểm tra bảo hộ lao động: Trong môi trường làm việc nguy hiểm, việc tăng cường quản lý an toàn tại nơi làm việc bằng cách tự động hóa việc kiểm tra trang bị bảo hộ như mũ bảo hiểm, đồng phục bảo hộ lao động và áo khoác là yêu cầu bắt buộc. Trí tuệ nhân tạo phân tích nguồn cấp dữ liệu video của camera để tự động giám sát và báo cáo hành vi sai trái vi phạm các biện pháp an toàn;

Hình 6: Nhận diện đầy đủ mũ và áo bảo hộ

Hình 7: Không đội mũ được nhận diện bằng màu đỏ

– Các mô hình thị giác AI có thể được đào tạo để phát hiện các sự kiện cụ thể gây ra lỗi hoặc làm tăng nguy cơ xảy ra tai nạn, bao gồm cả tính năng giám sát và báo cáo thông minh về hành vi sai trái vi phạm các giao thức an toàn. Camera AI giúp giảm chi phí kiểm tra thủ công bởi những người vận hành được đào tạo và ngăn ngừa lỗi của con người;

– Phát hiện khói và lửa dựa trên camera: học máy có thể phân tích video nhận được từ camera để nhận dạng lửa và khói ở các nhà máy và trạm biến áp ở xa. Việc phát hiện cháy tự động có thể được kết hợp với việc giám sát các chỉ báo cảnh báo trên bảng chữa cháy;

Hình 8: Camera phát hiện khói

– Phát hiện người và vị trí làm việc, thao tác: Có thể sử dụng tính năng phát hiện người bằng công nghệ định vị trực quan bằng camera để có được vị trí thời gian thực của nhân viên trong trạm biến áp. Vị trí của mỗi người được phát hiện có thể được sử dụng để phát hiện các hoạt động bất hợp pháp hoặc nguy hiểm. Điều này bao gồm các tình huống xâm nhập, vượt hàng rào và đi nhầm vào khu vực không cho phép;

– Kiểm tra đường dây điện là cần thiết để lưới điện hoạt động liên tục và đáng tin cậy. Trước đây, việc kiểm tra đường dây điện chủ yếu được thực hiện thủ công. Tuy nhiên việc kiểm tra thủ công không hiệu quả, lặp đi lặp lại và dẫn đến những bất lợi như tiêu tốn thời gian dài và chi phí nhân công thủ công cao;

Hình 9: Camera AI giám sát đường dây truyền tải điện

Ngoài ra, hệ thống thị giác máy tính thông minh có thể kích hoạt cảnh báo để tránh phát triển thêm các lỗi không được giám sát trong hệ thống phát điện. Thông thường, công việc này yêu cầu bố trí bảng điều khiển với yêu cầu về nhân công chuyên sâu và tính linh hoạt hạn chế. Công nghệ thị giác máy tính có thể thay thế bảng điều khiển để các công việc tốn thời gian, bao gồm ghi dữ liệu, ghi xu hướng và kích hoạt cảnh báo, có thể được thực hiện bởi các máy tính được kết nối. Sử dụng công nghệ nhận dạng hình ảnh, lỗi của con người có thể được giảm thiểu đồng thời tăng độ chính xác giám sát và hiệu quả vận hành. Có thể ghi lại dữ liệu từ các cảm biến và hệ thống giám sát truyền dữ liệu này đến hệ thống quản lý. Điều này giúp theo dõi công suất, lập báo cáo và đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu thời gian thực.

3. Kết luận

Camera AI và Robot đóng vai trò quan trọng và cần thiết trong việc giám sát trạm biến áp, nhà máy điện vì những lợi ích mà nó mang lại: tăng hiệu suất, an toàn, hiệu quả trong việc quản lý hệ thống điện.

Camera AI có khả năng thực hiện giám sát liên tục và không bị mệt mỏi như con người. Chúng có thể ghi lại mọi diễn biến và sự cố trong trạm biến áp mà không bị bỏ sót. Có khả năng phát hiện sự cố và sự thay đổi bất thường trong thời gian thực. Phân tích và xử lý dữ liệu phức tạp, giúp trích xuất thông tin quan trọng và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Vượt trội con người trong các tác vụ yêu cầu tính toán và độ chính xác cao

Sử dụng Robot giúp tiết kiệm thời gian và nguyên liệu trong các công việc kiểm tra và bảo dưỡng. Điều này giúp giảm thất thoát năng lượng và nguy cơ tiếp xúc với môi trường nguy hiểm. Có khả năng vận hành từ xa, giúp con người không cần tiếp xúc trực tiếp với máy biến áp trong môi trường nguy hiểm. Giúp thực hiện các nhiệm vụ cứu hộ hoặc khắc phục sự cố trong tình huống khẩn cấp mà con người không thể tiếp cận một cách an toàn. Làm việc liên tục trong môi trường khắc nhiệt như trong môi trường có nhiệt độ cao, lạnh hoặc áp lực môi trường khác nhau mà con người khó có thể thích nghi được.

ỨNG DỤNG STATCOM CHO CẦU CẢNG VÀ CÁP TREO

1. Hiện trạng điện trong hệ thống tại cầu cảng và công trình cáp treo

Hiện nay, trong nhiều ngành công nghiệp yêu cầu chất lượng điện năng rất cao, ở đó, yêu cầu ổn định điện áp và đáp ứng nhanh của hệ thống cung cấp điện là bắt buôc như các nhà máy chế tạo và lắp ráp linh kiện điện tử, các khu cầu cảng và công trình cáp treo… Đặc biệt trong các ứng dụng sử dụng tải công nghiệp nặng như cầu cảng và cáp treo sẽ tiêu thụ nhiều năng lượng và gây ra rất nhiều vấn đề về chất lượng điện cho hê thống như mất cân bằng điện áp (voltage unbalance), sụt áp tức thời (voltage sag), nhấp nháy điện áp (flicker), sóng hài (harmonics) và hệ số công suất thấp (low power factor). Những vấn đề này có thể làm giảm hiệu quả, giảm công suất của nhà máy và thậm chí làm đình trệ sản xuất. Ngoài ra, chất lượng điện kém có thể chịu mức phạt đắt đỏ nếu không tuân thủ quy định của lưới điện.

Hình 1: Ứng dụng trong hệ thống cầu cảng

Hình 2: Các vấn đề về chất lượng điện năng

2. Tầm quan trọng của chất lượng điện áp tại khu vực làm việc khác nhau

2.1. Tại các khu cầu cảng

Tại các cảng biển, bến vận tải đường biển, nhu cầu tiêu thụ điện năng lớn với một số lượng lớn các thiết bị tiêu thụ điện như các cần cẩu công nghiệp (industrial cranes). Những cần cẩu này thường chạy bằng động cơ điện và hoạt động của chúng có thể ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Một trong những tác động chính là hiện tượng sụt áp, xảy ra khi điện áp trong hệ thống điện giảm xuống dưới mức bình thường. Điều này có thể xảy ra khi cần cẩu khởi động, khi nó đang mang tải nặng hoặc khi nó dừng đột ngột. Sụt áp có thể gây ra sự cố cho các thiết bị khác trong hệ thống điện, ví dụ nó có thể khiến các máy tính tắt đột ngột hoặc thiết bị điện – điện tử gặp trục trặc.

Cần cẩu công nghiệp cũng có thể tạo ra sóng hài nếu chúng được cấp điện thông qua các bộ biến tần (VFD) hoặc bộ truyền động DC. Sóng hài có thể gây ra sự cố cho các thiết bị khác trong hệ thống điện vì chúng có thể gây ra quá nhiệt, hỏng cách điện và nhiều vấn đề khác. Chúng cũng có thể gây nhiễu cho các hệ thống liên lạc như radio và điện thoại.

Sự sụt giảm hoặc gián đoạn điện áp có thể làm gián đoạn việc xử lý hàng hóa, xếp dỡ container và các hoạt động liên quan. Những gián đoạn này có thể dẫn đến sự chậm trễ, tăng chi phí và có thể gây ra thiệt hạ cho các nhà khai thác cảng. Không những vậy, chất lượng điện không ổn định có thể làm giảm hiệu quả tại cầu cảng. Đối với các ứng dụng biến tần trên cần cẩu hoặc băng tải chất lượng điện kém làm cho thiết bị hoạt động không tối ưu, dẫn đến tăng mức tiêu thụ năng lượng và giảm năng suất. Ổn định chất lượng điện áp là yêu cầu then chốt đảm bảo vận hành trơn tru và ổn định hệ thống điện tại cảng biển.

2.2. Tại các công trình cáp treo

Các công trình cáp treo là một phần quan trọng của hạ tầng vận tải và du lịch, việc cung cấp nguồn điện chất lượng cao được yêu cầu nhằm đảm bảo an toàn và tiết kiệm năng lượng. Điện áp ổn định là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn vận hành và hiệu suất của cáp treo. Các công trình cáp treo thường xuyên phải xử lý tải thay đổi do sự thay đổi số lượng hành khách hoặc hàng hóa trong hệ thống cáp. Hệ thống điện phải có khả năng điều chỉnh để đảm bảo điện áp và dòng điện ổn định trong thời gian làm việc.

Các vấn đề về chất lượng điện áp như sụt áp, quá áp thoáng qua của cáp treo có thể dẫn đến chậm trễ và bất tiện cho hành khách trong cabin. Điều này ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống và gây khó khăn cho người vận hành trong việc duy trì lịch trình. Những gián đoạn do các nhiễu loạn điện áp có thể làm hỏng các bộ phận điện và điện tử nhạy cảm trong hệ thống cáp treo như hệ thống điều khiển, động cơ,… Việc bảo trì, sửa chữa và thay thế các thiết bị hư hỏng khó khăn và có chi phí cao.

3. Giải pháp ổn định chất lượng điện áp bằng hệ thống STATCOM

Để giải quyết bài toán về chất lượng điện năng thì cần có bài toán bù phù hợp, bên cạnh phương pháp bù truyền thống thì sử dụng Bộ bù đồng bộ tĩnh – STATCOM (Static Synchronous Compensator) là giải pháp tiên tiến, cho phép đáp ứng nhanh chóng, đáng tin cậy để giải quyết các thách thức về chất lượng điện năng. STATCOM có khả năng bù công suất phản kháng động và lọc sóng hài chủ động (Active harmonic filter) nhằm ổn định điện áp của hệ thống với thời gian đáp ứng rất nhanh dưới 1 ms.

Hình 3: Hình ảnh minh họa

STATCOM là giải pháp bù dựa trên bộ biến đổi nguồn áp (VSC). Nó có thể hoạt động như một nguồn cung cấp hoặc nguồn tiêu thụ công suất phản kháng, cho phép điều khiển liên tục lưới điện của hệ thống. Nếu có nhu cầu bù công suất phản kháng, STATCOM có thể cung cấp hỗ trợ công suất phản kháng tức thời để ổn định lưới điện cung cấp. Trong các tình huống khác, nó hấp thụ công suất phản kháng dư thừa để đảm bảo sự ổn định của lưới điện.

Cụ thể, khi điện áp trong lưới điện tăng cao, STATCOM sẽ hoạt động ở chế độ Inductive Mode, giúp ổn định điện áp lưới bằng cách hấp thụ công suất phản kháng để giảm điện áp xuống ngưỡng mong muốn.

Hình 4: Hoạt động của STATCOM khi điện áp trong lưới điện tăng cao

Ngược lại, khi điện áp trên lưới giảm, STATCOM chuyển sang chế độ Capacitive Mode để bơm công suất phản kháng, giúp đảm bảo điện áp lưới điện luôn ổn định ở giá trị danh định.

Hình 5: Hoạt động của STATCOM khi điện áp trong lưới điện giảm

Ngoài ra, STATCOM cũng được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:

– Ngành thép: Lò hồ quang, máy cán,…

– Khai thác mỏ: máy xúc, băng tải,…

– Các nhà máy công nghiệp như: sản xuất giấy, dệt, sản xuất và lắp ráp ô tô, sản xuất và lắp ráp linh kiện điện tử…

– Hệ thống nâng hạ.

– Trạm sạc xe điện.

– Nhà máy xi măng.

– Các nhà máy phân phối và truyền tải điện.

So với các phương pháp bù truyền thống hay SVC thì phương pháp bù sử dụng hệ thống STATCOM cho thời gian bù nhanh hơn nhờ sử dụng van IGBT điều khiển cho tần số chuyển mạch cao. Nhờ đó, không gian lắp đặt cũng nhỏ gọn hơn các phương pháp cũ, đi kèm với đó là khả năng nâng cấp mở rộng dễ dàng. Hiệu quả bù cũng vô cùng hiệu quả với khả năng điều chỉnh điện áp liên tục, không phát sinh sóng hài hay các hiện tượng thoáng qua. Sử dụng STATCOM sẽ giúp nâng cao chất lượng điện áp với những ưu điểm nổi bật như sau:

– Không có nguy cơ ngắt điện đột ngột, loại bỏ tình trạng nhấp nháy điện áp (flicker).

– Vận hành êm ái và tổn thất năng lượng thấp.

– Tăng tính dự phòng và giảm chi phí bảo trì.

– Giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành thấp.

– Nâng cao tuổi thọ của thiết bị điện.

– Tuân thủ tiêu chuẩn IEEE 519, G5/4, EN 50160 cũng như các tiêu chuẩn và quy định về chất lượng điện khác.

 

GIÁM SÁT NHIỆT, RUNG CỦA CÁP NGẦM ỨNG DỤNG TRONG ĐIỆN GIÓ, DẦU KHÍ, CẢNG TÀU CHIẾN HẢI QUÂN

1. Hiện trạng

Lưới điện đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện, mỗi sự cố xảy ra sẽ ảnh hưởng vô cùng nghiêm trọng đến khả năng cung cấp điện của các phụ tải, gây ảnh hưởng đến các chỉ tiêu về độ tin cậy cung cấp điện. Đặc biệt là đối với lưới điện ngầm (cáp ngầm) hiện nay đang được chú trọng và ngày càng phát triển. Mặc dù các dự án cáp ngầm thường yêu cầu chi phí lắp đặt ban đầu lớn hơn so với các hệ thống cáp truyền thống treo trên cột điện. Khi xảy ra sự cố việc tìm kiếm lỗi, sửa chữa và bảo trì gặp nhiều khó khăn và tốn chi phí lớn.

Hình 1: Thi công cáp ngầm

2. Vậy tại sao lưới điện ngầm hiện nay đang được chú trọng và phát triển?

Đầu tiên về định nghĩa, lưới điện ngầm là hệ thống dây dẫn và trang thiết bị điện được đặt dưới lòng đất hoặc dưới nước thay vì treo trên cột điện. Lưới điện ngầm có tính thẩm mỹ và khả năng chịu tải cao hơn so với hệ thống lưới điện trên cao. Độ tin cậy của lưới điện ngầm cao do ít bị ảnh hưởng từ các yếu tố bên ngoài điều này giúp việc cung cấp điện được ổn định, giảm nguy cơ mất điện và các sự cố điện ở các khu vực có thời tiết khác nghiệt như thiên tai, lũ lụt,… Ngoài ra, lưới điện ngầm hiện nay đặc thù đang được sử dụng trong nhiều ứng dụng quan trọng như điện gió, dầu khí, cảng tàu chiến quân sự,…

3. Các nguyên nhân dẫn đến sự cố cáp ngầm sử dụng cho điện gió, dầu khí, cảng tàu chiến quân sự…

Hiện nay, cáp ngầm sử dụng cho điện gió, dầu khí, cảng tàu chiến quân sự chủ yếu là cáp ngầm dưới nước (cáp biển).

Thông tin từ Uỷ ban Bảo vệ cáp quốc tế (ICPC) công bố tháng 3/2021, trong giai đoạn từ năm 1959 đến năm 2021, nguyên nhân sự cố cáp biển gồm có:

Đối với điện gió, phân tích nguyên nhân dẫn đến sự cố về cáp ngầm tại các công trình điện gió tại Việt Nam, đại diện Công ty Cổ phần Tập đoàn PC1 chỉ ra rằng, sự cố có thể bắt nguồn từ khâu thiết kế hoặc trong quá trình xây dựng… Ví dụ ở phần thiết kế, có thể do thiếu sót, tính toán sai, do dòng chảy, địa hình khu vực thi công dẫn đến hiện tượng xói lở, lộ cáp trong tương lai, không đạt độ sâu bảo vệ cáp, hoặc chưa áp dụng giải pháp chống cáp trôi nổi phù hợp, do xi măng hoặc lưới bê tông bảo vệ…

Hình 2: Dây cáp ngầm dưới biển dùng cho điện gió

Đối với dấu khí và cảng tàu chiến quân sự, sự cố cáp ngầm có thể do các hành động tấn công chiến lược của các thế lực thù địch nhắm mục đích phá hoại và đánh cắp thông tin.

4. Sự cố cáp ngầm ảnh hưởng như thế nào đến điện gió, dầu khí, cảng tàu chiến quân sự…?

Khi xảy ra sự cố cáp ngầm, việc tìm kiếm lỗi trở nên khó khăn và tốn nhiều thời gian. Sự cố cáp ngầm đòi hỏi công việc sửa chữa và bảo trì, có thể kéo dài thời gian ngừng hoạt động và đòi hỏi chi phí lớn để khắc phục. Sự cố có gây tác động đến an toàn và môi trường.

Hình 3: Kiểm tra sự cố cáp ngầm

Đối với điện gió sự cố cáp ngầm dẫn đến:

– Mất mát năng lượng: Sự cố cáp ngầm có thể gây mất mát năng lượng trong quá trình truyền tải từ trạm điện gió đến điểm kết nối mạng điện, làm giảm hiệu suất tổng cả hệ thống.

– Gián đoạn cung cấp điện: Nếu có sự cố, có thể dẫn đến gián đoạn cung cấp điện từ trạm điện gió, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp điện liên tục.

Đối với dầu khí, cảng tàu chiến quân sự sự cố cáp ngầm dẫn đến:

– Ngừng hoạt động: Sự cố cáp ngầm có thể gây ngừng hoạt động của các hệ thống truyền thông, điều khiển, và cảm biến trong ngành dầu khí, ảnh hưởng đến khả năng giám sát và quản lý các hoạt động dầu khí.

– Mất dữ liệu: Đa số cáp ngầm là phương tiện chính để truyền dữ liệu từ các thiết bị cảm biến về trạm kiểm soát, sự cố có thể dẫn đến mất mát dữ liệu quan trọng về môi trường và hoạt động của hệ thống.

– Mất kết nối truyền thông: Trong cảng tàu chiến quân sự và dầu khí hệ thống truyền thông được tích hợp vào dây cáp ngầm, một sự cố có thể dẫn đến mất kết nối truyền thông quan trọng.

– Bảo mật hệ thống: Nếu có sự cố, có thể mở ra khả năng bảo mật thông tin, đặc biệt nếu sự cố liên quan đến việc truy cập trái phép vào các dữ liệu quan trọng hoặc hệ thống quan trọng.

5. Vậy cần làm như thế nào để hạn chế, dự đoán, xác định vị trí sự cố cáp?

Để giải quyết bài toán trên, MES-Engineering Việt Nam đưa ra hệ thống giám sát cáp ngầm UCMS (Underground cable monitoring system) bao gồm 2 tính năng chính là giám sát nhiệt độ và giám sát rung cáp ngầm.

Cấu trúc của hệ thống sử dụng DAS Interrogation Unit làm bộ xử lý trung tâm thu thập dữ liệu từ các thiết bị trường. Máy tính kết nối với DAS Interrogation Unit thông qua mạng không dây hoặc thông qua bộ Switch hiển thị giao diện SCADA điều khiến giám sát hệ thống UCMS. Dữ liệu từ bộ xử lý trung tâm sẽ được đưa về phòng điều khiển trung tâm.

Hình 4: Bộ xử lý trung tâm DAS Interrogation Unit

Tính năng hệ thống:

– Giám sát nhiệt độ và độ rung cáp ngầm.

– Cảnh báo nhiệt độ và độ rung theo tiêu chuẩn đề ra.

– Dự báo thời gian bảo trì bảo dưỡng, nguy cơ xảy ra sự cố.

– Cảnh báo khi có sự cố trong hệ thống qua SMS, Excel.

– Xác định vị trí xảy ra sự cố, cấp độ ưu tiên của sự cố.

– Có khả năng giám sát từ xa, tích hợp lên hệ thống SCADA hiện hữu.

– Lưu trữ dữ liệu trên máy tính, cloud, lịch sử lỗi.

– Xuất báo cáo PDF, excel thủ công hoặc theo lịch đặt trước, mẫu báo cáo có thể tùy chỉnh.

Giám sát nhiệt độ cáp ngầm:

Thực hiện đo nhiệt độ bằng sợi quang cảm biến. Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý hiện tượng tán xạ Raman và hiện tượng tán xạ Brillouin.

– Tán xạ Raman chỉ ra ánh sáng tán xạ trong sợi quang chứa ba thành phần: Raleigh (laser light), Stokes, và Anti-stokes. Trong đó, cường độ tia Stokes ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ còn cường độ tia Anti-stokes thay đổi tuyến tính theo sự thay đổi của nhiệt độ. Do đó, nhiệt độ của sợi cáp quang có thể được tính toán bằng cách so sánh cường độ tia Stokes và Anti-stoke. Việc đo đạc tán xạ Raman sử dụng phương pháp OFDR (Optical Frequency Domain Reflectometry) – đo phản xạ quang theo tần số.

– Tán xạ Brillouin trong sợi quang chỉ ra rằng sự thay đổi tần số của ánh sáng tới và ánh sáng phản xạ có liên quan mật thiết đến đặc tính của vật liệu. Nhờ các phương trình tính toán, tán xạ Brillouin giúp xác định nhiệt độ, độ suy hao quang và độ biến dạng của vật liệu. Việc đo đạc tán xạ Brilouin sử dụng phương pháp OTDR (Optical Time Domain Reflectometry) – đo phản xạ quang theo thời gian.

Từ đó xác định được vị trí xảy ra quá nhiệt (điểm nóng) dọc theo tuyến cáp. Hệ thống giám sát tạo ra báo cáo và cảnh báo về nhiệt độ điểm nóng, vị trí điểm nóng và cấp độ ưu tiên.

Giám sát rung cáp ngầm:

– Phát hiện rung động (âm thanh) dọc theo tuyến cáp, từ đó xác định các thông số về tần số, biên độ và thời gian của các dao động.

– Hệ thống giám sát sử dụng các thuật toán phân tích để đánh giá dữ liệu rung nhận được. Các yếu tố như tần số, biên độ và biểu đồ dạng sóng có thể được xem xét để xác định các thay đổi đáng chú ý trong tình trạng của cáp ngầm. Các sự cố có thể bao gồm sự rò rỉ, hư hại hoặc bất kỳ vấn đề nào có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cáp.

– Khi phát hiện các biến đổi không bình thường, hệ thống giám sát có thể tạo ra báo cáo và cảnh báo. Cảnh báo thông báo về vấn đề cụ thể, vị trí của nó, và cấp độ ưu tiên.

GIẢI PHÁP XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH LỖI BẰNG THIẾT BỊ GHI LỖI ĐIỆN TỬ (DIGITAL FAULT RECORDER)

1. Thực trạng đường dây truyền tải

Đối với hiện trạng đường dây truyền tải 35/6kV, tuyến đường dây có nhiều đoạn đi qua địa hình rừng rậm nên vào mùa mưa bão, gió lớn và giông sét, cây đổ có thể gây ra sự cố trên đường dây làm đứt cáp, hở cáp,… dẫn đến chạm đất. Bên cạnh đó, các cây cao nằm gần hành lang đường dây đều có nguy cơ gây chạm, chập dẫn đến mất an toàn.

Khi xảy ra sự cố, việc xác định vị trí lỗi và khắc phục cũng gặp phải nhiều khó khăn do không có thiết bị hay phương pháp nào hỗ trợ. Các nhân viên vận hành, bảo trì phải đi dò, kiểm tra toàn bộ lộ dây xảy ra sự cố gây ra chậm trễ trong khắc phục và làm tăng thời gian gián đoạn vận hành. Việc này sẽ gây ra thiệt hại về kinh tế cho nhà máy cũng như lãng phí nhân lực trong việc tìm kiếm, xác định lỗi.

2. Giải pháp xác định khoảng cách lỗi

– Giải pháp tiết kiệm bằng cách sử dụng thiết bị ghi lỗi kỹ thuật số phân tán.

– Giảm thiểu thời gian chết sau sự cố bằng cách xác định vị trí lỗi chính xác nhằm giúp đội bảo trì, bảo dưỡng khắc phục sự cố.

– Lắp đặt đơn giản: Không cần cắt điện dừng vận hành khi lắp đặt.

2.1. Giảm thiểu thời gian dừng hoạt động & thiệt hại

Mất điện có thể gây ra thiệt hại nặng nề hàng triệu đô la. Thông thường nguyên nhân của những lần mất điện này là do các sự cố về dòng điện khác nhau. Giảm thiểu thời gian dừng hoạt động và tiết kiệm đáng kể, việc này phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ xác định vị trí lỗi thực tế.  SATEC giới thiệu giải pháp kỹ thuật phát hiện lỗi, xác định vị trí lỗi với độ chính xác cao nhất.

Hình 1: Xác định khoảng cách lỗi với thiết bị PM180 của hãng SATEC/Israel

2.1.1. Mất điện và chi phí tổn thất

Mất điện quy mô lớn gây thiệt hại hàng triệu, thậm chí hàng tỷ đô la. Ví dụ, thiệt hại tài chính của sự cố mất điện năm 2003 ở Ý, kéo dài từ 3-16 giờ, ước tính lên tới hơn 1 tỷ euro (1.182 triệu euro).

Đương nhiên, không phải tất cả các sự cố mất điện đều ở quy mô quốc gia. Tuy nhiên, từ quy mô lớn đến cục bộ, mỗi lần mất điện đều dẫn đến tổn thất về doanh thu cho nhà điều hành hệ thống, giảm năng suất và thiệt hại cho các hệ thống phụ thuộc vào điện trong khu vực thương mại và tư nhân.

2.1.2. Tốc độ là chìa khóa khắc phục sự cố

Khi xảy ra sự cố mất điện, mục tiêu chính là sửa chữa khắc phục và cấp điện trở lại kịp thời.

Nguyên nhân hàng đầu gây mất điện là do dòng điện sự cố, trong đó ngắn mạch giữa các pha hoặc sự cố chạm đất khiến dòng điện tăng vọt một cách nguy hiểm, làm trip relay bảo vệ, dẫn đến mất điện. Những sự kiện như vậy có thể do đứt đường dây điện hoặc đoản mạch giữa các pha.

Nhanh chóng xác định vị trí và khắc phục điểm gốc của sự cố xảy ra là chìa khóa để có điện trở lại.

2.2. Giải pháp của hãng SATEC

2.2.1. PM180 – Thiết bị ghi lỗi điện tử (Digital Fault Recorder – DFR)

Để giải quyết vấn đề này, SATEC đã phát triển chức năng định vị lỗi. Bằng cách cho phép nhà điều hành lưới điện xác định vị trí địa lý của lỗi trong đường dây trên cao, thời gian ngừng hoạt động có thể được giảm thiểu đáng kể. Đội ngũ bảo trì sẽ được điều hướng đến hiện trường một cách chính xác, giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực.

Giải pháp này dựa trên máy phân tích chất lượng điện đa chức năng PM180 của SATEC. Được thiết kế như một module, PM180 được tích hợp module Digital fault recorder. Module này có các đầu vào dòng điện, có thể ghi lại các giá trị dòng điện lớn gấp 40 lần dòng điện định mức, cho phép ghi lại toàn bộ dạng sóng dòng điện sự cố, ghi sự kiện và chụp dạng sóng lên đến 20 chu kỳ trước lỗi.

 

Hình 2: Trở kháng cài đặt trên phần mềm PAS

Tính năng và đặc điểm chính:

– Cảnh báo/ báo cáo khoảng cách lỗi và dữ liệu trở kháng khi xảy ra lỗi.

– Lưu trữ dữ liệu khoảng cách lỗi trên thiết bị.

– Áp dụng cho hệ thống điện trong dải 6-220kV.

– Hỗ trợ các line mạch đơn và line mạch song song và line máy biến áp.

– Phương pháp định vị sự cố một đầu và sự cố hai đầu.

– Hỗ trợ các đường dây không đồng nhất, phân bổ trở kháng không đồng đều dọc theo đường dây.

2.2.2 Lắp đặt không gây gián đoạn cấp điện

Đối với kết nối phần cứng, PM180 có lợi thế độc đáo và đơn giản trong triển khai. Điều này đến từ biến dòng độ chính xác cao (HACS – High Accuracy Current Sensors), biến dòng có tùy chọn dạng kẹp/split core. Thiết bị phân tích lấy dữ liệu dòng điện thông qua thứ cấp của CT hiện hữu. Do đó, không cần cắt điện để lắp đặt thiết bị.

2.2.3. Tính toán dựa trên trở kháng

Thiết bị định vị lỗi sử dụng phương pháp định vị lỗi dựa trên trở kháng. Thiết bị dựa vào các thông số, dạng sóng của dòng điện, điện áp được ghi lại tại thời điểm xảy ra sự cố và thông số trở kháng đường dây do người dùng cung cấp, từ đó tính ra khoảng cách đến lỗi. Tính toán trở kháng sử dụng thông số điện áp và dòng điện pha đồng bộ hoặc các thành phần thứ tự, tùy thuộc vào phương pháp xác định vị trí sự cố và loại sự cố trên đường dây.

2.3. Các loại lỗi và tính toán tương ứng

2.3.1. Sự cố một đầu – Single Ended Fault

Vị trí của lỗi một đầu được cung cấp bởi một thiết bị đo duy nhất được kết nối với một đầu của đường dây điện. Các thuật toán xác định vị trí sự cố một đầu sử dụng các phép đo một điểm và dựa vào trở kháng sự cố khi nó được phát hiện từ một đầu của đường dây. Các thuật toán này rất nhạy cảm với các đặc tính của đường dây điện, cũng như tác động của các sự cố, gây ra bởi sự ghép nối tương hỗ và sự cố chạm đất.

Hình 3: Báo cáo lỗi trên phần mềm Expert Power

2.3.2. Sự cố hai đầu – Two-Ended Fault

Tính toán khoảng cách sự cố hai đầu dựa trên dữ liệu sự cố được đo bởi hai thiết bị ghi sự cố nằm ở cả hai bên của đường dây điện. Các thiết bị trao đổi thông tin lỗi đo được qua Internet và cả hai đều tính toán khoảng cách bằng cách sử dụng các đại lượng thứ tự dương hoặc âm, để nâng cao độ chính xác.

2.3.3. Đồng bộ hóa thời gian cho vị trí sự cố hai đầu

Hai thiết bị trao đổi điện áp và dòng điện pha được kèm theo thời gian chính xác để đảm bảo rằng cả 2 thiết bị đều đang đề cập đến một sự kiện lỗi.

Để liên lạc giữa các thiết bị, các thiết bị phải được kết nối với Ethernet hoặc với mạng di động không dây. Cổng UDP 502 được sử dụng để trao đổi tin nhắn giữa các thiết bị.

Đồng bộ hóa thời gian của các pha là một phần quan trọng trong tính toán khoảng cách chính xác. Sử dụng đồng bộ hóa thời gian GPS rất được khuyến khích và bắt buộc khi truyền thông qua mạng di động. Trong trường hợp truyền thông được cung cấp qua Ethernet nhanh, đảm bảo rằng thời gian truyền thông báo ổn định, thì không cần đồng bộ hóa đồng hồ chính xác.

2.4. Cảnh báo trực tiếp

Bộ định vị lỗi tích hợp PM180 cung cấp thông tin khoảng cách đến lỗi trong thời gian thực. Nó hoạt động dựa trên các sự kiện lỗi được phát hiện và ghi lại bởi thiết bị ghi lỗi kỹ thuật số PM180 ngay khi các sự kiện xảy ra.

Hình 4: Thiết bị định vị lỗi trong phần mềm PAS

2.5. Phân tích khoảng cách ngoại tuyến

Là một phương pháp thay thế, phần mềm PAS của SATEC cung cấp một bộ định vị lỗi độc lập có thể thực hiện tính toán khoảng cách sự cố dựa trên dạng sóng điện áp và dòng điện được lấy từ thiết bị PM180. Nó có các tùy chọn tương tự như bộ định vị lỗi tích hợp PM180.

Hình 5: Thông báo khoảng cách lỗi thông qua phần mềm PAS

2.6. Giao diện và báo cáo thân thiện với người dùng

Bộ phần mềm Expertpower của SATEC cung cấp giao diện phong phú có thể được cấu hình để tạo báo cáo cho từng đường dây, trạm biến áp, khoảng cách đến sự cố và loại sự cố (pha với pha, pha với đất, v.v.). Từ đó, cung cấp giải pháp toàn diện từ máy phân tích trạm biến áp đến chẩn đoán và cảnh báo lỗi.

2.7. Thiết bị phân tích chất lượng điện năng PM180

Hình 6: Thiết bị phân tích chất lượng điện năng PM180

PM180 là máy phân tích chất lượng điện năng được chứng nhận Class A (NMI, NL). Nó được thiết kế như một thiết bị module, chứa tối đa 3 module bổ sung cho phép thực hiện nhiều chức năng và tính năng nổi bật, bao gồm:

– Tạo báo cáo theo tiêu chuẩn EN50160 / IEEE 1149.

– Chức năng đo lường đồng bộ pha, theo IEEE C37.118, P-Class và M-Class.

– Điều khiển PLC thông qua tối đa 48 cổng I/O digital và analog.

– Khả năng ghi lại các sự kiện thoáng qua (lên tới 1024 mẫu/chu kỳ).

– Nhiều giao thức truyền thông: IEC 61850; DNP3; IEC 60870-5-101/104.

– Nhiều phương thức truyền thông: serial, cáp quang, ETH, 4G.

– Độ phân giải đọc 0.00001Hz.

Hình 7: Một số tính năng của PM180

Giải pháp cung cấp khí Oxy trong bệnh viện

1. Nguyên tố Oxy – Khí Oxy là gì? 

Oxi hay Oxy, Oxygen đều là những tên gọi chung của hợp chất O2. Khí Oxi không màu, không mùi, ít tan trong nước và nặng hơn không khí, nhiệt độ hóa lỏng -183 độ C. Oxy cũng là sản phẩm trong quá trình quang hợp của cây xanh nhằm cung cấp dưỡng khí cho hoạt động hô hấp của sinh vật. Oxy là một trong những nguyên tố hóa học phổ biến trong sinh vật cùng với cacbon, hidro, nito. Đây cũng chính là nguyên tố nhiều thứ ba sau Hidro và Heli. Oxy là một nguyên tố hóa học phong phú nhất trong lớp vỏ Trái Đất.

Trong khí quyển Oxy chiếm khoảng 20,9%,Nitrogen chiếm 78% và khí trơ chiếm 0,93%. Chúng sẽ cùng với các vi lượng khí hiếm như Neon (N), Heli (He), Krypton (Kr),… tạo nên thành phần cố định của khí quyển.

2. Oxy trong y tế 

      Khi chúng ta hít một hơi thở, chúng ta đã lấy trong không khí một lượng khí chứa 20.9% là Oxy vào phổi của chúng ta. Oxy sau khi hít vào phổi được hồng cầu tải với lưu lượng cố định vào trong tế bào của con người. Tại đây, nó gây xúc tác với các chất dinh dưỡng, tạo ra nhiệt lượng cần thiết cho sự hoạt động của bộ máy cơ thể con người và năng lượng của hoạt động sống, vì thế oxy rất cần thiết để duy trì cuộc sống.

Vậy oxy y tế là gì? Có gì khác với oxy thông thường?

      Khác với oxy dạng thông thường lẫn ở trong không khí, Oxy y tế là dạng Oxy có độ tinh khiết cao, không màu, không mùi, được máy móc thanh lọc từ không khí sau đó được người dùng hít thở trực tiếp thông qua các loại ống dẫn. Vì vậy, khí Oxy y tế, hay người ta còn gọi là khí Oxy thở tại nhà, thường được dùng trong các hoạt động liên quan tới sức khỏe con người và trong lĩnh vực y tế. Nó có tác dụng chính đó là cấp cứu cho người bị ngạt, bị bệnh tim, các bệnh về hô hấp, rối loạn nhịp thở… Bên cạnh đó khí Oxy y tế khi ở dạng cao áp còn được sử dụng để điều trị ngộ độc carbon monoxide (CO), hoại tử khí và các bệnh chuyên biệt về oxy.

Những trường hợp cần cung cấp Oxy liên tục trong bệnh viện

  • Người bệnh bị nghi ngờ thiếu Oxy trong máu hoặc bị giảm Oxy máu với các biểu hiện như khó thở, thở dốc, thở nhanh, bồn chồn, tim đập nhanh hoặc loạn nhịp, huyết áp tăng, thần kinh bị rối loạn, mất định hướng. Nếu bị thiếu Oxy máu mức độ nặng, bệnh nhân có thể có biểu hiện tím tái, thở chậm hoặc có khi ngừng thở, huyết áp tụt, rối loạn ý thức.
  • Người bệnh bị suy tim, nhồi máu cơ tim.
  • Người bệnh bị chấn thương hoặc phẫu thuật, có dấu hiệu nghi ngờ thiếu Oxy.
  • Lồng ngực bị hạn chế về mặt thể tích: do chấn thương gây gãy các xương sườn, bệnh lý vẹo cột sống, tràn dịch, tràn khí màng phổi.
  • Khuếch tán khí trong phổi bị cản trở: do các bệnh như viêm phổi, phù phổi, viêm phế quản,
  • Một số bệnh làm giảm Oxy máu do quá trình tuần hoàn vận chuyển oxy bị rối loạn như thiếu máu (về lượng và về chất), bệnh tim,..,
  • Đường hô hấp gặp chướng ngại: do nuốt phải dị vật, bị mắc nghẹn, khối u ở đường hô hấp, dịch tiết đường hô hấp quá nhiều, họng bị sưng phù, một số bệnh lý như bạch hầu, hen xuyễn,…

Hiện nay, khi chưa có nhiều loại máy tạo Oxy y tế thì bình Oxy y tế thường xuyên được sử dụng cho gia đình hoặc bệnh viện. Oxy sẽ được nén trong các loại bình 2 lít, 5 lít, 8 lít, 40 lít ở áp suất quy định, các loại vỏ chứa khí Oxy y tế phải được kiểm định độ an toàn 5 năm một lần, thời hạn kiểm định thường được in ngay lên vỏ bình. Ưu điểm của loại bình oxy y tế này là có dung tích khá lớn. Tuy nhiên chúng lại có rất nhiều nhược điểm:

Nhược điểm của bình lưu trữ Oxy áp suất cao:

  • Bình thở oxy có nhược điểm lớn nhất là sự cồng kềnh. Các loại bình y tế thường có trọng lượng từ 6,8kg với bình Oxy 5 lít tới 60kg cho bình oxy 40 lít. Người bệnh khi sử dụng bình oxy để trợ thở sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình đi lại và di chuyển.
  • Trong những trường hợp khẩn cấp hết Oxy vào ban đêm cũng là trở ngại cho việc sử dụng Oxy của người bệnh.
  • Việc vận chuyển để đổi bình oxy cộng thêm chi phí đổi khí nếu xét về lâu dài sẽ tốn kém .
  • Do bình thở oxy có dung tích hạn chế cũng làm ảnh hưởng tới ngân sách và chi phí của các bệnh viện và cơ sở y tế trong dài hạn.
  • Tiềm ẩn nhiều nguy cơ về an toàn cháy nổ, gây nguy hiểm cho bệnh nhân và đội ngũ nhân viên y tế.

3.  MES cung cấp hệ thống phân phối khí Oxy cho bệnh viện

Để thay thế việc sử dụng bình chứa Oxy áp suất cao, MES cung cấp nguồn oxy tinh khiết thông qua hệ thống bao gồm: Máy chiết xuất Oxy tinh khiết từ không khí, bể chứa Oxy, van tự động chuyển mạch cho đường Oxy khẩn cấp, hệ thống đường ống Oxy, các cửa sử dụng Oxy, hệ thống giám sát.

Máy chiết xuất Oxy sẽ có tác dụng chiết xuất Oxy tinh khiết từ không khí và đưa về bể chứa Oxy rồi cung cấp tới các hệ thống đường ống Oxy để dẫn Oxy tới các cửa sử dụng. Trong trường hợp nguồn điện bị gián đoạn làm ảnh hưởng tới Máy chiết xuất Oxy, van tự động chuyển mạch sẽ tác động và cung cấp Oxy bằng nguồn Oxy dự phòng khẩn cấp.

Hệ thống do MES cung cấp được trang bị các thiết bị an toàn để chống lại mọi an toàn y tế.

  • Về an toàn điện:  Trang bị rơle bảo vệ chạm đất sẽ ngăn ngừa hư hỏng hoặc hỏng hóc các thiết bị do  điện áp và dòng điện quá mức. Hệ thống báo động mất điện sẽ cảnh báo cho người dùng về những tình huống khẩn cấp như mất điện hoặc bất kỳ nguyên nhân nào khác
  • Về áp suất : Được trang bị công tắc áp suất để duy trì áp suất ở phạm vi an toàn, trang bị van an toàn khi áp suất Oxy trong bình cung cấp Oxy vượt quá phạm vị an toàn nó sẽ thải Oxy ra để duy trì áp suất.
  • Ngoài ra  hệ thống được trang bị van bù áp xuất thấp. Nếu áp suất nguồn giảm do trục trặc thiết bị hoặc mất điện, cảm biến áp suất sẽ phát hiện ra điều đó. Nguồn điện đã được dự trự trước sẽ được sử dụng để mở van Oxy để cung cấp khẩn cấp cho ống Oxy trong bệnh viện. Nếu mất điện trong thời gian dài, nguồn điện sạc cũng có thể cạn kiệt nhưng nguồn cung cấp Oxy sẽ được duy trì bằng cách mở van bằng tay.
  • Trang bị cảm biến độ tinh khiết Oxy

Hệ thống giám sát để phát hiện các triệu chứng bất thường và cải thiện độ an toàn và độ tin cậy hiển thị trạng thái sản phẩm cho khách hàng thông qua màn hình và có thể báo cáo trạng thái cho máy chủ trung tâm của MES hoặc máy tính của khách hàng thông qua kết nối Internet bất kỳ lúc nào. MES giám sát trạng thái của từng sản phẩm thông qua hệ thống giám sát và cải thiện chất lượng thông qua các hoạt động sau bán hàng và phân tích dữ liệu.

Giải pháp của MES sẽ cung cấp nguồn Oxy liên tục, thuận lợi và đảm bảo cho quá trình phục hồi của bệnh nhân và công việc khám chữa bệnh của y bác sĩ.

Hệ thống có những ưu điểm so với việc sử dụng bình Oxy áp suất cao như sau:

  • Hệ thống cung cấp nguồn Oxy có tính thẩm mỹ cao so với việc sử dụng bình lưu trữ Oxy áp suất cao.
  • Nguồn Oxy cấp cho bệnh nhân được đảm bảo do có hệ thống lọc khí Oxy trước khi đưa vào hệ thống đường ống phân phối đến từng khu vực.
  • Tiết kiệm chi phí vượt trội so với oxy lỏng thông thường
  • Tiết kiệm không gian mặt bằng bằng cách loại bỏ nhu cầu lưu trữ Oxy bằng bình áp suất cao .
  • Tiết kiệm chi phí bảo trì do không sử dụng xi lanh áp suất cao .
  • Hệ thống đảm bảo an toàn cháy nổ
  • Đảm bảo vệ sinh y tế

Hiệu quả mang lại cho bệnh nhân:

  • Cải thiện quá trình hồi phục của bệnh nhân
  • Mở rộng phạm vi di chuyển của bệnh nhân bằng máy tạo Oxy di động
  • Thuận tiện trong quá trình di chuyển giường bệnh
  • Bệnh nhân sẽ được cung cấp nguồn Oxy đảm báo (tinh khiết >90%)

 

 

 

 

Hệ thống xử lý khí thải động cơ, máy phát

Tại sao phải xử lý khí thải động cơ máy phát?
Vào tháng 6 năm 2012, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (thuộc Tổ chức Y tế Thế giới) đã thêm khí thải động cơ diesel vào phân loại ‘chất gây ung thư cho con người (Nhóm 1)’. Đây là phân loại cao nhất, chỉ ra rằng khí thải động cơ diesel có thể làm hỏng DNA hoặc vật liệu di truyền trong tế bào cơ thể và dẫn đến ung thư. Phân loại Nhóm 1 đặt khí thải diesel ngang hàng cùng với các chất độc như amiăng, benzen, formaldehyde và asen. Ngoài ra, tại các quốc gia cũng có các quy đinh chặt chẽ về hàm lượng các chất nguy hại trong khí thải từ động cơ, máy phát theo từng khu vực, từng chất khác nhau.
Các chất sau đây có trong khí thải động cơ diesel có tác động đến cơ thể con người như sau:

  • Ozone (tiền chất, NOx và VOC): Gây kích ứng mắt và đường hô hấp, làm trầm trọng thêm bệnh hen suyễn, viêm phế quản và tổn thương phổi không hồi phục
  • Oxit nitơ: Gây kích ứng đường hô hấp, ức chế miễn dịch và làm trầm trọng thêm bệnh hen suyễn
  • Carbon monoxide: Nhức đầu, khó chịu, suy giảm khả năng phán đoán và trí nhớ, khó thở, làm nặng thêm chứng đau thắt ngực và các bệnh tim mạch khác, độc tính phát triển và tử vong
  • Bụi dạng hạt (bồ hóng): Chất gây kích ứng đường hô hấp với mức độ cao hơn có liên quan đến tăng tỷ lệ mắc bệnh tim mạch và suy phổi

Tiếp xúc với khí thải động cơ diesel có thể gây ra những ảnh hưởng có hại cho sức khỏe ngay lập tức như:

  • Nồng độ NOx cao có thể cản trở chức năng phổi và hô hấp ở người và động vật
  • Về lâu dài, nồng độ NOx cao theo thời gian có thể gây tử vong. Ở châu Âu, NOx (bao gồm cả nitơ điôxit) chịu trách nhiệm cho 14% số ca tử vong do tiếp xúc lâu dài với ô nhiễm không khí
  • Nồng độ NOx cao sẽ làm cho cây trồng sản xuất ít thức ăn hơn hoặc thậm chí làm cây chết
  • Nồng độ NOx cao gây ra mưa axit dẫn đến phong hóa đá, vật liệu xây dựng và ăn mòn kim loại Những người dễ bị tổn thương nhất là trẻ em có phổi vẫn đang phát triển và người già có thể mắc các vấn đề sức khỏe khác.

Các ngành công nghiệp kiểm soát khí thải đang không ngừng góp phần vào nỗ lực đáp ứng các mức mục tiêu phát thải và đạt được mức giảm phát thải.
Hệ thống xử lý khí thải động cơ máy phát làm việc như thế nào?
Khí thải bẩn được đưa từ cửa xả của động cơ turbo vào hệ thống xử lý sau khí thải, nơi chúng được làm sạch. Bộ lọc hạt bồ hóng (Diesel Particulate Filter – DPF) của bẫy và tái tạo bồ hóng và các hạt khác, đồng thời chuyển đổi các hạt bồ hóng thành tro thông qua quá trình tái tạo chủ động hoặc thụ động. Điều này làm giảm lượng vật chất dạng hạt. Nếu cần giảm lượng khí thải nitơ oxit (NOx), một bộ khử xúc tác chọn lọc (Selective Catalytic Reduction – SCR) có thể được lắp đặt bên cạnh hệ thống DPF. Các hệ thống này thường được lắp đặt cùng nhau nhưng cũng có thể hoạt động như các thiết bị độc lập.
Quá trình này được minh họa dưới đây.


Một hệ thống hoàn chỉnh sẽ bao gồm các bộ DPF, SCR và các bộ tiêu âm hoạc từng bộ phận tùy theo yêu cầu của nồng độ các chất đầu ra.
Bộ lọc hạt diesel (DPF)

Là bộ lọc bồ hóng được chế tạo bằng vật liệu gốm bẫy các hạt carbon do động cơ diesel tạo ra. Trong quá trình tái sinh, bồ hóng bị mắc kẹt trong bộ lọc được chuyển thành tro. Có nhiều loại bộ lọc DPF, trong đó có thể kể đến như:

  • Một hệ thống DPF với khả năng tái tạo thụ động (Emigreen Delta). Trong các động cơ có nhiệt độ khí thải đủ cao, dòng khí thải chứa đủ năng lượng nhiệt để bắt đầu và duy trì quá trình tái sinh.
  • Một hệ thống DPF với khả năng tái tạo tích cực (Emigreen Alfa Alfa). Hệ thống này được sử dụng khi không thể đảm bảo rằng dòng khí thải sẽ chứa đủ năng lượng nhiệt để bắt đầu và duy trì quá trình tái sinh. Với hệ thống DPF chủ động, quá trình tái tạo có thể bị cưỡng bức nếu luồng khí thải không chứa đủ năng lượng nhiệt (lưu lượng và nhiệt độ) để kích hoạt quá trình tái tạo thụ động.

Hệ thống làm sạch khí thải sử dụng chất xúc tác (amoniac)

Hệ thống này sẽ gây ra phản ứng hóa học chuyển nitơ oxit (NOx) thành khí nitơ (N2) và hơi nước (H2O). Theo các phương trình phản ứng như sau:

4NO+4NH3+O2
Các bước của quá trình này bao gồm:

  • Một máy bơm định lượng hút urê từ bể chứa urê và bơm vào dòng khí thải.
  • Lượng urê được bơm vào dòng khí thải phụ thuộc vào mức NOx do động cơ thải ra và mức giảm mong muốn.
  • Một loạt máy trộn tĩnh và thiết bị đồng nhất chuyển hỗn hợp khí thải và urê thành amoniac.
  • Các khí được đưa qua các phần tử xúc tác chuyển đổi NOx thành nitơ (N2) và hơi nước (H2O).
  • Bộ phận SCR giải phóng khí thải tinh khiết vào khí quyển.
  • Tùy thuộc vào yêu cầu về hiệu suất, hệ thống này cũng có thể được cấu hình với bộ chuyển đổi xúc tác trượt amoniac tích hợp để loại bỏ trượt amoniac.

Bộ tiêu âm và ống xả
Việc giải phóng khí nóng vào khí quyển làm tăng mức độ tiếng ồn của khí thải. Điều này có thể có nghĩa là giảm tiếng ồn là cần thiết.
Giải pháp phải giải quyết toàn bộ phổ tiếng ồn khí thải, bao gồm

  • Thấp
  • Trung bình và
  • Tần số cao

Mỗi tần số yêu cầu một cách tiếp cận âm học khác nhau. Bằng cách sử dụng một công nghệ khác để giảm từng tần số, có thể đạt được mức giảm tiếng ồn tối đa.
Những điều chỉnh phù hợp cẩn thận này giúp ngăn chặn áp suất ngược quá mức có thể làm giảm hiệu suất của động cơ.