Giám sát nhiệt độ từng đoạn cáp ngầm trên hệ thống.
Việc tăng cường khả năng giám sát các tuyến cáp ngầm 110kV trong các chế độ vận hành nhằm phán đoán trước các nguy cơ sự cố cáp ngầm là rất cần thiết, bởi một khi sự cố cáp ngầm 110kV xảy ra sẽ tốn nhiều thời gian trong việc xác định điểm sự cố và khôi phục vận hành của tuyến cáp. Trước thực trạng đó, PC Đà Nẵng đã nghiên cứu áp dụng hệ thống giám sát nhiệt độ cáp ngầm nhằm phát hiện nhanh nhất các nguy cơ có thể xảy ra.
Hệ thống giám sát nhiệt độ cáp ngầm là một hệ thống quang điện tử, giúp đo nhiệt độ bằng các sợi quang cảm biến. Tại trạm 110kV An Đồn, hệ thống này được sản xuất bởi LIOS Technology/Đức, nhà phát triển và sản xuất các sợi quang giám sát nhiệt độ.
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 vậy, 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.
Theo dõi nhiệt độ tuyến cáp tại từng vị trí theo chiều dài tính từ đầu cáp ngầm tại trạm biến áp 110kV An Đồn đến cột H61 trên phần mềm Charon4.
Hệ thống giám sát nhiệt độ cáp ngầm gồm các thành phần chính: Thứ nhất là máy tính giám sát được trang bị tại tủ giám sát nhiệt độ cáp ngầm; thứ hai là bộ điều khiển được trang bị tại tủ giám sát nhiệt độ cáp ngầm, đi kèm với bộ điều khiển là hệ thống cáp quang phục vụ việc giám sát nhiệt độ. Thứ ba là các cảm biến nội bộ tủ và đồng hồ đo lường phục vụ các tính năng cấp nguồn AC, DC điều chỉnh nguồn dự phòng, điều khiển quạt và tăng độ chính xác đo lường. Dữ liệu đầu vào, đầu ra với hệ thống SCADA có khả năng gửi và nhận tín hiệu từ hệ thống SCADA tại trạm.
Hệ thống giám sát nhiệt độ cáp ngầm cung cấp chức năng giám sát các đại lượng như giá trị dòng điện và nhiệt độ cáp ngầm, trạng thái bộ điều khiển (Controller), chức năng đọc và lưu dữ liệu lịch sử của toàn tuyến cáp hay từng đoạn cáp và có thể tiến hành chỉnh thời gian muốn tra cứu, được hiển thị trên giao diện phần mềm Charon4.
Bên cạnh đó, hệ thống còn hỗ trợ khả năng hiển thị sự thay đổi bất thường về nhiệt độ trong một khoảng thời gian nhất định dưới dạng đồ thị. Cùng với đó là chức năng tự động phân tích thông tin khi xảy ra báo động (Alarm) trong trường hợp nhiệt độ trên một đoạn cáp vượt ngưỡng giá trị cài đặt, khi đó hệ thống sẽ báo động và xuất hiện dòng cảnh báo trên màn hình. Để xác định điểm sự cố, cần kết hợp với biểu đồ đường nhiệt độ và tiến hành phân tích bảng nhiệt độ và tán xạ ngược tại vị trí có nhiệt độ cao nhất.
Qua các phân tích trên cho thấy giám sát nhiệt độ cáp ngầm là một giải pháp tối ưu trong công tác quản lý vận hành lưới điện ngầm 110kV. Nhờ vào các chức năng vốn có của hệ thống này, đặc biệt là khả năng kết nối với hệ thống SCADA để kịp thời cảnh báo và xử lý các hiện tượng bất thường xảy ra trong quá trình vận hành một tuyến cáp ngầm 110kV.
Việc lắp đặt hệ thống giám sát nhiệt độ cáp ngầm tại trạm biến áp 110kV An Đồn để giám sát tuyến cáp ngầm 110kV đến trạm 220kV Ngũ Hành Sơn giúp phát hiện nhanh các nguy cơ sự cố cáp ngầm, nâng cao độ tin cậy và hiệu quả trong công tác quản lý vận hành lưới điện 110kV tại PC Đà Nẵng.