Ứng dụng hệ thống cảnh báo đo nhiệt độ không dây trong trạm biến áp mỏ than ngầm

Là lõi năng lượng của hoạt động sản xuất mỏ than ngầm, trạm biến áp đảm nhận nhiệm vụ quan trọng là truyền năng lượng điện đến các hệ thống ngầm khác nhau. Theo truyền thống, hệ thống cấp điện trạm biến áp chủ yếu dựa vào kiểm tra nhiệt độ thủ công hoặc kiểm tra hình ảnh nhiệt hồng ngoại để phát hiện lỗi. Tuy nhiên, trong các tủ thiết bị đóng cắt điện áp cao, hẹp và trong điều kiện môi trường khắc nghiệt cũng như môi trường vận hành phức tạp, việc kiểm tra thủ công thường để lại điểm mù, không cung cấp khả năng giám sát nhiệt độ liên tục, theo thời gian thực. Với sự gia tăng liên tục của phụ tải điện ngầm, việc đảm bảo vận hành an toàn và tin cậy của hệ thống cung cấp điện đã trở thành ưu tiên hàng đầu trong sản xuất an toàn mỏ than.

1. Phân tích mối nguy hiểm và điểm yếu của hệ thống cung cấp điện

Qua phân tích thống kê các sự cố vận hành hệ thống điện, nguyên nhân trực tiếp gây ra sự cố phân phối điện cao áp và hạ áp thường tập trung ở một số bộ phận chính:

● Điểm nóng tới hạn: Các tiếp điểm cố định bên trong, các tiếp điểm chuyển động, dây dẫn máy biến áp, các mối nối thanh cái và các mối nối cáp trong thiết bị đóng cắt điện áp cao và điện áp thấp.

● Trình kích hoạt lỗi: Trong quá trình vận hành thiết bị trong thời gian dài, điện trở tiếp xúc tăng dần do chất lượng sản xuất ban đầu kém, vật liệu vận hành bị lỏng, bị lão hóa hoặc lò xo bị mỏi và ăn mòn do nhiệt trong thời gian dài.

● Vòng luẩn quẩn: Khi dòng tải tăng lên, điện trở tiếp xúc quá mức sẽ sinh ra một lượng nhiệt lớn khiến nhiệt độ tăng mạnh. Nếu không có cảnh báo sớm kịp thời, điều này dễ dẫn đến cháy nổ các khớp nối, phá hủy thiết bị và thậm chí là mất điện trên diện rộng.

Những mối nguy hiểm quá nhiệt như vậy có những đặc điểm tiềm ẩn và đột ngột, khiến chúng khó phát hiện trước thông qua việc dừng bảo trì định kỳ hoặc kiểm tra hàng ngày.

2. Giải pháp hệ thống đo nhiệt độ không dây

Để đạt được khả năng theo dõi và giám sát theo thời gian thực các điểm tiếp xúc nhiệt, mối nối và thiết bị điện quan trọng có nguy cơ cao, các trạm biến áp phải triển khai hệ thống cảnh báo đo nhiệt độ không dây có độ tin cậy cao. Cấu trúc tổng thể và nguyên lý làm việc của hệ thống như sau:

● Thu thập chính xác từ phía trước: Cảm biến nhiệt độ không dây chuyên dụng được lắp đặt tại mọi điểm giám sát cần được chú ý nhiều, chẳng hạn như các điểm tiếp xúc của thiết bị đóng cắt và các mối nối cáp. Các cảm biến thu thập nhiệt độ hoạt động trên bề mặt thiết bị theo thời gian thực và truyền dữ liệu không dây.

● Xử lý tập trung phía sau: Thiết bị đầu cuối thu không dây có nhiệm vụ nhận tín hiệu không dây do từng cảm biến gửi đến, hoàn thành quá trình giải điều chế và chuyển đổi dữ liệu; sau đó, dữ liệu được truyền đến trạm đo nhiệt độ hoặc hiển thị theo thời gian thực thông qua bảng điều khiển.

● Bảo vệ cảnh báo thông minh: Phần mềm hệ thống thực hiện lưu trữ trong mọi thời tiết, phân tích xu hướng và cảnh báo quá nhiệt cho tất cả các điểm giám sát. Khi mức tăng nhiệt độ bất thường đạt đến ngưỡng, hệ thống sẽ ngay lập tức đưa ra cảnh báo, thông báo cho nhân viên bảo trì để can thiệp trước và loại bỏ tai nạn ngay từ đầu.

Việc triển khai hệ thống đo nhiệt độ không dây này sẽ giải quyết một cách hiệu quả các điểm yếu của việc đo nhiệt độ khó khăn và việc kiểm tra bị trì hoãn trong không gian kín có điện áp cao, nâng cấp toàn diện mức độ vận hành và bảo trì thông minh cũng như khả năng đảm bảo an toàn của các trạm biến áp mỏ than.