Trong những năm gần đây, trên thế giới đã có những bước phát triển nhanh chóng về kỹ thuật về các phương diện của phép đo, thu thập và phân tích dữ liệu để xác định lỗi và nhằm đưa ra các đánh giá kịp thời về tình trạng của máy biến áp. Hiện nay, có nhiều phương pháp để có thể chuẩn đoán tình trạng của máy biến áp, nhưng tựu chung lại là chia làm 2 hướng. Hướng thứ nhất là các phương pháp Online có nghĩa là kiểm tra, chuẩn đoán trạng thái máy biến áp mà không cần cắt điện. Hướng thứ hai là các phương pháp Offline, kiểm tra, chuẩn đoán trạng thái máy biến áp bằng việc cắt điện. Đối với việc cắt điện kiểm tra đối với máy biến áp là khó thực hiện bởi việc cắt điện sẽ ảnh hưởng tới sản lượng phụ tải, chỉ tiêu kinh doanh của các Công ty Điện lực và đời sống kinh tế xã hội của nhân dân. Với các lý do nêu trên, việc nghiên cứu tìm hiểu phương pháp vừa giám sát, chuẩn đoán được trạng thái của máy biến áp vừa không phải cắt điện máy biến áp là rất cần thiết vì vậy, nhóm nghiên cứu do ThS. Đỗ Văn Đỉnh, Trường Đại học Sao Đỏ đứng đầu đã đề xuất thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị chuẩn đoán, giám sát từ xa tình trạng hoạt động của máy biến áp phục vụ công tác đào tạo của nhà trường”.
Sau một thời gian triển khai thực hiện, nhóm nghiên cứu đã đạt được các kết quả như sau:
1. Về nghiên cứu tổng quan các phương pháp giám sát máy biến áp hiện nay. Nhóm tác giả đã nghiên cứu, tìm hiểu các phương pháp giám sát MBA truyền thống và phân tích rõ 3 phương pháp giám sát hiệu quả nhất hiện nay là phương pháp DGA, PD và FRA. Phương pháp giám sát độ rung của máy biến áp và phương pháp đo đáp ứng tần số quét là có thể xác định được tình trạng cơ khí của MBA. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để nhóm tác giả thực hiện các nghiên cứu liên quan đến độ rung, đặc tính rung của máy biến áp thông qua đặc tính rung này để thiết kế, chế tạo thiết bị chuẩn đoán, giám sát từ xa tình trạng hoạt động của MBA.
2. Nhóm nghiên cứu đã phân tích, đánh giá hiện tượng rung trong máy biến áp (rung động của cuộn dây, rung động của lõi thép), đánh giá nhu cầu giám sát độ rung của máy biến áp và tiến hành xác định đặc tính rung động của máy biến áp với các sơ đồ thực nghiệm và kết quả thực nghiệm cho các trường hợp khác nhau như:Rung động lõi thép theo hướng dọc trục tại trụ giữa gông từ; Rung động lõi thép theo hướng xuyên tâm tại trụ trái gông từ; Rung động lõi thép theo hướng xuyên tâm thẳng góc tại trụ trái của gông từ;Rung động cuộn dây tại pha giữa theo hướng dọc trục Rung của mặt trước cuộn dây theo hướng xuyên tâm thẳng góc với lõi thép; Kết quả nghiên cứu là cơ sở để nhóm tác giả lựa chọn thiết bị và thực hiện việc lắp đặt thiết bị chuẩn đoán, giám sát từ xa tình trạng hoạt động của máy biến áp.
3. Nhóm tác giả đã nghiên cứu, tìm hiểu nguyên lý làm việc và các ứng dụng của cảm biến gia tốc trong thực tế; cách lựa chọn cảm biến gia tốc và một số phẩn tử chính trong thiết bị đo như: khối cảm biến, bộ nhớ ngoài, khối thời gian thực, khối LCD, khối nguồn và khối xử lý trung tâm và khối truyền thông. Căn cứ vào chức năng của thiết bị nhóm tác giả đã xây dựng lưu đồ thuật toán, viết chương trình đọc dữ liệu lưu vào thẻ nhớ, chương trình hiển thị biểu đồ độ rung ra màn hình LCD, chương trình truyền thông tin kết quả đo về server tại trang web. http://thingspeak.com sau đó viết chương trình đọc dự liệu từ cơ sở lưu trữ của trang web. http://thingspeak.com vẽ biểu đồ độ rung của máy biến áp trên giao diện máy tính để người vận hành, người quản lý biết máy biến áp có gặp sự cố gì không. Ngoài ra, để khai thác sử dụng sản phẩm của đề tài (thiết bị) nhóm tác giả xây dựng 05 bài tập thực hành, thực nghiệm trên thiết bị để sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật điện, điện tử học tập học phần thực hành Vi điều khiển. Kết quả nghiên cứu là nội dung chính của đề tài, trên cơ sở đó sẽ được triển khai áp dụng vào thực tế.
4. Về kết quả triển khai áp dụng kết quả nghiên cứu, nhóm tác giả đã thực hiện được các yêu cầu đặt ra như thử nghiệm thiết bị đo độ rung ở một số trạm biến áp (cụ thể như máy biến áp T2 110Kv Quế võ, Bắc Ninh; Máy biến áp T1, T2 110 Kv Chí Linh, Hải Dương; Máy biến áp T1 110Kv Kinh Môn, Hải Dương). Thiết bị đã đo, hiện thị kết quả đo lên màn hình LCD gắn tại thiết bị, lưu dữ liệu đo vào thẻ nhớ đồng thời truyền dự liệu qua mạng Internet để máy chủ sever đọc. Ngoài ra kết quả của đề tài đã được nhóm tác giả triển khai áp dụng vào trong đào tạo, cụ thể: cho sinh viên 02 lớp thực hành, thực nghiệm trên thiết bị đo sau đó đánh giá kết quả với 02 lớp không khai thác và sử dụng kết quả của đề tài; Kết quả thực tế cho thấy rằng 02 lớp sinh viên khai thác và sử dụng thiết bị phục vụ học tập cho kết quả tốt hơn.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 14641/2017) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.