Số hoá hệ thống điều khiển thông gió đáp ứng tiêu chí sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

12/08/2022

Công ty Cổ phần Thủy điện Thác Mơ (TMP) xác định: ứng dụng số hóa vào hệ thống điều khiển thông gió sẽ góp phần nâng cao độ tin cậy của thiết bị công nghệ, nâng cao hiệu suất lao động và đáp ứng tiêu chí sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

Sau 26 năm vận hành, nhận thấy hệ thống điều khiển thông gió của TMP đã không còn phù hợp với phương thức vận hành hiện đại ngày nay. Cụ thể, hệ thống cũ không có chức năng cảnh báo hiện trạng không tương xứng, dẫn đến tình trạng quá tải động cơ khi xảy ra các hư hỏng như kẹt lá van điều khiển phân bổ luồng gió trong ống thông gió.

Mặt khác, trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, nhân viên vận hành phải cơ động đến vị trí tủ điều khiển để thao tác vận hành các động cơ thông gió phục vụ công tác chữa cháy, gây mất thời gian và nguy hiểm cho điều hành viên. Đồng thời, hệ thống chưa giám sát được nhiệt độ và độ ẩm ở khu vực cần thông gió, chưa có khả năng vận hành tự động cũng như điều khiển và giám sát từ SCADA (hệ thống giám sát và thu thập thông tin)…

Tủ điều khiển động cơ thông gió hiện tại với cấu hình thô sơ, không đáp ưng nhu cầu vận hành thông minh (Ảnh: TMP)

Do đó, số hoá hệ thống điều khiển thông gió là nhu cầu cấp thiết của doanh nghiệp. Số hóa hệ thống điều khiển thông gió là một trong các bước hình thành một mô hình quản lý vận hành hiện đại theo hướng tập trung, đáp ứng yêu cầu sử dụng hợp lý nguồn nhân lực. Nâng cao năng suất lao động, phù hợp với lộ trình phát triển lưới điện thông minh theo chủ trương của EVN.

So với sơ đồ cũ, việc ứng dụng số hóa sẽ làm giảm hàng trăm, hàng ngàn dây kết nối từ các cụm thông gió rời rạc về trung tâm, giảm đáng kể về không gian đi cáp điện. Điều đó cũng đồng nghĩa là giảm chi phí đầu tư, giảm chi phí nhân công và thời gian thi công.

Trong tương lai, TMP ưu tiên triển khai công nghệ 4.0 vào trong việc điều khiển và giám sát thiết bị tại các nhà máy, kết nối với hệ thống SCADA hiện hữu, phát triển hệ thống điều khiển thông minh, đồng bộ hệ thống điều khiển, giám sát thiết bị của nhà máy, phục vụ tích cực cho công tác sản xuất - kinh doanh khi tham gia thị trường điện cạnh tranh.

Bên cạnh đó, ứng dụng công nghệ 4.0 vào Hệ thống thông gió của TMP sẽ đáp ứng được nhu cầu kết nối với hệ thống SCADA hiện hữu, giám sát từ xa các động cơ thông gió. Đồng thời, tạo được sự đồng bộ trong hệ thống điều khiển, cảnh báo và xử lý kịp thời các hư hỏng, tự động xuất dữ liệu báo cáo… nâng cao năng suất lao động, góp phần nâng cao độ tin cậy thiết bị công nghệ.

Ngoài ra, việc ứng dụng các cảm biến giám sát được nhiệt độ, độ ẩm các khu vực cần thông gió để phục vụ cho việc điều khiển hoạt động của các động cơ thông gió hợp lý là động thái tích cực hưởng ứng “Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”, góp phần nâng cao ý thức của người lao động về sử dụng tiết kiệm năng lượng và hiệu quả trong thời đại mới 4.0.

Sau khi tìm hiểu, lãnh đạo TMP đã quyết định lựa chọn Đội Thí nghiệm thuộc Trung tâm Dịch vụ và Sửa chữa Cơ điện là đơn vị chủ trì thiết kế và thi công đề tài “Số hóa Hệ thống điều khiển thông gió”.
Hệ thống điều khiển mới là một mô hình bố trí điều khiển theo cụm phù hợp với các cao trình khác nhau. Các CPU S7-1200 (SLAVE) được bố trí theo từng cụm để có thể điều khiển các nhóm các động cơ thông gió phía dưới thông qua mạch điều khiển. Các CPU này nhận được lệnh điều khiển và phản hồi các trạng thái của các động cơ thông gió cơ sở đến CPU S7-1500 (MASTER) đặt tại tủ điều khiển trung tâm bằng kết nối truyền Modbus TCP/IP. Nguồn cấp cho các CPU điều khiển phía dưới sử dụng hai bộ nguồn dự phòng nóng, đảm bảo nguồn điều khiển liên lục không gây gián đoạn trong quá trình điều khiển, giám sát.
Hệ thống còn được trang bị các cảm biến gắn tại các vị trí quan trọng để có thể theo dõi nhiệt độ, độ ẩm tại các vị trí này. Các cảm biến này kết nối với các CPU điều khiển bên dưới trong hệ thống thông qua truyền thông Modbus TCP/IP. Tại các lá van điều khiển phân bổ luồng gió trong ống thông gió được lắp thêm các cảm biến hành trình để giám sát độ mở của lá van. Điều này là cần thiết để tác động ngắt các động cơ ra khỏi nguồn điện khi các lá van này bị kẹt.
Ngoài ra, các động cơ còn được trang bị thêm các rơ-le nhiệt để bảo vệ khi xảy ra sự cố trên. Việc điều khiển và giám sát từ xa các động cơ thông gió bên dưới được thực hiện từ màn hình cảm ứng TP1200 Comfort lắp tại tủ điều khiển trung tâm hoặc qua hệ thống SCADA…

Tố Quyên