Khoa học công nghệ điện - Số 3 - Năm 2019

i chỗ 
• ví dụ trạm hydro
Tiêu thụ năng lượng 
• Giao thông
Hình 4. Minh họa hệ thống điện cục bộ (Ảnh minh họa)
Ký hiệu màu: 
Đỏ: Phát điện 
Lam: Truyền tải
Lục: Phân phối
Đen: Khách hàng
Nhà máy điện
Máy biến áp tăng áp 
máy phát điện
Đường dây truyền tải 
765, 500, 345, 230, & 138kV
Khách hàng điện áp 
dưới truyền tải 
26kV & 69kV
Khách hàng điện áp truyền tải 
138kV hoặc 230kV
Máy biến áp hạ áp 
trạm biến áp
Khách hàng điện áp 
sơ cấp 13kV & 4kV
Khách hàng điện áp 
thứ cấp 120V & 240V
Hình 5. Hệ thống cấp điện truyền thống (Ảnh minh họa)
Nhu cầu điện năng tăng có thể giảm nhẹ bằng cách 
lắp đặt công tơ thông minh, sử dụng các kỹ thuật quản 
lý lưới điện thích hợp và áp dụng biểu giá theo thời 
gian. Biểu giá này khuyến khích hộ tiêu thụ sử dụng 
điện ngoài giờ cao điểm để đỡ phải trả các khoản phí 
bổ sung. Cuối cùng, lưới điện thông minh được mang 
tải chức năng cốt lõi đối với các xe điện có phích cắm 
có khả năng thực hiện nhu cầu điện cho các loại xe 
này. Do vậy, cơ chế của lưới điện thông minh cho phép 
đạt hiệu suất cao hơn và giảm lãng phí nguồn lực, 
cho phép lưới điện thông minh đáp ứng nhu cầu điện 
năng ngày một tăng. Tuy nhiên, lưới điện thông minh 
vẫn còn phải đối mặt với một số thách thức như: 
• Vẫn còn yêu cầu sự hỗ trợ của chính phủ và không 
dễ dàng đối với một số trường hợp,
• Cần khoản đầu tư ban đầu rất lớn để lắp đặt hệ 
thống tự động hóa, 
• Thay thế các thiết bị lỗi thời bằng các hệ thống số 
hóa mới, và
• Đối mặt với các quy tắc và quy định khác nhau do 
các cơ quan chức năng riêng lẻ đặt ra.
Biên dịch: Thu Lan
Theo “Electricity Today”, số 2/2019
Các cuộn chì thử nghiệm tùy chọn mới được bổ 
sung vào DET2/3 giúp giảm đáng kể thời gian 
và sự thất vọng
Được thiết kế để thử nghiệm các hệ thống truyền thông và 
nối đất, thiết bị thử nghiệm này có màn hình đồ họa để phân 
tích dữ liệu tốt hơn, có khả năng phát hiện lỗi tuyệt vời, cũng 
như dải tần số thử nghiệm rộng nhất để đảm bảo chống ồn.
DET2/3 có độ chính xác và độ ổn định được cải thiện. 
Thiết bị này có dải tần số thử nghiệm từ 10Hz đến 200Hz 
với các bước tần số 0,5Hz, với tính năng chọn tần số tự 
động cho phép người dùng đảm bảo các thử nghiệm 
được thực hiện ở tần số có độ ồn thấp nhất.
Thiết bị này có bộ nhớ trong lớn cho phép tính toán 
tức thời điện trở suất và có thể lưu trữ kết quả thử nghiệm 
trong hơn một ngày. 
DET2/3 đáp ứng tiêu chuẩn IEEE 81 và phù hợp để thử 
nghiệm nối đất và bảo vệ chống sét. Thiết bị thử nghiệm 
này là công cụ chẩn đoán tuyệt vời cho bất cứ ai thực hiện 
thử nghiệm nối đất. DET2/3 hỗ trợ các phép đo điện trở 
đất hai, ba và bốn cực.
Biên dịch: Chu Hải Yến
Theo “Utilityproducts”, số 3/2019
MEGGER NÂNG CẤP BỘ KIỂM TRA ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT HIỆU SUẤT CAO
Thiết bị thử nghiệm 
điện trở đất 
DET2/3 (Ảnh st)
Công ty Megger (Vương quốc Anh) đã nâng 
cấp thiết bị thử nghiệm điện trở đất DET2/3 
bằng cách bổ sung các cuộn dây nối thử nghiệm 
tùy chọn mới giúp giảm đáng kể thời gian và 
sự thất vọng cho người thao tác. Thiết bị thử 
nghiệm nối đất tính năng cao này thay thế máy 
DET2/2 có một không hai, vốn đã là tiêu chuẩn 
của ngành trong 25 năm.
LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH
30 31 KHCN Điện, số 3.2019
SÁNG KIẾN KỸ THUẬT
A. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Tình trạng kỹ thuật khi chưa áp dụng giải pháp
Vành điều khiến cánh hướng là cơ cấu trung gian 
kết nối giữa secvomotor và các cánh hướng dòng của 
tổ máy, biến chuyển động tịnh tiến của đầu trục secvo-
motor thành chuyển động quay của các cánh hướng.
So sánh kết cấu của vành điều khiển cánh hướng 
của Thủy điện Sơn La và Thủy điện Hòa Bình
Đối với nhà máy thủy điện Sơn La, khi hệ thống làm 
việc, gọi:
+ P1 là áp lực khi làm việc của khoang mở secvomo-
tor (khoang đẩy mở cánh hướng). P1max = 64 kg/cm
2.
+ P2 là áp lực khi làm việc của khoang đóng secvomo-
tor (khoang đẩy đóng cánh hướng). P2max = 64 kg/cm
2.
+ D là đường kính của pit-tông secvomotor, D = 70cm.
+ d là đường kính trục pit-tông, d = 25 cm.
+ S1 là diện tích tiết diện chịu lực của đáy pít-tông, 
S1 = πD
2/4.
+ S2 là diện tích tiết diện chịu lực của đỉnh pít-tông, 
S2 = π(D
2-d2)/4.
Hình 1 thể hiện sơ đồ nguyên lý hoạt động khi mở 
cánh hướng.
- Theo sơ đồ ta có, lực tác dụng của mỗi secvomotor là:
+ F1 = P1.S1-P2.S2
+ F2 = P1.S2-P2.S1
(Lực cho kết quả “+” tức là chiều lực đúng như sơ đồ, 
cho kết quả “-” thì chiều lực ngược chiều với sơ đồ).
- Mô-men xoắn (làm quay mở) tác dụng lên vành 
điều khiển là:
MX = F1.RV+F2.RV = (P1-P2)(S1+S2).RV
(RV – Bán kính của vành điều khiển).
- Lực đẩy tịnh tiến theo phương X: FX = 0.
- Lực đẩy tịnh tiến theo phương Y: 
FY = F1 - F2 = (P1+P2)(S1-S2) = π (P1+P2) d
2/4 > 0
Như vậy, khi mở cánh hướng, vành điều khiển ngoài 
chịu tác động lực mô-men xoắn để quay mở còn luôn 
bị một lực có tác dụng đẩy tịnh tiến vành điều khiển, 
lực này có phương và chiều từ +Y đến -Y, có độ lớn là 
π(P1+P2)d
2/4, điểm lực tác dụng là vị trí –X của vành 
điều khiển (như trên sơ đồ).
Hình 2 thể hiện Sơ đồ nguyên lý hoạt động khi đóng 
cánh hướng. 
- Theo sơ đồ ta có, lực tác dụng của mỗi secvomotor là:
+ F1 = P2.S2-P1.S1
+ F2 = P2.S1-P1.S2
(Lực cho kết quả “+” tức là chiều lực đúng như sơ đồ, 
cho kết quả “-” thì chiều lực ngược chiều với sơ đồ).
- Mô-men xoắn (làm quay mở) tác dụng lên vành 
điều khiển là:
MX = F1.RV+F2.RV = (P2-P1)(S1+S2).RV
(RV – Bán kính của vành điều khiển).
- Lực đẩy tịnh tiến theo phương X: FX = 0.
- Lực đẩy tịnh tiến theo phương Y: 
FY = F2 – F1 = (P1+P2)(S1-S2) = π (P1+P2) 
Như vậy, khi đóng cánh hướng, vành điều khiển 
ngoài chịu tác động lực mô-men xoắn để quay đóng 
còn luôn bị một lực có tác dụng đẩy tịnh tiến vành điều 
khiển, lực này có phương và chiều từ +Y đến -Y, có độ 
lớn là π(P1+P2)d
2/4, điểm lực tác dụng là vị trí +X của 
vành điều khiển (như trên sơ đồ).
Lực tác dụng lên hai secvomotor tại cùng một 
thời điểm (khi vận hành) là không giống nhau. Trong 
quá trình vận hành, vành điều khiển ngoài chịu tác 
động lực mô-men xoắn để quay còn luôn bị một lực 
có tác dụng đẩy tịnh tiến vành điều khiển, lực này có 
phương và chiều từ +Y đến -Y, có độ lớn là π(P1+P2)
d2/4. Điều này làm cho bề mặt làm việc của vành điều 
khiển luôn tỳ chặt vào các tấm séc-măng tỳ đứng 
phía +Y (thực tế tại các tổ máy cho thấy vành điều 
khiển luôn tì sát vào 2÷3 tấm séc-măng tỳ đứng phía 
+Y, còn phía –Y thì bị hở). Lực này quá lớn khi chuyển 
động sẽ sinh ra ma sát lớn gây mài mòn, cháy hỏng 
séc-măng tỳ đứng.
Vị trí điểm tỳ làm việc của vành điều khiển cánh 
hướng với séc-măng tỳ đứng được đặt thấp hơn so với 
cao độ vị trí tác động lực của các secvomotor. Điều này 
làm cho lực đẩy tịnh tiến vành điều khiển cánh hướng 
khi bị đẩy tỳ vào các séc-măng tỳ đứng sẽ có xu hướng 
bị đẩy lên cao để bật ra khỏi các séc-măng tỳ. Vành điều 
khiển khi bị đẩy nâng lên sẽ bị cà sát vào tấm chặn trên 
(vật liệu bằng thép) gây hỏng tấm chặn và bản thân 
vành điều khiển.
Trong quá trình vận hành, vành điều khiển cánh 
hướng bị nâng lên do lực tác dụng của hai secvomotor 
sinh ra. Khi vành điểu khiển bị nâng lên đã tỳ vào bề 
mặt của các tấm chặn trên (12 tấm) sinh ra ma sát lớn 
gây cầy xước hỏng bề mặt làm việc của vành điều khiển 
và các tấm chặn.
Việc hỏng bề mặt làm việc của vành điều khiển sẽ 
ảnh hướng đến khả năng vận hành ổn định của tổ máy, 
tổ máy vận hành lâu ngày sẽ dẫn đến phá hỏng hoàn 
toàn bề mặt làm việc của vành điều khiển, gây kẹt và 
hư hỏng thiết bị.
Mức độ hư hỏng của vành điều khiển phụ thuộc vào 
các chế độ vận hành của tổ máy. Đặc biệt trong quá 
trình điều tần, vành điều khiển làm việc liên tục sẽ làm 
cho hư hỏng nhanh hơn.
Nếu không được xử lý cải tiến, vành điều khiển cánh 
hướng phải được sửa chữa phục hồi hiện trạng hàng 
năm. Việc sửa chữa vành điều khiển bắt buộc phải 
dừng máy nhiều ngày, khối lượng sửa chữa rất lớn.
LTS: Ban biên tập ấn phẩm Khoa học Công nghệ 
Điện xin giới thiệu giải pháp “Thiết kế lắp đặt bổ 
sung cơ cấu bi tỳ ổn định vành điều khiển cánh 
hướng” do tác giả Hoàng Ngọc Minh của Công ty 
Thủy điện Sơn La thực hiện, đã giúp cho vành điều 
khiển không bị hỏng, khối lượng sửa chữa hàng 
năm phát sinh cho việc sửa chữa bảo dưỡng vành 
điều khiển không cần phải thực hiện, tổ máy vận 
hành an toàn và ổn định, tăng hệ số khả dụng của 
tổ máy.
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT BỔ SUNG CƠ CẤU 
BI TỲ ỔN ĐỊNH VÀNH ĐIỀU KHIỂN 
CÁNH HƯỚNG 
Bài và ảnh: Hoàng Ngọc Minh, Công ty TĐ Sơn La
Khu vực bị tỳ sát vào 
séc-măng tỳ đứng
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động khi mở cánh hướng
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động khi đóng cánh hướng
Khu vực bị tỳ sát vào 
séc-măng tỳ đứng
32 
SÁNG KIẾN KỸ THUẬT
33KHCN Điện, số 3.2019
2. Nội dung của giải pháp
a/ Những điểm khác biệt của giải pháp mới so 
với giải pháp cũ
Khi cơ cấu bi tỳ ổn định vành điều khiển cánh 
hướng được lắp bổ sung sẽ làm cho vành điều 
khiển không còn bị tỳ trượt ma sát với các tấm 
chặn giúp cho bề mặt làm việc của vành điểu 
khiển không bị hỏng, khối lượng sửa chữa hàng 
năm phát sinh cho việc bảo dưỡng sửa chữa vành 
điều khiển sẽ không cần phải thực hiện, tăng hệ 
số khả dụng của tổ máy.
Bản chất của giải pháp là thay đổi vị trí ma sát tỳ 
từ ma sát trượt (giữa bề mặt làm việc của vành điều 
khiển với tấm chặn trên) thành ma sát lăn (giữa bi 
tỳ và vành tỳ lăn) làm giảm thiểu ma sát cho vành 
điều khiển và không gây hư hỏng thiết bị.
b/ Mô tả chi tiết bản chất của giải pháp
Cơ cấu bi tỳ ổn định vành điều khiển cánh 
hướng bao gồm sáu bộ bi tỳ được lắp đặt đều xung 
quanh phía trong vành điều khiển, gồm có: Tấm đế 
được hàn chắc chắn trên nắp hầm tuabin; giá đỡ 
vòng bi được lắp đặt trên tấm đế và có thể căn 
chỉnh cao độ lắp đặt; trên vành điều khiển được 
hàn bổ sung thanh tỳ lăn; các vòng bi được lắp đặt 
vào các giá đỡ theo phương thẳng đứng có tác 
dụng tỳ lăn trên thanh tỳ khi vành điều khiển bị 
nổi lên; khe hở giữa thanh tỳ lăn và vòng bi có thể 
căn chỉnh được nhờ các bu lông căn chỉnh giữa 
giá đỡ và tấm đế.
* Tính toán chọn vòng bi
Lực đẩy tịnh tiến vành điều khiển cánh hướng:
FYmax = π(P1max+P2max)d
2/4 = 
π(64+64)252/4 = 62.832 kg ~ 630 kN.
Lực nâng vành điều khiến cánh hướng:
FNmax = k. FYmax = 0,1 x 63 = 63kN
(k=0,1 – Hệ số ma sát của tấm séc măng tỳ).
Tại một thời điểm, vành điều khiển khi bị nâng 
lên sẽ tỳ lên ít nhất hai vòng bi. Vì vậy tải trọng của 
bi cần có là: 63/2 = 31,5 kN.
Ta chọn được loại vòng bi:
+ Loại : Vòng bi đũa 1 dãy
+ Đường kính ngoài : 160 mm
+ Đường kính trong : 80 mm
+ Bề rộng : 41 mm
+ Tải trọng : 35 kN.
Từ thông số vòng bi thiết kế được giá đỡ và các chi tiết 
như bản vẽ đính kèm.
B. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA GIẢI PHÁP
1. Lĩnh vực mà giải pháp có thể áp dụng
Giải pháp có thể được ứng dụng để giúp vành điều khiển 
của một số tổ máy lớn như Sơn La và Lai Châu làm việc ổn 
định và an toàn.
2. Những điều kiện cần thiết để áp dụng giải pháp
Giải pháp được áp dụng khi cần phải mở các nắp bể dầu 
ổ đỡ máy phát ra để kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị 
trong ổ.
C. HIỆU QUẢ DỰ KIẾN CÓ THỂ THU ĐƯỢC KHI 
ÁP DỤNG GIẢI PHÁP
1. Hiệu quả dự kiến
Giúp hệ thống vành điều khiển cánh hướng, secvomotor, 
cánh hướng vận hành được an toàn và ổn định.
Cơ cấu này sẽ làm cho vành điều khiển không còn bị tỳ 
trượt ma sát với các tấm chặn giúp cho bề mặt làm việc của 
vành điểu khiển không bị hỏng, khối lượng sửa chữa 
hàng năm phát sinh cho việc bảo dưỡng sửa chữa vành 
điều khiển sẽ không cần phải thực hiện, tăng hệ số khả 
dụng của tổ máy.
Tiết kiệm được chi phí nhân công và vật tư sửa chữa.
2. Tính toán giá trị làm lợi (tạm tính)
Rất khó để tính được chính xác giá trị làm lợi bằng 
tiền, tuy nhiên có thể tạm ước tính như sau:
Khi chưa lắp đặt cơ cấu bi tỳ ổn định vành điều khiển 
cánh hướng, hàng năm phải dừng tổ máy để sửa chữa, 
khắc phục hư hỏng vành điều khiển. Khối lượng công 
việc phải thực hiện bao gồm các công việc sau: Dừng tổ 
máy, hạ van hạ lưu tháo cạn nước tổ máy, xả áp bình dầu 
tích năng của hệ thống điều tốc; tháo tay biên secvo, 
tháo các tay biên của vành điều khiển; lắp đặt palang, 
dầm đỡ, nâng vành điều khiển cánh hướng lên để sửa 
chữa; sửa chữa, phục hồi hư hỏng của vành điều khiển, 
tấm chặn, thay thế séc-măng tỳ hạ vành điều khiển, 
tháo dỡ palang, dầm đỡ; lắp đặt lại các tay biên secvo, 
tay biên cánh hướng, căn chỉnh khe hở cánh hướng; 
nâng cửa van hạ lưu, nạp nước khôi phục lại tổ máy.
Tình trạng hư hỏng của vành điều khiển cánh hướng 
khi chưa áp dụng giải pháp
Để xử lý khắc phục được hư hỏng của vành điều 
khiển cánh hướng của mỗi tổ máy hàng năm sẽ phải 
dừng máy 16 ngày/tổ máy và mất xấp xỉ 350 công để 
sửa chữa.
Với 9 tổ máy, mỗi năm sẽ phải cần 144 ngày và 
3.096 công để sửa chữa.
Với tiền lương tối thiểu đối với bậc công nhân bậc 
4/7 theo thông báo số 1806/TB-TĐSL ngày 16/12/2016 
là 3,212 x 2.000.000 = 6.424.000 đồng/tháng (không 
tính các phụ cấp nếu có). Tiền nhân công sửa chữa tối 
thiểu sẽ là: 3.096 công x 6.424.000/22 đồng/công = 
904.032.000 đồng.
Chi phí trên chưa tính vật tư thiết bị phục vụ sửa 
chữa và tổn thất do tổ máy phải dừng (rất lớn).
Như vậy, khi lắp đặt cơ cấu bi tỳ ổn định vành điều 
khiển cánh hướng, mỗi năm sẽ giảm được khoảng 
144 ngày dừng máy và tiết kiệm được ít nhất 900 
triệu đồng chi phí nhân công (chưa tính vật tư thiết bị 
phục vụ sửa chữa và khấu hao tài sản, công cụ, dụng 
cụ để phục vụ sửa chữa)
THIẾT BỊ THEO DÕI NHIỆT ĐỘ
FISO Technologies Inc. (FISO), nhà chế tạo hàng đầu các 
cảm biến sợi quang chất lượng cao và các giải pháp theo 
dõi, tự hào công bố ra mắt EasyGrid BASE (EGD-BASE), một 
hệ thống theo dõi kiểu mới được thiết kế để đo nhiệt độ tới 
hạn trong các máy biến áp điện lực, các cuộn kháng và các 
thiết bị điện áp cao khác.
EGD-BASE được thiết kế để giải quyết nhu cầu của 
ngành điện về một hệ thống nhỏ gọn và kinh tế để mở rộng 
các ứng dụng lưới điện có thể đạt được và 
cung cấp một giải pháp dễ dàng tích hợp 
cho các nhà cung cấp hệ thống theo dõi 
máy biến áp (TMS). EGD-BASE bổ sung 
nhiều khả năng mới cho dòng sản phẩm 
EasyGrid vốn đã rất thành công, bao gồm 
EasyGrid, EasyGrid LT và EasyTest. Thiết bị 
theo dõi này có thể đo tới 12 kênh trong 
phạm vi đọc từ -80°C đến 300°C đồng thời 
có thể truyền thông qua cáp quang để 
truyền dữ liệu an toàn. Rất thích hợp để 
tích hợp trong TMS, dữ liệu nhiệt độ chính 
xác từ thiết bị theo dõi trực tiếp, trực 
tuyến và theo thời gian thực này làm tăng 
thêm giá trị và giúp thực hiện được bảo trì 
máy biến áp điện lực theo tình trạng (do 
đó tối đa hóa tính năng của chúng), cùng 
với các dữ liệu cách điện xuyên, khí hòa 
tan và phóng điện cục bộ.
Biên dịch: Gia Hiếu
Theo “Utilityproducts”, số 3/2019
Hệ thống theo dõi EGD-BASE (Ảnh: st)
Ảnh của giải pháp
Địa chỉ: Tầng 15, tháp A, tòa nhà EVN, 11 Cửa Bắc, Ba Đình, Hà Nội
Điện thoại: 04.66946700 / 04.66946733 - Fax: 04.37725192
Email: evneic@evn.com.vn / tapchidienluc@gmail.com