Luận văn: Giải pháp chẩn đoán sự cố lưới điện tỉnh Gia Lai - Đinh Thanh Lâm

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu giải pháp chẩn đoán sự cố lưới điện áp dụng vào mô hình lưới điện tỉnh gia lai, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp

• Tác giả: Đinh Thanh Lâm
• Người hướng dẫn: Ts. Giáp Quang Huy
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa
• Đề tài: Nghiên cứu giải pháp chẩn đoán sự cố lưới điện, áp dụng vào mô hình lưới điện tỉnh Gia Lai
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Toàn cảnh sự cố lưới điện Gia Lai Tầm quan trọng chẩn đoán

Lưới điện tỉnh Gia Lai, do Công ty Điện lực Gia Lai (PC Gia Lai) quản lý, đối mặt với nhiều thách thức đặc thù. Địa hình miền núi phức tạp, trải dài trên diện rộng và thường xuyên chịu ảnh hưởng của thời tiết cực đoan như dông sét là những nguyên nhân chính gây ra sự cố điện Gia Lai. Các sự cố này không chỉ làm gián đoạn cung cấp điện mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân và hoạt động kinh tế. Do đó, việc chẩn đoán sớm, xác định chính xác vị trí sự cố và đưa ra biện pháp khắc phục nhanh chóng là nhiệm vụ cấp bách. Mục tiêu cuối cùng là nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và ổn định. Theo luận văn “Nghiên cứu giải pháp chẩn đoán sự cố lưới điện, áp dụng vào mô hình lưới điện tỉnh Gia Lai” của tác giả Đinh Thanh Lâm, việc giảm thiểu thời gian xử lý sự cố có ý nghĩa thực tiễn to lớn, góp phần cải thiện các chỉ số SAIDI, SAIFI, MAIFI (các chỉ số đo lường mức độ gián đoạn cung cấp điện). Một hệ thống chẩn đoán hiệu quả không chỉ giúp giảm thời gian mất điện mà còn là nền tảng cho việc xây dựng lưới điện thông minh (Smart Grid) trong tương lai, tối ưu hóa công tác quản lý vận hành và bảo trì.

1.1. Đặc thù địa lý và thách thức vận hành lưới điện tại Gia Lai

Gia Lai là tỉnh miền núi Tây Nguyên có địa bàn quản lý rộng lớn, địa hình phức tạp, nhiều khu vực là đồi núi, rừng rậm. Điều này khiến việc xây dựng, bảo trì và an toàn vận hành lưới điện trở nên vô cùng khó khăn. Phần lớn đường dây trung thế và cao thế đi qua các khu vực có mật độ dông sét cao, rừng cây, đồn điền cao su, làm tăng nguy cơ xảy ra sự cố do các yếu tố bên ngoài. Theo thống kê từ PC Gia Lai, các sự cố thoáng qua và vĩnh cửu do cây cối ngã đổ, sét đánh, và động vật gây ra chiếm tỷ lệ đáng kể. Bán kính cấp điện lớn cũng là một yếu tố làm cho việc khoanh vùng và khắc phục sự cố lưới điện tốn nhiều thời gian và nhân lực.

1.2. Vai trò của việc cải thiện chỉ số SAIDI SAIFI và MAIFI

Các chỉ số SAIDI (Thời gian mất điện trung bình của khách hàng), SAIFI (Tần suất mất điện trung bình của khách hàng) và MAIFI (Tần suất sự cố thoáng qua trung bình) là thước đo quan trọng đánh giá độ tin cậy của hệ thống điện. Việc giảm các chỉ số này là mục tiêu trọng tâm của ngành điện. Một hệ thống chẩn đoán sự cố chính xác giúp nhân viên vận hành nhanh chóng xác định vị trí lỗi, từ đó rút ngắn thời gian sửa chữa và tái lập cung cấp điện. Điều này trực tiếp làm giảm chỉ số SAIDI và SAIFI, mang lại lợi ích kinh tế và nâng cao sự hài lòng của khách hàng, đồng thời hoàn thành các chỉ tiêu do Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đề ra.

II. Thách thức trong việc khắc phục sự cố lưới điện Gia Lai

Công tác khắc phục sự cố lưới điện tại Gia Lai gặp nhiều trở ngại cố hữu. Các phương pháp truyền thống như kiểm tra trực quan dọc tuyến không còn hiệu quả với một hệ thống lưới điện trải dài hàng ngàn km. Mặc dù đã có sự hỗ trợ của hệ thống SCADA/EMS, thông tin thu thập được từ các rơ le bảo vệ và thiết bị cảnh báo đôi khi không đủ chính xác hoặc không đầy đủ. Các dạng sự cố phổ biến như sự cố quá tải, ngắn mạch, sụt áp do nhiều nguyên nhân gây ra, từ lỗi thiết bị, dông sét, vi phạm hành lang an toàn lưới điện cho đến các lỗi chủ quan. Luận văn của Đinh Thanh Lâm chỉ ra rằng, “bản chất của cơ sở dữ liệu này là chưa chính xác, không chắc chắn hoặc/và không đầy đủ”. Điều này dẫn đến việc chẩn đoán sai vị trí, kéo dài thời gian xử lý và tăng chi phí vận hành. Đặc biệt, các sự cố thoáng qua do cành cây va quẹt hoặc phóng điện bề mặt sứ bẩn rất khó phát hiện nhưng lại là nguyên nhân chính làm tăng chỉ số MAIFI. Do đó, việc tìm kiếm một giải pháp công nghệ tiên tiến để xác định vị trí sự cố (FL - Fault Location) với độ chính xác cao là yêu cầu cấp thiết.

2.1. Phân loại các dạng sự cố phổ biến trên lưới điện trung thế

Thực tế vận hành tại lưới điện trung thế Gia Lai cho thấy các sự cố thường gặp bao gồm: lỗi do dông sét gây phóng điện, quá áp; lỗi do vi phạm hành lang an toàn (cây cối ngã đổ, phương tiện va chạm); lỗi do tiếp xúc không tốt tại các điểm đấu nối gây phát nhiệt; lỗi phóng điện cục bộ do suy giảm cách điện và bề mặt sứ bẩn. Mỗi dạng sự cố có đặc tính tín hiệu điện khác nhau, đòi hỏi phương pháp phân tích và chẩn đoán riêng biệt. Việc phân loại chính xác nguyên nhân giúp đưa ra các biện pháp phòng ngừa và bảo trì dự đoán (predictive maintenance) hiệu quả hơn.

2.2. Hạn chế của các phương pháp định vị sự cố truyền thống

Phương pháp định vị sự cố phổ biến nhất hiện nay là dựa trên đo lường trở kháng. Tuy nhiên, phương pháp này có sai số lớn do bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điện trở tại điểm sự cố, ảnh hưởng tương hỗ giữa các đường dây song song, sai số của thiết bị đo lường (TU, TI), và sự hiện diện của sóng hài. Hệ thống SCADA tuy cung cấp cái nhìn tổng quan nhưng không thể chỉ ra vị trí chính xác đến từng mét. Những hạn chế này làm cho việc tối ưu hóa vận hành lưới điện gặp nhiều khó khăn, đặc biệt khi cần phản ứng nhanh với sự cố.

III. Giải pháp Sóng Di Chuyển Chẩn đoán sự cố lưới điện tối ưu

Để khắc phục những hạn chế của phương pháp trở kháng, nghiên cứu của Đinh Thanh Lâm đề xuất giải pháp chẩn đoán sự cố dựa trên lý thuyết Sóng Di Chuyển (Travelling Wave) kết hợp với kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến. Khi một sự cố xảy ra, nó tạo ra các sóng điện áp và dòng điện tức thời (sóng di chuyển) lan truyền dọc theo đường dây theo cả hai hướng. Bằng cách ghi nhận và phân tích dữ liệu lưới điện tại một hoặc hai đầu đường dây, có thể xác định chính xác thời điểm sóng đến và sóng phản xạ từ vị trí lỗi. Vận tốc lan truyền của sóng trong đường dây là gần bằng tốc độ ánh sáng và tương đối ổn định. Do đó, bằng cách đo lường chênh lệch thời gian, thuật toán có thể tính toán khoảng cách đến điểm sự cố với độ chính xác rất cao. Đây được xem là một giải pháp công nghệ 4.0, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả chẩn đoán. Phương pháp này ít bị ảnh hưởng bởi điện trở sự cố hay cấu trúc lưới phức tạp, mang lại kết quả đáng tin cậy hơn, là tiền đề cho việc quản lý tài sản lưới điện một cách thông minh và hiệu quả.

3.1. Nguyên lý cơ bản của phương pháp Sóng Di Chuyển TWT

Lý thuyết truyền sóng (Travelling Wave Theory - TWT) mô tả rằng khi có sự thay đổi đột ngột trên đường dây (như một vụ ngắn mạch), năng lượng sẽ được giải phóng dưới dạng sóng điện từ. Các cảm biến đặt tại trạm biến áp sẽ ghi lại thời điểm sóng đầu tiên đến (t1) và thời điểm sóng phản xạ từ điểm sự cố quay trở lại (t2). Khoảng cách đến sự cố (D) được tính theo công thức D = v * (t2 - t1) / 2, trong đó v là vận tốc lan truyền sóng. Nghiên cứu đề xuất sử dụng phương pháp một đầu cuối (single-ended) để giảm chi phí lắp đặt thiết bị và đồng bộ hóa.

3.2. Phân tích tín hiệu sự cố bằng biến đổi Wavelet liên tục

Để xác định chính xác thời điểm sóng đến, việc phân tích tín hiệu sự cố là cực kỳ quan trọng. Nghiên cứu áp dụng phép Biến đổi Wavelet liên tục (Continuous Wavelet Transform - CWT). Không giống như biến đổi Fourier, CWT có khả năng phân tích tín hiệu đồng thời cả trong miền thời gian và tần số, giống như một “kính hiển vi toán học”. Kỹ thuật này giúp phát hiện các thành phần tần số cao đặc trưng cho sóng di chuyển tại đúng thời điểm chúng xuất hiện, ngay cả khi tín hiệu bị nhiễu. Việc này tương tự như một dạng mô hình học máy (machine learning) sơ khai, giúp nhận dạng mẫu sóng đặc trưng của sự cố.

IV. Hướng dẫn ứng dụng mô hình chẩn đoán kết quả thực tiễn

Việc áp dụng mô hình chẩn đoán dựa trên Sóng Di Chuyển và Wavelet vào thực tiễn tại PC Gia Lai được thực hiện thông qua mô phỏng và kiểm nghiệm. Luận văn đã xây dựng mô hình chi tiết của một tuyến đường dây 110kV điển hình (tuyến Ayun Pa – Ia H’Leo) trên phần mềm MATLAB/Simulink. Các kịch bản sự cố khác nhau (1 pha chạm đất, 2 pha chạm đất, ngắn mạch 3 pha...) được mô phỏng tại nhiều vị trí và điện trở sự cố khác nhau. Kết quả phân tích dữ liệu lưới điện từ mô phỏng cho thấy thuật toán có khả năng xác định vị trí sự cố (FL) với sai số rất thấp. Quan trọng hơn, kết quả từ thuật toán đã được so sánh, đối chiếu với dữ liệu sự cố thực tế được ghi nhận qua nhiều năm vận hành tại PC Gia Lai (Bảng 4.7 trong luận văn). Sự tương đồng cao giữa kết quả tính toán và vị trí thực tế đã khẳng định tính hiệu quả và khả thi của giải pháp. Việc triển khai giải pháp này sẽ giúp giảm thời gian mất điện đáng kể, góp phần tối ưu hóa vận hành lưới điện và nâng cao chất lượng dịch vụ.

4.1. Kết quả mô phỏng trên MATLAB Simulink cho lưới điện Gia Lai

Mô phỏng trên đường dây 110kV Ayun Pa dài 23.3 km cho thấy, với các loại sự cố và điện trở lỗi (Rf) khác nhau, thuật toán biến đổi wavelet có thể xác định chính xác điểm phát sinh sự cố. Ví dụ, Bảng 4.1 và 4.2 trong nghiên cứu chỉ ra rằng ngay cả khi điện trở sự cố tăng lên 15Ω, sai số định vị vẫn ở mức chấp nhận được. Điều này chứng tỏ sự vượt trội của mô hình so với phương pháp trở kháng truyền thống vốn rất nhạy cảm với điện trở sự cố.

4.2. Kiểm nghiệm thuật toán với dữ liệu vận hành thực tế tại PC Gia Lai

Phần quan trọng nhất của nghiên cứu là kiểm nghiệm với dữ liệu thực. Bảng 4.7 “Kiểm chứng thuật toán với dữ liệu thực tế” đã so sánh khoảng cách sự cố tính toán bằng thuật toán và khoảng cách ghi nhận từ thực địa. Kết quả cho thấy sự sai lệch rất nhỏ, chứng minh độ tin cậy của mô hình trong điều kiện vận hành thực tế. Điều này mở ra khả năng tích hợp thuật toán vào các hệ thống giám sát hiện có như hệ thống SCADA/EMS hoặc hệ thống thông tin địa lý GIS để hiển thị trực quan vị trí sự cố cho nhân viên vận hành.

V. Tương lai chẩn đoán sự cố điện Hướng tới Lưới Điện Thông Minh

Giải pháp chẩn đoán sự cố bằng Sóng Di Chuyển và Wavelet không chỉ giải quyết bài toán trước mắt mà còn mở ra định hướng phát triển lâu dài cho lưới điện thông minh (Smart Grid) tại Gia Lai. Khi được tích hợp sâu rộng, hệ thống có thể tự động khoanh vùng và cô lập sự cố, tái lập cung cấp điện cho các khu vực không bị ảnh hưởng một cách nhanh chóng. Hơn nữa, dữ liệu sự cố được thu thập và phân tích liên tục sẽ là đầu vào quý giá cho các mô hình ứng dụng AI trong ngành điện. Các thuật toán mô hình học máy (machine learning) có thể được phát triển để dự báo các điểm yếu trên lưới, nhận dạng nguy cơ tiềm ẩn trước khi sự cố xảy ra. Điều này cho phép chuyển từ chiến lược bảo trì khắc phục sang bảo trì dự đoán (predictive maintenance), giúp tối ưu hóa vận hành lưới điện, giảm chi phí và nâng cao an toàn vận hành lưới điện lên một tầm cao mới. Tương lai của ngành điện nằm ở việc phân tích dữ liệu để đưa ra quyết định thông minh, và mô hình này chính là một bước đi quan trọng theo hướng đó.

5.1. Tích hợp AI và Machine Learning để dự báo sự cố

Dữ liệu dạng sóng từ hàng ngàn sự cố có thể được dùng để huấn luyện các mô hình AI. Các mô hình này có khả năng nhận diện các dấu hiệu bất thường rất nhỏ, chẳng hạn như các tín hiệu phóng điện cục bộ tiền sự cố, mà con người hoặc các thuật toán thông thường khó phát hiện. Việc này giúp cảnh báo sớm cho đơn vị vận hành để kiểm tra và xử lý, ngăn chặn các sự cố nghiêm trọng xảy ra, đặc biệt là các sự cố liên quan đến cháy nổ thiết bị.

5.2. Lộ trình xây dựng hệ thống tự động hóa và lưới điện thông minh

Một hệ thống chẩn đoán sự cố chính xác là thành phần cốt lõi của lưới điện thông minh. Kết hợp với các thiết bị đóng cắt tự động (Recloser, LBS) có điều khiển từ xa và hệ thống SCADA/EMS, hệ thống có thể tự động thực hiện các thao tác cô lập và khôi phục. Lộ trình này không chỉ giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện mà còn giảm sự phụ thuộc vào con người trong các quy trình vận hành phức tạp, đặc biệt hữu ích cho một địa bàn rộng và khó khăn như Gia Lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ LƯỚI ĐIỆN TỈNH GIA LAI 1.1 Đặc điểm kinh tế-xã hội: Gia Lai là một tỉnh miền núi Tây nguyên, với địa bàn quản lý rộng, địa hình phức tạp, điều kiện đi lại không thuận lợi, khó khăn trong quản lý vận hành lưới điện, đặc biệt trong việc cung cấp điện các vùng sâu, vùng xa trên địa bàn. Với đặc thù địa hình, địa lý lưới điện tỉnh Gia Lai, đa số đường dây có bán kính cấp điện lớn. Phần lớn lưới điện đi qua vùng đồi núi, có mật độ dông sét cao và đi qua khu vực rừng già, đồn điền cao su, hành lang tuyến phức tạp nên thường xuyên sự cố. Ngoài ra, mật độ động vật, bò sát trong khu vực lớn cũng là những nguyên nhân chính gây nên sự cố, vì vậy nguy cơ xảy ra sự cố lưới điện do các yếu tố bên ngoài là rất lớn và khó tránh khỏi.2 Tình hình thực tiễn: Nhu cầu phát triển kinh tế hàng năm ngày càng tăng kéo theo mức tăng trưởng phụ tải với tốc độ tương đối nhanh, khối lượng quản lý tính đến 31/12/2019: 11 TBA 110kV với tổng dung lượng: 531 MVA; 10 TBA Trung gian với tổng dung lượng: 58 MVA; 4.547 TBA phân phối với tổng dung lượng: 824,37 MVA; 340,86 km ĐZ 110kV; 4.628 km ĐZ trung thế 35-22kV và 4.765 km ĐZ hạ thế 0,2-0,4 kV.

Tình hình sự cố và việc thực hiện chỉ tiêu độ tin cậy những năm gần đây được thu thập, thống kê như các biểu đồ dưới đây: Hình 1.1 Thống kê sự cố vĩnh cửu và thoáng qua Bài toán tìm điểm sự cố trên hệ thống điện hiện nay là bài toán nan giải đối với lưới điện tỉnh Gia Lai nói riêng và Việt Nam nói chung. Phần lớn các vấn đề phát sinh lỗi và loại trừ lỗi trong hệ thống điện chưa được kiểm soát hoàn toàn và thực sự có hiệu quả. Hầu hết các trường hợp sự cố trên lưới điện thường gây ra những thiệt hại nặng nề và phải được sửa chữa trước khi cấp điện trở lại. Việc khôi phục lại lưới điện được giải quyết nhanh nếu xác định hoặc có thể ước tính được vị trí sự cố với độ chính xác cao.

Hiện nay, hệ thống SCADA/DMS đã đưa vào hoạt động với mục tiêu xây dựng lưới điện thông minh tại tỉnh nhà. Tuy nhiên các thông tin ghi nhận sự cố từ các tủ máy cắt Recloser phân đoạn trên lưới, các rơle bảo vệ đầu nguồn, các thiết bị cảnh báo sự cố không giải quyết được vấn đề nhanh chóng, loại trừ sự cố bởi các yếu tố bất định trong hệ thống Học viên: Đinh Thanh Lâm GVHD: TS Giáp Quang Huy 7 lưới điện do đặc thù của lưới điện thiết bị đa chuẩn loại, thiếu động bộ và các sai số luôn hiện hữu trong tính toán định vị sự cố. Định vị sự cố được ước tính cho cả hai dạng sự cố thoáng qua và vĩnh cữu. Nói chung, sự cố thoáng qua gây thiệt hại không lớn với khoảng thời gian quá độ, không dễ dàng có thể nhìn thấy để tìm kiếm nguyên nhân sự cố.

Định vị sự cố giúp xác định vị trí sự cố để sớm xử lý ngăn chặn tái diễn và thiệt hại lớn.2 Thống kê, phân loại và so sánh sự cố lưới điện Phương pháp “cổ điển” của định vị sự cố là kiểm tra trực quan. Các phương pháp (được đề xuất trong tài liệu hoặc thực hiện trong thực tế) ước tính vị trí của sự cố lưới điện bao gồm sử dụng điện áp và dòng điện đo được ở một hoặc cả hai thiết bị đầu cuối của đường dây. Các phương pháp gồm: phương pháp dựa trên sóng truyền, phương pháp sử dụng thành phần tần số cao của dòng điện và điện áp, phương pháp sử dụng điện áp và dòng điện tần số cơ bản đo được tại thiết bị đầu cuối của một đường dây. Phương pháp phổ biến hiện nay tại các công ty điện lực đang sử dụng là phương pháp trở kháng.

Tóm lại phương pháp định vị sự cố được chia thành hai loại: phương pháp sử dụng các phép đo từ một thiết bị đầu cuối của đường dây và phương pháp sử dụng các phép đo được thực hiện từ hai thiết bị đầu cuối. Nhiều phương pháp đã được đề xuất trước đây cho việc ước tính vị trí sự cố trên đường dây phân phối tải hình tia. Những phương pháp này khi được sử dụng cho các đường dây phân phối dễ bị sai số bởi tính đồng nhất của đường dây, sự hiện diện của nhánh rẽ và nhánh phụ tải. Có thể phân loại các lỗi/sự cố theo mức độ và ảnh hưởng hiện nay trên lưới điện phân phối: Học viên: Đinh Thanh Lâm GVHD: TS Giáp Quang Huy 8 - Sự cố phần tử: là sự kiện một hoặc nhiều trang thiết bị trong hệ thống điện phân phối do tác động từ một hoặc nhiều nguyên nhân dẫn đến hoạt động không bình thường, gây ngừng cung cấp điện hoặc mất ổn định, mất an toàn và không đảm bảo chất lượng điện năng của hệ thống điện.

- Sự cố nghiêm trọng: là sự cố gây mất điện trên diện rộng hoặc gây cháy, nổ làm tổn hại đến người và tài sản. - Chế độ sự cố khẩn cấp: tần số, điện áp hệ thống vượt ra ngoài phạm vi cho phép của chế độ vận hành bình thường nhưng nằm trong dải tần số, điện áp cho phép đối với trường hợp xảy ra sự cố một phần tử trong hệ thống; mức mang tải của bất kỳ thiết bị điện nào trong lưới điện truyền tải hoặc thiết bị điện đấu nối vào lưới điện truyền tải vượt quá giá trị định mức nhưng dưới 110% giá trị định mức mà thiết bị này khi bị sự cố do quá tải. - Chế độ sự cố cực kỳ khẩn cấp: Hệ thống điện truyền tải vận hành ở chế độ cực kỳ khẩn cấp khi tồn tại một trong các điều kiện sau đây: + Mức mang tải của bất kỳ thiết bị nào trong lưới điện hoặc thiết bị đấu nối với lưới điện trên 110% giá trị định mức mà thiết bị này khi bị sự cố do quá tải có thể dẫn đến tan rã từng phần hệ thống điện. + Khi lưới điện đang ở chế độ vận hành khẩn cấp, các biện pháp được thực hiện để đưa hệ thống về trạng thái vận hành ổn định không thực hiện được dẫn tới hiện tượng tan rã từng phần hệ thống, tách đảo hoặc sụp điện áp hệ thống.

Lưới điện sử dụng các phần tử bảo vệ phổ biến gồm cầu chì tự rơi (FCO) và các máy cắt có khả năng tự đóng lại (Recloser) được cài đặt các thông số bảo vệ định sẵn sử dụng như một công cụ để loại trừ điểm sự cố. Việc xác định chính xác vị trí và nguyên nhân lỗi thường gặp rất nhiều khó khăn. Những thông tin ban đầu liên quan đến sự cố thu thập từ bản tin rơle, từ hệ thống SCADA thường có sự sai lệch hoặc không đầy đủ, những sự cố khó phát hiện như phóng điện do suy giảm cách điện, các sự cố “thoáng qua” do cây va quẹt… từ đó việc loại trừ và xử lý sự cố nhanh là yêu cầu rất lớn trong quản lý vận hành lưới điện hiện nay. Bên cạnh đó, các trung tâm điều khiển từ xa hệ thống lưới điện để phục vụ công tác quản lý vận hành (SCADA) như là một giải pháp để vận hành lưới điện một cách thông minh.

Tuy nhiên, thực tế vận hành hệ thống SCADA hiện hữu và các chức năng bảo vệ rơle đang khai thác sử dụng các công cụ giám sát, thu thập dữ liệu và điều khiển thao tác từ xa. Chưa khai thác chức năng yêu cầu loại trừ lỗi/sự cố lưới điện một cách chọn lọc và chẩn đoán vị trí lỗi một cách chính xác.3 Các dạng sự cố phổ biến trong thực tế vận hành lưới điện.1 Lỗi phóng điện cục bộ qua lớp vỏ dây dẫn cách điện bán phần. Các phần tử cách điện kém chất lượng hoặc suy giảm theo thời gian và điều kiện vận hành dẫn đến tình trạng vỏ cách điện rạng nứt, hư hỏng, các điểm nối không được làm kín vận hành qua thời gian trong môi trường ẩm (nước mưa len lõi vào bên trong ruột cáp) làm oxy hóa phát nhiệt gây lỗi đứt lèo, đứt dây… Học viên: Đinh Thanh Lâm GVHD: TS Giáp Quang Huy 9 Hình 1.3 Phóng điện qua lớp cách điện bán phần.2 Lỗi do vi phạm hành lang bảo vệ an toàn lưới điện Lưới điện phân phối thường đi qua vùng đồi núi, rừng đặc dụng, các nông lâm trường cao su, khi thay đổi thời tiết như mưa, bão, gió lốc dễ xảy ra sự cố do cây va quẹt vào đường dây.4 Gió lốc đỗ cây vào đường dây gây sự cố 1.3 Lỗi do tiếp xúc tại các điểm đấu nối không tốt Các vị trí đấu nối trong quá trình thi công, thực hiện không đúng kỹ thuật hoặc vận hành theo thời gian qua nhiều năm, tiếp xúc suy giảm phát nhiệt quá mức là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến lỗi. Việc kiểm tra nhận dạng mất rất nhiều thời gian và không thể phát hiện được hết các trường hợp trên lưới điện.5 Phát nhiệt tại đầu sứ MC, MBA do tiếp xúc không tốt.

Học viên: Đinh Thanh Lâm GVHD: TS Giáp Quang Huy 10 1.4 Lỗi chủ quan của người vận hành Hình 1.6 Phóng điện đầu cáp do suy giảm cách điện 1.5 Lỗi do dông sét Hình 1.7 Mưa bão và giông sét 1.6 Lỗi do bề mặt sứ bẩn.8 Bụi bẩn bám vào bề mặt cách điện, phóng điện. Học viên: Đinh Thanh Lâm GVHD: TS Giáp Quang Huy 11 1.4 Một số giải pháp nhận dạng, chẩn đoán hiện tại 1.1 Giải pháp áp dụng công nghệ hỗ trợ nhận dạng, chẩn đoán lỗi trên lưới điện và đưa ra biện pháp loại trừ hợp lý. a)Phương pháp vệ sinh cách điện hotline bằng nước cách điện áp lực cao: Trong vận hành lưới điện, cách điện (sứ đường dây, thiết bị trạm biến áp) bị nhiễm bẩn cộng với điều kiện thời tiết bất lợi (sương muối, mưa phùn, độ ẩm.) sẽ làm tăng cao dòng điện rò, phát sinh vầng quang, phóng điện cục bộ, phóng điện tràn gây nên sự cố; ngoài ra dòng điện rò tăng cao còn làm tăng tổn thất công suất. Để giải quyết việc nhiễm bẩn mà không phải cắt điện vệ sinh thủ công, trên thế giới đã thực hiện vệ sinh hotline bằng nước áp lực cao từ những năm 80 của thế kỷ trước (hơn 40 năm!).

Ở Việt Nam, lần đầu tiên nghiên cứu ứng dụng giải pháp này từ năm 2010. Cho đến nay giải pháp công nghệ này đã được áp dụng rộng rải trong tất cả các công ty phân phối và truyền tải từ cấp điện áp 22kV đến 500kV thuộc EVN. Một số hình ảnh thực hiện thực tế trên lưới điện.