CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1. ● Giới thiệu sơ lược về lưới điện phân phối 22kV tại Công ty Điện lực An Phú Đông. Công ty Điện lực An Phú Đông đang quản lý, vận hành hệ thống lưới điện phân phối 22kV để cung cấp điện cho 184.261 khách hàng sử dụng điện trên địa bàn quận 12, trong đó có một số khách hàng quan trọng như: Đài phát sóng phát thanh Quán Tre, Công Viên Phần mềm Quang Trung, UBND Quận 12, Công An Quận 12, Bệnh Viện Quận 12, Trung tâm Y Tế Dự phòng Quận 12, Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM, Cụm Cống Ngăn Triều Đá Hàn, Ba Thôn. Lưới điện trung thế 22kV đang được cung cấp điện thông qua 36 phát tuyến từ 06 trạm biến áp 110-220/22 kV, bao gồm: trạm 220/22kV Hóc Môn (3x63 MVA, cung cấp điện cho 17 phát tuyến); trạm 110/22kV Thạnh Lộc (2x63MVA, cung cấp điện cho 9 phát tuyến) trạm 110/22kV Tham Lương (3x63MVA, cung cấp điện cho 7 phát tuyến)trạm 110/22kV Vĩnh Lộc (2x63 MVA, cung cấp điện cho 1 phát tuyến); trạm 110/22kV Lưu động Bà Điểm (1x40 MVA, cung cấp điện cho 1 phát tuyến) và trạm Đông Thạnh 110/22kV (2x63MVA, cung cấp điện cho 1 phát tuyến).
Khối lượng quản lý như sau: + Dây trung thế nổi: 226,76 km. + Cáp ngầm 22kV: 148,90 km (trong đó có 1.414 đầu cáp ngầm và trên 100 hộp nối cáp). + Tủ ATS trung thế: 02 bộ. + Tủ RMU: 37 tủ.
+ Tủ máy cắt: 17 tủ + Máy cắt tự đóng lại (Recloser): 82 cái. + Dao cách ly: 726 cái. HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang 7 Luận văn thạc sĩ CBHD: TS. Huỳnh Quốc Việt + LBFCO: 837 cái.
Với khối lượng đường dây trung thế nổi/ngầm và các vật tư thiết bị đang quản lý như đã nêu trên, nhằm đảm bảo các chế độ vận hành lưới điện được an toàn, không để xảy ra các sự cố mất điện trên toàn bộ tuyến dây trung thế cũng như đáp ứng tiêu chí N-1 (chế độ làm việc của lưới điện vẫn bảo đảm sau sự cố 1 nguồn cung cấp điện và không bị cắt hay giảm tải), đồng thời đảm bảo cung cấp điện cho 184.261 khách hàng được liên tục, an toàn và tin cậy, đặc biệt là trong các thời điểm quan trọng trong năm như đảm bảo cung cấp điện trong mùa khô, đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải quan trong trong các mùa lễ, hội lớn trong năm (tết Dương lịch; tết Nguyên đán; Giỗ Tổ Hùng Vương; lễ kỷ niệm ngày Giải phóng Miền Nam 30/4, Quốc tế lao động 1/5; các kỳ thi tuyển sinh trung học cơ sở, trung học phổ thông, tuyển sinh vào các trường trung cấp chuyên nghiệp; cao đẳng và đại học; ngày Quốc khánh 2/9,. Do đó, công tác kiểm tra, chẩn đoán và đánh giá tình trạng vận hành của toàn bộ lưới điện trung thế 22kV nói chung cũng như công tác kiểm tra, đánh giá tình trạng vận hành của các vật tư thiết bị trên lưới điện, chi tiết hơn, tổng quan hơn về tình trạng vận hành, mức độ lão hóa của cách điện, giúp phát hiện và dò tìm điểm yếu trên thiết bị để từ đó đề ra các phương thức vận hành, kế hoạch sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng hợp lý góp phần ngăn ngừa sự cố một cách hiệu quả. Hiện nay, công tác kiểm tra lưới điện trung thế tại Công ty Điện lực An Phú Đông được thực hiện theo các quy định hiện hành của Tập đoàn Điện lực Việt Nam và của Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh, cụ thể: - Đối với lưới điện trung thế nổi: + Kiểm tra ngày: định kỳ 1 tháng/1 lần cho một tuyến dây. + Kiểm tra đêm: định kỳ 3 tháng/1 lần cho một tuyến dây.
HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang 8 Luận văn thạc sĩ CBHD: TS. Huỳnh Quốc Việt - Đối với lưới điện trung thế ngầm: định kỳ 3 tháng/1 lần cho một tuyến dây. Công tác kiểm tra được thực hiện theo một số phương pháp như sau: 1. Kiểm tra bằng mắt nhằm ghi nhận, đánh giá một số khiếm khuyết trên lưới điện, của các vật tư thiết bị có ảnh hưởng đến tình trạng vận hành của toàn bộ hệ thống điện, ví dụ: kiểm tra bề mặt cách điện của các thiết bị đóng cắt như máy cắt tự đóng lại (Recloser), dao cắt tải (LBS), dao cách ly (DS), cầu chì tự rơi cắt có tải (LBFCO), cầu chì tự rơi (FCO), chống sét van (LA) có bị bụi bám nhiều hay không, có dấu hiệu bị lão hóa hay không để có biện pháp xử lý, sửa chữa kịp thời nhằm ngăn ngừa sự cố trên lưới điện.
Đối với các mối nối trên đường dây trung thế, các vị trí tiếp xúc của vật tư thiết bị với đường dây trung thế, cần thực hiện kiểm tra đánh giá nhiệt độ, sự phát hiện hồ quang tại các vị trí này hoặc của vật tư thiết bị thông qua các thiết bị kiểm tra như chuyên dụng như: máy camera nhiệt, máy corona. Kiểm tra và đánh giá tình trạng phóng điện cục bộ (bao gồm phóng điện bề mặt và phóng điện bên trong) của các vật tư thiết bị như (cáp ngầm, đầu cáp ngầm; máy cắt; tủ RMU, các thiết bị đóng cắt thuộc đường dây trung thế nổi: Recloser, LBS, DS, FCO, LBFCO, LA, TU/TI; sứ đứng; sứ treo; sứ đỡ thanh cái;.) bằng cách sử dụng các thiết bị kiểm tra phóng điện cục bộ chuyên dụng. Thống kê các nguyên nhân gây ra sự cố trên lưới điện phân phối trong năm 2018 tại Công ty Điện lực An Phú Đông như sau: + Sự cố do phóng sứ thiết bị. + Sự cố do phóng điện tại các đầu cáp ngầm và hộp nối cáp ngầm.
+ Sự cố do hư hỏng thiết bị. + Sự cố do động vật, cây xanh, vật lạ va chạm vào lưới điện. + Sự cố do sét đánh vào lưới điện. + Sự cố do đứt cò đấu thiết bị.
HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang 9 Luận văn thạc sĩ CBHD: TS. Huỳnh Quốc Việt Trong các nguyên nhân gây ra sự cố lưới điện nêu trên, sự cố lưới điện do hư hỏng đầu cáp ngầm, hộp nối cáp ngầm và phóng sứ thiết bị chiếm tỷ trọng tương đối cao (khoảng 35%). Lý do chọn đề tài Hiện nay, lưới điện của toàn Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh nói chung và lưới điện của Công ty Điện lực An Phú Đông nói riêng đang trong giai đoạn phát triển, tái cấu trúc và hoàn thiện lưới điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho khách hàng được liên tục, tin cậy và an toàn cũng như nâng cao hiệu quả trong công tác quản lý vận hành lưới điện. Hàng năm, đi cùng với tốc độ phát triển lưới điện như hiện nay, Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh luôn có các chương trình hành động và các biện pháp kiểm tra định kỳ lưới điện cũng như các vật tư thiết bị để ghi nhận lại tất cả các điểm khiếm khuyết, các điểm bất thường còn tồn tại trên lưới điện phân phối.
Qua đó có phương án và kế hoạch xử lý các điểm khiếm khuyết, bất thường trên lưới điện nhằm ngăn ngừa và không để xảy ra sự cố trên lưới điện nhằm mục đích nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng được an toàn và liên tục. Trong đó, nhiệm vụ kiểm tra, phân tích và chẩn đoán hiện tượng phóng điện cục bộ (PD) của vật tư thiết bị đang vận hành trên lưới điện là một trong những giải pháp cần thiết. Nhận thấy rõ vai trò quan trọng của công tác ngăn ngừa sự cố lưới điện do hiện tượng phóng điện cục bộ trên vật tư thiết bị gây ra là cần thiết, vì vậy tôi chọn đề tài: “Phân tích, đánh giá tình trạng vận hành của cáp ngầm và khí cụ điện 22kV tại Công ty Điện lực An Phú Đông dựa trên kết quả đo phóng điện cục bộ” cho luận văn thạc sĩ của mình. Đề tài được đặt ra với mục tiêu chính: nghiên cứu, phân tích, đánh giá tình trạng phóng điện cục bộ bề mặt và phóng điện bên trong đối với các vật tư thiết bị như: cáp ngầm trung thế, đầu cáp ngầm trung thế, thiết bị đóng cắt như tủ đóng cắt hợp bộ (RMU), máy cắt, hệ thống đo đếm trung thế (TI, TU); các loại HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang 10 Luận văn thạc sĩ CBHD: TS.
Huỳnh Quốc Việt cách điện (sứ đứng; sứ treo, sứ đỡ thanh cái) nhằm ngăn ngừa sự cố do hiện tượng phóng điện cục bộ trên các vật tư thiết bị này gây ra và đảm bảo cung cấp điện năng ổn định, liên tục và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng, đây cũng là nhiệm vụ mà Ngành điện quan tâm và tìm kiếm giải pháp ngăn ngừa nên nó mang ý nghĩa thực tiễn và thiết thực. Mục đích nghiên cứu (Các kết quả cần đạt được) - Tìm hiểu các dạng phóng điện cục bộ đối với cáp ngầm trung thế, thiết bị đóng cắt như tủ đóng cắt hợp bộ (RMU), máy cắt, hệ thống đo đếm trung thế (TI, TU); các loại cách điện (sứ đứng; sứ treo, sứ đỡ thanh cái). Trong luận văn này chủ yếu đi sâu vào phân tích và đánh giá tình trạng phóng điện cục bộ của cáp ngầm trung thế 24kV, đầu cáp ngầm trung thế 24kV. - Phân tích, đánh giá tình trạng phóng điện cục bộ của vật tư, thiết bị để có biện pháp ngăn ngừa, xử lý kịp thời nhằm không bị xảy ra sự cố trên lưới điện.
Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu nguyên lý phóng điện cục bộ bên trong và phóng điện bề mặt. - Tìm hiểu về các phương pháp đo phóng điện cục bộ trên vật tư thiết bị đang áp dụng. - Thu thập số liệu tình trạng phóng điện của vật tư thiết bị: cáp ngầm trung thế, đầu cáp ngầm trung thế, tủ máy cắt, tủ RMU và các vật tư thiết bị của đường dây trung thế nổi. - Phân tích và đánh giá về tình trạng phóng điện cục bộ của các vật tư, thiết bị để có biện pháp xử lý kịp thời nhằm ngăn ngừa xảy ra sự cố.
- Xây dựng chương trình theo dõi tình trạng cách điện qua kết quả kiểm tra phóng điện cục bộ của các vật tư, thiết bị trên lưới điện. HVTH: Nguyễn Xuân Nhật Trang 11 Luận văn thạc sĩ CBHD: TS. Huỳnh Quốc Việt CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ PARTIAL DISCHARGE (PD) 2. Khái niệm về hiện tượng phóng điện cục bộ.
Trong công tác quản lý vận hành hệ thống điện với tiêu chí đảm bảo độ tin cậy cao, sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả, chất lượng điện tốt, đồng thời cung cấp điện một cách an toàn liên tục cho các phụ tải, việc sử dụng các hệ thống giám sát và thiết bị bảo vệ phù hợp là một trong những vấn đề cần quan tâm nhất.
