Luận văn Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp trong công tác thí nghiệm chẩn đoán ngăn ngừa sự cố cho lưới điện phân phối

rong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Tổng Công ty Điện lực miền Nam – Công ty Thí nghiệm điện miền Nam, cùng các đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều kiện, động viên, hỗ trợ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 7 năm 2015 Học viên Phan Nam Thanh 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của Tiến sỹ Nguyễn Anh Tuấn. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Phan Nam Thanh 3 MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. 1 LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... 2 DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ ........................................................................... 6 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... 7 MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 8 Chƣơng 1 ................................................................................................................... 11 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM CHẨN ĐOÁN NGĂN NGỪA SỰ CỐ CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI. ................................................................. 11 1.1 Khái niệm cơ bản ................................................................................................ 11 1.1.1 Lƣới điện phân phối ...................................................................................... 11 1.1.2 Chất lƣợng điện năng lƣới phân phối ............................................................ 11 1.1.3 Một số thiết bị chủ yếu trong lƣới phân phối ................................................ 12 1.1.3.1 Máy Biến áp lực ...................................................................................... 12 1.1.3.2 Máy cắt .................................................................................................... 13 1.1.3.3 Cáp lực ..................................................................................................... 13 1.1.3.4 Dao cách ly thƣờng .................................................................................. 14 1.1.3.5 Dao cách ly tự động ................................................................................. 14 1.1.3.6 Cầu dao phụ tải ........................................................................................ 14 1.1.4 Độ tin cậy ...................................................................................................... 15 1.1.5 Bảo dƣỡng định kỳ ........................................................................................ 17 1.1.6 Sự cố tiềm ẩn ................................................................................................. 19 1.1.6.1. Các dạng sự cố tiềm ẩn trong Cáp lực .................................................... 19 1.1.6.2. Các dạng sự cố tiềm ẩn trong MBA ....................................................... 19 1.1.7 Thí nghiệm chẩn đoán ................................................................................... 20 1.2 Cơ sở lý luận thực tiễn của công tác ngăn ngừa sự cố ........................................ 20 1.2.1 Ý nghĩa, mục đích ......................................................................................... 20 1.2.2 Thực tiễn áp dụng tại Việt nam ..................................................................... 21 1.2.3 Thực tiễn đã áp dụng trên thế giới................................................................. 24 1.3 Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................... 26 Chƣơng 2 ................................................................................................................... 27 PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM CHẨN ĐOÁN NGĂN NGỪA SỰ CỐ CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ..................................................... 27 2.1 Đặc điểm lƣới điện phân phối ............................................................................. 27 2.2 Hiện trạng thiết bị................................................................................................ 28 2.2.1 Đặc điểm ........................................................................................................ 28 2.2.2 Chế độ vận hành ............................................................................................ 29 2.2.3 Chế độ bảo dƣỡng định kỳ ............................................................................ 33 2.3 Hiện trạng về công tác thí nghiệm ...................................................................... 34 2.3.1 Năng lực thí nghiệm ...................................................................................... 35 2.3.1.1 Năng lực thí nghiệm các hạng mục thông thƣờng: ................................. 36 4 2.3.1.2 Năng lực thí nghiệm chẩn đoán: .............................................................. 40 2.3.2 Nghiên cứu các phƣơng pháp thí nghiệm chẩn đoán .................................... 41 2.3.2.1 Kỹ thuật đo phóng điện cục bộ (PD): ...................................................... 41 2.3.2.2 Kỹ thuật phân tích độ ẩm cách điện rắn: ................................................. 43 2.3.2.3 Kỹ thuật phân tích đáp ứng tần số: .......................................................... 44 2.3.2.4 Phƣơng pháp thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số rất thấp .... 45 2.3.3 Các quy định về thí nghiệm định kỳ ............................................................. 46 2.4 Yêu cầu phụ tải và các chỉ tiêu tin cậy cung cấp điện ....................................... 47 2.4.1 Yêu cầu phụ tải .............................................................................................. 47 2.4.1.1 Chất lƣợng điện năng lƣới điện phân phối .............................................. 47 2.4.1.2 Thử nghiệm để đƣa vào vận hành thiết bị sau điểm đấu nối ................... 48 2.4.1.3 Kiểm tra và giám sát vận hành các thiết bị đấu nối ................................. 49 2.4.1.4 Thay thế thiết bị tại điểm đấu nối ............................................................ 50 2.4.2 Các chỉ tiêu tin cậy cung cấp điện ................................................................. 50 2.5 Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................ 55 Chƣơng 3 ................................................................................................................... 56 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY TRONG CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM CHẨN ĐOÁN NGĂN NGỪA SỰ CỐ CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 3.1 Giải pháp đầu tƣ thiết bị ...................................................................................... 56 3.1.1 Đầu tƣ mới ..................................................................................................... 56 3.1.1.1 Thiết bị chính cho lƣới điện phân phối: .................................................. 56 3.1.1.2 Thiết bị thí nghiệm chẩn đoán ................................................................. 56 3.1.2 Đầu tƣ phát triển mở rộng ............................................................................. 60 3.2 Giải pháp Thí nghiệm chẩn đoán ........................................................................ 61 3.2.1 Thí nghiệm thiết bị chính ................................................................................. 61 3.2.1.1 Máy Biến Áp: .......................................................................................... 61 3.2.1.2 Hệ thống GIS: .......................................................................................... 63 3.2.2 Thí nghiệm các thiết bị phụ trợ ..................................................................... 64 3.2.2.1 Cáp lực: .................................................................................................... 64 3.2.2.2 Tủ hợp bộ và các thiết bị đóng cắt: ......................................................... 65 3.3 Giải pháp quản lý ................................................................................................ 65 3.3.1 Công tác Tổ chức .......................................................................................... 65 3.3.2 Công tác quản lý vận hành ............................................................................ 67 3.3.3 Công tác Đào tạo ........................................................................................... 67 3.3.4 Phân cấp quản lý............................................................................................ 69 3.3.4.1 Tập đoàn điện lực .................................................................................... 69 3.3.4.2 Các Tổng công ty điện lực ....................................................................... 70 3.3.4.3 Đơn vị quản lý vận hành .......................................................................... 70 3.3.4.4 Đơn vị thí nghiệm .................................................................................... 70 3.4 Kết luận chƣơng 3: .............................................................................................. 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 75 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 77 5 Phụ lục 1 .................................................................................................................... 77 Các kết quả nâng cao độ tin cậy mà Công ty Điện lực Singapore đạt đƣợc khi áp dụng bảo dƣỡng phòng ngừa ..................................................................................... 77 Phụ lục 2 .................................................................................................................... 79 Bảng thống kê số lƣợng chủng loại các MBA 110kV đang vận hành trên lƣới do Tổng Công ty Điện lực miền Nam quản lý ............................................................... 79 Phụ lục 380 Bảng thống kê thiết bị thí nghiệm.80 Phụ lục 490 Các tiêu chuẩn hiện hành: TCVN, IEC,90 Phụ lục 591 Giới thiệu các phƣơng pháp chẩn đoán.91 Phụ lục 6..117 Các tiêu chuẩn đánh giá thiết bị chẩn đoán.117 Phụ lục 7..124 Các kết quả chẩn đoán đạt đƣợc..124 6 DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ Trang Bảng 1 - Số lƣợng hƣ hỏng trong các năm 2012, 2013, 2014 theo Nhà sản 30 xuất, tính tỉ lệ hƣ hỏng so với vận hành trên lƣới. Bảng 2 - Thống kê các dạng hƣ hỏng MBA trong các năm vừa qua: hƣ hỏng 31 do có sự cố ngắn mạch ngoài lƣới, tự hƣ hỏng. Bảng 3 - Thống kê dạng hƣ hỏng cuộn dây: hƣ hỏng cuộn 110kV và/hoặc 31 22kV, hƣ hỏng cuộn tam giác và dạng khác. Bảng 4 - Thống kê sự cố lƣới điện ngầm 22kV từ 2012 đến Quí 1/2015 32 Bảng 5 - Số liệu độ tin cậy cung cấp điện của Tổng Công ty Điện Lực miền 55 Nam Bảng 6 - Các thiết bị thí nghiệm chẩn đoán cần đầu tƣ 57 Hình 1 - Giải pháp đo và định vị PD bằng phƣơng pháp kết hợp sóng âm với 62 sóng siêu cao tần. Hình 2 - Phƣơng pháp kết hợp thí nghiệm và chẩn đoán cáp 64 7 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Giải nghĩa HTĐ Hệ thống điện LPP Lƣới điện phân phối CCĐ Cung cấp điện MBA Máy biến áp DCL Dao cách ly DCLTĐ Dao cách ly tự động CDPT Cầu dao phụ tải IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers XLPE cross-linked polyethylene DGA Dissolved Gas Analysis PD Partial discharge UHF Ultra High Frequency SFRA Sweep Frequency Response Analysis DFR Dielectric Frequency Response VLF Very Low Frequency GIS Gas Insulated Substation GST Ground Speciment Test (Sơ đồ đo có nối đất) UST Unground Speciment Test (Sơ đồ đo không nối đất) CNSX Công Nghệ Sàn Xuất TTĐĐ HTĐ Trung Tâm Điều độ Hệ thống điện IRC Isothermal Relaxation Current (dòng phục hồi đẳng nhiệt) RVM Return voltage measurements (Đo điện áp rơi) HFCT Hight Frequency Current Transfomer 8 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nhiệm vụ của hệ thống điện là sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng đến các hộ tiêu thụ, trong đó phải đảm bảo các tiêu chuẩn chất lƣợng điện năng theo quy định và có độ tin cậy cung cấp điện hợp lý. Độ tin cậy cung cấp điện là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất phải tính đến khi quy hoạch, thiết kế và vận hành hệ thống điện, đảm bảo hệ thống điện đƣợc phát triển tối ƣu và vận hành đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. Hệ thống điện Việt Nam trải dài từ Bắc đến Nam theo điều kiện địa hình đất nƣớc, khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mƣa bão nhiều gây ra nhiều sự cố cho việc vận hành hệ thống điện. Trong những năm qua, hệ thống điện Việt Nam có sự tăng trƣởng vƣợt bậc về quy mô công suất, các thiết bị phân phối điện phát triển mạnh, đã đặt ra những vấn đề cấp thiết về việc đảm bảo độ tin cậy của hệ thống điện. Độ tin cậy cung cấp điện kém, thƣờng xuyên xảy ra sự cố, hỏng hócVì vậy, cần đƣợc quan tâm tính toán, phát triển lĩnh vực thí nghiệm chẩn đoán, đề xuất các biện pháp giảm sự cố, nâng cao độ tin cậy đảm bảo các tiêu chuẩn điện năng theo quy định. Thiết bị điện trong lƣới điện đang vận hành bình thƣờng, vẫn có thể tiềm ẩn các hƣ hỏng mà các thử nghiệm thông thƣờng (routine test) không thể phát hiện đƣợc. Các hƣ hỏng tiềm ẩn này có thể bất ngờ tạo nên một sự cố lớn gây hƣ hỏng thiết bị, ảnh hƣởng đến độ tin cậy cung cấp điện, gây thiệt hại lớn về kinh tế do gián đoạn truyền tải và phân phối. Thí nghiệm chẩn đoán hƣ hỏng thiết bị điện đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực thí nghiệm cao áp. Với dữ liệu đo đƣợc, có thể đánh giá đƣợc chính xác tình trạng của cách điện trong các thiết bị nhƣ: Cáp lực, tủ hợp bộ, máy biến ápTuy nhiên, hiện nay tại Việt nam, lĩnh vực này chƣa đƣợc phát triển mạnh. Vì vậy, việc nghiên cứu, tìm hiểu và đề xuất một số giải pháp kết hợp hữu hiệu nhƣ: Phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng khí hóa tan trong dầu, Phƣơng pháp đo phóng điện cục bộ, phƣơng pháp phân tích đáp ứng tần số, cũng nhƣ các giải pháp nâng cao năng lực thí nghiệm chẩn đoán là thật sự cần 9 thiết. Luận văn: “Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp trong công tác thí nghiệm chẩn đoán ngăn ngừa sự cố cho lƣới điện phân phối” đƣợc thực hiện nhằm giải quyết các vấn đề nêu trên, có thể áp dụng trực tiếp cho lƣới điện phân phối phía Nam nói riêng và cả nƣớc nói chung. Trong luận văn, phƣơng pháp chủ yếu đƣợc áp dụng là phân tích số liệu, đánh giá độ tin cậy lƣới điện phân phối, đặc điểm các thiết bị chính trên lƣới điện hiện nay để đề ra giải pháp ngăn ngừa sự cố. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết kết hợp cùng thực tiễn, có thể đề xuất các giải pháp triển khai đầu tƣ, tổ chức, đào tạo và sử dụng các thiết bị chẩn đoán vào công tác ngăn ngừa sự cố lƣới điện phân phối. Đề xuất giải pháp tổ chức đào tạo nâng cao trình độ chuyên môn cho các nhân viên thuộc các đơn vị thí nghiệm và sửa chữa thiết bị điện. Phát triển nguồn nhân lực thí nghiệm, sửa chữa điện, đáp ứng tốt yêu cầu công việc, làm chủ thiết bị, đặc biệt là thiết bị công nghệ mới, tập trung chú trọng khâu nguồn lực đầu vào và đào tạo tại chỗ làm nền tảng, cơ sở để củng cố phát triển nâng cao năng lực lao động. Nâng cao chất lƣợng công tác thí nghiệm chẩn đoán, bảo đảm sự chủ động, xử lý nhanh sự cố và tình trạng bất thƣờng trên lƣới điện phân phối đáp ứng yêu cầu vận hành tin cậy lƣới điện trong điều kiện thị trƣờng điện cạnh tranh sắp tới. 3. Đối tƣợng nghiên cứu Lƣới điện phân phối (các cáp lực phân phối cấp điện áp trung áp, tủ hợp bộ, các máy biến áp phân phối,). Sự ảnh hƣởng của các đƣờng cáp lực và máy biến áp đến độ tin cậy cung cấp điện của lƣới điện phân phối và các hộ phụ tải. 4. Phạm vi nghiên cứu Tình trạng một số thiết bị chính trên lƣới điện phân phối và công tác thí nghiệm chẩn đoán tại Tổng Công ty Điện Lực miền Nam. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết về lƣới phân phối, thực tiễn về năng lực thí nghiệm 10 chẩn đoán trong và ngoài nƣớc, các phƣơng pháp nghiên cứu và tính toán độ tin cậy. - Phƣơng pháp khảo sát thực tế, thu thập dữ liệu; - Phân tích, xử lý số liệu; - Đánh giá thông qua số liệu thực tiễn; - Tính toán, phân tích phƣơng án/ giải pháp - Tham khảo ý kiến, kinh nghiệm của các chuyên gia về lĩnh vực chẩn đoán. 6. Bố cục luận văn Các nội dung chính đƣợc trình bày theo các chƣơng sau: Mở đầu Chƣơng 1. Các khái niệm cơ bản và cơ sở lý luận về công tác ngăn ngừa sự cố. Chƣơng 2. Phân tích hiện trạng lƣới điện phân phối Chƣơng 3. Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy trong công tác thí nghiệm chẩn đoán ngăn ngừa sự cố cho lƣới điện phân phối. Kết luận chung và kiến nghị Danh sách các tài liệu tham khảo 11 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM CHẨN ĐOÁN NGĂN NGỪA SỰ CỐ CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI. 1.1 Khái niệm cơ bản 1.1.1 Lƣới điện phân phối Nguồn cấp điện chính cho LPP hiện nay là từ các thanh cái phía hạ áp của các trạm biến áp trung gian, ngoài ra trong LPP còn có các nguồn điện đƣợc huy động hoặc dự phòng là các trạm phát diesel, trạm phát điện năng lƣợng tái tạo Tùy thuộc vào yêu cầu của hệ thống điện, mỗi nguồn điện khác nhau đều có ảnh hƣởng nhất định đến độ tin cậy của hệ thống điện. Lƣới phân phối đƣợc chia thành 2 phần gồm lƣới phân phối trung áp và lƣới phân phối hạ áp, với các dạng sơ đồ cơ bản là sơ đồ hình tia và sơ đồ mạch vòng – vận hành hở. Qua nhiều thời kỳ lịch sử, lƣới phân phối trung áp ở Việt Nam tồn tại khá nhiều cấp điện áp: 35kV, 22kV, 10kV, 6kV, một số nơi sử dụng cấp điện áp 15kV, kèm theo đó là khối lƣợng rất lớn các thiết bị điện, trong đó có thiết bị phân đoạn với các cấp điện áp tƣơng ứng trên lƣới điện. [1, 2] 1.1.2 Chất lƣợng điện năng lƣới phân phối Chất lƣợng điện năng bao gồm các chỉ tiêu tần số, điện áp, sóng hài, cân bằng pha, mức điện áp nhấp nháy, Với lƣới điện phân phối tập trung vào chỉ tiêu chất lƣợng điện áp, sóng hài, cân bằng pha, mức điện áp nhấp nháy. Cùng với sự phát triển mạnh của nền kinh tế, đặc biệt là ngành điện các phụ tải không ngừng tăng lên, các thiết bị hiện đại đòi hỏi hiệu năng cao và yêu cầu ngày càng khắt khe đối với tiêu chuẩn cung cấp điện. Vấn đề chất lƣợng điện năng càng trở nên quan trọng đối với các đơn vị điện lực lẫn khách hàng tiêu thụ điện. Yêu cầu đặt ra khi thiết kế, vận hành lƣới điện phân phối là làm thế nào để cung cấp năng lƣợng điện đến khách hàng liên tục, tin cậy, chất lƣợng và đảm bảo tính kinh tế. Các yêu cầu đó thể hiện trong các tiêu chuẩn cụ thể là: chất lƣợng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện. 12 Trong vận hành, lƣới phân phối đƣợc đánh giá thƣờng xuyên dựa trên công tác theo dõi thông số, số liệu vận hành, kinh doanh điện năng từ đầu lộ xuất tuyến đến các nút phụ tải. Trên cơ sở số liệu thu thập đƣợc, thực hiện tính toán lƣới điện, đề ra các biện pháp làm tăng chất lƣợng làm việc của lƣới phân phối hoặc kịp thời sửa chữa cải tạo lƣới sao cho các chỉ số tính toán không vƣợt quá giá trị cho phép. Các tiêu chuẩn chất lƣợng còn dùng để đánh giá hiệu quả của hệ thống quản lý vận hành lƣới phân phối nhƣ: tổ chức sửa chữa định kỳ, bảo quản thiết bị, khắc phục sự cố, dự phòng thiết bị [5] 1.1.3 Một số thiết bị chủ yếu trong lƣới phân phối 1.1.3.1 Máy Biến áp lực Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi điện áp xoay chiều từ cấp này sang cấp khác với tần số không đổi, để phù hợp cho việc truyền tải hoặc phân phối. Máy biến áp thƣờng dùng trong LPP hiện nay là MBA hai cuộn dây. Qua thực tế Vận hành, nguyên nhân chính gây nên hƣ hỏng ở các máy biến áp trên lƣới điện đƣợc thống kê và phân loại nhƣ sau : - Do quá trình sản xuất (chƣa hoàn thiện ở khâu thiết kế, các vấn đề liên quan đến công nghệ chế tạo, các vấn đề liên quan đến vật liệu,). - Do quá trình vận chuyển, bảo quản và vận hành (các vấn đề về vận chuyển, bảo quản và lắp đặt; bảo dƣỡng không đúng quy định, quá tải thƣờng xuyên, chế độ làm mát chƣa phù hợp; ảnh hƣởng của dòng ngắn mạch do sự cố các phát tuyến trung thế, ảnh hƣởng của các quá điện áp trên lƣới). Thử nghiệm máy biến áp sẽ phải tuân thủ theo khuyến cáo của nhà sản xuất và tiêu chuẩn công nghiệp. Thử nghiệm định kỳ nằm trong kế hoạch bảo dƣỡng phòng ngừa bao gồm: Kiểm tra cách điện, thử nghiệm tgδ, quét hồng ngoại cho các đầu cực sứ xuyên, chụp sóng bộ đổi nấc, phân tích hàm lƣợng khí hòa tan trong dầu,... Căn cứ vào kết quả phân tích hàm lƣợng khí hóa tan trong dầu, đề xuất một số thử nghiệm theo tiêu chuẩn công nghiệp đối với các cuộn dây chính và lõi từ. [1, 6] 13 1.1.3.2 Máy cắt Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt cả trong chế độ bình thƣờng và sự cố. Do yêu cầu tự động hoá nâng cao độ tin cậy và ổn định lƣới điện phân phối, khi hệ thống thông tin điều khiển từ xa phát triển hoàn thiện hơn thì việc lắp đặt máy cắt hoặc các thiết bị có khả năng điều khiển từ xa và khả năng đóng cắt có tải là một xu hƣớng để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo sự liên tục cung cấp điện và ổn định hệ thống điện. Bên cạnh tính ƣu việt đó, việc sự cố máy cắt làm ảnh hƣởng đến độ tin cậy cũng có thể xảy ra, cần phải có kế hoạch bảo dƣỡng ngăn ngừa thích hợp. Hầu hết việc bảo dƣỡng máy cắt ngoại trừ quét hồng ngoại đều đƣợc ngắt điện trƣớc khi thực hiện. Các thiết bị đóng cắt đƣợc thử nghiệm theo các khuyến nghị của nhà sản xuất và tiêu chuẩn công nghiệp. thử nghiệm điện trở tiếp xúc và phân tích chuyển động đƣợc khuyến nghị nhiều cho các máy cắt đang vận hành theo 1 lịch trình định trƣớc để giám sát cơ cấu truyền động. Kiểm tra độ ẩm khí SF6 trong máy cắt cũng đƣợc thực hiện theo định kỳ. Các đồng hồ đo và áp lực kế đƣợc cân chỉnh hàng năm. Hƣớng dẫn của nhà sản xuất đƣợc thực hiện nghiêm túc trong thử nghiệm điện áp AC đối với buồng cắt chân không để tránh bức xạ tia X,... [1, 7] 1.1.3.3 Cáp lực Cáp lực là thiết bị truyền dẫn điện trong LPP, đƣợc sử dụng với tiêu chí ngầm hóa, tăng mỹ quan đô thị. Cáp điện thƣờng đƣợc sử dụng là loại cách điện rắn hoặc dầu. Cáp đƣợc thử nghiệm theo các khuyến nghị của nhà sản xuất và tiêu chuẩn công nghiệp.Trong trƣờng hợp các mạch điện quan trọng, các thử nghiệm bảo dƣỡng định kỳ là cần thiết để đánh giá sự giảm tuổi thọ của cáp do điều kiện vận hành hoặc môi trƣờng. Khi thực hiện đúng thử nghiệm bảo trì có thể phát hiện cáp bị lỗi mà không làm tăng nhanh quá trình phá hỏng cáp. Các dạng hƣ hỏng có thể gặp ở cáp ngầm bao gồm: chạm đất một pha, ngắn mạch nhiều pha, đứt lõi dẫn dòng, ngắn mạch chập chờn và các dạng hƣ hỏng 14 phức tạp là tổ hợp của các dạng hƣ hỏng trên. Việc nghiên cứu về những hƣ hỏng và phát triển các phƣơng pháp xác định, dò tìm sự cố chính xác của cáp ngầm đang đƣợc áp dụng. Những kỹ thuật dò tìm hƣ hỏng tại chỗ và các phƣơng pháp xác định sự cố chính xác đã đƣợc phát triển đối với hệ thống phân phối trên không. Tuy nhiên, công nghệ xác định và dò tìm hƣ hỏng đối với hệ thống cáp ngầm vẫn đang trong giai đoạn phát triển. [1, 2] 1.1.3.4 Dao cách ly thƣờng Dao cách ly thƣờng có ƣu điểm là giá thành rẻ, phù hợp với lƣới điện trên không, tuy nhiên có nhƣợc điểm là không đóng cắt có tải đƣợc và không điều khiển từ xa đƣợc. Quy trình thao tác DCL mất nhiều thời gian do phải thao tác máy cắt đầu nguồn, khi xảy ra sự cố quá trình thao tác đóng cắt máy cắt, DCL thƣờng lặp lại nhiều lần dẫn đến giảm tuổi thọ của thiết bị và giảm độ tin cậy cung cấp điện. 1.1.3.5 Dao cách ly tự động DCLTĐ khác với DCL thƣờng ở chỗ có thể điều khiển từ xa, khi xảy ra sự cố bằng thao tác đóng cắt từ xa có thể xác định và cách ly phân đoạn sự cố, ƣu điểm này của DCLTĐ giúp đơn vị Quản lý Vận hành giảm thời gian tìm kiếm xác định sự cố và thời gian gián đoạn cung cấp điện. 1.1.3.6 Cầu dao phụ tải CDPT là thiết bị đóng cắt có tải đƣợc sử dụng tƣơng đối phổ biến hiện nay ở các khu vực các đô thị có lƣới điện phân phối trung áp ngầm. CDPT có thể đóng cắt có tải nên khi thao tác không cần phải cắt điện, tránh hiện tƣợng mất điện không cần thiết của các phụ tải khi phải đổi nguồn, san tải hoặc cắt điện một phần lƣới điện để thao tác. Điểm hạn chế của CDPT là không kết hợp đƣợc với các điểu khiển từ xa, các thiết bị bảo vệ thời gian thao tác cô lập sự cố lâu do phải thao tác tại chỗ. Tuy nhiên với ƣu điểm có khả năng đóng cắt có tải, giá thành thấp, trong các trƣờng hợp ngừng điện theo kế hoạch, CDPT có ƣu điểm hơn hẳn so với các thiết bị nhƣ 15 DCL thƣờng, CDPT nhờ khả năng đóng cắt có tải nên đƣợc sử dụng rộng rãi ở các khu vực có mật độ phụ tải cao. 1.1.4 Độ tin cậy Độ tin cậy cung cấp điện của lƣới điện phân phối đƣợc hiểu là khả năng của hệ thống cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho hộ tiêu thụ, với chất lƣợng điện năng (điện áp và tần số) đảm bảo (đúng quy định). Một số công ty Điện lực ở các nƣớc đã xây dựng các chỉ số chất lƣợng để theo dõi độ tin cậy vận hành của hệ thống. Các chỉ số chất lƣợng này có thể dùng để so sánh chất lƣợng phục vụ giữa các công ty, giữa các đơn vị trong cùng công ty hay dùng để so sánh trực tiếp chất lƣợng trƣớc và sau cải tạo của một xuất tuyến hay của cả một hệ thống. Tổ chức IEEE của Mỹ đã xây dựng một số chỉ tiêu để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện, cụ thể nhƣ sau : - Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy về mặt mất điện kéo dài: 1. Chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của hệ thống (System Average Interruption Frequency Index - SAIFI): Chỉ tiêu này cung cấp thông tin về số lần mất điện trung bình của một khách hàng (trong một khu vực) trong một năm. 2. Chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình của hệ thống (System Average Interruption Duration Index - SAIDI): Chỉ tiêu này cung cấp thông tin về thời gian (phút hoặc giờ) mất điện trung bình của một khách hàng (trong một khu vực) trong một năm. 3. Chỉ tiêu thời gian mất điện trung bình của khách hàng (Customer Average Interruption Duration Index - CAIDI): Chỉ tiêu này thể hiện thời gian trung bình cần để phục hồi cung cấp điện cho khách hàng trong một lần mất điện (vĩnh cửu). 4. Chỉ tiêu tổng thời gian mất điện trung bình của khách hàng (Customer Total Average Interruption Duration Index - CTAIDI): Đối với khách hàng thực tế đã mất điện, chỉ tiêu này thể hiện tổng thời gian trung bình khách hàng trong thông báo bị mất điện. Chỉ tiêu này đƣợc tính toán nhƣ chỉ tiêu CAIDI, trừ việc khách hàng bị mất điện nhiều lần chỉ đƣợc tính một lần. 5. Chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của khách hàng (Customer Average 16 Interruption Frequency Index - CAIFI): Chỉ tiêu này thể hiện số lần mất điện trung bình của một khách hàng (trong một khu vực) trong một năm. 6. Chỉ tiêu sẵn sàng cấp điện trung bình (Average Service Availability Index ASAI): Chỉ tiêu này thể hiện thời gian trung bình (thƣờng tính bằng %) mà khách hàng đƣợc cung cấp điện trong vòng một năm. Đƣợc định nghĩa là tỉ số giữa tổng số giờ của khách hàng đƣợc cung cấp trong năm và tổng số giờ khách hàng yêu cầu (số giờ khách hàng yêu cầu = 24giờ/ngày * 365 ngày = 8760 giờ ). 7. Chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của hệ thống (Average System Interruption Frequency Index - ASIFI) về mặt phụ tải: Đƣợc định nghĩa là tỉ số giữa tổng số công suất (kVA) bị gián đoạn trên tổng số công suất (kVA) đƣợc cung cấp. Đây là chỉ tiêu quan trọng đối với các khu vực cấp điện chủ yếu cho ngành công, thƣơng nghiệp. Chỉ tiêu này cũng đƣợc sử dụng bởi các công ty không có hệ thống theo dõi khách hàng. 8. Chỉ tiêu thời gian trung bình mất điện của hệ thống (Average System Interruption Duration Index - ASIDI) về mặt phụ tải: Đƣợc định nghĩa là tỉ số giữa tổng điện năng không cung cấp đƣợc (do bị gián đoạn cung cấp điện) trên tổng số công suất (kVA) đƣợc cung cấp. 9. Chỉ tiêu tần suất mất điện trung bình của khách hàng (Customers Experiencing Multiple Interruptions - CEMIn): Chỉ tiêu này để theo dõi số sự kiện (n) những lần mất điện đối với một khách hàng nào đó. Mục đích là xác định sự phiền toái cho khách hàng mà giá trị trung bình không thấy đƣợc. - Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy về mặt mất điện thoáng qua: 1. Chỉ tiêu tần suất mất điện thoáng qua trung bình của hệ thống (Momentary Average Interruption Frequency Index - MAIFI): Chỉ tiêu này cung cấp thông tin về số lần mất điện thoáng qua trung bình của một khách hàng (trong một khu vực) trong một năm. 2. Chỉ tiêu tần suất mất điện thoáng qua trung bình của hệ thống (Momentary Average Interruption event Frequency Index - MAIFIE): Chỉ tiêu này cung cấp thông tin về con số trung bình của các sự kiện mất điện thoáng qua của một khách 17 hàng (trong một khu vực) trong một năm. 3. Chỉ tiêu tần suất mất điện (thoáng qua và kéo dài) trung bình của khách hàng (Customers Experiencing Multiple Sustained Interruptions and Momentary Interruptions events-CEMSMIn): Chỉ tiêu này để theo dõi số sự kiện (n) những lần mất điện thoáng qua và kéo dài đối với một khách hàng nào đó. Mục đích là xác định sự phiền toái cho khách hàng mà giá trị trung bình không thấy đƣợc. - Một số chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy cung cấp điện khác: 1. Chỉ tiêu độ không sẵn sàng cấp điện trung bình (Average Service Unavailability Index - ASUI); 2. Chỉ tiêu điện năng không cung cấp (Energy N...có kiến thức chuyên sâu, vì vậy trong công tác thí nghiệm nghiêm thu mới và thí nghiệm định kỳ đƣợc chỉ đạo triển khai nhanh chóng và xử lý kịp thời, hiệu quả. - Công tác thí nghiệm, đƣợc phân công cho các phòng (phân xƣởng) thí nghiệm, thƣờng xuyên nghiệm thu các công trình mới và đƣợc chuyển giao, cập nhật các công nghệ mới vì vậy có thể phục vụ công tác thí nghiệm chuyên sâu. - Mô hình quản lý hiện nay của Công ty Thí nghiệm điện miền Nam phân ra các phòng chuyên trách (nhƣ Phòng Thí nghiệm Rơle-Tự Động, phòng Thí nghiệm Cao áp, phòng Thí nghiệm Hóa Dầu, phòng Thí nghiệm Đo Lƣờng,...) vì vậy Công ty nắm rõ thiết bị hơn, đào tạo ra các chuyên gia giỏi về từng lĩnh vực chuyên ngành. Trong đó, phòng Thí nghiệm Hóa dầu, phòng Thí nghiệm Cao áp là hai đơn vị tiên phong và là tiền đề để tham gia lĩnh vực Thí nghiệm Chẩn đoán đang hình thành và phát triển Do giải quyết các công việc liên quan đến lƣới điện phân phối, trạm biến áp trực tiếp tại hiện trƣờng nên các Công ty Thí nghiệm điện nắm bắt rõ tình hình thiết bị thực tế, giúp cho giải quyết công việc đƣợc nhanh chóng. Đặc biệt, các công trình cải tạo mở rộng sơ đồ nhất thứ, nhị thứ đƣợc các Công ty này thực hiện, đã góp phần giảm đƣợc thời gian nghiên cứu, chủ động trong phƣơng thức cắt điện và triển khai công việc nhanh chóng. Tuy vậy, với cơ sở hạ tầng về trang thiết bị cũng nhƣ nhân lực hiện nay của các Công ty Thí nghiệm, hoạt động thí nghiệm điện nói chung và thí nghiệm chẩn đoán nói riêng gặp phải những khó khăn sau đây: - Trong những năm gần đây ngoài công tác phục vụ cho quản lý vận hành nhƣ thí nghiệm định kỳ, xử lý sự cố, các Công ty thí nghiệm còn tham gia một số công trình thí nghiệm lắp đặt hiệu chỉnh các công trình đầu tƣ mới, cải tạo, mở 35 rộng, vì vậy nhân lực và các dụng cụ thiết bị dàn trải do có số lƣợng hạn chế đã ảnh hƣởng đến chất lƣợng, tiến độ giải quyết công việc nói chung và thí nghiệm chẩn đoán nói riêng. - Trang thiết bị thí nghiệm hiện tại, chỉ thực hiện đƣợc các hạng mục thử nghiệm thông thƣờng theo quy định hiện hành, chƣa có các thiết bị thí nghiệm chẩn đoán, ngoại trừ thiết bị DGA cho dầu Máy Biến Áp. - Do lĩnh vực chẩn đoán là lĩnh vực mới, thiết bị chƣa đƣợc trang bị đầy đủ, các thí nghiệm viên chƣa đƣợc trải nghiệm thực tế, nên khả năng phân tích kết quả chẩn đoán còn nhiều hạn chế. Với những lý do nêu trên, việc đầu tƣ nâng cấp và nâng cao năng lực thí nghiệm, để phát triển lĩnh vực thí nghiệm chẩn đoán là cấp thiết và phải triển khai thực hiện ngay. 2.3.1 Năng lực thí nghiệm Công tác thí nghiệm hiệu chỉnh nói chung và công tác thí nghiệm hiệu chỉnh đƣa vào vận hành các công trình điện thuộc hệ thống điện Quốc gia là một công tác phức tạp đòi hỏi ngƣời thực hiện phải có chuyên môn kỹ thuật cao, chuyên sâu, kinh nghiệm nhiều năm công tác về lĩnh vực này. Đây là công đoạn cuối cùng của công tác thí nghiệm hiệu chỉnh, việc thí nghiệm này nhằm đánh giá chất lƣợng thiết bị (đối với từng thiết bị, từng hạng mục công trình cũng nhƣ sự kết nối đồng bộ toàn hệ thống - việc này rất quan trọng nhất là khi thiết bị do nhiều nhà sản xuất cung cấp thông qua nhà thầu thƣơng mại) và đánh giá chất lƣợng lắp máy góp phần nâng cao tuổi thọ thiết bị, tuổi thọ công trình đồng thời đảm bảo các Nhà máy khi đấu nối vào lƣới điện Quốc gia hoạt động an toàn, các thông số vận hành đạt đúng theo qui định đấu nối của Tập Đoàn Điện Lực Việt Nam. Việc thí nghiệm này đƣợc ràng buộc bởi “Khối lƣợng và tiêu chuẩn thiết bị điện”, “Qui trình quy phạm kỹ thuật của Ngành điện”, “Tiêu chuẩn của các nhà chế tạo”, “ Tiêu chuẩn thí nghiệm hiệu chỉnh thiết bị điện của Quốc tế - IEC”(phụ lục 1). Công tác thí nghiệm này tƣơng tự nhƣ làm dịch vụ kiểm tra chất lƣợng sản phẩm thiết bị điện, tuy nhiên không phải chỉ kiểm tra đơn thuần mà 36 còn cài đặt, hiệu chỉnh đồng bộ thiết bị, sơ đồ đấu nối theo đúng thiết kế ban đầu hoặc đề nghị điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với thiết bị và điều kiện lắp đặt thực tế theo đúng qui trình, qui phạm của Ngành điện. Tất cả các thử nghiệm đƣợc thực hiện trong các điều kiện gần giống với điều kiện vận hành bình thƣờng. Công tác thí nghiệm hiệu chỉnh đƣa vào vận hành này, hiện nay, các Chủ đầu tƣ thƣờng gộp vào gói thầu lắp đặt hoặc cung cấp thiết bị, thƣờng là các nhà thầu thƣơng mại hoặc nhà thầu lắp đặt vừa là nhà thầu thí nghiệm nên không đảm bảo tính khách quan của công tác thí nghiệm cũng nhƣ không đảm bảo cho hệ thống hoạt động ổn định, lâu dài và tin cậy. 2.3.1.1 Năng lực thí nghiệm các hạng mục thông thƣờng: a. Các hạng mục thí nghiệm: Các hạng mục thí nghiệm thông thƣờng bao gồm: Chống sét van : - Đo điện trở cách điện - Đo dòng rò - Đo Điện áp chọc thủng (Breakdown Voltage) đối với cấp điện áp ≤ 24kV. Dao cách ly : - Đo điện trở cách điện - Kiểm tra cơ cấu truyền động - Đo điện trở tiếp xúc - Thử nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp (chỉ áp dụng đối với cấp điện áp ≤ 24kV). Máy cắt SF6 : - Đo điện trở cách điện - Kiểm tra cơ cấu truyền động - Đo điện trở tiếp xúc - Đo thời gian đóng - cắt - Kiểm tra chu trình đóng mở (O-CO) cho máy cắt 110kV 37 - Đo độ ẩm khí SF6 ( cho máy cắt 110kV ) - Thử nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp (áp dụng đối với cấp điện áp ≤ 24kV). Máy biến điện áp : - Đo điện trở cách điện - Thí nghiệm tỉ số biến áp - Kiểm tra cực tính - Đo tổn hao không tải (không áp dụng cho biến điện áp kiểm tụ - CVT) - Đo hệ số tổn hao điện môi (tgδ) và điện dung (nếu có) - Thử nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp (áp dụng đối với cấp điện áp ≤ 24kV) Máy biến dòng điện : - Đo điện trở cách điện - Thí nghiệm tỉ số biến dòng - Kiểm tra cực tính - Kiểm tra đặc tính bão hòa (đặc tính từ hóa) - Đo hệ số tổn hao điện môi (tgδ) cho cấp điện áp 110kV - Thử nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp (áp dụng đối với cấp điện áp ≤ 24kV) Máy Biến áp lực : - Đo điện trở cách điện và hệ số hấp thụ - Đo điện trở một chiều cuộn dây (ở tất cả các vị trí) - Đo tỉ số biến (ở tất cả các vị trí) - Kiểm tra tổ đấu dây - Đo tổn hao không tải - Đo tổng trở ngắn mạch Uk Và tổn hao Pk - Đo hệ số tổn hao điện môi của cuộn dây - Đo hệ số tổn hao điện môi của sứ xuyên 110kV - Kiểm tra biến dòng xuyên sứ 38 + Điện trở cách điện + Tỉ số biến + Cực tính + Đặc tính bão hòa (đặc tính từ hóa) - Thử nghiệm mẫu dầu cho bình dầu chính và bộ điều áp dƣới tải (OLTC) + Điện áp chọc thủng + Hệ số tổn hao điện môi (tgδ) + Hàm lƣợng ẩm + Hàm lƣợng PCB + Hàm lƣợng khí cháy + Chỉ số Acid + Điểm chớp cháy + Độ nhớt + Cặn lắng + Độ Acid hoặc bazơ Thanh cái : - Đo điện trở cách điện - Thử nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp (áp dụng đối với cấp điện áp ≤ 24kV) b. Thiết bị thí nghiệm Hiện nay các thiết bị thí nghiệm đƣợc trang bị tại các Công ty Thí nghiệm Điện đều là các thiết bị hiện đại do các nƣớc Tây Âu sản xuất theo công nghệ tiên tiến. Các hãng sản xuất có bề dày và uy tín lâu đời về mặt hàng đặc chủng này nhƣ hãng VANGUARD, SCHLUMBERGER, OMICRON, PROGRAMMA, Doble, v.v Hằng năm các Công ty này đều liên hệ Tổng Cục Đo lƣờng Tiêu chuẩn Chất lƣợng tiến hành công tác kiểm chuẩn cũng nhƣ có phƣơng án bổ sung thiết bị thí nghiệm nhằm hiện đại hoá thiết bị để theo kịp sự phát triển của khoa học công nghệ. Vì vậy thiết bị thí nghiệm hiện tại của đơn vị đảm bảo để có thể thực hiện nhiều công trình cùng một lúc (phụ lục 3). 39 c. Nhân lực thực hiện Nhân lực tại các Công ty Thí nghiệm Điện đa số là các kỹ sƣ, Cán sự đƣợc đào tạo tại các trƣờng đại học và Cao đẳng. Các Công ty đã đảm nhận thực hiện và hoàn thành xuất sắc nhiều công trình quy mô lớn nhƣ: thí nghiệm hiệu chỉnh đƣa vào vận hành trạm biến áp 500kV, các trạm 220kV và 110kV thuộc khu vực phân quyền quản lý ba miền. Các Công ty thí nghiệm điện trực thuộc các Tổng Công ty điện lực có thiết bị thí nghiệm hiện đại, đội ngũ cán bộ công nhân kỹ thuật có trình độ cao về chuyên ngành thí nghiệm điện. Với kiến thức chuyên sâu và có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực thí nghiệm các thiết bị điện trên lƣới điện Quốc gia, nhân lực của các Công ty Thí nghiệm điện có khả năng nghiên cứu và phát triển lĩnh vực thí nghiệm chẩn đoán, nhằm theo dõi để phát hiện sớm các hƣ hỏng tiềm ẩn trong thiết bị điện đang hoạt động trên lƣới. d. Tổ chức công trƣờng : Việc tổ chức, điều hành và bố trí nhân lực điều hành thực hiện công việc tại công trình là một việc rất quan trọng. Vì vậy các Công ty Thí nghiệm Điện đã bố trí nhân lực thực hiện tại công trình và tại trụ sở nhƣ sau : Tuỳ theo tình hình công việc và thời điểm thực hiện mà có thể bố trí nhiều nhóm công tác thuộc các Phòng thí nghiệm Rơle, Cao áp, Điện kế và đo lƣờng để có thể thực hiện cùng một lúc nhiều hạng mục công trình liên quan. Nhóm công tác gồm 3 đến 6 ngƣời hoặc có thể lên đến 10 ngƣời. Các nhóm công tác này thƣờng xuyên liên hệ chặt chẽ và trao đổi thông tin với các bộ phận theo dõi công trình của Phòng Kỹ thuật, Kế hoạch tại Công ty, để kịp thời xử lý các tình huống phát sinh khi cần thiết. e. Nghiệm thu, bàn giao : Khi công trình hoàn tất, các bên liên quan cử đại diện tham gia nghiệm thu, đóng điện. Các Công ty thí nghiệm chuẩn bị các hồ sơ, tài liệu liên quan để trình hội 40 đồng nghiệm thu và chuẩn bị nhân lực, phƣơng tiện phục vụ cho việc đóng điện và xử lý sự cố (nếu có). Các số liệu thí nghiệm đƣợc lƣu giữ và thống kê thành hệ thống, để phục vụ cho công tác theo dõi, dự báo, lập kế hoạch thí nghiệm và bảo dƣỡng định kỳ. 2.3.1.2 Năng lực thí nghiệm chẩn đoán: Hiện nay, tại Việt Nam, Công tác thí nghiệm chẩn đoán mới dừng lại ở giai đoạn nghiên cứu tiếp cận công nghệ và tìm hiểu thiết bị. Phƣơng pháp chẩn đoán chủ yếu đƣợc áp dụng hiện nay tại 3 Công ty Thí nghiệm miền Bắc, miền Trung và miền Nam là phƣơng pháp phân tích khí hóa tan trong dầu Máy Biến Áp (DGA), để đƣa ra cách báo về một số tình trạng bất thƣờng trong MBA nhƣ: phóng điện cục bộ, phân hủy cellulose, quá nhiệt, Hiện nay, tại 3 Công ty Thí nghiệm điện có các thiết bị phục vụ lĩnh vực chẩn đoán nhƣ sau: Công ty Thí nghiệm điện miền Bắc: - Máy phân tích khí hòa tan trong dầu Công ty Thí nghiệm điện miền Trung: - Máy phân tích khí hòa tan trong dầu - Máy phân tích đáp ứng tần số quét (SFRA) Công ty Thí nghiệm điện miền Nam: - Máy phân tích khí hòa tan trong dầu - Máy phân tích hàm lƣợng Fufural trong dầu - Máy đo phóng điện cục bộ (PD) Sở dĩ các thiết bị chẩn đoán còn hạn chế ở 3 Công ty trên là do hiện nay chƣa có các quy định cụ thể về công tác thí nghiệm chẩn đoán, nên các Công ty còn do dự trong việc đầu tƣ thiết bị và đào tạo nhân lực. Nhìn chung, về lĩnh vực thí nghiệm chẩn đoán hiện nay tại nƣớc ta, còn nghèo về thiết bị, hạn chế về chuyên môn, cần phải có các quy định khuyến khích đầu tƣ và đẩy mạnh đào tạo chuyên sâu về lĩnh vực này. 41 2.3.2 Nghiên cứu các phƣơng pháp thí nghiệm chẩn đoán 2.3.2.1 Kỹ thuật đo phóng điện cục bộ (PD): a. Vài nét về đo phóng điện cục bộ (PD): - Phóng điện cục bộ trong các thiết bị điện cao áp thƣờng thể hiện ở các dạng: + Phóng điện bề mặt, + Phóng điện do vết nứt, bọt khí, khuyết tật, + Sự không đồng nhất của điện môi, + Đốt nóng và phản ứng hóa học. - Đo phóng điện cục bộ trong MBA là một phƣơng pháp đƣợc chấp nhận (IEC 60270, Draft IEC 62478) để kiểm soát chất lƣợng của thiết bị khi xuất xƣởng và khi vận hành. b. Các phƣơng pháp để phát hiện PD Phƣơng pháp truyền thống hiện nay đang áp dụng phổ biến là: + Đo theo tiêu chuẩn IEC 60270 băng thông 100 – 500 kHz dùng để phát hiện, định lƣợng, theo dõi xu hƣớng phát triển PD. + Phát hiện hóa học: phân tích khí hòa tan trong dầu (DGA). Các phƣơng pháp không truyền thống theo tiêu chuẩn Draft IEC 62478 (dự kiến sẽ ban hành chính thức vào tháng 9 năm 2015) gồm có: + Phát hiện bằng phƣơng pháp đo lƣờng siêu cao tần – UHF + Phát hiện Âm thanh (Acoustic) c. Nguyên lý thực hiện: Phƣơng pháp PD theo tiêu chuẩn IEC 60270 : + Đo các xung dòng xuất hiện trong quá trình phóng điện cục bộ. + Phƣơng pháp này đo điện tích biểu kiến với giá trị đƣợc xác định bằng pC. + Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng cho thí nghiệm xuất xƣởng các thiết bị cao áp và theo dõi PD định kỳ để xem xét xu hƣớng, tốc độ phát triển của PD. 42 Phƣơng pháp đo phóng điện cục bộ bằng sóng âm (PD Acoustic): + Hiện tƣợng phóng điện cục bộ sinh ra các sóng âm với biên độ rất bé và tần số cao. Các song âm đó sẽ truyền qua các vật liệu cách điện (rắn, lỏng) truyền tới vỏ thùng MBA rồi đến các sensor đƣợc bố trí thích hợp. Bằng việc di chuyển vị trí các sensor kết nối với máy định vị PD Acoustic có thể định vị đƣợc tƣơng đối chính xác các điểm phát sinh phóng điện cục bộ bên trong MBA. Phƣơng pháp đo phóng điện cục bộ bằng UHF: + Sử dụng cảm biến siêu cao tần (UHF sensor) gắn vào van xả dầu của MBA để lấy tín hiệu PD, kèm theo một bộ kích hoạt (trigger) trong quá trình đo. + Phƣơng pháp này đo độ lớn phóng điện cục bộ với giá trị đƣợc xác định bằng mV. Phƣơng pháp phân tích khí hòa tan trong dầu (DGA): Trong quá trình vận hành MBA, dầu cách điện làm việc ở nhiệt độ cao, trong cƣờng độ trƣờng điện từ cao, bị phân hủy và diễn ra theo cơ chế phá vỡ mạch C-H và C-C tạo thành hydro nguyên tử và các radical hydrocarbon. Các sản phẩm rất hoạt hóa vừa mới sinh ra này kết hợp với nhau hình thành khí H2, CH4, C2H6 và hydrocarbon mới. Khi có các nguồn nhiệt lớn sinh ra trong MBA (quá nhiệt mối nối, phóng điện cục bộ hoặc phóng hồ quang) sự phân hủy diễn ra mạnh hơn và sản sinh thêm khí C2H4 và C2H2 và thâm chí là cả carbon dạng hạt. Ngâm trong dầu có giấy cách điện (cellulose) và các vật liệu cách điện rắn, do quá trình phân hủy và sinh ra các khí CO2, CO. Do vậy khi thí nghiệm về hàm lƣợng khí trong dầu cách điện sẽ giúp ngƣời quản lý vận hành chẩn đoán sớm tình trạng vận hành MBA. Kỹ thuật phân tích khí hòa tan trong dầu cách điện và theo dõi tốc độ sinh khí cháy giúp ta phán đoán một cách chặt chẽ nguyên nhân nào khí sinh ra, đánh giá độ hƣ hỏng trong MBA để có biện pháp khắc phục đảm bảo cho MBA vận hành an toàn đạt hiệu quả kinh tế cao nhất trên lƣới điện. Định vị phóng điện cục bộ trong MBA Qua quá trình nghiên cứu ứng dụng thực tế đã chứng minh, phƣơng pháp 43 định vị phóng điện cục bộ chính xác nhất là kết hợp giữa nguyên lý PD acoustic với PD UHF. 2.3.2.2 Kỹ thuật phân tích độ ẩm cách điện rắn: a. Phƣơng pháp phân tích độ ẩm cách điện rắn Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ, ngƣời ta đã dần phát triển đƣợc các phƣơng pháp thí nghiệm trên miền tần số, mà một trong số đó là phân tích đáp ứng tgδ trên miền tần số, với dải tần đƣợc mở rộng trong khoảng 5 kHz xuống tận 0.1 mHz. Với phƣơng thức này, ta có thể phân tích rõ ràng một cách biệt lập độ ẩm của dầu và giấy cách điện. b. Phƣơng pháp đo và tiêu chuẩn đánh giá độ ẩm cách điện rắn Đặc tuyến thu đƣợc từ phép đo sẽ đƣợc so sánh với đặc tuyến mẫu dựa trên mô hình chuẩn, với ảnh hƣởng của nhiệt độ dầu, kích thƣớc hình học của MBA, cũng nhƣ dẫn suất của dầu. Từ đó, phần mềm sẽ ƣớc lƣợng đƣợc hàm lƣợng ẩm trong giấy cách điện bằng những thuật toán thông minh. Hàm lƣợng ẩm này sau đó sẽ đƣợc tham chiếu với quy định trong tiêu chuẩn IEC 60422 để đánh giá tình trạng ẩm ƣớt của cách điện rắn. Phƣơng pháp phân tích độ ẩm cách điện rắn nên đƣợc dùng đến sau khi phát hiện có bất thƣờng với phép đo tgδ, phân tích dầu cách điện và khí hòa tan. Sơ đồ đo hoàn toàn giống với phép đo tgδ thông thƣờng. Đối với máy biến áp chƣa biết tình trạng ẩm hoặc máy biến áp còn mới, chọn tần số dừng quét ở 0.01 mHz hoặc dừng khi thấy cực trị xuất hiện. Đối với máy biến áp đã biết rõ tình trạng ẩm ƣớt nghiêm trọng, thƣờng chỉ cần quét đến 1 mHz là đã có thể thấy đƣợc cực trị. Sau khi thu đƣợc đặc tuyến, ngƣời phân tích sẽ tiến hành thao tác để phần mềm tiến hành so sánh đặc tuyến đo đƣợc với đặc tuyến mẫu, ƣớc lƣợng ra hàm lƣợng ẩm trong cách điện rắn để đánh giá. 44 2.3.2.3 Kỹ thuật phân tích đáp ứng tần số: a. Phƣơng pháp phân tích đáp ứng tần số Phƣơng pháp phân tích đáp ứng tần số về cơ bản là biến thể của các phép đo không tải, ngắn mạch và tỉ số biến đƣợc thực hiện trên miền tần số. Bằng cách đo tổng trở của mô hình trên miền tần số (tỉ số của điện áp ngõ ra so với ngõ vào), ta có thể xác định đƣợc tình trạng cơ khí của máy biến áp. b. Các đặc điểm nhận dạng đƣờng đặc tuyến đáp ứng tần số Cũng giống nhƣ phƣơng pháp phân tích độ ẩm cách điện rắn, các vùng tần số khác nhau cho các thông tin khác nhau về tình trạng cơ khí của máy biến áp, mà cụ thể là mạch từ, cấu trúc hình học cũng nhƣ cách điện của các cuộn dây. Thông thƣờng, các vùng phân tích đƣợc chia nhƣ sau: - Mạch từ; - Điện dung song song (giữa mạch từ và vỏ máy); - Hỗ cảm giữa các cuộn dây; - Điện dung giữa các vòng dây, các cuộn dây; - Ảnh hƣởng của cách đấu dây. c. Các phép đo và phƣơng pháp đánh giá đáp ứng tần số Về cơ bản, ta chia phƣơng pháp phân tích đáp ứng tần số thành 2 nhóm phép đo chính: Phép đo end-to-end: Đo từ 1 phía, bao gồm + Đo tổng trở không tải (từ hóa): + Đo tổng trở ngắn mạch (cuộn dây): Phép đo inter-winding: đƣợc chia thành 2 loại + Đo inter-winding dạng kháng + Đo inter-winding dạng dung Tùy thuộc vào nhu cầu mà ngƣời ta định dạng các nhóm phép đo cho phù hợp. Khuyến cáo của IEEE C57.149-2012 [14] có đề cập đến cả 4 phép đo, bao gồm end-to-end không tải và ngắn mạch, inter-winding dạng kháng và dạng dung. Tuy nhiên, để thực hiện toàn bộ các phép đo trên sẽ mất rất nhiều thời gian, đặc biệt 45 là với các máy biến áp có 3 cuộn dây trở lên (tổng cộng có đến 33 phép đo cho máy biến áp 3 pha 3 cuộn dây). Ngoài ra, để lấy thêm thông tin về cách điện giữa cuộn cao và cuộn hạ, ta có thể tiến hành thêm phép đo inter-winding dạng dung. Phép đo inter-winding dạng kháng chỉ để tham khảo và bổ trợ cho phép đo tỉ số biến. Phƣơng pháp phân tích đáp ứng tần số nên đƣợc dùng đến sau khi phát hiện có bất thƣờng với phép đo điện trở một chiều cuộn dây hoặc phép đo ngắn mạch. Phƣơng pháp này có khả năng phát hiện đƣợc những hƣ hỏng cơ khí của gông từ và các cuộn dây (xuống cấp vòng dây, lệch vị trí vòng dây, lệch gông từ) Trƣớc khi thực hiện phép đo, cần phải tiến hành khử từ dƣ của máy biến áp, đặc biệt là sau khi thực hiện phép đo điện trở một chiều cuộn dây. Thực hiện các phép đo end-to-end không tải và ngắn mạch.Nếu cần thêm dữ liệu tham khảo, tiến hành thêm các phép đo inter-winding. Sau khi thu đƣợc đặc tuyến, ngƣời phân tích sẽ tiến hành thao tác để phần mềm tiến hành so sánh đặc tuyến đo đƣợc với các đặc tuyến có trong cơ sở dữ liệu (của các lần đo trƣớc) hoặc đặc tuyến của cùng một phép đo trên các pha với nhau. 2.3.2.4 Phƣơng pháp thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số rất thấp VLF là phƣơng pháp thí nghiệm cáp trung thế rất phổ biến trên thế giới hiện nay, điện áp thử nghiệm có thể lên đến 60kV đỉnh, có thể dùng sóng sine chuẩn (thử chịu đựng, đo PD và tgδ cáp) hoặc sóng cosine vuông (thử chịu đựng, đo PD, đo dòng rò DC). Ƣu điểm của phƣơng pháp này là: nguồn gọn nhẹ, thuận tiện cho việc thí nghiệm ngoài công trƣờng và hiện nay đã có tiêu chuẩn đề cập đến vấn đề thử VLF (tiêu chuẩn IEEE 400.2) Tuy nhiên phƣơng pháp VLF có một số hạn chế là : không kinh tế khi áp dụng đối với cáp cao thế, thời gian thí nghiệm bị kéo dài (do tần số thấp). a. Thí nghiệm phóng điện PD bằng VLF Sử dụng VLF thí nghiệm PD cho hệ thống cáp lực có màn chắn bao gồm: 46 cáp, hộp nối cáp, đầu cáp. Đo phóng điện PD bằng VLF là loại thử nghiệm có thể phát hiện, đo lƣờng, định vị PD v.v. từ đó đánh giá tình trạng cách điện của hệ thống cáp. b. Thí nghiệm đo tổn hao điện môi (tgδ) bằng VLF Đo tổn hao điện môi sử dụng VLF thƣờng đo ở dải tần số 0,1Hz, điện áp thí nghiệm đƣợc đặt vào các đầu cáp và toàn bộ thông số đo tổn hao điện môi đƣợc gửi về bộ phận điều khiển và chẩn đoán, thiết bị sẽ chẩn đoán đƣa ra số đo tổn hao điện môi tgδ. Các kết quả đo đƣợc đƣợc so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật chung hoặc so với số liệu cung cấp bởi nhà chế tạo hay so với số liệu đo đƣợc trƣớc đó, ngoài ra, cũng có thể so với số liệu cáp khác cùng chủng loại đã thí nghiệm để xác định cáp đã cần thay thế ngay hay có thể chờ đợi thêm một thời gian. Các kết quả thí nghiệm có thể đƣợc sử dụng nhƣ là một chuẩn so sánh thí nghiệm lần sau. Do tổn hao điện môi phụ thuộc vào nhiệt độ, do vậy giá trị đo của tgδ thƣờng đƣợc quy đổi về nhiệt độ t = 20o C. c. Thí nghiệm chịu đựng điện áp cao bằng VLF Thiết bị thí nghiệm VLF phát ra điện áp AC có dạng sóng sin. Thí nghiệm tiến hành nhƣ thí nghiệm điện áp tăng cao tần số công nghiệp đang đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay. [10] Mô tả chi tiết các kỹ thuật thí nghiệm chẩn đoán vừa nêu tại mục 2.3.2 đƣợc trình bày trong Phụ lục 5. 2.3.3 Các quy định về thí nghiệm định kỳ Hiện nay, trong công tác thí nghiệm định kỳ lƣới điện phân phối chủ yếu căn cứ các quy định sau: Quy định về các hạng mục thí nghiệm thiết bị điện theo Công văn số 3075/EVN-KTLĐ ngày 14/7/2003 của EVN; Thông tƣ 32/2010/TT-BCT - quy định về hệ thống điện phân phối Tiêu chuẩn ngành về khối lƣợng và tiêu chuẩn thử nghiệm, nghiệm thu, bàn giao các công trình điện (TCN-26-87). 47 Quy định 1258/QĐ-EVN SPC – quy định tổ chức công tác thí nghiệm định kỳ các trạm 110 kV. Các quy định này, chủ yếu chỉ quy định thí nghiệm định kỳ với các hạng mục thí nghiệm thông thƣờng. Kết quả thí nghiệm đƣợc so sánh với số liệu xuất xƣởng hoặc với kết quả thí nghiệm của đợt trƣớc kế cận. Các kết quả thí nghiệm này chỉ phát hiện đƣợc bất thƣờng của thiết bị, khi có biểu hiện rõ rệt sai lệch so với số liệu cho phép tƣơng ứng với từng hạng mục thử nghiệm, không phát hiện đƣợc các hƣ hỏng nhỏ, tiềm ẩn trong thiết bị. 2.4 Yêu cầu phụ tải và các chỉ tiêu tin cậy cung cấp điện Yêu cầu tổng quát đối với lƣới điện phân phối là: cung cấp điện năng cho phụ tải với chất lƣợng điện năng đảm bảo, độ tin cậy cao, an toàn và đem lại cho doanh nghiệp ngành điện lợi nhuận cao nhất trong toàn bộ thời gian vận hành. Đối với lƣới điện không phát triển, đó là thời gian tuổi thọ kỹ thuật, sau thời gian này đƣờng dây hay máy biến áp đƣợc thay mới. Đối với lƣới điện phát triển là thời gian quy ƣớc 15, 20 năm. Lợi nhuận tối đa có thể đƣợc thể hiện qua giá thành tải điện trung bình trong thời gian vận hành của lƣới điện là tối thiểu. Chất lƣợng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện và an toàn cho thiết bị phân phối điện, ngƣời vận hành và ngƣời dùng điện đƣợc xem là các điều kiện kỹ thuật bắt buộc phải đảm bảo. [2] 2.4.1 Yêu cầu phụ tải 2.4.1.1 Chất lƣợng điện năng lƣới điện phân phối Chất lƣợng điện năng bao gồm các chỉ tiêu tần số, điện áp, sóng hài, cân bằng pha, mức điện áp nhấp nháy, Với lƣới điện phân phối tập trung vào chỉ tiêu chất lƣợng điện áp, sóng hài, cân bằng pha, mức điện áp nhấp nháy. Cùng với sự phát triển mạnh của nền kinh tế, đặc biệt là ngành điện các phụ tải không ngừng tăng lên, các thiết bị hiện đại đòi hỏi hiệu năng cao và yêu cầu ngày càng khắt khe đối với tiêu chuẩn cung cấp điện. Vấn đề chất lƣợng điện năng càng trở nên quan trọng đối với các đơn vị điện lực lẫn khách hàng tiêu thụ điện. Yêu cầu đặt ra khi thiết kế, vận hành lƣới điện phân phối là làm thế nào để cung cấp 48 năng lƣợng điện đến khách hàng liên tục, tin cậy, chất lƣợng và đảm bảo tính kinh tế. Các yêu cầu đó thể hiện trong các tiêu chuẩn cụ thể là: chất lƣợng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện. Trong vận hành, lƣới phân phối đƣợc đánh giá thƣờng xuyên dựa trên công tác theo dõi thông số, số liệu vận hành, kinh doanh điện năng từ đầu lộ xuất tuyến đến các nút phụ tải. Trên cơ sở số liệu thu thập đƣợc thực hiện tính toán lƣới điện, đề ra các biện pháp làm tăng chất lƣợng làm việc của lƣới phân phối hoặc kịp thời sửa chữa cải tạo lƣới, sao cho các chỉ số tính toán không vƣợt ra khỏi giá trị cho phép. Các tiêu chuẩn chất lƣợng còn dùng để đánh giá hiệu quả của hệ thống quản lý vận hành lƣới phân phối nhƣ: tổ chức sửa chữa định kỳ, bảo quản thiết bị, khắc phục sự cố, dự phòng thiết bị[1][4] 2.4.1.2 Thử nghiệm để đƣa vào vận hành thiết bị sau điểm đấu nối Trong thời gian thử nghiệm để đƣa vào vận hành các thiết bị sau điểm đấu nối của khách hàng đề nghị đấu nối, khách hàng phải cử nhân viên vận hành trực và thông báo danh sách nhân viên trực kèm theo số điện thoại, số fax cho Đơn vị phân phối điện để phối hợp vận hành khi cần thiết. Trong thời gian nghiệm thu chạy thử, khách hàng đề nghị đấu nối có trách nhiệm phối hợp với Đơn vị phân phối điện để đảm bảo các thông số vận hành đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật tại điểm đấu nối trong giới hạn cho phép quy định. Kết thúc quá trình nghiệm thu chạy thử, khách hàng đề nghị đấu nối phải xác nhận thông số vận hành thực tế tại điểm đấu nối của các thiết bị điện, đƣờng dây, trạm biến áp và tổ máy phát điện. Trƣờng hợp các thông số vận hành tại điểm đấu nối không đáp ứng đƣợc các yêu cầu kỹ thuật quy định, do lƣới điện hoặc thiết bị điện của khách hàng gây ra, Đơn vị phân phối điện có quyền tách nhà máy điện hoặc lƣới điện của khách hàng ra khỏi hệ thống điện phân phối và yêu cầu khách hàng tiến hành các biện pháp khắc phục. Lƣới điện, nhà máy điện và các thiết bị điện sau điểm đấu nối của khách hàng đề nghị đấu nối chỉ đƣợc phép chính thức đƣa vào vận hành sau khi đã đƣợc nghiệm thu chạy thử từng phần, toàn phần và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật tại điểm 49 đấu nối theo quy định. Trong nghiệm thu chạy thử và vận hành chính thức, Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối phải tuân thủ Quy trình điều độ hệ thống điện quốc gia và các quy trình khác có liên quan. [5] 2.4.1.3 Kiểm tra và giám sát vận hành các thiết bị đấu nối Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối có trách nhiệm vận hành thiết bị đảm bảo các tiêu chuẩn vận hành và các yêu cầu kỹ thuật tại điểm đấu nối trong giới hạn quy định tại Thông tƣ số 32/2010/TT-BCT ban hành ngày 30 tháng 7 năm 2010 của Bộ Công Thƣơng [5]. Trƣờng hợp thông số vận hành thiết bị điện của khách hàng không đáp ứng các tiêu chuẩn vận hành và các yêu cầu kỹ thuật tại điểm đấu nối, Đơn vị phân phối điện có quyền yêu cầu khách hàng tiến hành kiểm tra thử nghiệm lại các thiết bị thuộc phạm vi quản lý của khách hàng để xác định nguyên nhân và tiến hành các biện pháp khắc phục. Trƣờng hợp hai bên không thống nhất về kết quả kiểm tra và nguyên nhân gây ra vi phạm, hai bên phải thỏa thuận về phạm vi kiểm tra để khách hàng thuê bên thứ ba độc lập tiến hành kiểm tra thử nghiệm lại. Trƣờng hợp kết quả kiểm tra của bên thứ ba cho thấy các vi phạm gây ra do thiết bị của khách hàng mà khách hàng không chấp nhận các giải pháp khắc phục, Đơn vị phân phối điện có quyền tách đấu nối các thiết bị của khách hàng ra khỏi lƣới điện phân phối. Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối phải chịu chi phí thực hiện kiểm tra và thử nghiệm bổ sung trong trƣờng hợp kết quả kiểm tra cho thấy thiết bị của khách hàng vi phạm các tiêu chuẩn vận hành và các yêu cầu kỹ thuật tại điểm đấu nối. Đơn vị phân phối điện phải chịu chi phí thực hiện kiểm tra và thử nghiệm bổ sung trong trƣờng hợp kết quả kiểm tra cho thấy thiết bị của khách hàng không vi phạm các tiêu chuẩn vận hành và các yêu cầu kỹ thuật tại điểm đấu nối . Trƣớc khi kiểm tra thiết bị đấu nối để xác định các vi phạm tiêu chuẩn vận hành điểm đấu nối, Đơn vị phân phối điện phải thông báo trƣớc cho Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối thời gian kiểm tra, danh sách ngƣời kiểm tra. Trƣờng hợp kiểm tra có thể gây mất điện của khách hàng, Đơn vị phân phối điện phải thông báo trƣớc ít nhất mƣời lăm ngày cho Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối. Khách 50 hàng sử dụng lƣới điện phân phối có trạm riêng có trách nhiệm phối hợp và tạo mọi điều kiện cần thiết để thực hiện công tác kiểm tra. Trong quá trình kiểm tra, Đơn vị phân phối điện đƣợc phép lắp đặt các thiết bị đo đếm điện và kiểm tra tại thiết bị đấu nối nhƣng không đƣợc làm ảnh hƣởng đến an toàn vận hành của nhà máy điện, lƣới điện và thiết bị điện của Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối. Trong quá trình vận hành, nếu tại điểm đấu nối phát hiện thấy có nguy cơ không đảm bảo vận hành an toàn cho hệ thống điện do các thiết bị thuộc sở hữu của khách hàng gây ra, Đơn vị phân phối điện phải thông báo ngay cho Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối có trạm riêng và yêu cầu thời gian khắc phục để loại trừ nguy cơ không đảm bảo vận hành an toàn cho hệ thống điện. Nếu sau thời gian khắc phục yêu cầu mà nguyên nhân kỹ thuật vẫn chƣa đƣợc giải quyết, Đơn vị phân phối điện có quyền tách điểm đấu nối và thông báo cho khách hàng. Khách hàng phải tiến hành thử nghiệm lại để đƣa vào vận hành thiết bị sau điểm đấu nối theo quy định. [5] 2.4.1.4 Thay thế thiết bị tại điểm đấu nối Trƣờng hợp Khách hàng sử dụng lƣới điện phân phối có trạm riêng dự định thay thế, nâng cấp các thiết bị đấu nối, lắp đặt các thiết bị điện mới có khả năng ảnh hƣởng đến hiệu suất và chế độ làm việc của lƣới điện phân phối, phải thông báo và thỏa thuận với Đơn vị phân phối điện về các thay đổi này và nội dung thay đổi phải đƣợc bổ sung trong Thỏa thuận đấu nối. Trƣờng hợp không chấp thuận đề xuất của khách hàng thì Đơn vị phân phối điện phải thông báo bằng văn bản cho khách hàng các yêu cầu bổ sung cần thiết khác đối với các thiết bị mới dự kiến thay đổi. Toàn bộ thiết bị thay thế tại điểm đấu nối phải đƣợc kiểm tra, th... các giải pháp sẽ bắt đầu từ việc đầu tƣ thiết bị liên quan với công tác thí nghiệm chẩn đoán đến các giải pháp quản lý, nhằm mục tiêu giảm sự cố trên lƣới điện phân phối, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. 56 Chƣơng 3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY TRONG CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM CHẨN ĐOÁN NGĂN NGỪA SỰ CỐ CHO LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 3.1 Giải pháp đầu tƣ thiết bị Khi đầu tƣ thiết bị phải đảm bảo các nguyên tắc sau: - Thiết bị phải đồng bộ và đƣợc kiểm tra, giám sát chất lƣợng theo một quy trình chặt chẽ. - Thuận lợi cho công tác thí nghiệm chẩn đoán và theo dõi, đánh giá trong quá trình vận hành. - Đảm bảo đáp ứng các yêu cầu tối ƣu cả về kỹ thuật và chi phí. 3.1.1 Đầu tƣ mới 3.1.1.1 Thiết bị chính cho lƣới điện phân phối: Thiết bị đƣợc xem là quan trọng nhƣ trái tim của trạm phân phối, đó là MBA. Khi đầu tƣ thiết bị này, ngoài việc yêu cầu thiết bị phải có đầy đủ biên bản thí nghiệm điển hình, thử nghiệm xuất xƣởng, chủ đầu tƣ cần yêu cầu nhà cung ứng phải thử nghiệm và có biên bản cho các hạng mục sau: - Phóng điện cục bộ (theo IEC 60076-3) - Lấy “dấu vân tay” (fingerprint) đáp ứng tần số (FRA) - Yêu cầu nhà sản xuất phải bố trí các vị trí phục vụ cho thí nghiệm chẩn đoán nhƣ: Van xả dầu MBA phải phù hợp cho công tác lấy mẫu dầu và lắp cảm biến UHF để đo PD online. 3.1.1.2 Thiết bị thí nghiệm chẩn đoán Việc đầu tƣ các thiết bị chẩn đoán nhằm phục vụ các nhiệm vụ trọng yếu sau: - Kiểm tra và chẩn đoán tình trạng cách điện nhằm giảm thiểu sự cố các thiết bị nhất thứ. 57 - Chẩn đoán các hƣ hỏng tiềm ẩn trong MBA, GIS, Tủ hợp bộ, cáp lực, để đề xuất kế hoạch sửa chữa kịp thời. - Theo dõi, phát hiện sớm để ngăn ngừa các hƣ hỏng MBA do ảnh hƣởng dòng ngắn mạch lớn tại các phát tuyến 22 kV. - Hỗ trợ cho công tác nghiệm thu thiết bị mới và thiết bị sửa chữa, đặc biệt áp dụng cho các MBA lực. - Kết hợp cùng với các thử nghiệm dầu cách điện MBA, xây dựng lý lịch theo dõi tình trạng vận hành của MBA. - Các thiết bị thí nghiệm / thí nghiệm chẩn đoán đƣợc đầu tƣ mới phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và phải đƣợc các đơn vị cấp hàng thử nghiệm thực tế tại hiện trƣờng, nhằm đánh giá tính năng thực của thiết bị. - Các hệ thống thiết bị phải thuộc thế hệ tiên tiến, công nghệ hiện đại, phục vụ công tác nghiên cứu, đào tạo và thí nghiệm cần phải có độ chính xác cao nhất, đa nhiệm và khả năng tích hợp cao. Các thiết bị thí nghiệm chẩn đoán cần đầu tƣ theo Bảng 6. Bảng 6 - Các thiết bị thí nghiệm chẩn đoán cần đầu tƣ Giá STT Tên Thiết bị Mục đích sử dụng (Triệu đồng) I. Thiết bị phân tích dầu MBA Phân tích các khí cháy hòa tan trong Máy phân tích hàm lƣợng khí dầu để đánh giá, 1 1.700 hóa tan trong dầu (DGA) chẩn đoán các biểu hiện hƣ hỏng xuất hiện trong MBA. Đánh giá tình trạng Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng 2 vận hành của vật 1.540 cao phân tích furfural trong dầu liệu cách điện rắn 58 Đánh giá chất 3 Máy thử ăn mòn sulphur lƣợng dầu cách 143 điện Kiểm soát hàm lƣợng chất kháng Máy xác định hàm lƣợng chất oxy hóa của dầu 4 1.540 kháng oxy hóa cách điện để có chế độ bảo dƣỡng thích hợp Chẩn đoán tình trạng ăn mòn kim Máy xác định hàm lƣợng kim 5 loại trong MBA, 3.300 loại trong dầu làm giảm cách điện của dầu. II. Thiết bị đo phóng điện cục bộ - Thử cao áp cho các thiết bị tại hiện Hợp bộ thử cao áp đến 500 kV trƣờng. 1 10.000 - Tạo nguồn sạch đến 500kV để đo phóng điện cục bộ. - Đánh giá hạng mục phóng điện cục bộ theo tiêu chuẩn IEC 60270 và IEC 2 Hợp bộ đo PD điện 3.500 60076-3 khi xuất xƣởng MBA. - Đo phóng điện cục bộ đầu cáp. 59 Theo dõi phóng Hợp bộ đo PD bằng tần số siêu 3 điện cục bộ trong 1.500 cao UHF quá trình vận hành. Định vị điểm phóng 4 Hợp bộ đo PD bằng sóng âm 1.500 điện cục bộ. III. Thiết bị phân tích đáp ứng tần số quét SFRA - Lấy dấu vân tay khi xuất xƣởng. - Theo dõi tình Hợp bộ phân tích đáp ứng tần số 1 trạng biến dạng cơ 750 quét trong MBA khi xảy ra ngắn mạch tại đầu phát tuyến. IV. Thiết bị đo độ ẩm cách điện rắn Hợp bộ phân tích độ ẩm trong Đánh giá độ ẩm 1 1.100 cách điện rắn trong cách điện rắn. V. Thiết bị thử nghiệm VLF - Thí nghiệm chịu đựng điện áp xoay chiều tăng cao trên Hợp bộ thí nghiệm VLF (Very cáp trung thế đến 1 1.500 Low Frequency) 33 kV. - Kết hợp đo tổn hao điện môi tan delta cáp. Tổng 28.073 Lợi ích mang lại của việc đầu tư: - Về Kỹ thuật: Đầu tƣ đƣợc thiết bị đồng bộ, có chất lƣợng đảm bảo, kiểm 60 soát đƣợc quá trình vận hành bằng các thiết bị chẩn đoán, giảm sự cố trên lƣới điện phân phối, đồng thời tăng độ tin cậy cung cấp điện. - Về kinh tế: Giảm thiệt hại gây ra do sự cố ảnh hƣởng đến tài sản của ngành điện và sản phẩm tạo ra của khách hàng tiêu thụ điện. Để thấy rõ lợi ích trên, chúng ta cùng phân tích một ví dụ nhỏ sau: - Hiện nay Tổng Công ty Điện lực miền Nam quản lý vận hành 268 MBA bao gồm: + 5 MBA 16 MVA + 77 MBA 25 MVA + 117 MBA 40 MVA + 69 MBA 63 MVA - Năm 2014 vừa qua xảy ra hƣ hỏng tổng cộng 8 MBA (gồm 3 máy 40 MVA có giá trị 14 tỉ đồng /1 máy, 5 máy 63 MVA có giá trị 17 tỉ đồng /1 máy) với tổng số thiệt hại về thiết bị là: (14.000.000.000) x 3 + (17.000.000.000 x 5) = 127.000.000.000 đ Nhƣ vậy: giá đầu tƣ thiết bị chẩn đoán là 28,073 tỉ đồng chỉ chiếm 22% trên tổng giá trị thiệt hại do hƣ hỏng MBA năm 2014. - Hơn nữa, Còn một số thiệt hại chƣa tính đƣợc nhƣ: thiệt hại do hƣ hỏng sản phẩm của khách hàng khi mất điện không có kế hoạch, chi phí sửa chữa bất thƣờng, không bán đƣợc điện, Vì vậy việc đầu tƣ này là thực sự cần thiết và hiệu quả cả về kỹ thuật và kinh tế. 3.1.2 Đầu tƣ phát triển mở rộng Yêu cầu đối với lƣới điện phân phối: - Các thiết bị đầu tƣ mở rộng phải đồng bộ với các thiết bị hiện hữu. - Đảm bảo các yêu cầu về thử nghiệm điển hình, thử nghiệm xuất xƣởng 61 theo các tiêu chuẩn quốc tế. - Các thiết bị đƣợc đầu tƣ mở rộng cũng phải đƣợc trang bị và bố trí các vị trí, thiết bị phục vụ cho công tác thí nghiệm chẩn đoán. Các yêu cầu đối với trang thiết bị thí nghiệm: - Tuân thủ theo các tiêu chuẩn và quy phạm hiện hành, các quy định của Tập đoàn điện lực Việt Nam và văn bản hƣớng dẫn của các Tổng công điện lực. - Thiết bị thí nghiệm cũng phải thuộc thế hệ tiên tiến, công nghệ hiện đại. - Các đơn vị quản lý vận hành cần đƣợc trang bị bổ sung các thiết bị thử nghiệm có tính năng cơ bản, để có thể phục vụ cho công tác bảo dƣỡng, sửa chữa và xử lý sự cố kịp thời. Khi đáp ứng đầy đủ các yêu cầu nêu trên, đơn vị quản lý vận hành sẽ đạt đƣợc các lợi ích sau: - Các thiết bị mở rộng đồng bộ với các thiết bị đang vận hành sẽ thuận lợi cho việc theo dõi vận hành, bảo dƣỡng định kỳ. - Thiết bị đảm bảo về chất lƣợng sẽ vận hành ổn định, góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. - Trang bị các phƣơng tiện bảo dƣỡng tốt sẽ giúp ngƣời quản lý vận hành chủ động hơn trong công tác theo dõi, sửa chữa kịp thời các thiết bị, giảm thời gian gián đoạn cung cấp điện, tránh thiệt hại về kinh tế do ngừng cung cấp điện. 3.2 Giải pháp Thí nghiệm chẩn đoán Qua phân tích các tính năng của thiết bị chẩn đoán đã đƣợc trình bày ở Chƣơng 2, các phƣơng pháp chẩn đoán riêng biệt không thể đánh giá và kiểm soát hết các tình trạng hƣ hỏng tiềm ẩn trong thiết bị. Vì vậy, tùy đặc điểm cấu tạo của từng thiết bị cần chẩn đoán, chúng ta có thể áp dụng giải pháp kết hợp các phƣơng pháp chẩn đoán nhƣ sau: 3.2.1 Thí nghiệm thiết bị chính 3.2.1.1 Máy Biến Áp: Thiết bị chính đóng vai trò quan trọng trong trạm phân phối là MBA. Thiết 62 bị này cần phải đƣợc quan tâm theo dõi chặt chẽ suốt quá trình vận hành. Để kiểm soát đƣợc thiết bị, ngoài việc theo dõi chặt chẽ lý lịch thiết bị, các thông số vận hành, kết quả thí nghiệm định kỳ, chúng ta cần bổ sung thêm các hạng mục thí nghiệm chẩn đoán. Giải pháp áp dụng thí nghiệm chẩn đoán cụ thể nhƣ sau: Đối với phương pháp đo phóng điện cục bộ: Hiện nay, phƣơng pháp đo phóng điện cục bộ đã đƣợc sử dụng nhiều trên thế giới để theo dõi, chẩn đoán hƣ hỏng bên trong MBA, giúp chủ động trong công tác sửa chữa, bảo dƣỡng, góp phần hạn chế sự cố lan rộng. Vì vậy, cần quy định: - Khi đóng điện nghiệm thu, thực hiện đo PD UHF hoặc PD Acoustic để xác định cơ sở dữ liệu ban đầu. - Khi thí nghiệm định kỳ: + Đo PD UHF hoặc PD Acoustic để kiểm tra xu hƣớng phát triển. + Khi phát hiện có PD, tiến hành định vị phóng điện cục bộ. Hình 1 – Giải pháp đo và định vị PD bằng phƣơng pháp kết hợp sóng âm với sóng siêu cao tần. Đối với phương pháp phân tích đáp ứng tần số: - Hiện nay, các công ty điện lực trên thế giới đã áp dụng kỹ thuật SFRA vào việc đánh giá tình trạng của các MBA lực. Trong thời gian tới, cần xem đây nhƣ là một tiêu chuẩn cần thiết để tiến hành các phép đo SFRA trong các trƣờng hợp sau: 63 - Ở tất cả các MBA mới với mục đích lấy số liệu gốc ban đầu (fingerprint) - Sau các sự cố ở MBA hoặc ngắn mạch ngoài lƣới. - Sau đại tu hoặc sửa chữa có rút ruột máy. Khi phát hiện có PD trong MBA bằng phương pháp DGA, cần thực hiện các bước sau: - Thống kê các kết quả DGA từ lúc đƣa vào vận hành, đồng thời thống kê số lần ngắn mạch ngoài trong thời gian MBA vận hành trên lƣới. - Đo, định vị PD bằng phƣơng pháp UHF - Acoustic. - Tháo máy để kiểm tra xác định vị trí hƣ hỏng, đồng thời đánh giá giữa kết quả thí nghiệm và thực tế hƣ hỏng. - Sau khi sửa chữa xong, đo lại PD tại nhà máy sửa chữa, kết quả đo phải đạt theo tiêu chuẩn IEC 60076-3. Đối với phương pháp đo độ ẩm cách điện rắn: - Khi phân tích dầu MBA, thấy có dấu hiệu phân hủy cellulose, chứng tỏ dầu đã bị nhiễm ẩm. - Cần thí nghiệm độ ẩm cách điện rắn để đánh giá độ ẩm trong cách điện. - Nếu độ ẩm cao cần sấy lọc dầu bằng phƣơng pháp sấy lọc tuần hoàn. - Sau khi sấy lọc, thí nghiệm lại độ ẩm cách điện rắn để khẳng định cách điện đã đƣợc phục hồi và quyết định đƣa MBA trở lại vận hành. 3.2.1.2 Hệ thống GIS: - Thƣờng xuyên kiểm tra rò rỉ và độ ẩm khí SF6. - Dùng phƣơng pháp quét nhiệt bằng tia hồng ngoại để kiểm tra phát nhiệt tại các mối nối, điểm tiếp xúc. - Kiểm tra phóng điện cục bộ bằng sóng âm tần AE và siêu cao tần UHF. Lợi ích mang lại của việc áp dụng giải pháp thí nghiệm chẩn đoán cho các thiết bị chính là: - Kiểm soát chặt chẽ tình trạng của thiết bị bằng cách kết hợp các kỹ thuật chẩn đoán để phân tích và đƣa ra các quyết định chính xác, phù hợp với đặc điểm cấu trúc riêng của từng thiết bị. Giải pháp này nhằm kịp thời phát hiện, xử lý các 64 hƣ hỏng nhỏ, ngăn ngừa các sự cố lớn xảy ra, đồng thời kéo dài tuổi thọ của thiết bị. - Khi tiến hành thí nghiệm chẩn đoán từ khi thiết bị mới đƣa vào vận hành, sẽ theo dõi đƣợc xu hƣởng phát triển của các sự cố tiềm ẩn để chủ động lập kế hoạch, điều chuyển thiết bị thay thế, đƣa thiết bị ra sửa chữa mà không ảnh hƣởng đến việc liên tục cung cấp điện cho khách hàng. Giải pháp này giúp các đơn vị cung cấp điện giảm đƣợc chi phí khắc phục sự cố và tăng uy tín lâu dài cho ngành điện. 3.2.2 Thí nghiệm các thiết bị phụ trợ 3.2.2.1 Cáp lực: Các phƣơng pháp chẩn đoán riêng biệt không thể kiểm soát đƣợc hết các hƣ hỏng tiềm ẩn bên trong cáp. Qua nghiên cứu từ thực nghiệm cho thấy cần kết hợp giữa phƣơng pháp chẩn đoán và thí nghiệm mới có thể kiểm soát đƣợc tình trạng hƣ hỏng của cáp nhƣ đƣợc thể hiện tóm tắt trên Hình 2. Hình 2 – Phƣơng pháp kết hợp thí nghiệm và chẩn đoán cáp Chú thích: - RVM là phương pháp đo điện áp rơi - IRC là phương pháp đo dòng phục hồi đẳng nhiệt 65 3.2.2.2 Tủ hợp bộ và các thiết bị đóng cắt: Để sớm phát hiện các hƣ hỏng tiềm ẩn nhƣ phóng điện cục bộ bên trong cách điện, phóng điện bề mặt, corona,... cần định kỳ kiểm tra các hạng mục sau: - Thƣờng xuyên kiểm tra rò rỉ khí cho máy cắt. - Dùng phƣơng pháp quét nhiệt bằng tia hồng ngoại để kiểm tra phát nhiệt tại các mối nối, điểm tiếp xúc, các đầu nối cáp. - Kiểm tra phóng điện cục bộ bằng sóng âm tần AE, biến dòng cao tần HFCT và siêu cao tần UHF. - Kiểm tra phóng điện cục bộ bằng siêu âm tại mặt trƣớc và mặt sau của tủ hợp bộ hoặc thiết bị đóng cắt. Khi chú trọng đến công tác thí nghiệm chẩn đoán cho các thiết bị phụ trợ, ngoài việc ngăn chặn sự cố cho chính bản thân thiết bị. Đơn vị quản lý vận hành còn ngăn chặn đƣợc sự ảnh hƣởng do dòng ngắn mạch lớn làm ảnh hƣởng đến thiết bị chính (nhƣ làm xô lệch cuộn dây, xô lệch mạch từ MBA), gây ra hƣ hỏng làm thiệt hại lớn về kinh tế nhƣ đã phân tích trong mục 3.1.1. 3.3 Giải pháp quản lý 3.3.1 Công tác Tổ chức Công tác thí nghiệm hiệu chỉnh đƣa vào vận hành phải đƣợc giao cho một đơn vị độc lập, có năng lực chuyên môn cao, trình độ kỹ thuật và trang thiết bị hiện đại đảm trách, để tránh trƣờng hợp nhà cung cấp hàng hóa (thƣờng là các nhà thầu thƣơng mại), hoặc nhà thầu lắp đặt vừa là nhà thầu thí nghiệm. Giải pháp lựa chọn này nhằm đảm bảo tính khách quan của công tác thí nghiệm, cũng nhƣ đảm bảo cho hệ thống hoạt động ổn định, lâu dài và tin cậy. Nguyên tắc chung trong việc tổ chức nhằm tới mục tiêu trong tƣơng lai sẽ nâng cao năng lực hoạt động thí nghiệm của các Công ty thí nghiệm điện trực thuộc Tổng Công ty điện lực các miền, dự án đề xuất mô hình tổ chức cho hoạt động thí nghiệm điện tại các Công ty thí nghiệm điện, cụ thể sẽ đƣợc trình bày dƣới đây. 66 Duy trì mô hình Công ty thí nghiệm tại các Tông công ty điện lực nhƣ sau: Đối với các Phòng Thí nghiệm đảm trách thí nghiệm chẩn đoán (Cao áp, Đo lƣờng, Hóa dầu), mô hình tổ chức sẽ nhƣ sau: Tuy nhiên, trong giai đoạn triển khai, cần phải có lộ trình để thực hiện đƣợc mục tiêu cơ cấu tổ chức nhƣ trên. 67 Trƣớc mắt, với những đặc điểm hoạt động khác nhau trong công tác thí nghiệm điện tại các Công ty thí nghiệm điện miền Bắc, Trung và Nam nên các giải pháp tái cơ cấu tổ chức cũng sẽ đƣợc triển khai khác nhau và phù hợp với điều kiện của từng Công ty với mục tiêu đảm bảo tính hiệu quả của việc tái cơ cấu. 3.3.2 Công tác quản lý vận hành Trong quá trình quản lý vận hành, các đơn vị cần thiết lập bộ cơ sở dữ liệu theo dõi thiết bị điện trong trạm phân phối, đặc biệt đối với MBA. Khi phân tích kết quả khí hòa tan trong dầu, cần phân biệt rõ các trƣờng hợp sau để có quyết định xử lý thích hợp. - Sự phân hủy dầu cách điện do nhiệt và điện sinh ra các khí H2; CH4; C2H6, Khi xuất hiện các thành phần khí này, chứng tỏ đã có các bất thƣờng về điện trong MBA, lúc này tuyệt đối không đƣợc sấy lọc dầu, mà phải tăng cƣờng lấy mẫu để theo dõi tốc độ sinh khí, đo phóng điện cục bộ và chuẩn bị kế hoạch thay thế, xử lý. - Sự phân hủy cách điện rắn do nhiệt và độ ẩm sinh ra các khí CO; CO2. Trong trƣờng hợp này, khi không có các thành phần khí cháy mới đƣợc phép sấy lọc dầu online để xử lý nhiễm ẩm. Quản lý chặt chẽ việc làm đầu cáp, kéo cáp và bố trí lắp đặt đầu cáp phải đúng quy cách, tránh vặn xoắn, bẻ gãy hoặc thi công phạm vào lớp bán dẫn. Lập lý lịch theo dõi các thiết bị phụ trợ trong trạm phân phối. Theo dõi chặt chẽ số lần sự cố phát tuyến ngoài, đồng thời tìm giải pháp giảm sự cố ngoài đến mức tối thiểu, tránh ảnh hƣởng đến tuổi thọ của MBA. 3.3.3 Công tác Đào tạo Nguồn nhân lực phải đảm bảo đƣợc 2 yếu tố nhƣ sau: - Làm chủ đƣợc các công nghệ, vận hành và khai thác tối đa các tính năng của thiết bị mới đƣợc trang bị, thông qua việc chuyển giao công nghệ và đào tạo của các nhà sản xuất/cấp hàng các trang thiết bị. - Nhân lực đƣợc huấn luyện đào tạo phải nắm bắt đƣợc đầy đủ về các công 68 tác thí nghiệm. Công tác này đƣợc thông qua việc đào tạo nội bộ trong các Công ty thí nghiệm, các phòng thí nghiệm. Ngoài ra căn cứ theo tình hình thực tế việc đào tạo nguồn nhân lực trên cũng có thể liên kết đào đạo giữa các công ty thí nghiệm điện của ngành điện hoặc có thể mời các chuyên gia thí nghiệm quốc tế để huấn luyện và đào tạo các hạng mục thí nghiệm chuyên sâu. Để đảm bảo đƣợc các mục tiêu trên, các giải pháp về đào tạo sẽ là: - Đào tạo tại chỗ tại các Công ty thí nghiệm điện của các Tổng công ty điện lực, tổ chức các lớp học nâng cao nghiệp vụ liên quan công tác thí nghiệm, tay nghề, chia sẻ kinh nghiệm do các Tổng công ty, các Công ty thí nghiệm điện chủ trì; - Đào tạo theo các khóa học nâng cao tại các cơ sở đào tạo chuyên ngành thí nghiệm và thí nghiệm chẩn đoán ở nƣớc ngoài. - Đào tạo chuyển giao công nghệ theo gói thiết bị mua về có chứng chỉ sau đào tạo; Nội dung đào tạo theo chuyên đề cụ thể nhƣ sau: - Khả năng phân tích, đánh giá chính xác kết quả đo PD từ phần mềm chuyên dùng, định vị chính xác vị trí PD. - Khả năng phân tích, đánh giá tình trạng thiết bị bằng phƣơng pháp phân tích đáp ứng tần số. Chú trọng công tác đào tạo theo các tiêu chí nêu trên, kết quả sẽ đem đến cho nhà quản lý các lợi ích: - Làm chủ đƣợc công nghệ, không phụ thuộc vào nguồn lực của nƣớc ngoài. - Không tốn chi phí chuyên gia cho mỗi lần phân tích kết quả chẩn đoán (1000 USD cho một lần phân tích). Nếu tính chi phí thuê chuyên gia để phân tích chẩn đoán cho 268 MBA do Tổng Công ty Điện lực miền Nam quản lý chúng ta sẽ tiêu tốn: 268 x 1000 = 268000 USD (tƣơng đƣơng 5.698.000.000 đ). Trong khi giá đào tạo nâng cao cho 26 nhân viên thí nghiệm chuyên về thí nghiệm chẩn đoán tại Hongkong hoặc Malaysia chỉ với giá 700.000.000 đ. 69 - Khi đào tạo chuyển giao, cũng sẽ tiết kiệm đƣợc chi phí, đồng thời tạo tiền đề cho các bƣớc đào tạo nâng cao tiếp theo, rút ngắn đƣợc thời gian đào tạo và nhanh chóng tiếp cận đƣợc công nghệ mới, do đƣợc trực tiếp thực nghiệm với chính thiết bị mà mình sẽ tiếp nhận. 3.3.4 Phân cấp quản lý Việc phân cấp quản lý tuân theo nguyên tắc: tập trung, chủ động và phát huy mạnh nguồn lực tùy theo đặc điểm chuyên môn của từng cấp quản lý. Để thực hiện một cách có hiệu quả các giải pháp trong công tác thí nghiệm chẩn đoán, đề nghị phân cấp quản lý nhƣ sau: Phân cấp quản lý sẽ đem lại các lợi ích thiết thực sau: - Đối với cấp lãnh đạo: trao quyền chủ động đến các đơn vị trực thuộc, sẽ phát huy đƣợc tính chuyên môn hóa, phát huy đƣợc các nguồn lực tại chỗ. - Các đơn vị đƣợc phân cấp sẽ chủ động hơn trong công tác khắc phục và phòng ngừa sự cố, tối ƣu hóa chi phí bảo trì, bảo dƣỡng. - Công tác quản lý sẽ tập trung, không chồng chéo. - Công tác đầu tƣ đúng nhu cầu, đúng mục đích, tránh đƣợc việc đầu tƣ tràn lan, kém hiệu quả. - Công tác đào tạo sẽ đúng trọng tâm phù hợp với từng đơn vị quản lý vận hành và đơn vị thí nghiệm, góp phần giảm chi phí đào tạo. 3.3.4.1 Tập đoàn điện lực - Đề ra các chủ trƣơng và tiêu chí nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. - Phân cấp cho các Tổng công ty điện lực trực thuộc chủ động đầu tƣ thiết bị và nhân lực, phát triển lĩnh vực thí nghiệm chẩn đoán, chủ động thay thế các 70 thiết bị không đủ tin cậy vận hành trên lƣới. - Ban hành các quy định pháp quy ràng buộc quyền lợi và nghĩa vụ của khách hàng trong việc ngăn ngừa, giảm các tác nhân gây ra sự cố, góp phần đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ngày càng đƣợc nâng cao. 3.3.4.2 Các Tổng công ty điện lực - Trực tiếp chỉ đạo các Công ty điện lực thực hiện công tác chẩn đoán, bảo dƣỡng, sửa chữa thiết bị đang vận hành trên lƣới điện phân phối trong phạm vi mình quản lý. - Theo dõi chặt chẽ các chỉ tiêu về độ tin cậy, phân tích nguyên nhân và kịp thời đề ra các giải pháp khắc phục việc suy giảm độ tin cậy của lƣới điện. - Ban hành các quy định phù hợp với điều kiện cụ thể của lƣới điện địa phƣơng về công tác chẩn đoán, bảo dƣỡng và sửa chữa, nhằm ngăn ngừa, giảm sự cố trên lƣới điện phân phối. 3.3.4.3 Đơn vị quản lý vận hành - Chịu trách nhiệm quản lý và vận hành các thiết bị điện trên lƣới phân phối theo phân cấp nhƣ sau: + Các Công ty điện lực: quản lý các thiết bị điện từ 22 kV xuống 0.4 kV. + Các Công ty Lƣới điện Cao thế: quản lý các thiết bị điện cấp điện áp 110kV. - Giám sát chặt chẽ trong quá trình thi công, tiếp nhận thiết bị đƣa vào vận hành an toàn, đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và chất lƣợng. - Quản lý theo dõi chặt chẽ các lý lịch, hiện trạng vận hành, các biểu hiện bất thƣờng của thiết bị để đề ra kế hoạch bảo dƣỡng, sửa chữa, thay thế phù hợp. - Phối hợp các Công ty thí nghiệm thực hiện các thí nghiệm và thí nghiệm chẩn đoán định kỳ các thiết bị điện. - Chủ động chuẩn bị các thiết bị, vật tƣ dự phòng để sẵn sàng xử lý các tình huống sự cố một cách nhanh chóng và hiệu quả. 3.3.4.4 Đơn vị thí nghiệm - Thƣờng xuyên tìm hiểu, bổ sung thiết bị theo công nghệ mới, đào tạo 71 nhân lực, nhằm phát triển mạnh về nguồn lực, làm chủ về công nghệ thí nghiệm và thí nghiệm chẩn đoán, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực này. - Nghiên cứu và chủ động đề xuất với cấp trên ban hành các quy định, tiêu chuẩn áp dụng phù hợp trong lĩnh vực thí nghiệm. - Phối hợp chặt chẽ với các đơn vị quản lý vận hành để thực hiện có hiệu quả công tác kiểm soát thiết bị, nhằm giảm sự cố lƣới điện phân phối đến mức thấp nhất. - Thƣờng xuyên chuẩn bị lực lƣợng tham gia chẩn đoán theo dõi tình trạng thiết bị vận hành trên lƣới, để sớm đƣa ra các cảnh báo sự cố tiềm ẩn trong thiết bị một cách chính xác về kỹ thuật và hiệu quả về kinh tế. 3.4 Kết luận chƣơng 3: Trên cơ sở phân tích ở Chƣơng 2 về các vấn đề liên quan đến công tác thí nghiệm chẩn đoán, Chƣơng 3 đã đề xuất 3 giải pháp có thể áp dụng hiệu quả trong công tác đầu tƣ thiết bị, thí nghiệm chẩn đoán và quản lý. Các giải pháp này đƣợc hình thành trên cơ sở nghiên cứu, tiếp cận công nghệ từ thực tiễn, tìm hiểu đánh giá đặc điểm, tình trạng thiết bị vận hành trên lƣới điện phân phối tại Việt nam. Trong đó, giải pháp đầu tƣ đã đề ra các tiêu chí lựa chọn thiết bị trong công tác mua sắm mới, cũng nhƣ trang bị mở rộng kết hợp giữa công nghệ tiên tiến và các kỹ thuật phục vụ cho công tác thí nghiệm chẩn đoán. Với các phân tích từ số liệu sát thực trong quản lý vận hành, giải pháp đã chứng tỏ sẽ góp phần nâng cao độ tin cậy cho thiết bị của lƣới điện phân phối và công tác thí nghiệm. Giải pháp thí nghiệm chẩn đoán đề xuất các kỹ thuật chẩn đoán kết hợp, tập trung vào các thiết bị chính và các thiết bị phụ trợ có khả năng ảnh hƣởng đến thiết bị chính khi xảy ra sự cố. Giải pháp này sẽ góp phần kiểm soát đƣợc các sự cố tiềm ẩn trong thiết bị, giúp ngăn ngừa và hạn chế sự cố. Bên cạnh hai giải pháp trên, giải pháp về quản lý đề xuất chú trọng từ công tác tổ chức, quản lý vận hành, đào tạo, đến việc phân cấp quản lý một cách có khoa học. Giải pháp góp phần nâng cao năng lực, tính chuyên môn hóa cho các cấp quản lý, các đơn vị quản lý vận hành và thí nghiệm điện. 72 Ba giải pháp đƣợc đề xuất, đã mở ra một tầm nhìn mới trong việc quản lý tài sản trên lƣới điện phân phối thông qua công tác bảo dƣỡng dự phòng và thí nghiệm chẩn đoán. Giải pháp sẽ góp phần sớm phát hiện các hƣ hỏng tiềm ẩn trong thiết bị điện, nhằm mục tiêu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lƣới điện phân phối. Ngoài ra, giải pháp sẽ giúp đơn vị quản lý vận hành có thể đề ra một kế hoạch mua sắm, bảo dƣỡng hợp lý và kịp thời với một quyết định có cơ sở khoa học, độ tin cậy cao. 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với nội dung của đề tài “Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp trong công tác thí nghiệm chẩn đoán ngăn ngừa sự cố cho lƣới điện phân phối”. Tác giả đã phân tích và trình bày trong ba chƣơng. Luận văn đã hoàn thiện theo mục tiêu và yêu cầu đề ra, cụ thể nhƣ sau: - Trình bày một số khái niệm cơ bản của lƣới phân phối điện nhƣ: lƣới điện phân phối, yêu cầu về chất lƣợng điện năng, một số thiết bị chủ yếu trong lƣới điện phân phối và các hƣ hỏng thƣờng gặp. - Trình bày một số khái niệm cơ bản về lý thuyết độ tin cậy nhƣ: độ tin cậy của hệ thống, độ tin cậy của phần tử, các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của hệ thống điện, những ảnh hƣởng của độ tin cậy đến tổn thất kinh tế do việc ngừng cung cấp điện. - Các khái niệm về sự cố tiềm ẩn, bảo dƣỡng định kỳ, thí nghiệm chẩn đoán, các cách nhìn mới về công tác thí nghiệm kết hợp bảo dƣỡng và vai trò của nó trong việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. - Ngoài ra, trong phần cơ sở lý luận thực tiễn, tác giả cũng dẫn ra một số áp dụng hiệu quả công tác ngăn ngừa sự cố của các nƣớc trong khu vực Đông Nam Á và trên thế giới, thông qua kết quả đánh giá chỉ số tin cậy SAIFI. Trên cơ sở các khái niệm cơ bản và thực tiễn, Luận văn đã phân tích đặc điểm, hiện trạng của lƣới điện phân phối từ chế độ vận hành đến công tác bảo dƣỡng, thí nghiệm. Từ việc phân tích các ảnh hƣởng của nó đến chỉ tiêu tin cậy cung cấp điện, đã chỉ ra sự cần thiết của các phƣơng pháp thí nghiệm chẩn đoán trong việc phát hiện sớm hƣ hỏng tiềm ẩn trong thiết bị, ngăn ngừa các sự cố nghiêm trọng cho lƣới điện phân phối. Bên cạnh đó, tác giả cũng đi sâu vào phân tích năng lực hiện tại và tiềm năng phát triển của các công ty thí nghiệm trong nƣớc để đề xuất ba giải pháp khả thi trong công tác đầu tƣ, thí nghiệm / thí nghiệm chẩn đoán và phân cấp quản lý. Các giải pháp này đã nhắm đến mục tiêu nâng cao tính hiệu quả, tin cậy trong 74 công tác quản lý vận hành lƣới điện phân phối. Phƣơng hƣớng tiếp cận nghiên cứu: - Nghiên cứu đánh giá các trƣờng hợp hƣ hỏng tiềm ẩn điển hình trong các thiết bị điện chủ yếu nhƣ MBA, Cáp ngầm, các tủ hợp bộ, các thiết bị đóng cắt, hệ thống GIS,tạo thành bộ cẩm nang trong công tác phân tích đánh giá hƣ hỏng tiềm ẩn thiết bị lƣới điện phân phối. - Nghiên cứu tính toán số lƣợng dự phòng tối ƣu máy biến áp để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải thông qua kết quả thí nghiệm chẩn đoán. 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS TS Trần Bách, Lƣới điện và Hệ thống điện, tập 1,2,3, (2000), NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [2] PGS TS Trần Bách, Lƣới điện, 2007, NXB Giáo dục [3] Nhóm nghiên cứu: Phạm Hữu Nhân, Nguyễn Sĩ Chƣơng, Phan Nam Thanh, Hồng Mạnh Quang, Nguyễn Trƣờng Hải, Nguyễn Sĩ Huy Cƣờng – Báo cáo nghiên cứu “một số giải pháp trong công tác thí nghiệm chẩn đoán ngăn ngừa sự cố máy biến áp” (đƣợc đăng tại Hội nghị Khoa học và công nghệ điện lực toàn Quốc năm 2014 do Hội Điện Lực Việt Nam – Tập Đoàn Điện Lực Việt Nam tổ chức tại Đà Nẵng ngày 6/11/2014). [4] Tiêu chuẩn IEEE 1366 [5] Thông tƣ số 32/2010/TT-BCT ngày 30 tháng 7 năm 2010 của Bộ Công Thƣơng qui định hệ thống điện phân phối. [6] TNB Distribution Division Maintenance Manual : Transformer – Tenaga Nasional Bernad. [7] TNB Distribution Division Maintenance Manual : Switchgear – Tenaga Nasional Bernad. [8] International Standard IEC 60270 Third edition, 2000-12, High-voltage test techniques –Partial discharge measurements. [9] International Standard IEC 60076-3 Edition 3.0 2013-07, Power transformers – Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air. [10] IEEE 400.2 - IEEE Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low Frequency (VLF) (less than 1 Hz) [11] Partial Discharge Detection and Defect Identification using Phase Resolved Patterns on HV Insulation systems - Karl Haubner. 76 [12] International Standard IEC 60076-18 Edition 1.0 2012-07, Power transformers – Part 18: Measurement of frequency response [13] International Standard IEC 60422, 2013, mineral insulating oils in electrical equipment – supervision and maintenance guidance [14] IEEE C57.149-2012 - Guide for the Application and Interpretation of Frequency Response Analysis for Oil-Immersed Transformers [15] Các tài liệu hội thảo khác của các hãng Omicron, Doble Lemke, PD power, HVPD. [16] International Standard IEC 62478-Draft, High Voltage Test Techniques: Measurement of Partial Discharges by Electromagnetic and Acoustic Methods [17] ThS. Lê Công Doanh - nghiên cứu phƣơng pháp chẩn đoán và xác định điểm sự cố cáp lực ngầm trong lƣới trung thế, Hà Nội, 2010. [18] SP Global Solutions, A menber of Singapore Power Group – Network Asset Manegement Philosophy [19] Tập đoàn điện lực Việt Nam, quy định số 717/QĐ-EVN ngày 28/08/2014, Hà Nội [20] Lê Văn Doanh, Phạm Văn Chới, Nguyễn Thế Công, Nguyễn Đình Thiên – Bảo dƣỡng và thử nghiệm thiết bị điện trong hệ thống điện, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà nội 2008. 77 PHỤ LỤC Phụ lục 1 Các kết quả nâng cao độ tin cậy mà Công ty Điện lực Singapore đạt đƣợc khi áp dụng bảo dƣỡng phòng ngừa - Cải thiện chỉ số SAIFI: Hình PL1-1 Biểu đồ thay đổi chỉ số SAIFI tại Công ty Điện lực Singapore hàng năm - Cải thiện chỉ số SAIDI: 78 Hình PL1-2 Biểu đồ thay đổi chỉ số SAIDI tại Công ty Điện lực Singapore hàng năm - Vƣơn lên đứng đầu các nƣớc trong khu vực: Hình PL1-3 Biểu đồ so sánh chỉ số SAIFI của Công ty Điện lực Singapore với các nƣớc trên thế giới 79 Phụ lục 2 Bảng thống kê số lƣợng chủng loại các MBA 110kV đang vận hành trên lƣới do Tổng Công ty Điện lực miền Nam quản lý Số MBA theo dung lƣợng Tỷ lệ S Tổng Nhà sản xuất MBA theo TT 16 25 40 63 cộng NSX (%) 1 ABB 0 17 40 13 70 26.12 2 Đông Anh 0 2 23 20 45 16.79 3 Cơ điện Thủ Đức 0 19 19 19 57 21.27 4 Tira - Thai 0 17 8 6 31 11.57 5 Vinatakaoka 0 8 6 5 19 7.09 6 Than khoáng sản Việt Nam 0 0 10 3 13 4.85 7 Gec Alsthom 2 8 1 0 11 4.10 8 QRE_CHINA 0 0 4 2 6 2.24 9 AEG 0 4 1 0 5 1.87 10 Alstom 0 0 1 0 1 0.37 11 Best - Turkey 0 1 0 0 1 0.37 12 EFACECEnergia 0 0 1 0 1 0.37 13 HUYNDAI - Korea 0 1 1 1 3 1.12 14 Pauwels - Belgium 2 0 0 0 2 0.75 15 Siemens 1 0 1 0 2 0.75 16 TPAH 0 0 1 0 1 0.37 Tổng cộng 5 77 117 69 268 100.00 Tỷ lệ MBA theo gam máy (%) 1.87 28.73 43.66 25.75