Sáng kiến cải tạo dây nối đất vỏ cáp ngầm - Bước tiến nâng cao độ tin cậy vận hành lưới điện

Tiên phong chuyển đổi số - EVNSPC bứt phá nâng cao hiệu quả sản xuất, kinh doanh Trong giai đoạn 2021-2025, Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) đã ghi dấu ấn mạnh mẽ trên hành trình chuyển đổi số, ứng dụng khoa học - công nghệ hiện đại vào mọi hoạt động sản xuất, kinh doanh. Với định hướng “Doanh nghiệp số - Lưới điện số - Khách hàng số”, EVNSPC không chỉ hiện đại hóa hạ tầng quản lý, mà còn mang đến trải nghiệm số tiện ích cho hàng triệu khách hàng.

Năm 2024, Công ty Dịch vụ Điện lực miền Nam, phối hợp cùng Công ty Điện lực Bình Dương và Ban Kỹ thuật Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) đã nghiên cứu và đưa vào áp dụng sáng kiến “Thiết kế và cải tạo dây nối đất vỏ cáp ngầm (Ter) phục vụ thử nghiệm phóng điện cục bộ (PD online) cho cáp ngầm trung thế”.

Khó khăn trong thực tiễn triển khai CBM:

Theo quy định của EVN và EVNSPC, việc thử nghiệm PD online cáp ngầm 22 kV là một trong những hạng mục quan trọng để đánh giá tình trạng vận hành, giúp ngăn ngừa sự cố và lập kế hoạch bảo dưỡng hợp lý. Tuy nhiên, trong quá trình triển khai thực tế, các đơn vị đã gặp nhiều khó khăn như: Dây Ter nối đất vỏ cáp thường nằmbên trong tủ hợp bộ, hoặc nối đất trực tiếp phía trong thùng kín phía 22 kV của máy biến áp (MBA) 110 kV, gây cản trở việc lắp cảm biến HFCT để đo PDonline.

Nhiều trường hợp dây Ter được nối trực tiếp trong hầm cáp, mương cáp, hoặc ở trên cao (trụ điện 11-15 m), việc tiếp cận vừa khó khăn vừa tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn. Muốn tiến hành đo PD online, nhóm kỹ thuật phải can thiệp trực tiếp vào hệ thống đang vận hành, dễ vi phạm quy định an toàn điện.

Những vướng mắc này đã ảnh hưởng đến việc triển khai CBM trên lưới điện EVNSPC, do đó giải pháp cải tạo Ter cáp tạo điều kiện thuận lợi cho đo PD online là cần thiết.

Xuất phát từ thực tế trên, kỹ sư Nguyễn Trường Hải - Đội trưởng Đội Thí nghiệm Công ty Dịch vụ Điện lực miền Nam cùng nhóm tác giả đã đề xuất giải pháp cải tạo và thiết kế lại dây nối đất vỏ cáp ngầm theo 3 trường hợp đấu nối cáp trong lưới điện.

Trường hợp 1: Cáp ngầm đi từ cuộn dây 22 kV của MBA 110 kV đến ngăn tổng trong tủ hợp bộ.

Trường hợp 1: Cáp ngầm từ phía cuộn dây trung thế của máy biến áp 110 kV đến ngăn tổng trong tủ hợp bộ (Incoming).

Trường hợp 2: Cáp ngầm từ tủ hợp bộ đến trụ xuất tuyến lưới nổi.

Trường hợp 2: Cáp ngầm từ tủ hợp bộ đến trụ xuất tuyến lưới nổi.

Trường hợp 3: Cáp ngầm từ trụ nổi đến trụ nổi ở nhánh rẽ khác.

Trường hợp 3: Cáp ngầm từ trụ nổi đến trụ nổi ở nhánh rẽ khác.

Nhờ cải tạo hợp lý, dây Ter được thiết kế lại ở vị trí thuận tiện hơn, cho phép gắn cảm biến đo PD online một cách nhanh chóng, an toàn mà không cần can thiệp trực tiếp vào các khu vực nguy hiểm.

Đặc biệt, giải pháp còn tính toán chọn tiết diện dây nối đất phù hợp, đảm bảo bằng, hoặc lớn hơn dây bện tiếp địa hiện hữu theo tiêu chuẩn của bộ đầu cáp ngầm.

Hiệu quả và khả năng áp dụng rộng rãi:

Thực tế triển khai cho thấy, giải pháp đã áp dụng thành công tại nhiều trạm biến áp 110 kV thuộc EVNSPC như: Hòa Phú, Hòa Lợi, Đồng An, Dầu Tiếng, Phú Giáo, Nam Tân Uyên, VSIP 1-2, Tuy Hạ, Vũng Liêm, Vĩnh Long, Đông Xuyên, Long An, Tân An… và đang tiếp tục mở rộng tại các trạm còn lại.

Giải pháp ra đời mang lại nhiều lợi ích thiết thực như: Thuận tiện, an toàn trong công tác đo PD online, giảm thiểu nguy cơ mất an toàn điện, nâng cao hiệu quả chương trình CBM, giúp giám sát tình trạng cáp ngầm chính xác hơn; tăng độ tin cậy cung cấp điện, ổn định vận hành hệ thống, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng khu vực phía Nam.

Giải pháp cũng giúp ích cho việc hạn chế tối đa việc cắt điện để thí nghiệm offline (vì giải pháp này hướng đến làm online), giảm thời gian mất điện trong kế hoạch thí nghiệm định kỳ 3. Trong chương trình CBM của EVN và EVNSPC là bắt buộc đo PDonline do đó giải pháp này “Đáp ứng về điều kiện” để đo PDonline mà CBM quy định. Giải pháp có thể áp dụng rộng rãi trong EVN, cũng như đưa vào tiêu chuẩn thiết kế của các công ty tư vấn, đơn vị quản lý dự án.

Với quy định hiện hành của hạng mục thí nghiệm phóng điện cục bộ offline/Online cho cáp ngầm là 3 năm 1 lần, thì giải pháp đã giúp cho việc tiến hành thí nghiệm PDonline thay cho offline mà không cần cắt điện. Điều này chứng tỏ giảm thời gian cắt điện đáng kể, giảm chỉ số thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối (SAIDI), đảm bảo sản lượng cung cấp điện, tăng tính ổn định vận hành hệ thống điện.

Ví dụ trước đây, để thí nghiệm PD offline cáp ngầm cho một ngăn tổng có 9 sợi cáp, cần phải cắt điện mất tải để thực hiện các thành phần công việc và thời gian như: Làm biện pháp an toàn (20 phút), cô lập 2 đầu cáp (30 phút), bàn giao cho đơn vị thí nghiệm và kiểm tra an toàn (15 phút), tiến hành các hạng mục thí nghiệm Rcd, VLF, TD, RPD (300 phút), tái lập (30 phút). Tổng thời gian mất điện phụ tải (395 phút). Khi giải pháp PD Online này ra đời tổng thời gian mất điện phụ tải là 0 phút.

Trước những ưu điểm trên, tại cuộc họp Hội đồng xét duyệt sáng kiến cấp EVN (tháng 7/2024), giải pháp đã được đánh giá cao về tính thực tiễn và khả năng nhân rộng. Hội đồng ghi nhận sáng kiến đã khắc phục một tồn tại lâu nay trong công tác CBM cáp ngầm, đồng thời khuyến nghị nhân rộng trong toàn EVN để đồng bộ hóa quá trình giám sát tình trạng thiết bị.

Sáng kiến ra đời không chỉ giúp hoàn thiện hơn chương trình CBM của EVN mà còn khẳng định tinh thần chủ động, sáng tạo của đội ngũ kỹ sư ngành điện lực miền Nam. Với hiệu quả mang lại, giải pháp xứng đáng được nhân rộng, góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, phục vụ tốt hơn nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội và đời sống nhân dân./.

NGUYỄN TRƯỜNG HẢI