Luận văn thạc sĩ Quản lý tài nguyên và môi trường: Ứng dụng GIS quản lý hành lang an toàn lưới điện tại huyện Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh

Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên và môi trường với đề tài “Ứng dụng GIS quản lý hành lang an toàn lưới điện tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh” là sự thể hiện những

HỒ VÕ VÂN THƯ

ỨNG DỤNG GIS QUẢN LÝ HÀNH LANG AN TOÀN LƯỚI ĐIỆN TẠI HUYỆN CỦ CHI, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Mã số: 60850101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2018

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên : HỔ VÕ VÂN THƯ MSHV: 1670540

Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số : 60850101

I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng GIS quản lý hành lang an toàn lưới điện tại huyện Củ

2 Nội dung nghiên cứu:

- Đánh giá hiện trạng quản lý hành lang an toàn và các khả năng mất an toàn trên lưới điện

- Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) và giải pháp ứng dụng GIS trong quản lý hành lang an toàn lưới điện

- Đề xuất giải pháp quản lý hành lang an toàn lưới điện

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : ngày 15 tháng 01 năm 2018

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày 17 tháng 06 năm 2018 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Lê Văn Trung

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Tp.HCM, ngày tháng năm 2018

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ VĂN TRUNG

2 Cán bộ nhận xét 1:

3 Cán bộ nhận xét 2:

4 Ủy viên hội đồng:

5 Thư ký hội đồng: Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

TÀI NGUYÊN

Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên và môi trường với đề tài

“Ứng dụng GIS quản lý hành lang an toàn lưới điện tại huyện Củ Chi, thành phố

Hồ Chí Minh” là sự thể hiện những kiến thức của tôi đã thu nhận được trong suốt

những năm học đại học và cao học dưới sự dạy dỗ tận tình của các Thầy Cô, đặc biệt là các Thầy Cô Khoa Môi trường và Tài nguyên của Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

Tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn chân thành đến Thầy Lê Văn Trung đã hết lòng dìu dắt, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình để tôi có thể hoàn thành việc nghiên cứu khoa học của mình

Bên cạnh đó, tôi cũng xin cảm ơn đến Phòng Kỹ thuật và An toàn, Công ty Điện lực Củ Chi và phòng Hệ thống thông tin địa lý, Công ty Công nghệ thông tin Điện lực Tp.HCM đã cung cấp cho tôi những dữ liệu, số liệu quan trọng để tôi có thể hoàn thiện luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn ủng hộ, khích lệ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực

hiện luận văn này

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018

Hồ Võ Vân Thư

Hiện nay, phần lớn các vụ tai nạn điện trong dân bắt nguồn từ các hành vi vi phạm hành lang an toàn lưới điện Trong những năm gần đây, tình hình vi phạm hành lang an toàn đang diễn biến phức tạp và có chiều hướng gia tăng về số vụ lẫn số người thương vong Vấn đề này, không còn là mối quan tâm của ngành điện mà của toàn xã hội

Luận văn trình bày nghiên cứu sử dụng công nghệ GIS để quản lý hành lang an toàn thông qua việc xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác giám sát hành lang an toàn lưới điện, thí điểm tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh Đồng thời, nghiên cứu đã khảo sát, thu thập các nguy cơ có khả năng gây mất an toàn trên lưới điện từ đó đề xuất quy trình, giải pháp quản lý cho đơn vị chức năng

Kết quả nghiên cứu cho thấy, nguyên nhân dẫn đến các vi phạm hành lang chủ yếu là do: không đảm bảo nguyên tắc an toàn lưới điện, vi phạm và lấn chiếm hành lang an toàn lưới điện Bên cạnh đó, luận văn đã xây dựng quy trình xác định vi phạm hành lang an toàn khi ứng dụng GIS và công cụ giúp xác định nhanh các nguy cơ gây mất an toàn trên lưới điện

Mô hình cơ sở dữ liệu và các giải pháp của luận văn sẽ là nguồn tham khảo tốt cho Công ty Điện lực Củ Chi và các Công ty Điện lực khác nhằm hạn chế đến mức thấp nhất các tai nạn điện có nguyên nhân xuất phát từ việc vi phạm hành lang an toàn

Currently, most electrical accidents in urban areas is derived from the safety corridor violation power line In recent years, the situation of violating the power line safety corridor is complicated and increasing in number of cases This problem not only interested in of power sector but also the whole society

The thesis presents the use of GIS technology to manage power line safety corridor Through, the establishment of GIS database for monitoring the power line safety corridor with case study in Cu Chi District, Ho Chi Minh City Beside, the thesis surveyed and collected the potential risk of unsafe on the grid From here, the thesis has proposed process and management solution for Power Company

The results show that the reasons of violatoin of the corridor is mainly due to: not guarantee the principle of power line safety, violate and encroach on power line safety corridors Besises that the thesis has built a process for defining safety corridor violations when applying GIS and tools to detect the obstacles with the power line safety corridor

Database model GIS and the solution of ths thesis ara a good reference for Cu Chi Power Company and other power companies to mitigate accidents is caused by the safety corridor violation

Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài “Ứng dụng GIS quản lý hành lang an

toàn lưới điện tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh” là công trình nghiên cứu

của riêng tôi với sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Văn Trung Các số liệu và tài liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan trên

Hồ Võ Vân Thư

Họ và tên: HỒ VÕ VÂN THƯ

Địa chỉ liên lạc: 127/C16 Ni Sư Huỳnh Liên, phường 10, quận Tân Bình, Tp.HCM

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO

2011- 2016: Sinh viên Khoa Môi trường và Tài Nguyên – Đại học Bách Khoa Tp.HCM

2016- 2018: Học viên cao học ngành Quản lý Môi trường và Tài Nguyên, Khoa Môi trường và Tài Nguyên, Đại học Bách Khoa Tp.HCM

QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC

2016 – Nay: Nhân viên Công ty Công nghệ thông tin Điện Lực, Tổng Công ty Điện lực Tp.HCM

2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

3.1 Mục tiêu nghiên cứu 2

3.2 Nội dung nghiên cứu 2

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

1.1.1 Tình hình quản lý hành lang an toàn điện 6

1.1.1.1 Tình hình quản lý trên thế giới 6

1.1.1.2 Tình hình quản lý tại Tập đoàn Điện lực Việt Nam 9

1.1.1.3 Tình hình quản lý tại Tổng Công ty Điện lực Tp.HCM 11

1.1.2 Tình hình ứng dụng GIS trong ngành điện 12

1.1.2.1 Ứng dụng GIS trong ngành điện thế giới 12

1.1.2.2 Ứng dụng GIS tại Tập đoàn Điện lực Việt Nam 13

1.1.2.3 Ứng dụng GIS tại Tổng Công ty Điện lực Tp.HCM 15

1.2 TỒNG QUAN HUYỆN CỦ CHI 16

1.2.1 Vị trí địa lý 16

1.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 17

1.3 TỔNG QUAN CÔNG TY ĐIỆN LỰC CỦ CHI 18

1.3.1 Giới thiệu 18

1.3.2 Lịch sử hình thành 18

1.3.3 Quá trình phát triển 19

1.3.4 Chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn 19

1.3.5 Hiện trạng lưới điện của Công ty Điện lực Củ Chi 21

CHƯƠNG II:CƠ SỞ KHOA HỌC 23

2.1 YÊU CẦU TRONG QUẢN LÝ HÀNH LANG AN TOÀN LƯỚI ĐIỆN 23

2.1.1 Cơ sở pháp lý 23

2.1.2 Nhân tố chính tác động đến an toàn lưới điện 24

2.1.2.1 Hành lang an toàn đối với dây dẫn trên không 24

2.1.2.2 Hành lang an toàn đối với trạm điện 26

2.1.2.3 Tác động của cây đến hành lang an toàn 28

2.1.2.4 Điều kiện tồn tại nhà, công trình trong hành lang an toàn 30

2.1.3 Quy tắc an toàn trong quản lý hành lang an toàn 32

2.2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GIS 34

2.2.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý 34

2.2.2.2 Cơ sở dữ liệu Geodatabase 37

2.2.3 Giới thiệu Cổng thông tin Portal for ArcGIS 39

2.3 THUẬT TOÁN PHÂN TÍCH KHÔNG GIAN 41

2.3.1 Thuật toán vùng đệm không gian 41

2.3.1.1 Khái niệm 41

2.3.1.2 Phân loại 41

2.3.1.3 Một số phép toán buffer thông dụng 42

2.3.1.4 Thuật toán hỗ trợ xây dựng thao tác Buffering 42

2.3.2 Thuật toán xếp chồng bản đồ 43

2.3.2.1 Các phương pháp trong xếp chồng bản đồ 43

2.3.2.2 Phép toán trong Overlay 43

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 45

3.1 HIỆN TRẠNG VI PHẠM HÀNH LANG AN TOÀN 45

3.1.1 Hành vi không đảm bảo an toàn lưới điện 45

3.1.2 Vi phạm hành lang an toàn lưới điện 47

3.1.3 Hành vi lấn chiếm hành lang an toàn lưới điện 50

3.2 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ 51

3.3 HIỆN TRẠNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 54

3.4 ĐỀ XUẤT CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 59

3.4.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu giám sát hành lang an toàn 60

3.4.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu nguy cơ mất an toàn 61

3.4.3 Hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu 69

3.5 XÂY DỰNG CÔNG CỤ QUẢN LÝ 70

3.5.1 Xây dựng hành lang an toàn lưới điện 70

3.5.2 Xây dựng ứng dụng quản lý nguy cơ mất an toàn 73

CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 75

4.1 QUY TRÌNH GIÁM SÁT HÀNH LANG AN TOÀN 75

4.1.1 Xác định nhà vi phạm hành lang an toàn 77

4.1.2 Xác định cây xanh vi phạm hành lang an toàn 79

4.2 QUY TRÌNH QUẢN LÝ NGUY CƠ MẤT AN TOÀN 81

4.3 CÁC GIẢI PHÁP TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ 85

4.3.1 Giải pháp cải cách cơ cấu tổ chức, quản lý 86

4.3.2 Giải pháp về mặt kỹ thuật 88

4.3.3 Giải pháp về mặt tuyên truyền 89

4.3.4 Giải pháp về cơ sở dữ liệu 89

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

HLBVATLĐCA Hành lang bảo vệ an toàn lưới điện cao áp

VN2000 Tên hệ tọa độ chính thức sử dụng ở Việt Nam

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang

Hình 1.1: Mô hình lưới điện truyền tải và phân phối 6

Hình 1.2: Bán kính vùng nguy hiểm theo điện thế 7

Hình 1.3: Giới hạn của cây xanh với lưới điện 8

Hình 1.4: Quy định về chiều cao cây xanh 9

Hình 1.5: Xây dựng nhà xưởng vi phạm hành lang an toàn tại Bắc Ninh 10

Hình 1.6: Quy hoạch phát triển điện gió 13

Hình 1.7: Lưới điện trên bản đồ GIS 14

Hình 1.8: Bản đồ hành chính huyện Củ Chi 17

Hình 1.9: Sơ đồ tổ chức Công ty Điện lực Củ Chi 20

Hình 2.1: Chiều dài hành lang an toàn đối với đây với dây dẫn trên không 24

Hình 2.2: Chiều rộng và chiều cao hành lang an toàn 26

Hình 2.3: Hành lang bảo vệ an toàn trạm điện 27

Hình 2.4: Khoảng cách của cây đối với đường dây trên không 28

Hình 2.5: Cây xanh trong hành lang an toàn lưới điện 29

Hình 2.6: Cây xanh trong hành lang an toàn lưới điện 30

Hình 2.7: Điều kiện tồn tại nhà ở, công trình trong HLATLĐ 31

Hình 2.8: Mối tương quan giữa các thành phần của một hệ thống 35

Hình 2.9: Hệ quản trị CSDL GIS 37

Hình 2.10: Các đối tượng hình học trong Geodatabase 38

Hình 2.11: Mô hình Portal for ArcGIS 39

Hình 2.12: Các dạng vùng đệm trong buffer 41

Hình 2.13: Công cụ Union 43

Hình 2.14: Công cụ Intersect 44

Hình 2.15: Công cụ Identity 44

Hình 3.1: Diều mắc vào lưới điện 46

Hình 3.2: Cây xanh vi phạm khoảng cách an toàn lưới điện 47

Hình 3.3: Công trình, nhà vi phạm hành lang an toàn lưới điện 48

Hình 3.4: Bảng quảng cáo vi phạm hành lang an toàn lưới điện 49

Hình 3.5: Đèn chiếu sáng công cộng vi phạm 49

Hình 3.6: Hộ dân lấn chiếm hành lang an toàn để buôn bán 50

Hình 3.7: Quy trình xử lý vi phạm hiện hữu 53

Hình 3.8: Cấu trúc CSDL đề xuất 59

Hình 3.9: Quy trình cập nhật dữ liệu thuộc tính 70

Hình 3.10: Bản đồ lưới điện trung thế 71

Hình 3.11: Kết quả sau khi buffer 72

Hình 3.12: Kết quả buffer trạm điện 72

Hình 3.13 Các bước thực hiện xuất bản dịch vụ 73

Hình 3.14: Bản đồ lưới điện dạng webmap 74

Hình 4.1: Quy trình xử lý vi phạm đề xuất 76

Hình 4.2: Cách xác định vi phạm đối với nhà nằm ngoài HLATLĐ 77

Hình 4.3: Cách xác định vi phạm đối với nhà nằm trong HLATLĐ 77

Hình 4.4: Bảng thuộc tính nhà vi phạm hành lang an toàn 78

Hình 4.5: Nhà vi phạm hành lang an toàn lưới điện 78

Hình 4.6: Nhà vi phạm hành lang an toàn xem qua ảnh hàng không 79

Hình 4.7: Kết quả phân tích cây xanh theo tán cây 79

Hình 4.8: Cây xanh trong hành lang an toàn lưới điện 80

Hình 4.9: Cây xanh vi phạm hành lang an toàn lưới điện 80

Hình 4.10: Cây xanh vi phạm hành lang an toàn xem qua ảnh hàng không 81

Hình 4.11:.Giao tiếp giữa người kiểm tra lưới điện và người quản trị 82

Hình 4.12: Giao diện ứng dụng Collector for ArcGIS và Operation Dashboard 83

Hình 4.13: Giao diện ứng dụng thống kê điểm mất an toàn 84

Hình 4.14: Giao diện tạo báo cáo tự động 85

Bảng 1.6: Khối lượng đường dây trung thế 22

Bảng 2.1: Khoảng cách an toàn phóng điện theo cấp điện áp 25

Bảng 2.2: Giới hạn chiều rộng hành lang an toàn đối với dây dẫn trên không 25

Bảng 2.3: Giới hạn chiều dài hành lang an toàn đối với dây dẫn trên không 25

Bảng 2.4: Khoảng cách an toàn đối với trạm điện 26

Bảng 2.5: Khoảng cách giữa cây và hành lang an toàn lưới điện 28

Bảng 2.6: Khoảng cách giữ cây và lưới điện trong thành phố, thị xã, thị trấn 29

Bảng 2.7: Khoảng cách giữ cây và lưới điện ngoài thành phố, thị xã, thị trấn 29

Bảng 2.8: Khoảng cách đối với cây ngoài hành lang an toàn lưới điện 30

Bảng 2.9: Khoảng cách từ nhà ở, công trình đến dây dẫn điện gần nhất 31

Bảng 2.10: Các quy tắc an toàn 32

Bảng 3.1: Thống kê các vi phạm hành lang an toàn lưới điện 45

Bảng 3.2: Thống kê kết quả kiểm tra các nguy cơ mất an toàn 51

Bảng 3.3: Cấu trúc CSDL tham chiếu nền 55

Bảng 3.4: Cấu trúc dữ liệu chuyên đề mạng lưới điện Trung thế 57

Bảng 3.5: Cấu trúc dữ liệu chuyên đề mạng lưới điện Hạ thế 58

Bảng 3.6: Cấu trúc dữ liệu Cây xanh vi phạm HLAT 60

Bảng 3.7: Cấu trúc dữ liệu Nhà vi phạm HLAT 60

Bảng 3.8: Cấu trúc dữ liệu Hành lang an toàn lưới điện 61

Bảng 3.9: Các nguy cơ gây mất an toàn do thiết bị 61

Bảng 3.10: Thống kê các nguy cơ gây mất an toàn hành lang lưới điện 65

Bảng 3.11: Cấu trúc lớp F04_KIEMTRA_TRUNGTHE 66

Bảng 3.12: Cấu trúc lớp F05_KIEMTRA_HATHE 67

Bảng 3.13: Cấu trúc lớp F06_KIEMTRA_TRAM 67

Bảng 3.14: Cấu trúc lớp F07_KIEMTRA_DAYTHONGTIN 68

Bảng 3.15: Khoảng cách chiều rộng HLATLĐ áp dụng cho Điện lực Củ Chi 71

Bảng 4.1: Ma trận SWOT hoạt động quản lý hành lang an toàn 85

Bảng 4.2: Giải pháp dựa vào công tác kiểm tra lưới điện 87

Bảng 4.3: Giải pháp dựa vào quy định của pháp luật 88

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ thế kỷ 19, với sự bùng nổ của ngành kỹ thuật điện ứng dụng trong công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày Sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ điện cho phép ứng dụng vào vô số lĩnh vực như: giao thông, ứng dụng nhiệt, chiếu sáng, viễn thông và máy tính điện tử Năng lượng điện ngày nay trở thành xương sống trong mọi công nghệ hiện đại, là nền tảng cho những phát minh quan trọng khác

Tại các quốc gia hiện đại có nền kinh tế phát triển nhu cầu tiêu thụ điện năng tăng một cách nhanh chóng Tại Hoa Kỳ, nhu cầu này tăng 12% trong mỗi năm trong

ba thập kỷ đầu thế kỷ 20, tốc độ tăng trưởng này cũng bằng với mức mà ngày nay các nền kinh tế mới nổi như Ấn Độ hay Trung Quốc cần phải đáp ứng (Jones.D.A, Science Measurement and Technogy)

Theo dự báo của hiệp hội năng lượng, ngành điện được dự báo sẽ tiêu thụ năng lượng nhiều nhất Đến năm 2030, trung bình trên thế giới, ngành điện gia tăng sử dụng các nguồn năng lượng khoảng 2,4%/năm (Tổng cục môi trường, 2016) Tỷ trọng các loại nguyên nhiên liệu được sử dụng trong sản xuất điện sẽ dần thay đổi để đáp ứng cho các nhu cầu ngày càng lớn trên hệ thống mạng lưới điện ngày càng phát triển Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng đó, cũng phát sinh nhiều yêu cầu trong công tác quản lý, đặc biệt là việc quản lý an toàn lưới điện

2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) là trung tâm kinh tế, văn hóa, xã hội lớn nhất nước, ngành điện góp phần vào công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa để đổi mới, phát triển và thay đổi diện mạo của Thành Phố Đăc biệt, từ khi đường dây 500 kV Bắc Nam chính thức vận hành vào tháng 5/1994 đã thúc đẩy nền kinh tế phía Nam nói chung, Tp.HCM nói riêng phát triển vượt bậc (Tổng cục môi trường, 2016) Nơi đây đã thu hút một lượng lớn dân số đến học tập, sinh sống, lập nghiệp,… Do đó sự gia tăng dân số đáng kể đã ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực: nhà ở, giao thông, sinh hoạt, điện, nước và nguồn điện đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo khả năng

hoạt động cho các thiết bị trong đời sống và sản xuất, đặc biệt là thiết bị công nghệ thông tin Do đó, đòi hỏi nguồn điện cung cấp phải luôn ổn định và đảm bảo an toàn, nên công tác quản lý an toàn hệ thống điện, ngày càng trở nên cần thiết và quan trọng trong công tác quản lý ngành của điện

Theo thống kê của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), trong năm 2016, cả nước xảy ra 73 vụ tai nạn điện trong dân, tăng 14 vụ so với năm 2015 Trong số 73 vụ tai nạn điện trong dân (chủ yếu do vi phạm hành lang bảo vệ an toàn lưới điện cao áp) đã khiến 35 người chết, 54 người bị thương Đặc biệt, có tới 96% số vụ tai nạn xảy ra ở cấp điện áp từ 10 - 35 kV Trong nhiều năm qua, việc quản lý vi phạm hành lang, bảo vệ an toàn lưới điện luôn là vấn đề “nóng” được ngành điện đặc biệt quan tâm Theo thống kế của Ban An toàn EVN, tính đến cuối năm 2017, cả nước còn tồn tại 3.220 vụ vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp chưa được xử lý (EVN,2 016)

Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Ứng dụng GIS quản lý hành lang an toàn

lưới điện tại huyện Củ Chi Tp.HCM” được thực hiện Kết quả của nghiên cứu sẽ là

cơ sở cần thiết cho việc quản lý hành lang an toàn lưới điện trên địa bàn nhằm mang lại hiệu quả cao trong công tác quản lý lưới điện hiện nay

3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá hiện trạng quản lý hành lang an toàn và khả năng mất an toàn lưới điện, từ đó đề xuất giải pháp ứng dụng GIS trong quản lý hành lang an toàn lưới điện trên địa bàn huyện Củ Chi, Tp.HCM

3.2 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu trên, luận văn thực hiện các nội dung nghiên cứu sau: (i) Tìm hiểu tổng quan an toàn lưới điện và hành lang an toàn lưới điện (ii) Đánh giá hiện trạng mất an toàn lưới điện và hiện trạng quản lý hành lang an toàn lưới điện trên địa bàn huyện Củ Chi, Tp.HCM

(iii) Xây dựng CSDL GIS hỗ trợ công tác quản lý hành lang an toàn lưới điện (iv) Đề xuất giải pháp ứng dụng GIS trong quản lý hành lang an toàn lưới điện cho lưới điện khu vực huyện Củ Chi

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Phương pháp luận

Nghiên cứu đánh giá hiện trạng mất an toàn lưới điện, hiện trạng quản lý hành lang an toàn lưới điện để nhận diện các nguy cơ gây mất an toàn, vi phạm, lấn chiếm hành lang an toàn điện Từ đó, đề xuất giải pháp quản lý trên nền tảng công nghệ GIS nhằm hướng đến việc quản lý an toàn lưới điện hiệu quả hơn

4.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tổng hợp tài liệu, số liệu

Phương pháp này sẽ được sử dụng để đạt được nội dung (i) và bổ sung cho nội dung (ii) và (iii) thông qua việc thu thập các thông tin, các số liệu, tài liệu về hiện

trạng lưới điện Các nguồn thông tin và số liệu thu thập bao gồm:

- Số liệu tổng quan về huyện Củ Chi: điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội: hiện trạng mất an toàn lưới điện và hiện trạng quản lý hành lang an toàn lưới điện trên địa bàn huyện Những thông tin, số liệu này được tổng hợp, thu thập thông qua các số liệu hiện có tại Điện lực Củ Chi, các báo cáo chuyên đề của các cơ quan chức năng và từ các trang web khác có liên quan

- Các tài liệu tổng quan về an toàn điện, tác động của điện đối với con người và môi trường, quản lý rủi ro, nhận diện nguy cơ về điện có thể xảy ra Bên cạnh đó, tìm hiểu các khái niệm, quy định về hành lang an toàn điện, khoảng cách an toàn đối với lưới điện trung, hạ thế…

- Các tài liệu, nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước về quản lý hàng lang an toàn lưới điện, về ứng dụng GIS trong quản lý lưới điện, hạ tầng đô thị nói chung trong quản lý hành lang an toàn lưới điện nói riêng

Phương pháp khảo sát và thu thập thông tin

Phương pháp này được áp dụng để đạt được nội dung (iii), bổ sung cho nội dung (i), thông qua việc tiến hành khảo sát thu thập thông tin thực tế, phỏng vấn trực tiếp tại Công ty Điện lực Củ Chi, khảo sát thực tế lưới điện trên địa bàn Các thông tin thu thập bao gồm:

- Dữ liệu lưới điện trung, hạ thế hiện có của Công ty Điện lực Củ Chi

- Điều tra thông tin về công tác quản lý hàng lang an toàn lưới điện đang thực hiện tại Công ty

- Khảo sát hiện trạng lưới điện tại một số vị trí trên lưới điện của Công ty

Phương pháp GIS

Phương pháp này sử dụng để đạt được nội dung (iv) thông qua quá trình số hóa dữ, xây dựng CSDL liệu lưới điện trung, hạ thế của huyện Củ Chi và các vị trí mất an toàn, vi phạm, lấn chiếm hành lang an toàn thu thập được trong quá trình khảo sát Nguồn dữ liệu số này phải được chuyển đổi sang định dạng dữ liệu của phần mềm GIS theo hệ tọa độ VN2000 Sau đó, từ dữ liệu này sẽ tiến hành phân tích tìm ra hành lang an toàn lưới điện cho khu vực nghiên cứu

Yêu cầu của phương pháp này là các dữ liệu phải được chuẩn hóa về mặt mô hình dữ liệu và hệ tọa độ tham chiếu Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phần mềm ArcGIS 10.5.1 để mô phỏng hành lang an toàn lưới điện Cùng với bộ chương trình Portal for ArcGIS 10.5 (Operation Dashboard và Collector for ArcGIS) để xây thể các công cụ giúp phát hiện, cập nhật và thống kê các điểm mất an toàn trên lưới điện phát sinh mới trong quá trình nhân viên kiểm tra khảo sát

Phương pháp phân tích và xử lý thông tin

Phương pháp này áp dụng để đạt được nội dung (iv) Hiện trạng quản lý an toàn lưới điện tại Công ty Điện lực Củ Chi được phân tích theo bốn (04) khía cạnh: các Điểm mạnh (S) và Điểm yếu (W) nội tại của hệ thống, các Cơ hội (O) và Thách thức (T) ngoại tại của hệ thống Từ kết quả phân tích, sẽ đề xuất các giải pháp ưu tiên và phù hợp nhất có thể áp dụng với Công ty nhằm quản lý hành lang an toàn lưới điện và đề xuất biện pháp quản lý các sự cố, nguy cơ mất an toàn sau này

5 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 5.1 Ý nghĩa khoa học

- Đề tài đã góp phần hệ thống hóa cơ sở khoa học ứng dụng GIS trong việc xây dựng hành lang an toàn lưới điện

- Đề xuất mô hình CSDL GIS phù hợp để áp dụng thuật toán phân tích không gian trong giám sát hành lang an toàn lưới điện

- Xây dựng quy trình tác nghiệp dựa trên ứng dụng GIS có thể nhân rộng để hỗ trợ các Công ty Điện lực có được giải pháp phù hợp và ra quyết định kịp thời, nhằm hạn chế đến mức thấp nhất các tai nạn điện có nguyên nhân xuất phát từ việc vi phạm hành lang an toàn

CHƯƠNG I:

TỔNG QUAN

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1.1 Tình hình quản lý hành lang an toàn điện

1.1.1.1 Tình hình quản lý trên thế giới

An toàn điện là ưu tiên hàng đầu trong việc quản lý lưới điện ở tất cả các quốc gia Việc quản lý an toàn lưới điện nhằm đáp ứng các yêu cầu sau:

- Đảm bảo sự an toàn của cộng đồng sinh sống xung quanh lưới điện, những người làm việc gần lưới điện truyền tải

- Bảo vệ tài sản và tính mạng con người - Đảm bảo các khía cạnh về môi trường, sụ cố, cháy nổ… Ở các nước phát triển, việc đảm bảo an toàn lưới điện là ưu tiên hàng đầu, vì thế ngay khi xây dựng lưới điện phân phối đều phải tính toán đến yếu tố an toàn lưới điện Trong sổ tay hướng dẫn về môi trường, sức khỏe và an toàn khi xây dựng lưới điện truyền tải và phân phối của Ngân hàng Thế giới (WB) đã đưa ra các yêu cầu cần thiết khi xây dựng một lưới điện để đảm bảo an toàn cho sức khỏe công người mà không làm ảnh hưởng đến môi trường (World Bank, 2007)

Hình 1.1: Mô hình lưới điện truyền tải và phân phối (World Bank, 2007)

Được thiết lập vào năm 1999, các quy tắc No Go Zone (tạm dịch vùng không được xâm phạm) mô tả các yêu cầu khoảng cách tối thiểu giữa các đường dây điện trên không và khu vực làm việc, được áp dụng cho các bang miền Tây, Australia

- Khu vực bên ngoài vùng 6.4 m của đường dây dẫn điện trên không có các yêu cầu về an toàn

- Đối với khu vực từ 3.0 m đến 6.4 m của đường dây dẫn điện trên không, bắt buộc phải có người giám sát

- Khu vực có bán kính 3.0 m của một đường dây dẫn điện trên không bắt buộc phải có sự cho phép của đơn vị quản lý lưới điện và có người giám sát

Vùng nguy hiểm là một khu vực xung quanh thiết bị mang điện trực tiếp mà người thường, thiết bị không được phép vào Kích thước của vùng nguy hiểm được xác định bởi cấp điện áp của thiết bị điện

Luật An toàn Sức khỏe và Nghề nghiệp năm 1996 của Australia quy định nếu xâm phạm vào vùng nguy hiểm có thể bị truy tố và chịu trách nhiệm về mọi thiệt hại gây ra (Western Power, 2015)

Hình 1.2: Bán kính vùng nguy hiểm theo điện thế (Western Power, 2015)

- Vùng nguy hiểm 1 m: đối với lưới phân phối điện áp thấp 0-1.000 V - Vùng nguy hiểm 3 m: đối với lưới phân phối điện áp cao trên 1.000-33.000V - Vùng nguy hiểm 6 m: đối với lưới truyền tải cao áp trên 33.000V-330000V Các quy định về khoảng cách của cây xanh đối với đường dây dẫn điện được quy

định luật pháp của New Zealand năm 2003 (Dame Sian Elias, 2003)

Hình 1.3: Giới hạn của cây xanh với lưới điện (Dame Sian Elias, 2003)

Bảng 1.1: Khoảng cách giữa cây xanh và lưới điện (Dame Sian Elias, 2003) Điện thế Vùng lưu ý Vùng giới hạn tăng trưởng

Hình 1.4: Quy định về chiều cao cây xanh (Dame Sian Elias, 2003)

1.1.1.2 Tình hình quản lý tại Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Tại Việt Nam, việc quản lý hành lang an toàn được quy định trong Luật điện lực số 28/2004/QH11 ngày 03/12/2004 và Nghị định số 14/2014/NĐ-CP ngày 26/02/2014 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành luật Điện lực về an toàn điện

Theo thống kê của Ban An toàn EVN thì nguyên nhân chính của vi phạm hành

lang an toàn lưới điện cao áp trên toàn quốc là do người dân không tuân thủ khoảng cách an toàn theo đúng quy định Nhiều tổ chức, cá nhân cố tình lấn chiếm hành lang để cơi nới, xây dựng công trình, nhà ở, lắp đặt biển quảng cáo… Những hành vi này thường được tiến hành vào ban đêm hoặc ngày nghỉ, nên khó phát hiện và xử lý kịp thời Ngoài ra, một số địa phương chưa thành lập Ban chỉ đạo xử lý vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp dẫn đến việc phối hợp giải quyết vi phạm không hiệu quả Một số địa phương có cây trồng cây lâu năm, cây phát triển cao dẫn đến vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp, nhưng chủ sở hữu không phối hợp với ngành Điện để chặt tỉa, dẫn đến nguy cơ gây sự cố lưới điện và có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng (EVN, 2016)

Hình 1.5: Xây dựng nhà xưởng vi phạm hành lang an toàn tại Bắc Ninh

Theo đó thì tình hình vi phạm nghiêm trọng hành lang an toàn lưới điện cao áp trong những năm gần đây đã giảm, tuy nhiên tại một số Tổng Công ty số vụ vi phạm vẫn còn cao đặc biệt ở những khu vực nông thôn, miền núi Bảng 1.2 thống kê cụ thể số vụ vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp tại EVN trong năm 2016-2017

Bảng 1.2: Thống kê số vụ vi phạm nghiêm trọng (EVN, 2018) Đơn vị Năm 2016 (số vụ) Năm 2017 (số vụ) Tỷ lệ tăng/giảm so

nhiều giải pháp đồng bộ để tuyên truyền, nâng cao ý thức bảo vệ hành lang an toàn lưới điện cao áp và an toàn điện như: Sản xuất nội dung phát trên đài phát thanh – truyền hình ở trung ương và địa phương, phát tờ rơi đến từng khách hàng, tổ chức các cuộc thi tìm hiểu về bảo vệ hành lang an toàn lưới điện tại các trường học,…

Song song, các đơn vị đã phối hợp với cơ quan chức năng và chính quyền địa phương để quản lý, ngăn ngừa và xử lý các vụ vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp Hiện nay, nhiều địa phương đã thành lập Ban chỉ đạo cấp tỉnh để giải quyết những vấn đề liên quan đến hành lang an toàn lưới điện cao áp và ký quy chế phối hợp bảo vệ an ninh, an toàn ngành Điện

1.1.1.3 Tình hình quản lý tại Tổng Công ty Điện lực Tp.HCM (EVNHCMC, 2017)

Theo báo cáo của Ban An toàn EVNHCMC, năm 2017 số vụ vi phạm hành lang an toàn lưới điện theo từng cấp điện áp, cụ thể như sau:

- Cấp điện áp 15-22kV: xảy ra 163 vụ mất điện do vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp (tăng 51 vụ so với năm 2016) Trong đó: 13 vụ do xe cơ giới vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp chiếm tỷ lệ 8%, 48 vụ do thi công đào đường chạm cáp ngầm chiếm tỷ lệ 29,5%, 102 vụ do vật lạ bay vào đường dây chiếm 62,5%

- Cấp điện áp 110kV: xảy ra 9 vụ mất điện do vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp (giảm 11 vụ so với năm 2016) Trong đó 05 vụ do người dân thả diều, bóng bay, dây kim tuyến, vật bay các loại chiếm tỷ lệ 55,5%, 02 vụ do đơn vị thi công kéo cáp viễn thông chiếm tỷ lệ 22,2%, 02 vụ do người dân thi công chiếm tỷ lệ 22,2%

Trong năm 2017 Công tác xử lý vi phạm hành lang an toàn lưới điện: giảm được 318/396 vụ vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp tồn tại đầu năm, đạt 80,3% số vụ đầu năm, đạt 100,6% chỉ tiêu Tổng công ty đề ra; vượt mức EVN 239 vụ (402,53%) và chỉ tiêu Ban chỉ đạo Cao áp Thành phố 244 vụ (539%)

Các công ty Điện lực đã hoàn tất việc xử lý và không còn vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp, chỉ còn Công ty Lưới điện Cao thế quản lý lưới điện 110kV xảy ra 78 vụ Bảng 1.3 thống kê số vụ vi phạm hành lang an toàn lưới điện trên địa bàn

Tp.HCM trong năm 2017 theo điều 13 của Nghị định 14/2014/NĐ-CP về thi hành

Luật điện lực

Bảng 1.3: Thống kê số vụ vi phạm năm 2017 (EVNHCMC, 2017)

Năm

Tổng số vụ vi phạm

Vi phạm nghiêm

1.1.2 Tình hình ứng dụng GIS trong ngành điện

1.1.2.1 Ứng dụng GIS trong ngành điện thế giới

Cùng với sự phát triển khoa học – công nghệ, GIS ngày càng được ứng dụng rộng rãi vào các lĩnh vực đời sống, kinh tế - kỹ thuật Phần lớn các nước phát triển như Hoa Kỳ, Anh, Úc, Canada… đều đã áp dụng GIS trong việc quản lý lưới điện Dự án ứng dụng GIS giám sát sự cố phục vụ cho 7 Công ty Điện lực của bang New York và Bộ Công Ích (Departement of Public Service - DPS), Hoa Kỳ được thực hiện từ năm 1999 đến năm 2001 Dự án này xây dựng hệ thống GIS giám sát sự cố bao gồm: nhận thông tin, xử lý, phân tích và thông báo cho các đơn vị liên quan để giải quyết sự cố trong thời gian sớm nhất, nhanh nhất

Hiện nay, GIS đã bắt đầu ứng dụng trong công tác quản lý lưới điện ở các nước đang phát và đạt nhiều thành tựu nhất định, một số ứng dụng GIS trong quản lý lưới điện gần đây có thể kể đến:

Ứng dụng GIS trong tính toán phân bố công suất ở Olonade, Nigeria năm 2015 Nghiên cứu được thực hiện cho một khu vực có máy biến áp công suất 500 kVA được kết nối để cung cấp cho 250 toà nhà với mức tiêu thụ trung bình 2,1kW thông qua 4 nguồn cung cấp GIS được ứng dụng vào nghiên cứu để tính toán công suất cung cấp của các nguồn để tránh tình trạng quá tải của lưới điện Đây là một trong những nghiên cứu ứng dụng GIS trong ngành điện được áp dụng ở một nước đang phát triển (Ihaibe Y Adejoh và cs, 2015)

Nghiên cứu của nhóm tác giả Yong Zhang và cộng sự đã sử dụng công nghệ ảnh viễn thám được thu thập từ máy bay không người lái để kiểm tra hành lang lưới

điện, dựa trên các ràng buộc epipolar và hệ số tương quan trong việc trích xuất các dữ liệu đám mây ba chiều Khoảng cách hành lang được tính giữa đường dây điện và điểm 3D của đám mây làm tiêu chuẩn định vị các chướng ngại vật trong hành lang lưới điện một cách tự động với phép đo có độ chính xác trong khoảng 0,5m (Yong Zhang và cs, 2015)

Tại Công ty Điện lực Bangkok, Thái Lan thực hiện dự án triển khai ứng dụng GIS trong hệ thống truyền tải điện Dự án thực hiện từ năm 1996 đến năm 2002, được phân ra thành ba giai đoạn Tổng cộng có 15 chi nhánh điện lực được ứng dụng và phạm vi quản lý 2639,91km2

1.1.2.2 Ứng dụng GIS tại Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Nhận thấy được hiệu quả khi quản lý cơ sở hạ tầng kỹ thuật trên nền CSDL gắn với yếu tố “địa lý” Trong những năm gần đây, GIS đã được đưa vào áp dụng trong ngành điện Việt Nam Về tổng thể, GIS giúp các doanh nghiệp điện vận hành hiệu quả hơn, giảm chi phí, nâng cao khả năng ra quyết định, cải thiện dịch vụ khách hàng và tăng cường sự phối hợp giữa các phòng ban và công tác truyền thông

Một số ứng dụng tiêu biểu của GIS trong lĩnh vực điện: phát điện, truyền tải, quản lý hạ tầng kỹ thuật:

- Ứng dụng quy hoạch lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy điện gió tại Bình Thuận: Dựa trên điều kiện: mục đích sử dụng đất, cơ sở hạ tầng, tốc độ gió…nhóm tác giả đã áp dụng GIS để phân tích không gian nhằm lựa chọn địa điểm phù hợp nhất để phát triển điện gió (Nguyễn Hoảng Dũng và cs, 2011)

Hình 1.6: Quy hoạch phát triển điện gió (Nguyễn Hoảng Dũng và cs, 2011)

- Ứng dụng GIS quản lý mạng lưới truyền tải tại Công ty Truyền tải điện 3: PTC3GIS là một nhóm chương trình được lập trình trên cơ sở công nghệ kỹ thuật bản đồ, định vị vệ tinh, trắc địa và xử lý ảnh của vệ tinh viễn thám có tính đến kết cấu của hệ thống mạng viễn thông tại Việt Nam và cơ sở hạ tầng mạng máy tính tại Công ty Truyền tải điện 3 Ứng dụng phục vụ tốt trong công tác lập kế hoạch sửa chữa, bảo trì đường dây, định vị điểm sự cố…(EVN, 2017)

- Nghiên cứu quản lý mạng lưới điện trung thế thành phố Đà Nẵng bằng GIS của nhóm tác giả trường Đại học Bách Khoa Nội dung của nghiên cứu tập trung vào thiết kế mô hình GIS 6 thành phần, sau đó cài đặt mô hình dữ liệu GIS, cuối cùng là thiết kế và cài đặt chương trình khai thác dữ liệu với chức năng: hiển thị, cập nhật, truy vấn nhằm phục vụ cho công tác vận hành lưới điện ở Thành phố Đà Nẵng

- Ứng dụng GIS trong quản lý hạ tầng kỹ thuật lưới điện Khánh Hòa, Từ năm 2011, Công ty Cổ phần Điện lực Khánh Hòa đã tiến hành triển khai xây dựng phần mềm quản lý hạ tầng kỹ thuật lưới điện, đăng ký dự án với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Khánh Hòa Dự án chính thức được triển khai từ tháng 10/2012 Chương trình quản lý kỹ thuật PMIS (Power network Management Infomation System) tích hợp với GIS bao gồm hai phần chính là phần mềm và CSDL sẽ góp phần nâng cao khả năng quản lý, phân tích, đánh giá và ra quyết định chính xác trong quá trình quản lý kết cấu hệ thống lưới điện trên địa bàn Khánh Hòa (EVN, 2013)

Hình 1.7: Lưới điện trên bản đồ GIS (EVN, 2013)

- Nghiên cứu ứng dụng GIS trong quản lý hệ thống mạng lưới điện khu vực Thành phố Hà Nội của tác giả Đỗ Minh Phương năm 2015 với kết quả đã xây dựng được CSDL GIS cho lưới điện Thành phố Hà Nội, bên cạnh đó nghiên cứu đã xây dựng một số công cụ phục vụ phân tích trong ngành điện: tìm kiếm đối tượng, phân

tích điểm giao lưới, xác định bán kính cấp điện… (Đỗ Minh Phương, 2015)

Năm 2014, Tổng công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC) nghiên cứu triển khai dự án “Xây dựng ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý vận hành lưới điện EVNCPC” với nội dung quản lý tài sản, quản lý sơ đồ mặt bằng lưới điện, quản lý sơ đồ nguyên lý lưới điện theo thời gian, tính toán các chỉ số: SAIDI, SAIFI, quản lý mất điện, tổng thất điện năng, quản lý biểu đồ phụ tải và kết nối với các hệ thống phần mềm quản lý ngành điện… hiện hành

Tại các Tổng Công ty Điện lực trên cả nước đã và đang nỗ lực nâng cao hiệu quả kinh doanh, độ tin cậy của lưới điện, giảm tổn thất điện năng và cải thiện dịch vụ khách hàng Tuy nhiên, phần lớn các công ty điện lực hiện vẫn còn phát triển và áp dụng các phần mềm quản lý bản vẽ AutoCAD, sơ đồ mạng lưới điện và các phần mềm quản lý tài sản, mô hình hóa lưới điện, quản lý khách hàng và các phần mềm phục vụ sản xuất kinh doanh một cách riêng rẽ, chưa có sự kết nối trên một nền tảng công nghệ thống nhất Có thể quan sát thấy trong những năm gần đây có rất nhiều ứng dụng GIS được triển khai tập trung vào quản lý hạ tầng kỹ thuật và quản lý vận hành mạng lưới điện phân phối

1.1.2.3 Ứng dụng GIS tại Tổng Công ty Điện lực Tp.HCM

Là đơn vị tiên phong trong việc áp dụng công nghệ GIS, từ năm 2012 EVNHCMC đã chính thức nghiên cứu và triển khai các ứng dụng GIS đến năm 2014, EVNHCMC đã tập hợp lại thành công tất cả các mạng lưới điện cao thế, trung thế và hạ thế, bao gồm 2 triệu điểm dịch vụ vào trong cơ sở dữ liệu GIS Đến nay, tại EVNHCMC đã hoàn thành xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu lưới điện trên GIS và đã khai thác được nhiều tính năng hữu ích như: hỗ trợ tìm kiếm các thông tin về tài sản lưới điện (trạm biến thế, đường dây), điện kế khách hàng (vị trí điện kế, mã lộ ra), cải tiến phương thức phục vụ khách hàng bằng cách phục hồi điện nhanh hơn, tin cậy hơn và thông tin liên lạc với khách hàng tốt hơn trong thời gian gián đoạn bởi sự cố điện…

Trải qua nhiều năm, việc áp dụng GIS đã giúp Tổng công ty thiết lập một CSDL tích hợp đáng tin cậy về vị trí của các phần tử lưới điện đến điện kế của khách hàng trên cơ sở tham chiếu bản đồ nền của toàn thành phố Các ứng dụng tích hợp được phát triển trên nền công nghệ ESRI giúp Tổng công ty quản lý hiệu quả lưới điện với các cấp điện áp 220kV, 110kV, 22kV, 15kV và 0,4kV với trên 680km đường dây/cáp truyền tải, 5.900km lưới điện trung thế và 11.300 km lưới điện hạ thế, cung cấp điện cho trên hai triệu khách hàng ở Tp.HCM (EVNHCMC, 2015) Hệ thống GIS hỗ trợ quy hoạch cấp điện cho các khu vực dân cư mới, đáp ứng được sự phát triển nhanh của các phụ tải, giúp giảm sự cố và giảm tổn thất điện năng trên lưới phân phối

Trên cơ sở vận dụng theo hướng đi của EVNHCMC, nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để quản lý lưới điện trung thế trên địa bàn quận Tân Phú của tác giả Nguyễn Gia Thoại được thực hiện để xây dựng một CSDL trên nền tảng AM/FM/GIS nhằm quản lý hệ thống lưới điện trung thế quận Tân Phú bằng phần mềm ArcGIS 10.1, nghiên cứu đã xây dựng thành công hệ thống sơ đồ đơn tuyến có khả năng phân tích dòng chảy trong mạng lưới phục vụ cho công tác quản lý vận hành lưới điện (Nguyễn Gia Thoại, 2014)

1.2 TỒNG QUAN HUYỆN CỦ CHI 1.2.1 Vị trí địa lý

Củ Chi là huyện ngoại thành của Tp.HCM với diện tích tự nhiên 43.496 ha Huyện Củ Chi nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Tây Nam Bộ và Đông Nam Bộ, với độ cao giảm dần theo 2 hướng tây bắc, đông nam và đông bắc, tây nam Độ cao trung bình so với mặt nước biển từ 8 m – 10 m

Huyện Củ Chi có tọa độ địa lý từ 10o53’00” đến 10o10’00” vĩ độ Bắc và từ 106o22’00” đến 106o40’00” kinh độ Đông, nằm ở phía Tây Bắc Tp.HCM, gồm 20 xã và một thị trấn với 43.450,2 ha diện tích tự nhiên, bằng 20,74% diện tích toàn Thành Phố

- Phía Bắc giáp huyện Trảng Bàng thuộc địa phận tỉnh Tây Ninh - Phía Nam giáp huyện Hóc Môn

- Phía Đông ngăn cách với tỉnh Bình Dương bởi sông Sài Gòn - Phía Tây giáp huyện Đức Hòa, tỉnh Long An

Thị trấn Củ Chi là trung tâm kinh tế - chính trị - văn hóa của huyện, cách trung tâm Thành phố 50Km về phía Tây Bắc theo đường xuyên Á.

Hình 1.8: Bản đồ hành chính huyện Củ Chi

1.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Vùng đất Củ Chi phát triển về cả nông nghiệp, công nghiệp và du lịch Đặc biệt,

Khu công nghiệp Tây Bắc Củ Chi thu hút nhiều doanh nghiệp đầu tư trong và ngoài nước tỷ lệ thuê đất đạt 98% tương đương 137 ha Huyện có Đường Xuyên Á nối với Campuchia qua Cửa khẩu kinh tế Mộc Bài của tỉnh Tây Ninh nên giao thương phát

triển Hiện nay trên địa bàn huyện Củ Chi đã và đang hình thành một số khu đô thị mới góp phần thúc đẩy sự phát triển của một huyện ngoại thành

Theo kết quả điều tra dân số năm 2016, Củ Chi có 410.984 người với mật độ 945 người/km2 (Cục thống kê Tp.HCM, 2016) Những năm gần đây, dân số trên địa bàn huyện có xu hướng tăng mạnh, do đón nhận dân từ trung tâm chuyển ra và người nhập cư từ các tỉnh đến sinh sống và làm việc Dân số tăng nhanh không chỉ gây ảnh hưởng, cũng như sức ép lớn đến kinh tế - xã hội mà còn có nhiều hệ lụy liên quan

1.3 TỔNG QUAN CÔNG TY ĐIỆN LỰC CỦ CHI 1.3.1 Giới thiệu

Địa chỉ trụ sở chính: QL22 ấp Tân lập xã Tân thông hội huyện Củ Chi, trụ sở

này nằm về phía Tây bắc Thành phố và cách trung tâm Thành phố khoảng 30km

Phân chi Tân Quy: Tỉnh lộ 8, ấp 12, xã Tân Thạnh Đông, huyện Củ Chi Phân chi Trung Lập Thượng: Đường Trung bình ấp Trung bình, xã Trung Lập

Thượng, huyện Củ Chi

1.3.2 Lịch sử hình thành Bảng 1.4: Tóm tắt lịch sử hình thành Công ty Điện lực Củ Chi

Trước năm 1990

Công ty Điện Lực Củ Chi là một phân chi của Chi nhánh điện Hóc môn thuộc Sở Điện Lực Tp.HCM;

Tháng 01/1990 Được tách ra thành Chi nhánh điện Củ Chi trực thuộc Sở Điện Lực

Tp.HCM theo quyết định số: 152/NL/ĐL2.3 ngày 31/01/1990;

Tháng 05/1995

Chi nhánh điện Củ Chi được tổ chức lại thành Điện Lực Củ Chi trực thuộc Công Ty Điện Lực Tp.HCM theo quyết định số 330/ĐVN/HĐQT-TCCB-LĐ ngày 13/05/1995 của Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Tháng 01/1999

Được tổ chức lại thành Điện Lực Củ Chi trực thuộc Công Ty Điện Lực Tp.HCM theo quyết định số 26/ĐVN/HĐQT-TCCB-LĐ ngày 13/01/1999 của Hội đồng quản trị Tập đoàn Điện lực Việt Nam nay là Tập đoàn Điện Lực Việt Nam (gọi tắt là EVN)

+ Hoàn tất chương trình Điện Khí hóa nông thôn; + Thực hiện đạt và vượt mức kế hoạch hàng năm về công tác sửa chữa lớn; + Đầu tư xây dựng mới lưới điện, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển phụ tải hàng năm trên địa bàn luôn ở mức tăng trưởng bình quân 15 – 18%;

+ Đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho 97% khách hàng trên địa bàn huyện Củ Chi và một phần huyện Hóc môn theo đúng luật Điện Lực (lắp điện kế miễn phí)

1.3.4 Chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn

Chức năng

Công ty Điện lực Củ Chi chịu sự quản lý trực tiếp của Tổng Công ty Điện lực

Tp.HCM, quản lý trực tiếp hệ thống điện trung, hạ thế trên địa bàn Huyện Củ Chi từ

cấp điện áp 22kV trở xuống (quản lý đến điện kế của khách hàng) Chức năng của Điện lực Củ Chi là cung cấp điện phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế xã hội trên địa bàn huyện Củ Chi bao gồm:

- Kinh doanh điện năng, trực tiếp ký hợp đồng cung ứng sử dụng điện và tiến hành tổ chức bán điện với tất cả khách hàng dùng điện

- Vận hành ổn định, an toàn, liên tục - Sửa chữa, cải tạo, nâng cấp lưới điện phân phối và các dịch vụ liên quan - Tư vấn giám sát chất lượng xây dựng

- Xây lắp, quản lý vận hành hệ thống mạng lưới công nghệ thông tin

Nhiệm vụ

- Quản lý vận hành lưới điện phân phối từ cấp 22kV trở xuống, để đảm bảo cung cấp điện liên tục, an toàn, ổn định cho khách hàng trên địa bàn quản lý

- Quản lý vận hành mạng viễn thông để đảm bảo cung cấp dịch vụ liên tục, an toàn, ổn định cho khách hàng trên địa bàn quản lý

- Tổ chức sửa chữa, nâng cấp lưới điện từ cấp điện áp 22kV trở xuống được giao quản lý để đảm bảo cung cấp điện liên tục, an toàn, ổn định cho khách hàng

Sơ đồ tổ chức:

Hình 1.9: Sơ đồ tổ chức Công ty Điện lực Củ Chi

1.3.5 Hiện trạng lưới điện của Công ty Điện lực Củ Chi

Huyện Củ Chi được cung cấp điện từ 4 trạm trung gian Củ Chi, Phú Hòa Đông và Tân Hiệp, tình hình mang tải hiện hữu như sau:

- Trạm Củ Chi (2x63)MVA đang vận hành với phụ tải max: 3.405A đạt 69,8% so với định mức của trạm biến thế, cung cấp điện cho 13 phát tuyến trung thế (2 phát tuyến 15kV, 11 phát tuyến 22kV)

- Trạm Phú Hòa Đông (1x40MVA) đang vận hành với phụ tải max: 420A đạt 27,3% so với định mức của trạm biến thế cung cấp điện cho 02 phát tuyến trung thế 15kV (An Nhơn Tây, Củ Chi)

- Trạm Tân Quy (2x63MVA) đang vận hành với phụ tải max: 1466A đạt 30% so với định mức của trạm biến thế cung cấp điện cho 7 phát tuyến trung thế (5 pháp tuyến 22kV, 2 pháp tuyến 15kV)

- Trạm Tân Hiệp (2x40MVA) cung cấp điện cho Nhà máy nước Tân Hiệp (địa bàn huyện Hóc Môn), trạm bơm nước thô Hòa Phú (địa bàn huyện Củ Chi), tuyến 15kV Cầu Xáng và một phần phụ tải công cộng của huyện Hóc Môn

Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật các trạm 110kV

STT Tên trạm Công suất

(MVA)

Điện áp (kV)

Pmax (MW)

Mang tải (%)

Lưới điện huyện Củ Chi vận hành ở 2 cấp điện áp 15kV và 22kV, dự kiến đến hết tháng 08/2018 sẽ hoàn tất công tác nâng cấp điện áp lên 22kV Các phụ tải trên địa bàn huyện hiện được cấp điện qua 28 tuyến dây với tổng chiều dài lưới trung thế là 870,606km, trong đó:

- Đường dây trên không: 849,829 km chiếm 97,5% - Cáp ngầm: 21,953 km chiếm 2,5%

Bảng 1.6: Khối lượng đường dây trung thế

STT Hạng mục Đơn vị Tài sản

điện lực

Tài sản khách hàng Tổng

Đường dây hạ thế: 1.265,994 km (nổi: 1.264,819 km & ngầm: 1,175 km) Nhánh mắc điện: 34.103,9 km

CHƯƠNG II:

CƠ SỞ KHOA HỌC 2.1 YÊU CẦU TRONG QUẢN LÝ HÀNH LANG AN TOÀN LƯỚI ĐIỆN 2.1.1 Cơ sở pháp lý

Luật điện lực số 28/2004/QH11 ngày 03/12/2004 Nghị định số 105/2005/NĐ-CP ngày 17/8/2005 của Chính phủ về việc “Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện lực”

Nghị định số 106/2005/NĐ-CP ngày 17/8/2005 của Chính phủ về việc “Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện lực về bảo vệ an toàn công trình lưới điện cao áp”

Nghị định số 81/2009/NĐ-CP ngày 12/10/2009 của Chính phủ về việc “Sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 106/2005/NĐ-CP ngày 17 tháng 8 năm 2005 của Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện lực về bảo vệ an toàn công trình lưới điện cao áp”

Nghị định số 68/2010/NĐ-CP ngày 15/06/2010 của Chính phủ về việc “Quy định xử phạt vi phạm pháp luật trong lĩnh vực điện lực”

Thông tư số 03/2010/TT-BCT ngày 22/1/2010 của Bộ Công thương “Quy định một số nội dung về bảo vệ an toàn công trình lưới điện cao áp

Nghị định 134/2013/NĐ-CP ngày 17/10/2013 của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm pháp luật trong lĩnh vực điện lực an toàn đập thủy điện, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

Nghị định số 14/2014/NĐ-CP ngày 26/02/2014 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành luật Điện lực về an toàn điện

Thông tư 31/2014 /TT-BCT ngày 02/10/2014 quy định chi tiết một số nội dung về an toàn điện

Công văn 136/UBND ngày 10/3/2014 và công văn 4017/UBND ngày 09/6/2014 của UBND Huyện Củ Chi về việc tăng cường tuyên truyền bảo vệ hành lang an toàn lưới điện cao áp

2.1.2 Nhân tố chính tác động đến an toàn lưới điện

Việc quản lý hành lang an toàn lưới điện được quy định trong ngày 26/02/2014 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành luật Điện lực về an toàn điện, nghị định quy định cụ thể như sau (Chính phủ, 2014):

- Hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện trên không - Hành lang bảo vệ an toàn đường cáp điện ngầm

- Hành lang bảo vệ an toàn trạm điện - Tác động của cây đối với hành lang an toàn đường dây dẫn điện trên không - Điều kiện tồn tại nhà ở, công trình trong hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện trên không có điện áp đến 220 kV

2.1.2.1 Hành lang an toàn đối với dây dẫn trên không

Được quy định tại điều 11 của Nghị định này, hành lang bảo vệ an toàn của đường dây dẫn điện trên không hay còn gọi là hành lang an toàn lưới điện là khoảng không gian dọc theo đường dây và được giới hạn như sau:

Chiều dài hành lang được tính từ vị trí đường dây ra khỏi ranh giới bảo vệ của trạm này đến vị trí đường dây đi vào ranh giới bảo vệ của trạm kế tiếp;

H1= Khỏang cách AT đến mặt nước (Bảng 2.1) H2= Khỏang cách AT đến mặt đường bộ (Bảng 2.1)

Hình 2.1: Chiều dài hành lang an toàn đối với đây với dây dẫn trên không