Sự phát triển này kéo theo nhu cầu ngày càng cao về sử dụng điện năng đã thúc đẩy hệ thống hạ tầng mạng lưới điện được chú trọng đầu tư, không ngừng mở rộng về quy mô, số lượng thiết bị
GIỚI THIỆU
Đặt vấn đề
Trong bối cảnh phát triển kinh tế xã hội hiện nay, hệ thống lưới điện đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, kinh doanh và sinh hoạt hàng ngày Việc quản lý hành lang lưới điện, đặc biệt là hành lang an toàn lưới điện cao áp, trở nên cấp thiết để đảm bảo vận hành ổn định, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản, đồng thời phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội Thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng đang phát triển nhanh chóng, dẫn đến nhu cầu sử dụng điện năng gia tăng và yêu cầu đầu tư vào hạ tầng mạng lưới điện Công ty Điện lực Sóc Trăng hiện đang quản lý hệ thống lưới điện trên 11 huyện, thị xã, thành phố, nhưng sự phát triển hạ tầng đô thị không đồng bộ đã gây ra nhiều thách thức trong việc bảo vệ hành lang an toàn lưới điện, đặc biệt khi có sự chồng lấn giữa các vùng hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và rừng phòng hộ.
Tình trạng vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp tại tỉnh Sóc Trăng đang diễn ra phổ biến, với nhiều nguyên nhân như việc hộ dân tự ý cơi nới và xây dựng công trình trong khu vực này, trồng cây gần lưới điện, và tự chặt cây mà không thông báo cho đơn vị quản lý Những hành động này làm gia tăng nguy cơ mất an toàn về điện, ảnh hưởng đến sức khỏe và tính mạng của người dân Do đó, việc quản lý hành lang an toàn lưới điện là rất quan trọng và cần có giải pháp quản lý khoa học để đảm bảo an toàn cho cộng đồng.
Mục đích
- Tìm hiểu tổng quan an toàn lưới điện và hành lang an toàn lưới điện
Đánh giá tình hình an toàn lưới điện tại thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng cho thấy nhiều vấn đề nghiêm trọng cần khắc phục Hiện trạng quản lý hành lang an toàn lưới điện chưa được thực hiện hiệu quả, dẫn đến nguy cơ mất an toàn cho người dân và tài sản Cần có các biện pháp cải thiện quản lý và bảo vệ hành lang an toàn lưới điện để đảm bảo an toàn cho cộng đồng và phát triển bền vững.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS hỗ trợ công tác quản lý hành lang an toàn lưới điện
- Đề xuất giải pháp ứng dụng GIS trong quản lý hành lang an toàn lưới điện cho lưới điện khu vực thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng.
Phạm vi nghiên cứu
- Về không gian được giới hạn trong khu vực thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng
- Về thời gian được giới hạn trong khoảng thời gian từ tháng 12/2021 – 12/2023.
Phương pháp tiếp cận
Phương pháp tổng hợp tài liệu, số liệu
Phương pháp này nhằm tìm hiểu tổng quan về an toàn lưới điện và hành lang an toàn lưới điện, đồng thời đánh giá tình trạng an toàn lưới điện và quản lý hành lang an toàn tại thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng Qua việc thu thập thông tin và số liệu về hiện trạng lưới điện, chúng tôi sẽ xây dựng cơ sở dữ liệu GIS hỗ trợ công tác quản lý hành lang an toàn lưới điện Các nguồn thông tin và số liệu sẽ được thu thập từ nhiều tài liệu khác nhau để đảm bảo tính chính xác và đầy đủ.
Thị xã Ngã Năm có những điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội đặc thù, ảnh hưởng đến sự phát triển của khu vực Hiện trạng mất an toàn lưới điện tại đây đang trở thành một vấn đề đáng lo ngại, đồng thời tình hình quản lý hành lang an toàn lưới điện cũng cần được cải thiện Những thông tin và số liệu quan trọng này đã được tổng hợp từ các nguồn đáng tin cậy như Điện lực Ngã Năm, phòng Tài nguyên và Môi trường Thị xã Ngã Năm, cùng với các báo cáo chuyên đề từ các cơ quan chức năng và các trang web liên quan.
Tài liệu tổng quan về an toàn điện cung cấp thông tin về tác động của điện đối với con người và môi trường, cùng với việc quản lý rủi ro và nhận diện các nguy cơ điện có thể xảy ra Ngoài ra, bài viết cũng đề cập đến các khái niệm và quy định liên quan đến hành lang an toàn điện, cũng như khoảng cách an toàn cần thiết đối với lưới điện trung và hạ thế.
Các tài liệu và nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước đã chỉ ra tầm quan trọng của việc quản lý hành lang an toàn lưới điện Việc ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý lưới điện và hạ tầng đô thị không chỉ giúp nâng cao hiệu quả quản lý mà còn đảm bảo an toàn cho các công trình và cộng đồng xung quanh Sự kết hợp giữa nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn sẽ góp phần cải thiện chất lượng và độ tin cậy của hệ thống điện.
Phương pháp khảo sát và thu thập thông tin
Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu GIS hỗ trợ quản lý hành lang an toàn lưới điện được áp dụng nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về an toàn lưới điện Qua việc khảo sát và thu thập thông tin thực tế tại Điện lực Ngã Năm, chúng tôi đã tiến hành khảo sát lưới điện trên địa bàn, thu thập các thông tin cần thiết để bổ sung cho công tác quản lý.
- Dữ liệu lưới điện trung, hạ thế hiện có của Điện lực Ngã Năm
- Điều tra thông tin về công tác quản lý hành lang an toàn lưới điện đang thực hiện tại Điện lực
- Khảo sát hiện trạng lưới điện tại một số vị trí trên lưới điện của Điện lực
Phương pháp phân tích không gian
Phương pháp quản lý hành lang an toàn lưới điện tại thị xã Ngã Năm được thực hiện thông qua việc chuẩn hoá dữ liệu và xây dựng cơ sở dữ liệu cho lưới điện trung, hạ thế, đồng thời xác định các vị trí mất an toàn và vi phạm hành lang Dữ liệu này được chuyển đổi và lưu trữ dưới định dạng Geodatabase (.gdb) với hệ tọa độ VN2000, tuân theo Thông tư số 973/2001/TT-TCĐC của Tổng cục địa chính Sau khi hoàn tất, dữ liệu sẽ được sử dụng để phân tích không gian nhằm xác định hành lang an toàn cho lưới điện trong khu vực nghiên cứu.
Phương pháp phân tích và xử lý thông tin
Phương pháp này nhằm đề xuất giải pháp ứng dụng GIS trong quản lý hành lang an toàn lưới điện khu vực thị xã Ngã Năm Hiện trạng quản lý an toàn lưới điện tại Điện lực Ngã Năm được phân tích qua bốn khía cạnh: điểm mạnh (S) và điểm yếu (W) của hệ thống, cùng với cơ hội (O) và thách thức (T) từ bên ngoài Dựa trên kết quả phân tích, các giải pháp ưu tiên và phù hợp nhất sẽ được đề xuất để nâng cao hiệu quả quản lý hành lang an toàn lưới điện.
Ý nghĩa
1.5.1 Ý nghĩa khoa học Ứng dụng GIS trong ngành Điện đã được nhiều Công ty, đơn vị nước ngoài cũng như Việt Nam sử dụng từ nhiều năm trước Tuy nhiên, qua tìm hiểu được biết trên địa bàn 20 tỉnh thành phía nam thuộc Tổng công ty Điện lực miền Nam quản lý vẫn chưa được áp dụng trong quản lý vận hành lưới điện Do đó, tác giả hy vọng rằng đề tài này sẽ giúp ích cho Điện lực Ngã Năm, Công ty Điện lực Sóc Trăng, Tổng công ty Điện lực miền Nam trong việc triển khai ứng dụng GIS nhằm hiện đại hóa công tác quản lý vận hành lưới điện hướng tới nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và công tác dịch vụ khách hàng
Bản đồ lưới điện khu vực thị xã Ngã Năm được cung cấp trên phần mềm ArcGIS, giúp Điện lực Ngã Năm khai thác và sử dụng hiệu quả trong công tác quản lý và vận hành lưới điện.
- Mô phỏng hành lang lưới điện trung thế khu vực thị xã Ngã Năm trên phần mềm ArcGIS
- Đề xuất giải pháp ứng dụng phần mềm ArcGIS trong quản lý hành lang an toàn lưới điện cho khu vực thị xã Ngã Năm.
TỔNG QUAN
Tình hình nghiên cứu
2.1.1 Tình hình quản lý hành lang an toàn lưới điện cao áp
2.1.1.1 Tình hình quản lý trên thế giới
Quản lý và vận hành hành lang an toàn lưới điện đang trở thành thách thức lớn đối với các quốc gia do nhu cầu năng lượng gia tăng và sự phức tạp của hệ thống điện hiện đại An toàn lưới điện cần được quản lý để đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao trong bối cảnh này.
- 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, sự cố, cháy nổ…
Khi xây dựng hệ thống mạng lưới điện phân phối, yếu tố an toàn lưới điện là rất quan trọng Theo sổ tay hướng dẫn của Ngân hàng Thế giới (WB) về môi trường, sức khỏe và an toàn trong xây dựng lưới điện truyền tải và phân phối, cần tuân thủ các yêu cầu thiết yếu để bảo vệ sức khỏe con người và giảm thiểu tác động đến môi trường (World Bank, 2007).
Các tác động đến môi trường tự nhiên và tài nguyên nhân văn cần được ưu tiên điều chỉnh nhằm giảm thiểu tối đa tác động vật lý.
Việc giám sát và thu hồi đất trong hành lang an toàn lưới điện cần tuân thủ chính sách tái định cư MIGA, yêu cầu xác định và định lượng các tác động đến sinh kế, đồng thời bồi thường thỏa đáng cho chủ sở hữu đất.
Khi thiết lập quyền ưu tiên tại các khu vực nhạy cảm với môi trường ở vùng sâu vùng xa, cần đánh giá các tác động tiềm ẩn đến môi trường tự nhiên và cộng đồng dân cư bản địa Việc khai thác tài nguyên phải đi kèm với các biện pháp giảm thiểu tác động tiêu cực nhằm bảo vệ hệ sinh thái và đời sống của người dân.
Để giảm thiểu tác động môi trường của các dự án đề xuất, cần áp dụng các biện pháp như xem xét tác động trực quan khi lựa chọn địa điểm và thiết kế, hạn chế quyền ưu tiên của những cá nhân không có thẩm quyền trong và sau quá trình xây dựng, cùng với việc sử dụng các quy trình bảo trì có tác động thấp.
Quy tắc No Go Zone, được thiết lập vào năm 1999, áp dụng cho các bang miền Tây Australia, quy định khoảng cách tối thiểu giữa các đường dây điện trên không và khu vực làm việc Các tiêu chí này nhằm đảm bảo an toàn lao động và bảo vệ người lao động khỏi nguy cơ điện giật.
- 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 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 mét xung quanh đường dây dẫn điện trên không yêu cầu phải có sự cho phép từ đơn vị quản lý lưới điện và cần có người giám sát.
Vùng nguy hiểm là khu vực xung quanh thiết bị điện có điện áp trực tiếp, nơi người dân và thiết bị không được phép tiếp cận Kích thước của vùng này phụ thuộc vào cấp điện áp của thiết bị Theo Luật An toàn Sức khỏe và Nghề nghiệp năm 1996 của Australia, việc xâm phạm vào vùng nguy hiểm có thể dẫn đến truy tố và trách nhiệm về thiệt hại phát sinh (Western Power, 2015).
Hình 2.1: 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 33,000 V – 330,000 V
Các quy định về khoảng cách của cây xanh đối với đường dây dẫn điện được quy định trong luật pháp của New Zealand năm 2003 (Dame Sian Elias, 2003)
Hình 2.2: Giới hạn của cây xanh với lưới điện (Dame Sian Elias, 2003) Bảng 2.1: Khoảng cách giữa cây xanh và lưới điện (Dame Sian Elias, 2003) Điện thế Vùng lưu ý
Vùng giới hạn tăng trưởng
- Khoảng cách tính từ đường dây điện, không phải từ cột điện
- Khoảng cách tối thiểu được quy định và áp dụng bao gồm các điều kiện có gió mạnh và tuyết
Hình 2.3: Quy định về chiều cao cây xanh (Dame Sian Elias, 2003)
2.1.1.2 Tình hình trong nước Ở Việt Nam, quy định về các biện pháp đảm bảo an toàn khi thực hiện các công việc xây dựng, vận hành, kinh doanh, thí nghiệm, kiểm định, sửa chữa đường dây dẫn điện, thiết bị điện và các công việc khác theo quy định của pháp luật được quy định tại Thông tư số 39/2020/TT-BCT ngày 30/11/2020 ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn điện, cụ thể như sau:
- Các biện pháp an toàn trước khi thực hiện công việc với phần không có điện:
• Cắt điện và thực hiện các biện pháp ngăn chặn có điện trở lại
• Kiểm tra xác định không còn điện
Để đảm bảo an toàn lao động, đơn vị quản lý vận hành cần thực hiện nối đất (tiếp địa) trước khi bàn giao hiện trường Ngoài ra, đơn vị công tác cũng cần bổ sung nối đất di động tại nơi làm việc nếu thấy cần thiết trong quá trình thực hiện công việc.
• Đặt rào chắn và treo biển báo an toàn
• Biện pháp an toàn cần thiết khác do đơn vị công tác quyết định
- Khoảng cách an toàn khi làm việc gần phần có điện:
• Khi không có rào chắn tạm thời, khoảng cách an toàn về điện không nhỏ hơn quy định tại bảng sau:
Bảng 2 2: Khoảng cách an toàn về điện khi không có rào chắn tạm thời
Cấp điện áp (kV) Khoảng cách an toàn về điện (m)
• Khi có rào chắn tạm thời, khoảng cách an toàn từ rào chắn đến phần có điện không nhỏ hơn quy định tại bảng sau:
Bảng 2 3: Khoảng cách an toàn về điện khi có rào chắn tạm thời
Cấp điện áp (kV) Khoảng cách an toàn về điện (m)
• Nếu không bảo đảm được khoảng cách quy định nêu trên thì phải cắt điện để làm việc
- Quy định an toàn khi làm việc với phần có điện:
• Khi làm việc với phần có điện, phải sử dụng trang thiết bị, dụng cụ, phương tiện bảo vệ thích hợp
• Kiểm tra các kết cấu kim loại tại nơi làm việc có khả năng tiếp xúc phải đảm bảo không có điện
Khi làm việc trên hoặc gần các phần có điện, nhân viên không được phép mang theo đồ trang sức hoặc vật dụng cá nhân bằng kim loại để đảm bảo an toàn.
• Khi làm việc có điện, tại vị trí làm việc nhân viên đơn vị công tác phải xác định phần có điện gần nhất
• Các biện pháp làm việc với điện hạ áp:
+ Nhân viên đơn vị công tác phải sử dụng trang thiết bị, dụng cụ, phương tiện bảo vệ thích hợp khi thực hiện công việc
+ Che phủ các phần có điện để loại bỏ nguy cơ dẫn đến nguy hiểm (nếu cần thiết)
• Các biện pháp làm việc với điện cao áp:
Khi làm việc với điện cao áp, như kiểm tra, sửa chữa và vệ sinh các phần có điện hoặc sứ cách điện, nhân viên cần sử dụng trang bị và dụng cụ phù hợp Đặc biệt, khoảng cách an toàn tối thiểu đối với các phần có điện xung quanh (nếu chưa được bọc cách điện) phải tuân thủ theo cấp điện áp công tác của mạch điện, như quy định trong bảng hướng dẫn.
Bảng 2 4: Khoảng cách cho phép nhỏ nhất đối với các phần có điện xung quanh khác (nếu chưa được bọc cách điện)
Cấp điện áp đường dây (kV) Khoảng cách cho phép nhỏ nhất (m)
+ Khi chuyển các dụng cụ hoặc chi tiết bằng kim loại lên cột phải bảo đảm cho chúng không đến gần dây dẫn với khoảng quy định tại bảng 2.4
2.1.1.3 Tình hình quản lý HLATLĐCA tại Tổng công ty Điện lực miền Nam
Theo báo cáo của Tổng công ty Điện lực miền Nam, tính đến ngày 15/12/2022, tình hình sự cố lưới điện và tai nạn điện liên quan đến vi phạm quy định về an toàn lao động điện đã diễn ra trong năm 2022.
- Xảy ra 319 vụ sự cố do vi phạm HLATLĐCA, giảm 25 vụ so với cùng kỳ năm 2021 (xảy ra 344 vụ), trong đó:
• Lưới điện 110kV xảy ra 29 vụ sự cố, giảm 06 vụ so với cùng kỳ năm
• Lưới điện 22kV xảy ra 290 vụ sự cố, giảm 19 vụ so với cùng kỳ năm
Trong khu vực quản lý lưới điện của EVNSPC, đã ghi nhận 47 vụ tai nạn điện do vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp, giảm một vụ so với cùng kỳ năm 2021, khi xảy ra 48 vụ Sự cố này đã làm chết 11 người và khiến 44 người bị thương.
• Lưới 110kV xảy ra 03 vụ tai nạn điện (năm 2021 xảy ra 4 vụ) do hành vi vi phạm HLATLĐCA, làm 03 người bị thương
• Lưới điện 22kV xảy ra 44 vụ tai nạn điện (năm 2021 xảy ra 44 vụ), do hành vi vi phạm HLATLĐCA, làm chết 08 người và bị thương 41 người
2.1.1.4 Tình hình quản lý HLATLĐCA tại Công ty Điện lực Sóc Trăng
Trong năm 2023, trong khu vực quản lý của Công ty Điện lực Sóc Trăng xảy ra
38 vụ sự cố liên quan đến hành lang an toàn lưới điện, trong đó có các nguyên nhân sau:
- Cá nhân, tổ chức,…chặt cây để ngã đổ vào lưới điện là 12 vụ
- Cây xanh, vật lạ,…ngoài hành lang va quẹt vào lưới điện là 02 vụ
- Diều, bóng bay,…vướng vào lưới điện là 04 vụ
- Phương tiện giao thông vướng vào dây thông tin văng lên lưới điện là 01 vụ
- Phương tiện cơ giới (xe ben, xe cẩu, xe cuốc,…) thi công công trình vi phạm khoảng cách an toàn phóng điện là 01 vụ
- Giông lốc làm cây ngã vào lưới điện là 15 vụ
- Xây dựng, sửa chữa, nâng cấp nhà ở, công trình vi phạm khoảng cách an toàn phóng điện là 03 vụ
2.1.1.5 Một số hạn chế trong công tác quản lý hành lang tại EVNSPC và Công ty Điện lực Sóc Trăng
Tổng quan thị xã Ngã Năm
Thị xã Ngã Năm nằm ở phía tây nam của tỉnh Sóc Trăng, nằm cách thành phố Sóc Trăng khoảng 60km, có vị trí địa lý:
- Phía đông giáp huyện Mỹ Tú
- Phía tây giáp huyện Hồng Dân và huyện Phước Long thuộc tỉnh Bạc Liêu
- Phía nam giáp huyện Thạnh Trị, tỉnh Sóc Trăng và huyện Vĩnh Lợi, tỉnh Bạc Liêu
- Phía bắc giáp thị xã Long Mỹ và huyện Long Mỹ thuộc tỉnh Hậu Giang
Thị xã Ngã Năm có diện tích 242,15 km² và dân số 74.115 người vào năm 2019, với mật độ dân số đạt 306 người/km² Hệ thống giao thông thủy bộ tại đây kết nối thuận lợi với các trung tâm đô thị trong vùng, đặc biệt là qua các tuyến như kênh Quản Lộ - Phụng Hiệp và Quốc lộ Quản Lộ - Phụng Hiệp Đặc biệt, thị trấn Ngã Năm nằm ở vị trí trung tâm của 5 nhánh sông, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thương với các tỉnh Hậu Giang, Cần Thơ, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau và các huyện Sóc Trăng Điều này mở ra cơ hội phát triển kinh tế toàn diện cho thị xã Ngã Năm, được xác định là trọng điểm kinh tế phía Tây của tỉnh Sóc Trăng theo Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh.
Hình 2.4: Bản đồ hành chính Thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng
(Tác giả: Lâm Hoài Thanh)
Tổng quan Điện lực Ngã Năm
2.3.1 Giới thiệu Điện lực Ngã Năm có địa chỉ tại số 46, đường Nguyễn Trãi, khóm 3, phường 1, thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng, được thành lập vào ngày 22/10/2004 với tên gọi là Chi nhánh Điện lực Ngã Năm Đến ngày 03/06/2010, Chi nhánh Điện lực Ngã Năm đổi tên thành Điện lực Ngã Năm
Cơ cấu tổ chức gồm: Ban Giám đốc, 03 phòng chuyên môn, 01 Đội quản lý vận hành đường dây và trạm biến áp, 01 Đội quản lý tổng hợp
Tổng số cán bộ công nhân viên là 49 người, bao gồm 09 người có trình độ đại học, 15 người có trình độ cao đẳng và trung cấp, 22 công nhân, cùng với 03 người có trình độ khác.
Tổ chức chính trị có: Chi bộ gồm 22 đảng viên; Công đoàn bộ phận gồm 49 đoàn viên; Chi đoàn thanh niên gồm 13 đoàn viên
2.3.2 Chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn a) Chức năng
Công ty Điện lực Sóc Trăng hoạt động trong lĩnh vực kinh doanh điện năng và quản lý vận hành hệ thống lưới điện Đơn vị thực hiện khảo sát và thi công lưới điện trung, hạ thế, có con dấu riêng và được phép mở tài khoản tại ngân hàng Tất cả hoạt động của công ty tuân thủ pháp luật của Nhà nước và quy chế tổ chức, hoạt động của công ty.
Chức năng quản lý kỹ thuật và sản xuất kinh doanh điện năng bao gồm tổ chức an toàn lao động, phòng cháy chữa cháy, phòng chống thiên tai, tìm kiếm cứu nạn, và bảo vệ hành lang an toàn lưới điện cao áp trong phạm vi quản lý Nhiệm vụ này đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hoạt động điện lực.
Quản lý kỹ thuật và vận hành lưới điện trung hạ thế cùng nguồn điện là nhiệm vụ chính của Công ty Điện lực Sóc Trăng, bao gồm công tác trung đại tu, cải tạo và phát triển lưới điện Công ty cũng tổ chức kinh doanh điện năng, cung cấp dịch vụ khách hàng và sản xuất theo phân cấp Bên cạnh đó, quản lý và sửa chữa hệ thống công nghệ thông tin tại Điện lực là cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định và liên tục.
Ký kết và thực hiện hợp đồng mua bán điện với khách hàng trong khu vực quản lý của Điện lực; đồng thời tổ chức quản lý và thực hiện ký hợp đồng dịch vụ hỗ trợ kinh doanh điện theo ủy quyền từ Tổng công ty Điện lực miền Nam và Công ty Điện lực Sóc Trăng.
Ký hợp đồng nhận thầu thi công các công trình lắp mới, di dời đường dây trung hạ thế và trạm biến áp,…
Quy mô lưới điện tại thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng, không chỉ phản ánh sự phát triển kinh tế mà còn thể hiện khả năng cung cấp năng lượng cho cư dân và doanh nghiệp Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về cấu trúc, phạm vi và công suất của hệ thống lưới điện trong khu vực.
- Đường dây trung thế: 03 pha là 277.776 km; 01 pha là 151.083 km
- Đường dây hạ thế: 03 pha là 63.040 km; 01 pha là 405.716 km
- Trạm biến áp: 03 pha là 166 trạm với tổng dung lượng 25.320 kVA; 01 pha là 314 trạm với tổng dung lượng 9.030 kVA
Tổng số khách hàng sử dụng điện là 24.210, trong đó có 22.887 khách hàng (chiếm 94,54%) sử dụng điện cho mục đích sinh hoạt, và 1.323 khách hàng (chiếm 5,46%) sử dụng điện ngoài mục đích sinh hoạt.
CƠ SỞ KHOA HỌC
Yêu cầu trong quản lý hành lang an toàn lưới điện
Khung pháp lý xác định quyền và trách nhiệm của các bên liên quan, đồng thời thiết lập tiêu chuẩn và quy tắc nhằm bảo đảm an toàn, ổn định và hiệu quả cho hệ thống điện Dưới đây là những quy định pháp lý quan trọng liên quan đến quản lý hành lang an toàn lưới điện.
- Luật điện lực số 28/2004/QH11 ngày 03/12/2004 của Quốc hội
- 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, ban hành ngày 17/8/2005, quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện lực, nhằm bảo vệ an toàn cho các công trình lưới điện cao áp Nghị định này đề ra các biện pháp và quy tắc cần thiết để đảm bảo an toàn trong việc vận hành và bảo trì hệ thống lưới điện, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng điện và bảo vệ môi trường.
- 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
Vào năm 2005, Chính phủ đã ban hành quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện lực, nhằm bảo vệ an toàn cho các 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
- Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật điện lực số 24/2012/QH13 ngày 20/11/2012
Nghị định số 134/2013/NĐ-CP, ban hành ngày 17/10/2013, quy định về việc xử phạt các vi phạm pháp luật liên quan đến lĩnh vực điện lực, đảm bảo an toàn cho các đập thủy điện, và khuyến khích sử dụng năng lượng một cách 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
- Thông tư 39/2020/TT-BCT ngày 30/11/2020 ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn điện
3.1.2 Quy định về hành lang an toàn lưới điện
Quản lý hành lang an toàn lưới điện được quy định tại Nghị định số 14/2014/NĐ-CP ngày 26/02/2014 của Chính phủ, chi tiết hóa các quy định của luật Điện lực về an toàn điện.
- 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
- Cây trong và ngoài hành lang bảo vệ 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
3.1.2.1 Hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện trên không
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 điện, được xác định bởi các giới hạn cụ thể.
Hình 3.1: Minh họa hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện trên không điện áp 22kV
Chiều dài hành lang được xác định từ vị trí đường dây ra khỏi ranh giới bảo vệ của trạm này đến vị trí đường dây vào ranh giới bảo vệ của trạm kế tiếp.
Chiều rộng hành lang được xác định bởi hai mặt thẳng đứng song song với đường dây, với khoảng cách từ dây ngoài cùng đến mỗi mặt khi dây ở trạng thái tĩnh, theo quy định trong bảng.
Bảng 3.1: Quy định chiều rộng hành lang an toàn đối với dây dẫn trên không Điện áp Đến 22 kV 35 kV 110 kV 220 kV 500 kV
Dây trần được thiết kế với khoảng cách từ 1.0 m đến 7.0 m Chiều cao hành lang được tính từ đáy móng cột đến điểm cao nhất của công trình, cộng thêm khoảng cách an toàn theo chiều thẳng đứng được quy định trong bảng.
Bảng 3.2: Quy định chiều cao hành lang an toàn đối với dây dẫn trên không Điện áp Đến 35 kV 110 kV 220 kV 500 kV
Hành lang bảo vệ an toàn cho các loại cáp điện, bao gồm cả cáp đi trên mặt đất và cáp treo trên không, được quy định với khoảng cách 0.5 m tính từ mặt ngoài của sợi cáp ngoài cùng.
3.1.2.2 Hành lang bảo vệ an toàn trạm điện
Hành lang bảo vệ an toàn trạm điện được quy định như sau:
Các trạm điện không có tường hoặc rào bao quanh cần tuân thủ các quy định về hành lang bảo vệ, được xác định bởi khoảng cách đến các bộ phận mang điện gần nhất Các khoảng cách này được quy định cụ thể trong bảng hướng dẫn.
Bảng 3.3: Quy định hành lang bảo vệ đối với trạm điện không có tường, rào bao quanh Điện áp Đến 22 kV 35 kV
Đối với trạm điện có tường hoặc hàng rào cố định, hành lang bảo vệ được xác định từ điểm ngoài cùng của móng, kè bảo vệ tường hoặc hàng rào Chiều cao của hành lang này được tính từ đáy móng sâu nhất đến điểm cao nhất của trạm điện, cộng với khoảng cách an toàn theo chiều thẳng đứng, tương tự như hành lang bảo vệ an toàn cho đường dây dẫn điện trên không.
Đối với các trạm biến áp và trạm phân phối điện hợp bộ có vỏ kim loại, hành lang bảo vệ được quy định giới hạn đến bề mặt ngoài của phần vỏ kim loại.
Nhà và công trình xây dựng gần hành lang bảo vệ an toàn của trạm điện cần đảm bảo không gây hư hỏng cho bất kỳ bộ phận nào của trạm điện Đồng thời, các công trình này không được xâm phạm đường ra vào, hệ thống cấp thoát nước, hành lang bảo vệ an toàn cho đường cáp điện ngầm và đường dây dẫn điện trên không Ngoài ra, cần tránh cản trở hệ thống thông gió của trạm điện và ngăn chặn nước thải xâm nhập, gây hư hỏng cho công trình điện.
Hình 3.2: Minh họa hành lang bảo vệ an toàn trạm điện
3.1.2.3 Cây trong và ngoài hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện trên không
Khoảng cách an toàn giữa cây và đường dây dẫn điện trên không là rất quan trọng Đối với các đường dây có điện áp lên đến 35 kV trong khu vực thành phố, thị xã và thị trấn, khoảng cách tối thiểu từ bất kỳ điểm nào của cây đến dây dẫn điện ở trạng thái võng cực đại phải tuân thủ theo quy định trong bảng tương ứng.
Bảng 3.4: Quy định khoảng cách cây đến đường dây có điện áp đến 35 kV trong thành phố, thị xã, thị trấn Điện áp Đến 35 kV
Khoảng cách Dây bọc Dây trần
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Giới thiệu về công nghệ GIS
4.1.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ chuyên biệt dùng để thu thập, lưu trữ, tìm kiếm, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực nhằm phục vụ các mục đích cụ thể Sự đa dạng trong các lĩnh vực ứng dụng của GIS dẫn đến nhiều cách hiểu khác nhau về hệ thống này, nhưng chúng có thể được phân loại thành một số nhóm nhận thức chính.
Nhận thức về bản đồ trong GIS cho thấy đây là một hệ thống chuyên dụng để xử lý và hiển thị bản đồ Mỗi bản đồ trong hệ thống này được biểu diễn dưới dạng một lớp dữ liệu và được xử lý thông qua một tập hợp các hàm số học.
- Nhận thức liên quan đến cơ sở dữ liệu: xem GIS như là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu không gian
Nhận thức về khả năng phân tích không gian là yếu tố quan trọng trong việc thực hiện các bài toán phân tích và mô hình hóa trong Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) Khả năng này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả trong việc xử lý dữ liệu địa lý mà còn hỗ trợ ra quyết định chính xác hơn trong các lĩnh vực liên quan.
Nhận thức về hỗ trợ quá trình ra quyết định rất quan trọng, vì nó nhấn mạnh khả năng cung cấp thông tin cho người ra quyết định Điều này được thực hiện thông qua việc khai thác khả năng truy vấn, thống kê và tổng hợp thông tin liên quan đến Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS).
Thông tin địa lý bao gồm tất cả dữ liệu và thông tin khái quát về thế giới thực và các hiện tượng xung quanh Nó được thể hiện qua ba thành phần cơ bản: dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính và thời gian.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) bao gồm năm thành phần quan trọng: phần cứng, phần mềm, quy trình hay thủ tục, dữ liệu và con người Để GIS hoạt động hiệu quả, năm thành phần này cần phải tương thích và phù hợp với nhau.
Hình 4.1: Mối tương quan giữa các thành phần của một hệ thống a) Phần cứng:
Hệ thống GIS cần các thiết bị kỹ thuật như máy tính mạnh mẽ, bộ nhớ đủ lớn để lưu trữ dữ liệu, cùng các thiết bị nhập và xuất dữ liệu Phần mềm GIS là công cụ chính để tạo, quản lý và phân tích dữ liệu địa lý, bao gồm năm nhóm công cụ cơ bản: nhập và biên tập dữ liệu, quản lý cơ sở dữ liệu, truy vấn và hiển thị dữ liệu, phân tích dữ liệu, và giao diện đồ họa người sử dụng Dữ liệu trong GIS có thể được tạo ra bởi người dùng hoặc thu thập từ các nguồn bên ngoài, bao gồm nhiều định dạng như bản đồ số, bảng dữ liệu, ảnh chụp và bản vẽ, với hai loại dữ liệu chính: dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính.
Dữ liệu không gian mô tả vị trí của các đối tượng không gian, bao gồm hai loại chính: đối tượng rời rạc và đối tượng liên tục Đối tượng rời rạc thể hiện các đối tượng có ranh giới tách biệt rõ ràng trong thực tế, trong khi đối tượng liên tục ám chỉ những đối tượng không có ranh giới tách biệt rõ ràng.
- Dữ liệu thuộc tính: mô tả đặc tính của đối tượng không gian d) Quy trình – Thủ tục:
Các quy trình xử lý tác nghiệp do nhà phân tích thiết kế hệ thống xác lập trong quá trình xây dựng hệ thống thông tin địa lý Trong giai đoạn này, cần thiết phải phát triển các quy trình nhập dữ liệu, lưu trữ, bảo quản dữ liệu, truy vấn, trích xuất dữ liệu và hiển thị dữ liệu để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.
Người làm việc với hệ thống GIS được phân thành hai nhóm chính: người sử dụng và chuyên gia GIS, trong đó người sử dụng là thành phần quan trọng nhất.
Người sử dụng GIS là những cá nhân hoặc nhóm chuyên môn sử dụng hệ thống thông tin địa lý để thực hiện công việc và đưa ra quyết định Họ cũng có thể là những người tìm kiếm tài liệu tham khảo trong cơ sở dữ liệu.
Chuyên gia GIS đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành hệ thống GIS, bao gồm các vị trí như người quản lý hệ thống GIS, người quản lý cơ sở dữ liệu, chuyên gia phân tích hệ thống và lập trình viên.
GIS gồm bốn (04) chức năng chính: (1) nhập dữ liệu, (2) quản lý dữ liệu, (3) phân tích dữ liệu và (4) hiển thị dữ liệu:
Nhập dữ liệu là quá trình chuyển đổi thông tin thành định dạng có thể đọc và lưu trữ trên máy tính, đóng vai trò thiết yếu trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu chính xác và đầy đủ.
Quản lý dữ liệu là quá trình quan trọng trong việc tổ chức và truy cập thông tin, trong đó dữ liệu thuộc tính thường được lưu trữ dưới dạng mô hình quan hệ, trong khi dữ liệu không gian được quản lý qua các mô hình vector và raster Việc chuyển đổi giữa hai mô hình này, từ vector sang raster và ngược lại, giúp tối ưu hóa khả năng truy cập và sử dụng cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính một cách hiệu quả.
- Phân tích dữ liệu: GIS có khả năng phân tích kết hợp giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính cùng lúc
GIS cho phép lưu trữ và hiển thị thông tin một cách tách biệt, với khả năng hiển thị ở nhiều tỷ lệ khác nhau Mức độ chi tiết của thông tin lưu trữ chỉ bị giới hạn bởi khả năng lưu trữ phần cứng và phương pháp hiển thị dữ liệu của phần mềm.
4.1.2 Nền tảng lưu trữ cơ sở dữ liệu Geodatabase
Mô hình đối tượng được quản lý trong GIS
Trong hệ thống GIS quản lý lưới điện, trạm biến áp đóng vai trò quan trọng với thông tin chi tiết về công suất, điện áp và vị trí địa lý GIS giúp quản lý các trạm biến áp, đảm bảo cung cấp điện ổn định và hiệu quả cho từng khu vực Việc biểu diễn trạm biến áp trên nền tảng GIS tối ưu hóa lập kế hoạch bảo trì, giám sát hoạt động, và phản ứng nhanh với sự cố, nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện lực và đảm bảo người dùng tiếp cận điện năng hiệu quả.
Trong hệ thống GIS quản lý lưới điện, đường dây điện được thể hiện như các đối tượng dạng đường, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống điện lực Đường dây điện không chỉ là phương tiện truyền tải điện năng mà còn là nền tảng cơ sở hạ tầng, tích hợp và quản lý thông tin kỹ thuật cùng vị trí địa lý một cách chi tiết Mỗi đường dây chứa đựng thông tin quan trọng như chiều dài, loại vật liệu, điện áp tối đa và dòng điện tối đa có thể truyền, giúp xác định khả năng tải trọng và hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì, nâng cấp hệ thống Đường dây điện còn liên kết với các cấu trúc khác như trạm biến áp và cột điện, cho phép quản lý toàn diện hơn về cấu trúc và mối quan hệ giữa các thành phần, từ đó tối ưu hóa vận hành, giảm thiểu hư hỏng và tăng cường độ tin cậy của lưới điện.
Việc sử dụng đối tượng đường dây điện trên GIS giúp giám sát và phản ứng nhanh với các sự cố như cắt điện, quá tải và các sự cố kỹ thuật khác Thông tin về đường dây điện được cập nhật liên tục, dễ dàng truy cập, từ đó hỗ trợ nhân viên kỹ thuật và quản lý đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác, nâng cao hiệu quả hoạt động của toàn bộ hệ thống điện lực.
Đối tượng đường dây điện trên GIS không chỉ là yếu tố quan trọng trong cung cấp điện, mà còn là công cụ hỗ trợ quản lý và vận hành hệ thống điện Điều này giúp đảm bảo an toàn, ổn định và hiệu quả cho toàn bộ mạng lưới điện.
Trong hệ thống GIS, hành lang an toàn lưới điện được thể hiện như một vùng không gian cụ thể, bao gồm các khu vực bảo vệ xung quanh đường dây điện và các cấu trúc quan trọng như trạm biến áp và cột điện GIS cho phép quản lý và biểu diễn chi tiết các hành lang an toàn, với thông tin về khoảng cách an toàn, loại địa hình và các ràng buộc pháp lý Việc áp dụng GIS giúp tối ưu hóa vị trí và kích thước của các hành lang, đồng thời đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn Thông tin này hỗ trợ nhà quản lý và kỹ thuật viên trong việc lập kế hoạch bảo trì, phản ứng nhanh với sự cố, và bảo vệ an toàn cho nhân viên cũng như cộng đồng xung quanh hệ thống điện lực.
Các giải pháp thực hiện
4.3.1 Giải pháp chuyển đổi dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất
4.3.1.1 Quy trình chuyển đổi dữ liệu dạng CAD (.dwg) Để tận dụng tối đa các tính năng của Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) trong quản lý lưới điện, việc chuyển đổi dữ liệu từ định dạng CAD (.dwg) sang GIS là bước quan trọng và cần thiết Quy trình này không chỉ giúp tích hợp dữ liệu kỹ thuật chính xác mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích, giám sát và quản lý thông tin một cách hiệu quả Dưới đây là sơ đồ chi tiết trong quy trình chuyển đổi dữ liệu từ định dạng CAD sang GIS
Hình 4.4: Sơ đồ chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS
(Tác giả: Lâm Hoài Thanh)
4.3.1.2 Các bước chuyển đổi chi tiết dữ liệu hiện trạng sử dụng đất
Chuyển đổi dữ liệu hiện trạng sử dụng đất từ file CAD sang GIS là quy trình quan trọng để tích hợp và quản lý hiệu quả dữ liệu địa lý Các bước chi tiết trong quá trình chuyển đổi dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất được mô tả cụ thể tại Phụ lục 01, trang 83 Bước đầu tiên là chuyển đổi dữ liệu dạng đường.
Trong quy trình chuyển đổi, dữ liệu dạng đường đóng vai trò quan trọng, là nguồn dữ liệu đầu vào cần thiết cho các bước chuyển đổi sang điểm hoặc vùng.
Trong nhóm dữ liệu, các đối tượng thường có hình dạng giống như các đường ranh giới của thửa đất Để phân loại các đối tượng này, cần thực hiện rà soát và dựa vào bảng phân tích layer để xác định các nhóm đối tượng Sau đó, tiến hành chuyển đổi dữ liệu từ bản vẽ định dạng DWG sang dạng vùng.
Các đối tượng dạng vùng được hình thành từ các đối tượng dạng đường khép kín, đại diện cho các yếu tố tự nhiên như thửa đất, đường giao thông, sông hồ và thảm thực vật Việc tạo ra đối tượng dạng vùng có thể thực hiện thông qua việc chuyển đổi dữ liệu từ dạng đường hoặc dạng vùng, và phương pháp chuyển đổi sẽ phụ thuộc vào từng khu vực nghiên cứu cụ thể Đồng thời, việc cập nhật thông tin thuộc tính cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.
Các thuộc tính có thể cập nhật áp dụng cho dữ liệu thửa đất gồm có các trường thuộc tính: ký hiệu loại đất, tên công trình xây dựng
Tùy thuộc vào loại trường thuộc tính cần cập nhật, có thể áp dụng các phương pháp như cập nhật thủ công hoặc liên kết dữ liệu không gian Sau khi thực hiện chuyển đổi, cần tiến hành kiểm tra dữ liệu để đảm bảo tính chính xác, bao gồm việc kiểm tra không gian so với dữ liệu nền địa lý.
Sau khi chuyển đổi, dữ liệu cần được kiểm tra tổng thể về mặt không gian địa lý Công đoạn này nhằm phát hiện các lỗi vi phạm nguyên tắc như nằm ngoài vùng quy hoạch, sai lệch giữa dữ liệu GIS chuẩn hóa và dữ liệu nền địa lý, cũng như giữa dữ liệu GIS và bản vẽ DWG Phương pháp chồng lớp bản vẽ/dữ liệu nền được sử dụng để kiểm tra tính tương thích của dữ liệu sau chuyển đổi, đồng thời thực hiện so sánh với bản vẽ DWG.
Sau khi dữ liệu được chuyển đổi và kiểm tra về cấu trúc không gian, nó đã đáp ứng yêu cầu về cấu trúc và thuộc tính dữ liệu Tuy nhiên, cần so sánh dữ liệu với bản vẽ DWG để đối chiếu trước khi hoàn thiện và giao nộp sản phẩm.
Phương pháp chồng lớp dữ liệu giữa bản vẽ DWG và dữ liệu GIS kết hợp với việc biên tập dữ liệu GIS giúp tăng cường khả năng hiển thị, từ đó dễ dàng kiểm tra và quản lý dữ liệu hơn.
4.3.2 Giải pháp cập nhật sơ đồ hiện trạng lưới điện thị xã Ngã Năm
4.3.2.1 Xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu Để xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu cho hệ thống quản lý lưới điện, tác giả tập trung vào hai loại dữ liệu chính là đường dây điện và trạm biến áp Cấu trúc này sẽ bao gồm một bảng dữ liệu cho đường dây điện, chứa các thông tin như tên tuyến dây, loại tuyến dây, chiều dài, vật liệu, pha điện, điện áp dây dẫn Đồng thời, tác giả cũng thiết kế một bảng dành cho trạm biến áp, bao gồm các thuộc tính như tên trạm, mã trạm, loại trạm, điện áp vào, điện áp ra Việc sử dụng cơ sở dữ liệu này giúp quản lý hiệu quả hơn bằng cách tối ưu hóa lập kế hoạch bảo trì, giám sát hoạt động và phản ứng nhanh với các sự cố trong hệ thống điện, đồng thời đảm bảo cung cấp điện ổn định và tin cậy cho người dùng cuối
Danh sách các lớp dữ liệu:
Nhóm dữ liệu STT Lớp dữ liệu Loại hình học
Hiện trạng cấp điện 1 Hiện trạng trạm biến áp Điểm
Nhóm dữ liệu STT Lớp dữ liệu Loại hình học
2 Hiện trạng đường dây truyền tải Đường
Tên lớp dữ liệu: HT_TramBienAp
Kiểu dữ liệu không gian: dữ liệu dạng điểm (Point)
Bảng kiểu thông tin dữ liệu:
TT Tên trường Mô tả Kiểu dữ liệu Độ dài
3 LoaiTram Loại trạm Small Int 2
4 DienApVao Điện áp vào Double 8
5 DienApRa Điện áp ra Double 8
Tên lớp dữ liệu: HT_DuongDayTruyenTai
Kiểu dữ liệu không gian: dữ liệu dạng đường (Line)
Bảng kiểu thông tin dữ liệu:
TT Tên trường Mô tả Kiểu dữ liệu Độ dài
1 TenTuyenDay Tên tuyến dây String 50
3 LoaiDayDan Loại dây dẫn String 50
6 DienApDayDan Điện áp dây dẫn Double 8
4.3.2.2 Hiệu chỉnh hình học, hiệu chỉnh sơ đồ hiện trạng
Tham chiếu địa lý là bước quan trọng trong việc chuyển đổi bản đồ quét, ảnh chụp và CAD để hiệu chỉnh hình học chính xác trong GIS Bằng cách liên kết các đặc điểm trên bản vẽ với tọa độ thực tế, phần mềm có thể dịch chuyển bản vẽ theo phương trình y=ax+b, giúp nó phù hợp với các bộ dữ liệu không gian khác Quá trình này cho phép xác định vị trí tương đối của các phần tử lưới điện, từ đó hiểu rõ hơn mối quan hệ giữa chúng và phân tích dữ liệu địa lý một cách hiệu quả.
Trong nghiên cứu này, tác giả đã sử dụng bộ dữ liệu giao thông, sông suối, nền hành chính và địa chính của thị xã Ngã Năm, được cung cấp bởi phòng Tài nguyên Môi trường, làm cơ sở tham chiếu.
Hình 4 5: Sơ đồ lưới điện thị xã Ngã Năm
Hình 4.6: Mô tả tham chiếu nền thị xã Ngã Năm
Thiết lập tọa độ tham chiếu:
Việc thiết lập các điểm tham chiếu địa lý giúp chọn lựa các vị trí để so sánh giữa dữ liệu không gian nền và các đối tượng trên bản vẽ CAD, từ đó hỗ trợ nhận diện và hiệu chỉnh hình học, đảm bảo đúng vị trí tham chiếu với bộ cơ sở dữ liệu nền.
Hình 4.7: Công cụ Georeferencing trong phần mềm ArcGIS
Hình 4.8: Thiết lập tọa độ tham chiếu địa lí 4.3.2.3 Chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS
Chuẩn hóa dữ liệu GIS cho hệ thống lưới điện là quá trình chuyển đổi dữ liệu lưới điện thành định dạng shapefile tiêu chuẩn, nhằm tạo ra một cơ sở dữ liệu chung và nhất quán Quá trình này hỗ trợ hiệu quả trong việc quản lý và phân tích thông tin trong ngành điện.
Quá trình chuyển đổi trải qua 4 bước gồm:
Bước đầu tiên trong quy trình chuyển đổi dữ liệu là đánh giá dữ liệu, bao gồm việc kiểm tra thông tin đối tượng trong bản vẽ và các thông tin pháp lý liên quan Cần xác định, hiệu chỉnh và phân loại thông tin dữ liệu gốc, mở dữ liệu cần chuyển đổi bằng phần mềm biên tập để xác định các layer hoặc level sử dụng trong quá trình chiết xuất dữ liệu Việc chuẩn hóa thông tin cơ bản trên các file đầu vào là cần thiết để đảm bảo tính nhất quán trước khi thực hiện chuyển đổi Cuối cùng, so sánh thông tin có thể trích xuất từ nhóm text trong file gốc với các thông tin thuộc tính bắt buộc theo cấu trúc lớp dữ liệu đã đề xuất, dẫn đến việc tạo ra file dữ liệu gốc mới được chuẩn hóa theo đúng lớp cần chiết tách.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Hiện trạng vi phạm hành lang an toàn
Năm 2022, theo Điều 13 của Nghị định 14/2014/NĐ-CP về thi hành Luật điện lực, quy định các điều kiện tồn tại nhà ở và công trình trong hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện trên không có điện áp đến 220kV, thị xã Ngã Năm ghi nhận nhiều vụ vi phạm hành lang an toàn lưới điện.
Bảng 5.1: Thống kê các vi phạm hành lang an toàn lưới điện
Vi phạm Số vụ đang tồn tại
Khoản 1 (Mái lợp và tường bao phải làm bằng vật liệu không cháy) 129
Khoản 2 (Không gây cản trở đường ra vào để kiểm tra, bảo dưỡng, thay thế các bộ phận công trình lưới điện cao áp) 16
Các dạng vi phạm chủ yếu:
Xây dựng và cơi nới nhà, công trình mà không có giấy phép, vi phạm quy hoạch địa phương và lấn chiếm lộ giới là hành vi trái phép Điều này không chỉ gây ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị mà còn vi phạm hành lang bảo vệ an toàn cho lưới điện cao áp, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn cho cộng đồng.
Hình 5.1: Công trình vi phạm hành lang an toàn lưới điện
Chủ nhà và các công trình cần cẩn trọng khi lắp đặt bảng quảng cáo và hộp đèn, vì việc này có thể vi phạm hành lang an toàn của lưới điện cao áp Nếu không tuân thủ, các thiết bị này có thể rơi hoặc đổ, gây va chạm nguy hiểm với công trình lưới điện cao áp.
Hình 5.2: Công trình mở rộng phạm vi xây dựng vi phạm hành lang an toàn lưới điện
- Trồng cây hoặc để cây vi phạm khoảng cách an toàn đối với đường dây dẫn điện trên không, trạm điện
Hình 5.3: Cây xanh vi phạm khoảng cách an toàn đối với đường dây dẫn điện trên không, trạm điện
- Để cây đổ vào đường dây điện khi chặt tỉa cây
Hình 5.4: Cây xanh đổ vào đường dây điện
- Xây dựng nhà ở, công trình gây cản trở đường ra vào để kiểm tra, bảo dưỡng, thay thế các bộ phận công trình lưới điện cao áp
Hình 5.5: Công trình nhà ở gây cản trở đường đi của tuyến truyến dẫn điện
Hiện trạng quản lý
Hiện tại, công tác kiểm tra định kỳ hành lang an toàn lưới điện tại Điện lực Ngã Năm chủ yếu dựa vào các bản vẽ lưới điện giấy và biểu mẫu in sẵn, dẫn đến việc thu thập dữ liệu không hiệu quả Việc quản lý thông tin qua các phần mềm như Word và Excel gặp khó khăn do địa bàn rộng, ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng kiểm tra, cũng như xử lý các vi phạm mới Phương pháp hiện tại tốn nhiều công sức nhưng hiệu quả chưa cao Theo Quyết định số 4013/QĐ-EVNSPC và văn bản số 2201/PCST-AT, có một số hạn chế trong việc thực hiện công tác bảo vệ hành lang an toàn lưới điện cao áp tại Điện lực Ngã Năm.
- Tốn nhiều thời gian và cần nhiều nhân lực cho việc kiểm tra, rà soát hơn
428 km đường dây trung thế trên địa bàn quản lý
- Việc kiểm tra phát hiện các trường hợp vi phạm chậm trễ dẫn đến việc ngăn chặn, xử lý không kịp thời, để tồn tại kéo dài
5.2.1 Trình tự các bước ngăn chặn và xử lý trường hợp nhà ở, công trình xây dựng phát sinh vi phạm HLATLĐCA
Hình 5.6: Trường hợp nhà ở, công trình xây dựng phát sinh vi phạm
HLATLĐCA khu vực có cấp giấy phép
Hình 5.7: Trường hợp nhà ở, công trình xây dựng phát sinh vi phạm
HLATLĐCA khu vực không cấp giấy phép
5.2.2 Trình tự các bước thỏa thuận xây dựng mới hoặc cải tạo nhà ở, công trình trong HLATLĐCA
Hình 5.8: Trường hợp thỏa thuận xây dựng mới hoặc cải tạo nhà ở, công trình trong HLATLĐCA khu vực có cấp giấy phép
Hình 5.9: Trường hợp thỏa thuận xây dựng mới hoặc cải tạo nhà ở, công trình trong HLATLĐCA khu vực không cấp giấy phép
Hiện trạng cơ sở dữ liệu
- Bản đồ Hiện trạng sử dụng đất của thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng năm
2022 tỷ lệ 1/25.000 theo định dạng “*.DWG” (Phụ lục 02, trang 90)
- Bản đồ Hiện trạng lưới điện của thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng năm 2022 theo định dạng “*.DWG” (Phụ lục 3, trang 91)
Chuyển đổi dữ liệu
5.4.1 Chuyển đổi dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất
- Cơ sở dữ liệu nền hành chính tỉnh Sóc Trăng
Hình 5.10: Cơ sở dữ liệu nền hành chính tỉnh
- Cơ sở dữ liệu nền hành chính huyện
Hình 5.11: Cơ sở dữ liệu nền hành chính huyện
- Cơ sở dữ liệu nền hành chính xã
Hình 5.12: Cơ sở dữ liệu nền hành chính xã
- Cơ sở dữ liệu nền Thửa đất
Hình 5.13: Cơ sở dữ liệu nền Thửa đất
- Cơ sở dữ liệu nền Giao thông
Hình 5.14: Cơ sở dữ liệu nền Giao thông
- Cơ sở dữ liệu nền Sông hồ
Hình 5.15: Cơ sở dữ liệu nền Sông hồ d) Kết quả chuyển đổi
Hình 5.16: Kết quả chuyển đổi Bản đồ địa chính thị xã Ngã Năm từ
5.4.2 Kết quả chuyển đổi sơ đồ hiện trạng lưới điện thị xã Ngã Năm
Hình 5.17: Kết quả chuyển đổi sơ đồ lưới điện từ Autocad sang GIS
Để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu đã chuyển đổi từ định dạng CAD (.dwg) sang GIS, việc kiểm tra sai số là rất quan trọng Phương pháp kiểm tra sai số trung bình bình phương (RMSE) là một trong những phương pháp hiệu quả nhất, giúp đánh giá mức độ sai lệch giữa dữ liệu gốc và dữ liệu sau khi chuyển đổi Quy trình kiểm tra độ chính xác dữ liệu bằng phương pháp RMSE sẽ được trình bày chi tiết dưới đây.
Trong đó: i= biến i N=số lượng điểm đánh giá
𝑥 * : Giá trị quan sát thực tế
Hình 5.19: Vị trí chi tiết đánh giá sai lệch Bảng 5.2: Bảng đánh giá sai lệch không gian
STT Vị trí Tên TBA Tỷ lệ Độ lệch
(m) Độ lệch cho phép (m) Kết luận
Dữ liệu đã chuyển đổi phù hợp
4 Vị trí 4 UB Xã Vĩnh
8 Vị trí8 UB Xã Mỹ
Sau khi hoàn tất quy trình chuyển đổi dữ liệu từ định dạng CAD (.dwg) sang GIS và kiểm tra độ chính xác bằng phương pháp RMSE, kết quả cho thấy dữ liệu đã chuyển đổi đạt yêu cầu về độ chính xác Các sai số kiểm tra nằm trong giới hạn cho phép, đảm bảo thông tin kỹ thuật và địa lý được chuyển đổi đúng và đầy đủ.
Phân tích không gian hành lang lưới điện
5.5.1 Sơ đồ phân tích hành lang lưới điện Để tiến hành phân tích và tạo sơ đồ hành lang lưới điện một cách hiệu quả, việc sử dụng Model Builder trong GIS là một giải pháp đáng cân nhắc Model Builder là công cụ mạnh mẽ giúp tự động hóa các quy trình phân tích và xử lý dữ liệu địa lý, từ đó giúp tăng tính hiệu quả và chính xác của công việc Dưới đây là các bước hướng dẫn sử dụng Model Builder để phân tích sơ đồ hành lang lưới điện:
Bước đầu tiên trong việc phân tích sơ đồ hành lang lưới điện là xác định mục tiêu cụ thể của phân tích Điều này có thể bao gồm việc đánh giá khoảng cách an toàn, tối ưu hóa hành lang bảo vệ, và phân tích mối liên hệ giữa các yếu tố khác nhau trên sơ đồ.
Bước 2: Thiết lập các công cụ phân tích cần thiết bằng Model Builder, bao gồm các công cụ GIS như Buffer để tạo vùng bảo vệ và Intersect để chồng lớp bản đồ.
- Bước 3: Xây dựng Mô hình Phân tích: Tạo một chuỗi công việc trong
Model Builder bao gồm các bước phân tích tuần tự, bắt đầu từ việc nhập dữ liệu, tiếp theo là xử lý và phân tích dữ liệu, và cuối cùng là hiển thị và xuất báo cáo kết quả.
Bước 4: Thực hiện phân tích bằng cách chạy mô hình để xử lý và tính toán dữ liệu hành lang lưới điện theo các thiết lập đã được định sẵn.
Hình 5.20: Sơ đồ phân tích hành lang lưới điện
Hình 5.21: Phân tích hành lang lưới điện bằng Model Builder trên GIS
5.5.2 Kết quả phân tích hành lang lưới điện trên GIS
Sau khi áp dụng Model Builder trong GIS để phân tích hành lang lưới điện, tác giả đã đạt được những kết quả quan trọng cho quản lý và vận hành lưới điện Quá trình này cho phép đánh giá và xác định khoảng cách an toàn thông qua công cụ Buffer, bảo vệ các cấu trúc như đường dây truyền tải và trạm biến áp Phân tích tối ưu hóa hành lang bảo vệ bằng các công cụ phân tích không gian đã cải thiện hiệu quả vận hành hệ thống và giảm thiểu tác động đến môi trường Bằng cách thực hiện phương pháp chồng lớp (Intersect) giữa các lớp dữ liệu, tác giả đã xác định hành lang an toàn lưới điện, đồng thời hỗ trợ đánh giá tác động đến môi trường sống của cư dân và quản lý các hành vi vi phạm hành lang an toàn lưới điện.
Hình 5.22: Kết quả phân tích xây dựng hành lang an toàn lưới điện bằng
Bảng 5.3: Kết quả phân tích, thống kê diện tích các loại đất nằm trong hành lang lưới điện
STT Loại đất Tổng diện tích
Diện tích nằm trong HLATLĐ (m2)
2 Đất bãi thải, xử lý chất thải 32.587,10 43,00 0,13
3 Đất bằng trồng cây hàng năm khác 623.581,70 749,57 0,12
4 Đất có di tích lịch sử
5 Đất có mục đích công cộng 10.359,60 12,08 0,12
6 Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp 109.855,20 2.795,18 2,54
7 Đất cơ sở tín ngưỡng 23.886,10 998,83 4,18
8 Đất cơ sở tôn giáo 204.591,10 2.340,86 1,14
11 Đất khu vui chơi, giải trí công cộng 8.746,80 230,67 2,64
12 Đất làm nghĩa trang, nghĩa địa 233.937,90 1.703,05 0,73
14 Đất nuôi trồng thủy sản 332.119,50 735,79 0,22
19 Đất sinh hoạt cộng đồng 8.257,30 352,02 4,26
20 Đất sông, ngòi, kênh, rạch, suối 13.960.109,70 89.684,84 0,64
21 Đất thương mại, dịch vụ 158.075,20 734,44 0,46
STT Loại đất Tổng diện tích
Diện tích nằm trong HLATLĐ (m2)
23 Đất trồng cây lâu năm 4.745.493,10 25.663,26 0,54
25 Đất xây dựng cơ sở giáo dục và đào tạo 251.283,00 4.254,04 1,69
26 Đất xây dựng cơ sở thể dục thể thao 21.222,80 685,63 3,23
27 Đất xây dựng cơ sở y tế 42.477,60 423,76 1,00
28 Đất xây dựng trụ sở cơ quan 95.199,70 1.198,99 1,26
Kết quả phân tích cho thấy trong vùng hành lang an toàn lưới điện, đất ở nông thôn chiếm tỷ trọng lớn nhất với 207.399,61 m², tiếp theo là đất ở đô thị với 150.815,09 m², phản ánh sự mở rộng khu dân cư ở các khu vực đô thị hóa nhanh Điều này dẫn đến nhiều tác động và hành vi vi phạm hành lang an toàn lưới điện Đất giao thông đứng thứ ba với 130.526,62 m², cho thấy mạng lưới giao thông đáng kể được xây dựng trong khu vực này Sự phát triển hạ tầng kỹ thuật tại Thị xã Ngã Năm diễn ra nhanh chóng, tuy nhiên, hệ thống hạ tầng chưa đồng đều, ảnh hưởng đến hành lang an toàn lưới điện.
Diện tích đất trồng lúa chỉ chiếm 92.022,09 m², cho thấy rằng trên tuyến hành lang an toàn lưới điện vẫn tồn tại các khu vực nông nghiệp Điều này có thể gây ra những rủi ro nhất định cho hoạt động sản xuất nông nghiệp trong khu vực.
Hình 5.23: Biểu đồ diện tích đất nằm trong hành lang an toàn lưới điện
Hình 5.24: Mô phỏng hành lang lưới điện trên nền GIS
Đề xuất giải pháp
5.6.1 Giải pháp về cơ sở dữ liệu
Hiện tại, dữ liệu lưới điện của Điện lực Ngã Năm chưa được triển khai trên ứng dụng GIS, mà chỉ được cập nhật dưới dạng bản đồ CAD và file Excel Để cải thiện tình hình này, tác giả đề xuất một số giải pháp cần thực hiện nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu hiệu quả hơn.
Xây dựng quy trình chuyển đổi dữ liệu từ định dạng CAD sang GIS là một bước quan trọng nhằm đảm bảo tính chính xác của thông tin địa lý Sau khi thực hiện quá trình chuyển đổi, cần tiến hành kiểm tra dữ liệu để đảm bảo sai số nằm trong phạm vi cho phép, từ đó nâng cao độ tin cậy của dữ liệu GIS.
- Cập nhật thông tin thuộc tính cho các đối tượng;
- Xây dựng quy trình nhập dữ liệu mạng lưới từ các tài liệu giấy, dữ liệu CAD, excel,…vào trong cơ sở dữ liệu đã thiết kế;
- Tổ chức đào tạo về GIS cho các cán bộ, nhân viên phụ trách
5.6.2 Hướng phát triển ứng dụng GIS trong quản lý hành lang lưới điện
Nghiên cứu ứng dụng GIS trong phân tích hành lang an toàn lưới điện nhằm khắc phục các hạn chế của giải pháp quản lý hiện tại, từ đó nâng cao hiệu quả trong công tác quản lý.
- Tiết kiệm được thời gian và nhân lực trong công tác quản lý hành lang lưới điện
- Chủ động trong việc kiểm tra phát hiện các vi phạm để ngăn chặn, xử lý kịp thời, không để tồn tại kéo dài
- Đề xuất quy trình thực hiện như sau:
Hình 5.25: Quy trình kiểm tra, xử lý vi phạm đề xuất e) Cơ sở dữ liệu đầu vào:
- Dữ liệu lưới điện: lưới điện trung, hạ thế được cập nhật chuẩn xác với thực tế hiện trường
Để đảm bảo dữ liệu tham chiếu về vị trí nhà và cây xanh luôn được cập nhật, cần thực hiện quy trình cập nhật dữ liệu GIS hàng ngày cho lưới điện, giúp theo dõi liên tục các biến động của lưới điện trung và hạ thế Đồng thời, cần phối hợp với phòng Quản lý đô thị để kịp thời cập nhật thông tin về cây xanh, cũng như làm việc với phòng Tài nguyên và Môi trường để nắm bắt thông tin biến động liên quan đến nhà ở và các công trình.