Nghiên cứu đánh giá tác động môi trường đối với cách điện composite đường dây 110kv trên địa bàn tỉnh thái bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ MINH NGỌC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI CÁCH ĐIỆN COMPOSITE ĐƯỜNG DÂY 110KV TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Đình Thắng Hà Nội - năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn: “Nghiên cứu đánh giá tác động môi trường cách điện composite đường dây 110kV địa bàn tỉnh Thái Bình” công trình nghiên cứu riêng Các kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tài liệu tham khảo nội dung trích dẫn đảm bảo đắn, xác, trung thực có nguồn gốc Hà Nội, ngày 23 tháng năm 2014 Tác giả luận văn Vũ Minh Ngọc MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN NHỮNG TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁCH ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG 1.1 Giới thiệu chung cách điện đường dây tải điện không .3 1.2 Phân loại cách điện đường dây tải điện không .4 1.2.1 Điện môi sứ 1.2.2 Điện môi thủy tinh 1.2.3 Điện môi composite 1.3 Tổng quan cách điện composite .8 1.3.1 Giới thiệu chung .8 1.3.2 Cấu tạo cách điện composite 11 1.3.3 Ưu, nhược điểm cách điện composite .13 1.3.4 So sánh cách điện composite với cách điện truyền thống 15 CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI CÁCH ĐIỆN COMPOSITE ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 17 2.1 Cơ sở lựa chọn cách điện đường dây không vùng nhiễm bẩn khí 17 2.1.1 Cơ chế phóng điện cách điện 17 2.1.1.1 Trường hợp cách điện phần tử 17 2.1.1.2 Trường hợp cách điện nhiều phần tử 17 2.1.2 Quá trình phóng điện cách điện bị nhiễm bẩn ướt .21 2.1.3 Cơ sở lựa chọn cách điện đường dây không vùng nhiễm bẩn khí 22 2.1.3.1 Cơ sở tổng quát 22 2.1.3.2 Đặc tính phóng điện cách điện 22 2.1.3.3 Đặc tính lớp nhiễm bẩn cách điện 23 2.1.3.4 Đặc tính nguồn nhiễm bẩn 24 2.2 Tác động yếu tố môi trường khác đến suy giảm đặc tính cách điện composite 26 2.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 26 2.2.2 Ảnh hưởng nhiễm bẩn nặng 26 2.2.3 Ảnh hưởng độ ẩm 27 2.2.4 Ảnh hưởng tính dẫn điện tăng 27 2.2.5 Ảnh hưởng thông số hỗn hợp 27 2.3 Các dạng phá hủy xảy cách điện composite 28 2.3.1 Các dạng phá hủy cách điện composite 28 2.3.2 Các phương pháp kiểm tra khiếm khuyết cách điện composite .32 2.3.2.1 Kiểm tra trực quan 32 2.3.2.2 Kiểm tra hồng ngoại 33 2.4 Tiêu chuẩn thử nghiệm với chuỗi cách điện composite [4] 34 2.4.1 Thử nghiệm vật liệu (Design test) .34 2.4.2 Thử nghiệm phân loại (Type test) 35 2.4.3 Thử nghiệm xuất xưởng định kỳ (Routine test) 36 2.4.4 Thử mẫu (Sampling test) 36 2.5 Các phương pháp phân tích lão hóa vật liệu [4] 37 2.5.1 Đo dòng rò .37 2.5.2 Đo tính kỵ nước 38 2.5.3 Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) 39 2.5.4 Kỹ thuật sử dụng tia X quang phổ học .40 2.5.5 Quét quang phổ điện tử (SEM) 40 2.5.6 Đo hệ số tổn thất góc Tanδ .41 2.5.7 Phương pháp đo phân bố điện trường 41 2.6 Các thực nghiệm đánh giá tác động môi trường lên cách điện composite 42 2.6.1 Đánh giá tác động mưa đến đặc tính lão hóa cách điện composite 42 2.6.1.1 Cách điện thử nghiệm .42 2.6.1.2 Phương pháp thử nghiệm 43 2.6.1.3 Kết thí nghiệm 44 2.6.1.4 Kết luận .47 2.6.2 Đánh giá phát triển phóng điện bề mặt cách điện khác vùng ven biển [10] .47 2.6.2.1 Cách điện thử nghiệm .47 2.6.2.2 Phương pháp thử nghiệm 48 2.6.2.3 Quan sát tượng phóng điện 48 2.6.2.4 Quan sát thay đổi bề mặt cách điện .50 2.6.2.5 Kết luận .52 2.7 Ảnh hưởng dòng rò đến lão hóa cách điện composite 52 2.7.1 Mức dòng rò cho phép cách điện .52 2.7.2 Ảnh hưởng dòng rò đến lão hóa cách điện composite 53 2.7.3 Mối quan hệ dòng rò yếu tố 53 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI CÁCH ĐIỆN COMPOSITE ĐƯỜNG DÂY 110KV TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI BÌNH 56 3.1 Đặc điểm địa hình, khí hậu khu vực Thái Bình 56 3.1.1 Đặc điểm địa hình 56 3.1.2 Đặc điểm khí hậu .58 3.2 Ảnh hưởng môi trường cách điện đường dây 110kV 59 3.2.1 Ảnh hưởng độ ẩm không khí 59 3.2.2 Ảnh hưởng môi trường ô nhiễm tự nhiên 59 3.2.3 Ảnh hưởng môi trường ô nhiễm công nghiệp 60 3.3 Tình hình sử dụng cách điện đường dây 110kV Thái Bình .61 3.3.1 Sơ đồ lưới điện 110kV khu vực Thái Bình 61 3.3.2 Tình hình sử dụng cách điện đường dây 110kV Thái Bình 61 3.3.3 Đánh giá tình hình cố cách điện đường dây 110kV 63 3.4 Hiện trạng sử dụng cách điện composite đường dây 110kV .66 3.4.1 Hiện trạng sử dụng cách điện composite hệ thống điện Việt Nam 66 3.4.2 Hiện trạng sử dụng cách điện composite lưới điện 110kV Công ty Lưới điện cao miền Bắc quản lý 66 3.4.3 Hiện trạng sử dụng cách điện composite đường dây 110kV khu vực Thái Bình 69 3.4.3.1 Đường dây 110kV 172E3.3 - 171A36 (Long Bối – Tiền Hải) .69 3.4.3.2 Đoạn đường dây 110kV nhánh rẽ vào Nhà máy thép đặc biệt Shengly 70 3.5 Đánh giá tác động môi trường cách điện composite đường dây 110kV khu vực Thái Bình 73 3.6 Những khiếm khuyết cần lưu ý vận hành kiểm tra cách điện composite đường dây 110kV .76 3.7 Những lưu ý trình bảo dưỡng, kiểm tra, lắp đặt cách điện composite đường dây 110kV .79 3.7.1 Bảo quản cách điện composite kho 79 3.7.2 Kiểm tra định kỳ cách điện compoite .80 3.7.3 Vệ sinh cách điện composite 81 3.7.4 Thay cách điện composite 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 Kết luận 82 Kiến nghị 83 2.1 Đối với đường dây vận hành 84 2.2 Đối với dự án đầu tư xây dựng đường dây 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC 87 NHỮNG TỪ VIẾT TẮT PDMS: Polydimethylsiloxane EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer LMWs: Low molecular weight: Trọng lượng phân tử thấp SiR: Silicone Rubber: Cao su silicone FRP: Fiber Reinforced Polymer: Polymer gia cường sợi thủy tinh EPR Ethylene Propylene Rubber HTV: High - Temperature Vulcanized: Lưu hoá nhiệt độ cao RTV: Room - Temperature Vulcanized: Lưu hoá nhiệt độ phòng HCs: Hydrophobicity Classes: Nhóm kỵ nước UV: Ultraviolet: Tia cực tím FTIR: Fourier Transform Infrared Spectroscopy: Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier XPS: Electronic Spectroscopy of X-rays: Quang phổ học điện tử tia X SEM: Scaning Electron Microscopy: Quét quang phổ điện tử SAIDI: System Average Interruption Duration Index : Chỉ số thời gian điện trung bình hệ thống: Thời gian (phút giờ) điện trung bình khách hàng (trong khu vực) năm SAIFI: System Average Interruption Frequency Index: Chỉ số tần suất điện trung bình hệ thống - Số lần điện trung bình khách hàng (trong khu vực) năm MAIFI: Momentary Average Interruption Frequency Index: Chỉ số tần suất điện thoáng qua trung bình hệ thống: Số lần điện thoáng qua trung bình khách hàng (trong khu vực) năm DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ HÌNH Hình 1.2.1: Cách điện sứ treo Hình 1.3.1: Công thức cấu tạo silicone polymer .10 Hình 1.3.2: Sơ đồ cấu tạo cách điện composite 11 Hình 2.1.1: Phân bổ điện áp phần tử cách điện 17 Hình 2.1.2 Quá trình phóng điện dọc theo chuỗi cách điện 18 Hình 2.1.3: Sơ đồ thay chuỗi cách điện 18 Hình 2.1.4 Phân bổ điện áp chuỗi cách điện gồm bát .20 Hình 2.3.1 Hiện tượng cacbon hóa ăn mòn vật liệu 29 Hình 2.3.2 Hình ảnh lớp đứt gãy lõi thủy tinh 30 Hình 2.3.3 Hư hỏng phần tiếp giáp với phụ kiện đầu cuối kim loại 30 Hình 2.3.4 Hình thành vết nứt phóng điện 31 Hình 2.3.5 Các hư hỏng lõi 31 Hình 2.3.6 Hư hỏng phóng điện lõi thủy tinh hồ quang điện .31 Hình 2.3.7 Kiểm tra cách điện sử dụng gương phóng đại 32 Hình 2.3.9 Hình ảnh thu từ camera hồng ngoại 34 Hình 2.4.1 Kiểm tra chất lượng lõi .35 Hình 2.4.2 Thử nghiệm cao su silicone 35 Hình 2.4.3 Thử nghiệm chịu điện áp cao chịu tải lõi cách điện 36 Hình 2.4.4 Kiểm tra độ bám dính cao su silicone 36 Hình 2.5.1 Phân loại tính thấm nước bề mặt từ HC 1-6 .38 Hình 2.5.2 Cơ cấu đồng hồ đo FTIR 39 Hình 2.5.3 Dụng cụ đo SEM đặc trưng 41 Hình 2.6.1 Cách điện composite với tán sứ có góc nghiêng 300 (trái), 43 Hình 2.6.2 Hệ thống thử nghiệm lão hóa: IC – cao su cách điện silicone, PC – máy tính, V – đồng hồ Vônmet, OS – điều khiển KTS, R – điện trở, ZP – bảo vệ áp 44 Hình 2.6.3 Cách điện 6c10 vào ngày thứ thử nghiệm 45 Hình 2.6.5 Đồ thị dòng rò cách điện 6c10 sau ngày thứ Điện áp thử 24kV 45 Hình 2.6.6 Cách điện composite sau thời gian thử nghiệm phòng mưa nhân tạo 46 Hình 2.6.7 Đồ thị dòng rò cách điện 6c30 sau 65 ngày thử nghiệm 46 Hình 2.6.8 Các chất cách điện thử nghiệm 48 Hình 2.6.9 Các dạng phóng điện bề mặt cách điện 49 Bảng 2.6.2 Tóm tắt bề mặt cách điện quan sát hoạt động phóng điện 49 Hình 2.6.10 Thay đổi bề mặt vào cuối giai đoạn thử nghiệm 51 Bảng 2.6.3 Những thay đổi chất cách điện thời gian thử nghiệm 51 Hình 3.2.1 Cách điện thủy tinh bị nhiễm bẩn gây phóng điện bề mặt 60 Hình 3.2.2 Ty sứ cách điện thủy tinh bị han mọt môi trường 60 Hình 3.2.3 Ảnh hưởng môi trường đến cách điện đường dây 61 Hình 3.3.1 Cách điện thủy tinh bị phóng điện vị trí 26 đường dây Long Bối – Tiền Hải ngày 31/01/2014 65 Hình 3.4.1 Cách điện composite thay đường dây 110kV nhánh rẽ Nhà máy thép Shengly Việt Nam 71 Hình 3.4.2 Lớp vỏ phần tiếp giáp lõi phụ kiện đầu cuối bị thủng 73 Hình 3.4.3 Bề mặt cách điện bị bạc mầu 74 Hình 3.6.1 Tạo vết đen bề mặt cách điện 77 Hình 3.6.2 Vết rạn phóng điện hồ quang 77 Hình 3.6.3 Xói mòn vật liệu polyme, độ nhám cao 77 Hình 3.6.4 Hư hỏng tiếp xúc với lõi thủy tinh gia cường .78 Hình 3.6.5 Hư hỏng phóng điện gây dòng điện cao phóng điện bề mặt 78 Hình 3.6.7 Tạo lỗ thủng - vật liệu polymer bị vỡ xảy thông số điện môi 78 Hình 3.6.8 Bị cắt, tách, xé vỏ slilicone 78 Hình 3.6.9 Tán cách điện xói mòn lột hư hại chất bám dính 78 BẢNG Bảng 1.3.1 So sánh chuỗi sứ cách điện truyền thống chuỗi cách điện composite định tính 15 Bảng 1.3.2 So sánh chuỗi sứ cách điện composite gốm sứ trọng lượng khoảng cách phóng điện cầu khô 16 Bảng 1.3.3 So sánh cách điện composite gốm sứ số lượng bát cách điện (12 bát) chiều dài phóng điện cầu khô composite ngắn cách điện gốm sứ .16 Bảng 2.6.1 Thông số kỹ thuật mẫu vật cách điện thử nghiệm .43 Bảng 3.1 Đặc điểm địa hình đường dây 110kV Thái Bình qua .57 Bảng 3.2 Hệ số độ bền cách điện so với mặt nước biển .58 Bảng 3.3 Thống kê chủng loại số lượng cách điện đường dây 110kV .62 Bảng 3.3 Thống kê cố vỡ cách điện từ năm 2009 đến 2013 .64 Bảng 3.4.1 Bảng thống kê suất cố đường dây 110kV 68 Bảng 3.4.2 Tính suất cố NGC năm 2013 68 Bảng 3.4.3 Thống kê cách điện composite lưới điện 110kV Thái Bình 73 Sau nội dung tham khảo trình vận chuyển, bảo dưỡng vận hành cách điện composite 3.7 Những lưu ý trình bảo dưỡng, kiểm tra, lắp đặt cách điện composite đường dây 110kV Hiện cách điện composite sử dụng tương đối rộng rãi lưới điện truyền tải phân phối, nhiên chưa có quy trình, quy định thức từ nhà quản lý vận hành bảo dưỡng cách điện composite Những kiến thức vận hành cách điện composite tham khảo quy định nhà sản xuất, nước giới hay rút từ kinh nghiệm từ thực tế 3.7.1 Bảo quản cách điện composite kho - Phải có đầy đủ hồ sơ thiết kế, tài liệu hướng dẫn nhà cấp hàng - Phải để nơi khô ráo, sẽ, thoáng mát - Không để cách điện composite gần hóa chất, không để hóa chất vương vào cách điện - Không để chất hữu dầu, mỡ…vương vào cách điện - Không để cách điện khu vực dễ gây cháy - Không để vật nặng, sắt nhọn va chạm vào cách điện - Khi vận chuyển lắp ráp không để cách điện va chạm vào vật cứng - Không dẫm đạp, cách điện Trong trình từ nơi sản xuất đến lắp đặt cần lưu ý thêm số vấn đề sau [8]: Không dùng dao hay vật sắc nhọn để mở bao bì đóng gói cách điện dễ làm tổn thương tán cách điện Khi cách điện lấy khỏi thùng kiện phải đặt bao gói tạm thời, không đặt trực tiếp nhà, không vận chuyển cách lỏng lẻo để vật 79 khác đè lên Không xoắn uốn cách điện làm ảnh hưởng đến lõi thủy tinh gia cường không chịu lực xoắn Khi chuẩn bị lắp đặt lên đường dây không mang cách điện theo người leo cột; phải kéo cách điện qua puly tránh va đập vào thân cột, cánh xà Khi kéo cách điện lên cột không buộc dây thừng trực tiếp vào thân cách điện làm tổn thương tán cách điện lớp bọc silicone Phải buộc vào phụ kiện kim loại đầu cuối cách điện 3.7.2 Kiểm tra định kỳ cách điện compoite Các lưu ý kiểm tra - Kiểm tra cách điện có bị rách, rộp, có tượng phóng điện, tình trạng biến đổi màu sắc, bụi bẩn độ lệch chuỗi cách điện Đặc biệt nơi gần khu vực sản xuất sử dụng hóa chất họ halogen (F2, Cl2, I2 Br2) chất có tính kiềm, nhà máy xi măng, vùng ven biển, vùng có nhiệt độ môi trường cao … - Kiểm tra ty cách điện khớp đầu nối kim loại chuỗi cách điện Silicone xem có bị rỉ, bị đánh lửa ăn mòn… - Kiểm tra chốt chẻ, chốt M bị hỏng, bị mất… - Các chi tiết phụ kiện bị ăn mòn có biểu khác thường không - Khi kiểm tra bên thấy vỏ cách điện silicone bị rạn nứt, bị biến chất; chuỗi cách điện bị rách cháy sém 10% số tán; hai đầu khớp nối bát cách điện bị nứt bị lỏng, phải thay cách điện khác - Khi ty cách điện bị mọt đến 10% tiết diện ngang phải thay cách điện - Độ lệch chuỗi cách điện đỡ dây dẫn so với phương thẳng đứng không 150 80 Trường hợp chuỗi cách điện đỡ lèo không quy định độ lệch so với phương thẳng đứng phải đảm bảo lúc bình thường khoảng cách từ phận mang điện đến phận cột điện ≥ 2,5 m Đối với cách điện thay bị cháy sém, bị vết đánh lửa phải đưa kho kiểm tra, phân loại, thí nghiệm, đủ tiêu chuẩn vận hành (các thông số kỹ thuật nằm giới hạn ± 5% so với cách điện mới) phép đưa trở lại công trình 3.7.3 Vệ sinh cách điện composite Cách điện Silicone thông thường không bám bụi, không cần phải vệ sinh cách điện; trường hợp cách điện bị bám bụi nhiều phải lập phương án xử lý riêng Trường hợp cách điện bẩn chất hữu bám dính phân chim, bùn đất… phải dùng giẻ 100% cotton nước để vệ sinh cách điện Nghiêm cấm việc dùng giẻ cứng làm xước lớp cách điện dùng hóa chất gây biến chất silicone để lau cách điện 3.7.4 Thay cách điện composite Khi thay cách điện composite phải lưu ý: - Không ngồi cách điện, phải dùng thang để tháo phụ kiện - Không để cách điện, đặc biệt không để hai đầu va đập vào thân cột - Lưu ý: hai đầu nối với cách điện nối với thủy tinh, khả chịu lực kéo tốt chịu va đập 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Thái Bình tỉnh đồng ven biển có yếu tố môi trường thuận lợi có yếu tố không thuận lợi khác tỉnh trải dài dọc ven biển nên chịu ảnh hưởng muối biển, phát triển khu công nghiệp, nhà máy gây ô nhiễm môi trường, bụi bẩn hậu làm cách điện đường dây suy giảm nguyên nhân gây phóng điện bề mặt Trong nguyên nhân cố vỡ sứ cách điện phần nhiều phóng điện bề mặt chủ yếu suy giảm cách điện Qua nghiên cứu trình vận hành tác động môi trường cách điện compoite đường dây 110kV khu vực Thái Bình cho thấy: - Sử dụng cách điện composite cho ta lợi đáng kể chiều dài dòng rò lớn Tính hiệu quả, tính khả thi giải pháp kỹ thuật, đem lại hiệu kinh tế rõ rệt giảm thiểu cố, tổn thất điện đường dây truyền tải - Cách điện composite có trọng lượng nhẹ hơn, dễ lắp đặt, vận hành phải cắt điện để bảo dưỡng so sánh với sử dụng cách điện thủy tinh sứ - Khi vận hành cách điện composite lưới giảm hẳn tiếng ồn, tượng phóng điện hồ quang bề mặt chuỗi cách điện gốm hay thủy tinh - Vốn đầu tư cho công trình đường dây giảm đáng kể, cách điện composite có giá thành rẻ nhiều so với cách điện làm sứ, thuỷ tinh tính kỹ thuật - Tác động môi trường ô nhiễm, bụi bẩn nhiều ảnh hưởng đến cách điện composite, nhiên ta thấy ràng khoảng năm cách điện composite vận hành ổn định môi trường bụi bẩn, ô nhiễm nặng nề vùng nhiễm mặn ven biển, khu vực nhiễm bẩn gần nhà máy công nghiệp, hóa chất, xi măng v.v - Số vụ cố đường dây cách điện giảm, chưa xẩy cố nguyên nhân có liên quan đến cách điện composite 82 - Chưa phát cách điện tính kỵ nước, giảm tính chất điện, tính chất hay lão hóa cao su silicone Tuy nhiên cách điện composite sử dụng cao su silicone tổng hợp có đặc tính khác tùy thuộc vào thành phần hóa học, trình lưu hóa, vật liệu phụ Vật liệu phương pháp chế tạo cách điện composite nhà nghiên cứu thử nghiệm nhằm đưa đánh giá tác động môi trường đến đặc tính vật liệu, thiết kế cách điện composite Tuy nhiên thử nghiệm phòng thí nghiệm phải tốn thời gian dài nên khó đánh giá xác mức độ lão hóa vật liệu để phù hợp điều kiện môi trường thực tế vận hành lâu dài Các tiêu chuẩn thiết kế, vật liệu sản xuất loại cách điện chưa rõ ràng, có nhiều công nghệ khác Việc đưa cách điện composite vào sử dụng, cụ thể đường dây tải điện vướng mắc số vấn đề sau đây: - Về chất lượng cách điện composite đường dây, chưa có số liệu thống kê cụ thể chi tiết chúng đưa vào vận hành lưới Vì để đánh giá chất lượng sứ, tuổi thọ hư hỏng dẫn đến cố cần phải có thời gian tiếp tục theo dõi, nghiên cứu - Đánh giá khả chịu đựng cách điện composite điều kiện khí hậu khắc nghiệt chưa kiểm chứng cách rõ ràng Đặc biệt mức độ lão hóa điều kiện môi trường điều kiện vận hành - Trong sửa chữa, bảo dưỡng, cách điện composite có ưu điểm trội nhẹ, dễ dàng thao tác lắp đặt lại mặt yếu khó phát chỗ hư hỏng (nứt mẻ, gãy ) mắt thường nên có khó khăn định vận hành, bảo dưỡng sửa chữa, phát khắc phục cố đường dây - Kiến thức kinh nghiệm quản lý vận hành bảo dưỡng cách điện composite bị giới hạn Kiến nghị Đề có đánh giá chi tiết cách điện composite tác giả đưa kiến nghị sau: 83 - Cách điện composite ngày đưa vào sử dụng nhiều hệ thống điện, cần phải ban hành kịp thời quy trình vận hành bảo dưỡng cách điện composite phù hợp với điều kiện môi trường ô nhiễm - Trang bị thiết bị kiểm tra cách điện composite điều kiện đường dây vận hành có điện, áp dụng biện pháp kỹ thuật để thu thập thông tin - tổng hợp - phân tích vụ cụ thể đem lại hiệu - Tuổi thọ cách điện composite chưa có số liệu xác, trình theo dõi, từ 20 đến 25 năm Vì cần có theo dõi, quan sát liên tục, ghi chép tình hình vận hành, cố lưới điện có sử dụng cách điện composite, đưa báo cáo đánh giá tổng hợp cho vùng, thời gian 2.1 Đối với đường dây vận hành Đề cao công tác phòng ngừa nguyên nhân chủ quan dẫn đến cố cách điện đường dây - Thực tốt công tác kiểm tra định kỳ, đột xuất tiếp tục theo dõi diễn biến thay đổi cách điện composite vận hành để phát xử lý kịp thời khuyếm khuyết cách điện ngăn ngừa cố - Tiếp tục triển khai lập kế hoạch thay cách điện thủy tinh cách điện composite, ưu tiên vùng có mức độ ô nhiễm nặng nề để đảm bảo đường dây vận hành an toàn, cung cấp điện ổn định cho phụ tải 2.2 Đối với dự án đầu tư xây dựng đường dây - Khi lập phương án đàu tư xây dựng đường dây không cần khảo sát chi tiết địa hình để lựa chọn sử dụng cách điện composite toàn tuyến phù hợp với môi trường khu vực đường dây qua 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Áp, "Nghiên cứu xây dựng nguyên tắc lựa chọn cách điện đường dây không cho vùng nhiễm bẩn công nghiệp", Viện lượng - EVN, 2005 [2] Võ Viết Đạn, “Giáo trình Kỹ thuật điện cao áp”, Khoa Đại học chức, Đại học Bách khoa Hà Nội, 1972, tr 73-74 [3] Ths Vũ Thanh Hải, Th.s Nguyễn Hữu Kiên “Nghiên cứu trình già hóa cách điện vật liệu composite dùng thiết bị điện cao áp mô hình thí nghiệm lão hóa tăng tốc”, Viện Năng lượng, 12/2008 [4] Vũ Thanh Hải, “Nghiên cứu đánh giá đặc tính cách điện treo composite vận hành hệ thống điện Việt Nam - Giai đoạn 1”, Viện Năng lượng, 2009 [5] Vũ Thanh Hải, “Nghiên cứu đánh giá đặc tính cách điện treo composite vận hành hệ thống điện Việt Nam – Giai đoạn 2”, Viện Năng lượng, 2010 [6] PGS.TS Nguyễn Đình Thắng, “Vật liệu kỹ thuật điện”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2009 [7] RodurflexCatalog, “Composite insulator” www.lappinsulator.com, LeRoy, New York USA 14482-1393 [8] Technical facts, silcosil –silicone insulators, Leading innovations in Silicone Rubber Technology [9] W.Bretuj, J.Fleszynki, A.Tyman, K.Wieczonrek, Institute of Electrical Engineering Fundamentals, Wybrzeze Wyspianskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland, “Effect of silicone rubber insulators’ profiles on their ageing performace in rain conditions”, XVth International Symposium on High Voltage Engineering University of Ljubljana, Elektroinštitut Milan Vidmar, Ljubljana, Slovenia, August 27-31, 2007 85 [10] W.L Vosloo and J.P Holtzhausen, Eskom Technology Services International, South Africa University of Stellenbosch, South Africa, “Observation of discharge development and surface changes to evaluate the performance of different outdoor insulator materials at a severe coastal site”, XIIIth Internationa Symposium on high Voltage Engineering, Netherlands, 2003 [11] Muhammad Amin, Salman Amin and Muhammad Ali, “Monitoring of leakage current for composite insulators and electrical devices”, UET Taxila, Pakistan, December 03, 2007 [12] Leakage Current, Condor Application note 7/01, AN-113 (Condor DC power supplies, Inc.2311, Stathan Parkway Oxnard, CA 93033) [13] STRI Guide 1, 92/1, "Hydrophobicity classification Guide", Sweden, 2-5 [14] Tomohiro Nakanishi, Hidenori Komiya, Hiroyuki Shinokubo, Ryosuke Matsuoka Seiji Kumagai, Masanori Hikita and Takashi Irie, In: Conference Record of the 2002 IEEE International Symposium on Electrical Insulation, (IEEE, Boston, USA, 2002), P.252 [15] Jeong-Ho Kim, Woo-Chang Song, Jae-Hyung Lee, Yong-Kwan Park, HanCoo Cho, Yeong-Sik Yoo and Kea-Joon Yang // IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation (2001) 1108 [16] A Colomb, “Diagnostic Techniques of Composite Insulators”, UGM, 2004 [17] Isaias Ramires-Vazquez and Jose Luis Fierro-Chavez, In: 1999 IEEE conference on electrical insulation and dielectric phenomena, (1999) P.715 [18] Chi nhánh Lưới điện cao Thái Bình, “Báo cáo công tác quản lý kỹ thuật”, Thái Bình, 2009 đến 2013 [19] Công ty Lưới điện cao miền Bắc, “Báo cáo tổng kết công tác sản xuất kinh doanh năm 2013 kế hoạch triển khai năm 2014”, Hà Nội, 2/2014 [20] Công ty Lưới điện cao miền Bắc, “Thống kê cố lưới điện năm 2014”, Hà Nội, 7/2014 [21] Sở Tài nguyên môi trường Thái Bình, “Báo cáo tổng kết công tác năm 2013 kế hoạch triển khai năm 86 2014”, Thái Bình, 2/2014 PHỤ LỤC Sơ đồ lưới điện 110kV khu vực Thái Bình Bảng thống kê vụ cố đường dây 110kV Công ty Lưới điện cao miền Bắc quản lý năm 2014 có liên quan đến cách điện composit [20] STT Đơn vị Tên thiết bị Thời gian cố Bắt Đầu Khôi phục Ngày Điện Biên Lai Châu Hà Tĩnh ĐZ 174 E21.1 Tuần Giáo – 171E29.3 TĐ Lai Châu Giờ 05/04/2014 20:05 Ngày 05/04/2014 ĐZ 176 T500 Hà Tĩnh – 171 27/04/2014 16:30 27/04/2014 E18.3 Kỳ Anh Giờ 20:05 16:55 Dạng cố TQĐZ VC Ko ĐZ F79 F79 1 Diễn biến Nguyên nhân, xử lý MC 174E21.1 nhảy BVKC(1) pha C, 15km, TĐL thành công (Ia = 0,1 kA; Ib= 0,15kA; Ic= 1,5kA) Thời tiết có mưa giông sét * CNLĐ Điện Biên kiểm tra sau cố ngày 05/4 phát VT44 bị phóng 02 đầu ty chuỗi Silicone (VT44 cột sắt néo đồi CSV; RTĐ = 23,6Ω; ĐZ đưa vào vận hành năm 2010) 16h30 – 16h55(27/4): MC176 T500 Hà Tĩnh nhảy BVKC(2); pha C; 49,7km; TĐL không thành công (Ia= 0,36In; Ib= 0,44In; Ic = 1,87In; tỷ số biến TI = 800/1); Thời tiết khu vực mưa to, giông sét, khôi phục tốt, lộ 176 T500 Hà Tĩnh cấp điện cho trạm E18.3 Kỳ Anh trạm E18.5 Vũng Áng * CNLĐ Hà Tĩnh kiểm tra ĐZ sau cố phát VT332 chuỗi sứ Silicone pha C gió mạnh (cấp 6,7) gây vi phạm khoảng cách với thân cột gây cố 01h00 – 02h17(28/4): Tách ĐZ để CNLĐ Hà Tĩnh thay 01 chuỗi sứ Silicone VT 332 pha C 01 chuỗi sứ thủy tinh 09 bát loại ΠC-70 kết tốt, khôi phục Hạ Long ĐZ 175 E5.1 Mông Dương – 173A5.20 NĐ Cẩm Phả Thái Nguyên 171 E6.2 (220kV) Thái Nguyên – 171 E6.4 Thịnh 26/05/2014 19:00 Đán – 174 E1.19 (220kV) Sóc Sơn (MC 174E1.19 cắt) Lai Châu TĐ Mường Kim ĐZ 172E29.2 Than Uyên – 171-7A12.5 TĐ Mường Kim 18/05/2014 8:50 27/05/2014 10:05 18/05/2014 9:05 27/05/2014 10:30 08h50 – 09h05: MC175E5.1 nhảy BVKC(1) pha A; 1,4km; TĐL không làm việc (IA = 2,75kA; IB = 0,34kA; IC = 0,49kA) Đồng thời MC 173A5.20 nhảy BVKC(1) pha A; TĐL không làm việc, rơle không báo khoảng cách cố Thời tiết có mưa giông, khôi phục tốt * CNLĐ Hạ Long kiểm tra sau cố phát VT 10 pha A chuỗi cách điện silicone phóng điện 04 tán VT 10 CSV, RTĐ = 27,5Ω 19h00: MC 171 E6.2 nhảy BVKC(1); pha ABC; 6,7km; TĐL thành công (Isc=2,77In; TI800/5A) Thời tiết mưa to sấm sét CNLĐ Thái nguyên kiểm tra sau cố phát VT87 cột sắt đồi chuỗi cách điện Silicone pha BC bị phóng điện, pha C có CSV, Rtđ = ???, hành lang tuyến đảm bảo 10h05 – 10h30: MC172E29.2 nhảy BVKC(1) pha A- đất; 44,7km; TĐL không cài đặt, thời tiết khu vực mưa giông sét Đã khôi phục tốt *CNLĐ Lai Châu kiểm tra sau cố phát VT 30, 31 cách điện Silicone pha A,C bị phóng điện nhẹ (VT 30 cột sắt néo, VT 31 cột sắt đỡ đồi, CSV, RTĐ = 10Ω, hành lang tuyến đảm bảo) Hòa Bình TĐ Mường Kim ĐZ 173A100 TĐ Hòa Bình – 171-7 E19.6 Mai Châu ĐZ 172 E29.2 Than Uyên – 171-7A12.5 TĐ Mường Kim 01/06/2014 16:57 10/06/2014 22:12 01/06/2014 10/06/2014 17:14 22:20 16h57 – 17h14(01/6): MC173 A100 nhảy BVKC(1) pha B; 8,4km; TĐL thành công (IA= 0,06kA; IB = 3,1kA; IC = 0,07kA ) Đồng thời BVQI có hướng lộ 171 E19.6 pha B (hướng 173 A100) tác động cắt MC112, 131; TĐL không làm việc (IA = 89,8A; IB = 758,6A; IC = 77,5A ) Thời tiết mưa giông, khôi phục MC112, MC131 E19.6 tốt * CNLĐ Hòa Bình kiểm tra ĐZ sau cố ngày 01/6 phát VT25 chuỗi sứ silicone pha B bị phóng điện (VT25 cột sắt néo đồi, không CSV, hành lang tuyến đảm bảo) 22h12 – 22h20: MC172 E29.2 nhảy BVKC(1) pha ABC (Ia=1,65kA; Ib=1,74kA; Ic=1,62kA); 8,5km; TĐL không cài đặt, thời tiết khu vực mưa giông sét Đã khôi phục *(13/6)CNLĐ Lai Châu kiểm tra ĐZ sau cố ngày 10/6 phát vị trí cột 21 cách điện Silicon pha A,C bị phóng điện nhẹ (cột sắt đỡ, đồi cao, hành lang tuyến đảm bảo, CSV, Rtđ = 26Ω) Hạ Long ĐZ 171 E5.1 Mông Dương – 171-7 E5.5 05/07/2014 4:08 Cẩm Phả - 175 T500 Quảng Ninh Hạ Long ĐZ 172 E5.1 Mông Dương – 172-7 E5.5 05/07/2014 4:08 Cẩm Phả - 176 T500 Quảng Ninh 05/07/2014 05/07/2014 4:29 4:29 1 04h08 – 04h29(05/07): MC171 E5.1 nhảy BVKC(1) pha C; 30,6km (Ia= 0,45 kA; Ib= 0,72kA; Ic= 2,1kA); TĐL không làm việc Đồng thời MC175 T500 Quảng Ninh nhảy BVKC(1) pha C; 1,9km; TĐL không thành công Thời tiết khu vực mưa to, giông sét Sự cố gây điện trạm E5.5 Cẩm Phả, khôi phục ĐZ trạm 04h08 – 04h29(05/07): MC172 E5.1 nhảy BVQI>> pha A, B, C; 10,2km (Ia= 3,68 kA; Ib= 3,89kA; Ic= 3,68kA); TĐL không làm việc Đồng thời MC176 T500 Quảng Ninh nhảy BVKC(1) pha C; 1,9km; TĐL không thành công Thời tiết khu vực mưa to, giông sét, khôi phục * CNLĐ Hạ Long kiểm tra ĐZ sau cố ngày 05/7 phát VT28 chuỗi cách điện silicone pha ĐZ bị phóng điện (VT28 cột thép néo đồi, chống sét van, hành lang tuyến đảm bảo) * CNLĐ Hạ Long kiểm tra ĐZ sau cố ngày 05/7 phát VT28 chuỗi cách điện silicone pha ĐZ bị phóng điện (VT28 cột thép néo đồi, chống sét van, hành lang tuyến đảm bảo) 10 Hòa Bình ĐZ 173 A100 TĐ Hòa Bình – 171 E19.6 Mai Châu 09/07/2014 15:40 09/07/2014 15:40 15h40: MC173 A100 nhảy BVQI, BVKC(1) pha C; 26km; TĐL thành công Đồng thời BVQI có hướng, BVKC(1) lộ 171 trạm E19.6 tác động cắt MC112, MC131 tách T1 khỏi vận hành, cố pha C; 32,7km; TĐL MC112 thành công (Ia= 0,25kA; Ib = 0,12kA; Ic= 0,78kA) Thời tiết khu vực không mưa Sự cố gây điện T1 E19.6.16h00: Khôi phục MBAT1 phụ tải trạm E19.6 10h40: CNLĐ Hòa Bình kiểm tra mắt thường sau cố ngày 09/07 phát VT71 pha C bị phóng 01 chuỗi sứ silicon (VT71 cột sắt néo, nằm đồi cao, CSV, RTĐ = 24,2Ω, hành lang tuyến đảm bảo an toàn) Thông số kỹ thuật cách điện Polymer (Polymer insulator, silicon ruber insulator) loại 110kV Trung Quốc sản xuất Điện áp (kV) Lực phá huỷ (kN) Socket and ball size mm C.dài chuỗi H (mm) K.cách phóng điện H (mm) Đ.kính tán sứ lớn D (mm) Đ.kính tán sứ nhỏ d (mm) K.cách tán sứ lớn B (mm) Đ.kính vòng D1 (mm) Chiều dài dòng dò L (mm) Điện áp xung chịu (kV) Đ.áp chịu đựng môi trường ướt (kV) Trọng lượng (kg) FXBW3-110/70 110 70 16 1180±15 1000 162 86 95 250 3150 550 230 5.0 FXBW4-110/70 110 70 16 1240±15 1000 162 86 95 250 3150 550 230 5.0 FXBW3-110/120 110 120 16 1180±15 1000 162 86 95 250 3150 550 230 5.0 FXBW4-110/120 110 120 16 1240±15 1000 162 86 95 250 3150 550 230 5.0 Phân loại cách điện polymer ... hành cách điện composite đường dây 110kV địa bàn tỉnh Thái Bình Phương pháp nghiên cứu - Dựa vào lý thuyết lựa chọn cách điện đường dây không, nghiên cứu thử nghiệm đánh giá tác động môi trường cách. .. hóa cách điện composite 53 2.7.3 Mối quan hệ dòng rò yếu tố 53 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI CÁCH ĐIỆN COMPOSITE ĐƯỜNG DÂY 110KV TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI BÌNH... VỀ CÁCH ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG 1.1 Giới thiệu chung cách điện đường dây tải điện không Các dây dẫn đường dây cách điện với (giữa pha) cách điện đất (cách điện pha với đất) Để thực cách