Shengly
Là mạch kép được đưa vào vận hành tháng 7 năm 2009.
* Điểm đầu: Vị trí 01 (đấu nối vào cột 173 đường dây Đồng Hoà – Thái Bình).
+ Ngăn lộ 171E11.6 đấu nối với đường dây 171E11.1 – 172E2.10 (171 trạm 220kV Thái Bình – 172 trạm 110kV Vĩnh Bảo - Hải Phòng)
+ Ngăn lộ 172E11.6 đấu nối với đường dây 176E11.1 – Cột 169 (172 trạm 220kV Thái Bình – Cột 169).
* Điểm cuối: Vị trí 11 vào trạm 110kV Nhà máy thép Shengly Việt Nam * Chiều dài tuyến dây: 2.28 km
* Dây dẫn: AC 300/37 * Cách điện:
+ Chuỗi đỡ: ΠC120Д, 9 bát/chuỗi, chiều dài đường rò là 320 14 mm/bát. + Chuỗi néo ΠC160Д, 10 bát/chuỗi, chiều dài đường rò là 370 15 mm/bát. Nhánh rẽ đường dây 110kV trên bao gồm 11 vị trí cột đều đi trên cánh đồng trồng lúa và hoa mầu cấp điện cho trạm 110kV thuộc Công ty TNHH thép đặc biệt Shengli Việt Nam là doanh nghiệp 100% vốn FDI có tổng mức đầu tư 53 triệu USD và đi vào hoạt động từ tháng 7/2009 với công suất thiết kế 600.000 tấn phôi thép/năm. Nhưng từ khi đi vào hoạt động sản xuất, công ty đã không thực hiện đúng công tác bảo vệ môi trường và để khói bụi, khí thải gây ô nhiễm môi trường và tiếng ồn làm ảnh hưởng đến đời sống, sức khoẻ của hàng nghìn hộ dân trong khu vực. Đồng thời cách điện đoạn đường dây này bị bụi bẩn, hóa chất bám nhiều lên bề mặt của bát cách điện làm phóng điện phát sáng cả chuỗi vào ban đêm và phát sáng mạnh khi có sương mù dầy đặc.
Hình 3.4.1. Cách điện composite được thay thế trên đường dây 110kV nhánh rẽ Nhà máy thép Shengly Việt Nam.
Năm 2010 để đảm bảo an toàn, cấp điện ổn định cho sản xuất thép của Nhà máy thép đặc biệt Shengly Việt Nam, Chi nhánh Lưới điện cao thế Thái Bình đã
FXBW4-110/120 tại các vị trí: 05, 06, 07, 08, 10 và thay 48 chuỗi cách điện thủy tinh néo bằng chuỗi cách điện composite (chuỗi néo) FXBW4-110/160 tại các vị trí 09, 11 và dàn pooctich trong trạm 110kV. Sau khi thay bằng cách điện composite đến nay qua quá trình kiểm tra theo dõi, đơn vị quản lý đã không phát hiện một hiện tượng bất thường xẩy ra với chuỗi cách điện composite, không có sự cố xẩy ra trên đoạn đường dây này.
Ngoài hai đoạn tuyến đường dây 110kV bị ảnh hưởng nặng nề của môi trường bụi bẩn và ô nhiễm cách điện thủy tinh đã được thay bằng cách điện composite, còn một số vị trí cột của các tuyến đường dây 110kV khác trên địa bàn Thái Bình như vị trí 92, 100, 101, 102, 103 đường dây 175E11.1 - 172E11.3 (trạm 220kV Thái Bình - TP Thái Bình) đi qua khu công nghiệp Phúc Khánh.
Thống kê số liệu cách điện composite đã thay trên đường dây 110kV khu vực Thái Bình.
TT Tên đường dây 110kV
Tổng số chuỗi cách điện Cách điện composite Tỷ lệ (%) Ghi chú Số lượng
(Chuỗi) Năm thay
1 171E11.1- 172E2.10 (Trạm
220kV Thái Bình- Hải Phòng) 282 0 0
2 176E11.1- 172E2.10 (Trạm
220kV Thái Bình- Hải Phòng) 282 0 0
3 172E11.1- 173E3.3 (Trạm 220kV
Thái Bình- Long Bối) 75 0 0
4 173E11.1- 174E11.4 (Trạm 220kV Thái Bình- Hưng Hà) 372 0 0 5 174E11.1- 172E11.4 (Trạm 220kV Thái Bình- Vũ Thư) 225 0 0 6 175E11.1- 172E11.3 (Trạm 220kV Thái Bình- TP Thái Bình) 324 14 2013 4,3% 7 171E3.3- 171E11.3 (Long Bối-
TP Thái Bình) 235 0 0
8 172E3.3- 171A36 (Long Bối-
Tiền hải) 509 54 2010 10,6%
9 175E3.3- 172E11.2 (Long Bối-
10 171E11.5- 171E3.7 (Vũ Thư -
Nam Định) 207 0 0
11 Nhánh rẽ vào nhà máy thép
Shengly - Việt Nam 104 78 2010 75%
Bảng 3.4.3. Thống kê cách điện composite trên lưới điện 110kV Thái Bình 3.5. Đánh giá về tác động môi trường đối với cách điện composite đường dây 110kV khu vực Thái Bình
Qua nghiên cứu tác động môi trường đối với cách điện composite đường dây 110kV trên địa bàn tỉnh Thái Bình sau khi đưa cách điện composite lắp đặt vận hành phát hiện một số hiện tượng sau:
- Nhánh rẽ đường dây 110kV vào nhà máy thép Shengly Việt Nam được thay cách điện composite từ năm 2010 đến năm 2014 kết hợp với lịch cắt điện, đơn vị quản lý vận hành đã kiểm tra không điện đoạn tuyến trên đã phát hiện nghi ngờ một chuỗi cách điện composite đoạn đầu gần mối ép vỏ bọc silicone bị bạc mầu và sần sùi. Sau khi tháo xuống kiểm tra kỹ hơn thấy phần vỏ silicone tiếp giáp mối ép giữa lõi với phụ kiện đầu cuối bằng kim loại có vết lỗ thủng, từ đấy độ ẩm không khí và bụi bẩn có thể xâm nhập làm suy giảm tính chất cách điện của lõi, hư hỏng mối ép làm giảm tính chịu lực cơ học của cách điện. Nguyên nhân của hiện tượng trên có thể là do có nhiễm bẩn làm lão hóa cách điện gây phóng điện từ bên trong. Các chuỗi cách điện khác tuy không có hiện tượng như trên nhưng trên bề mặt tán cách điện bị bạc màu không vệ sinh sạch.
Hình 3.4.2. Lớp vỏ phần tiếp giáp giữa lõi và phụ kiện đầu cuối bị thủng
cách điện thủy tinh bằng cách điện composite năm 2010, phát hiện tất cả cách điện composite tất cả cách điện đều bị bạc màu và phủ một lớp bụi thô trên bề mặt. Điều này cho thấy môi trường nhiễm bẩn đã có tác động ảnh hưởng đến cách điện composite, tuy nhiên chưa ở mức độ nghiêm trọng.
Hình 3.4.3. Bề mặt cách điện bị bạc mầu.
- Đoạn tuyến từ vị trí 92 đến vị trí 103 đường dây 175E11.1 – 172E11.3 (trạm 220kV Thái Bình – trạm 110kV TP Thái Bình cách điện thủy tinh được thay bằng cách điện composite từ sau cơn bão số 8 năm 2012 đến nay chưa phát hiện thấy khiếm khuyết của cách điện.
- Kiểm tra thí nghiệm một chuỗi cách điện sau khi tách khỏi vận hành thí nghiệm cao áp và đo dòng rò của cách điện bằng thiết bị thử cao áp BK130 của hãng PHENIX - USA cho kết quả như sau:
- Điện áp thử 66kV – dòng rò 320 µA - Điện áp thử 90kV – dòng rò 440 µA
Từ kết quả trên chứng minh sau khoảng thời gian 5 năm đưa vào vận hành tình trạng cách điện vẫn đảm bảo tiêu chuẩn vận hành.
Qua phân tích đánh giá giữa thực nghiệm và tình hình vận hành thực tế đối với cách điện đường dây 110kV khu vực Thái Bình ta thấy trên các đoạn tuyến của các đường dây 172E3.3 – 171A36 (Long Bối – Tiền Hải); 175E11.1 – 172E11.3 (trạm 220kV Thái Bình – TP Thái Bình); nhánh rẽ 110kV vào nhà máy thép Shengly – Việt Nam từ khi cách điện đã được thay bằng cách điện composite không
có sự cố nghiêm trọng xẩy ra liên quan đến cách điện, không phải cắt điện đường dây để vệ sinh cách điện. Điều đó cho thấy:
- Số vụ sự cố đường dây do cách điện giảm, chưa xẩy ra sự cố nào do nguyên nhân có liên quan đến cách điện composite.
- Chưa phát hiện cách điện mất tính kỵ nước, giảm tính chất điện, tính chất cơ hay lão hóa cao su silicone.
- Tác động môi trường ô nhiễm, bụi bẩn đã ít nhiều ảnh hưởng đến cách điện composite, tuy nhiên ta cũng thấy ràng ít nhất là trong khoảng 5 năm cách điện composite vận hành ổn định trong môi trường bụi bẩn, ô nhiễm nặng nề.
Thực tế đến thời gian này việc sử dụng cách điện composite thay cho cách điện thủy tinh cho đường dây 110kV khu vực Thái Bình và rộng hơn do Công ty Lưới điện cao thế miền Bắc quản lý chưa thực sự chưa phổ biến, mới thực hiện được trên những đoạn tuyến đi qua các vùng có môi trường ô nhiễm nặng, thay thế lẻ tẻ tại một số vị trí chứ chưa được lắp đặt trên toàn tuyến và thời gian đưa vào sử dụng chưa dài, do vậy công tác thu thập số liệu, đánh giá hiệu quả vận hành cách điện composite chưa cho nhiều kết quả xác thực. Việc thử nghiệm cách điện composite sau một thời gian vận hành trên lưới cũng chưa được thực hiện thường xuyên. Theo số liệu tổng hợp đánh giá sự cố trên lưới điện 110kV do Công ty Lưới điện cao thế quản lý đã xẩy ra những vụ sự cố đường dây 110kV có liên quan đến cách điện composite [21] còn một số bất cập như sau:
- Quá trình kiểm tra cách điện compoite đang vận hành trên lưới mới chỉ thực hiện bằng mắt thường hoặc ống nhòm ở khoảng cách xa nên rất khó phát hiện những khiếm khuyết của cách điện, chỉ khi sự cố hư hỏng nặng nề mới có thể phát hiện thấy.
- Do yêu cầu cung cấp điện ổn định, liên tục cho phụ tải nên việc cắt điện đường dây để kiểm tra nguội gần như không thực hiện được theo định kỳ. Vì vậy chỉ khi phát hiện chính xác do sự cố cách điện thì đường dây mới được cắt điện để thay thế.
- Chiều dài chuỗi cách điện composite dài hơn chuỗi thủy tinh có thông số kỹ thuật tương đương nên khi thay thế vào những vị trí cột thấp sẽ làm giảm khoảng cách an toàn giữa dây dẫn so với mặt đất.
- Sự cố đường dây có liên quan đến cách điện composite chủ yếu xẩy ra ở những khu vực vùng trung du, vùng núi cao do trị số tiếp địa đường dây không đạt yêu cầu, không lắp đặt chống sét van đường dây khi thời tiết có mưa to, giông sét đánh vào dây dẫn gây phóng điện dọc chuỗi sứ.
- Do chiều dài chuỗi các điện composite đỡ (1180 mm) dài hơn chuỗi cách điện đỡ thủy tinh gồm 7 bát (1022 mm) và nhẹ hơn rất nhiều so với chuỗi cách điện thủy tinh lắp cho các vị trí cột đỡ, đỡ lèo vì vậy khi có gió gió to chuỗi cách điện sẽ đung đưa dẫn đến vi phạm khoảng cách giữa dây dẫn và thân cột gây sự cố.
Để thêm kinh nghiệm trong công tác quản lý vận hành cách điện composite đường dây, sau đây ta xem xét một số khiếm khuyết có thể xẩy ra đối với cách điện composite và những lưu ý trong bảo quản, lắp đặt, kiểm tra đối với cách điện
composite
3.6. Những khiếm khuyết cần lưu ý trong vận hành và kiểm tra cách điện composite đường dây 110kV cách điện composite đường dây 110kV
Theo chuẩn đoán của nhóm nghiên cứu Eng. Andrea Colombo từ CESI Ý đã về những khiếm khuyết có thể xẩy ra đối với cách điện composite [16].
Lưu ý hai cách phân loại khuyết tật chính là: + Cách điện xấu đi.
+ Cách điện bị hư hỏng.
- Cách điện xấu đi: Cách điện đã bị suy thoái những dấu hiệu lão hóa trên bề mặt nhưng không làm ảnh hưởng sự làm việc của cách điện. Mặc dù những điều kiện này không yêu cầu thay thế, nhưng cần theo dõi thường xuyên để phát hiện những bất thường. Ví dụ:
+ Sự tạo phấn trên bề mặt cách điện. + Xuất hiện vết rạn trên bề mặt.
+ Phụ kiện đầu cuối bị gỉ sét, ăn mòn.
+ Mất tính kỵ nước bề mặt. Có thể dẫn đến phóng điện bề mặt điện trong điều kiện ẩm ướt và ô nhiễm.
- Cách điện hư hỏng làm đảo ngược đặc điểm của cách điện có ảnh hưởng đến hiệu suất của cách điện và nguy cơ sự cố cao.
Sau đây là một số dạng hư hỏng điển hình của cách điện composite.
Hình 3.6.1. Tạo vết đen trên bề mặt cách điện
Hình 3.6.2. Vết rạn do phóng điện hồ quang
Hình 3.6.4. Hư hỏng tiếp xúc với lõi thủy tinh gia cường
Hình 3.6.5. Hư hỏng do phóng điện gây ra bởi dòng điện cao hoặc phóng điện bề mặt.
Hình 3.6.7. Tạo lỗ thủng - vật liệu polymer bị vỡ do xảy ra do các thông số điện môi.
Hình 3.6.8. Bị cắt, tách, xé của vỏ slilicone.
Sau đây là những nội dung tham khảo về quá trình vận chuyển, bảo dưỡng và vận hành cách điện composite.
3.7. Những lưu ý trong quá trình bảo dưỡng, kiểm tra, lắp đặt cách điện composite đường dây 110kV composite đường dây 110kV
Hiện tại cách điện composite đã được sử dụng tương đối rộng rãi trên lưới điện truyền tải và phân phối, tuy nhiên vẫn chưa có quy trình, quy định chính thức từ các nhà quản lý về vận hành và bảo dưỡng cách điện composite. Những kiến thức về vận hành cách điện composite chỉ là tham khảo các quy định của các nhà sản xuất, của các nước trên thế giới hay rút ra từ những kinh nghiệm từ thực tế.
3.7.1. Bảo quản cách điện composite tại kho
- Phải có đầy đủ hồ sơ thiết kế, tài liệu hướng dẫn của nhà cấp hàng. - Phải để nơi khô ráo, sạch sẽ, thoáng mát.
- Không để cách điện composite gần các hóa chất, không để hóa chất vương vào cách điện.
- Không để các chất hữu cơ như dầu, mỡ…vương vào cách điện. - Không để cách điện ở khu vực dễ gây cháy.
- Không để các vật nặng, sắt nhọn va chạm vào cách điện.
- Khi vận chuyển lắp ráp không được để cách điện va chạm vào các vật cứng. - Không được dẫm đạp, đi trên cách điện.
Trong quá trình từ nơi sản xuất đến khi lắp đặt cần lưu ý thêm một số vấn đề sau [8]:
Không dùng dao hay các vật sắc nhọn để mở bao bì đóng gói cách điện dễ làm tổn thương tán cách điện.
Khi cách điện được lấy ra khỏi thùng kiện phải đặt trên bao gói tạm thời, không đặt trực tiếp trên nền nhà, không được vận chuyển một cách lỏng lẻo hoặc để các vật
khác đè lên trên.
Không được xoắn hoặc uốn cách điện sẽ làm ảnh hưởng đến lõi thủy tinh gia cường do không chịu lực xoắn.
Khi chuẩn bị lắp đặt lên đường dây không được mang cách điện theo người khi leo cột; phải kéo cách điện qua puly và tránh va đập vào thân cột, cánh xà.
Khi kéo cách điện lên cột không buộc dây thừng trực tiếp vào thân cách điện sẽ làm tổn thương tán cách điện và lớp bọc silicone. Phải buộc vào phụ kiện kim loại đầu cuối của cách điện.
3.7.2. Kiểm tra định kỳ cách điện compoite Các lưu ý khi kiểm tra Các lưu ý khi kiểm tra
- Kiểm tra cách điện có bị rách, rộp, có hiện tượng phóng điện, tình trạng biến đổi màu sắc, bụi bẩn và độ lệch của chuỗi cách điện. Đặc biệt là những nơi gần khu vực sản xuất hoặc sử dụng hóa chất họ halogen (F2, Cl2, I2 và Br2) và các chất có tính kiềm, nhà máy xi măng, vùng ven biển, vùng có nhiệt độ môi trường cao …
- Kiểm tra ty cách điện và các khớp đầu nối kim loại của chuỗi cách điện Silicone xem có bị rỉ, bị đánh lửa và ăn mòn…
- Kiểm tra các chốt chẻ, chốt M bị hỏng, bị mất…
- Các chi tiết phụ kiện bị ăn mòn và có những biểu hiện khác thường không. - Khi kiểm tra bên ngoài thấy vỏ cách điện silicone bị rạn nứt, bị biến chất; chuỗi cách điện bị rách hoặc cháy sém quá 10% số tán; hai đầu khớp nối của bát cách điện bị nứt hoặc bị lỏng, thì phải thay cách điện khác.
- Khi ty cách điện bị mọt đến 10% tiết diện ngang thì phải thay cách điện. - Độ lệch chuỗi cách điện đỡ dây dẫn so với phương thẳng đứng không quá 150
Trường hợp chuỗi cách điện đỡ lèo không quy định độ lệch so với phương thẳng đứng nhưng phải đảm bảo lúc bình thường khoảng cách từ bộ phận mang điện đến bất kỳ bộ phận nào của cột điện ≥ 2,5 m
Đối với các cách điện được thay ra do bị cháy sém, bị vết đánh lửa phải đưa về kho kiểm tra, phân loại, thí nghiệm, nếu đủ tiêu chuẩn vận hành (các thông số kỹ