Trong những năm qua, do sự phát triển kinh tế và nhu cầu phụ tải điện tăng nhanh liên tục, việc đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật về điện áp, sự cố, tổn thất, năng suất lao động đặt ra nhiều yêu cầu đổi mới về công tác quản lý vận hành lưới điện truyền tải. Đứng trước các đòi hỏi, yêu cầu về đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy, liên tục và ngày càng nâng cao chất lượng điện, Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) đã, đang nghiên cứu và ứng dụng nhiều công nghệ mới trong công tác quản lý vận hành đường dây truyền tải điện. Dưới đây chuyên gia Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam phân tích một số giải pháp công nghệ tiên tiến đang được áp dụng trên các đường dây truyền tải điện của Việt Nam.

Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu khắc nghiệt, thường xuyên có nhiều giông sét xảy ra với mật độ dày và cường độ cao, đặc biệt là tại các vùng núi đá cao, vùng chuyển tiếp giữa đồi núi, trung du với đồng bằng. Qua thống kê sự cố các năm, sự cố do sét chiếm khoảng 60 ÷ 80% trên tổng số sự cố xảy ra trên đường dây. Để giảm sự cố do sét, cùng với một loạt các giải pháp thực hiện gồm:

(i) Rà soát kiểm tra, phục hồi và tăng cuờng hệ thống tiếp địa tại các vị trí nhiều sự cố sét (kể cả thay thế tiếp địa bị ăn mòn, bổ sung thay thế lớp đất, sử dụng hoá chất GEM để giảm điện trở suất đất…).

(ii) Tăng chiều dài khoảng cách giữa vòng đẳng thế và mỏ phóng của chuỗi cách điện theo đề tài nghiên cứu khoa học của Đại học Bách khoa Hà Nội.

(iii) Bổ sung tăng cường dây néo giảm tổng trở sóng.

(iv) Lập phương án lắp chống sét đa tia và phương án lắp kim thu sét chủ động.

(v) Phối hợp cách điện, điện trở nối đất, khoảng cách pha đất và thiết bị bảo vệ quá điện áp (chống sét van, mỏ phóng) giữa đường dây và trạm để tránh hiện tượng quá điện áp nội bộ, quá điện áp khí quyển gây hư hỏng thiết bị trạm biến áp.

(vi) Cải tạo xà treo dây chống sét nhằm giảm góc bảo vệ cho đường dây… EVNNPT đã nghiên cứu và ứng dụng chống sét van (CSV) tại những vị trí trên các đường dây xảy ra nhiều sự cố do sét; lắp CSV các vị trí cột có chiều cao lớn (thay đổi địa hình núi cao, vượt sông, vượt đường dây khác). Việc lắp CSV, kim thu sét… đã góp phần giảm sự cố do sét trên đường dây truyền tải điện. Theo thống kê, từ năm 2016 đến nay, sự cố do sét giảm 35% - 50%.

Ví dụ về Mô phỏng phần mềm EMTP Đường dây 500kV Pleiku 2 - Cầu Bông tại vị trí cột 566, kết quả tính toán lắp hệ thống kim thu sét chủ động:

Hệ thống đường dây 500, 220 kV trải dài, đi qua địa hình phức tạp, đặc biệt ảnh hưởng đến cung cấp điện trong phạm vi rộng lớn khi xảy ra sự cố, nên việc xác định chính xác vị trí sự cố trên đường dây tạo điều kiện thuận lợi cho việc tìm kiếm điểm, xử lý sự cố nhanh chóng đảm bảo cung cấp điện liên tục, từ đó giảm các chi phí quản lý vận hành cũng như sản lượng thiếu hụt là yêu cầu quan trọng. EVNNPT đã nghiên cứu và triển khai lắp đặt thiết bị định vị sự cố cho 69 đường dây 500, 220 kV có chiều dài lớn, đi qua khu vực địa hình phức tạp.

Một số hiệu quả mang lại của hệ thống ‘định vị’:

Thứ nhất: Giảm thời gian tìm, khắc phục sự cố.

Thứ hai: Tăng khả năng truyền tải an toàn và liên tục.

Thứ ba: Giảm chi phí nhân công tuần tra đường dây.

Thứ tư: Giảm chi phí duy trì an toàn hệ thống khi mất điện.

Thứ năm: Giảm chi phí phạt theo quy định do mất điện.

UAV có thể ứng dụng hiệu quả trong công tác quản lý vận hành (QLVH), đặc biệt kiểm tra thiết bị đang mang điện, các vị trí hiểm trở, giúp giảm thời gian kiểm tra và nâng cao năng suất, hiệu quả của người lao động. Từ năm 2018, EVNNPT đã triển khai thử nghiệm ứng dụng UAV trong việc QLVH, bên cạnh đó, các đơn vị đã chế tạo, cải tiến thêm UAV sử dụng xử lý diều vướng trên dây dẫn, phun thuốc phòng chống dịch bệnh... mang lại hiệu quả cao.

Ngoài ra, hiện nay EVNNPT đang triển khai thử nghiệm ứng dụng công nghệ AI để phân tích hình ảnh thu thập từ UAV, giúp tự động hóa và nâng cao hiệu quả trong kiểm tra, quản lý vận hành lưới điện truyền tải. Một số hiệu quả khi áp dụng UAV trong kiểm tra quản lý vận hành:

Thứ nhất: Tiết giảm nhân công, nâng cao năng suất lao động.

Thứ hai: Giúp hạn chế nguy hiểm cho người công nhân (về di chuyển, trèo cao) và đảm bảo an toàn cho con người, đường dây khi kiểm tra các hạng mục trên cao đang mang điện như khảo sát điểm tiếp xúc dây chống sét, cáp quang... đặc biệt là các trụ, khoảng trụ vượt sông.

Thứ ba: Quan sát khu vực đường dây bao quát hơn (hiện trạng mặt bằng trong khu vực như đường giao thông giao chéo, tình hình trồng rừng và khai thác rừng, các hoạt động vui chơi và sản xuất gần đường dây như thả diều, vật bay, đốt pháo hoa, pháo dù, các phương tiện xe máy công trình qua lại và làm việc gần hành lang đường dây… Từ đó nhìn nhận và đánh giá sát thực hơn các nguy cơ ảnh hưởng đến vận hành đường dây.

Thứ tư: Khả năng tiếp cận và phát hiện nhanh các hư hỏng trên dây dẫn, dây chống sét, cáp quang và các thiết bị đường dây mà không cần thiết phải cắt điện đường dây. Ghi nhận thực tế hiện trạng bằng hình ảnh, video… với góc quan sát rõ ở nhiều góc độ khác nhau, bay dọc theo đường dây, quay phim, chụp lại hình ảnh rõ nét với độ chính xác và tin cây cao. Mặt khác, thông tin ghi nhận được phân tích, đánh giá chính xác hơn giúp người công nhân kiểm soát được tình trạng đường dây và hành lang.

Thứ năm: Mang lại hiệu quả cao, đặc biệt thay thế hiệu quả kiểm tra thủ công, tiết kiệm công sức nhân công, nâng cao hiệu quả so với việc đi bộ dọc theo hành lang tuyến, ở những cung đoạn đường dây đi qua các địa hình phức tạp như thung lũng, các khoảng vượt sông lớn, địa hình bị chia cắt bởi kênh rạch, sông ngòi, khu vực ngập lụt, địa hình phức tạp, khó khăn, nguy hiểm; kiểm tra sau mưa bão, khu vực không tiếp cận trực tiếp được trong mùa mưa bão.

Việc ứng dụng 3 nhóm giải pháp công nghệ tiên tiến nêu trên đã mang lại hiệu quả thiết thực. Hiện tại, EVNNPT đang tiếp tục sử dụng rộng rãi và nghiên cứu cải tiến các công nghệ trên.

Trong nội dung kỳ tới, chúng tôi sẽ tiếp tục giới thiệu 2 công nghệ tiên tiến đang được áp dụng ở Việt Nam, đồng thời khuyến nghị Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia cần thực hiện thêm những nhóm giải pháp công nghệ tiên tiến mới, công nghệ số trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải.

THƯỜNG TRỰC HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

[1] EVNNPT- Báo cáo tổng kết tại Hội nghị chuyên đề về quản lý kỹ thuật đường dây năm 2010; các Tài liệu báo cáo tham luận của các Công ty truyền tải điện 1, 2, 3, 4, các Ban QLDA các CTĐ miền Bắc, miền Trung, miền Nam tại Hội nghị chuyên đề về quản lý kỹ thuật đường dây năm 2010.

[2] EVNNPT- Báo cáo tham luận của các Công ty Truyền tải điện 1, 4 tại Hội nghị Kỹ thuật-An toàn năm 2019 của EVN.