Bản tin Hội Điện lực miền Nam: Số 18/2017

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bản tin Hội Điện lực miền Nam: Số 18/2017 trình bày các nội dung chính sau: Các rào cản đối với hiệu suất năng lượng, kỹ thuật chống sét oxit kim loại không khe hở, công nghệ lưu trữ năng lượng điện, kiểm soát và sử dụng hiệu quả thiết bị đo đếm của EVN spc giai đoạn 2016 – 2020,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bản tin Hội Điện lực miền Nam: Số 18/2017

SỐ 18 (4-2017)
Chịu trách nhiệm xuất bản: HỒ QUANG ÁI Chủ tịch Hội Điện lực miền Nam Mục lục Trưởng Ban biên tập: TRẦN TRỌNG QUYẾT ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - 42 NĂM XÂY DỰNG, Phó Chủ tịch thường trực PHÁT TRIỂN VÀ ĐỔI MỚI (01/05/1975 - 01/05/2017)..............................1 Phó Trưởng Ban Biên tập LÊ XUÂN THÁI CÁC RÀO CẢN ĐỐI VỚI HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG.............................2 Chịu trách nhiệm về nội dung KỸ THUẬT CHỐNG SÉT OXID KIM LOẠI KHÔNG KHE HỞ..................4 NGUYỄN TẤN NGHIỆP Phó Chủ tịch kiêm Tổng thư ký HỘI THẢO “XE CHUYÊN DÙNG PHỤC VỤ VẬN HÀNH - Ban Biên tập SỬA CHỮA LƯỚI ĐIỆN”..........................................................................11 BÙI NGỌC THƯ NGUYỄN BỘI KHUÊ NGUYỄN VĂN LIÊM CÔNG NGHỆ LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN.......................................12 NGUYỄN HỮU PHÚC QUÁCH LÂM HƯNG VÕ THANH ĐỒNG KIỂM SOÁT VÀ SỬ DỤNG HIỆU QUẢ THIẾT BỊ PHẠM MINH TIẾN ĐO ĐẾM CỦA EVN SPC GIAI ĐOẠN 2016 – 2020................................18 TRẦN THỊ MỸ NGỌC Trụ sở toà soạn XỬ LÝ NHIỄU GÂY MẤT DỮ LIỆU Số 72 Hai Bà Trưng, TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN.................................................27 Phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM Điện thoại: 08-35210484; Fax: 08-35210485 SÁNG KIẾN: “DÙNG ỐNG SILICONE BỌC DÂY TRẦN TRUNG THẾ ĐỂ GIẢM SỰ CỐ DO ĐỘNG VẬT HOANG DÃ”.....................................29 Giấy phép xuất bản số 41/GP-XBBT, ngày 02/06/2016 của Cục Báo chí - Bộ Thông tin & Truyền thông SUY NGẪM.................................................................................................33 In tại Công ty CPTM In Phương Nam 160/7 Đội Cung, Q.11, TP.HCM Ảnh bìa: 1. Sửa chữa lưới điện cao thế 2. Các loại chống sét trong thực tế
ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - 42 NĂM XÂY DỰNG, PHÁT TRIỂN VÀ ĐỔI MỚI (1/5/1975 - 1/5/2017) ThS. LÊ XUÂN THÁI Ban QHCĐ - EVN SPC TIẾP QUẢN NGÀNH ĐIỆN của Nhà máy Thủy điện Đa và 15kV. Tổng chiều dài lưới MIỀN NAM: C Nhim, sửa chữa tuyến đường truyền tải là 800 km, trong đó ùng những bước tiến dây 230kV từ Đa Nhim về Thủ 257 km đường dây 230kV, 543 thần tốc của cuộc Đức. Với tinh thần tự lực, tự chủ, km đường dây 66kV chia thành “Tổng tiến công và chỉ trong 4 tháng phấn đấu gian 3 khu vực vận hành độc lập: nổi dậy mùa xuân khổ và sáng tạo, dòng điện Đa Miền Đông, miền Tây và Cao 1975, giải phóng hoàn toàn Nhim đã phục hồi bảo đảm 34% nguyên. Lưới phân phối tập miền Nam”, với phương châm sản lượng của toàn miền, đóng trung ở thành phố Sài Gòn và chiến lược “Điện phải đi trước góp 1.280 triệu kWh vào cuối các tỉnh lỵ lớn. Tỉ lệ số hộ dân một bước”, thực hiện chỉ thị của năm 1976 (bán cho miền Trung có điện chỉ đạt xấp xỉ 2,5%, với Trung ương Đảng về nhiệm vụ 20 triệu kWh). Công ty còn xây mức tiêu thụ bình quân 80kWh/ chuẩn bị tiếp quản cơ sở vật dựng và mở rộng tuyến đường người/năm. chất ngay sau khi chính quyền dây 220kV từ TP. Hồ Chí Minh Thì đến cuối năm 2016, quy Sài Gòn bị tiêu diệt hoàn toàn, đi Cần Thơ, nâng tổng chiều dài mô lưới điện đã phát triển gấp từ những ngày tháng 4/1975, đường dây cao áp lên 3.000 km, nhiều lần, cụ thể: 5.260 km Bộ Điện và Than đã cử các đoàn tổng dung lượng máy biến áp là đường dây 110kV, 65.679 km cán bộ tiếp quản lên đường tiến 235 MVA, cải thiện việc cấp điện đường dây trung áp, 86.953 km vào Sài Gòn. cho miền Tây và Đông Nam Bộ đường dây hạ áp; 193 trạm biến 8 giờ sáng ngày 1/5/1975, với việc vận hành Nhà máy Điện áp 110kV với 318 máy biến áp Đội quân quản Điện lực của Tiểu Trà Nóc (13 MW), khôi phục các có tổng công suất 14.590 MVA, ban Quân quản công nghiệp nhà máy ở Cần Thơ, tăng cường 27 trạm biến áp trung gian với thuộc Ủy ban Quân quản thành trạm diesel cho Phan Thiết, Cà 36 máy biến áp có tổng công phố Sài Gòn - Chợ Lớn - Gia Định Mau và nâng lưới điện áp từ suất 191 MVA, 15 trạm Diesel chính thức tiếp quản Công ty 15kV lên 66kV... và Thủy điện với 37 máy biến Điện lực Việt Nam tại Văn phòng Đã 42 năm, kể từ ngày giải áp có tổng công suất 184 MVA, Tổng nha (số 72 Hai Bà Trưng, phóng hoàn toàn miền Nam và 164.071 trạm biến áp phân Sài Gòn, nay là trụ sở Tổng công thống nhất đất nước, cũng là phối với 222.583 máy biến áp ty Điện lực miền Nam). chặng đường hết sức gian khó có tổng công suất 28.951 MVA; Lúc này, Tổng cục Điện lực nhưng đầy tự hào của Điện lực số xã/phường/thị trấn có điện miền Nam ra đời, việc quản miền Nam. Từ buổi đầu khó là 2.510, đạt tỷ lệ 100%, số hộ lý được duy trì cho đến tháng khăn, đã vượt qua nhiều trở dân có điện là 7,509 triệu hộ, 8/1976, mặc dù còn rất nhiều ngại để làm tròn trọng trách đạt tỷ lệ 99,38%, trong đó số hộ khó khăn, đặc biệt là thiếu giữ dòng điện hoạt động liên dân nông thôn có điện là 5,03 nhiên liệu, thiết bị thay thế tục suốt 42 năm qua. Để đến triệu hộ, đạt tỷ lệ 99,05%. (nguồn cung cấp phụ thuộc vào ngày hôm nay, ánh sáng của Tổng kết nhiệm vụ năm nước ngoài), nhưng về căn bản dòng điện cách mạng đã lan tỏa 2016, Điện lực miền Nam đã việc cung cấp điện tại vùng mới mạnh mẽ khắp 21 tỉnh, thành hoàn thành xuất sắc các nhiệm giải phóng vẫn được duy trì. phía Nam, mọi lúc, mọi mơi, từ vụ: Đảm bảo cho hệ thống điện thành thị đến nông thôn, từ biên vận hành ổn định, an toàn để THÀNH TỰU 42 NĂM XÂY giới đến nhiều vùng hải đảo xa DỰNG, PHÁT TRIỂN VÀ ĐỔI cung cấp đủ điện cho phát triển xôi cực Nam của Tổ quốc. kinh tế-xã hội và sinh hoạt của MỚI: Nếu trước ngày giải phóng nhân dân với tốc độ tăng trưởng Ngày 7/8/1976, Công ty (30/4/1975), điện ở miền Nam điện thương phẩm 11,29%; Điện lực miền Nam được thành chủ yếu phục vụ cho thắp sáng, Hoàn thành kế hoạch đầu tư các lập theo Quyết định số 1592 tiêu dùng ở Sài Gòn và làm lá công trình nguồn và lưới điện của Bộ Điện và Than, đặt nhiệm chắn cho bộ máy chiến tranh với giá trị 6.545 tỷ đồng; Thực vụ trọng tâm là nhanh chóng của Mỹ - Ngụy. Lưới điện gồm hiện đạt và vượt các chỉ tiêu tổn sửa chữa và phục hồi hoạt động 3 cấp điện áp 230kV, 66kV thất điện năng, năng suất lao BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  1
động, độ tin cậy cung cấp CÁC RÀO CẢN ĐỐI VỚI điện; Chất lượng phục vụ khách hàng tiếp tục chuyển biến tốt; Sản xuất kinh do- HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG anh có lợi nhuận, hoàn thành các nghĩa vụ đối với nhà nước; Các lĩnh vực công tác như phòng chống tham MAARK DIESENDORF nhũng, đào tạo phát triển GS.TS ĐH New South Wales, Sydney, Asutralia nguồn nhân lực, xây dựng Kỹ sư, CV cao cấp Lê Hải Sơn chuyển ngữ văn hóa doanh nghiệp, hợp tác quốc tế, khoa học công nghệ và môi trường, thông tin tuyên truyền và quan hệ TIẾP THEO KỲ 1: TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG M cộng đồng đều hoàn thành được nhiệm vụ, mục tiêu ột vài nhà kinh tế tân cổ điển (neoclassical) sẽ nói với của năm. các bạn rằng EE không có tiềm năng về hiệu quả chi phí bổ sung, bởi vì nếu nó đã có thì thị trường này đã thực Phát huy thành tích đạt hiện bất cứ cơ hội nào rồi. Câu nói minh họa ưa thích được của năm qua, Điện lực của họ là “Bạn không tìm thấy tờ 50$ nằm trên đường phố, bởi vì miền Nam nỗ lực phấn đấu nếu có ai đánh rơi nó thì sẽ có người khác nhặt lấy nó hầu như lập thực hiện chủ đề năm 2017 tức”. Các nhà kinh tế này tin tưởng cách mù quáng vào lý thuyết là “Đẩy mạnh Khoa học Công kinh tế học đơn giản, trong khi bỏ qua thực tế rằng những thất bại nghệ”, với mục đích triển khai sâu rộng của thị trường đã phá hoại các nỗ lực thực hiện EE. Một ứng dụng mạnh mẽ và phát loại thất bại chính và quan trọng của thị trường gọi là sự khuyến triển khoa học công nghệ để khích chia (the split incentive). Sau đây là ba ví dụ: áp dụng trong quản trị, điều hành, vận hành hệ thống -Trong lúc chưa có các tiêu chuẩn bắt buộc về hiệu quả năng điện, kinh doanh và dịch lượng cho các tòa nhà thì chủ tài sản có mục tiêu là tối thiểu chi vụ khách hàng, đầu tư xây phí, kết quả là không làm cho tài sản của họ có hiệu quả năng dựng nhằm năng cao độ tin lượng. Tuy nhiên, những người thuê nhà, là người trả tiền điện, cậy vận hành hệ thống điện, không thể giảm hóa đơn tiền điện của họ một cách đáng kể mà năng cao hiệu quả sản xuất không làm thay đổi phần bao bọc của tòa nhà, mà việc này sẽ có kinh doanh gắn với bảo vệ lợi cho chủ tài sản. môi trường… nhằm thực hiện -Bất kỳ công nghệ hoặc biện pháp nào làm giảm doanh số bán ngày càng tốt hơn nhiệm vụ điện từ lưới điện- ví dụ EE, hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời đảm bảo cung ứng điện cho và hệ thống quang điện (photovoltaic-PV) mặt trời cho nhà ở- đều phát triển kinh tế xã hội của dẫn đến tổn thất về lợi tức của các công ty điện lực, mặc dù các đất nước và đời sống nhân biện pháp này có thể rất hiệu quả về chi phí cho các khách hàng dân; Đảm bảo tiến độ và đưa của họ. Vì vậy, nếu không có các chính sách thích hợp của chính vào vận hành các dự án lưới phủ thì các công ty điện lực không thể đi quá các biểu hiện của cử điện; Tiếp tục quá trình tái cơ chỉ tỏ thiện ý mà thôi. cấu, đổi mới doanh nghiệp; -Tại nhiều quốc gia, các khách hàng dùng điện được bảo vệ Đẩy mạnh nghiên cứu và áp tránh sự tăng giá điện quá mức bằng cách cách áp một cái nắp lên dụng khoa học công nghệ; đơn giá điện năng bán ra, điều này càng khuyến khích các nhà bán nâng cao hiệu quả sản xuất sĩ và bán lẻ điện năng bán càng nhiều đơn vị điện năng càng tốt, kinh doanh và năng suất lao bất chấp các mối quan ngại về môi trường. động để sản xuất kinh doanh có lợi nhuận. Một dạng thất bại thị trường khác xảy ra bởi vì các doanh ng- hiệp nhỏ, chuyên môn về EE thường phải cạnh tranh với các công Kỷ niệm 42 năm Ngày giải ty điện lực lớn cung cấp năng lượng. Các công ty điện lực này là các phóng hoàn toàn miền Nam, nhà cung cấp năng lượng chủ yếu theo tục lệ cho các khách hàng, thống nhất đất nước, với tinh do đó họ có một số thuận lợi trong thị trường: giao tiếp đều đặn thần Đại thắng mùa Xuân với các khách hàng của mình, có các cơ sở dữ liệu về mẫu sử dụng năm 1975 bất diệt, toàn thể điện của các khách hàng của mình, có quyền đến các cơ sở của CBCNV Điện lực miền Nam khách hàng để đọc chỉ số điện kế và thường có được sự tín nhiệm quyết tâm phấn đấu với tinh của các khách hàng của mình. Nếu không có các chính sách của thần trách nhiệm và nỗ lực chính phủ, các công ty điện lực khó có thể trợ giúp các khách hàng cao nhất để thực hiện đạt và của mình trở nên hiệu quả năng lượng nếu điều này làm nghịch lại vượt kế hoạch đề ra. lợi ích kinh doanh của các công ty điện lực. 2 BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
Một loại thất bại khác của thị trường xảy ra là và thiết bị. Công việc này có thể bao gồm nhiều do một thực tế là hầu hết các chi phí EE là chi phí sự tìm kiếm trên internet và nhiều cuộc điện đàm, vốn phải được trả trước. Thậm chí đối với một tiếp theo sẽ là những cuộc thương thảo với các công nghệ rất hiệu quả về chi phí và có suất hoàn thương gia chuyên môn khác nhau. Các nhà kinh vốn nhanh, nhiều người sử dụng năng lượng có tế gọi những rào cản này đối với EE là “các chi thu nhập thấp sẽ không có tiền để thực hiện nó. phí giao dịch” (transaction costs), cho rằng sự Cần có các chính sách của chính phủ để trợ giúp bất tiện thêm vào của việc mua các hàng hóa và những người có thu nhập thấp để thực hiện EE, dịch vụ quy mô nhỏ này tiêu biểu cho các chi tránh sự nghèo nàn về năng lượng và giảm khí phí thực tế không thể tránh được mà bắt buộc thải. Cần có các chương trình về thời tiết (weath- phải đưa vào khi tính toán các chi phí này. Mặc dù erization), các khuyến khích và luật lệ để đòi hỏi điều này đúng, nhưng không hữu ích, bởi vì họ các chủ tài sản làm cho các tòa nhà của họ hiệu lập luận không đúng rằng các rào cản này là cố quả về năng lượng. định và bất biến. Trong thực tế, các chính phủ có thể tháo bỏ các rào cản đó một cách đơn giản và không tốn kém bằng những thay đổi chính sách phù hợp. Nhiều người sử dụng năng lượng thiếu thông tin và sự thành thạo về EE. Thậm chí ở nơi có các nguồn thông tin không thiên vị, công việc so sánh các công nghệ năng lượng bền vững có chi phí vốn cao nhưng chi phí vận hành thấp với các công nghệ cung cấp điện truyền thống có chi phí vốn thấp nhưng chi phí vận hành cao là khó khăn và tốn thời gian đối với hầu hết mọi người. Để làm cho vấn đề càng tệ hơn, chỉ có một số ít các thợ điện và thợ ống nước là được huấn luyện về lắp đặt các công nghệ EE. Việc thiếu kiểm soát chất lượng đối với các sản phẩm và công tác lắp đặt EE càng gây khó khan thêm cho các khách hàng. Quy mô nhỏ của các công nghệ EE tạo ra một rào cản khác. EE thường bị loại trừ các khoản khu- yến khích dành sẵn dành cho các nhà cung cấp năng lượng lớn, ví dụ được giảm thuế, bảo đảm vốn vay, sự phát triển cơ sở hạ tầng bởi các trái phiếu chính phủ và cơ sở hạ tầng. KỲ 3: VƯỢT QUA CÁC RÀO CẢN: CÁC Ngoài ra, so sánh với các công nghệ cung CHIẾN LƯỢC VÀ CHÍNH SÁCH cấp năng lượng thì EE là một lĩnh vực nghiên cứu Tài liệu tham khảo không đúng mốt vì vậy quá trình cải tiến sản phẩm đến bây giờ vẫn còn chậm. Book: Mark Diesendorf, “Sustainable Energy Solutions for Climate Change”, Chapter 4 “Sav- Đối với một hộ gia đình hay một doanh ng- ing Energy”, UNSW Press and Earthscan from hiệp, công việc làm cho một tòa nhà và nội thất Routledge, 2014, University of New South Wales, của nó trở nên hiệu quả về năng lượng thì bao Sydney, Australia. gồm việc nghiên cứu một loạt các sản phẩm và Người dịch xin cám ơn tác giả, GSTS Mark Diesen- dịch vụ, ví dụ về cách nhiệt, xử lý các cửa sổ, dorf và Nhà xuất bản NewSouth Publishing đã thắp sáng, chọn lựa các hệ thống sưởi, làm lạnh cho phép người dịch xuất bản chương này. và điều hòa không khí, và chọn lựa các trang cụ BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  3
KỸ THUẬT CHỐNG SÉT OXID KIM LOẠI KHÔNG KHE HỞ TS. NGUYỄN HỮU PHÚC Trường Đại học.Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP HCM 1. MỞ ĐẦU: C62.11-2005, hayIEC (International Electro- Chống sét (CS-Surge Arrester) được sử dụng technical Commission) 100099-4 về CS MOV rộng rãi trong hệ thống điện để bảo vệ cho các không khe hở. thiết bị khác tránh các nguy hiểm từ các hiện Các thuật ngữ chung: tượng quá điện áp xuất phát từ nhiều nguyên Cách điện tự phục hồi (Self- restoring Insula- nhân khác nhau (quá điện áp khí quyển - do xung tion): các chất như không khí và sứ, có thuộc tính sét và quá điện áp nội bộ - do các thao tác đóng cách điện phục hồi hoàn toàn sau khi bị phóng cắt trên lưới điện), ở các cấp điện áp từ hạ thế đến điện. trung, cao thế. Để thực hiện tốt chức năng bảo vệ này, các CS phải có các khả năng: Cách điện không tự phục hồi (Nonself- re- storing Insulation): các chất như dầu cách điện – Làm việc lâu dài với điện áp định mức pha của và giấy cách điện Kraft sẽ bị hư hỏng và mất khả hệ thống năng cách điện sau khi bị phóng điện. – Dễ dàng tạo đường thoát xuống đất cho các Phóng điện bề mặt (Flashover): hiện tượng xung dòng điện khi có các quá điện áp phóng điện men quanh hoặc phía trên bề mặt – Phục hồi hoàn toàn khi không còn dòng xung của sứ cách điện (từ này rất hay bị nhầm lẫn với – Đảm bảo thực hiện được các điều trên trong từ “phóng điện tia lửa- sparkover” là hiện tượng suốt thời gian làm việc của CS trên lưới điện phóng điện giữa 2 điện cực của CS có khe phóng điện (Gapped Surge Arresters) Như trong bài báovề “Thuật Ngữ Chống Sét Van” của KS. Võ Thanh Đồng (Bản Tin Hội Điện Mức độ dông sét (Isokeraunic Level-IKL): Lực Miền Nam, Số 17 (12- 2016), trang 26-28) đã giá trị dùng để xác định mức độ xảy ra của dông có nhận định “… Trong hệ thống điện miền Nam, sét, được xác định là số ngày nghe được tiếng chống sét MOV đã được đưa vào sử dụng hơn 25 sấm trong 1 năm (hay 1 tháng) tại một khu vực năm, loại phổ biến là vỏ bọc Polymer (từ lưới điện nhất định. 22 kV đến 110 kV) với các tính năng ưu việt như: Sóng truyền (Traveling Wave): sự thay đổi gọn nhẹ, dễ dàng tháo lắp, dòng rò thấp và tuổi đột ngột của điện áp/dòng điện không thể lan thọ cao…”, trong phạm vi bài báo này tập trung truyền tức thời đến mọi điểm trên đường dây trên vào các các thuật ngữ thường dùng trong các tài không hay cáp ngầm, mà cần một khoảng thời liệu kĩ thuật, cũng như về cấu tạo và cơ chế làm gian để xung (sóng truyền) lan ra trên đường dây. việc, phân loại CS oxid kim loại không khe hở Sóng truyền có thể sinh ra do sét đánh, đóng cắt (Gapless Metal Oxide Varistor (MOV) Surge Ar- các thiết bị trên mạch điện, ngắn mạch hay đứt rester). Trong bài báo tiếp theo sẽ trình bày các dây dẫn. khía cạnh kĩ thuật phối hợp cách điện và các bước Điện áp chịu đựng/Mức chịu đựng cần theo khi lựa chọn CS trên lưới điện phân phối (Withstand Voltage/Withstand Level): giá trị hay truyền tải. lớn nhất của điện áp đặt lên thiết bị mà không 2. MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA ÁP gây ra hiện tượng phóng điện bề mặt. DỤNG CHO CS OXID KIM LOẠI KHÔNG Dạng sóng xung (Surge-Wave Descrip- KHE HỞ tion): dạng sóng của 1 xung (khác hình chữ nhật) Sau đây là một số thuật ngữ (chưa đầy đủ và của dòng điện hay điện áp được chỉ danh bằng 2 được tạm dịch) và định nghĩa thường gặp trong con số. Số thứ nhất là chỉ số của mặt sóng (wave các tài liệu kĩ thuật cũng như tiêu chuẩn quốc tế front), là thời gian thực tế của dốc đầu sóng tính ANSI (American National Standards Institute)/IEEE bằng micrôgiây (µs). Số thứ hai là chỉ số của đuôi (Institute of Electrical and Electronics Engineers) sóng (wave tail) là thời gian tính bằng µs, kể từ C62.22- 2009 và điểm 0 thực tế (xem dưới đây) đến thời điểm đạt 4 BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
đến 1/2 giá trị đỉnh trên đuôi sóng. Ví dụ như các sóng 1.2 x 50 và – Đối với sóng điện áp có 8 x 20. Dạng sóng của xung dòng điện hay điện áp hình chữ nhật thời gian dốc mặt sóng dưới được xác định bởi 2 con số. Số thứ nhất là giá trị tối thiểu của dòng 30µs, là sóng nguyên hình hay điện hay điện áp được duy trì trong khoảng thời gian µs,mà được bị cắt phía trước, ở đỉnh, hoặc xác định bởi số thứ hai. Ví dụ như sóng 75A x 1000 đuôi: 1.67 lần thời gian để điện áp tăng từ 30% đến 90% của giá Điểm 0 thực tế (của 1 xung) (Virtual Zero- Point of an trị đỉnh. Impulse): giao điểm với trục ngang của đường thẳng kẻ qua các điểm nằm trên dốc mặt sóng điện áp, ở 30% và 90% của giá trị đỉnh – Đối với các sóng điện áp (Hình 1), hoặc kẻ qua các điểm nằm trên dốc mặt sóng dòng điện, có thời gian dốc mặt sóng 30 µs ở 10% và 90% của giá trị đỉnh (Hình 2). Các sóng xung điện áp 1.2x hoặc hơn: thời gian cần thiết để 50/dòng này được cấp từ máy phát xung (Hình 3). điện áp tăng từ điểm 0 thực tế đến giá trị đỉnh tối đa. – Đối với sóng dòng điện: 1.25 lần thời gian để xung dòng điện tăng từ 10% đến 90% của giá trị đỉnh. Mức cách điện xung cơ bản BIL (Basic Insulation Level): cấp độ chịu xung chuẩn nguyên sóng được thể hiện dưới dạng điện áp đỉnh của dạng sóng chuẩn 1.2 x 50 µs. Đây là tiêu chuẩn đặc trưng cho khả năng chịu xung của thiết bị Hình 1. Dạng sóng xung điện áp tiêu chuẩn 1.2x 50 phân phối, truyền tải. Để bảo vệ quá điện áp hiệu quả, cần phải phối hợp bảo vệ mức cách điện BIL của thiết bị với đặc tính kỹ thuật của CS bảo vệ. Các loại thí nghiệm chịu đựng điện áp được sử dụng cho cách điện: Ba thí nghiệm đầu dưới đây là các thí nghiệm điện áp xung áp dụng cho cách điện của đường dây và thiết bị. Thí ng- hiệm còn lại đặc trưng cho khả năng chịu đựng điện áp tần số công nghiệp 50, 60 Hz. Hình 2. Dạng sóng xung dòng điện tiêu chuẩn8x 20 Khả năng chịu đựng nguyên sóng (Full- Wave Withstand): dạng sóng chuẩn của điện áp thử (hay xung sét) của mọi loại cách điện là 1.2 x 50 µs với đuôi sóng suy giảm liên tục về 0. Giá trị đỉnh thường được gọi là BIL. Khả năng chịu đựng sóng cắt (Chopped- Wave With- stand): điện áp thử bắt đầu ở Hình 3. Máy phát xung điện áp 1.2x50 và xung dòng 8x20 theo IEC 61000-4-5 sóng chuẩn 1.2x 50 µs nhưng bị “cắt cụt” (cho giảm về 0 rất nhanh) bởi phóng điện tia lửa đánh thủng cách điện ở khe hở Thời Gian Thực Tế Mặt Sóng (Virtual Duration of Wave không khí song song tại đỉnh Front): Giá trị thực tế của khoảng thời gian dốc mặt sóng hoặc ngay sau đỉnh. Các giá như sau: trị này khoảng 115% của sóng BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  5
nguyên. Máy biến áp phân phối, Điện Áp Làm Việc Liên Tục Cực Đại (Maximum Continuous truyền tải đều có tiêu chuẩn về Operating Voltage- MCOV) hay Uc theo IEC: giá trị hiệu dụng lớn khả năng chịu đựng nguyên nhất của điện áp ở tần số 50 Hz, 60 Hz có thể đặt lâu dài lên 2 đầu sóng và sóng cắt. cực của CS. Khả năng chịu đựng mặt Quá Điện Áp Tạm Thời (TOV): quá điện áp với tần số từ vài sóng (Front-of-Wave With- Hz đến vài trăm Hz, thời gian kéo dài từ vài ms đến hàng giờ, tùy stand): điện áp thử có tốc độ thuộc vào thời gian loại trừ sự cố trên lưới. Các nguyên nhân gây gia tăng điện áp cho trước (và ra quá điện áp tạm thời có thể là chạm đất 1 pha (thường xảy ra tương đối dốc), bị cắt cụt ở một nhất), hiện tượng cộng hưởng sắt từ, sa thải phụ tải,… thời gian xác định trước khi đạt đến đỉnh sóng bình thường, Hệ Số Quá Điện Áp Tạm Thời (Temporary Overvoltage thông thường trước 0.5 µs. Tiêu Strength Factor): tỉ số giữa quá điện áp tạm thời và điện áp định chuẩn về máy biến áp lực có mức của CS. quy định thêm mức chịu đựng Điện Áp Phóng Điện (Discharge Voltage theo ANSI/IEEE, Re- dốc mặt sóng, ngoài 2 mức chịu sidual Voltage- Ures theo IEC): giá trị đỉnh của điện áp xuất đựng nguyên sóng và sóng cắt. hiện giữa 2 đầu cực của CS khi có dòng xung định mức phóng qua. Khả năng chịu điện áp Điện áp này phụ thuộc vào giá trị đỉnh, cũng như dạng sóng của tần số thấp dòng xung. (Low - Fequency Voltage Điện Áp Phóng Điện Mặt Sóng Tương Đương (Equivalent Front Withstand): ngoài các thí ng- of Wave Protective Level): giá trị điện áp tăng đến giá trị đỉnh trong hiệm điện áp xung nêu trên, 0.5 µs ứng với dòng xung 10 kA qua CS. theo tiêu chuẩn công nghiệp cách điện của thiết bị phải Điện Áp Phóng Điện Bề Mặt của Cách Điện CS (Arrester Insulation được thí nghiệm chịu các điện Withstand Voltages): giá trị hiệu dụng lớn nhất của điện áp ở tần số áp tần số thấp (50, 60 Hz) lớn 50, 60 Hz và giá trị đỉnh lớn nhất của điện áp xung có thể đặt lên hơn điện áp làm việc định mức CS mà không gây ra hiện tượng phóng điện bề mặt. tối đa. Thí nghiệm này đặt điện 3. CẤU TẠO VÀ CƠ CHẾ LÀM VIỆC CỦA CS MOV KHÔNG áp nâng cao với tần số 50, 60 KHE HỞ Hz lên thiết bị trong thời gian 1 phút với điều kiện khô ráo, CS MOV không khe hở (Hình 4) gồm nhiều đĩa điện trở phi tuyến hay điện áp nâng cao với tần (Metal Oxide Varistor- MOV) bằng vật liệu oxid kim loại, thường số 50, 60 Hz lên thiết bị trong là oxid kẽm ZnO, ghép nối tiếp nhau. Các đĩa MOV ZnO này thực thời gian 10 giây với điều kiện chất là vật liệu bán dẫn, có đặc tính volt- ampere (V-I) rất nhạy ẩm ướt. cảm với điện áp. Ở điện áp làm việc bình thường của lưới điện, các điã MOV có điện trở rất lớn, gần như vô cực và do đó có khả Dòng qui chuẩn (Reference năng cách điện rất tốt và dòng rò (leakage current) rất nhỏ, chỉ Current): giá trị đỉnh của chừng vài µA. Khi có quá điện áp xảy ra, do đặc tính phi tuyến thành phần điện trở của dòng điện trở các đĩa MOV sẽ trở nên vô cùng nhỏ giúp dòng điện xung tần số 50, 60 Hz dùng để xác giá trị lớn thoát qua CS xuống đất dễ dàng. Khi đó điện áp giữa 2 định điện áp qui chuẩn của CS. cực CS là điện áp phóng điện -discharge voltage (IEEE), hay điện Tùy theo dòng phóng điện định áp dư - residual voltage (IEC), có một giá trị xác định. Giá trị điện mức và cấp xả năng lượng (line áp phóng điện này cần phải thấp hơn giá trị BIL của thiết bị cần discharge class) của CS, dòng bảo vệ, nhờ vậy sẽ bảo đảm thiết bị tránh được các quá điện áp qui chuẩn có giá trị từ 0.05 mA 2 nguy hiểm. đến 1.0 mA cho mỗi cm tiết diện đĩa MOV. Khi phóng đại lên 5000 lần dưới kính hiển vi điện tử (Hình5), có thể thấy các hạt ZnO và chất phụ gia (dopant), thường là vật liệu Điện áp qui chuẩn (Reference bismuth antimoine cobalt, nickel, bạc, thiếc, nhôm. Một đĩa MOV Voltage Uref): giá trị hiệu dụng đường kính 35 mm, chiều cao 35mm chứa vào khoảng 28 tỉ hạt đặt lên CS để có được dòng qui chuẩn. ZnO. Các hạt ZnO và mối nối (junctions) chính là các công tắc điện tử trở nên dẫn điện (đóng kín mạch) ở điện áp khoảng 3 V. Trên CS MOV không khe hở: Hình 6 cho thấy các đường chấm đỏ là vô số đường dẫn của dòng Điện Áp Định Mức (Rated phóng giữa các hạt ZnO đi qua các mối nối với chất phụ gia. Giả sử Voltage) hay Ur theo IEC: khả nếu có 1000 mối nối từ mặt trên đến mặt dưới của 1 đĩa MOV, điện năng chịu đựng điện áp ở tần áp rơi trên đĩa khi đó sẽ là 3000 V. Như vậy, có thể xem đĩa MOV số 50 Hz, 60 Hz khi CS phải trải như một tập hợp hàng tỉ tỉ các công tắc điện tử vô cùng nhỏ và tác qua các thử nghiệm dòng xung động vô cùng nhanh trong thời gian µs, đóng vai trò hở mạch ở trong một chu kì làm việc (Duty điện áp vận hành bình thường và kín mạch dẫn dòng xung xuống Cycle) theo tiêu chuẩn. đất khi có quá điện áp. 6 BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
Hình 4. Mặt cắt CS phân phối MOV không khe hở Hình 6. Đường dẫn của dòng phóng qua các Hình 5. Cấu tạo đĩa MOV với các hạt ZnO mối nối giữa các hạt ZnO Hình 7. Đặc tuyến V-I của CS MOV BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  7
Đặc tuyến phi tuyến V-I của CS MOV như trên -Trong khu vực dòng cao CS đóng vai trò hạn Hình 7 cho thấy 3 khu vực làm việc khác nhau: xung quá điện áp, với khả năng dẫn dòng rất lớn khu vực tiền phóng điện (Pre-Breakdown Region), trên mỗi cm2 của đĩa MOV, trong thời gian rất khu vực phóng điện (Breakdown Region) và khu ngắn khoảng vài µs. Thời gian dẫn dòng sẽ càng vực dòng cao (High Current Region). ngắn khi giá trị dòng phóng điện càng lớn. Cuối -Trong khu vực tiền phóng điện khi điện áp đặt của khu vực dòng cao tương ứng với khi có xung lên CS bằng hay nhỏ hơn giá trị đỉnh điện áp làm quá điện áp đóng cắt hay xung sét, là khu vực việc liên tục lớn nhất (Maximum Continuous Op- mà trong các qui cách kĩ thuật của CS cho các số erating Voltage-MCOV), các đĩa MOV ở trạng thái liệu điện áp phóng điện/điện áp dư (Discharge không dẫn điện, dòng rò đi qua CS chỉ là µA, do Voltage (IEEE)/Residual Voltage (IEC)). đó điện trở của CS rất lớn và nhiệt lượng tổn hao Lưu ý là điện áp phóng điện của CS ở cùng trong CS vô cùng thấp và CS sẽ làm việc lâu dài giá trị dòng phóng điện sẽ tỉ lệ thuận với chiều trên lưới điện. Trong vùng này các đĩa MOV rất cao của các đĩa MOV nối tiếp, vì thế điện áp nhạy cảm với nhiệt độ và khi nhiệt độ tăng, điện phóng điện thường tỉ lệ với điện áp định mức trở của CS sẽ giảm mạnh. Trên Hình7cho thấy khi của CS. Ngoài ra điện áp phóng điện còn thay nhiệt độ các đĩa MOV tăng lên đến 2000C, đường đổi theo tốc độ tăng của xung dòng, thường điện đặc tính sẽ dời qua phải (màu đỏ), với dòng rò áp phóng điện sẽ tăng/giảm theo tốc độ tăng/ tăng lên đáng kể ở cùng điện áp làm việc. giảm của xung dòng. Ở cùng giá trị xung dòng - Đầu khu vực phóng điện là khu vực cánh chỏ phóng, điện áp dư sẽ từ 8- 12% lớn hơn khi dòng (knee region), khi đó đặc tính V-I thay đổi khá đạt đến giá trị đỉnh trong 1 µs, so với điện áp dư đột ngột, thường được gọi là điện áp qui chuẩn của trường hợp dòng phóng tiêu chuẩn 8x 20 µs. Vref (reference voltage) hayV1mA - tương ứng với Ngược lại, điện áp dư sẽ từ 2- 4% nhỏ hơn, khi dòng qui chuẩn (reference current) - xem thêm dòng đạt đến giá trị đỉnh chậm hơn trong 45 µs định nghĩa ở trên, phần thuật ngữ. Ở mức dòng tới 60 µs, so với điện áp dư của trường hợp dòng qui chuẩn này, điện trở của MOV bắt đầu giảm phóng tiêu chuẩn 8x20 µs. nhanh và trở nên dẫn điện. Từ điểm này trở đi Ngoài ra, giá trị MCOV của CS thường có giá đặc tuyến rất phi tuyến có thể xấp xỉ gần trị trong khoảng 75-85% giá trị điện áp định mức đúng bằng phương trình I= kV∂ . Hệ số alpha (xem Bảng 1, theo IEEEStd C62.11-2005). Ở điện α thay đổi trong khoảng từ 10 - 50, tùy vào cấu áp MCOV, dòng rò qua CS vào khoảng vài mA, trúc, thành phần ZnO và dãi dòng điện đang thường nhỏ hơn 10 mA. Trong khu vực dòng cao quan tâm. Trong khu vực này, khi điện áp tăng này hầu như CS không nhạy cảm với nhiệt độ. dòng sẽ tăng rất nhanh làm điện trở của MOV trở nên rất nhỏ bé khiến dòng qua các điã MOV lại Bảng 1. Quan hệ điện áp định mức/ MCOV càng tăng. Thông thường, α có giá trị nhỏ hơn theo IEEEStd C62.11-2005 khi dòng có giá trị lớn hơn và trong dãi dòng rộng hơn. Ví dụ, hệ số α có giá trị 50 khi dòng thay Điện áp Điện áp định đổi trong dãi từ 1 đến 600 A, và là 26 trong dãi định mức MCOV MCOV dòng thay đổi từ 1 A đến 10.000A. Điện áp qui mức CS CS (kV (kV rms) (kV rms) (kV rms) chuẩn Vref là một giá trị quan trọng xác định đặc rms) tính làm việc của CS. Trong điều kiện làm việc 3 2.55 144 115 bình thường của CS, điện áp đỉnh của lưới điện không được phép lớn hơn điện áp qui chuẩn này, 6 5.1 168 131 nếu không CS sẽ phát nóng quá mức và khả năng 9 7.65 172 140 chịu quá điện áp tạm thời sẽ giảm thấp. Giá trị 10 8.4 180 144 đỉnh của điện áp làm việc thông thường 15-25% thấp hơn giá trị Vref, như trên Hình 7. 12 10.2 192 152 Sai biệt giữa Vref và MCOV đỉnh đặc trưng cho 15 12.7 228 180 biên hạn chịu quá điện áp tạm thời (Temporary 18 15.3 240 190 OverVoltage Margin) và khả năng chịu quá điện áp tạm thời của CS. 21 17 258 209 Trong phần còn lại của khu vực phóng điện, 24 19.5 264 212 dòng qua CS thay đổi từ mA cho đến vài trăm A. 27 22 276 220 Đây là khu vực mà đường đặc tính trở nên phi tuyến nhất, khi có quá điện áp tạm thời CS sẽ dẫn 30 24.4 288 230 dòng và phát nóng, dẫn đến hư hỏng. Do đó, CS 36 29 294 235 bị giới hạn bởi khả năng chịu quá điệnáp tạm thời 39 31.5 312 245 TOV, mà trong các bước lựa chọn CS cần phải lưu ý đến. 8 BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
45 36.5 396 318 phóng điện thấp hơn) so với CS cấp phân phối, nhưng kém hơn (điện áp phóng điện cao hơn) ở 48 39 420 335 cùng giá trị dòng xung, so với CS cấp trạm. Tính 54 42 444 353 năng an toàn xả áp lực là cần thiết, tuy rằng CS cấp trung gian đặc biệt dùng để bảo vệ hệ thống 60 48 468 372 cáp ngầm không cần phải có tính năng này. 72 57 492 392 CS cấp trạm có điện áp phóng điện nhỏ nhất 90 70 540 428 (điện áp phóng điện thấp nhất đặt trên thiết bị khi 96 76 564 448 có quá điện áp) ở cùng giá trị dòng xung , được dùng trong các trạm và bảo vệ tốt nhất cho trang 108 84 576 462 thiết bị. Theo tiêu chuẩn ANSI / IEEE C62.11 cấp 120 98 588 470 CS này có định mức trong khoảng 3 đến 684 KV và phải có khả năng xả an toàn áp lực. 132 106 612 485 Bảng 2 . Phân loại CS theo dòng xung sét theo IEEE C62.11 4. PHÂN LOẠI CHỐNG SÉT Theo tiêu chuẩn ANSI / IEEE C62.11 phân loại Phân loại CS (điện áp Dòng xung đỉnh (kA) hệ thống lớn nhất) CS theo định mức đỉnh của dòng xung theo chu kì làm việc (Duty Cycle Rating): 5 kA, 10 kA và Cấp trạm (800 kV) 20 20 kA (Bảng 2). IEC 100099-4 phân loại CS theo Cấp trạm (550 kV) 15 định mức đỉnh của dòng xung 1.0 kA, 2.5 kA, 5 kA, 10 kA, 20 kA (Bảng 3). Cấp trạm (< 550 kV) 10 Theo tiêu chuẩn ANSI, CS được phân thành Cấp trung gian 5 3 cấp cơ bản: cấp phân phối (distribution class), Cấp phân phối dòng sét 10 cấp trung gian (intermediate class) và cấp trạm cao (heavy duty-HD) (station class) (Hình8 a/, b/, c/). Sự khác nhau Cấp phân phối dòng sét của các cấp này được xác định bằng điện áp định trung bình (normal duty- 5 mức, đặc tính bảo vệ, khả năng xả áp lực hay khả ND) năng chịu đựng dòng ngắn mạch. Cấp phân phối dòng sét 5 4.1. CS cấp phân phối được sử dụng phổ biến thấp (light duty-LD) nhất, có định mức từ 1 đến 30 kV. So với các cấp Bảng 4 liệt kê các yêu cầu thí nghiệm theo khác, CS cấp phân phối có điện áp phóng điện tiêu chuẩn ANSI/IEEE C62.11 thực hiện cho mỗi cao nhất (điều này có nghĩa điện áp cao nhất đặt cấp CS. trên thiết bị cần bảo vệ) ở cùng giá trị dòng xung. IEC 100099-4 phân loại CS theo điện áp định Cấp CS này không có yêu cầu về khả năng xả áp mức và 5 mức xung dòng phóng điện như trên lực (pressure relief). Bảng 3. 4.2. CS cấp trung gian được có điện áp định mức từ 3 đến 120 kV. CS cấp này có đặc tính bảo vệ (protective characteristics) tốt hơn (điện áp Bảng 3.Phân loại CS theo giá trị dòng xung sét theo IEC 100099-4 Dòng định mức phóng tiêu chuẩn* 20 000 A 10 000 A 5 000 A 2500 A 1000 A Điện áp định mức 360
Hình 8. a/ CS cấp phân phối b/ CS cấp trung gian c/ CS cấp trạm Bảng 4.So sánh các yêu cầu thí nghiệm theotiêu chuẩn khi phân loại CS theo IEEE C62.11 Cấp chống sét Đặc tính Phân phối Trung gian Trạm Điện áp định mức 1 - 30 kV 3 - 120 kV 3 - 684 kV Các đặc tính bảo vệ (ở 3.5 đơn vị tương đối* 3.0 đvtđ 2.7 đvtđ dòng phóng 10 kA) (đvtđ) Yêu cầu thí nghiệm dòng phóng Dòng cao, thời gian 65 kA ND** 65 kA ND 65 kA ngắn 100 kA HD 10 kA (>550 kV) Theo chu kì làm việc 5 kA ND 5 kA ND 15 kA (550 kV) 10 kA HD 20 kA (800 kV) Dòng thấp, thời gian 75 A ND Theo qui định các thí nghiệm phóng điện của lưới dài 250 A HD điện truyền tải Van xả áp lực Dòng cao không có 16.1 kA 40 - 65 kA Dòng thấp không có 400 - 600 A 400 - 600 A *tính theo điện áp định mức CS ** ND= normal duty (dòng sét trung bình) HD= heavy duty (dòng sét cao) Tài liệu tham khảo (1) Võ Thanh Đồng, “Thuật Ngữ Chống Sét Van”, Bản Tin Hội Điện Lực Miền Nam, Số 17 (12- 2016), pp. 26-28 (2) IEEE Std C62.11™-2005 - IEEE Standard For Metal-Oxide Surge Arresters for AC Power Circuits (> 1 kV) (3)IEEEStdC62.22™-2009-IEEEGuidefortheApplicationOfMetal-OxideSurgeArrestersForAlternating-Current Systems (4) IEEE Std C62.82.1™-2010- IEEE Standard for Insulation Coordination - Definitions, Principles, and Rules (5) IEC 60099-4, Surge Arresters – Part 4: Metal-Oxide Surge Arresters Without Gaps for AC Systems, Edi- tion 2.2 2009-05 (6) Electrical Distribution System Protection; Cooper Power Systems; Edition 2005 (7) Eaton- Cooper Power Systems Surge Arresters Catalog Data CA235029 EN; Ultrasil Polymer-Housed Varistar Surge Arresters 5 kA and 10 kA Class 1 IEC 60099-4 for MV Systems to 36 KV (8) Siemens High-Voltage Surge Arresters Product Guide (9) ABB High Voltage Surge Arresters Buyer´S Guide. 10  BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
HỘI THẢO “XE CHUYÊN DÙNG PHỤC VỤ VẬN HÀNH - SỬA CHỮA LƯỚI ĐIỆN” NGUYỄN TẤN NGHIỆP Hội Điện lực miền Nam Cơ giới hóa, hiện đại hóa các công cụ, phương tiện trong công tác quản lý vận hành, thi công sửa chữa lưới điện sẽ góp phần nâng cao năng suất lao động của người công nhân, xử lý nhanh sự cố trên lưới, rút ngắn thời gian mất điện cho khách hàng… đó vừa là xu thế tất yếu, vừa là mong muốn của các đơn vị ngành Điện lực khu vực miền Nam. N gày 05/4/2017, Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVN SPC) đã phối hợp với Hội Điện lực miền Nam (SEEA) tổ chức Hội thảo chuyên đề “Xe chuyên dùng phục vụ vận hành - sửa chữa lưới điện”. Báo cáo chính tại Hội thảo, đại diện Công ty PALFINGER - Singa- pore, Ông Li Fook Seng, Giám đốc khu vực Thái Bình Dương; Ông Alson Tan chuyên gia sản Ông Alson Tan - Đại diện phẩm; Đại diện cho PALFINGER Palfinger đang trình bày tại Việt Nam có Ông Phạm Ngọc BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  11
Danh, Giám đốc điều hành Công ty Thiết bị Công nghiệp Thang Uy. Tham dự hội thảo có gần 50 kỹ sư, cán bộ kỹ thuật đến từ CÔNG NGHỆ Công ty Điện lực An Giang, Bến Tre, Bà Rịa -Vũng Tàu, Bình Dương, Bình Phước, Đồng Tháp, Long An, Tây Ninh, Tiền Giang, Vĩnh Long; Công ty Lưới điện cao thế miền Nam; Tổng công ty Điện lực TP. Hồ LƯU TRỮ Chí Minh, Công ty Truyền tải điện và các Ban chuyên môn của EVN SPC. NĂNG LƯỢNG Tại hội thảo một số mẫu xe nâng chuyên dùng mới phục vụ cho công tác quản lý vận hành, thi công, sửa chữa lưới điện hạ thế 1kV ĐIỆN KS . V Õ T H A NH Đ Ồ N G I/ TỔNG QUAN : Tính đến năm 2012 tổng sản lượng điện được sản xuất trên toàn thế giới khoảng 22.200 TWh trong đó điện sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch (than ,dầu, khí) chiếm tỉ lệ 70% . Để duy trì sự ổn định của hệ thống điện, sự cân Các đại biểu tham dự hội thảo bằng giữa nguồn phát và phụ tải tiêu thụ được điều chỉnh phù hợp với điều kiện địa hình của Việt Nam đã được giới thiệu. bởi các máy phát điện dùng Các đại biểu tham dự hội thảo đã trao đổi về các đặc tính kỹ thuật, năng lượng hóa thạch. Tuy tính hiệu quả, sự cần thiết của thiết bị này đối với thực tiễn lưới nhiên với sự phát thải CO2 điện khu vực miền Nam. Những câu hỏi khá thực tế như: tải trọng ngày càng nhiều và gây ra các khi làm việc, các phụ tùng, trang bị đi kèm, ưu điểm của dòng sản tác động biến đổi khí hậu vô phẩm mới… cũng đã được trao đổi, thảo luận. Tại hội thảo dòng cùng nguy hại nên một số xe chuyên dùng sửa chửa điện holine 500 kV đã được giới thiệu. quốc gia đang cố gắng thay Qua hội thảo, hiện trạng và các dự án lớn đang triển khai về sửa thế các nguồn phát điện bằng nhiên liệu hóa thạch và năng lượng hạt nhân bằng nguồn năng lượng tái tạo (gió, mặt trời, thủy triều, địa nhiệt, năng lượng sinh học v.v.). Nhược điểm của nguồn năng lượng tái tạo là thiếu sự ổn định lâu dài. Do đó để đảm bảo độ tin cậy và sự ổn định của hệ thống điện (HTĐ), giải pháp lưu trữ năng lượng điện (Electrical Energy Storage – EES ) được xem như là phương án hứa hẹn nhất. EES nghiên cứu các giải Trao đổi, thảo luận tại hội thảo pháp chuyển đổi năng lượng chữa điện nóng (hotline) tại Tổng công ty Điện lực miền Nam, Tổng điện sang các dạng lưu trữ công ty Điện lực TP. HCM, Công ty Truyền tải điện 4 đã được các năng lượng khác để đến lúc đại biểu thông tin, chia sẻ. cần thiết có thể chuyển đổi Hội thảo đã được các đại biểu tham dự đánh giá là thiết thực, ngay lập tức thành năng lượng hữu ích và thú vị. điện nhằm cân bằng HTĐ. 12  BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
EES có thể đáp ứng nhiều chức năng hấp dẫn trong vận hành 2. LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG HTĐ như : BẰNG KHÍ NÉN : Hỗ trợ đáp ứng nhu cầu phụ tải cao điểm. (Compressed Air Energy Stor- Điều tiết thời gian quản lý năng lượng. age – CAES) Hạn chế gián đoạn điện do sự biến động của các nguồn phát Trong chu kỳ phụ tải thấp, điện năng lượng tái tạo. điện năng thừa có thể quay động cơ để nén không khí vào Cải thiện chất lượng điện năng và độ tin cậy. trong các hang động ngầm Hỗ trợ vận hành lưới điện thông minh. hoặc các bồn chứa trên mặt Hỗ trợ lưới điện phân phối và các nguồn phát điện dự phòng. đất. Năng lượng này được lưu trữ duới dạng “không khí nén Giảm nhập khẩu điện trong giai đoạn phụ tải cao điểm. ở áp suất cao”. Khi nguồn phát Trong nhiều HTĐ qui mô nhỏ có trang bị Thủy điện Tích năng không thể cân bằng được phụ (Pumped Hydroelectric Storage – PHS) đòi hỏi phải có giải pháp lưu tải, không khí nén sẽ được giải trử năng lượng điện tương thích phóng và được đưa vào buồng II/ MÔ TẢ CÁC CÔNG NGHỆ EES : đốt bằng nhiên liệu hóa thạch để bắt đầu chu trình phát điện 1. THỦY ĐIỆN TÍCH NĂNG - PHS : bằng tua bin khí hoặc tua bin Tính đến 2012 toàn thế giới đã lắp đặt 129 GW – Thủy điện Tích hơi. Nhiệt lượng thoát ra từ ống năng (chiếm tỉ lệ 3% công suất điện phát điện toàn cầu). Nhà máy khói có thể được tận dụng bởi PHS luôn hoạt động với 2 hồ chứa nước: 1 phía thượng lưu và 1 ở bộ thu hồi nhiệt. phía hạ lưu. Công nghệ CAES có thể hoạt Vào giờ cao điểm nước được mở từ phía thượng lưu quay tua bin động cho từng tổ máy phát công để phát điện. Vào giờ thấp điểm các nhà máy điện hạt nhân không suất khoảng 100 MW. Nhà máy thể phát với công suất thấp hoặc các máy phát điện gió (nếu đang CAES đầu tiên được xây dựng ở hoạt động vì có nhiều gió) thì sẽ xử dụng công suất thừa của HTĐ Huntorf (Đức) năm 1978. Năng để quay các tổ máy PHS bơm nước từ hồ hạ lưu lên dự trữ tại hồ lượng được lưu trữ trong 2 tháp thượng lưu. Bản chất hoạt động của các nhà máy PHS: nhằm quản muối hình máy vòm. Chu kỳ lý năng lượng hiệu quả theo thời gian, điều chỉnh tần số. hoạt động của nhà máy như sau: mỗi ngày nén khí khoảng Tuy nhiên nhà máy PHS phải xây dựng ở vị trí có thể thiết lập 2 8 giờ và phát điện khoảng 2 giờ hồ chứa cho nên thời gian hoàn thành thường kéo dài và giá với tổng công suất là 290 MW. thành đầu tư cao. Nhà máy này dùng để cấp điện Gần đây với sự tiến bộ của công nghệ người ta có thể sử dụng “khởi động đen” cho một nhà các nguồn nước chứa trong các mỏ không còn hoạt động hoặc tận máy điện hạt nhân, dự phòng dụng các hang động ngầm để khai thác thành hồ chứa; điển hình công suất cho HTĐ địa phương như nhà máy PHS Okinawa Yanbaru ở Nhật hoặc sử dụng nước biển đồng thời cân bằng năng lượng như nhà máy PHS 300 MW ở Hawai. giữa nguồn phát và phụ tải. CẤU HÌNH CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TÍCH NĂNG Một nhà máy CAES khác được đưa vào vận hành thương mại năm 1991 ở Mcintosh (Mỹ). Nhà máy này có thể phát công suất 110 MW liên tục trong 26 giờ. Không khí nén được lưu trữ trong hầm nước muối. Bộ thu hồi nhiệt sẽ tận dụng nhiệt lượng thoát ra ống khói giúp giảm nhiên liệu đốt từ 22 ÷ 25 % và cải thiện hiệu suất từ 42% ÷ 54% so với nhà máy Huntorf. Cả 2 nhà máy CAES nêu trên đã hoạt động với độ tin cậy cao 91,2% ÷ 99,5% trong cả phương thức khởi động cũng như vận hành. Các nhà máy CAES qui mô công suất nhỏ ứng dụng trong việc điều tần và các nhà BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  13
máy qui mô công suất lớn ứng dụng trong điều hòa phụ tải, đáp ứng công suất cao điểm, điều tần và điều áp. Năm 2007 tại Texas người ta xây dựng nhà máy CAES kết hợp với trang trại điện gió (Wind Farm) để dự trữ công suất 317MW CẤU HÌNH CỦA NHÀ MÁY LƯU TRỬ NĂNG LƯỢNG BẮNG KHÍ NÉN 3. LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG Bộ điều khiển điện tử công suất chuyển đổi hệ thống điều khiển TRÊN BÁNH ĐÀ : Buồng chân không tích hợp để biến động cơ thành máy phát. (Flywheel Energy Storage – FES) Khi HTĐ thừa năng lượng (thí dụ năng lượng gió, mặt trời …) FES có thể phân loại thành 2 Một hệ thống FES hiện đại gồm nhóm : có 5 thành phần : thì động cơ tích hợp/máy phát điện sẽ tích lũy năng lượng vào Nhóm tốc độ thấp: Sử dụng Bánh đà bánh đà. Lúc năng lượng gió suy thép làm vật liệu chế tạo bánh Các gối đỡ từ (magnetic bear- giảm FES vẫn quay trong môi đà, tốc độ quay ≤ 6000 vòng/ ings) trường chân không cao và năng phút. Ứng dụng cho ngắn hạn Tổ Động cơ/Máy phát (hoạt lượng từ bánh đà (tỉ lệ với tốc độ và áp dụng trong công suất động đảo chiều) quay và quán tính bánh đà) sẽ trung bình/cao. Năng lượng riêng loại này có thể đạt khoảng 5 Wh/kg Nhóm tốc độ cao: Sử dụng các vật liệu composite hoặc sợi các bon để chế tạo bánh đà và có thể đạt tốc độ ≤ 100.000 vòng/ phút. Ứng dụng nhiều trong công nghệ hàng không vũ trụ và các gối đỡ phải dùng nam châm đối cực để giảm lực ma sát đồng thời đảm bảo năng lượng hiệu quả. Năng lượng loại tốc độ cao có thể đạt năng lượng riêng khoảng 100 Wh/kg (chi phí đầu tư dĩ nhiên cao hơn loại tốc độ thấp) Thông thường FES có thể dự trữ năng lượng trong thời gian CÔNG NGHỆ LƯU TRỬ NĂNG LƯỢNG BẰNG BÁNH ĐÀ ngắn với công suất khiêm tốn 14  BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
cho nên FES không thể ứng dụng làm nguồn dự phòng độc lập mà phải kết hợp với các hệ thống EES khác. 4. LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG BẰNG ẮC – QUI : (BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEM – BESS) Thành phần của BESS gồm có : ấy được đảm nhận bởi BESS. Khi Khảo sát tính năng của các tần số hệ thống tăng cao, năng loại ắc quy : Máy biến thế giảm áp lượng được nạp vào BESS và khi Bộ chỉnh lưu AC/DC tần số xuống thấp do nguồn 4.1/ Ắc quy axit-chì: Các dàn ắc quy phát chưa cân bằng được phụ Đây là loại ắc quy truyền thống tải thì năng lượng từ BESS sẽ đáp cổ nhất, hoạt động mạnh và Hệ thống điều khiển ứng việc điều tần ngay trong vài nếu hư hỏng cũng có thể chấp Bộ nghịch lưu DC/AC giây sau. BESS có thể đáp ứng nhận thay thế vì giá cả không năng lượng điện dự trữ trong đắt, tích lũy năng lượng thấp, Máy biến thế tăng áp thời gian ≤ 30 phút. tuổi thọ thấp. Thường được Thời gian gần đây nhiều dùng trong xe chạy bằng ắc nước đã sử dụng phương pháp Ngoài vai trò giữ ổn định quy, thang chở người, đèn lưu trữ năng lượng bằng ắc qui HTĐ, BESS còn đảm bảo an chiếu sáng khẩn cấp, các UPS (BESS), vì BESS có chức năng toàn cung cấp điện đồng thời (Uninterruptible Power Supply) “duy trì hoạt động ổn định tiết kiệm việc sử dụng nhiên liệu của hệ thống điện (HTĐ)”, hóa thạch. 4.2/ Ắc quy kiềm Nickel – khắc phục sự biến động của các Việc lựa chọn loại ắc quy nào sẽ Cadmium (Ni-Cd): nhà máy điện gió, năng lượng được xem xét trên nhiều tiêu chí Đây là loại ắc quy chắc chắn, mặt trời, dự báo phụ tải không như : có tuổi thọ vận hành cao, dòng chuẩn xác và sự cố từ các nhà Khả năng mang tải điện xã cao, chịu được nhiệt máy phát điện. Các dao động độ cao và giá cả đầu tư không trong HTĐ thường kéo dài ≥10 Tuổi thọ hoạt động cao. Ni–Cd có thể thay thế bằng mHertz nếu lưới không được Tính năng tự phóng điện các loại cân bằng kịp thời sẽ xảy ra (self – discharge) điện cực khác. Ứng dụng “mất điện từng phần” hoặc An toàn xử dụng trong các máy công cụ, cấp “rã lưới”. nguồn DC cho trạm điện/nhà Tác động đến môi trường Thông thường việc điều hòa máy điện, máy bay, UPS tần số được phân bổ cho các Các yêu cầu về bảo trì nhà máy hoạt động bằng nhiên Ảnh hưởng của chất thải 4.3/ Ắc quy Nickel - Metal – liệu hóa thạch. Ngày nay việc Hybric (NiMH): Giá cả đầu tư BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  15
Đây là loại ắc quy thay thế Ni-Cd. Khi sử dụng ắc quy Li- Ắc quy Li- Ion – Mangan hay cho Ni-Cd, tích lũy năng lượng Ion cần phải trang bị hệ thống Li – Mangan (LiMn2O4): có khả cao, có điện cực ít độc hại hơn. bảo vệ để đảm bảo an toàn. năng nạp và xã với dòng điện NiMH được sử dụng trong các Có 3 loại ắc quy Li-Ion được cao, tuổi thọ hoạt động trung thiết bị chẩn đoán y khoa, các phân biệt theo oxyt ca-tôt như: bình; được dùng cho các máy thiết bị công nghiệp, xe hy- cobalt, manganese, phosphate. công cụ cầm tay, dụng cụ y bric, ngoài ra còn có thể chế tạo Ắc quy Li –Ion – Cobalt hay khoa, tàu điện. thành các pin AA, pin AAA Li- Cobalt (LiCoO2): có khả Ắc quy Li- Ion –Phosphat hay 4.4/ Ắc quy Lithium – Ion năng tích lũy năng lượng cao Li-Phosphat (LiFePO4): tính năng (Li-Ion): và mang tải điều hòa; tuổi thọ tương tự như ắc quy Li-Mn2O4 hoạt động vừa phải (trung nhưng có tuổi thọ hoạt động dài Đây là loại ắc quy nhiều hứa bình); được dùng làm pin cho hẹn cho hiện tại và tương lai, hơn, có tính an toàn cao. Nhược điện thoại di động, pin cho điểm là tự xã cao hơn các loại thường được sử dụng cho máy quay phim, máy tính xách Li-Ion khác, sức điện động của tàu điện, ô tô điện. Giá thành tay và các thiết bị cầm tay kỹ mỗi ngăn (phần tử) là 3,3 Volt. đắt hơn ắc quy axit – chì và thuật số. 4.5/ So sánh tính năng của các loại Ắc quy : Tính năng Ắc xit-Chì Ni-Cd NiMH LiCoO2 LiMn2O4 LiFePO4 Tỉ trọng nănglượng 30 ÷ 50 45 ÷ 80 60 ÷ 120 150 ÷ 190 100 ÷ 135 90 ÷ 120 riêng (Wh/Kg) < 100 100 ÷ 200 200 ÷ 300 150 ÷ 300 25 ÷ 75² 25 ÷ 50² Điện trở nội (mΩ) Ngăn 12V Ngăn 6V Ngăn 6V 7,2V Phần tử Phần tử Chu kỳ tuổi thọ 200 ÷ 300 1000² 300 ÷ 500² 500÷ 1000 500÷1000 1000÷2000 (Xã điện 80%) Thời gian nạp 1g 8 ÷ 16 g 2÷4g 2÷4g ≤1g ≤1g nhanh (tiêu biểu) Khả năng Cao Vừa phải Thấp Thấp Thấp Thấp quá tải Tự phóng điện 5% 20% 30% < 10% < 10% < 10% (xã)/tháng Điện áp mỗi ngăn 2V 1,2V 1,2V 3,6V 3,8V 3,3V Theo nhà Theo nhà Điện áp nạp đầy 2,4V 4,2V 4,2V 3,6V sản xuất sản xuất Điện áp xã 1,75V 1V 1V 2,5 ÷ 3V 2,5 ÷ 3V 2,6V tới hạn 5C 20C 5C > 3C > 30C >30C Dòng tải đỉnh 0,2C 1C 0,5C < 1C < 10C < 10C Nhiệt độ -20÷ 50°C 0 ÷ 45°C 0 ÷ 45°C 0 ÷ 45°C 0 ÷ 45°C 0 ÷ 45°C nạp Nhiệt độ -20÷ 50°C -20÷ 65°C -20÷ 65°C -20÷ 60°C -20÷ 60°C -20÷ 60°C xã Yêu cầu 30 ÷ 60 60 ÷ 90 3 ÷ 6 tháng / lần Không cần Không cần Không cần bảo trì ngày / lần ngày / lần Yêu cầu về an Ổn định Ổn định Ổn định Cần mạch Cần mạch Cần mạch toàn nhiệt độ nhiệt độ nhiệt độ bảo vệ bảo vệ bảo vệ Trước năm Được sử dụng từ 1950 1990 1991 1996 1999 1800 16  BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017
6. Năng lượng riêng của các loại Ắc-quy (Wh/Kg): ĂcquyAxit- Chì Ắc quy kiềm Ắc quy Li- Ion 4.7/ Các dự án BESS tiêu biểu trên thế giới : Năng lượng Tên dự án Loại ắc quy Tính năng Quốc gia & Vị trí xã (MWx h) Ỏn định hệ thống- ĐỨC: Bexbach- North Wesfalia Li - Ion 360 Chống dao động North Wesfalia SmarterNetwork Tối ưu hóa hệ Li - Ion 10 ANH: Buzzard,Leighton Storage thống điều khiển Hokkaido Battery Lắp tại khu năng Li - Ion 60 NHẬT: Hokkaido Storage lượng mặt trời Weican Lắp gần khu trang CANADA : Ni-Cd 20 Durathon trại gió-Wind Farm North Cape Pimus Power Modesto Điều hòa năng MỸ : Zn - Cl 75 Wind lượng gió-mặt trời Modesto Tehachabi Energy Cải thiện phương MỸ : Tehachabi - Califor- Li - Ion 72 Storage thức vận hành lưới nia Zangbei Wind & Solar Tích lũy điện gió & TRUNG HOA : Zangbei - LiFePO4 36 Energy Mặt trời Hubei Tích lũy điện mặt PG&E BESS Ni-Cd 14 MỸ : Vacaville trời Ổn định hệ thống MỸ: Anchorage Anchorage Li-Ion 15 ,chống dao động - Alaska Cấp điện dự phòng Milton Ni -Cd 14,4 MỸ : Milton – West Virgina cho đảo từ 2008 Tài liệu tham khảo: (1) Comparison Table of Secondary Batteries của Battery University (2) List of Energy Storage Projects của Wikipedia (3) Overview of Current Development in Electrical Energy Storage Technologies của Xing Luo , Jihong Wang , Mark Dooner , Jonathan Clark. (4) Types of Lithium – Ion Batteries của Battery University. BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017  17
KIỂM SOÁT VÀ SỬ DỤNG HIỆU QUẢ THIẾT BỊ ĐO ĐẾM CỦA EVN SPC GIAI ĐOẠN 2016 – 2020 NH Ó M KỸ SƯ Ban KTGSMBĐ-EVN SPC Nâng cao chất lượng, sử dụng hiệu quả công tơ điện nói riêng và thiết bị đo đếm nói chung đang là yêu cầu cấp thiết đặt ra đối với hoạt động kinh doanh điện năng. Tổng công ty Điện lực miền Nam đã đề ra 04 mục tiêu phải đạt được trong giai đoạn 2016 - 2020 gồm: - Kiểm soát, hạn chế các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của thiết bị đo đếm; - Nâng cao chất lượng thiết bị đo đếm nhằm “Đáp ứng nhu cầu khách hàng với chất lượng cao, dịch vụ ngày càng hoàn hảo”. - Giảm tỉ lệ thiết bị đo đếm cháy, hỏng đến năm 2020: Năm (%) Stt Thiết bị đo đếm 2016 2017 2018 2019 2020 1 Công tơ điện 0,500 0,450 0,400 0,350 0,300 2 Biến dòng điện 0,452 0,400 0,350 0,300 0,250 3 Biến điện áp 0,539 0,450 0,400 0,350 0,300 Vậy, cần phải làm gì để đạt được mục tiêu trên ? Nhóm thực hiện Đề tài gồm các kỹ sư thuộc Ban Kiểm tra, giám sát mua bán điện - EVN SPC đã phối hợp với các kỹ sư thuộc Công ty Thí nghiệm điện miền Nam, Công ty Công nghệ thông tin Điện lực miền Nam và các hội viên thuộc Chi hội Điện lực Cơ quan Tổng công ty Điện lực miền Nam tiến hành khảo sát thực trạng và đưa ra 04 giải pháp như sau: 1. HIỆN TRẠNG THIẾT BỊ ĐO SAI, HỎNG TRONG KINH DOANH BÁN ĐIỆN Tình trạng thiết bị đo đếm sai hỏng, không đạt yêu cầu vận hành từ năm 2013 đến năm 2016 (Tính đến 31/12/2016) có chiều hướng giảm chủ yếu do yếu tố thay đổi công nghệ đo đếm và áp dụng các giải pháp quản lý trong hoạt động kinh doanh điện năng, cụ thể: Số lượng sai, hỏng Stt Thiết bị Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 1 Công tơ điện 29.069 39.959 44.176 29.771 2 Biến dòng điện 810 551 548 552 3 Biến điện áp 373 310 240 175 Lũy kế 12 tháng 2016: Số lượng cháy hỏng toàn Tổng công ty là 29.771 công tơ (chiếm tỉ lệ 0,41%), 175 biến điện áp, 552 biến dòng điện, truy thu 23,239 triệu kWh (41,485 tỉ đồng); so với cùng kỳ năm 2015 giảm 14.405 công tơ và thấp hơn 0,091% đạt yêu cầu chỉ tiêu năm 2016 (≤ 0,5%). - Phân tích nguyên nhân cháy hỏng từ đơn vị kiểm định(Các bộ mã TBĐĐ được quy định thống nhất và áp dụng từ tháng 01/2016): + Công tơ 1 pha cảm ứng: T/gian vận hành T/gian vận hành T/gian vận Tỉ lệ % / hành Nguyên Tổng Stt tổng cháy nhân số 1 chu Tỉ lệ % / 2 chu Tỉ lệ % ≥ 3 chu Tỉ lệ hỏng kỳ nguyên nhân kỳ kỳ % 1 Kẹt số 3.348 10,02 11 0,33 566 16,91 2.771 82,77 2 Sai số 10.153 30,40 1.274 12,55 5.381 53,00 3.498 34,45 3 Mục sét 5.772 17,28 892 15,45 2214 38,36 1416 24,53 18  BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 4 / 2017