Dự báo và mở rộng tuổi thọ của cáp ngầm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đặc điểm cách điện của cáp ngầm thường suy giảm theo thời gian. Ở một giai đoạn nào đó cách điện xuống cấp và nếu tiếp tục vận hành sẽ gây sự cố mất điện. Hết tuổi thọ (END OF LIFE – EOL): tùy thuộc vào chất lượng cáp, phương pháp thi công lắp đặt và điều kiện vận hành của cáp.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Dự báo và mở rộng tuổi thọ của cáp ngầm

Dự BÁO và mỞ RỘnG TUỔi THỌ cỦa cÁP nGẦm KS. VÕ THANH ĐỒNG Hội Điện lực miền Nam Đ ặc !iểm cách !iện của cáp ngầm thường suy giảm theo thời gian. Ở một giai !oạn nào !ó cách !iện xuống cấp và nếu tiếp tục vận hành sẽ gây sự cố mất !iện. Hết tuổi thọ (END OF LIFE – EOL): tùy thuộc vào chất lượng cáp, phương pháp thi công lắp !ặt và !iều kiện vận hành của cáp. Tuổi thọ cáp tùy thuộc vào khả năng mang tải !ịnh mức ở !iện áp !ịnh mức. Nếu vượt quá 2 thông số trên thì dòng !iện rò ra !ất tăng cao hoặc dòng rò giữa các pha tăng lên !ến lúc nào !ó cách !iện hư hỏng hoàn toàn và dòng ngắn mạch cực lớn sẽ xảy ra. Điều kiện giám sát và thí nghiệm có thể giúp chúng ta kéo dài tuổi thọ cáp tương !ối chính xác. I / CÁC YẾU TỐ HƯ HỎNG CƠ HỌC: I.4/ BỨC XẠ TIA CỰC TÍM: Đây là hệ quả của !iện tích nạp dọc theo cáp !ược xã qua dây nối !ất và các lượng tử tia cực tím bị bức xạ tạo nên năng lượng tăng dần !ến lúc có thể phá hũy liên kết vật liệu poly- ethylene và sinh ra các chất gốc tự do I.5/ GIA TỐC ELECTRON NÓNG: Đây là hệ quả của các !iện trường cục bộ rất cao tạo nên từ các !iện môi không hoàn chỉnh và !iện tích nạp trong cáp. Elec- tron nóng sẽ làm hỏng liên kết HÌNH I : SỰ LÃO HÓA VÀ HƯ HỎNG CỦA CÁP polyethylene tạo ra các chất gốc tự do. Cáp ngầm XLPE !ược sản xuất theo công nghệ dùng hơi nước !ể !un vật liệu do !ó phương pháp này sẽ !ưa !ộ ẩm và các Ion I.6/ ỨNG SUẤT NHIỆT – CƠ: không thuần khiết vào lớp cách !iện và dẫn !ến sự xuống cấp !ặc Hiện tượng này thường tạo tính !iện – hóa và !iện môi nên tuổi thọ của cáp sẽ suy giảm theo. ra vầng quang !iện có thể nhìn I.1/ KHUYẾT TẬT DO SẢN XUẤT: thấy trên các sợi cáp cũ !ặt trong môi trường nước, chu kỳ Trong quá trình sản xuất hơi ẩm thâm nhập và tích tụ vào vật kiểm tra nhiệt !ộ 24 giờ. Khi liệu cách !iện vì thế tình trạng phổ biến là chất lượng cách !iện nước ấm lên, tính hòa tan của không hoàn hảo tuyệt !ối nước trong polyethylene tăng I.2/ ỨNG SUẤT ĐIỆN AC, TÁC ĐỘNG DO IONS, ĐỘ ẨM: lên rõ rệt và khuếch tán vào lớp !ất xung quanh. Khi nhiệt !ộ Là 3 yếu tố hình thành “Cây chứa ẩm” (Water tree) nếu giảm !ược cáp giảm xuống, tính hòa tan 1 trong 3 thành phần trên ta sẽ làm chậm phát triển “Cây chứa ẩm” của nước giảm và nước không I.3/ Mật !ộ !iện tích và !iện trường cục bộ cao: thể thẩm thấu nhanh qua cáp Điều này là hệ quả khó tránh !ược do !ộ ẩm tăng cao và càng và ngăn chặn hiện tượng “Siêu trầm trọng hơn khi xảy ra hiện tượng quá !iện áp quá !ộ do !óng bão hòa”. Dưới sự tác !ộng của cắt, do sét, do sự cố, hoặc do thí nghiệm cáp (thí nghiệm cắt !iện) lực nhiệt !ộng, nước siêu bão BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 11 / 2017 29
hòa hướng tới trạng thái lỏng và “sóng âm – !iện kháng” !ể xác !ịnh !ộ lớn và vị trí “Phóng !iện ngưng tụ trong những khoảng cục bộ” (có thể thực hiện thí nghiệm khi cắt (iện hoặc (ang mang trống siêu nhỏ của vầng quang. (iện). I.7/ HÌNH THÀNH KHOẢNG II.1.1 / THÍ NGHIỆM KHI CẮT ĐIỆN: TRỐNG: Mang lại những lợi ích !áng kể so với các kỹ thuật khác vì ta có Tạo bởi tia cực tím xuất hiện thể !o cáp !áp ứng !ược các mức “ứng suất !iện” !ặc trưng khác ngay từ khi sản xuất (do các nhau và dự báo !ược tương lai vận hành không gây sự cố. “Cây chứa ẩm”) và do các ứng Thí nghiệm khi cắt !iện có thể xác !ịnh chính xác vị trí khuyết suất nhiệt !ộng tật của cáp !ã vận hành lâu năm, từ !ó nhà quản lý có thể lập kế I.8/ PHÓNG ĐIỆN CỤC BỘ: hoạch bảo dưỡng hoặc sửa chửa. Hiện tượng này xuất hiện từ Thí nghiệm khi cắt !iện áp dụng cho cả yêu cầu “Thí nghiệm các khoảng trống !ủ rộng !ể tiếp nhận” hoặc “Thí nghiệm sau khi lắp !ặt” các khí sinh ra bị ion hóa trong II.1.2 / THÍ NGHIỆM KHI MANG ĐIỆN: !iện trường. Điện áp phóng Có thể thực hiện khi cáp !ang mang tải và giám sát liên tục !iện cục bộ khởi !ầu lớn hơn trong khi cáp !ang vận hành. Thí nghiệm !ang mang tải sử dụng !iện áp dập tắt. Ngay sau khi !iện áp của hệ thống !ể !o hiện tượng phóng !iện cục bộ và !ánh khí và khoảng trống bị ion hóa giá chất lượng cáp trong !iều kiện vận hành thực. là phóng !iện cục bộ duy trì II.2/ THÍ NGHIỆM TANG DELTA: II / GIÁM SÁT VÀ THÍ NGHIỆM: Một giải pháp thí nghiệm khác khi cắt !iện !ó là “Thí nghiệm Giám sát và thí nghiệm Tang Delta”. Đây là công cụ chẩn !oán mức !ộ phân hủy của cáp thường !ược xem là giải pháp và dự báo tuổi thọ mong !ợi của cáp và !ồng thời !ánh giá chất kéo dài tuổi thọ của cáp ngầm. lượng cáp từ mức cao xuống mức thấp !ể ưu tiên sửa chửa hoặc Hai hạng mục thí nghiệm !ược thay thế. chọn !ể !ánh giá cách !iện của cáp là: Đo phóng !iện cục bộ và Một lợi ích khác là thí nghiệm Tang Delta phát hiện ra “Cây ẩm” !o Tang - Delta. (là nguồn gốc của sự hư hỏng cách !iện !ối với cáp vận hành lâu năm). Nguyên lý thí nghiệm Tang Delta xem vật liệu cách !iện Phóng !iện cục bộ có thể xảy thuần khiết sẽ có 1 !iện dung và dùng !iện áp thí nghiệm có tần số ra ở những khoảng trống, khe rất thấp: 0,1 Hz (Dung dẫn (capacitive reactance) sẽ có trị số cao), hở và các khuyết !iểm tương tự dòng !iện và công suất tiêu thụ trong lúc thí nghiệm thấp. trong hệ thống cáp ngầm cao thế hoặc trung thế. Nếu tiếp tục Trong tụ !iện thuần khiết: dòng !iện sẽ lệch trước !iện áp 90°, !ể cáp vận hành, phóng !iện vật liệu cách !iện thuần túy cũng vận hành tương tự. Tuy nhiên cục bộ sẽ gây ra hiện tượng ăn khi cách !iện bị phân hũy thì dòng !iện sẽ xuất hiện thêm thành mòn cách !iện và hình thành phần !iện trở và tạo góc lệch pha dòng- áp < 90°. Sự khác biệt góc những vệt phóng !iện phá hủy pha này biểu thị “Góc tổn hao” và Tang Delta của góc lệch pha cho !iện môi: gây sự cố cáp hoặc chúng ta biểu thị của !iều kiện cách !iện. Với giá trị Tang Delta cao !ầu cáp. chúng ta biết cách !iện !ã bị ô nhiễm nặng. Đo Tang - Delta có thể dự Thí nghiệm Tang Delta !ược thực hiện khi cắt !iện và cô lập báo sự xuất hiện của hiện tượng hoàn toàn cáp ra khỏi hệ thống !iện. Sau !ó tăng !iện áp (với tần “Phóng !iện cục bộ” trong cáp. số 0,1 Hz) lên từ từ !ến giá trị !iện áp !ịnh mức của cáp. Sự gia tăng giá trị Tang Delta cho thấy cách !iện cáp suy yếu và sẽ dẫn Dữ liệu thu thập từ giám sát, !ến hư hỏng nếu !iện áp > U!m cáp. thí nghiệm phóng !iện cục bộ và !o Tang Delta có thể cung III/ PHƯƠNG PHÁP TĂNG TUỔI THỌ CÁP: KỸ THUẬT BƠM LƯU cấp các thông tin tới hạn về chất CHẤT VÀO CÁP lượng cách !iện và tác !ộng Người ta xử dụng lưu chất mang tính khuếch tán và kháng nước !ến tuổi thọ của cáp. Thông bơm vào trong lõi dây dẫn của cáp ngầm chôn trong mương hoặc qua thí nghiệm “Phóng !iện cục ngầm trong !ất có !iện môi khô. Bên trong sợi cáp, lưu chất khu- bộ” và “Đo Tang Delta” ta có thể ếch tán trong sợi dây dẫn !ồng thời với hơi ẩm (Không thể tránh quyết !ịnh sửa chửa hoặc thay khỏi) chứa trong vật liệu cách !iện. thế cáp. Phương pháp này làm chậm sự phát triển của “Cây ẩm” là II.1/ THÍ NGHIỆM PHÓNG nguyên nhân chính gây hư hỏng cáp do sự lão hóa của !iện môi ĐIỆN CỤC BỘ: do vận hành lâu năm, !ồng thời làm gia tăng cường !ộ chọc thủng Đây là phương pháp xử của vật liệu cách !iện. dụng các cặp cảm biến “sóng Lưu chất chứa Silicone !ược bơm bằng áp lực cao vào các khe âm - !iện dung” hoặc 30 BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 11 / 2017
trống của các sợi dây dẫn. Phun lưu chất vào sẽ làm phân tán các phân tử nước hình thành trong “Cây ẩm” làm cải thiện !iện môi của cáp. Việc bơm Silicone vào cáp sẽ cải thiện tuổi thọ của cáp và giá thành thực hiện chỉ băng : 30 ÷ 50% chi phí thay cáp mới. Khuynh hướng bơm lưu chất vào cáp ngày càng !ược ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên chỉ ứng dụng !ối với cáp phân phối ≤ 46 KV (!ối với cáp cao áp người ta nghĩ !ến giải pháp “tăng cường bề dầy cách (iện” mới hiệu quả). Đến năm 1980 Công ty Novinium – Mỹ !ã !ưa ra một giải pháp vượt trội !ược hai công ty sản xuất cáp hàng !ầu thế giới ứng dụng: Công ty Siemens và Công ty Areva. Phương pháp này xử dụng hỗn hợp lưu chất Novinium’s Percifio và Ultrinium bơm vào cáp !ể nâng cấp cách !iện. Lưu chất Novinium (không cháy, không !ộc hại và thân thiện với môi trường) có công dụng sửa chửa, nâng cấp và kéo dài tuổi thọ của cáp. Sau khi bơm lưu chất !ầu cáp sẽ !ược làm kín !ể tránh sự thâm nhập của nước. Hàng ngàn Km cáp trung thế !ã !ược phục hồi và có tuổi thọ hoạt !ộng ≥ 40 năm. TÀI LIỆU THAM KHẢO: Power Cable Life Estimation & Extension của Mike Rycroft ( 15/8/2017 ). Suy Ngẫm C ó một cô bé bán hoa Người ăn xin trước giờ chưa Sau khi về !ến nhà, anh tìm sau khi bán gần hết từng nghĩ !ến lại có một việc tốt một cái lọ !ổ nước vào !ể cắm số hoa hồng, cô bé như vậy xảy ra với mình, anh !óa hoa hồng rồi !ể trên bàn, thấy trời +ã tối nên không bao giờ nghĩ rằng sẽ có lặng lẽ thưởng thức vẻ !ẹp của quyết +ịnh về nhà sớm một người tặng hoa hồng cho mình. nó. Bỗng nhiên anh nghĩ !ến chút. Lúc này, trên tay cô bé Có lẽ người ăn xin này chưa !iều gì !ó, lập tức bắt !ầu lấy vẫn còn một +óa hoa hồng từng yêu thương bản thân hết !óa hoa ra, !i rửa sạch lọ rồi chưa bán hết, lại thấy bên lòng, cũng như chưa từng nhận cắm hoa vào lại. +ường có một người ăn xin, !ược tình yêu của người khác cô bé bèn tặng bông hoa dành cho mình. Thế nên anh !ã Thì ra anh bỗng cảm thấy hồng ấy cho anh rồi vui vẻ quyết !ịnh ngày hôm !ó không hoa !ẹp như thế này không thể về nhà… ăn xin nữa mà về nhà. tùy tiện cắm trong lọ bẩn !ược, BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 11 / 2017 31
vì vậy anh quyết !ịnh rửa sạch mình ở !âu. Khi say rượu, bỗng hồn anh như tỉnh lại. Anh nghĩ, lọ, như vậy mới xứng với vẻ !ẹp anh phát hiện ra trong gương thật ra mình cũng không tệ mà! của hoa hồng. phản chiếu hình ảnh một thanh Nhìn lại một lượt mọi thứ trong Sau khi làm xong những việc niên !ầu tóc rối bù, lôi thôi lếch nhà rồi lại ngắm nhìn !óa hoa, này, anh lại ngồi xuống lặng lẽ thếch. Anh không ngờ mình lại anh lập tức !ưa ra một quyết thưởng thức !óa hoa tuyệt !ẹp, như thế này, người như vậy có !ịnh quan trọng nhất trong !ời. !ột nhiên cảm thấy hoa !ẹp tư cách gì ở trong ngôi nhà gọn Anh quyết !ịnh ngày mai như vậy, lọ sạch như thế, sao lại gàng bên cạnh !óa hoa hồng không !i ăn xin nữa mà !i tìm có thể !ể trên một cái bàn vừa tuyệt !ẹp như thế chứ? việc, bởi vì anh không sợ bẩn và bẩn vừa bừa bộn !ược, thế nên Thế là anh lập tức !i tắm sau mệt, cho nên ngày hôm sau anh anh bắt !ầu lau sạch bàn, sắp một thời gian dài không tắm rửa. !ã thuận lợi tìm !ược một công xếp !ồ !ạc lại gọn gàng. Tắm xong, anh tìm !ược vài bộ việc. Có lẽ là bởi vì !óa hoa Sau khi làm xong, anh lại quần áo tuy có vẻ hơi cũ, nhưng hồng nở rộ trong lòng !ã cổ vũ ngồi yên lặng ngắm nhìn mọi vẫn khá sạch sẽ. Anh mặc quần anh, cùng với sự nỗ lực không thứ trước mắt. Đột nhiên anh áo và cạo râu, xử lý một lượt từ ngừng của chính anh nên vài lại nghĩ, hoa hồng !ẹp như vậy, !ầu !ến chân, sau !ó anh soi năm sau, anh !ã trở thành một bàn sạch như thế, sau lại !ể lại gương, bỗng nhiên anh phát người vô cùng thành !ạt. trong căn nhà lộn xộn thế này hiện ra một khuôn mặt !ẹp trai Đừng chìm !ắm trong thất !ược? Thế là anh quyết !ịnh trẻ trung mà trước nay chưa bại, hãy mau chóng tìm thấy quét dọn căn nhà, sắp xếp mọi từng có xuất hiện trong gương. !óa hoa hồng tuyệt !ẹp trong thứ ngăn nắp, vứt tất cả rác Lúc này, !ột nhiên anh cảm !ời mình, lập tức thay !ổi bản trong nhà ra ngoài. thấy bản thân cũng không tệ thân từ những !iều nhỏ nhặt. Sau !ó, cả căn nhà !ã trở lắm, vì sao lại phải làm ăn xin Bạn thay !ổi, thế giới sẽ nên ấm áp nhờ sức ảnh hưởng chứ? Đây là lần !ầu tiên anh tự thay !ổi! của !óa hoa hồng, lúc này hỏi mình như vậy từ khi !i ăn dường như anh !ã quên mất xin !ến nay, trong tích tắc tâm MN.Sưu tầm (Ảnh: Pexels) 32 BẢN TIN HỘI MIỀN NAM - THÁNG 11 / 2017