Nguyên nhân gây ra việc nối đất của đường dây cáp và nguyên tắc xử lý sự cố

Trạm biến áp 220 kV của chúng tôi nằm xa trung tâm thành phố, ở một khu vực hẻo lánh, chủ yếu được bao quanh bởi các khu công nghiệp như Khu Công Nghiệp Lanshan, Hebin và Tasha. Các nhà máy tiêu thụ điện lớn trong các khu vực này - bao gồm các nhà máy sản xuất cacbua silic, hợp kim sắt và cacbua canxi - chiếm khoảng 83,87% tổng tải của cục chúng tôi. Trạm biến áp hoạt động ở các mức điện áp 220 kV, 110 kV và 35 kV.

Phía áp thấp 35 kV chủ yếu cung cấp nguồn cho các đường dây dẫn đến các nhà máy hợp kim sắt và cacbua silic. Những nhà máy tiêu thụ năng lượng cao này được xây dựng gần trạm biến áp, dẫn đến tải nặng, đường dây dẫn ngắn và ô nhiễm nghiêm trọng. Các đường dây này chủ yếu được kết nối qua cáp, chia sẻ cùng một hố cáp. Do đó, bất kỳ sự cố nào trên đường dây đều gây ra rủi ro đáng kể cho trạm biến áp. Bài viết này phân tích nguyên nhân của sự cố trên đường dây 35 kV và thảo luận về các biện pháp đối phó tương ứng. Vào tháng 2 năm 2010, một trạm biến áp 220 kV thuộc cục chúng tôi thường xuyên gặp sự cố tiếp đất trên bus 35 kV II và bus 35 kV III, chi tiết được liệt kê trong Bảng 1.

1 Phân tích Nguyên Nhân Gây Sự Cố Tiếp Đất trên Đường Dây Cáp
Theo thống kê của cục chúng tôi về các sự cố cáp năm 2010, các nguyên nhân chính gây ra sự cố trên đường dây cáp là như sau:

• Tác động của nhiệt độ: Tại các cơ sở như Hóa chất Sanyou, nhiệt độ cao trong các biến áp lò nung và đầu cuối cáp đã dẫn đến hỏng cách điện. Điều này xảy ra trong khoảng 18 sự cố, yêu cầu chế tạo 15 đầu cuối cáp.

• Mật độ cáp cao trong hố cáp: Tại Nhà máy Hợp kim Ferroalloy Rongsheng Yinbei, nắp hố cáp rơi và làm hỏng cáp trong hố, gây ra ngắn mạch và cháy lan sang cáp của các nhà máy khác. Tổng cộng 51 mối nối cáp được thực hiện.

• Quá tải nghiêm trọng của khách hàng: Các nhà máy như Hợp kim Ferroalloy Huanghe, Metallurgy Pengsheng, Hóa chất Lingyun và Hợp kim Ferroalloy Rongsheng Yinbei vận hành cáp dưới điều kiện quá tải lâu dài, làm tăng tốc độ lão hóa và nhiệt độ của cáp. Đặc biệt vào mùa hè nóng, stress nhiệt gây hỏng cách điện trên cáp và đầu cuối, yêu cầu khoảng 50 đầu cuối cáp.

• Hư hại cơ học: Máy xúc trong quá trình xây dựng và đào đất cắt đứt cáp, gây gãy và hỏng cách điện. Tổng cộng 25 đầu cuối và mối nối cáp được thực hiện.

• Vấn đề chất lượng cáp: Các khuyết tật như bọt khí trong cách điện hoặc lớp chắn bị hỏng trong quá trình sản xuất đã gây ra 9 tai nạn, yêu cầu 9 đầu cuối và mối nối cáp.

• Hư hại trong quá trình đặt cáp: Lực kéo quá mức do chiều dài cáp dài gây ra việc cọ xát bởi vật sắc nhọn, dẫn đến 13 sự cố hư hại cáp.

• Chất lượng công việc đầu cuối cáp kém: Thiếu kỹ năng kỹ thuật và quy trình lắp đặt không đúng cách dẫn đến nước thấm vào cách điện cáp. Tổng cộng 16 mối nối và đầu cuối cáp được chế tạo.

• Phóng điện bề mặt trên đầu cuối cáp: Ô nhiễm nặng từ các nhà máy tiêu thụ năng lượng cao khiến các chất ô nhiễm lắng đọng trên thiết bị cáp. Mặt đầu cuối cáp bẩn, kết hợp với mưa hoặc thời tiết ẩm ướt, gây phóng điện bề mặt, làm hỏng cách điện và dẫn đến hỏng hóc. Trong những trường hợp này, 13 đầu cuối cáp đã được thay thế.

2 Nguyên Tắc Xử Lý Sự Cố Tiếp Đất trên Đường Dây Cáp
Có các quy trình chuẩn để xử lý sự cố tiếp đất trên đường dây cáp 35 kV. Tuy nhiên, trong cục chúng tôi, các đường dây ở mức điện áp này chủ yếu phục vụ các khách hàng tiêu thụ năng lượng cao với công suất đơn vị lớn (ít nhất 12.500 kVA), tải trực tiếp, tải nặng và dòng điện lớn. 

Việc giảm tải đột ngột gây ra nhiễu loạn lưới điện đáng kể. Hơn nữa, sự cố tiếp đất trên đường dây cáp khó xác định, và thời gian kéo dài của sự cố tăng thêm rủi ro. Nếu không được giải quyết kịp thời, các sự cố này có thể đe dọa an toàn lưới điện, đòi hỏi điều độ viên phải xử lý nhanh chóng. Một số khách hàng 35 kV là mỏ than hoặc nhà máy hóa chất - được phân loại là khách hàng quan trọng. Việc mất điện cho các khách hàng này có thể dẫn đến thương vong, hỏa hoạn hoặc nổ. Do đó, khách hàng được phân loại là thông thường hoặc quan trọng, với các nguyên tắc xử lý sau:

• Đối với khách hàng thông thường (chủ yếu là các nhà máy sản xuất cacbua silic và hợp kim sắt), khi xác định được đường dây bị sự cố, liên hệ ngay với khách hàng để ngắt tải và ngừng cung cấp điện cho đường dây bị lỗi. Đối với khách hàng không hợp tác, thực hiện giảm tải với các biện pháp cảnh báo.

• Đối với khách hàng quan trọng như mỏ than và nhà máy hóa chất, hướng dẫn họ chuyển tải sang nguồn điện dự phòng. Nếu không có nguồn dự phòng, chuẩn bị cho việc mất điện trước khi đưa đường dây bị lỗi ra khỏi dịch vụ.

• Với khả năng quá tải mạnh của lò luyện, đối với các trạm biến áp và đường dây hoạt động dưới tải nặng lâu dài, nếu dòng điện vượt quá 90% mức định mức của biến dòng, tăng cường giám sát, thông báo cho khách hàng giảm tải và thực hiện quy trình ba bước: thông báo → cảnh báo → giảm tải bắt buộc, để đảm bảo an toàn cho thiết bị.

• Đối với khách hàng có nhiều sự cố cáp, yêu cầu tăng cường kiểm tra đường dây và bảo dưỡng định kỳ trong thời gian mất điện, do các nhà thầu chuyên nghiệp có đủ tư cách để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy.

• Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt từ nguồn gốc: Đối với khách hàng đường dây chuyên dụng, yêu cầu nộp tất cả các tài liệu liên quan đến trung tâm điều độ và ký "Hiệp Định Điều Độ" trước khi đưa vào sử dụng. Khách hàng không ký hiệp định hoặc thiếu hoặc không đầy đủ tài liệu sẽ không được kết nối vào lưới điện.

• Đối với hố cáp có mật độ cáp quá cao, khuyến nghị hạn chế số lượng cáp để ngăn chặn sự lan truyền của sự cố và giảm thiểu sự mở rộng của sự cố.

3 Kết Luận
Việc vận hành lưới điện an toàn không chỉ đòi hỏi sự điều độ cẩn thận và tận tụy mà còn cần sử dụng thành thạo các công cụ pháp lý để bảo vệ cả con người và thiết bị. Đặc biệt khi làm việc với khách hàng điện, "Hiệp Định Điều Độ" phải được sử dụng đầy đủ để điều chỉnh hành vi của khách hàng, đảm bảo vận hành đúng cách và ngăn ngừa tranh chấp. Cần hiểu rõ đặc điểm của đường dây, hồ sơ tải, công suất và mô hình sử dụng của khách hàng trong hoạt động hàng ngày, để có thể phản ứng nhanh chóng, chính xác và quyết đoán đối với sự cố, và đảm bảo vận hành an toàn và ổn định của lưới điện.