Phân tích Xử lý Sự cố trên Đường Dây Truyền tải

Phân tích xử lý sự cố đường dây truyền tải

Là một thành phần cơ bản của lưới điện, các đường dây truyền tải được phân bố rộng rãi và nhiều, thường tiếp xúc với các điều kiện địa lý và khí hậu đa dạng, khiến chúng rất dễ bị sự cố. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm quá áp, hiện tượng phóng điện do ô nhiễm, hư hỏng cách điện, cây cối xâm nhập, và hư hại từ bên ngoài. Sự cố rớt mạch là một trong những sự cố phổ biến nhất trong vận hành nhà máy điện và trạm biến áp, với các loại sự cố bao gồm chạm đất đơn pha, chạm đất giữa hai pha, chạm giữa hai pha, và ngắn mạch ba pha. Trong số đó, sự cố chạm đất đơn pha là phổ biến nhất, chiếm hơn 95% tổng số sự cố đường dây.

1. Phân tích sự cố đường dây truyền tải

Sự cố có thể được phân loại thành tạm thời hoặc vĩnh viễn:

• Sự cố vĩnh viễn thường do lỗi thiết bị hoặc cách điện bị gãy, nơi mà sự cố tồn tại cho đến khi được sửa chữa.

• Sự cố tạm thời xuất phát từ hiện tượng phóng điện trên cách điện, phóng điện bề mặt do sương mù hoặc tuyết, vật liệu bay do gió, cành cây, hoặc tiếp xúc động vật, có thể tự hết sau một thời gian ngắn.
  Thống kê cho thấy sự cố tạm thời chiếm 70%–80% tổng số sự cố đường dây, làm cho chúng là loại phổ biến nhất.

1.1 Nguyên nhân chính gây rớt mạch

(1) Sụp đổ cột: Thường xảy ra trong thời tiết khắc nghiệt như bão hoặc gió xoáy, nơi gió mạnh gây hỏng cấu trúc hoặc sụp đổ cột truyền tải.

(2) Rớt mạch do sét đánh: Trong thời tiết giông bão, sét đánh trực tiếp hoặc quá áp cảm ứng có thể gây phóng điện trên đường dây, là một trong những nguyên nhân chính gây rớt mạch.

(3) Hư hại từ bên ngoài: Bao gồm xây dựng trái phép, chất đống vật liệu, đào đất, khai thác đá, trồng cây, gắn kết trái phép, và trộm cắp cơ sở hạ tầng điện trong hành lang an toàn, tất cả đều đe dọa an toàn đường dây.

(4) Đóng băng dây dẫn và dây nối đất: Vào mùa đông, sự tích tụ băng làm tăng tải cơ học, thay đổi độ võng của dây dẫn. Đóng băng nghiêm trọng có thể làm hỏng phụ kiện, gãy chuỗi cách điện, hoặc thậm chí sụp đổ cột hoặc gãy dây dẫn, dẫn đến rớt mạch.

(5) Dây dẫn rung lắc: Khi gió ngang thổi qua dây dẫn đã trở nên không tròn do băng, lực khí động có thể gây ra dao động tự kích thích với tần số thấp và biên độ lớn—được gọi là rung lắc. Rung lắc có thể gây ngắn mạch giữa các pha, đặc biệt là ở các đường dây sắp xếp theo chiều dọc.

(6) Hiện tượng phóng điện do chim: Ở các khu vực có mật độ chim cao, đàn chim đậu trên thanh ngang cột có thể để lại phân trên chuỗi cách điện, giảm khả năng cách điện. Trong điều kiện ẩm ướt (mưa, sương mù), điều này có thể gây phóng điện và sự cố chạm đất đơn pha.

(7) Hiện tượng phóng điện do ô nhiễm: Khói công nghiệp và khí thải bám vào bề mặt cách điện, làm suy giảm hiệu suất cách điện. Trong điều kiện ẩm ướt (sương mù, mưa, sương đêm), điều này có thể gây phóng điện và rớt mạch.

1.2 Phân tích sự cố rớt mạch

(1) Sự cố vĩnh viễn: Nếu bảo vệ rơle đáp ứng bốn yêu cầu chính (chọn lọc, nhanh chóng, nhạy và tin cậy) và aptomat có khả năng cắt đủ, ổn định hệ thống thường không bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Trong trường hợp này, có thể thử tái cấp điện (gửi mạnh), với mong đợi hệ thống bảo vệ sẽ cô lập đúng đường dây bị sự cố. Kinh nghiệm vận hành nhiều năm cho thấy không có trường hợp nào việc gửi mạnh thất bại dẫn đến mất điện lan rộng hoặc mở rộng sự cố.

(2) Tiếp xúc vật lạ: Thường gây gãy sợi dây dẫn. Nếu chỉ có vài sợi bị gãy, đường dây thường có thể tiếp tục vận hành trong một thời gian dưới tải kiểm soát.

(3) Sét đánh: Đôi khi, do thời gian phục hồi cách điện kéo dài, thời gian trì hoãn đóng lại có thể không đủ, dẫn đến đóng lại không thành công. Tuy nhiên, kinh nghiệm vận hành và thống kê cho thấy thiệt hại do sét thường nhẹ, và tỷ lệ thành công của việc tái cấp điện vẫn cao.

(4) Đóng lại không thành công sau rớt mạch liên tiếp: Nguyên nhân có thể được xác định thông qua ghi chép hành động bảo vệ và phân tích kỹ thuật. Sau khi xác nhận, có thể mở bằng tay aptomat không hoạt động, sau đó thử tái cấp điện cho đường dây.

2. Thủ tục chung xử lý sự cố đường dây

(1) Nếu xảy ra sự cố tạm thời và aptomat rớt mạch và đóng lại thành công, nhân viên vận hành cần ghi lại thời gian, kiểm tra và ghi chép hoạt động của bảo vệ đường dây và bộ ghi sự cố, xác nhận không có hư hỏng thiết bị nội bộ, và báo cáo cho điều khiển.

(2) Đối với các đường dây được trang bị thiết bị đồng bộ, nếu aptomat rớt mạch và điện áp trên đường dây được xác nhận dưới điều kiện đồng bộ chấp nhận, nhân viên tại chỗ có thể thực hiện đồng bộ và kết nối lại mà không cần chờ lệnh điều khiển, sau đó báo cáo cho điều khiển.

(3) Nếu rớt mạch liên tiếp do lỗi aptomat hoặc bảo vệ, nhân viên vận hành phải xác định và cách ly điểm sự cố trước khi tái cấp điện. Việc đóng lại tuyệt đối không được phép cho đến khi xác định nguyên nhân và cách ly sự cố, để tránh sự cố lan rộng.

(4) Nếu aptomat rớt mạch trong khi bảo dưỡng bảo vệ (với đường dây đang có điện), không có ghi chép sự cố và không có rớt mạch phía đối diện, tất cả công việc trên mạch thứ cấp phải được dừng ngay lập tức. Cần điều tra nguyên nhân, báo cáo cho điều khiển, và sau khi áp dụng các biện pháp phù hợp, có thể thử tái cấp điện (có thể do kênh bảo vệ chưa được gỡ bỏ hoặc tiếp xúc tình cờ).

(5) Sau khi xử lý sự cố, nhân viên phải ghi chép chi tiết nhật ký sự cố, số lần rớt mạch của aptomat, và soạn báo cáo toàn diện tại hiện trường dựa trên ghi chép rớt mạch, hành động của bảo vệ và thiết bị tự động, nhật ký sự kiện, ghi chép sự cố, và bản in bảo vệ vi xử lý.

(6) Khi đường dây rớt mạch, nhân viên phải xác định ngay lập tức:

• Bảo vệ hoặc thiết bị tự động nào đã hoạt động;

• Aptomat có đóng lại thành công không;

• Có phải rớt mạch đơn pha hay đa pha, và pha nào;

• Điện áp còn trên đường dây không;

• Có ghi chép sự cố không;

• Dấu hiệu trung tâm, và chỉ báo trên bảng bảo vệ có đúng không;

• Bảo vệ vi xử lý có tạo báo cáo không;

• Kiểm tra trực quan vị trí thực tế của aptomat và tất cả thiết bị bên đường dây về dấu hiệu ngắn mạch, tiếp đất, phóng điện, gãy dây dẫn, gãy sứ, nổ, hoặc phun dầu—bất kể có đóng lại hay không.

(7) Nếu sự cố gây rớt mạch và đóng lại không thành công, nhân viên vận hành cần ghi lại thời gian, đặt lại cảnh báo, kiểm tra và ghi chép hành động của bảo vệ và bộ ghi sự cố, xác nhận không có hư hỏng thiết bị, đặt công tắc điều khiển aptomat về vị trí "sau rớt mạch", và ghi số lần rớt mạch. Các hành động tiếp theo có thể bao gồm:

• Đối với các đường dây quan trọng hoặc trong các giai đoạn đặc biệt (ví dụ: đảm bảo cung cấp điện lớn), sau khi kiểm tra trực quan aptomat không thấy bất thường, tắt chế độ đóng lại và thử một lần tái cấp điện ép;

• Trong điều kiện bình thường, đơn vị bảo dưỡng đường dây cần kiểm tra các đoạn quan trọng (ví dụ: giao cắt đường bộ, đường sắt, cầu, sông, khu dân cư) để xác nhận không có bất thường. Sau khi tắt chế độ đóng lại, thử một lần tái cấp điện thử. Nếu tái cấp điện ép không thành công, có thể áp dụng tăng dần điện áp nếu điều kiện cho phép;

• Nếu sự cố đi kèm với dấu hiệu rõ ràng (ví dụ: cháy, nổ), cấm tái cấp điện ép ngay lập tức. Thiết bị phải được kiểm tra trước. Sau khi tái cấp điện thành công, dòng điện trên đường dây phải được kiểm soát, và thông báo ngay cho đơn vị bảo dưỡng để kiểm tra đường dây và thu thập dữ liệu sự cố kịp thời;

• Đối với các đường dây nguồn đơn, nếu rớt mạch và đóng lại không thành công, nhân viên tại chỗ có thể thử một lần tái cấp điện ép ngay lập tức mà không cần chờ lệnh điều khiển, sau đó báo cáo cho điều khiển.