Đây là báo cáo về an toàn hành lang cao áp, báo cáo chi tiết đầy đủ, rất đáng để tham khảo. báo cáo chi tiết đầy đủ, rất đáng để tham khảo.báo cáo chi tiết đầy đủ, rất đáng để tham khảo.báo cáo chi tiết đầy đủ, rất đáng để tham khảo.báo cáo chi tiết đầy đủ, rất đáng để tham khảo.báo cáo chi tiết đầy đủ, rất đáng để tham khảo.
GIỚI THIỆU VỀ AN TOÀN HÀNH LANG LƯỚI ĐIỆN
Tìm hiểu về công ty thực tập
1.1.2 Tổ chức hành chính của Công ty
Tìm hiểu về lĩnh vực thực tập trong công ty
1.2.1 Vai trò của an toàn hành lang lưới điện cao áp
1.2.2 Tổ chức quản lý vận hành hành lang lưới điện cao áp
HIỆN TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP TRONG AN TOÀN HÀNH
Hiện trạng về lưới điện điện cao áp
2.1.1 Hiện trang nguồn và lưới điện
Hệ thống điện tỉnh Điện Biên nằm trong hệ thống điện miền Bắc, năm 2020 điện năng thương phẩm toàn tỉnh đạt 1.224,2 triệu kWh, với Pmax = 263 MW.
2.1.1.1 Các nguồn cung cấp điện năng
+ Nguồn điện nhập khẩu 220kV Trung Quốc cấp điện cho tỉnh Điện Biên từ đường dây 220kV Lào Cai- Yên Bái- Điện Biên -Sóc Sơn( dây dẫn ACSR-
400) qua trạm 220/110kV Điện Biên công suất (2x125) MVA Năm 2020 có Pmax #0MW ( trong đó cấp cho tỉnh Điện Biên là 195MW ).
Thủy điện Ẳng Cang (A40) có công suất 3x36 MW, cung cấp điện áp 110kV cho tỉnh Điện Biên thông qua đường dây 110kV Ẳng Cang với dây dẫn AC-185, kết nối với trạm 110kV Đồng Xuân có công suất 25MVA Năm 2020, công suất tối đa của nhà máy đạt 20.9MW Ngoài ra, thủy điện Ẳng Cang còn cung cấp điện cho tỉnh Điện Biên ở cấp điện áp 35kV qua đường dây 35kV Ẳng Cang - Điện Biên (lộ 373) với dây dẫn AC-95.
Nhà máy điện Ảng Cang bao gồm 2 tổ máy với công suất 12MW và 16MW, cung cấp điện cho sản xuất và phát lên lưới 110kV khu vực qua trạm 110kV Ảng Cang có công suất 2x25MVA-110/10kV khi không sử dụng hết công suất Công suất phát cực đại của nhà máy đạt 24MW, với sản lượng điện phát hàng năm lên tới 160 triệu kWh.
Hệ thống điện tỉnh Điện Biên hiện có 5 cấp điện áp: 110kV, 35kV, 22kV, 10kV và 6kV Lưới điện tỉnh được kết nối với hệ thống điện quốc gia thông qua trạm 220kV Điện Biên - Hòa Bình, với chiều dài 97,5km (ACRS-520).
Lưới điện tỉnh Điện Biên bao gồm các đường dây quan trọng như Bái (ACK - 40/67,4km), Điện Biên – Lào Cai (ACSR-520/40,2km) và Điện Biên – Sơn La (ACSR-400/192,03km) Ngoài ra, tỉnh còn kết nối với các tỉnh lân cận thông qua đường dây 110kV Điện Biên - Sơn Tây (AC-240/48,52km).
Bảng 2 1: Thống kê khối lượng trạm biến áp hiện hữu
Tài sản điện lực Tài sản khách hàng
133 138 27493 điện lực Tài sản khách hàng
2.1.1.3 Đánh giá hiện trạng mang tải a Lưới điện 220-110kV:
Tỉnh Điện Biên hiện có 15 tuyến đường dây 110kV, trong đó có các nhánh rẽ vào trạm Phù Ninh, Trung Hà và Bạch Hạc đang được triển khai xây dựng.
Đường dây 110kV tại tỉnh hiện đang hoạt động với hiệu suất trung bình và được cung cấp điện từ hai nguồn khác nhau, mang lại sự linh hoạt trong quản lý vận hành.
Bảng 2 2: Mang tải các đường dây 220, 110 KV trên địa bàn tỉnh Điện Biên
Trên địa bàn tỉnh, phụ tải điện được cung cấp từ 8 trạm biến áp 110kV với tổng dung lượng 472MVA Trong đó, hai trạm 110kV Supe và giấy Bãi Bằng chuyên cung cấp điện cho các phụ tải đặc thù Mặc dù các trạm 110kV hoạt động ở chế độ bình thường, một số trạm như máy T3, T4 tại Điện Biên, Sơn La, Lào Cai và Hòa Bình đã gặp tình trạng quá tải Hiện tại, tỉnh đang xây dựng thêm 3 trạm 110kV mới, bao gồm trạm Hòa Bình với công suất 25MVA và trạm Ẩng Cảng với công suất 40MVA, nhằm đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng tăng.
Đường dây 35kV tại tỉnh Điện Biên đã phát triển mạnh mẽ, với tổng chiều dài lên đến 2.175,82 km tính đến hết tháng 10/2020, chiếm 76,2% lưới trung thế Đường dây này không chỉ đóng vai trò là lưới phân phối mà còn cung cấp điện cho các trạm trung gian trong khu vực Sự xuất hiện của các trạm 110kV tại Điện Biên, Sơn La và Lào Cai đã giúp giảm đáng kể bán kính cấp điện của lưới điện 35kV Tuy nhiên, vẫn còn một số đường dây như 35kV 373-SUPE và 375, 377-Phố Vàng có bán kính cấp điện lớn, phục vụ cho các huyện Ảng Cảng, Tân Sơn, Tam Nông và Thanh Thủy.
Bảng 2 3: Thống kê khối lượng đường dây hiện hữu
Chủng loại dây - tiết diện
Trong đó: Tài sản điện lực
II Đường dây trung áp
Trong đó: Tài sản điện lực
2 , 8 Trong đó: Tài sản điện lực
1 4 , 0 Trong đó: Tài sản điện lực
7 , 0 Trong đó: Tài sản điện lực
3 , 2 c Lưới điện hạ áp và công tơ:
Việc chuyển giao lưới điện hạ áp nông thôn từ các hợp tác xã dịch vụ điện năng cho công ty điện lực Điện Biên đã nâng cao chất lượng cung cấp điện Tính đến ngày 31/12/2020, tổng chiều dài đường dây hạ áp trên toàn tỉnh đạt 2.421,04 km, trong đó tài sản của ngành điện là 2.208,74 km Hiện tại, lưới điện hạ áp chủ yếu sử dụng dây trần với 1.425,31 km (chiếm 58,9%), dây bọc với 957,41 km (chiếm 39,4%), trong khi cáp ngầm hạ áp chỉ chiếm 1,6% với 38,32 km.
Tổng công tơ toàn tỉnh do điện lực quản lý là191.051 cái,trong đó có 1.179 công tơ 3 pha,189.872 công tơ 1 pha.
Đánh giá tình hình thực hiện lưới điện cao áp tại Điện Biên
Khối lượng thực hiện trong các năm qua.
Giai đoạn 2017 - 2021, bình quân điện thương phẩm toàn tỉnh tăng 7,1% mỗi năm, trong đó công nghiệp xây dựng tăng 5,2%/năm, nông-lâm-thủy sản tăng 3,6%/năm, thương mại-dịch vụ tăng 13,7%/năm, và các hoạt động khác tăng 18,1%/năm Đến năm 2021, điện năng thương phẩm toàn tỉnh đạt 871 kWh/người, đánh dấu sự tăng trưởng đáng kể.
Từ năm 2005 đến nay, tiêu thụ điện năng bình quân đầu người tăng 31,6%, đạt 662kWh/người/năm Trong 5 năm qua, tỉnh đã xây dựng mới 2 trạm biến áp Ẩng Cang và Phố Vàng, đồng thời nâng công suất cho 4 trạm 110kV Tổng công suất trạm 110kV đã tăng đáng kể, chủ yếu tập trung vào lưới 35kV với tổng chiều dài đường dây 35kV tăng thêm 1.065,62 km Bên cạnh đó, dung lượng trạm 35/0,4kV cũng tăng thêm 41.049 kVA, trong khi trạm 35(22)/0,4kV tăng thêm 178.627 kVA.
Khối lượng trạm 10/0,4kV và 6/0,4kV tại Điện Biên đã giảm do việc cải tạo lưới điện từ 10,6kV lên 22kV được triển khai Từ năm 2016, lưới điện trung áp tỉnh chưa hoạt động ở cấp 22kV, nhưng hiện tại đã có 6 lộ 22kV đi vào vận hành Đồng thời, khối lượng lưới hạ áp tăng mạnh, đạt gấp 3,38 lần so với năm 2016.
Dự báo sử dụng điện của tỉnh từ nay đến 2025
2.3.1 Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng Để dự báo nhu cầu điện năng của một địa phương trong tương lai có các phương pháp như sau:
2.3.1.1 Phương pháp hệ số đàn hồi
Phương pháp này phù hợp cho dự báo trung và dài hạn, trong đó nhu cầu điện năng được mô phỏng dựa trên mối quan hệ đàn hồi với tốc độ tăng trưởng kinh tế.
Tốc độ tăng nhu cầu điện (%)
Hệ số đàn hồi (η) =) Tốc độ tăng trưởng kinh tế (%)
2.3.1.2 Phương pháp ngoại suy theo thời gian Đây là phương pháp nghiên cứu sự diễn biến của nhu cầu điện năng trong thời gian quá khứ tương đối ổn định để tìm ra 1 quy luật tăng trưởng của nhu cầu điện năng trong quá khứ, sau đó kéo dài ra để dự báo cho tương lai.
Giả thiết có hàm số ( a,b,c…., x) trong đó a, b, c… là các hệ số cần xác định, x là biến số Cần xác định các hệ số a, b, c… sao cho:
tiến tới min Để xác định được các giá trị của a, b, c… ta đạo hàm riêng hàm theo a, b, c… và giải hệ phương trình xác định được các giá trị của a, b, c… Ι ¿ { ∑ i=1 n [ y i − ( ϕ i (a,b,c x ) ] ∂ϕ ∂a =0 ¿ { ∑ i=1 n [ y i − ( ϕ i (a,b,c x ) ] ∂ϕ ∂b =0 ¿¿¿
Mô hình hàm số y = at + b:
Giả sử phương trình dự báo có quan hệ tuyến tính (phương trình hồi quy) có dạng: y = a + bt
Xác đinh hệ số a, b sao cho n i i 2
tiến tới min Đạo hàm riêng hàm theo các hệ số a, b ta có:
Khai triển ra ta được:
Với n là số năm xét.
Từ phương trình ta tìm được a, b.
Sau đó ta thay vào hàm số yt = at + b với yt là điện năng dự báo sau t năm.
Mô hình hàm số y= ax 2 + bx + c:
Giả sử có hàm dự báo dạng hàm số bậc hai: y= at 2 + bt + c
Xuất phát từ hệ phương trình I ta có hệ phương trình sau
Khai triển hệ phương trình ta được
Trong đó n là số năm xét.
Giải hệ phương trình tìm được a, b, c.
Thay a, b, c vừa tìm được vào hàm số yt = at 2 + bt + c với yt là điện năng dự báo sau năm t.
Mô hình dạng hàm số mũ:
Chọn một năm có điện năng là A0 làm mốc
Gọi hệ số tăng hàng năm.
- Sau 1 năm điện năng là: A1 =(1+)
- Sau 2 năm điện năng là: A2 =A0(1+) = A0 (1+) 2
- Sau t năm điện năng là At = A0 (1+) t = A0C t
Muốn tìm At ta phải xác định hai hệ số là A0 & C.
Quay trở lại bài toán để đưa về dạng y= a + bt ta logarit hai vế của phương trình: At = A0 (1+) t = A0C t
Ta được: lg At = lgA0 + tlgC ( y = a + bt )
Ta phải xác định lgA0 và lgC sao cho n 2
theo lgC và lgA0 ta được hệ phương trình:
Từ hệ phương trình này ta sẽ xác định được lgA0 và lgC
Phương pháp này tập trung vào việc so sánh và đối chiếu nhu cầu phát triển điện năng giữa các quốc gia có hoàn cảnh tương tự Đây là một phương pháp đơn giản, thường được sử dụng như một tài liệu tham khảo và có tính chất nghiệm chứng.
Nội dung chính là sự hiểu biết sâu rộng của các chuyên gia giỏi Các chuyên gia sẽ đưa ra các dự báo của mình.
2.3.1.5 Phương pháp dự báo trực tiếp
Phương pháp xác định nhu cầu điện năng trong các năm dự báo dựa trên tổng sản lượng kinh tế của từng ngành và suất tiêu hao năng lượng của từng loại sản phẩm.
Phương án an toàn trong hành lang lưới điện cao áp
Hành lang an toàn lưới điện được xem là khoảng cách an toàn để bảo vệ công trình lưới điện và công trình dân dụng của người dân
2.4.1 Thiết kế bảo vệ chống sét
Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét cho các đường truyền và trạm lưới điện là cần thiết để giảm thiểu nhiễm điện, bảo vệ các tòa nhà và thiết bị điện khỏi tác hại của sét, đồng thời đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
2.4.1.1 Phạm vi bảo vệ của một dây chống sét.
Phạm vi bảo vệ của dây chống sét được thể hiện như
Chiều rộng của phạm vi bảo vệ ở mức cao h2 cũng được tính theo công thức sau:
+ Khi hx > 2/3h thì bx = 0,6h (1-hx/h ) + Khi hx h thì bx = 1,2h (1- hx/0,8h Chiều dài của phạm vi bảo vệ dọc theo chiều dài đường dây như hình.
Hình 2 1: Phạm vi bảo vệ của một dây chống sét
Hình 2 2: Góc bảo vệ của một dây chống sét
Có thể tính toán được trị số giới hạn của góc là = 31 , nhưng trong thực tế thường lấy khoảng = 20 0 25 0
2.4.1.2 Xác suất phóng điện sét và số lần cắt điện do sét đánh vào đường dây.
Khi dây dẫn hoặc dây chống sét có độ treo cao trung bình là h, nó sẽ thu hút các phóng điện sét trong khu vực rộng 6h và dài bằng chiều dài đường dây (l) Dựa trên số lần phóng điện sét xuống đất trong 1 km² mỗi ngày là 0,1 đến 0,15, ta có thể tính tổng số lần sét đánh thẳng vào đường dây.
+ h: độ cao trung bình của dây dẫn hoặc dây chống sét (m).
+ l: chiều dài đường dây (km ).
+ nng s:số ngày sét /năm trong khu vực có đường dây đi qua.
Các tham số của phóng điện sét, bao gồm biên độ dòng điện (Is) và độ dốc của dòng điện (a = dis/dt), có thể thay đổi, dẫn đến không phải tất cả các lần sét đánh lên đường dây đều gây phóng điện trên cách điện Phóng điện chỉ xảy ra khi quá điện áp khí quyển vượt quá mức cách điện xung kích của đường dây Khả năng phóng điện được thể hiện qua xác suất phóng điện (Vp đ), và số lần xảy ra phóng điện phụ thuộc vào các yếu tố này.
Thời gian tác dụng của quá điện áp khí quyển rất ngắn, chỉ khoảng 100 s, trong khi thời gian bảo vệ rơle thường không nhỏ hơn một nửa chu kỳ tần số công nghiệp, tức khoảng 0,01s Do đó, không phải lúc nào có phóng điện trên cách điện cũng dẫn đến việc đường dây bị cắt ra Đường dây chỉ bị ngắt khi tia lửa phóng điện xung kích trên cách điện chuyển thành hồ quang duy trì, được kích thích bởi điện áp làm việc của đường dây.
Xác suất hình thành hồ quang ( ) phụ thuộc vào Gradien của điện áp làm việc dọc theo đường phóng điện :
= (Elv) ; Elv = Ulv/lpđ (kV/m ).
+ : xác suất hình thành hồ quang.
+ Ulv: điện áp làm việc của đường dây ( kV ).
+ lpđ: chiều dài phóng điện ( m).
Do đó số lần cắt điện do sét của đường dây là:
Để đánh giá khả năng chịu sét của đường dây với các tham số khác nhau trong các vùng có cường độ hoạt động sét khác nhau, người ta tính toán trị số "suất cắt đường dây", tức là số lần đường dây dài 100 km bị cắt do sét Giá trị suất cắt đường dây được xác định trong khoảng ncđ = (0,060,09) h nng s Vpđ Đường dây có thể bị ảnh hưởng bởi sét do ba nguyên nhân chính.
+ Sét đánh thẳng vào đỉnh cột hoặc dây chống sét lân cận đỉnh cột. + Sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn.
+ Sét đánh vào khoảng dây chống sét ở giữa khoảng cột
Sét có thể gây ra quá điện áp cảm ứng trên đường dây khi đánh xuống mặt đất gần đó, tuy nhiên, tình huống này không nguy hiểm bằng việc sét đánh trực tiếp vào đường dây Khi đường dây bị sét đánh trực tiếp, nó phải chịu toàn bộ năng lượng từ phóng điện sét, do đó cần tính toán dây chống sét cho các trường hợp này Cuối cùng, số lần cắt do sét của đường dây được xác định theo công thức: ncđ = nc + nkv + ndd.
+ nc : số lần cắt do sét đánh vào đỉnh cột.
+nkv: số lần cắt do sét đánh vào khoảng vượt.
+ ndd: số lần cắt do sét đánh vào dây dẫn.
2.4.1.3 Các số liệu chuẩn bị cho tính toán. Đường dây tính toán l = 16km (Hạ Hoà – Phú Thọ)
Xà đỡ kiểu cây thông, lắp trên cột bê tông đơn.
Dây chống sét treo tại đỉnh cột.
Dây dẫn được treo bởi chuỗi sứ - 4,5 gồm 7 bát sứ, mỗi bát sứ cao170mm.
Dây chống sét dùng dây thép C-70 có d = 11mm ; r = 5,5mm.
Dây dẫn dùng dây AC-240mm có d = 21mm; r = 10,5mm.
2.4.1.4 Xác định độ treo cao trung bình của dây chống sét và dây dẫn Độ treo cao trung bình của dây được xác định theo công thức: hdd = h – 2/3f Trong đó:
+ h: độ cao của dây tại đỉnh cột hay tại khoá néo của chuỗi sứ.
+ f: độ võng của dây chống sét hay dây dẫn. fdd = l 2 / 8 u.
(p : khối lượng 1km dây AC- 240 ,pI2 Kg/Km ; s: tiết diện dây AC-240, s= 120 mm 2 ) u : hệ số cơ của đường dây ở nhiệt độ trung bình, u = 7,25.
Để tính toán độ cao treo dây dẫn, chiều dài khoảng vượt của đường dây được xác định là 150m, với fdd = 0,0041.150² / 8.7,25 = 1,5905 m, làm tròn thành 1,6 m, và lấy fdd = 1,8 m Độ cao dây chống sét fcs là 1,5 m Độ treo cao trung bình của dây dẫn được tính theo công thức: hdd cs = hcs – 2/3 fcs = 16,2 – 2/3.1,5 = 15,2m Đối với hdd tbA, ta có hdd A – 2/3 fdd = 12 – 2/3.1,8 = 10,8 m, và hdd tbB là hdd B – 2/3 fdd = 9 – 2/3.1,8 = 7,8 m.
2.4.2 An toàn lưới điện vượt qua khu rừng Đối với đường dây dẫn điện trên không vượt qua rừng đặc dụng, rừng phòng hộ, rừng sản xuất, vườn trồng cây thì khoảng cách theo phương thẳng đứng từ chiều cao trung bình của cây đã phát triển tối đa đến dây dẫn điện thấp nhất khi dây ở trạng thái võng cực đại không nhỏ hơn quy định sau:
Hình 2 4: An toàn lưới điện trong khu rừng
Bảng 2 4: Bảng điện áp và khoảng cách cần có của hành lang lưới Điện áp Đến 35 kV 110 kV 220 kV 500 kV
Khoảng cách Dây bọc Dây trần Dây trần
2.4.3 Đối với Cây trong và ngoài hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện cao áp trên không: Đối với cây trong hành lang bảo vệ an toàn đường dây: a) Đối với đường dây dẫn điện có điện áp đến 35 kV trong thành phố, thị xã, thị trấn thì khoảng cách từ điểm bất kỳ của cây đến dây dẫn điện ở trạng thái võng cực đại không nhỏ hơn khoảng cách quy định trong bảng sau:
Bảng 2 5: Điện áp và khoảng cách trong khoảng 35kV Điện áp Đến 35 kV
Khoảng cách Dây bọc Dây trần
Đối với đường dây điện có điện áp từ 110 kV đến 500 kV trong các khu vực thành phố, thị xã và thị trấn, cần đảm bảo rằng cây cối không cao hơn dây dẫn thấp nhất, trừ những trường hợp đặc biệt.
Các biện pháp kỹ thuật đảm bảo an toàn cho 34 biệt phải được Ủy ban nhân dân tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương phê duyệt Khoảng cách tối thiểu từ bất kỳ điểm nào của cây đến dây dẫn trong trạng thái võng cực đại không được nhỏ hơn các khoảng cách quy định trong bảng.
Bảng 2 6: Điện áp và khoảng cách ở giá trị 110kV – 500kV Điện áp 110 kV 220 kV 500 kV
Đối với đường dây điện ngoài thành phố, thị xã, và thị trấn, khoảng cách tối thiểu từ điểm cao nhất của cây đến độ cao thấp nhất của dây dẫn trong trạng thái võng cực đại phải tuân thủ theo quy định trong bảng.
Bảng 2 7: Điện áp và khoảng cách từ trong tất khoảng giá trị kV đó Điện áp Đến 35 kV 110 kV 220 kV 500 kV
Khoảng cách Dây bọc Dây trần Dây trần
2.4.4 Điều kiện để nhà ở, công trình trong hành lang bảo vệ lưới điện cao áp đến 220 kV
Nhà ở và công trình xây dựng có thể tồn tại trong hành lang bảo vệ an toàn của đường dây dẫn điện trên không có điện áp lên đến 220 kV nếu đáp ứng đầy đủ các điều kiện quy định.
Mái lợp và tường bao phải làm bằng vật liệu không cháy.
Không gây cản trở đường ra vào để kiểm tra, bảo dưỡng, thay thế các bộ phận của đường dây.
Khoảng cách an toàn từ bất kỳ bộ phận nào của nhà ở hoặc công trình đến dây dẫn điện gần nhất phải đảm bảo không nhỏ hơn các quy định trong bảng hướng dẫn khi dây ở trạng thái võng cực đại.
Bảng 2 8: Khoảng cách đối với nhà ở Điện áp Đến 35 kV 110 kV 220 kV
