CSDL Ngành điện

Giảm thiểu rủi ro tích tụ băng trên đường dây điện: Giải pháp cho các công ty điện lực

13/01/2025 15:36 Số lượt xem: 1399

Băng trên đường dây điện có thể gây mất điện và nguy cơ mất an toàn (Ảnh st)

Băng trên đường dây điện, đặc biệt là khi có gió lớn, có thể gây mất điện và nguy cơ mất an toàn. Công ty Indji Watch (Mỹ) cung cấp dự báo, cảnh báo và giải pháp giúp các công ty điện lực giảm thiểu các rủi ro này, nâng cao độ an toàn và sự sẵn sàng.

Tính nghiêm trọng của các sự kiện băng và gió

Tích tụ băng trên đường dây điện có thể gây ra nhiều vấn đề đáng kể cho các công ty điện lực và các đội bảo trì của họ. Khi kết hợp với gió lớn, mối đe dọa này có thể trở nên nghiêm trọng. Các đội làm việc gần các đường dây này có nguy cơ bị băng rơi hoặc cây cối đổ gần đó va trúng. Gió lớn có thể khiến các đường dây chất đầy băng này dao động vượt tốc và nếu gió mạnh, các đường dây này có thể va chạm với nhau gây ra chạm chập, tụt đường dây, có thể làm hỏng thiết bị và mất điện kéo dài. Các vấn đề do tích tụ băng trên lưới điện bao gồm:

Tác động kết hợp của băng giá lên sản xuất điện và các đường dây điện có thể buộc phải sa thải phụ tải, ảnh hưởng đến hàng trăm, hàng nghìn hộ gia đình và các doanh nghiệp quan trọng.
Độ mỏi tăng cao từ các tải trọng tuyết, băng và gió có thể khiến chi phí thay thế cơ sở hạ tầng lên tới hàng triệu đô la.
Rủi ro an toàn cho nhân viên và người dân do băng tan, sự cố phóng điện bề mặt, thảm thực vật đổ hoặc có nguy cơ đổ và các công trình đổ sập.

Có nhiều phương pháp dự báo. Các dự báo công khai như truyền hình và Dịch vụ Thời tiết Quốc gia có thể nâng cao nhận thức về giáng thủy (lượng mưa, tuyết, băng) dựa trên tình hình đóng băng và sương mù đóng băng. Tuy nhiên, chúng chủ yếu tiên đoán sự tích tụ băng trên các bề mặt và đường bộ. Các dự báo từ các nguồn tư nhân, thương mại tiếp tục được cải thiện và các dự báo mô hình tổng hợp mới chính xác hơn và có thể nhắm mục tiêu vào các dự báo tích tụ băng ở độ cao của dây dẫn điện. Ngoài ra, có thể đưa ra các cảnh báo nhằm thông báo trước về các sự kiện có tác động lớn. Các công ty điện lực lớn hơn có thể có các nhà khí tượng học trong biên chế, những người này có thể thực hiện phân tích sâu hơn về các kiểu thời tiết và điều kiện để đưa ra dự báo tác động cụ thể hơn đối với tài sản. Điều này có thể đặc biệt có giá trị đối với các sự kiện đóng băng trong đám mây ở các khu vực địa hình cao hoặc các sự kiện gió cực đoan cục bộ. Tuy nhiên, không phải tất cả các công ty điện lực đều có được sự xa xỉ này.

Các loại tích tụ băng liên quan tới các điều kiện và thuộc tính thời tiết (Ảnh st)

Đóng băng dựa trên mưa

Đóng băng dựa trên mưa xảy ra khi các giọt nước siêu lạnh từ mưa phùn đóng băng hoặc mưa đóng băng rơi xuống các bề mặt có nhiệt độ dưới mức đóng băng, chẳng hạn như các đường dây điện, các kết cấu hoặc cành cây. Mưa đóng băng gây ra mối đe dọa lớn hơn trong các sự kiện mưa nhẹ kéo dài trong thời gian hơn sáu giờ, vì các điều kiện kéo dài này tạo thời gian để băng hình thành và tích tụ. Ngược lại, mưa lớn trong thời gian ngắn thường ức chế sự tích tụ băng đáng kể do tốc độ mưa nhanh hơn.

Tốc độ gió đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình tích tụ băng. Tốc độ gió từ 16km/giờ trở lên dẫn đến tích tụ băng lớn hơn do phân tán nhiệt bề mặt và bức xạ UV, thúc đẩy sự hình thành băng. Mặc dù tốc độ gió thấp vẫn có thể gây ra tích tụ băng, nhưng lượng băng tích tụ giảm hơn đáng kể. Hơn nữa, hướng của đường dây điện so với hướng gió ảnh hưởng đến hình dạng của sự tích tụ băng. Trong điều kiện tĩnh lặng, băng hình thành theo hình giọt nước mắt, nhưng khi tốc độ gió cao, băng có thể tích tụ theo hình cánh máy bay, có thể khiến các dây điện dao động rất mạnh. Tốc độ dao động này có thể khiến các sợi dây chạm vào nhau, gây ra chạm chập hoặc thậm chí là mất điện kéo dài. Ngoài ra, chuyển động tăng cao của các dây này có thể làm hỏng các xà ngang và khiến các đường dây điện tụt xuống đất.

Thời gian trong ngày cũng ảnh hưởng đến sự tích tụ băng. Thường có sự sụt giảm đáng kể về lượng tích tụ băng từ giữa trưa đến 6 giờ chiều do bức xạ mặt trời. Do đó, các sự kiện xảy ra ngoài các giờ này có nhiều khả năng dẫn đến sự hình thành băng đáng kể.

Tuyết ướt cũng có thể gây ra đóng băng khi các tinh thể tuyết tan một phần bám vào các bề mặt và đóng băng khi tiếp xúc. Nếu tiếp theo là một đợt lạnh, lớp băng này có thể tồn tại trong nhiều ngày, làm tăng rủi ro cho các công ty điện lực.

Đóng băng theo lượng giáng thủy, loại thường được dự báo nhất và hiểu rõ nhất, thường dẫn đến lớp băng trong suốt có mật độ cao. Sự tích tụ của băng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ bầu ướt, tốc độ gió và tốc độ giáng thủy. Do tần suất và khả năng dự đoán, nó vẫn là mối quan tâm lớn đối với các công ty điện lực đang chuẩn bị cho các tác động của thời tiết mùa đông.

Đóng băng trong mây

Đóng băng trong mây xảy ra khi các giọt nước siêu lạnh trong các đám mây đóng băng khi tiếp xúc với các đường dây truyền tải. Loại đóng băng này, phổ biến ở các địa hình cao, thường dẫn đến các sự kiện kéo dài với lượng tích tụ băng đáng kể. Nó đặt ra một thách thức lớn do vị trí xa xôi của nhiều đường dây truyền tải, khiến việc sửa chữa trở nên khó khăn.

Indji Watch cung cấp dự báo chi tiết về hiện tượng đóng băng trong mây, có thể tạo ra hai loại băng: băng phủ (trong và nặng) và băng xốp (băng giá và mật độ thấp). Hệ thống này đưa ra cảnh báo cho các sự kiện này, cho phép người vận hành chủ động giải quyết rủi ro trước khi chúng leo thang.

Sương mù và sương giá đóng băng: Một mối nguy phổ biến nhưng thường bị bỏ qua

Sương mù và sương giá đóng băng, mặc dù thường dẫn đến sự tích tụ băng nhẹ hơn, vẫn có thể gây ra những rủi ro đáng kể trong các sự kiện kéo dài. Sự hình thành băng trong sương mù đóng băng là phổ biến ở các khu vực có khối khí Bắc Cực nông hoặc lớp phủ tuyết, với các sự kiện kéo dài hơn sáu giờ có nguy cơ cao hơn về các đường dây dao động vượt tốc và hư hại thiết bị.

Giải pháp sáng tạo để giảm thiểu đóng băng

Các giải pháp theo dõi và cảnh báo của Indji Systems về thời tiết nguy hiểm tiếp tục dẫn đầu thị trường với các giải pháp sáng tạo và cung cấp dự báo về đóng băng từ mưa đóng băng và sương mù đóng băng bao gồm cả việc gửi cảnh báo qua tin nhắn SMS và email đến nhân viên. Đối với nhiều công ty điện lực, đóng băng trở nên nghiêm trọng hơn khi kết hợp với gió giật mạnh liên tục. Vì lý do này, Indji Watch cũng đã phát triển các thông báo kết hợp các mối đe dọa này. Các công ty điện lực giờ đây có thể được cảnh báo tới 72 giờ trước khi bắt đầu sự kiện tích tụ băng vượt quá ngưỡng tùy chỉnh cho sự tích tụ băng và tốc độ gió lớn. Giờ đây, các nhà điều hành điện lực và các đội ứng phó tại hiện trường có thời gian để chuẩn bị và thực hiện các bước để giảm thiểu rủi ro mất điện và tăng cường an toàn.

Sở hữu một công cụ cảnh báo nhóm về nhiệt độ cực đoan, tình trạng tích tụ băng và gió mạnh sẽ giúp bạn chủ động trong các quyết định bố trí trước vật liệu hoặc các nhóm tại hiện trường, ngắt điện đường dây trước khi thiết bị bị hư hại hoặc ngăn chặn đường dây bị đứt gây ra rủi ro về an toàn.