Đăng ký thành viên

Tối ưu hóa việc nâng cấp đường dây 132kV lên 220kV

REE nâng cấp Đường dây 220kV Puerto Real-Entronque Gazuels (Ảnh st)

Nhà điều hành lưới điện tại Tây Ban Nha RED Eléctrica de España (REE) vận hành một mạng lưới điện lớn gồm các đường dây 220 và 400kV. Việc nhận được sự chấp thuận của người dân khi REE xây dựng các đường dây mới nhằm đáp ứng nhu cầu phát điện gió tăng trưởng ngày càng trở nên khó khăn hơn. Do đó, bộ phận kỹ thuật của REE đã rà soát lại các phương án để tăng khả năng truyền tải điện dọc theo các hành lang truyền tải hiện có. Một dự án đáng chú ý trước đây liên quan đến một đường dây 132kV cũ gần thành phố Cádiz, ở phía tây nam của nước này.

Các kỹ sư của tạp chí INMR đã đến tham quan Đường dây 220kV Puerto Real-Entronque Gazuels để tìm hiểu cách thiết kế và xây dựng đường dây này nhằm đạt mục tiêu giảm thiểu chi phí.

Tiêu chí ra quyết định tại REE về cách tốt nhất để nâng cấp một đường dây truyền tải hiện có thường dựa trên các yếu tố như tình trạng, môi trường dịch vụ và khả năng ngừng hoạt động trong quá trình làm việc. Tất cả đều đóng vai trò khi đưa ra quyết định cuối cùng về phương pháp nâng cấp tối ưu nhất.

Kinh nghiệm của REE trong việc nâng cấp đã đưa đến một số yêu cầu chung nhất định. Ví dụ như các kỹ sư của REE tăng nhiệt độ vận hành của dây dẫn từ 50 lên đến 85°C đã cho phép tăng tới 30% công suất truyền tải điện của đường dây và REE yêu cầu phải đặt từ 10 đến 20% trụ điện trên các bệ để phù hợp với các quy định của địa phương về khoảng hở đường dây so với mặt đất. Đồng thời, các kỹ sư cũng cần phải căng lại dây dẫn giữa các trụ néo tại một số điểm cũng như gia cố móng của các trụ điện đặt trên bệ đó. Hơn nữa, trong những tình huống nâng cấp đường dây truyền tải mà có tác động đến một đường dây phân phối cắt ngang qua đường đi của nó, thì việc sửa đổi đường dây điện áp thấp hơn thường rẻ hơn nhiều.

Ví dụ về gia cố nền móng (Ảnh st)

Theo kinh nghiệm của REE, việc áp dụng kỹ thuật vào làm việc sẽ giúp một đội xây dựng gồm 5 đến 6 công nhân có thể thay thế một trụ điện mỗi ngày, trong khi trước đó cùng một đội mất một tuần để gia cố hai móng xi măng. Thông thường, mỗi đội có thể căng lại khoảng 9km đường dây mỗi tuần.

Một ví dụ điển hình về cách REE đã xử lý việc nâng cấp các đường dây cũ là Đường dây Puerto Real-Entronque Gazules chạy giữa hai trạm biến áp gần thành phố Cádiz. Đường dây này hoạt động ở mức 132kV nhưng REE đã nâng cấp một đoạn dài 60km gồm 119 trụ điện lên 220kV.

Công nhân chuẩn bị tháo dỡ trụ điện cũ trên đường dây và hạ phần trụ điện mới xuống trên nền móng hiện có (Ảnh st)

Vào thời điểm đó, REE lập ngân sách dự án nâng cấp này ở mức gần 3 triệu USD, phần lớn trong số đó dành cho các trụ điện mới và đã cải tạo (23,5%) cũng như các dây dẫn và dây chống sét mới (21,5%). Các cụm vật cách điện thiết kế theo dạng cụm chữ V nằm ngang với các vật cách điện silicon trên hầu hết các trụ điện và các chuỗi mũ và chốt thủy tinh trên 20 tháp căng, chiếm khoảng 7% tổng chi phí theo ngân sách.

REE nâng chiều cao của các trụ điện hiện có bằng cách thêm các bệ đặc biệt có cùng điểm kết nối bulông với móng trụ (Ảnh st)

Ngoài việc thay các dây dẫn thành loại thanh ray đơn và nhiệt độ hoạt động điển hình từ 50 lên 85°C, cần cẩu nâng hầu hết các trụ điện hiện có và lắp vào các bệ để tăng khoảng hở mặt đất cho dây dẫn mới. Việc nâng cấp cũng bao gồm ​​thay đổi thiết kế chuỗi cách điện đường dây từ các chuỗi treo mũ và chốt thủy tinh sang cụm chữ V nằm ngang bằng silicon trên tất cả các trụ điện đã nâng lên bệ. Tuy nhiên, giải pháp này không phù hợp để đáp ứng các yêu cầu cơ học tại các kết cấu chịu lực căng, nơi lắp đặt các trụ điện mới cũng như các chuỗi treo kiểu mũ và chốt thủy tinh mới. Tương tự, tất cả các nền móng tại các trụ điện chịu lực căng đều được tăng cường.

Lắp ráp và lắp đặt các cụm chữ V nằm ngang (Ảnh st)

Các cụm chữ V nằm ngang chế tạo từ hai vật cách điện dạng thanh dài bằng silicon, được lắp ráp trên mặt đất trước khi lắp vào trụ điện, giúp tiết kiệm cả thời gian và chi phí xây dựng. Trụ điện cuối cùng trước Trạm biến áp Puerto Real nằm ở vị trí mà góc đường dây vào trạm sẽ quá dốc, do có đường đi qua. Do đó, REE đã thêm vào một trụ điện mới phía bên kia con đường, ngay cạnh trạm và lắp đặt các dây cáp để đưa dây dẫn vào bãi phân phối.

(Ảnh trên) Trụ điện cuối cùng của đường dây đã nâng cấp trang bị các đầu nối và các thiết bị chống sét bằng silicon. Hàng năm, REE tiến hành rửa đường dây vào Trạm biến áp Puerto Real (Ảnh st)

Khu vực xung quanh Cádiz chịu ảnh hưởng của ô nhiễm biển nghiêm trọng, đòi hỏi phải rửa Trạm Puerto Real hàng năm. Với môi trường dịch vụ này, REE đã lựa chọn các đầu cáp cũng như thiết bị chống sét có vỏ bọc bằng silicon để có tính năng chống ô nhiễm vượt trội.

Các cụm vật cách điện dạng chữ V nằm ngang và các chuỗi thủy tinh tại các trụ điện néo của đường dây 220kV đã nâng cấp. REE đã cải tạo đường dây phân phối gần đó để đi qua bên dưới đường dây đã nâng cấp (Ảnh st)

Theo các kỹ sư của REE, dự án nâng cấp này đã giúp tăng hơn 30% công suất truyền tải của đường dây (từ 348 lên 498MVA) trong khi vẫn duy trì hành lang truyền tải ban đầu. Quan trọng hơn, REE thực hiện dự án này với chi phí chỉ khoảng 13.000 Euro/km so với chi phí ước tính là 80.000 Euro/km để tăng gấp đôi công suất bằng cách thêm một dây dẫn thứ hai cho mỗi pha. Trong quá trình này, REE đã thay thế dây chống sét trên không ban đầu trên đường dây cũ bằng dây có chứa sợi quang.

Biên dịch: Hồ Văn Minh

Theo “Inmr”, tháng 11/2024