Làm chủ công nghệ hiện đại tại nhà máy thủy điện Lai Châu

(TVVN). Nhà máy thủy điện Lai Châu - công trình trọng điểm quốc gia, đang áp dụng những công nghệ vận hành hiện đại nhất của ngành điện thế giới, trong đó có công nghệ GIS – trạm biến áp 500kV nằm ngay trong thân đập thủy điện. Điều đáng tự hào là đội ngũ kỹ sư Việt Nam đã làm chủ được toàn bộ các khâu vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng của những công nghệ trên.

Dẫn chúng tôi đi thăm trạm biến áp GIS trong Nhà máy thủy điện (NMTĐ) Lai Châu, ông Lưu Khánh Toàn, Phó Giám đốc Công ty Thủy điện Sơn La, đơn vị quản lý, vận hành NMTĐ Lai Châu cho biết: Ngành điện là một trong những ngành “độc hại” và “nguy hiểm”, do vậy việc phát triển các công nghệ trong ngành điện luôn hướng đến nâng cao độ an toàn của các thiết bị vận hành và sản lượng, hiệu suất, khả năng truyền tải. Đặc biệt là các thiết bị đóng cắt mạch điện trong các mạng điện cao thế và siêu cao thế, giúp giảm nguy cơ xảy ra các vụ tai nạn đáng tiếc.

Thông thường, trạm biến áp của các nhà máy thủy điện được đặt ngoài trời, gần nhà máy. Với công nghệ cũ việc dẫn điện từ các tổ máy đến trạm biến áp có độ an toàn không cao, dễ xảy ra sự cố. Trạm biến áp cũng tốn nhiều diện tích mặt bằng, việc thao tác cắt đóng điện, bảo dưỡng khá phức tạp và nhiều khâu phải làm thủ công gây nguy hiểm cho công nhân.

Trạm biến áp GIS (Gas Insulation Switchgear) - công nghệ hiện đại hàng đầu hiện nay trong ngành điện giúp đưa ra lời giải cho tất cả các bài toán đó. Hiểu một các đơn giản, đây là trạm biến áp sử dụng công nghệ cách điện bằng khí SF6 trong đường ống kín với áp suất cao, sử dụng một hệ thống đóng cắt kín. Công nghệ GIS đã được ứng dụng tại NMTĐ Lai Châu, Sơn La để đặt những trạm biến áp công suất cực lớn ngay trong thân đập thủy điện, không phải đặt ngoài trời như các NMTĐ khác.

Kiểm tra các thông số kỹ thuật tại NMTĐ Lai Châu. Ảnh: Lương Dũng

Trạm GIS 500kV NMTĐ Lai Châu được thiết kế theo kiểu ZF15-550 là loại thiết bị đóng cắt được bao bọc toàn bộ trong khí SF6 bao gồm: Máy cắt; Dao cách ly; Dao tiếp đất và Dao tiếp đất tác động nhanh; Máy biến dòng điện; Máy biến điện áp; Chụp bịt đầu cáp; Thanh cái và các tủ điều khiển thiết bị sợ cấp. Hệ thống thiết bị điện 500kV được chia thành nhiều mô đun để thuận tiện trong việc vận chuyển. Với kết cấu đặc biệt như thế nên thành phần cách điện của hệ thống thiết bị bao gồm chất khí (SF6) và cách điện rắn (thanh truyền động epoxy). Trạm phân phối 500kV NMTĐ Lai Châu có nhiệm vụ phân phối công suất từ 03 khối máy phát - máy biến áp lên hệ thống điện qua 02 mạch đường dây 500kV.

Phạm vi thiết bị phân phối 500kV của NMTĐ Lai Châu được tính từ đầu ra sứ 500kV MBA tăng áp, thiết bị trạm GIS 500kV, chống sét van 500kV, đầu ra sứ xuyên chuyển tiếp lên đường dây và kháng điện 500kV. Toàn bộ thiết bị 500kV được chia thành các phân đoạn khí gồm 159 khoang khí kín ngăn cách với nhau bằng lớp cách điện đảm bảo độ kín không lọt khí. Mỗi phân đoạn có trang bị hệ thống quan sát khí SF6 riêng đấu với màn hình kiểm tra nồng độ khí SF6. Đấu nối giữa các máy biến áp chính 3 pha, kháng điện và trạm GIS được thực hiện bằng các thanh dẫn dòng cách điện khí SF6 thông qua các sứ xuyên cao áp kiểu dầu/SF6. Đấu nối từ trạm GIS với các mạch đường dây 500kV được thực hiện bằng các thanh dẫn dòng cách điện khí SF6 thông qua các sứ xuyên cao áp kiểu SF6/không khí. Bố trí trạm GIS NMTĐ Lai Châu được bố trí phía thượng lưu nhà máy ở cao trình 220m phía tổ máy 1 và 2.

Kĩ sư Đỗ Việt Bách, Quản đốc phân xưởng vận hành cho biết thêm: Trong công nghệ GIS, khí SF6 là cốt lõi của trạm biến áp GIS. Với độ bền điện môi của khí SF6 nên khoảng cách pha-pha giảm đi rất nhiều, dẫn đến kết cấu hệ thống đóng cắt được rút gọn rất lớn, giúp tiết kiệm nguồn lực, giảm kích thước, diện tích mặt bằng xây dựng và hiệu suất, độ tin cậy cao.

Cụ thể, nếu trạm biến áp 500kV thông thường khoảng cách pha-pha tối thiểu là 5.000 cm thì trong trạm GIS tại NMTĐ Lai Châu được rút xuống chỉ còn 30 cm (giảm gần 170 lần). Nếu như cùng thông số kỹ thuật về điện áp như NMTĐ Lai Châu mà đặt trạm biến áp ngoài trời cần tối thiểu đến 30.000 mét vuông mặt bằng. Nhưng với công nghệ GIS thì chỉ cần 2.730 mét vuông. Chính vì vậy mà trạm biến áp 500kV ở NMTD Lai Châu đã đặt được ngay trong thân đập mà không cần đặt ở ngoài như nhiều NMTĐ khác.

Ngoài ra, trạm biến áp GIS tại NMTĐ Lai Châu còn có ưu điểm là độ an toàn cao, hợp lý hóa trong công tác bảo dưỡng và hài hòa với môi trường. Nhờ toàn bộ thiết bị được đặt trong thân đập (trong nhà, có mái che, kín, không tiếp xúc khói bụi, ánh nắng…) và đặt trong đường ống sử dụng loại cách điện bằng khí SF6, không tiếp xúc với môi trường và bụi bẩn nên rất an toàn khi vận hành. Số lần bảo trì bảo dưỡng ít hơn nhiều so với trạm điện kiểu hở sử dụng thiết bị đóng cắt truyền thống. Theo thông số kỹ thuật, trạm biến áp GIS đặt trong thân đập NMTĐ Lai Châu phải 20 năm mới bảo dưỡng 1 lần.

Việc áp dụng và làm chủ công nghệ hiện đại hàng đầu của ngành điện thế giới tại NMTĐ Lai Châu cho thấy tài năng, trí tuệ của đội ngũ kỹ sư, công nhân ngành điện Việt Nam trên công trình trọng điểm quốc gia./.

Lương Văn Dũng