1. Hệ thống điện quốc gia là gì?
Hệ thống điện quốc gia là hệ thống các trang thiết bị phát điện, lưới điện và các trang thiết bị phụ trợ được liên kết với nhau và được chỉ huy thống nhất trong phạm vi cả nước. Hệ thống này thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng cho các ngành kinh tế và đời sống của dân cư.
Hệ thống điện quốc gia được điều hành một cách thống nhất và hiệu quả bởi Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và các đơn vị thành viên. Hệ thống này có nhiều cấp điện áp khác nhau, từ 800kV đến 0,4kV, để phù hợp với các khoảng cách và mức tiêu thụ khác nhau. Hệ thống điện quốc gia cũng có sơ đồ lưới điện phức tạp, gồm các đường dây, máy biến áp, trạm biến áp và các thiết bị bảo vệ, điều khiển và đo lường. Hệ thống điện quốc gia đã trải qua nhiều giai đoạn hình thành và phát triển, từ khi có nhà máy điện đầu tiên ở Hải Phòng năm 1894 cho đến nay, khi hệ thống đã được kết nối với các nước láng giềng và có khả năng tự cân bằng nhu cầu và nguồn cung.
Hệ thống điện quốc gia gồm có ba thành phần chính: nguồn điện, lưới điện và khách hàng.
Nguồn điện là các nhà máy điện sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau để biến đổi thành điện năng, như nhiệt điện, thuỷ điện, hạt nhân, gió, mặt trời… Nguồn điện được kết nối với lưới điện qua các trạm biến áp để nâng cao hoặc hạ thấp điện áp cho phù hợp với yêu cầu truyền tải.
Lưới điện là tập hợp các đường dây dẫn điện và các trạm biến áp có chức năng truyền tải và phân phối điện năng từ nguồn đến khách hàng. Lưới điện được chia thành hai loại: lưới truyền tải và lưới phân phối. Lưới truyền tải sử dụng điện áp cao (từ 66kV trở lên) để truyền tải điện năng ở khoảng cách xa, có thể xuyên quốc gia. Lưới phân phối sử dụng điện áp thấp (từ 35kV trở xuống) để phân phối điện năng đến các khu vực tiêu thụ.
Khách hàng là các đơn vị hoặc cá nhân sử dụng điện năng cho các mục đích khác nhau, như công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, sinh hoạt… Khách hàng được kết nối với lưới phân phối qua các công tơ đo lường và thanh toán tiền điện.
Hệ thống điện quốc gia có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo an ninh năng lượng, phát triển kinh tế – xã hội và bảo vệ môi trường. Hệ thống này cần được quản lý và vận hành một cách hiệu quả, an toàn và kinh tế.
2. Phân loại hệ thống điện quốc gia:
Hệ thống lưới điện quốc gia hiện nay được phân chia thành bốn cấp nhỏ với các mức điện áp khác nhau để đảm bảo cung cấp điện năng cho các thiết bị sử dụng điện. Các cấp này là:
– Điện hạ áp với giá trị 0.38/0.22 kV: Đây là cấp điện quan trọng, trực tiếp cung cấp điện năng cho các thiết bị sử dụng điện.
Điện hạ áp là cấp điện áp đến 01 kV, thường được sử dụng cho các mục đích sinh hoạt và công nghiệp nhỏ. Điện hạ áp được truyền tải bằng các dây cáp bọc vặn xoắn hoặc dây cáp rời, được gắn lên cột điện bằng kẹp treo hoặc sứ treo. Cột điện hạ áp thường có chiều cao từ 5m đến 8m, và được làm bằng bê tông ly tâm hoặc trụ tháp sắt. Điện hạ áp có thể gây ra giật điện nếu chạm trực tiếp vào phần kim loại đang dẫn điện trong dây, nên cần phải bảo vệ cẩn thận.
Điện hạ áp có ưu điểm là dễ dàng sử dụng và lắp đặt, không yêu cầu thiết bị chuyển đổi điện áp phức tạp, và có chi phí thấp. Tuy nhiên, điện hạ áp cũng có nhược điểm là có tổn thất năng lượng cao khi truyền tải qua khoảng cách xa, do đó cần phải sử dụng các máy biến áp để tăng hoặc giảm điện áp cho phù hợp với nhu cầu.
– Điện áp trung thế với trị số 6-10-15-22-35 kV: Đây là cấp điện dùng để phân phối và tiêu thụ ở các khu vực công nghiệp và dân cư.
Điện áp trung thế là một trong những giá trị của điện áp danh định được sử dụng trong hệ thống điện. Theo quy ước của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, điện trung thế là cấp điện áp trên 01 kV đến 35 kV. Điện trung thế được dùng để truyền tải và phân phối điện từ các nhà máy điện đến các máy biến áp hạ thế. Đường điện trung thế sử dụng dây bọc hoặc dây trần gắn trên các trụ bằng sứ cách điện. Các trụ điện trung thế có chiều cao từ 9m đến 12m và có thể gây ra phóng điện nếu vi phạm khoảng cách an toàn (dưới 0,7m). Điện trung thế là nguồn điện quan trọng trong hệ thống điện quốc gia và có vai trò cầu nối giữa điện cao thế và điện hạ thế.
– Điện áp cao thế với giá trị 110-220kV: Đây là cấp điện dùng để truyền tải và phân phối ở khoảng cách xa.
Điện áp cao thế là dòng điện có điện áp lớn, có thể gây nguy hiểm đến con người và sinh vật sống. Theo quy định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, điện áp cao thế là điện áp từ 110kV trở lên, bao gồm các mức 220kV và 500kV. Điện áp cao thế được dùng chủ yếu trong việc phân phối điện năng, trong các thiết bị điện tử chân không, trong các ứng dụng khoa học và công nghệ khác. Điện áp cao thế không sử dụng dây bọc hay cáp bọc mà sử dụng dây trần cùng chuỗi sứ cách điện. Được treo trên cột bê tông ly tâm hoặc cột tháp sắt, cột gỗ thông với độ cao trên 18m. Khoảng cách an toàn tối thiểu đối với điện áp cao thế là: 110kV dưới 1,5m; 220kV dưới 2,5m; 500kV dưới 4,5m. Nếu vi phạm khoảng cách an toàn, người và vật có thể bị phóng điện mạnh, gây điện giật hoặc tử vong .
– Điện áp siêu cao thế với giá trị trên 500kV: Đây là cấp điện dùng để truyền tải ở khoảng cách rất xa và có công suất lớn.
Điện áp siêu cao thế là cấp điện áp trên 220 kV, được sử dụng để truyền tải điện năng ở khoảng cách xa với hiệu suất cao và tổn thất thấp. Điện áp siêu cao thế có thể chia thành hai loại: điện áp xoay chiều (AC) và điện áp một chiều (DC). Điện áp siêu cao thế AC có nguồn điện từ 220 kV đến 1.100 kV, trong khi điện áp siêu cao thế DC có nguồn điện từ 200 kV đến 800 kV. Điện áp siêu cao thế được dùng cho các đường dây truyền tải liên quốc gia, liên lục địa hoặc liên hệ thống lưới điện. Điện áp siêu cao thế cần phải có các thiết bị bảo vệ, cách điện và kiểm soát chất lượng cao để đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện.
3. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống điện quốc gia:
Hệ thống điện quốc gia có chức năng chính là phối hợp giữa các nguồn phát điện, các trạm biến áp, các đường dây truyền tải và phân phối, và các tải tiêu thụ điện, để đảm bảo an toàn, ổn định và hiệu quả của hệ thống. Hệ thống điện quốc gia cũng có chức năng quản lý và điều hành các hoạt động liên quan đến sản xuất, truyền tải, phân phối và sử dụng điện năng, bao gồm cả việc lập kế hoạch, giám sát, kiểm soát, bảo trì và khắc phục sự cố.
Hệ thống điện quốc gia có nhiệm vụ chính là đảm bảo an toàn, ổn định, hiệu quả và bền vững của nguồn cung và nhu cầu điện năng, đồng thời phối hợp với các hệ thống điện khu vực và quốc tế để tăng cường khả năng trao đổi và hợp tác. Hệ thống điện quốc gia cũng phải thích ứng với các yếu tố bên ngoài như thiên tai, biến đổi khí hậu, chính sách và quy định.
Bên cạnh đó, ệ thống này có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo cung cấp và phân phối điện năng cho các hoạt động sản xuất, kinh doanh và sinh hoạt của đất nước.
4. Sơ đồ hệ thống điện quốc gia:
Sơ đồ Hệ thống điện quốc gia là một cách biểu diễn hệ thống điện thống nhất được quản lý trong phạm vi của một đất nước. Sơ đồ này bao gồm các thành phần chính như: nguồn điện, lưới điện, trang thiết bị phụ trợ và hộ tiêu thụ điện trên toàn quốc. Sơ đồ cũng cho thấy các cấp điện áp khác nhau của lưới điện, từ cao nhất là 800 kV đến thấp nhất là 0,4 kV, và các đường dây, máy biến áp và nối giữa chúng. Sơ đồ Hệ thống điện quốc gia giúp hiểu rõ hơn về cách thức phát, truyền tải và phân phối điện năng cho các tải tiêu thụ, cũng như về vai trò và chức năng của các nhà máy điện và các trạm biến áp trong hệ thống.
Sơ đồ hệ thống điện quốc gia gồm có ba phần chính: nguồn điện, lưới điện và người tiêu dùng. Nguồn điện là các nhà máy điện sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau như nhiệt, thủy, gió, mặt trời, hạt nhân… để biến đổi thành điện năng. Lưới điện là tập hợp các đường dây dẫn điện và các trạm biến áp có chức năng truyền tải và phân phối điện năng từ các nhà máy điện tới người tiêu dùng trên toàn quốc. Người tiêu dùng là các hộ gia đình, doanh nghiệp, cơ quan, tổ chức… sử dụng điện năng cho các mục đích khác nhau.
Sơ đồ hệ thống điện quốc gia có thể được mô tả bằng sơ đồ tư duy như sau:
Hệ thống điện quốc gia
├── Nguồn điện
│ ├── Nhiệt điện
│ ├── Thủy điện
│ ├── Gió điện
│ ├── Mặt trời
│ └── Hạt nhân
├── Lưới điện
│ ├── Đường dây dẫn điện
│ └── Trạm biến áp
└── Người tiêu dùng
├── Hộ gia đình
├── Doanh nghiệp
├── Cơ quan
└── Tổ chức
5. Quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia đầy đủ:
Quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia đầy đủ là một tài liệu hướng dẫn các bước cần thiết để vận hành, kiểm soát và bảo trì hệ thống điện quốc gia một cách an toàn, hiệu quả và bền vững. Quy trình này bao gồm các nội dung sau:
– Mục tiêu và nguyên tắc của quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia.
– Các đơn vị liên quan và trách nhiệm của từng đơn vị trong quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia.
– Các phương pháp và công cụ để giám sát, phân tích và đánh giá tình trạng hệ thống điện quốc gia.
– Các quy định và tiêu chuẩn về chất lượng điện năng, an toàn lao động và bảo vệ môi trường trong quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia.
– Các kịch bản và biện pháp ứng phó với các sự cố, rủi ro và khẩn cấp có thể xảy ra trong quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia.
– Các hoạt động kiểm tra, đánh giá và cải tiến liên tục của quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia.
Có thể nói, quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia đầy đủ là một tài liệu quan trọng và cần thiết cho các nhà quản lý, kỹ sư, nhân viên và các bên liên quan khác trong lĩnh vực điện lực. Quy trình này giúp đảm bảo rằng hệ thống điện quốc gia luôn hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả, góp phần vào sự phát triển kinh tế – xã hội và bảo vệ môi trường của đất nước.
