EVNNPT nghiên cứu, chế tạo hệ thống hút chân không thế hệ mới

Bài toán cấp bách của lưới điện truyền tải
Việc lắp đặt và bảo dưỡng máy biến áp (MBA) công suất lớn, đặc biệt là các cấp điện áp 220kV và 500kV, luôn đặt ra yêu cầu khắt khe về chất lượng cách điện. Để đảm bảo tuổi thọ và độ an toàn lâu dài cho thiết bị, việc hút ẩm và sấy khô hệ thống cách điện của MBA phải được thực hiện bằng công nghệ hút chân không. Tuy nhiên, việc phụ thuộc vào thiết bị nhập khẩu đắt đỏ và thời gian thi công kéo dài đã trở thành một thách thức lớn đối với ngành truyền tải điện Việt Nam.

Trước thực tế đó, nhóm nghiên cứu thuộc Công ty Truyền tải điện 1 (PTC1) - Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) đã thực hiện thành công đề tài “ Nghiên cứu thiết kế, tổ hợp hệ thống hút chân không công suất lớn". Đây được xem là một bước ngoặt quan trọng, không chỉ giúp EVNNPT làm chủ công nghệ lõi mà còn mang lại lợi ích kinh tế và hiệu quả vận hành vượt trội.

Theo lãnh đạo PTC1 cho biết, máy biến áp và kháng điện (KH) là tài sản chiến lược, đóng vai trò sống còn trong việc đảm bảo an toàn và ổn định hệ thống truyền tải điện quốc gia. Trong quá trình chế tạo, vận chuyển hay lưu kho, hơi ẩm và khí môi trường có thể xâm nhập, gây nguy hiểm nghiêm trọng đến vật liệu cách điện và dầu cách điện của MBA sau này. Theo các quy trình kỹ thuật quốc tế và yêu cầu của các hãng sản xuất lớn như Siemens, Toshiba, hay TBEA, việc loại bỏ hơi ẩm phải được thực hiện bằng phương pháp hút chân không sâu.

"Tuy nhiên, các hệ thống hút chân không hiện có thường có công suất giới hạn, dẫn đến thời gian đạt áp suất yêu cầu bị kéo dài, đôi khi lên đến 16-30 giờ cho các MBA 500kV. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến tiến độ thi công lắp đặt mà còn tiềm ẩn nguy cơ về chất lượng cách điện. Trong khi đó, việc nhập khẩu các hệ thống công suất lớn có chi phí rất cao, làm tăng gánh nặng kinh tế cho các dự án lưới điện"- đại diện công ty chia sẻ.

Giải pháp đột phá: Công nghệ chân không vòng dầu tích hợp tự động

Giải pháp mà nhóm nghiên cứu PTC1 đưa ra là thiết kế và tổ hợp một hệ thống hút chân không công suất lớn, kết hợp công nghệ bơm chân không vòng dầu (Booster) và bơm tăng áp Root (Roots). Việc lựa chọn công nghệ bơm chân không vòng dầu dựa trên khả năng đạt độ chân không sâu, ổn định (áp suất cuối 1.5 × 10⁻² mbar) và hiệu suất làm việc vượt trội, giúp tối ưu thời gian.

Hệ thống được thiết kế linh hoạt, tích hợp điều khiển tự động hoàn toàn bằng phần mềm PLC và màn hình HMI, cho phép người vận hành dễ dàng giám sát, xử lý sự cố và đảm bảo an toàn. Đặc biệt, hệ thống còn được trang bị van an toàn thông minh, tự động đóng kín ngay lập tức khi mất điện đột ngột, ngăn chặn dòng khí lưu thông ngược và giữ mức chân không đã đạt được, đây là một tính năng cực kỳ quan trọng trong thi công tại hiện trường.

Ngoài ra, thiết kế còn cho phép lắp đặt hai cửa hút độc lập (kích thước DN100), cho phép hút chân không đồng thời hai pha của MBA 500kV, nâng cao năng suất hoạt động của hệ thống. Toàn bộ thiết bị được lắp ráp trên khung giá đỡ chắc chắn, có hệ thống cửa đẩy thủy lực, đảm bảo tính cơ động cao khi vận chuyển và vận hành tại nhiều trạm biến áp khác nhau trên cả nước.

Hiệu quả vượt trội: Rút ngắn 80% thời gian thi công

Theo đại diện PTC1 cho hay, hiệu quả của đề tài đã được kiểm chứng thực tế tại dự án lắp đặt MBA thứ 2 Trạm biến áp 220kV Long Biên. Hệ thống đã được vận hành thử nghiệm trên MBA 220kV-250MVA do hãng EEMC sản xuất.

"Chỉ sau hơn 01 giờ hút chân không, hệ thống đã đạt được mức áp suất 1.30 mbar, thỏa mãn yêu cầu của nhà sản xuất. Đây là một bước tiến vượt bậc so với việc phải mất từ 16 đến 24 giờ như các hệ thống cũ"- đại diện PTC1 nói.

Đáng chú ý giải thành công của đề tài đó là chất lượng chân không vượt trội, áp suất cuối cùng đạt được sau 48 giờ duy trì hút chân không là áp suất cuối ≤ 8 × 10⁻² mbar, vượt xa mức yêu cầu thiết kế ban đầu (áp suất cuối ≤ 8 × 10⁻² mbar).

Về mặt tổng thể, đề tài đã giúp giảm 30% chi phí sản xuất so với việc nhập khẩu thiết bị tương đương. Quan trọng hơn, việc rút ngắn 80% thời gian hút chân không qua đó rút ngắn 20% tổng thời gian thi công.

Thành công của dự án này không chỉ giải quyết triệt để bài toán về chất lượng cách điện và tiến độ thi công cho các MBA truyền tải mà còn tạo tiền đề quan trọng để đội ngũ cán bộ kỹ thuật của EVNNPT hoàn toàn làm chủ công nghệ, chủ động thực hiện các công việc đại tu, phục hồi MBA trực tiếp tại hiện trường. Điều này giúp giảm đáng kể sự phụ thuộc vào các nhà máy sản xuất thiết bị bên ngoài, tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời góp phần nâng cao năng lực bảo dưỡng, sửa chữa, lắp đặt MBA, Kháng và thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành điện Việt Nam./.