Trạm biến áp ngầm

Trạm biến áp ngầm

Giới thiệu về giải pháp trạm biến áp ngầm

Trạm biến áp ngầm 500kV đầu tiên của thế giới

Nước Nhật được biết đến là những công trình ngầm mà cả thế giới ngưỡng mộ. Trạm biến áp 500kV lắp đặt ngầm dưới lòng đất lại là vấn đề ngưỡng mộ hơn.

Hệ thống truyền tải điện do Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) quản lý bao gồm 21.208km đường dây và 1.582 trạm biến áp với tổng công suất là 269.570MVA. TEPCO có tỷ lệ trạm biến áp ngầm tỷ lệ là 13%, tại thủ đô Tokyo là 39% và tính riêng 3 quận trung tâm Tokyo là 86%, trong đó có cả các trạm biến áp 500kV được lắp đặt ngầm.

Tổng Công ty Truyền tải điện quốc gia (EVNNPT) thăm và học tập kinh nghiệm trong công tác quản lý hệ thống truyền tải điện tại TEPCO tìm hiểu thực tế trạm biến áp 500kV ngầm đầu tiên trên thế giới.

Trạm biến áp ngầm

Trạm biến áp ngầm 500kV của TEPCO là giải pháp rất hiệu quả, đưa các trạm biến áp 500kV, 275kV vào sâu trong nội thành các thành phố lớn, đặc biệt là thủ đô Tokyo, nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải ngày càng gia tăng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và giảm tổn thất điện năng. Giải pháp này cũng rất phù hợp với các thành phố lớn khi việc mua đất và giải phóng mặt bằng để xây dựng trạm biến áp ngày càng khó khăn. Chi phí đầu tư trạm biến áp ngầm gấp khoảng 3 lần trạm biến áp ngoài trời truyền thống. Tòa nhà xây dựng bên trên trạm biến áp ngầm có thể sử dụng để kinh doanh.

Tòa nhà bên trên Trạm biến áp 500kV ngầm Shin-Toyosu nhìn từ phía ngoài, các thiết bị được lắp đặt tại 4 tầng ngầm, tầng 1 là văn phòng làm việc của trạm

Trạm biến áp gồm: Máy biến áp 500/275 kV: 3×1.500 MVA; MBA 275/66 kV: 6×300 MVA. Trạm có 01 tầng nổi và 04 tầng ngầm. Tầng 1 được sử dụng làm văn phòng làm việc của trạm. Thiết bị được lắp đặt tại 4 tầng ngầm. Từ tầng 2 của tòa nhà bên trên trạm đang được TEPCO cho các công ty khác thuê làm văn phòng, trụ sở.

Đoàn công tác EVNNPT đã đến tìm hiểu trạm biến áp ngầm 500kV. Đây là trạm biến áp ngầm 500kV đầu tiên trên thế giới, đưa vào vận hành từ tháng 11/2000. Trạm biến áp được xây dựng tại khu vực trung tâm của thủ đô Tokyo, do đó có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo cung cấp điện cho khu vực này. Trạm biến áp được chuyển đổi từ có người trực thành không người trực vào năm 2016 và được điều khiển xa bởi Trung tâm điều khiển Shin-Keiyo, cách trạm 40 km.

Trạm biến áp ngầm và vấn đề đặt ra trong công tác phòng cháy, chữa cháy

Trước sự tăng trưởng nhanh chóng của các công trình xây dựng tại các đô thị lớn ở Việt Nam cũng như trên thế giới dẫn đến khó khăn trong việc bố trí mặt bằng xây dựng cho các công trình, hệ thống tiện ích phục vụ an sinh xã hội. Trạm biến áp cũng không nằm ngoài khó khăn đó. Đã từ lâu, ở các nước phát triển, việc xây dựng các trạm biến áp điện thế cao trên 110kV trong không gian ngầm đã được các cơ quan, doanh nghiệp lựa chọn như một giải pháp tối ưu về quỹ đất. 

Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật, trạm biến áp đặt ngầm hiện nay hoàn toàn đáp ứng được chức năng như một trạm biến áp thông thường trên mặt đất, đồng bộ được với hệ thống điện hiện hữu đã được đầu tư xây dựng. Ngoài ra, trạm biến áp khi được xây dựng ngầm có thể được che khuất đến 98% và gần như không gặp phải các trở ngại về không gian, bởi các công trình này có thể đặt dưới các tòa nhà cao tầng, sân vận động, công viên, nhà hát…

Trạm biến áp ngầm

Ảnh: Mô hình 3D của một trạm biến áp ngầm (Nguồn: https://electrical-engineering-portal.com)

Công việc hạ ngầm các trạm biến áp đã trở thành xu hướng của các nước phát triển. Tại Nhật Bản đã có khoảng 200 trạm điện như thế được đặt ngầm dưới các công trình xây dựng. Đặc biệt trong thời gian gần đây, nhiều công trình trạm biến áp ngầm đã được tập đoàn Siemens xây dựng và cung cấp thiết bị như Trạm biến áp tại St. Gallen – Breitfeld, Thụy Sỹ được xây dựng bên dưới sân vận động có điện thế 110 kV với 02 máy biến áp công suất 25 MVA; Trạm biến áp có điện thế 110kV với 02 máy biến áp công suất 40 MVA xây dựng tại tầng hầm 3, tầng hầm 4 của tòa nhà Schochengasse, St. Gallen cùng nhiều trạm biến áp ngầm khác đã đưa vào hoạt động như ở tòa nhà Haymarket – thành phố Sydney, công viên Faro – Mexico, tòa nhà Manuela Becerra – thành phố Madrid…

Tại Việt Nam bài toán được đặt ra cho các cơ quan quản lý, các nhà đầu tư phải nghiên cứu áp dụng để tận dụng được những lợi ích mà trạm biến áp ngầm mang lại. Dự kiến trạm biến áp ngầm đầu tiên của nước ta là Trạm biến áp 110kV Cầu Giấy, xây dựng tại ô đất quy hoạch CX1, phía Tây Nam Khu công viên, hồ điều hòa CV1, Khu đô thị mới Cầu Giấy, quận Nam Từ Liêm, thành phố Hà Nội. Tuy nhiên đến nay, hồ sơ thiết kế của dự án chưa được phê duyệt vì thiết kế ban đầu của dự án dựa vào tiêu chuẩn NFPA 520 phiên bản 2016 Tiêu chuẩn về không gian ngầm (Standard on Subterranean Spaces) để thiết kế. Trong đó, tại Mục 1.1.2 Tiêu chuẩn NFPA 520 phiên bản 2016 (Standard on Subterrannean Spaces) quy định đối tượng không áp dụng tại tiêu chuẩn này bao gồm công năng “Các hệ thống tiện ích” (Utility installations); Tại Mục 4.1.1 tiêu chuẩn này quy định các đối tượng có thể áp dụng tiêu chuẩn để thiết kế trong đó không bao gồm công năng Trạm biến áp. Xuyên suốt tiêu chuẩn không có các quy định để áp dụng việc thiết kế, bố trí xây dựng trạm biến áp đặt ngầm và các hệ thống phòng cháy chữa cháy, cơ điện liên quan. Vì vậy, Cục Cảnh sát PCCC và CNCH thấy đề nghị áp dụng Tiêu chuẩn NFPA 520 phiên bản 2016 để bố trí, thiết kế công năng Trạm biến áp nêu trên tại không gian ngầm là chưa phù hợp.

Vấn đề đặt ra song song với sự phát triển luôn là an toàn cho con người và môi trường sống. Vì vậy, ngay từ khi thiết kế, các nguyên nhân có thể mang đến mối nguy hiểm cần phải được xem xét đến như: nhiệt độ, độ ẩm của môi trường; khả năng tản nhiệt của các thiết bị điện; không gian bố trí; giải pháp điều hòa không khí, hút khói; kết cấu công trình và các vấn đề tác động của thiên tai… Đặc biệt hơn cả là các giải pháp bảo đảm an toàn phòng cháy, chữa cháy cho công trình,  phải được xem xét đến bố trí tổng mặt bằng, đường giao thông tiếp cận cho xe chữa cháy, khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy, các giải pháp thoát nạn, các hệ thống báo cháy, chữa cháy tự động, hệ thống thông gió hút khói, hệ thống đèn chiếu sáng sự cố và chỉ dẫn thoát nạn, việc trang bị phương tiện chữa cháy và cứu nạn cứu hộ ban đầu. Để đạt được mục tiêu đó, các thiết kế phải tuyệt đối tuân thủ theo các quy định về tiêu chuẩn thiết kế chuyên ngành. Tuy nhiên, tại Việt Nam hiện nay chưa có tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về thiết kế cho công trình trạm biến áp ngầm, trong khi các nước trên thế giới, khi xây dựng các trạm biến áp ngầm, các đơn vị thiết kế và cơ quan có thẩm quyền phê duyệt phần lớn vẫn đang áp dụng các tiêu chuẩn cơ sở, tiêu chuẩn của các hiệp hội kỹ thuật điện, có thể kể đến như Guide for Substation Fire Protection của Trường đại học Kỹ thuật điện và điện tử New York.

Như vậy vấn đề đặt ra cho các cơ quan quản lý và các nhà đầu tư ở Việt Nam ngay từ bây giờ phải nghiên cứu để áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật xây dựng, các tiêu chuẩn về yêu cầu thiết kế các trạm biến áp ngầm để bắt kịp sự phát triển của các nước, giải quyết được nhu cầu an sinh xã hội song song với đảm bảo an toàn của cộng đồng.

Các sản phẩm phân phối kinh doanh :

Với đội ngũ quản lý kỹ sư chuyên nghiệp nhiều kinh nghiệm đông đảo kỹ thuật viên công nhân lành nghề Công ty chúng tôi luôn đáp ứng được đa dạng yêu cầu từ Quý khách hàng với chất lượng tốt nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *