Sự cố mất điện toàn miền Nam: Phải chăng hệ thống điện quá nhạy cảm?

Sự cố hy hữu gây mất điện tại 22 tỉnh miền Nam hôm 22/5 vừa qua thực sự đã gây nhiều thắc mắc cho đông đảo dân chúng. Tại sao chỉ một ngọn cây có thể gây tê liệt toàn hệ thống, phải chăng hệ thống điện của Việt Nam quá nhạy cảm và dễ bị tổn thương, hệ thống lưới điện chưa bảo đảm an toàn và việc quá phụ thuộc vào đường dây truyền tải 500kV như hiện nay là quá rủi ro…?

Vụ mất điện hy hữu

Vào lúc 14 giờ 20 phút ngày 22/5, tài xế Ngô Đình Thảo (sinh năm 1986, quê ở tỉnh Trà Vinh) điều khiển xe cần cẩu để nâng nhấc một cây dầu cao hơn 10 m (có báo đăng cây cao 17 m) tại một vườn ươm và đã để vướng ngọn cây vào đường dây 500 kV tuyến Di Linh - Tân Định, đoạn qua phường Hòa Phú, TP. Thủ Dầu Một (Bình Dương). Ngọn cây va chạm vào đường dây điện đã gây hiện tượng phóng điện, gây nhảy tất cả các tổ máy phát điện, dẫn tới hệ thống điện miền Nam mất toàn bộ (với tổng công suất khoảng 9.400 MW), thiệt hại ước tính hàng chục tỷ đồng và làm cuộc sống của người dân 22 tỉnh thành bị đảo lộn. Các chuyên gia gọi đây là tình trạng rã lưới điện.

Giải thích rã lưới điện là gì, tại sao chỉ một ngọn cây va vào dây điện mà có thể gây hiệu ứng dây chuyền cho hệ thống điện của 22 tỉnh thành, Tiến sĩ Nguyễn Bách Phúc, Viện trưởng Viện Điện - Điện tử - Tin học TP.HCM cho biết trên báo VnExpress: "Tất cả các nhà máy điện làm việc chung trong cùng một hệ thống phải luôn luôn "đồng bộ" với nhau, không thể tách rời. Vì thế, khi một sự cố xảy ra, nếu không xử lý kịp thời có thể ảnh hưởng tới toàn bộ nhà máy trong hệ thống. Ngay tại thời điểm xe cẩu chở cây vướng dây cao áp, tất cả nhà máy điện, các trạm biến thế nằm trong hệ thống, dù xa hay gần nơi xảy ra sự cố, chưa bị hỏng hóc và về nguyên tắc vẫn có thể hoạt động bình thường. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn, hệ thống tự động sẽ tự ngắt các nhà máy điện có nguy cơ bị hủy hoại ra khỏi hệ thống chung. Hệ thống điều khiển này là hoàn toàn tự động, con người không thể và không kịp can thiệp. Thông thường trong vòng khoảng 0,2 giây sau khi xảy ra sự cố, tất cả nhà máy điện sẽ tự động tách ra khỏi hệ thống, người ta thường gọi đó là tình trạng tan rã hệ thống điện".

Theo ông Phúc, nếu không có hệ thống ngắt tự động này, hậu quả là khôn lường, tất cả các máy phát hỏng hết. Hệ thống điện hoạt động theo nguyên tắc năng lượng phát ra của tất cả các máy phát điện phải luôn luôn bằng năng lượng tiêu thụ, hay nói cách khác tổng lượng điện phát ra phải bằng với tổng lượng tiêu thụ.

"Tại thời điểm xảy ra sự cố chập đường dây điện 500 kV, các nhà máy điện của miền Nam vẫn phát hoạt động bình thường, công suất phát ra khoảng trên dưới 10.000 MW. Trong khi đó, hệ thống tiêu thụ đột ngột ngưng tiếp nhận năng lượng, công suất tiêu thụ đột ngột giảm xuống, gần như bằng 0. Nếu không lập tức tách các nhà máy phát điện ra khỏi hệ thống, và lập tức ngưng chạy các nhà máy phát điện, thì năng lượng điện khổng lồ phát ra sẽ chạy đi đâu? Khi đó các máy phát điện sẽ quay lồng lên dữ dội, sẽ bị cháy, và tất cả các nhà máy phát điện có thể bị tự phá hủy hoàn toàn, tất cả các nhà máy điện nằm trong Hệ thống điện ở Miền Nam này sẽ cùng chung số phận" - ông Phúc nói.

Ông Huỳnh Minh Hải, Giám đốc Công ty Điện lực tỉnh Sóc Trăng cũng cho biết: Nếu các rơle không tự động bật thì cốt máy của nhà máy điện chắc chắn sẽ bị gãy hoặc nổ do "vượt tốc" khi xảy ra sự cố trên đường dây 500 kV Bắc - Nam. Muốn khởi động lại nhà máy một cách đồng bộ để hòa trở lại điện lưới quốc gia phải mất ít nhất 30 phút và tiêu tốn nhiên liệu nhưng chi phí vẫn thấp hơn so với nhà máy bị hỏng và thời gian sửa chữa có thể kéo dài đến một tháng.

Trên thực tế, trước thời điểm xảy ra sự cố thì điện cung cấp cho khu vực miền Nam ngoài nguồn tại chỗ (các nhà máy điện) còn có nguồn từ miền Bắc truyền tải về qua hệ thống đường dây 500kV. Khi cây xanh va vào đường dây điện, nguồn điện của miền Bắc đưa về miền Nam bị cắt và nguồn điện tại chỗ của miền Nam không đáp ứng nhu cầu sử dụng điện lúc đó, bắt buộc các nhà máy điện phải bật ra khỏi hệ thống truyền tải (rã lưới), nếu không sẽ gây ra sự cố cho các nhà máy điện. Theo một chuyên gia điều độ điện cho biết trên báo Tuổi Trẻ, nếu sự cố vừa rồi càng dịch xa về các tỉnh phía Bắc, mức độ mất điện càng rộng, giả sử nếu xảy ra sự cố tương tự ở Sơn La, Hòa Bình thì có khả năng mất điện trên phạm vi cả nước.

Như vậy, có thể hiểu "rã lưới" trong trường hợp này là để tránh khỏi một thảm họa. Cú mất điện vừa rồi chỉ có thể gây mất điện một thời gian ngắn, hậu quả tuy lớn nhưng không thể sánh được với việc các nhà máy điện bị nổ hoặc hỏng hóc vì vẫn kết nối với lưới điện. Nếu các nhà máy điện nổ, hậu quả sẽ là nhiều tháng liền không có điện.

Vì sao dây cao thế Bắc – Nam lại dễ tổn thương như vậy?

Hệ thống đường dây 500kV Bắc - Nam hiện nay gồm 2 mạch. Trong đó, mạch 1 có tổng chiều dài 1.487 km, kéo dài qua 14 tỉnh thành từ Hòa Bình đến TP.HCM, do nguyên Thủ tướng Võ Văn Kiệt phát lệnh khởi công vào ngày 5/4/1992 và bắt đầu hòa điện giữa 4 tổ máy của nhà máy thủy điện Hòa Bình với hệ thống điện miền Nam tại trạm Đà Nẵng vào ngày 27/5/1994. Đường dây 500kV mạch 2 được đưa vào vận hành từ ngày 23/10/2005, có tổng chiều dài hơn 1.600km đi qua 21 tỉnh thành phố, từ TP.HCM đến Hà Tây (nay thuộc Hà Nội). Tính đến 31/12/2012, tổng độ dài đường dây 500kV đã đạt khoảng trên 4.848km.

Đường dây 500kV Bắc - Nam, bên trái là mạch 1 và bên phải là mạch 2. Ảnh: Wikipedia tiếng Việt

Theo ông Trần Quốc Lẫm, Phó tổng giám đốc Tổng công ty truyền tải điện quốc gia (EVN NPT) cho biết trên báo VietnamNet, ngoại trừ các trường hợp sự cố xảy ra, hai đường dây mạch 1 và mạch 2 này đảm bảo cung ứng điện ổn định, EVN NPT đang triển khai thêm 1 đường truyền 500 kV mạch 3 từ miền Trung vào miền Nam, dự kiến cuối năm 2013 sẽ đi vào hoạt động. "Hiện tại, trường hợp sự cố xảy ra trên 1 đường dây 500 kV thì đường dây còn lại không thể gánh được", ông Lẫm nói. Theo ông, khi đường truyền 500 kV mạch 3 đi vào hoạt động sẽ đảm bảo cung cấp ổn định hơn cho hệ thống điện cả nước.

Ông Trần Viết Ngãi, Chủ tịch Hiệp hội Năng lượng VN cho biết, về lâu dài, khi các nhà máy nhiệt điện chạy than miền Bắc, miền Trung hoàn thành, sẽ hình thành hệ thống mạch vòng (các nhà máy phát điện được đấu nối lên đường dây 500 kV, liên kết bằng mạch vòng), khi ấy truyền tải điện sẽ giảm gánh nặng do không phải truyền tải thẳng.

Thế nhưng, trước khi hệ hống mạch vòng có thể triển khai, việc mạng lưới điện quốc gia phụ thuộc lớn vào đường dây 500 kV để truyền tải điện từ miền Bắc vào miền Nam tiềm ẩn nguy cơ rủi ro cao khi một trong hai đường dây, thậm chí cả hai đường dây gặp sự cố. Nhất là khi ngành điện đang thiếu khả năng phòng ngừa, giảm thiểu các sự cố tương tự vừa qua.

Đáng chú ý, do tính chất "siêu cao áp" của đường dây 500kV, ông Trần Viết Ngãi cho biết, nếu cần cẩu cách đường dây chỉ 5 m là có thể xảy ra phóng điện tại chỗ, đứt dây vì điện trường tỏa ra của đường dây 500 kV rất mạnh. Do đó, nếu ý thức về an ninh, an toàn điện lưới của người dân còn kém thì rất dễ xảy ra các trường hợp vi phạm hành lang an toàn điện, dẫn đến các sự cố trên đường dây 500 kV cũng như các đường dây khác.

Trên thực tế, lưới điện 500kV đã từng nhiều lần gặp sự cố mất điện trên diện rộng. Vào 14h40 ngày 27/12/2006, một sự cố đã xảy ra làm một máy cắt tại trạm 500kV Pleiku (Gia Lai) bị hỏng, gây rã lưới toàn bộ hệ thống điện miền Bắc (từ Quảng Bình trở ra). Sau 40 phút, hầu hết các phụ tải của Hà Nội cũng như miền Bắc mới được cấp điện trở lại. Cơ quan chức năng xác định, thời điểm trên, 2 đường dây 500kV đoạn Đà Nẵng- Pleiku đang truyền tải điện với công suất cao ra miền Bắc trong lúc các nhà máy thủy điện tích nước cho hồ Hòa Bình và hồ Thác Bà để bảo đảm điện mùa khô năm 2007, nên sự cố máy cắt tại trạm 500kV Pleiku đã làm gián đoạn hệ thống điện Bắc-Nam, gây mất điện trên hệ thống điện miền Bắc.

Vào lúc 15 giờ 50 ngày 18/8/2007, Trạm biến áp số hiệu AT2 B (pha B của máy biến áp 150KVA x 3) – Trạm 500KV Đà Nẵng đã phát nổ và bốc cháy dữ dội khiến toàn bộ hệ thống điện khu vực miền Trung, từ Quy Nhơn (Bình Định) đến Đồng Hới (Quảng Bình) bị mất điện trong gần 1 giờ đồng hồ và phải đến 15 ngày sau; nguồn điện miền Trung mới ổn định.

Vào 5h07 ngày 28/2/2008, lại xảy ra sự cố 2 mạch đường dây 500kV đoạn Pleiku-Đà Nẵng do mất liên kết làm mất điện nhiều tỉnh, thành phố miền Bắc. Do ảnh hưởng của sự cố trên, một số nhà máy nhiệt điện than bị tách ra khỏi lưới. Đến 5h41 cùng ngày đã liên kết được 2 mạch đường dây 500kV, đến 11h30, toàn bộ các nhà máy bị tách ra do sự cố đã hòa lại lưới phát điện trở lại.

Tối ngày 28/9/2009, cơn bão số 9 với sức gió cấp 12, giật trên cấp 12 đổ bộ trực tiếp vào khu vực miền Trung đã gây sự cố 2 mạch trên đường dây 500 kV Bắc – Nam (đoạn Đà Nẵng – Hà Tĩnh). Đến 16h40 ngày 29/9, EVN đã khôi phục mạch 1 hồi cho đường dây nói trên (2 mạch). Bão cũng làm đường dây 500kV Di Linh – Tân Định (cấp điện cho miền Nam) bị sự cố lúc 2h45 ngày 29/9, sau đó được khôi phục lúc 8h29 cùng ngày...

Cũng cần nói thêm rằng, đã có nhiều sự cố điện gây ra chỉ bởi trẻ em thả diều vướng vào dây điện gây chập cháy, hoặc dùng ná bắn vỡ sứ, đốt nương rẫy dưới đường dây, bắt chim trên cột điện, thả diều, tháo bu lông đế cột, thanh giằng cột điện…, tất cả những hành động vô ý thức này đều có thể gây hậu quả nghiêm trọng tới lưới điện quốc gia. Sự cố vừa qua là do người lái xe cẩu không ý thức được việc ngọn cây vướng vào dây điện có thể gây hậu quả như thế nào nên đã không chủ động tìm cách phòng tránh.

Hành lang điện lưới có đảm bảo an toàn?

Liên quan đến vụ "cây dầu gây sập lưới điện" vừa qua, dư luận cũng đặt câu hỏi về việc liệu các tiêu chuẩn về hành lang an toàn lưới điện hiện nay có đảm bảo không, khi mà vườn cây dầu nơi xảy ra sự cố là do Công ty cây xanh thuộc Tổng công ty Becamex quản lý có rất nhiều cây dầu cao vút. Ông Trịnh Đình Chính, Phó Giám đốc truyền tải điện miền Đông 1 – đơn vị quản lý đường dây 500KV Di Linh – Tân Định cho biết, theo quy định thì khu vực vườn ươm cây dầu cách đường là 7m và thực tế khoảnh cách này là 14m, nên vẫn đảm bảo hành lang bảo vệ đường điện. Tuy nhiên hôm xảy ra sự cố, cơ quan điều tra đã đo được cây dầu vướng vào dây điện 500KV dài đến 17,5 m và trên xe có 13 cây dầu đều cao trung bình 17m nên liệu các hoạt động của vườm ươm cây của Công ty cây Xanh Becamex nằm trong khoảng cách 14m với đường điện liệu có an toàn về lâu dài hay không?

Cây dầu gây họa quá cao chạm vào đường dây điện. Ảnh VnExpress

Quy định về hành lang an toàn lưới điện của Tổng Công ty truyền tải điện quốc gia (NPT), có nêu rõ: Chiều rộng hành lang được giới hạn bởi hai mặt thẳng đứng về hai phía của đường dây, song song với đường dây, có khoảng cách từ dây ngoài cùng về mỗi phía khi dây ở trạng thái tĩnh theo quy định đối với đường dây điện 500 KV là 7m. Chiều cao hành lang được tính từ đáy móng cột đến điểm cao nhất của công trình cộng thêm khoảng cách an toàn theo chiều thẳng đứng đối với đường dây 500 KV là 6m. Như vậy, khoảng cách an toàn trong trường hợp một vật cao đổ nghiêng, tính theo cạnh huyền theo quy định an toàn nói trên phải là 9,2 m, trong khi nếu cây dầu dài 10m là đã có thể chạm vào lưới điện, thế mà cây dầu "gây họa" dài tới 17m.

Vườn cây dầu toàn những cây cao vút

Ngoài ra, quy định nói trên cũng đề cập tới "cây cối", đối với cây trong và ngoài hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện trên không, nếu trong thành phố, thị xã, thị trấn thì cây không được cao hơn dây dẫn thấp nhất và khoảng cách từ điểm bất kỳ của cây đến dây dẫn khi dây ở trạng thái tĩnh không nhỏ hơn 4,5 m. Trường hợp cây ở ngoài hành lang bảo vệ an toàn thì khoảng cách từ bộ phận bất kỳ của cây khi cây bị đổ đến bộ phận bất kỳ của đường dây không nhỏ hơn 2,0 m (đối với đường dây 500 kV). Như vậy, có thể hiểu, khoảng cách an toàn đối với một cây dầu dài 17m, nếu ở trong thành phố thì gốc của nó phải cách đường dây điện gần nhất là 17+4,5=21,5 m, nếu ở ngoài thành phố thì phải cách 17+2=19 m. Vị trí vườn ươm cây dầu cách lưới điện 14m là không đủ an toàn khi mà độ cao trung bình của cây dầu lớn hơn, đơn vị trồng cây phải tính được khoảng cách này để trồng lùi cây xa hơn nữa.

Và, trong bất kỳ trường hợp nào, việc một vườn cây cao như vậy nằm ngay cạnh đường dây cao áp là không an toàn.

Ngọc Mai