Sau khi rải tuyến cáp từ MSP PPD đến MSP9 các hộp nối do hãng Seatool (Hà Lan) chế tạo được lắp sẵn trên các cuộn cáp tại nhà máy đã bị nước ngấm vào trong hộp làm ảnh hưởng đến độ cách điện. Nguyên nhân là do 2 đầu côn của hộp nối được liên kết với ống thân hộp bằng 6 bulông kẹp M10 x 20mm không đảm bảo độ cứng vững. Sợi cáp điện có đường kính 73mm rất cứng nên khi có sự tác động của ngoại lực vào sợi cáp thì sợi cáp sẽ truyền lực vào bộ phận đầu côn kẹp cáp, xuất hiện sự di chuyển giữa 2 bộ phận đầu côn kẹp cáp với ống thân hộp và xuất hiện khe hở giữa 2 bộ phận này, từ đó nước biển dưới áp suất 6at sẽ lọt qua khe hở đi vào trong hộp nối. Bên cạnh đó, nguyên lý làm kín mặt đầu bằng một tấm gioăng cao su và làm kín vị trí lắp 6 bulông kẹp M10 x 20mm bằng gioăng sợi gai của hộp nối do hãng Seatool chế tạo chỉ phù hợp với những bộ phận cố định, không di chuyển trong quá trình làm việc và làm việc trong môi trường không có tác dụng của áp suất. Do vậy, khi hộp nối cáp làm việc trong môi trường động (sóng biển) áp suất > 5at (độ sâu 50m nước) với lực kẹp chặt yếu sẽ xuất hiện khe hở giữa đầu côn kẹp cáp và ống thân hộp vì vậy các gioăng này không còn tác dụng làm kín. Ngoài ra, hộp nối của hãng Seatool sử dụng hỗn hợp nhựa compound không tạo được liên kết với kim loại và lớp vỏ trong của cáp nên nước đã thấm vào băng đồng. Để kịp thời đưa hệ thống cung cấp điện trung tâm qua hệ thống cáp ngầm đi vào hoạt động theo đúng kế hoạch, nhóm tác giả Xí nghiệp Cơ điện - Vietsovpetro do ông Trịnh Hoàng Linh làm chủ nhiệm đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hộp nối cáp biển 22kV (gọi là hộp nối CO DIEN VSP) đưa vào sử dụng thay cho hộp nối của hãng Seatool.

Nhằm khắc phục triệt để các khiếm khuyết của hộp nối do hãng Seatool chế tạo, nhóm tác giả đã tiến hành đồng thời 2 bước làm kín: Làm kín bằng vật liệu cách nhiệt và làm kín bên ngoài bằng kết cấu làm kín cơ khí.

Để làm kín bằng vật liệu cách nhiệt, nhóm tác giả nối các pha và dùng co nguội để tạo lớp cách điện bảo vệ trên mỗi pha và làm kín; tái tạo lại lớp màn chắn đồng trên mỗi pha; làm kín chống nước tầng đầu tiên trên mỗi pha bằng băng chống nước; làm kín chống nước tầng thứ 2 (tầng chống nước chính) trên cả 3 pha bằng co nhiệt; làm kín chống nước tầng thứ 3 trên toàn bộ mối nối bằng hỗn hợp keo resin. Để làm kín bên ngoài bằng kết cấu làm kín cơ khí, nhóm tác giả đã cố định đầu côn kẹp cáp phải với ống thân hộp bằng 6 bulông M10. Nguyên lý làm việc của 6 bulông này khác với 6 bulông kẹp chặt của hộp nối hãng Seatool. Lực siết bulông bộ gioăng làm kín có tác dụng làm kín chống nước và cố định độ đồng tâm giữa hai bộ phận đầu côn kẹp cáp phải với ống thân hộp. Hộp nối cáp CO DIEN VSP còn bổ sung chốt chống xoay. Với chốt này sẽ không còn khả năng xoay giữa đầu côn kẹp cáp phải và ống thân hộp. Bên cạnh đó, nhóm tác giả cũng cố định đầu côn kẹp cáp trái với ống thân hộp bằng 6 bulông M10. Lực siết căng của các bulông lên 2 mặt bích ép gioăng cao su làm kín tuyệt đối mối ghép mặt đầu và đảm bảo đồng tâm giữa đầu côn kẹp cáp trái với ống thân hộp. Nhóm tác giả đã chọn kiểu gioăng làm kín cho hộp nối cáp CO DIEN VSP giữa cáp và vỏ hộp nối ở 2 đầu giữa vỏ hộp nối và vòng kẹp là loại phớt cao su. Đây là kiểu gioăng làm kín cho các bộ phận cơ khí có di chuyển tương đối với nhau và làm việc trong môi trường có áp suất, đảm bảo khả năng làm kín khoang trong của hộp nối cáp.

Hộp nối cáp điện biển CO DIEN VSP 22kV đã được sử dụng để thay thế thành công cho mối nối bị hỏng trên tuyến cáp PPD40.000-MSP9, là điều kiện cần thiết để đóng điện đưa hệ thống cung cấp điện bằng cáp điện biển cho các tuyến cáp MSP khu vực mỏ Bạch Hổ vào làm việc. Các hộp nối này đã thay thế các hộp nối do hãng Seatool chế tạo và dùng để sửa chữa, thay thế các loại hộp nối cáp ngầm cao thế trong quá trình vận hành hệ thống cáp ngầm trong tương lai.

Nhờ chế tạo thành công hộp nối cáp biển CO DIEN VSP 22kV và thay thế, lắp đặt cho tuyến cáp chính MSP PPD-MSP9, Vietsovpetro đã đưa vào làm việc sớm hệ thống cung cấp điện bằng cáp biển ở mỏ Bạch Hổ, cung cấp cho các công trình biển mỏ Bạch Hổ trung bình khoảng 61.766kWh điện/ngày thay cho việc phải chạy các máy phát điện bằng diesel trên các công trình biển. Nhờ có hộp nối cáp cao thế CO DIEN VSP do Xí nghiệp Cơ điện chế tạo, Vietsovpetro đã tiết kiệm được 427.229USD chi phí dầu diesel do không phải chạy máy phát điện.

Giải pháp “Thiết kế, chế tạo hộp nối cáp điện ngầm cao thế 22kV/6,3kV” được công nhận sáng kiến cấp Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và có thể được sử dụng để nối các tuyến cáp ngầm 22kV hay 6,3kV phục vụ cho Vietsovpetro và đơn vị khác có nhu cầu.

Lê Thị Phượng