CHUYÊN ĐỀ NÂNG BẬC THỢ CÔNG NHÂN: NGHỀ XÂY LẮP ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP

Sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ điện đã làm thay đổi xã hội loài người. Tính linh hoạt của điện cho phép con người có thể ứng dụng nó vào vô số lĩnh vực như giao thông, ứng dụng nhiệt, chiếu sáng, viễn thông, và máy tính điện tử. Năng lượng điện ngày nay trở thành xương sống trong mọi công nghệ hiện đại đối với tất cả các quốc gia phát triển và đang phát triển. Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu dùng điện ngày càng cao. Do vậy nhiệm vụ hàng đầu luôn đặt trước cho ngành điện nói chung và Công ty lưới điện cao thế Miền bắc nói riêng là tính liên tục trong cung cấp điện, chất lượng điện năng và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành. Là một công nhân viên quản lý đường dây đang công tác tại Chi nhánh lưới điện cao thế Lạng Sơn thuộc Công ty lưới điện cao thế Miền bắc, sau nhiều năm công tác trong ngành đến nay tôi rất vinh dự được thi nâng bậc 77 và bốc thăm làm chuyên đề: Sửa chữa cải tạo, nâng công suất một nhánh dây có điện áp 35kV, cấp điện cho một TBA từ 320kVA 350,4kV lên công suất 630kVA 350,4kV. Đây là một chuyên đề mang tính thực tế đối người công nhân QLVH lưới điện 110kV nói chung cũng như của Chi nhánh lưới điện cao thế Lạng Sơn.

Mục lục

Ý KIẾN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 5

PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ VẬT TƯ ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 35kV 6

1 Thiết bị đóng cắt 35kV 6

1.1 Máy cắt 6

1.2 Dao cách ly 7

1.3 Cầu chì 9

2 Xà, sứ 35kV, phụ kiện ĐDK 9

2.1 Xà của đường dây tải điện trên không 9

2.2 Sứ cách điện 10

2.3 Các phụ kiện ĐDK 13

3 Hệ thống tiếp địa đường dây 13

4 Cột và móng cột bê tông ly tâm 10m, 16m 13

5 Chống sét đường dây 35kV 14

PHẦN II: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP 15 1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng 15

2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép 16

PHẦN III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO NHÁNH DÂY 35kV CẤP CHO TBA KHI NÂNG CÔNG SUẤT 17

1 Sửa chữa cải tạo nâng công suất đường dây 35kV 17

2 Tính toán, lựa chọn dây dẫn theo điều kiện kinh tế 17

2.1 Tính chọn dây 17

2.2 Kiểm tra tổn thất công suất và tổn thất điện áp 18

3 Các giải pháp công nghệ 19

3.1 Hiện trạng đường dây 19

3.2 Các giải pháp công nghệ 19

4 Phương án cấp điện cho trạm 20

PHẦN IV: LẬP DỰ TOÁN VẬT TƯ NHÂN CÔNG CẢI TẠO CHO NHÁNH DÂY 35kV CẤP CHO TBA KHI NÂNG CÔNG SUẤT 22

1 Cơ sở lập dự toán 22

2 Dự toán 22

PHẦN V: LẬP PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CẢI TẠO CHO NHÁNH DÂY 35kV CẤP CHO TBA KHI NÂNG CÔNG SUẤT 29

1 Các đặc điểm chính của công trình 29

2 Cơ sở lập 29

3 Tổ chức công trường 29

3.1 Nguồn khai thác vật tư thiết bị 29

3.2 Tổ chức công trường 29

3.3 Phương án vận chuyển 29

4 Biện pháp thi công, xây lắp chính 30

4.1 Công tác đào, đắp đất 30

4.2 Công tác đổ bê tông 30

4.3 Công tác thu hồi, dựng cột 32

4.4 Công tác tháo lắp xà, sứ 32

4.5 Công tác căng dây 32

4.6 Công tác lắp đặt thiết bị 35

4.7 Công tác lắp đặt tiếp địa 35

4.8 Tiến độ thực hiện 35

4.9 An toàn lao động 36

PHẦN VI: KẾT LUẬN 39

PHỤ LỤC: CÁC BẢN VẼ 40

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ điện đã làm thay đổi

xã hội loài người Tính linh hoạt của điện cho phép con người có thể ứng dụng

nó vào vô số lĩnh vực như giao thông, ứng dụng nhiệt, chiếu sáng, viễn thông,

và máy tính điện tử Năng lượng điện ngày nay trở thành xương sống trong mọicông nghệ hiện đại đối với tất cả các quốc gia phát triển và đang phát triển

Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu dùng điện ngày càng cao Do vậynhiệm vụ hàng đầu luôn đặt trước cho ngành điện nói chung và Công ty lướiđiện cao thế Miền bắc nói riêng là tính liên tục trong cung cấp điện, chất lượngđiện năng và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành Là một công nhân viênquản lý đường dây đang công tác tại Chi nhánh lưới điện cao thế Lạng Sơnthuộc Công ty lưới điện cao thế Miền bắc, sau nhiều năm công tác trong ngành

đến nay tôi rất vinh dự được thi nâng bậc 7/7 và bốc thăm làm chuyên đề: Sửa

chữa cải tạo, nâng công suất một nhánh dây có điện áp 35kV, cấp điện cho một TBA từ 320kVA - 35/0,4kV lên công suất 630kVA - 35/0,4kV Đây là

một chuyên đề mang tính thực tế đối người công nhân QLVH lưới điện 110kVnói chung cũng như của Chi nhánh lưới điện cao thế Lạng Sơn

Khi chọn làm chuyên đề này tôi rất mong muốn sẽ hoàn thành tốt các giải pháp trong chuyên đề, sẽ có hiệu quả thiết thực vào thực tế lưới điện 110 kV tỉnh Lạng Sơn nói riêng và toàn Công ty lưới Điện cao thế Miền Bắc.

Qua 1 tháng thực hiện chuyên đề được sự giúp đỡ tạo điều kiện của Giám đốc, sự giúp đỡ của mọi người trong Chi nhánh, cùng với sự tận tình hướng dẫn

của thầy Thạc sỹ Vũ Ngọc Nguyên và với sự nỗ lực của bản thân đến nay báo

cáo chuyên đề của tôi đã hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu của chuyên

đề Song với khả năng còn hạn chế về kiến thức, thời gian làm chuyên đề còn hạn chế, nên chuyên đề của tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, tôi

rất mong được sự chia sẻ, đóng góp ý kiến của hội đồng chấm thi để tôi có thể hiểu biết nhiều hơn và hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.

Tôi xin chân thành cám ơn!

Lạng Sơn, Ngày 05 tháng 12 năm 2013

Người viết chuyên đề

Nguyễn Can Trường

Ý KIẾN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

……

PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ VẬT TƯ ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 35kV

Để khai thác tối đa việc truyền tải công suất của các nhà máy điện cũng nhưđảm bảo yêu cầu cung cấp điện ổn định cho phụ tải, cần thiết phải tiến hànhnâng cao khả năng truyền tải của tuyến đường dây Để thực hiện được yêu cầu

đó, một nhiệm vụ quan trọng của người công nhân quản lý vận hành là phải hiểu

rõ, vận hành tốt các thiết bị, vật tư của đường dây Dưới đây giới thiệu một sốthiết bị và vật tư đường dây trên không 35kV

1 Thiết bị đóng cắt 35kV

1.1 Máy cắt

Máy cắt điện là cơ cấu đóng mở cơ khí có khả năng đóng, dẫn liên tục và cắtdòng điện trong điều kiện bình thường và cả trong thời gian ngắn hạn khi xảy rađiều kiện bất thường trong mạch như là khi ngắn mạch Nghĩa là máy cắt có thểđóng hay cắt mọi giá trị của dòng điện trong phạm vi dung lượng định mức củanó

Máy cắt được dùng để đóng hay cắt các mạch đường dây trên không, đườngdây cáp, máy biến áp, cuộn kháng điện, bộ tụ điện, nối các thanh góp, các động

cơ điện , đảm bảo việc truyền tải điện năng khi bình thường và cắt các phần tử

bị hư hỏng ra khỏi lưới điện

Tùy thuộc vào môi trường dập hồ quang của máy cắt, người ta chia máy cắtthành các loại máy cắt điện tương ứng như: máy cắt điện dầu, máy cắt điệnkhông khí, máy cắt điện khí SF6, máy cắt điện chân không…

a Máy cắt điện trung áp

Trong các hệ thống điện hiện đại thường gặp là các máy cắt điện không dùngdầu như máy cắt điện chân không hoặc máy cắt điện khí SF6 với dòng điện địnhmức 400  5000A và điện áp định mức 7,2 đến 36 kV, dòng điện cắt định mứcđến 50 kA hoặc cao hơn (60; 80 kA) Các máy cắt điện cũng có thể đặt cố địnhhoặc dưới dạng hợp bộ có thể đẩy, kéo được với các khóa liên động thích hợp

So với các loại máy cắt điện dầu trước đây, máy cắt điện chân không và máycắt điện khí SF6 có ưu điểm lớn là vận hành và bảo dưỡng dễ dàng, dung lượnglớn, kích thước gọn nhẹ, làm việc rất chắc chắn Tùy theo yêu cầu, có thể dùng

bộ truyền động bằng tay, lò xo, khí nén, động cơ…

b Máy cắt phụ tải

- Máy cắt phụ tải là một thiết bị đóng cắt đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt

Nó gồm 2 bộ phận hợp thành: bộ phận đóng cắt điều khiển bằng tay và cầu chì

- Vì bộ phận dập hồ quang của máy cắt phụ tải có cấu tạo đơn giản nênmáy cắt phụ tải chỉ đóng cắt được dòng phụ tải, còn việc cắt dòng điện ngắnmạch do cầu chì đảm nhiệm Dây chảy cầu chì được chọn phù hợp với dòng phụtải

- Máy cắt phụ tải được lựa chọn theo diều kiện điện áp định mức, dòng điệnđịnh mức, kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt

1.2 Dao cách ly

Dao cách ly là các thiết bị đóng mở cơ khí, ở vị trí mở tạo nên khoảngcách cách điện trông thấy cần thiết và tin cậy Dao cách ly có khả năng đóng mởmạch khi dòng điện nhỏ hoặc độ điện áp chênh lệch không đáng kể Trong điềukiện làm việc bình thường, dao cách ly có thể cho phép dòng điện đến trị số địnhmức của nó chạy qua một cách lâu dài và dòng điện làm việc bất thường (ngắnmạch) chạy qua trong thời gian qui định Dòng điện nhỏ là các dòng điện trị sốkhông đáng kể như dòng điện nạp có tính chất điện dung của sứ, thanh góp,thanh dẫn, các đoạn đường dây cáp và trên không có chiều dài ngắn và dòngkhông tải của máy biến áp

Dao cách ly không có buồng dập hồ quang nên không đóng cắt được cácmạch có dòng điện lớn Ngoài nhiệm vụ chính là tạo khoảng cách cách điện cầnthiết để cách ly các phần tử được đưa ra sửa chữa với các phần tử đang làm việctrong hệ thống điện, dao cách ly còn được sử dụng làm một số nhiệm vụ khácnhư:

- Đóng, cắt dòng điện không tải của các đường dây ngắn và các máy biến ápcông suất nhỏ;

- Đóng, cắt dòng phụ tải tới 10 đến 15 A của các mạch có điện áp tới 10 kV;

- Đóng, cắt dòng điện dung của thanh góp, các đoạn dây dẫn trong các nhàmáy điện và các trạm biến áp;

- Dòng điện làm việc trong các mạch của máy biến áp;

- Cắt mạch điện có dòng điện lớn khi độ lệch điện áp giữa các đầu tiếp xúcsau khi cắt tăng không đáng kể

- Dùng để nối đất điểm trung tính của các phần tử trong hệ thống điện;

- Đóng cắt dòng chạm đất 1 pha trong các mạng có trung tính cách điện.Cũng như các khí cụ điện khác, tham số đặc trưng của dao cách ly là điện ápđịnh mức Uđm, dòng điện định mức Iđm, dòng điện ổn định động định mức iđ.đm,dòng điện và thời gian ổn định nhiệt định mức Inh.đm và tnh.đm

Về cấu tạo, giữa các sản xuất ít có sự khác biệt nhau, trừ một vài trường hợpđặc biệt Hiện nay người ta đều chế tạo các dao cách ly loại có lưỡi dao

Về chủng loại, người ta chế tạo dao cách ly 1 pha và dao cách ly 3 pha, daocách ly dùng cho thiết bị trong nhà và ngoài trời, dao cách ly kiểu thẳng đứng vàkiểu nằm ngang Theo điện áp, người ta phân biệt dao cách ly trung áp và caoáp

Bảng 1 Phạm vi dùng dao cách ly để đóng cắt dòng điện dung của đường dây

Trên không

đến 2235110

không hạn chế

3020

Bảng 2 Phạm vi dùng dao cách ly để đóng cắt máy biến áp không tải

102235

7501000020000

110 31500

1.3 Cầu chì

Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện xoay chiều và một chiều khi quá tải hayngắn mạch thời gian cắt mạch của cầu chì phụ thuộc nhiều vào vật liệu làm dâychảy Dây chảy cầu chì làm bằng chì, hợp kim chì, kẽm, nhôm, đồng, bạc …Chì,kẽm và hợp kim chì với thiếc có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, điện trở suấttương đối lớn Vì vậy loại dây chảy này thường chế tạo có tiết diện lớn và thíchhợp với điện áp 500V trở lại, với điện áp cao hơn 1000V không thể dùng dâychảy có tiết diện lớn được vì lúc nóng chảy, lượng hơi kim loại tỏa ra lớn, khókhăn cho việc dập tắt hồ quang Vì vậy ở điện áp này thường dùng dây chảybằng đồng, bạc có điện trở suất nhỏ, nhiệt độ nóng chảy cao

Cầu chì là một thiết bị bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhưng độ nhạy kém Nó chỉtác động khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần, chủ yêu là khi ngắn mạch.Cầu chì được dùng rất rộng rãi cho mạng điện dưới 1000V Trong các thiết

bị 10-35kV cầu chì được dùng để bảo vệ cho mạng hình tia, các máy biến ápđiện động lực công suất nhỏ Ngoài ra nó còn sử dụng để bảo vệ các máy biếnđiện áp 35kV trở lại

Cầu chì được chọn theo điện áp định mức, dòng điện định mức và dòng điệncắt định mức Ngoài ra còn phải chú ý vị trí đặt cầu chì trong hay ngoài nhà…

2 Xà, sứ 35kV, phụ kiện ĐDK

2.1 Xà của đường dây tải điện trên không

Xà của đường dây tải điện trên không dùng để đỡ sứ, dây dẫn và để đảm bảokhoảng cách cách điện giữa các dây dẫn của đường dây tải điện

Người ta phân loại xà theo tính chất làm việc và theo vật liệu chế tạo xà Theotính chất làm việc có 3 loại xà: xà đỡ, xà néo, xà vượt

- Xà đỡ, được lắp ở cột trung gian, để đỡ sứ, dây dẫn, bình thường chịu

lực nhỏ

- Xà néo, được lắp ở cột néo, cột hãm đầu, cuối, góc đường dây, dùng để

đỡ căng dây dẫn, đỡ sứ, phụ kiện Loại xà này có khả năng chịu lực lớn, bền đểnếu bị sự cố đứt dây hoặc khi căng dây lấy độ võng nó không bị uốn cong

- Xà vượt, được lắp ở cột vượt, khả năng chịu lực lớn.

Theo vật liêu chế tạo người ta chia làm 3 loại: xà gỗ, xà sắt, xà bê tông cốtsắt

- Xà gỗ, rẻ tiền, nhẹ, tăng khả năng cách điện của đường dây, chịu lực

kém, tuổi thọ thấp, thường dùng trong lưới điện hạ áp, hiện nay ít được sử dụngtrong lưới điện

- Xà sắt, dùng cho đường dây cao, hạ áp, chịu lực tốt, tuổi thọ cao, vận

chuyển dễ

dàng, giá thành cao, hay bị han gỉ

- Xà bê tông cốt sắt, được dùng ở đường dây trung áp, hiện nay ít được sử

dụng, chịu lực tốt, tuổi thọ cao, rẻ tiền, vận chuyển, lắp đặt khó khăn

Xà phải có khả năng chịu lực tốt, không bị uốn cong khi có sự cố đứt dây,phải có cấu tạo chắc chắn, lắp đặt, vận chuyển dễ dàng Chiều dài của xà phảiphù hợp với từng cấp điện áp của đường dây để đảm bảo khoảng cách cách điệngiữa các pha Xà phải không bị phá huỷ do môi trường xung quanh

Sứ phải chịu được sự biến đổi của khí hậu: mưa, nắng, nhiệt độ thay đổikhông khí bị nứt vì các vết nẻ và bụi bặm trên mặt sứ thường là nguyên nhângây ra hiện tượng phóng điện dẫn đến sự cố trên đường dây

Sứ có các loại chính:

a Sứ đứng

Sứ đứng dùng để đỡ dây dẫn điện ở các đường dây trên không điện áp Uđm ≤

35 kV và đỡ thanh góp, thanh dẫn, dây dẫn trong trạm biến áp, trạm phân phối

Sứ đứng có nhiều loại, hình dáng, kích cỡ khác nhau nhưng có cấu tạo cơbản gồm chất cách điện và chân cách điện Trên đỉnh cách điện thường có rãnh

để buộc dây dẫn cho chắc chắn Ty cách điện có thể bắt với cách điện bằng renhay được gắn bằng vữa bêtông Ty cách điện làm bằng thép được mạ kẽm đểchống han gỉ, có thể là thẳng hoặc cong: Thẳng để bắt vào xà, cong để bắt vàocột Cấu tạo của cách điện cơ bản như hình 1a và hình 1b là cấu tạo chung củacách điện đứng dùng để đỡ thanh dẫn, thanh góp… trong trạm biến áp, trạmphân phối

b Sứ treo

Sứ treo được dùng phổ biến ở các đường dây trên không, có Uđm ≥ 35 kV,đối với đường dây 35 kV dùng sứ treo khi dây dẫn có tiết diện lớn

Sứ treo thông thường gồm nhiều bát cách điện móc lại với nhau thành chuỗi

Số bát cách điện tuỳ thuộc vào cấp điện áp và điều kiện làm việc của chúng

Ví dụ: ở cột trung gian:

Đường dây Uđm = 220 kV mỗi chuỗi có 14 bát cách điện

Đường dây Uđm = 110 kV mỗi chuỗi có 7 bát cách điện

Đường dây Uđm = 35 kV mỗi chuỗi có 3 bát cách điện

Cấu tạo của bát cách điện treo như hình 2a

Hình 1b Cấu tạo sứ đứng ở trong nhà1-Vỏ sứ; 2- Nắp bằng kim loại

Tại các vị trí cột néo và cột hãm của đường dây thường nối tăng thêm mộtbát cách điện Những nơi đường dây đi qua nhiều bụi than hoặc các tạp chấtkhác (vùng tập chung các nhà máy lớn) hay vùng ven biển không khí có chứanhiều muối biển Vì các tạp chất bám vào bề mặt cách điện làm cho độ cách điện

bị giảm đi, nên để khắc phục hiện tượng trên người ta cũng tăng thêm cách điệnhoặc dùng loại cách điện tán kép (hình 2b)

Khi móc các bát cách điện thành chuỗi, để giữ cho các bát không bị tuột

3- Ngõng sắt dùng để nối các bát

4 3

2 1

Tùy theo điện áp mà người ta chế vỏ sứ có kích thước và hình dạng khácnhau, còn tuỳ dòng điện mà người ta chế tạo thanh dẫn có tiết diện ngang lớnhay bé, mặt bích hai đầu sứ để giữ thanh dẫn còn mặt bích ở giữa để cố định sứxuyên vào tường hay vỏ máy

2.3 Các phụ kiện ĐDK

Phụ kiện đi kèm ĐDK: các ghíp nối, đầu cốt, bulong, đai ốc vít…

3 Hệ thống tiếp địa đường dây

Đối với đường dây tải điện trên không cần nối đất tất cả các cột bê tông cốtthép và cột sắt tất cả các đường dây tải điện 35kV

Điện trở nối đất cho phép của cột phụ thuộc vào điện trở suất của đất, hìnhdạng kích thước điện cực và độ chôn sâu trong đất và bằng từ ≤10Ω

Điện trở suất của đất phụ thuộc thành phần, mật độ, độ ẩm và nhiệt độ củađất và chỉ có thể xác định chính xác bằng cách đo lường

4 Cột và móng cột bê tông ly tâm 10m, 16m

Móng cột đường dây trong các hệ thống cung cấp điện từ 35kV trở xuốngthường dùng hai loại móng: Móng chống lật (cho tất cả các vị trí cột) và móngchống nhổ (cho dây néo)

Tính toán móng cần lấy trị số an toàn quy định cho từng loại cột ứng với chế

độ làm việc khác nhau

Móng cột trung gian cột LT10B, LT10C sử dụng móng: 1,0x1,2x2m

Móng cột trung gian cột LT16B, LT16C sử dụng móng: 1,4x1,4x2m

Hình 3 Sứ xuyên 1- Vỏ sứ xuyên; 3- Mặt bích để giữ thanh dẫn 2- Thanh dẫn điện; 4- Mặt bích để cố định sứ xuyên

5 Chống sét đường dây 35kV

Trong vận hành, sự cố cắt điện do sét đánh vào các đường dây tải điện trênkhông chiếm tỷ lệ lớn trong toàn bộ sự cố hệ thống điện Bởi vậy, bảo vệ chốngsét cho đường dây có tầm quan trọng trọng rất lớn trong việc đảm bảo vận hành

an toàn và cung cấp điện liên tục

Để bảo vệ chống sét cho đường dây, tốt nhất là đặt dây chống sét trên toàn

bộ tuyến đường dây Song biện pháp này rất đắt Vì vậy nó chỉ được dùng chocác đường dây 110-220kV, cột sắt và cột bê tông cốt thép Đường dây diện đến35kV cột thép và cột bê tông cốt thép ít được bảo vệ toàn tuyến

Tuy nhiên các cột của các đường dây này phải nối đất, để tăng cường khảnăng chống sét cho các đường dây có thể đặt chống sét ống hoặc tăng them bát

sứ ở những nơi cách điện yếu, những cột vượt cao, chỗ giao chéo với đường dâykhác, những đoạn tới trạm

PHẦN II: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN

CHO ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP

Chọn tiết diện dây dẫn là một khâu rất quan trọng trong tính toán thiết kếcũng như trong cải tạo, sửa chữa lưới điện vì nó mang tính chất kinh tế, kỹ thuậtcủa lưới điện

Nếu tiết diện dây dẫn quá lớn thì vốn đầu tư xây dựng tăng vì tăng kim loạimàu, tăng kết cấu cột, móng cột, xà, sứ…của lưới điện mặt khác chi phí vậnhành, sửa chữa, hao mòn cũng tăng lên Tuy nhiên tổn thất điện năng, điện áptrên lưới điện lại giảm xuống Thực tế người ta không tăng tiết diện dây dẫn quálớn vì khi dây quá lớn dẫn điện sẽ phát sinh hiệu ứng mặt ngoài, kết cấu lướiđiện phức tạp

Ngược lại nếu tiết diện dây dẫn quá nhỏ sẽ không đảm bảo khả năng dẫnđiện, tổn thất điện năng, điện áp trên lưới điện rất lớn

Vì vậy người ta phải chọn tiết diện dây dẫn phù hợp với từng cấp điện ápcũng như công suất truyền tải trên đường dây để đảm bảo các yêu cầu kinh tế,

kỹ thuật

1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng

Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp, vật liệu bị nóng lên Nếu nhiệt

độ dây dẫn và cáp quá cao có thể làm chúng hư hỏng, giảm tuổi thọ Mặt khác

độ bền cơ học của kim loại dẫn điện cũng bị giảm xuống Do đó nhà chế tạo quyđịnh nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn, dây cáp Icp Dòng Icp ứng vớinhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường là: không khí, +250C, đất, +150C

Nếu nhiệt độ của môi trường nơi lắp đặt dây dẫn và cáp khác với nhiệt độtiêu chuẩn thì dòng điện cho phép phải được điều chỉnh:

Ilvmax – Dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất;

Icp – Dòng điện cho phéo dây dẫn trong điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn

2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Đối với mạng trung áp do trực tiếp cấp điện cho các phụ tải nên vấn đề đảmbảo điện áp rất quan trọng Điện áp tổn thất cho phép thường dao động trongkhoảng ±0,25% đến ±0,5%

Điều kiện tổn thất điện áp:

ΔUUmax % ≤ ΔUUcp Trong đó:

ΔUUmax – Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng

ΔUUcp – Tổn thất điện áp cho phép

Nếu mạng điện có nhiều đoạn, nhiều nhánh thì phải tìm đến điểm nào có tổnthất điện áp lớn nhất ΔUUmax để so sánh Tổn thất điện áp trong mạng được tínhtheo công thức:

ΔUU =

U

X Q R

PHẦN III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO NHÁNH DÂY 35kV CẤP CHO TBA KHI NÂNG CÔNG SUẤT

Khi thiết kế mạng cao áp người ta lựa chọn tiết diện dây dẫn, dây cáp theođiều kiện phát nóng, sau đó kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.Điều kiện phát nóng là điều kiện đảm bảo cho dây dẫn, dây cáp làm việc antoàn, vì vậy điều kiện này phải được dùng làm điều kiện chính để lựa chọn dâydẫn, dây cáp

Khi kiểm tra lại nếu tổn thất điện áp vượt quá giá trị cho phép người ta cóthể giải quyết bằng cách: tăng tiết diện dây dẫn hoặc thay đổi đầu phân áp củamáy biến áp để điều chính điện áp của mạng

1 Sửa chữa cải tạo nâng công suất đường dây 35kV

- Sửa chữa cải tạo nâng công suất một nhánh dây có cấp điện áp 35kV, cấpđiện cho một trạm biến áp 320kVA-35/0,4kV lên công suất 630kVA-35/0,4kVvới các yêu cầu:

+ Chiều dài nhánh dây L=3,5km

+ Tuyến dây chỉ cấp điện cho một trạm biến áp

+ Phụ tải của trạm biến áp chủ yếu là phụ tải sinh hoạt

+ Mặt bằng tuyến dây thưa dân cư, vị trí đấu dây 1,0km có góc chuyểnhướng 1350, tuyến vượt qua một hồ rộng 30m và qua một đường địa phương12m

+ Tại điểm đấu dây đặt bộ dao phụ tải 35kV

2 Tính toán, lựa chọn dây dẫn theo điều kiện kinh tế

2.1 Tính chọn dây

- Tiết diện dây dẫn được tính toán dựa theo mật độ dòng kinh tế Kiểm tradây dẫn theo điều kiện tổn thất công suất cho phép của đường dây là ±10% vàtổn thất điện áp là ±5%

- Cấp điện áp tiêu chuẩn là 35kV

- Tổng công suất yêu cầu của Trạm biến áp là 630 kVA, Tính toán lựa chọndây dẫn cho các tuyến đường dây cho mỗi mạch.

) ( 40 , 10 35 73 1

630 3

max

x xU

1 , 1

40 ,

max mm j

I S

kt

lv

Từ số liệu trên trọn dây dẫn AC25mm2

Với Điện trở r0=0,65Ω/km, Điện kháng X=0,392 Ω/km

Từ đặc tính kỹ thuật của dây dẫn 25mm2 ta có dòng cho phép của dây dẫnthỏa mãn dòng làm việc lớn nhất

2.2 Kiểm tra tổn thất công suất và tổn thất điện áp

Tinh toán tổn thất công suất và tổn thất điện áp thể hiện trong phần phụ lụctính toán

Với công suất dự kiến như trên, lấy hệ số công suất của phụ tải là cosφ =0.85

Ta áp dụng các công thức S = P/cosφ => P = S cosφ = 535.5 (kW))

Từ thông số kỹ thuật của dây dẫn và chiều dài đường dây ta có được điện trở

và điện kháng của đường dây

Từ đó tính tổn thất công suất theo công thức

ΔUP = ( 2 22)

U

xR Q

2

3 2

35

10 5 , 3 65 , 0

ΔUP = 0,74 kW) <10%x535,5=53,55 kW) (đạt yêu cầu)

Tổn thất điện áp theo công thức

35

392 , 0 87 , 331 65 , 0 5 , 535

x x

ΔUU = 47,82(V) < 5%x35x103 = 1750 (V)

Như vậy, chọn loại dây chủ yếu cho dự án này là dây có tiết diện AC25mm2

thỏa mãn các điều kiện về tổn thất công suất và tổn thất điện áp

3 Các giải pháp công nghệ

3.1 Hiện trạng đường dây

- Hiện nay lộ 247 TG Hoài Đức đang được cấp điện hỗ trợ từ lộ 247 E10.8đến CDPT 1B Thạch Thán

- Dây dẫn trục chính của lộ 247 sử dụng dây nhôm lõi thép AC – 25mm2.Đến nay toàn tuyến đường dây đã xuống cấp nghiêm trọng và có nhiều mối nối,ngoài ra một số vị trí cột nứt thân, xà sắt đã rỉ sét

- Cột đường dây chủ yếu sử dụng các cột ly tâm 12m Các khoảng vượtđường sử dụng cột LT16m Toàn bộ cột đảm bảo vận hành

- Tại các vị trí cột góc sử dụng sứ chuỗi thủy tinh Các vị trí từ cột số 21đến cột số 27 sử dụng cách điện tiêu chuẩn 35kV

- Trên tuyến tất cả các vị trí cột đã có tiếp địa riêng, tiếp địa tại cột số 18 vàcột số 19 đã bị đứt, còn lại các vị trí đã có tiếp địa và đảm bảo vận hành

- Nhìn chung hiện trạng đường dây không lộ 247 TG Hoài Đức không đảmbảo vận hành khi nâng công suất trạm từ 320kVA-35/0,4kV lên công suất630kVA-35/0,4kV

+ Toàn bộ xà và các chi tiết thép được chế tạo bằng thép hình, thép tấm liênkết giữa các thanh bằng bulong, toàn bộ các chi tiêt thép được mạ kẽm nhúngnóng theo tiêu chuẩn 18 TCN-04-92.

+ Vật liệu chế tạo dùng thép loại CT38

- Dây dẫn: Thay thế toàn bộ lộ 247 Hoài Đức bằng dây nhôm lõi thép 50mm2, với chiều dài tuyến đường dây là 3,5km

AC-b Cách điện và phụ kiện đường dây:

+ Thay thế toàn bộ các sứ đứng 35kV+ ty sứ, và sứ chuỗi cách điện bằngthủy tinh bằng sứ chuỗi polymer 35kV+ phụ kiện từ từ vị trí cột 13 và cột 14,các vị trí còn lại tận dụng lại các sứ cách điện

+ Phụ kiện đường dây sử dụng ghíp nhôm 3 bulong tại các vị trí nối lèo, sửdụng đầu cốt sử lý đồng nhôm đấu nối đường dây với thiết bị

c Biện pháp bảo vệ:

- Nối đất:

+ Bổ sung 02 bộ tiếp địa RC-1 cho các cột vị trí 13, và vị trí cột 14

+ Sau khi đóng tiếp địa cần đo điện trở phù hợp với quy định của Tổng Công

ty điện lực TP Hà Nội Nếu không đạt phải bổ sung cọc

- Chống sét van:

+ Bổ sung 02 bộ chống sét van 35kV bảo vệ đường dây tại vị trí cột số 10,

11 Phần nối đất chống sét được nối chung với tiếp địa cột đường dây

d Các giải pháp khác:

- Tại các cột vượt đường cần làm giàn giáo để dải căng dây

- Tại các khoảng giao chéo với đường dây 110kV cần có biện pháp an toànkhi làm việc

4 Phương án cấp điện cho trạm

Trạm biến áp là nơi trực tiếp nhận điện năng từ hệ thống đưa về để cung cấpđiện cho nhà máy, do đó sơ đồ nối dây của trạm phải đảm bảo thỏa mãn các điềukiện sau đây:

- Đảm bảo tính liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải