Đồ án tốt nghiệp thiết kế lưới điện

ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 LỜI MỞ ĐẦU Ngày công công nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc, nhu cầu sử dụng điện ngày tăng Do ngành lƣợng chiếm vai trò quan trọng tảng cho phát triển ngành cơng nghiệp, nơng nghiệp, quốc phịng … phục vụ nhu cầu sinh hoạt cho ngƣời dân Chính vậy, đƣợc ƣu tiên hàng đầu phát triển trƣớc bƣớc so với ngành khác có ngành Hệ Thống Điện Để đáp ứng đƣợc tăng trƣởng phát triển liên tục kinh tế quốc dân, ngành điện phải khơng ngừng nghiên cứu, tìm tịi giải pháp tối ƣu để cung cấp điện đạt hiệu kinh tế cao Để giải vấn đề này, cần phải có quy hoạch tổng thể mà cịn cần đến thiết kế chi tiết để đảm bảo phù hợp cho hệ thống định Vì vậy, để tìm hiểu thêm nắm vững kiến thức thu nhận đƣơc sau trình học tập em chọn làm đề tài “Thiết kế lƣới điện cao áp” để làm đồ án thiết kế tốt nghiệp Nội dung đồ án gồm hai phần : Phần : Từ chƣơng đến chƣơng - Thiết kế lƣới điện cao áp bao gồm hệ thống, nguồn 10 phụ tải Phần : Chƣơng - Thiết kế khí đƣờng dây Đồ án “Thiết kế lƣới điện cao áp” tập lớn gi p sinh viên hệ thống lại toàn kiến thức đƣợc học Những kiến thức s tảng cho trình tiếp cận thực tế sau Em in ch n thành cảm ơn hƣớng d n tận tình thầy giáo Ths Nguyễn Đức Thuận với giảng dạy thầy c giáo m n Lƣới gi p em hoàn thành đồ án Hà Nội, tháng 01 năm 2014 Sinh viên thực Hoàng Minh Hiếu GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP CHƢƠNG : PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1 Phân tích nguồn điện 1.2 Phân tích phụ tải 1.3 Sơ đồ địa lý CHƢƠNG : CÂN BẰNG CÔNG SUẤT SƠ BỘ, XÁC ĐỊNH VẬN HÀNH SƠ BỘ VÀ DỰ KIẾN PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY 10 2.1 Cân công suất 10 2.1.1 Cân công suất tác dụng 10 2.1.2 Cân công suất phản kháng 11 2.2 Xác định phƣơng thức vận hành sơ 13 2.2.1 Chế độ phụ tải max 13 2.2.2 Chế độ phụ tải 13 2.2.3 Chế độ cố hỏng tổ máy 14 2.3 Dự kiến phƣơng án d y 15  Phƣơng án 15  Phƣơng án 16  Phƣơng án 16  Phƣơng án 17  Phƣơng án 17 CHƢƠNG : TÍNH TỐN KỸ THUẬT CÁC PHƢƠNG ÁN 18 I Phƣơng án 18 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 3.1.1 Phân bố công suất sơ 18 3.1.2 Chọn điện áp định mức 19 3.1.3 Chọn tiết diện dây d n 21 3.1.4 Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện 24 II Phƣơng án 27 3.2.1 Phân bố công suất sơ 27 3.2.2 Chọn điện áp định mức 27 3.2.3 Chọn tiết diện dây d n 28 3.2.4 Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện 29 III phƣơng án 31 3.3.1 Phân bố công suất sơ 31 3.3.2 Chọn điện áp định mức 32 3.3.3 Chọn tiết diện dây d n 33 3.3.4 Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện 36 IV Phƣơng án 39 3.4.1 Phân bố công suất sơ 39 3.4.2 Chọn điện áp định mức 39 3.4.3 Chọn tiết diện dây d n 40 3.4.4 Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện 41 III Phƣơng án 42 3.5.1 Phân bố công suất sơ 42 3.5.2 Chọn điện áp định mức 42 3.5.3 Chọn tiết diện dây d n 43 3.5.4 Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện 44 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 CHƢƠNG : TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU 45 4.1 Phƣơng pháp tính tiêu kinh tế 45 4.2 Tính tốn kinh tế phƣơng án 47 4.2.1 Phƣơng án 47 4.2.2 Phƣơng án 49 4.2.3 Phƣơng án 49 4.2.4 Phƣơng án 50 4.2.5 Phƣơng án 51 NHẬN XÉT: 51 CHƢƠNG : LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM 52 5.1 Chọn số lƣợng công suất máy biến áp 52 5.1.1 Chọn số lƣợng công suất máy biến áp trạm hạ áp 52 5.1.2 Chọn số lƣợng công suất máy biến áp trạm tăng áp 54 5.2 Chọn sơ đồ nối dây cho trạm 54 5.2.1 Sơ đồ trạm tăng áp 54 5.2.2 Chọn sơ đồ trạm trung gian 56 5.2.3 Chọn sơ đồ cầu hạ áp 56 CHƢƠNG 6: TÍNH TỐN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CƠNG SUẤT TRONG CÁC CHẾ ĐỘ CỦA PHƢƠNG ÁN LỰA CHỌN 58 6.1 Chế độ phụ tải cực đại 58 6.1.1 Đƣờng d y NĐ-3 58 6.1.2 Các đƣờng d y NĐ-1, NĐ-2, NĐ-4, NĐ-5 59 6.1.3 Các đƣờng dây HT-6, HT-8, HT-9, HT-10 61 6.1.4 Đƣờng d y NĐ-7-HT 62 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 6.1.5 Cân xác cơng suất 67 6.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 68 6.2.1 Các đƣờng dây NM-1, NM-2, NM-3, NM-4, NM-5 69 6.2.2 Các đƣờng dây HT-6, HT-8, HT-9, HT-10 70 6.2.3 Các nhánh HT-7-NM 71 6.2.4 Cân xác cơng suất 72 6.3 Chế độ sau cố 73 6.3.1 Cân xác cơng suất 75 CHƢƠNG : TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 76 7.1 Tính điện áp nút mạng điện 76 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại (Ucs = 121 kV) 76 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) 78 7.1.3 Chế độ sau cố (Ucs = 121 kV) 78 7.2 Lựa chọn phƣơng thức điều chỉnh điện áp 79 CHƢƠNG : TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 85 8.1 Vốn đầu tƣ y dựng mạng điện 85 8.2 Tổn thất công suất tác dụng mạng điện 86 8.3 Tổn thất điện mạng điện 87 8.4 Tính chi phí giá thành 88 8.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 88 8.4.2.Chi phí tính tốn hàng năm 88 8.4.3 Giá thành truyền tải điện 88 8.4.4 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải chế độ cực đại 89 PHẦN 90 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 THIẾT KẾ CƠ KHÍ ĐƢỜNG DÂY 90 CHƢƠNG 9: THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUNG ÁP 22 kV 91 9.1 Sơ đồ địa lý thiết kế đƣờng dây 91 9.2 Các số liệu phục vụ tính tốn 91 9.3 Lựa chọn phần tử đƣờng dây 95 9.3.1 Chọn khoảng cột 95 9.3.2 Chọn cột 95 9.3.3 Chọn xà 95 9.3.4 Chọn sứ 96 9.3.5 Chọn móng cột 96 9.4 Tính ứng suất độ võng dây 97 9.4.1 Khoảng vƣợt giới hạn 99 9.4.2 Độ võng lớn đƣờng dây (fmax) 99 9.5 Kiểm tra khoảng cách an toàn 100 9.6 Kiểm tra độ uốn cột trung gian 101 9.6.1 Mômen lực gió tác dụng lên cột gây MPc : 101 9.6.2 Mơmen lực gió tác dụng lên dây d n gây MPd : 102 9.7 Kiểm tra độ uốn cột cuối 103 9.8 Thiết kế móng dây néo 104 9.9 Kiểm tra móng cột cuối 106 KẾT LUẬN CHUNG 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 PHẦN I: THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP CHƢƠNG : PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1 Phân tích nguồn điện a Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện gồm tổ máy phát  C ng suất định mức tổ máy phát 60 MW Nhƣ tổng c ng suất định mức nhà máy điện bằng: 3x60=180MW  Hệ số c ng suất cosφđm= 0,8  Điện áp định mức Uđm = 10,5 kV b Hệ thống Hệ thống có c ng suất v lớn, nên ta kh ng cần phải dự trữ c ng suất nhà máy điện, c ng suất tác dụng c ng suất phản kháng dự trữ s đƣợc lấy từ hệ thống điện  Hệ số c ng suất cosφđm = 0,85  Điện áp cao áp 110 kV 1.2 Phân tích phụ tải Hệ thống cấp điện cho 10 phụ tải, : Phụ tải loại I : gồm phụ tải : 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Phụ tải loại I phụ tải quan trọng phải đƣợc cung cấp điện cách liên tục Nếu gián đoạn cung cấp điện s gây hậu nghiêm trọng ảnh hƣởng lớn đến tình hình an ninh, quốc phịng, tính mạng ngƣời, gây thiết hại lớn kinh tế Phụ tải loại III : gồm phụ tải : Đây phụ tải có mức độ quan trọng thấp hơn, gián đoạn cung cấp điện s khơng gây thiệt hại lớn  Cơng thức tính tốn phụ tải S P cos (1.1) ; Q  P.tag Phụ tải : Min = 0,7.max GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận (1.2); (1.3) ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 Bảng 1.1 : Số liệu phụ tải Các số liệu C ng suất cực đại (MW) C ng suất cực tiểu (MW) Hệ số c ng suất Thời gian sử dụng c ng suất lớn (h) Mức yêu cầu cấp điện Yêu cầu điều chỉnh điện áp Điện áp định mức phía hạ áp (kV) Phụ tải 10 20 25 27 28 30 34 37 29 33 29 Bằng 70% c ng suất cực đại 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 4500 I I KT KT III T I I I I I I I KT KT KT KT KT KT KT 22 Áp dụng công thức (1.1), (1.2) (1.3) ta có bảng kết tính tốn số liệu phụ tải sau: Bảng 1.2 : Số liệu phụ tải tính tốn phụ tải TT 10 Σ max P (MW) Q (MVAr) 20 25 27 28 30 34 37 29 33 29 292 9,68 12,1 13,07 13,55 14,52 16,46 17,91 14,04 15,97 14,04 141,34 S ( MVA) 20+9,68j 25+12,1j 27+13,07j 28+13,55j 30+14,52j 34+16,46j 37+17,91j 29+14,04j 33+15,97j 29+14,04j 292+141,34j GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận P (MW) Q (MVAr) 14 17,5 18,9 19,6 21 23,8 25,9 20,3 23,1 20,3 204,4 6,78 8,47 9,15 9,49 10,16 11,52 12,54 9,83 11,18 9,83 98,95 S ( MVA) 14+6,78j 17,5+8,47j 18,9+9,15j 19,6+9,49j 21+10,16j 23,8+11,52j 25,9+12,54j 20,3+9,83j 23,1+11,18j 20,3+9,83j 204,4+98,95j ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 1.3 Sơ đồ địa lý (I) 22 20k m m 72k 44 40.00km km 06 36 (I) 28 8k m 1km 31.6 HT 22 42k m 31.6 (I) 22 36k m NM (I) (I) 3km 22 40k m 30.00km 53 85k m (I) m 51.04k m 72k 44 (I) 44 72k m 8km 72.9 (I) 7km 72.6 (III) 10 (I) (Một vu ng có kích thƣớc 10x10 km) Hình 1.1 : Sơ đồ địa lý GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hồng Minh Hiếu-D4H1 CHƢƠNG : CÂN BẰNG CƠNG SUẤT SƠ BỘ, XÁC ĐỊNH VẬN HÀNH SƠ BỘ VÀ DỰ KIẾN PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY 2.1 Cân công suất 2.1.1 Cân công suất tác dụng Đặc điểm quan trọng hệ thống điện truyền tải tức thời điện từ nguồn tới nơi tiêu thụ kh ng thể tích trữ dƣới dạng nhìn thấy đƣợc, có phần nhỏ dƣới dạng pin, ắc quy Tính chất ác định đồng trình sản uất tiêu thụ điện Tại thời điểm chế độ ác lập hệ thống điện, c ng suất phát nhà máy điện phải c n với c ng suất tiêu thụ hộ dùng điện có tính tới tổn thất c ng suất q trình truyền tải điện Nghĩa cần phải thực đ ng c n c ng suất phát c ng suất tiêu thụ Phƣơng trình c n c ng suất tác dụng hệ thống có dạng : P  P F yc (2.1) Trong : P  P F P dat dat  n.Pdat ( n=3 nhà máy có tổ máy ) P  P max pt yc P  PHT : Là tổng công suất tác dụng NM HT phát max pt   P Ptd  Pdp : Là tổng công suất tác dụng yêu cầu 10  Ppt _ i : Tổng công suất tác dụng tất phụ tải chế độ max i 1  P  5% P max pt : Tổng tổn tất công suất tác dụng HT (bao gồm tổn thất đƣờng dây MBA) Ptd  10% Pdat : Tổng công suất tác dụng tự dùng nhà máy Pdp :Công suất tác dụng dự phòng nhà máy ( Pdp  nguồn HT vô lớn )  Từ cơng thức ta tính tốn cân cơng suất tác dụng lưới điện GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 10 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN 9.3 SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 Lựa chọn phần tử đƣờng dây 9.3.1 Chọn khoảng cột Tuyến đƣờng dây 22 kV gồm hai đoạn đƣờng dây 3,6km 2,4km, tổng 6km Với cấp điện áp 22kV ta chọn khoảng cột lớn 100m tổng số cột tồn tuyến đƣờng dây 64 cột 9.3.2 Chọn cột Dự định cho hai lộ d y cột, dây d n ba pha đặt ba xà cách 1m, cột chôn sâu 2m Ta chọn cột ly tâm cao 12m, ký hiệu LT12 Tại vị trí trung gian đặt cột LT12B, vị trí đầu cuối tuyến đặt hai cột LT12C Thông số kỹ thuật cột đƣợc cho bảng sau : Bảng 9.3.1 Thông số kỹ thuật cột ly tâm LT 12 LT12B Quy cách D1/D2 – H 190/350 - 12000 LT12C Mác bê tông V (m3) M (kg) 400 0,44 1200 Lực đầu cột Pcp (daN) 720 400 0,44 1200 900 190/350 - 12000 Loại cột 9.3.3 Chọn xà Tại cột trung gian sử dụng đơn (X1) ; Cột đầu cột cuối dùng xà kép (X2) ; Xà làm thép góc L73x73x7, dài 2m ; Kèm xà chống xà dùng thép góc L60x60x6 ; Tổng số đƣợc sử dụng : 61X1 + 3X2 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 95 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hồng Minh Hiếu-D4H1 X2 - Xµ l¾p cét nÐo 400 20 50 1000 1900 1000 50 X1 - Xà lắp cột trung gian Hỡnh 9.2 X X1 X2 cột 9.3.4 Chọn sứ Tại cột sử dụng sứ đứng thủy tinh xí nghiệp thủy tinh cách điện Hải Phòng sản xuất 9.3.5 Chọn móng cột Chọn dùng móng khơng cấp Với cột trung gian móng có kích thƣớc 1x1,2x2m Cột đầu cột cuối móng có kích thƣớc 1,2x1,4x2m GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 96 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hồng Minh Hiếu-D4H1 1m 1,2 m H¦íng tun 1,4 m H¦íng tun 2m 2m 1,2 m Hình 9.3 Móng cột LT12 cho cột trung gian cột đầu, cột cuối 9.4 Tính ứng suất độ võng dây Độ võng dây khoảng cách theo phƣơng thẳng đứng từ điểm thấp dây khoảng cột tới điểm treo cao d y Độ võng dây d n đƣợc tính lần lƣợt theo bƣớc sau : - Xác định hệ số nở dài dây phức hợp AC – 95 :  AC   Fe E Fe  a. Al E Al E Fe  a.E Al Trong : a : Tỷ số tiết diện nhôm thép, a  FAl 36,9  6 ; FFe 6, EAl : Modul đàn hồi nhôm ; EFe : Modul đàn hồi thép ;  Al : Hệ số giãn nở dài nhôm ; GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 97 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1  Fe : Hệ số giãn nở dài thép   AC  12.106.196.103  6.23.106.61,6.103  19,188.106 (1/ C) 196.103  6.61,6.103 - Xác định modul đàn hồi vật liệu dây phức hợp AC – 95 : a.E Al  E Fe 6.61,6.103  196.103   80,8.103 (N / mm2 ) 1 a 1 - Xác định hệ số kéo dài đàn hồi dây phức hợp AC – 95 : E AC  AC  1   12,376.106 E AC 80,8.10 - Xác định ứng suất dây AC – 35 : Vì lực tác dụng lên dây d n nhôm s bị phá hủy trƣớc, nên s phải dựa vào ứng suất nh m để tính tốn Ta lấy nhiệt độ m i trƣờng chế tạo d y θ0 = 150C với hệ số an toàn n =  157 cp  Alg h   78,5 (N / mm ) 2 - Xác định ứng suất dây AC – 35 l c bão l c θmin : + Khi bão : bao  250 C ACbao  [cp  ( Al   AC ).(0  bao ).E Al ] E AC E Al ACbao  [78,5  (23.106  19,188.106 ).(15  25).61,6.103 ] 80,8.103 61,6.103 ACbao  106,048(N / mm ) + Khi : θmin = 50C AC  [cp  ( Al   AC ).(0  min ).E Al ] E AC E Al AC  [78,5  (23.106  19,188.106 ).(15  5).61,6.103 ] 80,8.103 61,6.103 AC  99,887(N / mm ) GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 98 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 9.4.1 Khoảng vƣợt giới hạn 24. Al (bao  min ) l th   g bao   g      ACbao   AC   l th  83,34 m 24.23.106 (25  5)   138.103   32,2.103       106,048   99,887  Ta thấy với l = 100 m > lth = 83,34 m ứng suất đƣờng d y σgt s xuất lúc thời tiết bão: σAC = σAC bao = 106,048 (N/mm2) 9.4.2 Độ võng lớn đƣờng dây (fmax) Khi nhiệt độ θmax = 400C, khơng có gió, ứng suất giả tƣởng dây d n lúc nhiệt độ khơng khí θmax đƣợc ác định phƣơng trình trạng thái: AC AC  max max l2 g12  24.0 2 AC 1002.32, 22.106 24.12,376.106.2 AC  AC bao max bao  106,048  max AC max  l2 g12   (max  bao ) 24.0  AC 0 1002.32, 22.106 19,188.106  (40  25) 24.12,376.106.106,0482 12,376.106  34907,6 2 AC (AC max max   79,688 ACmax  79,688)  34907,6   σACθma = 84,56 N/mm2 Độ võng dây: l2 g1 f1  8.AC max 1002.32, 2.103   0, 476m 8.84,56 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 99 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN 9.5 SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 Kiểm tra khoảng cách an tồn l f h0 h h2 Hình 8.4 Xác định khoảng cách an toàn Điều kiện kiểm tra: h0 = h – f – h1 – h2 ≥ hcp đó: h: Chiều cao cột, lấy h = 12 m; f: Độ võng khoảng cột, f = 0,476 m; h1 : Tính từ điểm treo d y dƣới đến đỉnh cột, h1 = 2m ; h2: Độ chôn sâu cột, h2 = m; hcp: Độ cao an toàn cho phép từ điểm thấp d y treo đến mặt đất, với khu vực kh ng d n cƣ (ruộng lúa) lấy hcp = m; Do đó: h0 = 12 – 0,476 – – = 7,524 m > m Vậy đảm bảo điều kiện khoảng cách an toàn GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 100 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN 9.6 SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 Kiểm tra độ uốn cột trung gian Cột trung gian làm việc chịu lực gió tác động lên chân cột tác động lên ba dây AC – 35 khoảng cột 2P1d 2P1d 2P1d Pc Hình 8.5 Sơ đồ đấu dây cột sơ đồ tính tốn cột trung gian 9.6.1 Mơmen lực gió tác dụng lên cột gây MPc : - Tải trọng gió lên cột : 9,81 .C.v F 16 Pc  Trong : α : Hệ số biểu thị phân bố kh ng đồng gió khoảng cột ; (Với v = 35 m/s α = 0,75) v : Tốc độ gió ; C : Hệ số động lực khơng khí phụ thuộc vào bề mặt chịu gió (Với cột trịn C = 1,1) ; F : Diện tích mặt chịu gió F D1  D (h  h ) GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 101 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 D1 : Chiều rộng đỉnh cột, D1 = 190.10-3m ; D2 : Chiều rộng phần cột sát đất, D2 = 350.10-3m (190  350).103 (12  2)  2,7m 2 Thay thông số vào ta đƣợc : Do F  9,81 0,75.1,1.352.2,7  1673,027N 16 - Lực gió đặt vào cột độ cao H: Pc  2D1  D2 h  h (2.190  350).103 12  H   4,506 m D1  D2 (190  350).103 - Mơmen lực gió tác dụng lên thân cột gây : MPc = Pc.H = 1673,027.4,506 = 7538,66 Nm 9.6.2 Mơmen lực gió tác dụng lên dây dẫn gây MPd : - Tải trọng gió lên dây: P1d  g F.l = 134 10-3 35 100 = 469 N - Lực gió lên d y đặt vào cột độ cao 10m, 9m 8m - Mơmen lực gió tác dụng lên dây d n gây ra: MPd  2.P1d 10   8  2.469.10   8  25326N.m Tổng mômen tác dụng lên tiết diện cột sát đất M tt  n    Mi  10%   Mi  đó: n: Hệ số tải (tra bảng tài liệu [2], trang 12, ta tìm đƣợc n = 1,2) ΣMi: Tổng mơmen ngoại lực tác dụng lên cột:  Mi  MPc  MPd = 7538,66 + 25326 = 32864,66 N.m  Mtt  1,2   32864,66  10%  32864,66   43381,351N.m Quy đổi mơmen tính tốn lực đầu cột (1 kg = 9,81 N) GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 102 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN Ptt  SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 M tt 43381,351   4338,135N  442, 2kg h  h2 12  Ta thấy: Ptt = 442,2 kg < Pcp = 720 kg  Cột làm việc an toàn 9.7 Kiểm tra độ uốn cột cuối Với khoảng vƣợt tuyến dây thiết kế l = 100 m > lth = 83,34 m ứng suất lớn σmax s xuất thời tiết bão (θbao) Lực tác dụng vào cột lực kéo dây, Mômen lực gió tác dụng lên thân cột gây : MPc = 7538,66 Nm ( theo mục 9.6) 2T1d 2T1d 2T1d Pc Hình 8.6: Sơ đồ đấu dây cột sơ đồ tính tốn cột cuối θmin Cột cuối làm việc s bị kéo phía sức kéo dây - Lực kéo dây gây : T1d  ACmin  FAC  ACmin   FAl  FFe  = 106,048 (36,9 + 6,2) = 4570,669 N - Lực sức kéo d y đặt vào cột độ cao 10m, 9m 8m Mơmen lực gió tác dụng lên dây d n gây ra: MTd  2.T1d 10   8  2.4570,669.10   8  246816,126N.m GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 103 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 Tổng mômen tác dụng lên tiết diện cột sát đất M tt  n    Mi  10%   Mi  đó: n: Hệ số tải (tra bảng tài liệu [2], trang 12, ta tìm đƣợc n = 1,2) ΣMi: Tổng mômen ngoại lực tác dụng lên cột:  Mi  MPc  MTd = 7538,66 + 246816,126 = 254354,786 N.m  Mtt  1,2   254354,786  10%  254354,786   335748,318N.m - Quy đổi mơmen tính tốn lực đầu cột: Ptt  M tt 335748,317   33574,832  kg h  h2 12  Cột cuối dùng cột TL12C có lực đầu cột cho phép 900 kg:  Ptt = 3422,5 kg > Pcp = 2.900 = 1800 (kg) Vậy cột làm việc kh ng an toàn Do điều kiện đất đai cho phép, định đặt cho cột đầu cột cuối hai dây néo 9.8 Thiết kế móng dây néo Móng d y néo đƣợc chế tạo bê tông cốt thép mác 200 có kích thƣớc 1x1,5x0,3 chơn sâu 2m D y néo đƣợc làm dây thép bện có σgh = 685 N/mm2, cỡ ϕ14 Cột đƣợc giữ hai dây néo, dây néo làm với mặt đất góc 450 tạo với góc 600 GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 104 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiu-D4H1 o 45 Hình 10.6: Sơ đồ phân tích lùc Ø14 T2 Ttt o Tn 60 o T1 45 C 2m 1,0 m 1,5 m Hình 8.6 Sơ đồ phân tích lực 9.8.1 Phân bố lực dây néo Khả chống uốn cột kép: Pcp = 18000 N Lực đầu cột cột cuối (đã tính phần trên): Ptt = 33574,832 N Vậy hai dây néo phải chịu lực: Ttt = Ptt - Pcp = 33574,832 - 18000 = 15574,832 N Chiếu xuống mặt phẳng hai dây néo (450) có: Tn = 15574,832 = 22026,139 N Mỗi dây néo chịu lực kéo là: T1 = T = 22026,139 = 12716,8 N = 12,717 kN 9.8.2 Kiểm tra khả chống nhổ móng k.T  .h b. Với móng néo: k = 2; T = 12,717 kN; b = 1,5 m GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 105 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 Sức bền thụ động đất:    h    '  2 2  A  2 B b '   cos      cos  cos-sin  Tra bảng với đất sét pha cát ẩm tự nhiên đƣợc:  = 400;  = 0,504; A = 1,704; B = 0,587;  = 14,7; từ d/h = 1/2 = 0,5 nên  = 0,62 cos (  ) cos (450  400 )     2,597 cos.(cos  sin ) cos450.(cos450  sin 400 )     2    2,597   0,622  0,5042   1,704   0,622  0,587  3,516 1,5 Vậy: k.T = 2.12,717 = 25,434 1 .h b.  14,7.22.1,5.3,516155,056 2 Nhận xét: Ta thấy: kT < .h b. Do móng làm việc an tồn 9.8.3 Kiểm tra khả chịu kéo dây néo 14 Khả chịu kéo dây thép bện 14 là: Tgh  F  gh  14        685 = 105,448 kN  2 Ta có Tgh = 105,448 kN > Ttt = 12,717 kN Do thép bện 14 thoả mãn yêu cầu 9.9 Kiểm tra móng cột cuối Các dây néo chịu phần lớn lực kéo, móng cột cuối làm việc nhẹ nhàng, kh ng cần kiểm tra chống lật GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 106 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 29 cột 19 Mặt tuyến cột Mặt cắt dọc tuyến Khoảng cột (m) 100 100100100 3000 Loại, số cột 2LT12C Loại xà 3X2 LT12B LT12B LT12B 16LT12B LT12B 2LT LT12B 11LT12B 10LT12B LT12B 2LT12C 12C 3X1 3X1 3X1 Sứ đứng thủy tinh 12 Loại móng M2 Dây néo 14 - - - 1cọc - - - Tiếp địa L70x70x70 15LT12B 100100100 100 2000 100 100 6 45X1 90 M1 M1 M1 M1 - 48X1 3X1 3X2 3X1 33X1 30X1 3X1 96 12 66 M1 M1 M2 M1 M1 - 1coïc 1coïc - 14 - - - - 60 M1 M1 - 3X2 12 M2 - 14 1coïc 1coïc - 1cọc 61 AC-35 Dây dẫn Hình 8.7 Mặt bằng, mặt cắt dọc tuyến trung áp GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 107 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 KẾT LUẬN CHUNG Trong phần đồ án, ta tiến hành thiết kế, tính tốn cho lƣới điện khu vực hoàn chỉnh Từ số liệu ban đầu, ta thực việc phân tích nguồn phụ tải, cân công suất tác dụng cơng suất phản kháng, từ sơ ác định đƣợc chế độ làm việc nguồn tìm phƣơng án tối ƣu Từ đó, ta tiến hành chọn máy biến áp sơ đồ trạm, tính tốn xác cân cơng suất chế độ phƣơng án Dựa vào kết tính tốn điện áp nút phụ tải, ta chọn đƣợc phƣơng thức điều chỉnh điện áp thích hợp cho máy biến áp Cuối cùng, ta r t đƣợc kết luận : Các tiêu kinh tế kĩ thuật mạng điện trạm biến áp thiết kết đƣợc đảm bảo yêu cầu thiết kế Trong phần đồ án, ta tiến hành tính tốn, thiết kế khí đƣờng d y Trƣớc hết ta ác định đƣợc loại đƣờng dây cần thiết kế, tỷ trọng giới tác dụng lên dây Từ ta lựa chọn đƣợc phần tử đƣờng d y nhƣ cột, xà, sứ, móng cột… Cuối ta kiểm tra đƣợc độ an toàn đƣờng dây cột tính tốn Qua đ y ch ng ta hiểu đƣợc tầm quan trọng việc tính tốn khí đƣờng dây GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 108 ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] THIẾT KẾ CÁC MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN Tác giả: TS Nguyễn Văn Đạm [2] HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: Nguyễn Công Hiền (Chủ biên), Nguyễn Mạnh Hoạch [3] PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP HỆ THỐNG ĐIỆN Tác giả: PGS.TS Phạm Văn Hoà (Chủ biên) – TS Phƣơng Hoàng Kim – ThS Nguyễn Ngọc Trung [4] LƢỚI ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN (Tập Tập 3) Tác giả: PGS.TS Trần Bách [5] THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Tác giả: PGS.TS Nguyễn Hữu Khái [6] CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: TS Trần Quang Khánh GVHD : TH.S Nguyễn Đức Thuận 109 ... định mức mạng điện thiết kế đƣợc chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ mạng điện ác định theo giá trị c ng suất đƣờng d y mạng điện Các phƣơng án mạng điện thiết kế đoạn đƣờng... tổn thất điện áp mạng điện Điện cung cấp cho hộ tiêu thụ đƣợc đặc trƣng tần số dòng điện độ lệch điện áp so với điện áp định mức cực thiết bị dùng điện Khi thiết kế mạng điện thƣờng giả thiết hệ... Nguyễn Đức Thuận ĐATN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN SV : Hoàng Minh Hiếu-D4H1 THIẾT KẾ CƠ KHÍ ĐƢỜNG DÂY 90 CHƢƠNG 9: THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUNG ÁP 22 kV 91 9.1 Sơ đồ địa lý thiết kế đƣờng dây