ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KĨ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN I: THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ KHÍ ĐƢỜNG DÂY Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN TIÊN Ngành: KĨ THUẬT ĐIỆN Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp: Đ6H3 Khoá: 2011-2016 Hà Nội, tháng 10 năm 2015 NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN NHẬN XÉT (Của giảng viên hƣớng dẫn) NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Tiên Lớp: Ngành: Hệ thống điện D6H3 Cán hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Đức Thuận PHẦN I THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP 1) Dữ liệu nguồn điện a Nhà máy nhiệt điện: Số tổ máy công suất tổ máy: 4x55 MW Hệ số công suất: 0,8 Điện áp định mức: 10,5 kV b Hệ thống: Công suất vô lớn Hệ số công suất: 0,85 2) Dữ liệu phụ tải điện: Các số liệu Công suất cực đại (MW) Phụ tải 10 26 29 33 31 35 35 32 29 33 30 Công suất cực tiểu (MW) Hệ số công suất Bằng 75% công suất cực đại 0,9 0,9 0,9 0,9 Thời gian sử dụng công suất lớn (h) Mức yêu cầu cấp điện Yêu cầu điều chỉnh điện áp Điện áp định mức phía hạ áp (kV) NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 I I I I T KT 4700 I III I I I III KT KT T KT T KT KT KT 22 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Sơ đồ bố trí nguồn điện phụ tải HT NM 10 Một ô vng có kích thƣớc 10x10 km PHẦN II: CƠ KHÍ ĐƢỜNG DÂY Ngày giao: Ngày nộp: Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2015 TRƢỞNG KHOA Cán hƣớng dẫn thiết kế TS TRẦN THANH SƠN Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo khoa kĩ thuật điện– Chuyên ngành hệ thống điện– Trƣờng đại học điện lực Hà Nội giảng dạy, giúp đỡ em suốt năm học vừa qua Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy, Th.S Nguyễn Đức Thuận hƣớng dẫn, dạy tận tình để em hồn thành đồ án Em xin cảm ơn bạn lớp Đ6-H3 ngƣời thân chia sẻ giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành đề tài Trong q trình thực hiện, em cố gắng làm việc để tổng hợp kiến thức học tham khảo số tài liệu chuyên môn nhằm đạt đƣợc kết tốt Tuy nhiên, thời gian có hạn khn khổ đồ án rộng lớn nên thiếu sót khơng thể tránh khỏi Kính mong q thầy cơ, bạn bè góp thêm ý kiến quý báu để đề tài em đƣơc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Văn Tiên NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN LỜI MỞ ĐẦU Điện nguồn lƣợng thiếu đời sống nay, đƣợc sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực nhƣ: an ninh quốc phòng, sản xuất kinh tế, đời sống xã hội, nghiên cứu khoa học… Đối với đất nƣớc, phát triển ngành điện tiền đề cho lĩnh vực khác phát triển Hiện nƣớc ta phát triển theo hƣớng cơng nghiệp hóa, đại hóa, nên nhu cầu điện đòi hỏi ngày cao số lƣợng nhƣ chất lƣợng Để đáp ứng đƣợc số lƣợng ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm khai thác tốt nguồn lƣợng biến đổi chúng thành điện Mặt khác để đảm bảo chất lƣợng có điện cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện đại, có phƣơng thức vận hành tối ƣu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nhƣ kinh tế Xuất phát từ yêu cầu thực tế, em đƣợc nhà trƣờng khoa Hệ Thống Điện giao cho thực đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế lƣới điện khu vực 110 kV thiết kế khí đƣờng dây” Đồ án tốt nghiệp gồm phần: Phần I: từ chƣơng đến chƣơng với nội dung: “Thiết kế mạng lƣới điện khu vực 110 kV” Phần II: chƣơng nội dung: “Thiết kế khí đƣờng dây” Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trƣờng Đại học Điện lực nói chung thầy giáo khoa hệ thống điện mơn mạng hệ thống điện nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Th.S Nguyễn Đức Thuận, thầy tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hƣớng dẫn em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng, song hạn chế kiến thức nên đồ án tốt nghiệp em nhiều khiếm khuyết Em mong nhận đƣợc nhận xét góp ý thầy cô để thiết kế em thêm hoàn thiện giúp em rút đƣợc kinh nghiệm cho thân Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Tiên NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN MỤC LỤC CHƢƠNG PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI – CÂN BẰNG CÔNG SUẤT XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN 1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 1.1.1 Nguồn điện 1.1.2 Phụ tải 1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.2.1 Cân công suất tác dụng 1.2.2 Cân công suất phản kháng 1.3 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN 1.3.1 Chế độ phụ tải cực đại 1.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 1.3.3 Chế độ cố CHƢƠNG ĐỀ SUẤT PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP TRUYỂN TẢI………… 10 2.1 ĐỀ SUẤT CÁC PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY 10 2.1.1 Nhóm 13 2.1.2 Nhóm 14 2.1.3 Nhóm 14 2.1.4 Nhóm 15 2.2 LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN 16 2.2.1 Nhóm 17 2.2.2 Nhóm 17 2.2.3 Nhóm 18 2.2.4 Nhóm 22 CHƢƠNG TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT CỦA CÁC PHƢƠNG ÁN 27 NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP 3.1 GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN PHƢƠNG PHÁP CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 27 3.1.1 Chọn tiết diện dây dẫn 27 3.1.2 Tính tổn thất điện áp 28 3.2 ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO TỪNG NHĨM ,TỪNG PHƢƠNG ÁN 29 3.2.1 Nhóm 29 3.2.2 Nhóm 33 3.2.3 Nhóm 38 3.2.4 Nhóm 46 CHƢƠNG TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA CÁC PHƢƠNG ÁN CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU 53 4.1 PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN CHỈ TIÊU KINH TẾ 53 4.2 TÍNH TỐN KINH TẾ CHO TỪNG NHÓM 55 4.2.1 Nhóm 55 4.2.2 Nhóm 56 4.2.3 Nhóm 57 4.2.4 Nhóm 60 4.3 CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU 65 CHƢƠNG CHỌN SỐ LƢỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG 67 5.1 CHỌN SỐ LƢỢNG VA CONG SUẤT MAY BIẾN AP 67 5.1.1 Chọn số lƣợng công suất máy biến áp trạm tăng áp nhà máy nhiệt điện 67 5.1.2 Chọn số lƣợng công suất máy biến áp trạm hạ áp 68 5.2 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHO TRẠM 70 5.2.1 Sơ đồ tram nguồn (trạm tăng áp ) nhà máy nhiệt điện 70 5.2.2 Sơ đồ nối điện cho trạm trung gian 70 NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 5.2.3 Sơ đồ nối điện cho trạm phụ tải 71 CHƢƠNG TÍNH TỐN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG CÁC CHẾ ĐỘ…………… 73 6.1 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI 73 6.1.1 Đƣờng dây NM-1 73 6.1.2 Các đƣờng dây NM-2, NM-4, NM-7, NM-10 75 6.1.3 Đƣờng dây NM-5-HT 76 6.1.4 Các đƣờng dây HT-3, HT-6, HT-8, HT-9 79 6.1.5 Cân cơng suất xác chế độ cực đại 80 6.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU 81 6.2.1 Các đƣờng dây NM-1, NM-2, NM-4, NM-7, NM-10 81 6.2.2 Đƣờng dây NM-5-HT 82 6.2.3 Các đƣờng dây HT-3, HT-6, HT-8, HT-9 83 6.3 CHẾ ĐỘ SỰ CỐ 84 6.3.1 Sự cố ngừng tổ máy phát 84 6.3.2 Sự cố ngừng mạch đƣờng dây liên lạc nhà máy hệ thống 85 6.3.3 Sự cố ngừng mạch đƣờng dây kép 87 CHƢƠNG TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN……… 90 7.1 TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT TRONG MẠNG ĐIỆN 90 7.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 90 7.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu 93 7.1.3 Chế độ cố 93 7.2 LỰA CHỌN PHƢƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 97 7.2.1 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp có đầu phân áp cố định 100 7.2.2 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp có điều chỉnh dƣới tải 106 NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN : hệ số biểu thị phân bố khơng đồng gió lên khoảng cột Với tốc độ gió v=35m/s =0,75 Cx: Hệ số động lực khơng khí phụ thuộc bề mặt chịu gió Với dây dẫn có đƣờng kính nhỏ 20 mm Cx=1,2 - Tỷ tải gió (tải trọng gió thổi lên dây tronng khoảng cột): P 9,81 .Cx d.v2 g2 = = ( N/m.mm2 ) F 1000.16.F - Tỷ tải tổng hợp : g=√g1 +g2 ( N/m.mm2 ) Tra bảng PL 5.3 PL 4.3 tài liệu [2], tìm đƣợc tải trọng số liệu tính tốn dây AC-35: Bảng 9-3 Số liệu dây AC-35 FAl FFe g1 g2 g [mm2] [mm2] [10-3N/m mm2] [10-3N/m mm2] [10-3N/m mm2] Nhiệt độ 36,9 6,16 33,718 33,718 Bão 36,9 6,16 33,718 131,866 136,109 Nhiệt độ max 36,9 6,16 33,718 33,718 Trạng thái Bảng 9-4 Đặc tính lý dây dẫn Vật liệu gh cp =1/E E [N/mm2] [N/mm2] [N/mm2] (1/0C) (mm2/N) Al 157 78,5 61,6.103 23.10-6 10,23.10-6 Fe 1175 587,5 196.103 12.10-6 5,1.10-6 NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 118 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 9.3 Lự chọn tính tốn phần tử củ đƣờng dây 9.3.1 Lự chọn phần tử 9.3.1.1 Chọn khoảng cột Với cấp điện áp 22 kV chọn khoảng cột 100m 9.3.1.2 Lựa chọn cột Dự định cho hai lộ đƣờng dây cột, dây dẫn ba pha đặt ba xà cách m, cột chôn sâu 2m Ta chọn cột ly tâm cao 12 m, ký hiệu LT12 Tại vị trí trung gian đặt cột LT12B, vị trí đầu cuối tuyến đặt hai cột LT12C Do tuyến đƣờng dây có tổng chiều dài 7,1 km với khoảng cột 100 m nên tổng số cột toàn tuyến 75 cột Bảng 9-5 Thông số kỹ thuật cột bê tông lý tâm nhà máy Bê Tông Đông Anh V M Lực đầu cột D1/D2-H Mác bê tông [m3] [kg] Pcp LT12B 190/350-10000 400 0,44 1200 720 LT12C 190/300-10000 400 0,44 1200 900 Quy cách Loại 9.3.1.3 Chọn xà, sứ Các cột trung gian dùng xà đơn X1, cột cuối xà kép X2; Tổng số xà đƣợc sử dụng cho đƣờng dây 69X1+3X2; Xà làm thép góc L37x73x7 dài m; Kèm xà chống xà dùng thép góc L60x60x6; Các loại xà cách lắp xà đƣợc trình bày nhƣ hình 9.2: NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 119 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 50 1900 50 400 X1-Xà lắp cột trung gian 10000 1000 ỉ20 1000 X2- Xà lắp cột néo Hỡnh 9-2 cách lắp xà cột 9.3.1.4 Chọn sứ Tại cột sử dụng sứ đứng thủy tinh xí nghiệp thủy tinh cách điện Hải Phòng sản xuất 9.3.1.5 Chọn móng cột Dự kiến dùng móng ngắn khơng cấp; Móng cột trung gian có kích thƣớc:1x1,2x2m; Móng cột đầu cuối có kích thƣớc: 1,2x1,4x2m; NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 120 GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN H-íng tuyÕn ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP 1m 1,2m H-íng tuyÕn 2m 1,4m 2m 1,2m Hình 9-3 Móng cột LT12 cho cột trung gian cột cuối 9.3.2 Sức kéo độ võng củ dây khoảng cột 9.3.2.1 Khoảng vƣợt giới hạn lth = 24 Al ( bao - ) √ gbao gmin ( ) -( ) gt bao gt Vì phức hợp nên phải tính ứng suất giả tƣởng nở dài hệ số giãn đàn hồi , trƣớc hết cần tìm hệ số nhiệt dây dẫn Ta có: + Hệ số nhiệt nở dài toàn dây dẫn: NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 121 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 0= Fe EFe +a Al EAl EFe +a.EAl Trong đó: 𝚊: tỷ số tiết diện nhôm thép: a= FAl 36,9 = =6 FFe 6,16 EAl: Môdun đàn hồi nhôm EFe: Môdun đàn hồi thép Al: Hệ số giãn nở dài nhôm Fe: Hệ số giãn nở dài thép Từ thơng số bảng 9.4 ta tính đƣợc: 0= 12.10-6 196.103 +6.23.10-6 61,6.103 3 196.10 +6.61,6.10 =19,188.10-6 (1/0 C) + Hệ số giãn nở đàn hồi dây dẫn = 1+a 1+6 = =12,376.10-6 (mm2 /N ) 3 EFe +a.EAl 196.10 +6.61,6.10 + Moodun đàn hồi (E0) =80,802.10-6 ( E0 = mm2 ) Xác định ứng suất cho phép dây dẫn: Vì lực tác dụng lên dây dẫn nhôm bi phá hủy trƣớc, nên phải dựa vào ứng suất nhơm để tính tốn + Ứng suất cho phép nhơm hệ số an toàn 2: cp = 157 =78,5(N/mm2 ) Để xác định ứng suất giả tƣởng σgtmin, σgtbão ta xác định ứng suất nhiệt phát sinh phần nhôm dây dẫn Al =( Al - ).( - + Khi =5 ).EAl C: NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 122 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Al = (23.10 -19,188.10-6 ) (15-5).61,6.103 =2,348(N/mm2 ) Al = (23.10 -19,188.10-6 ) (15-25).61,6.103 =-2,348(N/mm2 ) -6 + Khi bão =25 C: -6 Ứng suất giả tƣởng dây dẫn đƣợc xác định theo công thức: T AC = Al E0 = EAl T Al EAl Trong đó: T Al: ứng suất phần nhơm dây dẫn phụ tải giới gây nên: T + Khi =5 Al = Al - Al C: T Al = cp - Al =78,5-2,348=76,152(N/mm ) AC + Khi bão = = 76,152 -6 61,6.10 12,376.10 =99,889(N/mm2 ) 50 C: T Al = cp - Al =78,5-(-2,348)=80,848(N/mm ) ACgt bão = 80,848 -6 61,6.10 12,376.10 =106,049(N/mm2 ) Thay số vào công thức tính lth ta đƣợc khoảng vƣợt giới hạn dây AC-35: lth = 24.23.10-6 (25-5) √ 136,109.10-3 33,718.10-3 ( ) -( ) 106,049 99,889 =84,853 (m) Ta thấy với l=100m >lth=84,853 m ứng suất lớn dây dẫn xảy trạng thái bão Vậy ta phải lấy trạng thái bão làm trạng thái suất phát, ứng suất ứng suất giả tƣởng trạng thái bão: AC NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 = AC bão =106,049(N/mm ) 123 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 9.3.2.2 Độ võng lớn đƣờng dây (fmax) Khi nhiệt độ khơng khí max max=40 đƣợc xác định phƣơng trình trạng thái: l2 g1 AC max 24 ACgt max - C, khơng có gió, ứng suất giả tƣởng dây dẫn lúc nhiệt độ = AC max 1002 33,7182 10-6 24.12,376.10-6 =106,049- ACgt max AC max - AC bão 24 AC bão - ( max - bao ) 1002 136,1092 10-6 19,188.10-6 (40-25) 24.12,376.10-6 106,0492 12,376.10-6 38276,487 l2 g3 AC =27,334 max AC max ( AC max -27,334) -38276,487=0 AC max =45,679(N/mm ) Độ võng dây: f= l2 g1 = ACgt max 1002 33,718.10-3 =0,923(m) 8.45,679 9.3.3 Kiểm tr khoảng cách n toàn L f ho h h2 Hình 9-4 Xác định khoảng cách an toàn NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 124 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Điều kiện kiểm tra: h0=h-f-h1-h2≥hcp Trong đó: h: chiều cao cột, lấy h=12 m; f: độ võng khoảng cột, f=0,923 m; h1: khoảng cách từ điểm treo dây xà dƣới đến đỉnh cột, h1=2 m; h2: độ chôn sâu cột, h2=2 m; hcp: độ cao an toàn cho phép từ điểm thấp dây treo đến mặt đất, với khu vực không dân cƣ (ruộng lúa) lấy hcp=6m; Do đó: h0=12-0,923-2-2=7,077( m) > 6(m) Vậy đảm bảo điều kiện khoảng cách an toàn 9.3.4 Kiểm tr độ uốn củ cột trung gi n Côt trung gian làm việc chịu lực gió bão tác động lên thân cột tác động lên dây AC-35 khoảng cột 2P1d 2P1d 2P1d P c Hình 9-5 Sơ đồ đấu dây cột sơ đồ tính toán cột trung gian NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 125 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Mơmen lực gió tác dụng lên cột gây MPc: - Tải trọng gió lên cột : Pc = 9,81 C.v2 F 16 Trong đó: : hệ số phân bố khơng đồng gió khoảng cột;(Với v=35m/s =0,75); v: tốc độ gió; C: hệ số động lực khơng khí phụ thuộc vào bề mặt chịu gió.(Với cột tròn C=1,1) F: diện tích mặt cột chịu gió: (190+350).10-3 D1 +D2 F= (h-h2 )= (12-2)=2,7(m2 ) 2 Trong đó: D1; D2: lần lƣợt chiều rộng phần đỉnh cột; chiều rộng phần cột sát đất; Thay thông số vào ta tính đƣợc: Pc = 9,81 0,75.1,1.352 2,7=1673,027(N) 16 Lực gió đặt vào cột độ cao: Hc = 2.D1 +D2 h-h2 2.0,19+0,35 10 = =4,506(m) D1 +D2 0,19+0,35 Mơmen lực gió tác dụng lên thân cột gây ra: MPc =Pc Hc =1673,027.4,506=7538,66(N.m) Tải trọng gió lên dây: P1d =g2 F.l=131,866.10-3 (36,9+6,16).100=567,815(N) Mômen lực gió tác dụng lên dây dẫn gây ra: MPd =2.P1d (10+9+8)=2.567,815.(10+9+8)=30662,01(N.m) Tổng mômen tác dụng lên tiết diện cột sát đất: NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 126 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Mtt =n.( ∑ Mi +10% ∑ Mi ) Trong đó: n: hệ số tải (tra bảng tài liệu [2], trang 12,ta tìm đƣợc n=1,2) ∑ Mi : tổng mômen ngoại lực tác dụng lên cột: ∑ Mi =MPc +MPd =7538,66+30662,01=38200,67(N.m) Mtt =1,2.(38200,67+10%.38200,67)=50424,884 (N.m) Quy đổi mơmen tính tốn lực đầu cột (1kg=9,81N) Ptt = Mtt 50424,884 = =5042,488(N)=514,015(kg) h-h2 12-2 Ta thấy: Ptt=514,015(kg)< Pcp=720(kg) => Cột làm việc an toàn 9.3.5 Kiểm tr độ uốn củ cột cuối Với khoảng vƣợt tuyến dây thiết kế l=100(m)>lth=84,853(m) ứng suất lớn max xuất trạng thái bão( bão ) Lực tác dụng vào cột lực kéo dây lúc nhiệt độ thấp tốc độ gió v=0(m/s) nên Pc=0(N) 2Td 2Td 2Td P c Hình 9-6 Sơ đồ đấu dây cột sơ đồ tính tốn cột cuối bão NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 127 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Cột cuối làm việc bị kéo phía sức kéo dây Lực kéo dây gây ra: Td = AC bão FAC = AC bão (FAl +FFe )=106,049.(36,9+6,16)=4566,47(N) Mơmen tính tốn tổng đặt lên tiết diện cột sát mặt đất: Mtt =n ∑ T.h Trong đó: n: hệ số tải (tra bảng ta tìm đƣợc n=1,3) Mtt =1,3.2.4566,47.(10+9+8)=320566,194 (N.m) Quy đổi mơmen tính toán lực đầu cột: Ptt = Mtt 320566,194 = =32056,619(N)=3267,749(kg) h-h2 12-2 Cuối dùng cột LT12C có lực đầu cột cho phép 900 kg: Ta thấy: Ptt=3267,749(kg)> Pcp=2.900=1800(kg) Vậy cột làm việc khơng an tồn Do điều kiện đất đai cho phép, định đặt cho cột đầu cột cuối hai dây néo 9.3.6 Thiết kế móng dây néo Móng dây néo đƣợc chế tạo bê tơng cốt thép mác 200 có kích thƣớc 1,0x1,5x0,3 m chôn sâu m Dây néo đƣơc làm dây thép bện có gh =685 N/mm2 ,cỡ 14 Cột đƣợc giữ hai dây néo, dây néo đƣợc làm với mặt đất góc 450 tạo với góc 600 NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 128 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN Ttt Ttt o 45 N T1 Tn N Ttt Ø40 T2 o N 45 C 2m 1m Hình 9-7 Bố trí dây néo cho cột cuối 9.3.6.1 Phân bố lực dây néo Khả chống uốn cột kép: Pcp=17658 N Lực đầu cột cột cuối (đã tính phần trên): Ptt=32056,619 (N) Vậy hai dây néo phải chịu lực: Ttt =Ptt -Pcp =32056,619-17658=14398,619(N) Chiếu xuống mặt phẳng hai dây néo (450) có : Tn =√2.14398,619=20362,722 (N) Mỗi dây néo chịu lực kéo là: T1 =T2 = 20362,722 √3 =11756(N)=11,756 (kN) 9.3.6.2 Kiểm tra khả chống nhổ móng k.T h2 b Với móng néo: k=2; T=11,756 (kN);b=1,5( m) Sức bền thụ động đất: h = (1- )+ A.(1- B) b NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 129 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN = cos2 ( +φ) cos ( cos - sin φ)2 Tra bảng với đất sét pha cát ẩm tự nhiên ta đƣợc: φ=400; 𝜂=0,504; A=1,704; B=0,587; 𝛾=14,7; từ d/h=1/2=0,5 nên =0,62 = cos2 ( +φ) cos2 (450 +400 ) = =2,597 cos ( cos - sin φ)2 cos 450 ( cos 450 - sin 400 )2 2 =2,597.(1-0,622 0,5042 )+ 1,704.(1-0,622 0,5872 )=3,516 1,5 Vậy: kT=2.11,756=23,512 1 h2 b = 14,7 22 1,5.3,516=155,056 2 Kết luận: kT< h2 b Do móng làm việc an toàn 9.3.6.3 Kiểm tra khả chịu kéo dây kéo Khả chịu kéo dây thép bện 𝜙14 là: Tgh =F 14 ( ) 685=105,448 (kN) = gh Ta có Tgh=105,448 kN>Ttt=11,765 kN.Do thép bện 𝜙14 thỏa mãn yêu cầu 9.3.7 Kiểm tr móng cột cuối Các dây néo chịu phần lớn lực kéo, móng cột cuối làm việc nhẹ nhàng, không cần kiểm tra chống lật NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 130 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN 32 cột Mặt tuyến 28 cột Mặt cắt tuyến dọc 100 Kho¶ng cét(m) 100 2900 100 100 100 LT12B LT12B LT12B 3X2 3X1 3X1 3X1 3X1 3X2 Sø thñy tinh 12 6 6 Lo¹i mãng M2 M1 M1 M1 M1 Dõy nộo 2ỉ 14 Tiếp địa L70x70x70 cọc Loại, số cột 2LT12C Loại xà 100 LT12B 2LT12C LT12B 3300 100 100 100 LT12B LT12B 3X1 3X1 3X1 3X1 3X1 12 6 6 12 M2 M1 M1 M1 M1 M2 M1 LT12B LT12B 2Ø 14 cäc D©y dÉn cäc cäc cäc cäc 2LT12C 3X2 2Ø 14 cäc cäc cäc cäc cäc cäc AC-35 Hình 9-8 Mặt bằng, mặt cắt dọc tuyến trung áp biểu diễn NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 131 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Đạm – Thiết kế mạng hệ thống điện - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006, 302tr [2] Nguyễn Công Hiền – Hệ thống cung cấp điện- Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006, 430tr [3] Trần Bách - Lƣới điện hệ thống điện tập - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Ngô Hồng Quang – Sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV- Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2002, 389tr [5] Nguyễn Hữu Khải - Thiết kế Nhà máy điện Trạm biến áp - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001, 154tr [6] Trần Bách - Lƣới điện hệ thống điện tập - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.2001 ,331tr NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 132 ... NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Tiên Lớp:... quý báu để đề tài em đƣơc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Văn Tiên NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN LỜI MỞ ĐẦU... cho thân Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Tiên NGUYỄN VĂN TIÊN-LỚP D6H3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƢỚI ĐIỆN CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN MỤC LỤC CHƢƠNG