Trình bày sự ra đời của đề tài và khái quát chung hệ thống cáp ngầm cao. Lựa chọn cấp điện áp, dòng điện tải và tính toán, lựa chọn tiết diện cáp cho hệ thống cáp ngầm cao áp vượt kênh Đình Vũ. Nghiên cứu ảnh hưởng của điện trường, từ trường cao áp tới cáp ngầm và áp dụng cụ thể để tính toán chọn thông số cáo cho hệ thống cáp ngầm 220 KV. Tính toán kiểm tra khả năng chịu ngắn mạch của cáp, tính toán quá điện áp vỏ trong hệt hống nối đất vỏ, thiết kế lựa chọn thiết bị hạn chế điện áp vỏ và tổng hợp các thông số kỹ thuật của cáp. các giải pháp bảo vệ hệ thống cáp ngầm 220 KV. Các giải pháp xây dựng.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÁP NGẦM 220KV VƯỢT KÊNH ĐÌNH VŨ NGÀNH : HỆ THỐNG ĐIỆN MÃ SỐ:23.04.3898 LA QUỐC VŨ Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THẮNG HÀ NỘI 2008 MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ VỀ SỰ RA ĐỜI CỦA ĐỀ TÀI VÀ KHÁI QUÁT CHUNG HỆ THỐNG CÁP NGẦM CAO ÁP 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Khái quát chung hệ thống cáp ngầm cao áp: 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Ngun tắc chung cơng tác tính tốn, thiết kế hệ thống cáp Chương 2: LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP, DỊNG ĐIỆN TẢI VÀ TÍNH TỐN, LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CÁP CHO HỆ 11 THỐNG CÁP NGẦM CAO ÁP VƯỢT KÊNH ĐÌNH VŨ 2.1 Lựa chọn cấp điện áp, tính tốn dịng điện tải cho cáp 11 ngầm vượt kênh Đình Vũ 2.2 Các đặc điểm cơng trình 12 2.3 Lựa chọn chủng loại cáp, loại cách điện 14 2.4 Cấu tạo cáp ngầm cao áp với cách điện XLPE 17 2.5 Kỹ thuật đặt cáp chôn cáp, so sánh phương án 20 lựa chọn phương thức đặt cáp cho cáp ngầm 220kV vượt kênh Đình Vũ 2.6 Các kỹ thuật nối đât bảo vệ lựa chọn phương thức nối 30 đất vỏ cáp cho cáp ngầm 220kV vượt kênh Đình Vũ 2.7 Tính tốn chọn tiết diện cáp 49 Chương 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN TRƯỜNG, TỪ TRƯỜNG CAO ÁP TỚI CÁP NGẦM VÀ ÁP DỤNG CỤ THỂ ĐỂ TÍNH TỐN CHỌN THƠNG SỐ 56 CÁP CHO HỆ THỐNG CÁP NGẦM 220KV VƯỢT KÊNH ĐÌNH VŨ 3.1 Khái niệm điện trường 56 3.2 Điện dung cáp lõi 57 3.3 Tổn thất điện môi 59 3.4 Điện áp đánh thủng cách điện 60 3.5 Điện trường cáp điện [19] 61 3.6 Áp dụng nghiên cứu điện trường để tính tốn chọn 69 thông số cho cáp ngầm 220kV vượt kênh Đình Vũ 3.7 Tính tốn ảnh hưởng từ trường tới cáp ngầm 220kV 76 vượt kênh Đình Vũ Chương 4: TÍNH TỐN, KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU NGẮN MẠCH CỦA CÁP, TÍNH TỐN Q ĐIỆN ÁP VỎ TRONG HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VỎ, THIẾT KẾ LỰA 90 CHỌN THIẾT BỊ HẠN CHẾ ĐIỆN ÁP VỎ VÀ TỔNG HỢP CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CÁP 4.1 Tính tốn khả chịu ngắn mạch cáp vỏ kim 90 loại 4.2 Quá điện áp vỏ hệ thống nối đất vỏ 94 4.3 Quá điện áp độ hệ thống cáp 98 4.4 Quá điện áp nội hệ thống khơng có thiết bị hạn 99 chế điện áp vỏ cáp 4.5 Thiết bị giới hạn điện áp vỏ 100 4.6 Thiết kế lựa chọn thiết bị hạn chế điện áp vỏ 101 4.7 Các yêu cầu kỹ thuật cáp phụ kiện cáp ngầm 106 vượt kênh Đình Vũ Chương 5: CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ HỆ THỐNG CÁP NGẦM 220KV VƯỢT KÊNH ĐÌNH VŨ 120 5.1 Kiểm tra nhiệt độ cáp ngầm sợi quang 120 5.2 Sử dụng giải pháp Quang học sợi cho việc giám sát nhiệt 122 độ cáp ngầm 220kV vượt kênh Đình Vũ 5.3 Xác định điểm hư hỏng vỏ cáp theo phương pháp 140 galvanometer: 5.4 Lựa chọn sơ đồ phương thức bảo vệ cáp ngầm 142 Chương 6: CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG 147 6.1 Công tác chuẩn bị 147 6.2 Công việc thi công theo bước sau : 150 6.3 Thu dọn trường, nghiệm thu, bàn giao 153 Chương 7: TỔNG KẾT VÀ KIẾN NGHỊ 156 LỜI NÓI ĐẦU Tơi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Đình Thắng thầy giáo hướng dẫn đồ án tốt nghiệp Đại học cho tôi, gợi mở dẫn dắt tận tình cho tơi làm luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ này, tài liệu vấn đề cáp ngầm cao áp có nhiều lại thiếu, không thầy dẫn tận tình tơi khó hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn Hệ thống điện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đồng nghiệp Tập đoàn Điện lực Việt Nam, Viện Năng Lượng bạn lớp Cao học KTĐ 2005-2007 giúp tơi hồn thành luận văn Do kiến thức cịn hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi sai sót, tơi mong nhận bảo, góp ý thầy giáo môn Hệ thống Điện người quan tâm Tôi xin cảm ơn La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ VỀ SỰ RA ĐỜI CỦA ĐỀ TÀI VÀ KHÁI QUÁT CHUNG HỆ THỐNG CÁP NGẦM CAO ÁP 1.1 Đặt vấn đề: Thành phố Hải Phòng thành phố cảng biển lớn miền Bắc, đầu mối quan trọng vị trí lẫn tiềm kinh tế tam giác phát triển kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh miền Bắc Trong khoảng từ năm 1995 trở lại đây, kinh tế Hải Phòng phát triển mạnh mẽ Nhiều cơng trình cơng nghiệp, giao thơng, dịch vụ vào hoạt động như, khu cơng nghiệp thép Cửu Long, thép Đình Vũ, khu cơng nghiệp Quán Toan với bốn nhà máy cán thép, nhà máy Xi măng Ching Fong, khu công nghiệp Nomura, nhà máy cơng nghiệp nhẹ trục đường Hải Phịng - Đồ Sơn, nhiều khu công nghiệp khác giai đoạn quy hoạch, xây dựng khu công nghiệp Hạ Đoạn, Bến Rừng, thép Vạn Lợi, thép Việt Ý, Tràng Duệ… dự án mở rộng cảng Hải Phòng, giao thơng có dự án mở rộng nâng cấp đường mới, quốc lộ 10 nối Hải Phịng - Quảng Ninh - Thái Bình - Nam Định - Ninh Bình … Đặc biệt dự án khu kinh tế đảo Đình Vũ khẩn trương hồn thiện Đảo Đình Vũ nằm phía Đơng Nam thành phố Hải Phịng có diện tích gần 20km2, nằm kẹp cửa sông đổ biển cửa Nam Triệu Cửa Cấm Đảo Đình Vũ có mặt vị trí thuận lợi cho phát triển cầu cảng phát triển cơng nghiệp Đảo Vì dự án khu kinh tế Đình Vũ dự kiến xây dựng phát triển vòng 15 - 20 năm để trở thành khu kinh tế lớn với quy mô xây dựng rộng tới 1152 (vào năm 2020), với hàng chục khu công nghiệp, thương mại, dịch vụ, du lịch, nhà khách sạn, công viên xanh, mạng lưới đường tơ kết hợp hài hồ với hệ thống đường sắt, hệ thống thông tin viễn thơng, hệ thống cấp nước, hệ thống điện lực đặc biệt hệ thống cảng biển đại quy hoạch đảo Với quy mô phát La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học triển trên, theo dự báo nhu cầu điện đảo Đình Vũ giai đoạn I (20002004) tương ứng với diện tích sử dụng 164ha 32MW Dự kiến giai đoạn đến 2020 tương ứng với diện tích sử dụng 1152 425MW Để đáp ứng nhu cầu điện Thành phố Hải Phòng , nhà máy nhiệt điện Hải Phòng I nhà máy nhiệt điện Hải Phòng II với quy mô công suất nhà máy 600MVA đời tất yếu nguyên tắc “Điện trước bước” Để đấu nối nhà máy điện vào Hệ thống Điện Quốc gia, theo Tổng sơ đồ V (Quy hoạch phát triển điện lực Việt Nam giai đoạn 2001 - 2010 có xét triển vọng đến năm 2020 gọi tắt Quy hoạch điện V hay Tổng sơ đồ V) theo phương án đấu nối quan, ban ngành đưa thống Tổng sơ đồ VI (Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2006 - 2015 có xét đến năm 2025 gọi tắt Quy hoạch điện VI hay Tổng sơ đồ VI) truyền tải tồn cơng suất hai nhà máy qua hai đường dây 220kV mạch kép từ NMNĐ Hải Phịng Đình Vũ (Đường dây 220kV NMNĐ Hải Phịng - Đình Vũ) từ NMNĐ Hải Phịng Vật Cách (Đường dây 220kV NMNĐ Hải Phòng - Vật Cách) đồng thời bổ sung nguồn cung cấp cho số trạm 110kV quanh khu vực nhà máy Trong Đường dây 220kV NMNĐ Hải Phịng - Đình Vũ có nhiệm vụ sau: Truyền tải điện trực tiếp từ nhà máy nhiệt điện Hải Phịng đến trạm 220kV Đình Vũ để đáp ứng nhu cầu điện cho khu kinh tế Đình Vũ Là đường dây 220kV thứ hai truyền tải công suất NMNĐ Hải Phòng vào Hệ thống Điện Quốc Gia Tuy nhiên đường dây 220kV NMNĐ Hải Phịng - Đình Vũ có điểm đầu NMNĐ Hải Phịng điểm cuối trạm 220kV Đình Vũ có tổng chiều dài tuyến 15km, qua địa bàn huyện Thuỷ Nguyên, Quận Hải An Thành phố Hải Phòng, đường dây từ bờ Bắc sơng Cấm sang đảo Đình Vũ bắt buộc La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học phải vượt kênh Đình Vũ, kênh cửa ngõ vào cảng Hải Phòng đường cho tàu thuyền từ cửa Nam Triệu vào cảng T.P Hải Phòng Trong q trình làm việc với Thành phố Hải Phịng, để phù hợp với quy hoạch chung tổng thể thành phố, UBND thành phố Hải Phòng thống khoảng vượt đường dây 220kV NMNĐ Hải Phịng - Đình Vũ qua kênh Đình Vũ gần với ngã ba sơng Cấm đổ sông Bạch Đằng Theo yêu cầu Cục hàng hải Việt Nam (tại văn số 1226/CHHVN-BCB ngày 04/09/2002), chiều cao tĩnh không tàu thuyền tối đa đoạn từ cửa Nam Triệu qua kênh Đình Vũ đến cảng Hải Phịng 55m Do chiều cao dây dẫn thấp (có kể đến mét an tồn điện) cho đoạn ĐDK qua đoạn sơng 58m Theo tính tốn cột vượt sơng tối thiểu phải có độ cao 60m Mặt khác theo yêu cầu Qn chủng Phịng khơng - Khơng qn (văn số 414/CV-BTM ngày 20/9/1999), chiều cao cột vượt kênh Đình Vũ nằm phạm vi tĩnh khơng sườn sân bay Cát Bi (5000m) không phép cao 50m Với hai số liệu khống chế trên, việc sử dụng đường dây để vượt qua kênh Đình Vũ hồn tồn khơng khả thi Do giải pháp sử dụng cáp ngầm 220kV Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp sâu nghiên cứu vấn đề cụ thể sau: • Tính tốn trào lưu cơng suất hệ thống, lựa chọn cấp điện áp truyền tải, tính tốn dịng tải thiết kế lựa chọn chủng loại cáp • Tính tốn ảnh hưởng điện trường, từ trường cao áp cáp ngầm áp dụng cho việc tính chọn thơng số cho cáp ngầm cao áp vượt kênh Đình Vũ Các yêu cầu kỹ thuật chi tiết cho hệ thống cáp ngầm • Các giải pháp bảo vệ cáp ngầm • Biện pháp thi công thi công hệ thống cáp ngầm La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 1.2 Khái quát chung hệ thống cáp ngầm cao áp: Hệ thống truyền tải điện cáp ngầm có lịch sử phát triển lâu giới, từ năm 1811 người ta sử dụng cáp đồng bọc cao su tự nhiên ngầm biển để sử dụng cho mục đích truyền tải thơng tin, nhiên phải đến năm 1879, Borel nhà khoa học người Pháp phát minh cách điện sợi đay tẩm paraffin, sử dụng để sản xuất cáp ngầm điện lực lõi có cấp điện áp 3kV chiều giới lắp đặt Pari vào năm 1890, thành người ta phát minh loại cách điện khác cách điện giấy tẩm dầu, khí nén, dầu cách điện, khí SF6, ERP, XLPE, … cấp điện áp tăng dần từ 3kV chiều đến 10kV xoay chiều (1890-Anh), 60kV xoay chiều (1911Đức), 138kV xoay chiều (1917)… Cùng với phát triển không ngừng ngành khoa học khác, ngành công nghiệp cáp ngầm có tiến vượt bậc, ngày người ta sản xuất cáp ngầm có cấp điện áp đến 500kV cao Ở nước ta, vòng từ 10 năm trở lại cáp ngầm trung áp (có điện áp từ 35 kV trở xuống) sử dụng rộng rãi lưới điện phân phối với tổng chiều dài lên tới hàng chục nghìn ki lô mét Đặc biệt cáp ngầm 22 kV lắp đặt thành phố lớn trở nên phổ biến Tuy nhiên việc ứng dụng hệ thống cáp ngầm cho hệ thống đường dây truyền tải cao áp mẻ, chưa nghiên cứu cách có hệ thống Đồng hành với phát triển ngành điện lực phát triển đất nước, ngày có nhiều vùng thị đơng dân cư, với nhu cầu điện năng, nhu cầu đô thị đại, yêu cầu thiết yếu nhà hoạch định chiến lược đặt với cơng trình điện giảm quỹ đất xây dựng trung tâm thành phố lớn, tăng tính thẩm mỹ (ví dụ xung quanh cơng trình quan trọng quốc gia gần Trung tâm Hội nghị Quốc gia, La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học gần nhà Quốc hội, gần Lăng Chủ tịch, gần cơng trình quan trọng khác…) đặc biệt gần để đáp ứng nhu cầu gia tăng phụ tải, số trạm biến áp trung gian với đường cáp ngầm truyền dẫn công suất với cấp điện áp cao từ 110kV, 220kV khẩn trương xây dựng lòng thành phố (tại Hà Nội có trạm GIS 110kV Mỹ Đình, cáp ngầm 110kV Thành Cơng - Phương Liệt, cáp ngầm 110kV Nam Chương Dương từ Cột 84 đến cột 85 lộ 175,176 E1.6 Chèm 172,171 E1.3 Mai Động, cáp ngầm 220kV Hà Đông - Thành Công, trạm GIS 220kV Thành Công, Thành phố Hồ Chí Minh có đường cáp ngầm 220 kV Nhà Bè - Tao Đàn, trạm GIS 220kV Tao Đàn…) Công ty Điện lực (PC2) chuẩn bị đầu tư đường cáp ngầm cao áp vượt biển từ Rạch Giá đảo Phú Quốc với chiều dài khoảng năm mươi số để cấp cho phụ tải ngày gia tăng hịn đảo có nhiều tiềm (hiện PC2 hàng năm phải bù lỗ cho máy phát diesel chạy dầu DO HFO vượt gần 50 tỉ/năm năm số lại gia tăng thêm đáng kể) Lâu ngành Điện Việt Nam dự án cáp ngầm từ 110kV trở lên hầu hết nhà thầu nước thực từ khâu thiết kế kỹ thuật, thiết kế chi tiết, lập hồ sơ thầu đến giám sát, thi cơng, ví dụ đường cáp lực cao áp khoảng 500m cáp 220 kV cách điện dầu áp lực từ đầu cực máy phát NMTĐ Hịa Bình lên sân phân phối 220 kV đưa vào vận hành từ năm 1990 Liên Xô cũ sản xuất, thiết kế giám sát, đạo thi công, dự án đường cáp ngầm 220 kV Nhà Bè - Tao Đàn, trạm GIS 220kV Tao Đàn nhà thầu ABB-Thụy Điển thực theo hình thức hợp đồng chìa khóa trao tay (mọi cơng việc liên quan đến việc lập Thiết kế kỹ thuật, thiết kế chi tiết, lập hồ sơ mời thầu, giám sát thi công tư vấn Fichtner-Đức đảm nhiệm), cáp ngầm 110kV Thành Công - Phương Liệt, cáp ngầm 110kV Nam Chương Dương từ Cột 84 đến cột 85 lộ 175,176 E1.6 Chèm 172,171 E1.3 La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 148 Mặt đặt máy Độ dốc đường khoan % ống khoan Độ sâu đường khoan Độ sâu đường khoan = Độ dốc đường khoan x Chiều dài ống khoan Hình 6-1: Đặt máy khoan theo phương pháp hình học 6.1.1.3 Điều khiển mũi khoan : - Điều chỉnh độ sâu - Điều chỉnh hướng tuyến 6.1.2 Khảo sát bàn giao công trường, chuẩn bị mặt thi công Khảo sát rà soát kiểm tra chướng ngại vật, cơng trình ngầm hữu - Dùng máy dị Pipehawk kết hợp với máy định vị 950R để xác định chướng ngại vật ngầm lòng đất từ độ sâu - 3m vị trí cần thiết để đảm bảo an toàn cho đường khoan thi cơng - Tìm vị trí thuận tiện để đặt thiết bị - Xác định độ dài đường khoan thực tế - Tiến hành lập biện pháp thi công khả thi, lập bảng chiết tính Xác định đường đào tốt : - Dự báo loại đất đá bên - Phác thảo đường đào bảo đảm bán kính cong cho phép đường khoan, tránh chướng ngại vật có khoảng cách ngắn Chuẩn bị mặt thi công : - Phát dọn mặt thi công, tuyến thi công thấy cần thiết La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 149 - Việc phát dọn tuyến tiến hành sau có thị cấp xét thấy cần thiết, nội dung phát dọn bao gồm : - San dọn mặt vị trí thi cơng theo hướng dẫn phương án tổ chức thi công biện pháp tổ chức thi công - Phát dọn dọc tuyến cáp (nếu thấy cần thiết) theo qui định phương án tổ chức thi công biện pháp tổ chức thi công - Phát dọn để làm đường tạm thi công - Cần ý biện pháp an toàn, tránh thiệt hại đến người cơng trình khác phát dọn 6.1.3 Chuẩn bị vật tư, thiết bị thi công Công tác chuẩn bị thi công : Xin vật tư, xe máy - Vật tư : Trước thi công phải chuẩn bị vật tư cách đầy đủ, đồng Đúng qui cách chất lượng theo thiết kế Có văn giao nhận đầy đủ, rõ ràng - Phương tiện dụng cụ thi công : Phương tiện thi công, dụng cụ đồ nghề thi công phải chuẩn bị tốt sở đầy đủ số lượng qui cách kỹ thuật, phải dùng tính loại phương tiện, dụng cụ Đã tiến hành thí nghiệm kiểm tra định kỳ đạt tiêu chuẩn kỹ thuật qui định 6.1.3.1 Chuẩn bị nhân lực Về số lượng công nhân bố trí thi cơng cơng trình công việc cụ thể phải bảo đảm theo phương án tổ chức thi công biện pháp tổ chức thi công duyệt 6.1.3.2 Chuẩn bị phương tiện thi công, vận chuyển thiết bị công trường Vận chuyển hệ thống khoan đến công trường : - Đặt máy phát bồn trộn lên xe tải - Sử dụng xe với tải trọng phù hợp bố trí khoảng cách thiết bị cho tiện lắp ghép giải nhiệt tốt - Di chuyển máy khoan lên rơmoóc, ống khoan phụ kiện La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 150 - Dùng xe hay đầu kéo phù hợp để kéo công trường (hoặc dùng cẩu xe tải nặng trở lên để chuyên chở) - Máy khoan tự hành bánh xích nhựa với tốc độ chậm cự ly ngắn cơng trường - Bốc dỡ phương tiện máy móc xuống xe đưa vào vị trí tập kết 6.2 Cơng việc thi công theo bước sau : 6.2.1 Định vị máy khoan : + Khoan cọc neo vào đất + Lắp đặt dàn đế vào vị trí, khóa lại + Định vị máy khoan vào dàn neo cách chắn - Lắp đặt rào chắn, biển báo an toàn để đảm bảo người lạ khơng vào vị trí thi cơng - Lắp đặt hệ thống tiếp địa thấy cần thiết - Đào hố thi cơng có kích thước 0,6 x x m (kích thước thay đổi tùy thuộc vào điều kiện đất) trước vị trí đặt máy để mũi khoan vào đất dễ dàng - Lắp mũi khoan thử máy định vị Locator : Thay pin cho phát sóng (Beacon), máy dị (Locator), máy nhận tín hiệu máy khoan (Subsite) cài đặt lại thông số cho máy định vị Locator Thử lại cách chắn bảo đảm khơng có sai sót (Phải sử dụng pin loại tốt để đảm bảo thiết bị hoạt động lâu dài xác) - Pha trộn hóa chất : Trộn dung dịch bôi trơn làm thành đất (bột Bentonite, Ejactomer, polymer, nước ) pha theo liều lượng thích hợp : Từ bao 2/3 đến bao Bentonite cho 1890 lít nước 6.2.2 Cơng tác khoan tới - Lắp mũi khoan vào máy La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 151 - Khoan dẫn hướng : + Vận hành máy khoan điều khiển đầu khoan theo quỹ đạo phác thảo đầu khoan đến chỗ nối cáp theo cự ly chọn (tối đa khoảng cách mũi khoan dẫn hướng 240m) + Trong trình khoan điều chỉnh lượng nước pha với hóa chất phù hợp để bơi trơn làm vách đất xung quanh + Khoan thử vài ống để biết xác loại đất đá có phù hợp với lưỡi khoan hay không Rút kiểm tra phù hợp giữ ngun, khơng phù hợp thay lưỡi khoan khác - Kiểm tra lại toàn hệ thống cho tiến hành khoan tới - Điều khiển đầu khoan theo quỹ đạo phác thảo - Sau lần đẩy lưỡi khoan tới 3m dùng máy định vị (Locator) để xác định tọa độ thông số chủ yếu mũi khoan thời điểm để vẽ phác thảo vẽ hoàn công trường - Đặc điểm mũi khoan: + Muốn lưỡi khoan thẳng vừa đẩy tới vừa xoay + Muốn lưỡi khoan lên, xuống, qua trái, qua phải bảo nhiêu độ (bao nhiêu %) phải chỉnh mặt vát đầu khoan với góc tương thích đẩy tới (thường độ lệch cho phép 8%) + Để hướng phải tính tốn trước độ dốc góc lại theo bảng “Kiểm tra độ sâu chiều dài theo góc khoan” - Lắp ống khoan đẩy tới đạt đến vị trí mong muốn - Khi mũi khoan lên mặt đất vị trí ngóc lên, tiến hành tháo mũi khoan La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 152 6.2.3 Kéo cáp ống nhựa HDPE - Đào hố thi cơng có diện tích x x 1m để cáp ống nhựa HDPE vào đất dễ dàng - Lắp đầu phá kéo Backreamer tiến hành thơng nịng : + Lắp đầu phá ngược Backreamer, tiến hành kéo phá lần để mở rộng đường kính lỗ khoan phù hợp với yêu cầu + Với trường hợp kéo nhiều sợi cáp ngầm ống nhựa HDPE có đường kính lớn kéo đầu phá kèm ống mồi nhiều lần sau lắp đầu phá thích hợp để kéo - Chuẩn bị cáp ống để kéo : + Vận chuyển cáp ống đến cơng trường + Dùng xe cẩu có tải trọng phù hợp đặt cáp ống nhựa HDPE lên bàn xa cáp Cáp ống phải đặt cách chắn bàn xả Xoay thử bàn xả cáp để bảo đảm bàn xả quay cách dễ dàng - Kéo ống, kéo cáp ngầm : + Lắp đầu kéo ngược Backreamer nối với sợi cáp ống nhựa HDPE qua lồng chụp khớp chống chắn để cáp, ống nhựa HDPE lắp trực tiếp lòng đất lúc thu hồi ống khoan Đặt cáp + Khi kéo cáp ống nhựa HDPE vào đường khoan phải tuân thủ qui định sau đường kính đầu phá ngược Backreamer: La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 153 Đường kính ống cáp Đường kính đầu phá 100 mm (X) X + 10% X 200 mm (Y) Y + 20% Y 300 mm (Z) Z + 30% Z - Kiểm tra miệng phun đầu phá về, tăng lượng nước pha hóa chất để giảm ma sát - Nối với cáp hay ống nhựa HDPE qua rọ chụp loại mềm đầu siết ống Thi công đầu cáp Thi công cáp - Lần lượt rút ống khoan về, cáp ống nhựa HDPE đặt vào lòng đất - ống khoan kéo cần thiết phải làm vệ sinh cho vào khay chứa 6.2.4 Thu dọn trường, nghiệm thu, bàn giao - Kiểm tra tồn trường, thu dọn tất cơng cụ, rửa sạch, chuyển lên xe La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 154 Hồn tất thi cơng - Thu dọn máy móc thiết bị, làm vệ sinh thùng chứa nước hóa chất, địa hình xung quanh nơi cơng tác, thực bước theo trình tự ngược lại so với lúc chuẩn bị trường ban đầu Tiến hành thủ tục báo cáo hồn tất thi cơng Đầu cáp thi cơng hồn thiện La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 155 6.2.5 Một số hình ảnh thi cơng địa hình Hình 6-2: Phương pháp thi cơng chơn trực tiếp đất Hình 6-3: Phương pháp thi cơng đặt cáp ống Hình 6-4: Phương pháp thi công đặt cáp hào, hầm (tuynel) La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 156 CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT VÀ KIẾN NGHỊ Việc thiết kế hệ thống cáp ngầm luận văn nêu giải triệt để vấn đề từ thiết lắp đặt, lựa chọn thiết bị (đấu thầu) Tuy nhiên luận văn số vấn đề chưa xem xét giải cụ thể như: Về vấn đề tính tốn kinh tế - kỹ thuật, phân tích tài dự án chưa xem xét đến Vấn đề điện từ trường nêu luận văn nghiên cứu, tính tốn xem xét khả ảnh hưởng điện từ trường lên hệ thống cáp ngầm, phục vụ cho mục đích tính tốn, lựa chọn thiết bị đặt yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống cáp ngầm Nội dung luận văn chưa đề cập đến việc nghiên cứu ảnh hưởng điện, từ trường cáp ngầm gây ảnh hưởng đến sức khỏe người, đến môi trường, an sinh xã hội Đối với dự án điện nay, điện từ trường vấn đề nóng bỏng nhức nhối xã hội Theo EVN, có hàng loạt khiếu kiện lưới điện xung quanh nguyên nhân cho điện từ trường ảnh hưởng lớn đến sức khỏe nhân dân Điển hình đường dây 220 kV Hà Giang - Tuyên Quang - Thái Nguyên (được đầu tư theo chế đặc thù để đầu tư cơng trình điện cấp bách giai đoạn 2006 - 2010 theo Quyết định số 1195/QĐ - TTg ngày 0/11/2005 Thủ tướng Chính phủ, có tổng mức đầu tư 265 tỷ đồng) để thực mua điện Trung Quốc Mặc dù đóng điện từ tháng 4/2007, nhiều hộ dân huyện Đại Từ (Thái Nguyên) tiếp tục có đơn thư phản ánh lên lãnh đạo Quốc hội Chính phủ vấn đề điện từ trường Theo [20] dự án điện phải có đánh giá tác động đến môi trường, đặc biệt cơng trình điện vấn đề điện từ trường EMFs (electric and magnetic fields), điện trường sinh điện áp, thông thường điện áp cao sinh cường độ điện La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 157 trường lớn đặc trưng thông số (V/m), từ trường sinh dòng điện đặc trưng thơng số µT Điện trường che chắn kết cấu nhà ở, cối hàng rào kỹ thuật, từ trường xun qua hầu hết loại kết cấu Nhiều nơi giới có cơng trình nghiên cứu chẩn đốn lâm sàng khả gây loại bệnh ung thư, bạch cầu trẻ em ảnh hưởng từ trường… cụ thể cơng trình khoa học từ năm 1999 Tổ chức nghiên cứu ung thư Trẻ em Hoa kỳ giáo sư Sir Richard Doll chủ trì (1999), nhóm chun gia Quốc tế giáo sư Ahlbom từ Thụy Điển (2000), báo cáo chi tiết Viện Khoa học Môi trường Quốc gia Hoa Kỳ vấn đề ảnh hưởng từ trường (1999), tất báo cáo cho kết di chứng để lại tình trạng bị ảnh hưởng từ trường mức dẫn đến tổn hại sức khỏe Ở Châu Âu từ năm 1999 người ta có quy định chặt chẽ vấn đề giới hạn điện từ trường, cường độ từ trường cho phép 100µT cường độ điện trường cho phép 5000 V/m Quy định áp dụng nhiều quốc gia Pháp, Đức Italy Nhưng vài Quốc gia khác Chính phủ có sách riêng u cầu cơng ty Truyền tải Điện phải tuân thủ Ví dụ Mỹ giới hạn 1600µT cho cường độ từ trường 12000KV/m cho cường độ điện trường, số quốc gia lại quy định chiều cao tối thiểu cho cơng trình điện, quy định khoảng cách tối thiểu cho nhà cơng trình xây dựng gần đường dây điện Một số nước tổ chức giới đưa tiêu chuẩn để đánh giá mức độ cho phép EMFs sau: - International Commission on Non-Ionising radiation Protection, ICNIRP&EU recommendation 1999-100µT La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 158 - 1996 Swedish Advisory Bodies suggest power distribution should avoid average exposures above- 0.2µT - 1999 Swiss Government limit for new installations- 1µT - 2000 Three Italian Regions: Veneto, Emilia-Romagnaand Toscanalimit for new installations near schools, nurseries, houses & places where people spend more than 4h ours per day-0.2µT - 2002 New substation in Queensland, Australia: Energex Ltd-0.4µT - 2004 The Netherlands Dept of the Environment proposal -0.4µT Đối với Việt Nam điện từ trường có quy định sau: - Luật Điện lực ngày 03 tháng 12 năm 2004; - Nghị định số 106/2005/NĐ-CP ngày 17 tháng năm 2005 Chính phủ Quy định chi tiết hướng dẫn thi hành số điều Luật Điện lực bảo vệ an tồn cơng trình lưới điện cao áp Ở nước ta trước theo Nghị định số 118/2004/NĐ-CP ngày 10 tháng năm 2004 Chính phủ sửa đổi, bổ sung số điều Nghị định số 54/1999/ NĐ-CP phủ khoản điều việc Sửa đổi, bổ sung Điều sau Nghị định số 54/1999/ NĐ-CP quy định nhà cơng trình tồn hành lang bảo vệ an toàn lưới điện cao áp đến 220 kV phải đảm bảo điều kiện, có điều kiện điện từ trường cụ thể cường độ điện trường phải nhỏ kV/m; mật độ dòng điện cảm ứng phải nhỏ 10 mA/m2 cường độ từ trường phải nhỏ 100 µT Vị trí đo quy định điểm hành lang lưới điện cách mặt đất m Hiện theo Luật Điện lực Nghị định số 106/2005/NĐ-CP ngày 17 tháng năm 2005 Chính phủ Quy định chi tiết hướng dẫn thi hành số điều Luật Điện lực bảo vệ an tồn cơng trình lưới điện cao áp khơng cịn quy định cường độ từ trường đường dây cao áp La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học 159 Đối với cáp ngầm cao áp, vấn đề điện trường khơng cần đặt ảnh hưởng điện trường gần khơng có, nhiên cáp ngầm lại sinh từ trường lớn so với đường dây khơng, hình 8-1 cho ta thấy với cấp điện áp chiều cao cách mặt đất 1m từ trường đo đường dây cáp ngầm cao gấp 2,5 lần so với đường dây khơng Hình 8-1: Từ trường sinh đường dây khơng cáp ngầm Vì việc nghiên cứu từ trường cáp ngầm cao áp nhu cầu thiết trước nhu cầu “ngầm hóa” cơng trình Điện mạnh Tuy nhiên khn khổ luận văn cịn nhiều hạn chế nên vấn đề phân tích kinh tế tài cho dự án, nghiên cứu ảnh hưởng từ trường cáp ngầm cao áp nghiên cứu thêm thời gian tới La Quốc Vũ - Cao học KTĐ 2005 - 2007 Luận văn tốt nghiệp cao học TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Trần Bách (2004), Lưới điện Hệ thống điện - Tập 1, Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2- Viện Năng lượng(2006), Báo cáo nghiên cứu khả thi (DAĐT) Đường dây 220kV Nhà máy nhiệt điện Hải Phịng - Đình Vũ, Hà Nội 3- Mr.A.S.Brookers, The design of specially boned cable systems, Electra - No 28 4- A Fernandez Fernandez, P Rodeghiero, B Brichard, F Berghmans A.H Hartog, P Hughes, K Williams and A.P Leach (2005), "Radiation-tolerant Raman distributed temperature monitoring system for large nuclear in-frastructures", IEEE Transaction in Nuclear Sciences 5- Lothar Heinhold(1990), Power Cables and their Application part 1, Siemens, Germany 6- Lothar Heinhold(1990), Power Cables and their Application part 2, Siemens, Germany 7- ABB High Voltage Cables, Technical Hanbook XLPE Power, - 27 - 8- Bergin e., Daly j., B Thunwall(2000) “First 220kV extruded insulation feeder cable in Ireland”, Cigre, Paris 9- Cigre(1996) “Comparison of high voltage overhead lines and underground cables”, - 16 - 10- Demetrios A Tziouvaras(2006), “Protection of High voltage AC cable” - 14 - 11- IEC 228: conductors of insulated cable 12- IEC 287-1-1(1994): Electric cables-Calculation of the current rating-Part 1: Current rating equations (100% load factor) and calculation of losses-Section 1: General 13- IEC 287-1-2(1993): Electric cables-Calculation of the current rating-Part 1: Current rating equations (100% load factor) and calculation of losses-Section 2: Sheath eddy current loss factors for two circuits in flat formation 14- IEC 287-2-1(1994): Electric cables-Calculation of the current rating-Part 2: Thermal resistance-Sectin 1: Calculation of Thermal resistance 15- IEC 60853-3(2002), Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables - Part 3: Cyclic rating factor for cables of all voltages, with partial drying of the soil 16- IEC 62067(2006) Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltage above 150 kV (Um=170 kV) up to 500 kV (Um=550 kV) - Test methods and requirements 17- IEC 949(1988): Short circuit capability of cable 18- ICF Consulting Ltd(2003), Overview of the Potential for Undergrounding the Electricity Networks in Europe, United Kingdom 19- J R Lucas(2001), High Voltage Cables 20- Nexans, “60-500kV High Voltage Underground Power cables XLPE insulated cables”, Paris France - 64 - 21- Peschke e., schroth r., v olshausen r.(1995) “Extension of XLPE cables to 500 kV based on progress in technology” Siemens AG, Berlin, Germany 22- Sckcen(2005), “Fibre optic temperature sensors monitoring future large nuclear facilities” 23- Southwire, “HV XLPE cable design and Manufacturing”, Dallas, Texas 24- Underground Transmission Program Electrical Systems Division(1992), Underground Transmission Systems Reference Book, Power Technologies.Inc, USA 25- William A Thue(1999), Electrical Power Cable Engineering, Marcel Dekker, Inc, Washington, D.C ... 3.6 Áp dụng nghiên cứu điện trường để tính tốn chọn 69 thơng số cho cáp ngầm 22 0kV vượt kênh Đình Vũ 3.7 Tính tốn ảnh hưởng từ trường tới cáp ngầm 22 0kV 76 vượt kênh Đình Vũ Chương 4: TÍNH TỐN,... tiếp cho hệ thống cáp ngầm 22 0kV vượt kênh Đình Vũ, dự án giai đoạn mời thầu trọn gói (cung cấp lắp đặt) 1.4 Ngun tắc chung cơng tác tính tốn, thiết kế hệ thống cáp Đối với hệ thống cáp ngầm cao... cơng trình ? ?Cáp ngầm 22 0kV vượt kênh Đình Vũ? ?? sau : - Cấp điện áp: 22 0kV - Số mạch: mạch - Vị trí tuyến cáp: Tuyến cáp ngầm 22 0kV nằm gần cửa kênh Đình Vũ (Sơng Cấm) khu cơng nghiệp Đình Vũ - Thành