Nghiên cứu một số đặc tính kinh tế kỹ thuật của ĐDK 110 kv

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN- BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HC NGNH H THNG IN đề tài Nghiờn cu mt số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 110kV HỌC VIÊN : CAO VĂN DŨNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS.TS TRẦN BÁCH LỜI CAM ĐOAN Luận văn thạc sỹ khoa học với đề tài “nghiên cứu số đặc tính kinh tế -kỹ thuật đường dây 110kV” , sâu nghiên cứu ảnh hưởng hệ số an tồn trung bình năm đến thiết kế đường dây khơng nói chung đường dây 110kV nói riêng Kết đề án sở khoa học cho việc xem xét thay đổi hệ số an tồn trung bình năm từ 0,25 lên 0,3 Tôi xin cam đoan với nội dung đề tài hoàn toàn mới, chưa đề cập nghiên cứu Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung đề tài HÀ NỘI, NGÀY 20 THÁNG 11 NĂM 2006 NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN CAO VĂN DŨNG MỤC LỤC TRANG LỜI NÓI ĐẦU 1-2 CHƯƠNG LƯỚI ĐIỆN 110-220KV MIỀN BẮC 1.1 Khái quát chung tình hình kinh tế - xã hội tỉnh phía Bắc 1.2 Hiện trạng hệ thống điện miền Bắc 1.3 Lưới điện Công ty Điện lực 38 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CƠ LÝ ĐƯỜNG DÂY 41 2.1 Thông số vật lý thơng số tính tốn dây dẫn 41 2.2 Các chế độ tính tốn đường dây không 45 2.3 Thành lập phương trình trạng thái dây dẫn 48 2.4 Phương trình trạng thái dây dẫn 55 2.5 Khoảng cột tới hạn dây dẫn 58 2.6 Các lực tác động lên cột đường dây không 73 CHƯƠNG 3.ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ SỐ AN TỒN TRUNG BÌNH 81 NĂM ĐẾN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY 3.1 Mục đích 81 3.2 Ảnh hưởng hệ số an toàn đến khoảng cột sử dụng 81 3.3 Khả nâng cao dây dẫn thiết kế đường dây 121 KẾT LUẬN 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu thực luận văn vận dụng sở lý thuyết , kinh ngiệm thực tế từ chuyên gia, kỹ sư bậc cao , Chủ nhiệm đề án thiết kế lĩnh vực Tư vấn xây dựng điện trình thi công xây dựng đường dây điện cho nội dung thực tiễn đề án Đến luận văn thực xong Tôi xin chân thành cảm ơn tận tình giúp đỡ giáo viên hướng dẫn : PGS.Tiến sỹ Trần Bách toàn tập thể Giáo sư, tiến sỹ môn Hệ thống điện,các đồng nghiệp giúp thực thành công đề tài Luận văn Lời mở đầu Sự cần thiết đề án Truyền tải điện vấn đề quan trọng hệ thống điện Hiện phần lớn việc truyền tải điện nước ta thực việc truyền tải đường dây khơng Trong q trình thiết kế đường dây gặp số trường hợp khoảng cột nằm khu vực tác động trạng thái nhiệt độ trung bình hệ số an tồn trung bình có ảnh hưởng tới giá thành xây dựng Luận văn với đề tài “Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật đường dây không 110kV”“ sâu nghiên cứu ảnh hưởng hệ số an tồn trung bình năm đến thiết kế đường dây không 110kV sở khoa học cho việc xem xét tăng hệ số an toàn trung bình năm lên Mục đích nghiên cứu đề tài Đề tài áp dụng lý thuyết sở đường dây không để nghiên cứu việc ảnh hưởng hệ số an tồn trung bình năm đến khỏang cột tới hạn khoảng cột sử dụng Đối tượng phạm vi đề án Đề án nghiên cứu ảnh hưởng hệ số an toàn trung bình năm đến thiết kế đường dây khơng nói chung đường dây 110kV nói riêng Kết đề án sở khoa học cho việc xem xét thay đổi hệ số α attb từ 0,25 lên 0,3 Luận văn bao gồm phần lý thuyết lý đường dây chương ảnh hưởng hệ số α attb đến khoảng cột tới hạn, khoảng cột sử dung, tính kinh tế việc thay đổi hệ số α attb giá thành xây dựng đường dây khơng 110kV ý nghÜa khoa häc cđa ®Ị tài Học viên Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 110KV Để đảm bảo an toàn cho đường dây chống lại rung động gió nhiệt độ trung bình năm Ứng suất dây dẫn trạng thái nhiệt độ trung bình năm phải nhỏ α attb σgh - αattb hệ số an toàn nhiệt độ trung bình năm - σgh ứng suất giới hạn dây dẫn Quy phạm trang bị điện Việt Nam áp dụng hệ số an toàn chế độ trung bình năm 0,25; Nga số nước giới áp dụng hệ số an tồn trung bình năm 0,3 Nhiều nhà thiết kế Việt Nam kiến nghị nâng hệ số lên 0,3 Nga (vì quy phạm thiết kế Việt Nam chịu ảnh hưởng chủ yếu Liên xô cũ Nga) Đề tài luận văn nghiên cứu ảnh hưởng hệ số an tồn trung bình năm đến thiết kế dây dẫn đóng góp vào việc xem xét vấn đề Kết cấu đề tài Tên đề tài “ Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật đường dây khơng 110kV” sâu nghiên cứu ảnh hưởng hệ số αattb đến khoảng cột tới hạn khoảng cột sử dụng Luận văn lập thành chương chia làm hai phần : lý thuyết thực hành Nội dung chương rõ ràng, chương trình có sử dụng phần mềm tính tốn lý đưịng dây Nội dung đề tài sau: Chương Lưới điện 110-220kV miền Bắc Chương : Cơ sở lý thuyết đường dây Chương Ảnh hưởng hệ số an toàn trung bình năm đến thiết kế đường dây Häc viªn Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 110KV Chương Lưới điện 110 - 220 kV khu vực miền Bắc 1.1 Khái quát chung tình hình kinh tế - xà hội tỉnh phía Bắc Lưới điện miền Bắc trải rộng 28 tỉnh, thành phố Công ty Điện lực quản lý: Công ty Điện lực 1, Công ty Điện lực Hà Nội, Công ty Điện lực Hải Phòng, Công ty TNHH thành viên Ninh Bình, Công ty TNHH thành viên Hải Dương (mới tách khỏi Công ty Điện lực từ năm 1999), chiếm tới 40% sản lượng điện tiêu thụ toàn quốc Dân số miền Bắc đến năm 2001 36,1 triệu người chiếm tỷ lệ 46% dân số nước Tổng diện tích tự nhiên miền Bắc 240 người/km2, nhiên phân bố không tập trung chủ yếu vùng đồng thành phố lớn So với hai miền Nam Trung, miền Bắc khu vực có tốc độ phát triển kinh tế trung bình Tuy nhiên phân bố dân số phát triển kinh tế khu vực miền Bắc không Tổng sản phẩm quốc nội khu vực miền Bắc (GDP) năm 2000 95,07 ngàn tỷ đồng (giá so sánh năm 1994) chiếm gần 34,4% tổng GDP toàn quốc Tốc độ tăng trưởng kinh tế khu vực miền Bắc giai đoạn 1995-2000 đạt khoảng 6,45%/năm, tốc độ tăng trưởng kinh tế nước 7,16% Căn vào đặc điểm điều kiện địa lý tự nhiên quản lý hành kinh tế, khu vực miền Bắc chia làm vùng: * Khu vực Tây Bắc: Bao gồm tỉnh Điện Biên, Lai Châu, Sơn La Hoà Bình Tổng diện tích tự nhiên 35,6 ngàn km2 (chiếm khoảng 24% tổng diện tích toàn miền Bắc) Đây khu vực dân cư thưa thớt nước ta với mật độ dân số 64 người/km2 Đây khu vực kinh tế chậm phát triển miền Học viên Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 110KV Tổng GDP vùng 3.594 tỷ đồng (giá 1994), 50% dịch vụ Tuy nhiên khu vực nguồn tiềm lớn thuỷ điện Nhà máy thuỷ điện lớn thuỷ điện Hoà Bình nằm khu vực Trong tương lai, khu vực xây dựng nhà máy thuỷ điện bậc thang sông Đà nhà máy thuỷ điện (NMTĐ) Sơn La, Lai Châu, Huội Quảng, Bản Chát, Nậm Chiến Tổng sản lượng thuỷ điện khu vực lên đến 30 tỷ kWh * Khu vực miền núi phía Bắc: Gồm tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai, Bắc Cạn, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Yên Bái, Thái Nguyên, Phú Thọ Với diện tích tự nhiên 55,6 ngàn km2 tổng số dân sinh sống gần 6,5 triệu người, khu vực đông dân cư (mật độ trung bình 137 người/km2) So với khu vực Tây Bắc, khu vực có phát triển nơi có hạ tầng sở kinh tế phát triển, khu vực có tiềm chứa nhiều loại khoáng sản sắt, đồng, thiếc, kẽm Năm 2000, tổng giá trị sản phÈm qc néi cđa khu vùc miỊn nói phÝa B¾c gần 12 ngàn tỷ chiếm 12,5% tổng sản phẩm quốc nội toàn miền Bắc Do nạn phá rừng nhiều năm đà xảy nghiêm trọng nên vài năm trở lại đây, có nhiều trận lũ quét tỉnh Bắc Cạn, Tuyên Quang, Thái Nguyên gây nhiều thiệt hại người Chính phủ đà đạo cho xây dựng nhà máy thuỷ điện sông Lô, sông Gâm sông Chảy để vừa phát điện, vừa chống lũ Trong thời gian tới khu vực trọng phát triển ngành công nghiệp khoáng sản, chế biến mặt hàng nông nghiệp có giá trị kinh tế cao chè, thuốc tăng cường trao đổi, buôn bán kinh tế với Trung Quốc Học viên Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 110KV * Khu vực Đông Bắc: Gồm tỉnh Hải Dương, Bắc Giang, Quảng Ninh Hải Phòng; khu vực kinh tế trọng điển miền Bắc Đây khu vực có nguồn nguyên liệu hoá thạch lớn nước Trong tỉnh Đông Bắc, tỉnh Quảng Ninh Hải Phòng đơn vị có kinh tế phát triển Thành phố Hải Phòng đầu tầu kinh tế miền Bắc Tổng GDP năm 2000 hải Phòng 7,9 ngàn tỷ đồng Tốc độ tăng trưởng kinh tế giai đoạn 1995-2000 hải Phòng 6,7% cao chút so víi miỊn B¾c nãi chung Trong khu vùc cã nhiỊu quan xí nghiệp kinh tế, công nghiệp lớn cảng Hải Phòng - cảng biển lớn nước ta, xí nghiệp luyện cán thép, sản xuất xi măng Với điều kiện tập trung nhiều mỏ than trữ lượng lớn, Quảng Ninh nơi sản xuất xuất than lớn nước ta Tổng trữ lượng than khu vực Quảng Ninh ước tính 3000 tû tÊn Dù kiÕn cã thĨ ph¸t triĨn khu vực 4000MW, nhiệt điện đốt than không cung cấp cho nhu cầu chỗ mà cung cấp cho khu vực khác miền Bắc Trong năm qua, Quảng Ninh có tốc độ tăng GDP bình quân khoảng 6,5%/năm Ngành công nghiệp đà khôi phục phát triển, giá trị sản lượng công nghiệp tăng trung bình gần 10%, sản lượng than tăng từ 3,8 triệu năm 1991 lên khoảng 10 triệu năm 2000 Trong tỉnh có nhiều dự án liên doanh với nước đà cấp giấy phép với số vốn đầu tư hàng trăm triệu USD Mục tiêu ph¸t triĨn kinh tÕ x· héi cđa khu vùc giai đoạn tới trọng phát triển sở công nghiệp lớn xi măng, thép, công nghiệp khai thác than xây dựng nhà máy nhiệt điện đốt than cung cấp lượng điện cho vùng kinh tế khác miền Bắc Ngoài ra, với lợi biển thắng cảnh sẵn có, trọng ngành nghề buôn bán, dịch vụ du lịch, buôn bán xuất nhập thông qua cảng biển lớn khu vực Học viên Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kü thuËt §DK 110KV * Khu vùc xung quanh Hà Nội: Gồm đơn vị hành thủ đô Hà Nội, tỉnh Hà Tây, Hưng Yên, Hà Nam, Vĩnh Phúc Bắc Ninh Với diện tích 6200km2 số dân gần 8,3 triệu người, khu vực có mật độ dân cư cao nước (1333 người/km2) Thành phố Hà Nội đơn vị kinh tế phát triển nước Là thủ đô, Hà Nội trung tâm trị, văn hoá lớn Đây khu vực kinh tế phát triển với nhiều đơn vị kinh tế lớn Trung ương địa phương Hệ thống sở hạ tầng giao thông, điện nước đầy đủ Tốc độ tăng trưởng kinh tế trung bình giai đoạn 1995-2000 khu vực 7,24% (cao so với toàn miền Bắc 0,8%) Tổng GDP khu vực năm 2000 57,7 ngàn tỷ đồng (chiếm 59% GDP toàn miền) Về cấu GDP năm 2000, tỷ lệ công nghiệp dịch vụ đạt gần 33% 46% Năm 2000, hai tỉnh Hưng Yên Vĩnh Phúc đơn vị có tốc độ tăng trưởng GDP cao miền Bắc (10,25% 17,61%) Mặc dù năm 2000, tốc độ tăng trưởng GDP Hà Nội đạt 8,24% GDP Hà Nội đà chiếm gần 20% GDP toàn miền Bắc hay 7% GDP nước * Khu vực Nam Sông Hồng Bắc Trung Bộ: Gồm tỉnh: Hà Nam, Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình, Thanh Hoá, Nghệ An Hà Tĩnh Với diện tích 39,1 ngàn km2, khu vực sinh sống 13,1 triệu dân Đây khu vực kinh tế nông nghiệp quan trọng đất nước, có nhiều tiềm rừng biển khoáng sản Nghề đánh bắt nuôi trồng thuỷ sản khu vực vài năm trở lại đà trọng phát tiển Mặc dù khu vực kinh tế nông nghiệp mạnh nước, thời gian tới tỉnh Nam Sông Hồng bước chuyển dịch cấu kinh tế, tạo điều kiện để số phận người nông dân chuyển sang lao động Học viên Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tÝnh kinh tÕ - kü thuËt §DK 110KV ... Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 11 0KV 130 3.3.3 Một số ứng dụng thực tế 1.Trường hợp khoảng cột vượt cơng trình xây dựng Trong thực tế lưới điện 11 0kV xây dựng cấp... kế ng dõy Học viên Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 11 0KV Ch­¬ng Lưới điện 110 - 220 kV khu vc Bc 1.1 Khái quát chung tình hình kinh tế - xà hội tỉnh phía Bắc Lưới điện... nông nghiệp có giá trị kinh tế cao chè, thuốc tăng cường trao đổi, buôn bán kinh tế với Trung Quốc Học viên Cao Văn Dũng - Nghiên cứu số đặc tính kinh tế - kỹ thuật ĐDK 11 0KV * Khu vực Đông Bắc: