Nghiên cứu các tính chất của cáp ngầm cao áp hiện đại và ứng dụng vào đường dây cáp ngầm 220kv XLPE nhà bè tao đàn

Nghiên cứu tính chất cáp ngầm đại ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -[\ - VÕ ĐẠI PHỐ NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT CỦA CÁP NGẦM CAO ÁP HIỆN ĐẠI VÀ ỨNG DỤNGVÀO ĐƯỜNG DÂY 220 kV XLPE NHÀ BÈ – TAO ĐÀN Luận Văn Thạc Sỹ Chuyên ngành: Mạng Hệ Thống Điện Mã số ngành: 2.06.07 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2006 Nghiên cứu tính chất cáp ngầm đại MỤC LỤC PHẦN Tổng quan hệ thống cáp ngầm cao áp Chương Giới thiệu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Cáp, phụ kiện, cấp điện áp hệ thống cáp ngầm 1.3 Cáp ngầm đường dây không Kiểu cáp, tiết diện cáp thành phần 2.1 Lịch sử phát triển 2.2 Các kiểu cáp tiết diện ứng dụng chúng 13 2.3 Các thành phần 17 Các nguyên lý vật lý công nghệ sản xuất cáp cao áp XLPE 28 3.1 Công nghệ sản xuất cáp có lớp cách điện XLPE 29 3.2 Kiểu ứng suất lớp điện môi 32 3.3 Độ bền điện môi 37 Phần Hệ thống cáp ngầm 220 kV XLPE Nhà Bè - Tao Đàn 42 Chương Tổng quan hệ thống cáp ngầm 220 kV Nhà Bè - Tao Đàn 42 Chương Tính tốn thông số hệ thống cáp ngầm Nhà Bè - Tao Đàn 47 5.1 Xác định bề dày lớp cách điện XLPE 47 5.2 Tính tốn dịng định mức cho hệ thống cáp ngầm 53 5.3 Tính tốn chọn lựa các giải pháp cho hệ thống cáp ngầm Nhà Bè – Tao Đàn 69 5.4 Kiểm tra dòng ngắn mạch cho hệ thống cáp ngầm 78 Giám sát phát cố cho hệ thống cáp ngầm 80 6.1 Tổng quan 80 6.2 Giám sát đo nhiệt độ dọc theo tuyến cáp ngầm sợi quang 81 6.3 Các nguyên lý vật lý 83 6.4 Mô hệ thống đo nhiệt độ phân tán sợi quang 91 Kết luận 96 Chương Chương Chương Chương Tài liệu tham khảo 101 Nghiên cứu tính chất cáp ngầm đại PHẦN TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÁP NGẦM CAO ÁP CHƯƠNG 1.1) GIỚI THIỆU Đặt vấn đề Những năm gần cáp ngầm cao thiết kế lắp đặt nhiều nước ta, nghĩ đến việc truyền tải điện năng, việc người ta nghĩ truyền tải đường dây khơng, nhiên cáp ngầm lựa chọn thứ nhì bắt buộc số tình nan giải truyền tải đường dây khơng (khu thị sầm uất, nơi có cụm truyền tải khơng chằng chịt khơng cịn khoảng khơng để bố trí thêm đường dây khơng, cần truyền tải vượt biển, băng sông,…) Thực ra, vấn đề truyền tải cao áp cáp ngầm vấn đề mẻ giới, vào năm 1950 kỷ trước, cáp ngầm nghiên cứu, sản xuất lắp đặt Bắc Mỹ Liên Xô cũ nhằm giải vấn đề truyền tải nêu Tuy nhiên, với thực tế nước ta, giá chi phí lớn để đầu tư lắp đặt cho đơn vị công suất đơn vị chiều dài cần truyền tải, nên việc quan tâm cách đến lắp đặt đường dây truyền tải cao áp cáp ngầm thường khơng quan tâm mức, quan tâm có phát sinh thực tế mang tính thời đại xảy Đó cơng nghiệp hóa thị hóa ngày lan rộng Đơ thị hóa khiến quỹ đất trở nên đắt đỏ, giải pháp quy hoặch đô thị buộc phải tính đến việc xây dựng hàng loạt nhà cao tầng bố trí giao thơng thị khác, khoảng không cho truyền tải đường dây không tốn khó giải gần bế tắc số trường hợp Sau hướng dẫn thầy TS Dương Vũ Văn, môn hệ thống điện, người thực thấy vấn đề cần phải nghiên cứu kỹ thuật kinh Nghiên cứu tính chất cáp ngầm đại tế cách nước ta, tất giải pháp truyền tải điện ngầm cao áp phải đề cập lấy ví dụ thực tế điển hình “Đường Dây Cáp Ngầm Nhà Bè – Tao Đàn 220 kV XLPE” để làm sở kiểm chứng cho nghiên cứu tính toán vấn đề 1.2) Cáp, phụ kiện, cấp điện áp hệ thống cáp ngầm Cáp ngầm phần yếu hệ thống cáp ngầm, nhiên, thực tế, phụ kiện khác vơ quan trọng, định nhiều đến độ tin cậy vận hành hệ thống Các phụ kiện hộp nối cáp đoạn cáp với toàn tuyến cáp, đầu nối cáp cáp ngầm đường dây không hay cáp ngầm với thiết bị điện (các thiết bị đóng ngắt, chống sét van, máy biến áp,…) Theo kinh nghiệm giới tất hư hỏng hay trục trặc hệ thống truyền tải cáp ngầm tập trung đầu hộp nối cáp Cũng phần cáp ngầm, phụ kiện hỗ trợ cho việc bảo vệ cáp, phịng ngừa cố xảy hệ thống vận hành thơng suốt liên tục khơng bị gián đọan, việc giám sát đặc tính cáp (cable monitoring) phần quan trọng cáp ngầm đại Ở luận văn này, điểm việc khảo sát mang tính đột phá kĩ thuật giám sát cáp ngầm độ ẩm, nhiệt độ phóng điện cục kĩ thuật đại Đây điều khác biệt hệ thống bảo vệ đường dây truyền tải cáp ngầm với đường dây khơng Ngồi phần giám sát ngắt cố bảo vệ relay giống đường dây khơng cáp ngầm đại cịn có giám sát quan trọng đề cập Về cấp điện áp cáp ngầm, người ta phân thành nhiều cấp điện áp với tên gọi khác Ở nước ta, có cấp điện áp sau (cũng tương đối): - UN < kV: Cáp hạ áp - kV