5.2.4.1. Giới thiệu tổng quỏt về tuyến đường dõy.
éường dõy đấu nối nhà mỏy thuỷ điện Nậm Hoỏ vào lưới địờn quốc gia bao gồm 1 tuyến chớnh:
- éoạn tuyến 110kV đấu nối từ nhà mỏy Nậm Hoỏ 1 - Cột số 61 của DZ 110kV Tuần Giỏo-éiện Biờn.
- Cấp điện ỏp : 110 kV
- Số mạch: : 1 mạch
- Dõy dẫn : AC185/29
- Cỏp quang chống sột: Dựng loại OPGW
- Chiều dài tuyến : 17,627 km
- Cỏc loại cột sử dụng trờn tuyến: cột thộp mạ kẽm nhỳng núng - Cột đỡ BTLT đoạn 1 mạch : éT-20D. - Cột đỡ thộp đoạn 1 mạch : é111-22, é111-26, é111-30. - Cột nộo thộp đoạn 1 mạch : N111-20, N111-25, N111-29. - Múng cột thộp: Múng trụ bờ tụng cốt thộp loại 4T28- 18; 4T28- 22; 4T28- 24; 4T34- 22; 4T34- 24; 4T34- 26; 4T34- 28. - Múng cột BTLT: Múng bờ tụng cốt thộp đỳc tại chỗ loại MT26-36.
- Tiếp địa : Kiểu tia loại RS4 và RS2.
Căn cứ vào đặc điểm địa hỡnh khu vực tuyến đường dõy đi qua cú 2 phương ỏn tuyến được đưa ra với một số đặc điểm như sau:
éặc điểm tuyến Phương ỏn 1 Phương ỏn 2
Chiều dài tuyến: 17,627km 14,052
éiểm đầu tuyến Cột Pooctich TBA Nậm Hoỏ 1
éiểm cuối tuyến Cột số 61 (N111-25) DZ 110kV Tuần Giỏo - éiện Biờn
Số mạch 1 1
Tổng số gúc 19 24
Số lần vượt sụng 3 3
éặc điểm địa hỡnh
Tuyến đi trờn địa hỡnh phức tạp gồm chủ yếu là nỳi cao và cõy cối rậm rạp và nhiều nhỏnh sụng ngũi chảy
- éỏnh giỏ địa hỡnh tuyến: cấp VI
Tuyến đi trờn địa hỡnh rất phức tạp gồm chủ yếu là nỳi đỏ cao và cõy cối rậm rạp và nhiều nhỏnh sụng ngũi chảy
- éỏnh giỏ địa hỡnh tuyến: cấp VI
Ưu điểm
éịa hỡnh tuyến theo PA 1 cú nhiều điểm thuận lợi hơn so với PA2 rất nhiều do cú đường dõn sinh rộng khoảng 4m dọc theo tuyến thuận lợi cho cụng tỏc thi cụng cũng như quản lý vận hành
- Chiều dài tuyến ngắn
Nhược điểm - Chiều dài tuyến dài hơn khoảng 3,5 km
éịa hỡnh tuyến theo PA2 rất phức tạp, tuyến đi chủ yếu trờn cỏc nỳi đỏ cao cú độ dốc rất lớn, khụng cú đường vận chuyển, gõy khú khăn cho cụng tỏc thi cụng và quản lý vận hành
Phõn tớch lựa chọn tuyến:
- Qua bảng tổng hợp đặc điểm tuyến trờn thấy rằng địa hỡnh tuyến đi qua rất phức tạp, tuyến chủ yếu đi trờn địa hỡnh nỳi cao cú độ dốc lớn.
- Căn cứ vào ưu nhược điểm của từng phương ỏn kiến nghị lựa chọn phương ỏn 1 do cỏc ưu điểm địa hỡnh tuyến thuận lợi hơn PA2 rất nhiều, cú đường dõn sinh rộng khoảng 4m dọc theo tuyến thuận lợi cho cụng tỏc thi cụng và quản lý vận hành, mặt khỏc địa hỡnh điểm đấu nối đầu ra với tuyến đường dõy 110kV Tuần Giỏo-Thuận Chõu tương đối thuận lợi về địa hỡnh. Tuy rằng phương ỏn 1 cú chiều dài hơn phương ỏn 2 (khoảng 3,5km)
5.2.4.4. Giải phỏp kỹ thuật phần đường dõy 110kV. a. Cơ sở tớnh toỏn.
- Căn cứ vào qui hoạch cải tạo và phỏt triển lưới điện tỉnh Sơn La và éiện Biờn giai đoạn 2005 - 2010 đến năm 2015
- Tham khảo đặc tớnh lưới điện 110kV khu vực dự ỏn
éiều kiện khớ hậu tớnh toỏn cho đường dõy 110kV đấu nụi thuỷ điện Nậm Hoỏ vào lưới điện quốc gia được xỏc định căn cứ vào “Quy phạm trang bị điện 11 TCN 19-84” và tiờu chuẩn nhà nước “Tải trọng và tỏc động TCVN 2737 – 95”. căn cứ vào vị trớ tuyến đường dõy đi qua kết hợp với bản đồ phõn vựng ỏp lực giú thấy rằng tuyến đường dõy 110kV đấu nối thuỷ địờn Nậm Hoỏ nằm trong vựng cú ỏp lực giú ở
độ cao cơ sở 10m là 55daN/m2 (vựng I.A).
Việc kết hợp điều kiện khớ hậu và chiều cao đường dõy tớnh được kết quả như sau:
éối với dõy dẫn:
TT Chế độ tớnh toỏn Nhiệt độ Áp lực giú
1 Nhiệt độ khụng khớ thấp nhất 5 0
2 Tải trọng ngoài lớn nhất 25 48,5
3 Quỏ điện ỏp khớ quyển 20 4,85
4 Nhiệt độ trung bỡnh năm 25 0
5 Nhiệt độ lớn nhất 40 0
6 Khi sự cố 25 40
éối với dõy chống sột:
STT Chế độ tớnh toỏn Nhiệt độ Áp lực giú
1 Nhiệt độ khụng khớ thấp nhất 5 0
2 Tải trọng ngoài lớn nhất 25 52
3 Quỏ điện ỏp khớ quyển 20 5,2
4 Nhiệt độ trung bỡnh năm 25 0
5 Nhiệt độ lớn nhất 40 0
6 Khi sự cố 25 40
b. Số mạch và cấp điện ỏp
Cấp điện ỏp lựa chọn cho cỏc đoạn tuyến đấu nối là:
- éoạn tuyến Té Nậm Hoỏ 1- Cột 61 lộ 110kV Tuần Giỏo-éiện Biờn: 110kV Căn cứ vào cụng suất phỏt định mức của cỏc nhà mỏy thuỷ địờn Nậm Hoỏ 1 chọn số mạch cấp điện như sau:
c. Lựa chọn dõy dẫn
Dõy dẫn được chọn sử dụng cho đường dõy 110 kV là dõy nhụm lừi thộp, tiết diện dõy dẫn được chọn trờn cơ sở mật độ dũng điện kinh tế và kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện ỏp, tổn thất vầng quang , dũng phỏt núng cho phộp trong dõy dẫn và yờu cầu về độ bền cơ học.
Tiết diện dõy dẫn được xỏc định như sau: Fdd = Imax/ JkT(mm2)
Imax = Pmax/ √3 x Uđm .Cosϕ
Với thời gian sử dụng cụng suất cực đại của cỏc nhà mỏy là Tmax=3000-5000h
thỡ mật độ dũng điện kinh tế được chọn là JkT = 1,1 A/mm2 .
Hệ số cụng suất lấy trung bỡnh: Cosϕ = 0,8.
Cụng suất chuyờn tải dự kiến đoạn từ Té Nậm Hoỏ 1-lưới điện: P = 26MW (1mạch)
Áp dụng cụng thức trờn thỡ tiết diện dõy dẫn của đường dõy 110kV từ Nậm Hoỏ 1lờn lưới điện là:
Fdd = Imax/ JkT = Pmax/ 1,1√3.UđmCosϕ= 140,1mm2
Tham khảo đặc tớnh kỹ thuật tuyến éDK-110kV Tuần Giỏo-éiện Biờn, chọn
dõy dẫn cú tiết diện tiờu chuẩn là 185 mm2, mó hiệu dõy dẫn loại AC185/29.
Với dõy dẫn đó chọn, kết quả tớnh toỏn kiểm tra tổn thất điện ỏp cho thấy với
phụ tải Pmax = 26MW thỡ tổn thất điện ỏp trờn đường dõy 110kV: ∆U=1,32%≤ 5%.
Tổn thất cụng suất trờn đường dõy: ∆P1= 0,21MW
Cỏc đặc tớnh kỹ thuật của dõy AC185/29 như sau:
- Tiết diện dõy dẫn 210 mm2
- éường kớnh dõy dẫn 18,8 mm
- Trọng lượng riờng 0,728 kg/m
- Mụ đun đàn hồi 8250 daN/mm2
- Hệ số dón nở dài 0,0000192/oC
- ứng suất kộo đứt 29 daN/mm2
- Chiều dài cuộn dõy 2000m
Dõy dẫn được treo với ứng suất lớn nhất trong cỏc chế độ lạnh, chế độ bóo là
δmax = 11,6daN/mm2 và ứng suất ở nhiệt độ trung bỡnh năm là δtb = 6 daN/mm2.
Dõy chống sột cho đường dõy 110 kV được chọn từ điều kiện đảm bảo độ ổn định nhiệt trong chế độ ngắn mạch một pha trờn đường dõy và đảm bảo khoảng cỏch giữa dõy dẫn điện và dõy chống sột theo qui phạm. Toàn tuyến treo 01 dõy chống sột,
gúc bảo vệ của dõy chống sột được thiết kế đảm bảo α ≤ 20o. Căn cứ vào qui hoạch
hệ thống viến thụng điện lực khu vực, để kết hợp với hệ thống viễn thụng giữa cỏc TBA 110kV và tạo điều kiện khai thỏc cỏc dịch vụ viễn thụng khỏc, dõy chống sột chọn loại cỏp sợi quang kết hợp dõy chống sột mó hiệu OPGW.
Cỏc đặc tớnh kỹ thuật của cỏp OPGW như sau:
- Số sợi quang 12 sợi
- Loại éơn mốt
- Tiờu chuẩn IUT-TG.652. TCN68-160:1996
- Bước súng cụng tỏc 1310nm hoặc 1550nm - éường kớnh trường mốt 8,6-9,5 àm - Bước súng cắt của cỏp <1270 nm - Hệ số tiờu hao + Vựng 1310nm 0,3-0,4 dB/km + Vựng 1550nm 0,17-0,25 dB/km - Hệ số tỏn sắc + Vựng 1310nm ≤ 3,5 ps/nm.km + Vựng 1550nm ≤ 18 ps/nm.km
- Cỏc yờu cầu về cơ lý
+ éường kớnh cỏp: (12-13) mm
+ Trọng lượng cỏp (500-600) kg/km
+ Tiết diện ngang phần ống nhụm vỏ thộp: (68-75) mm2
+ Tiết diện ngang phần ống nhụm: (14,1-15) mm2
+ Sức căng danh định (81 - 90) KN
+ Mụ đun đàn hồi (162 - 165) KN/mm2
+ Hệ số dón nở dài (12 - 14 ).10-6/oC
+ Khả năng chịu dũng ngắn mạch 1s: 65 kA
Dõy cỏp chống sột OPGW được treo với ứng suất max là: δmax=26 daN/mm2 và
ứng suất trung bỡnh: δtb = 24 daN/mm2.
éường dõy 110 kV là đường dõy chuyờn tải và phõn phối quan trọng cú yờu cầu độ tin cậy cao, xỏc xuất sự cố thấp. Qua kinh nghiệm vận hành nhiều năm cho thấy cỏc sự cố trờn đường dõy do hỏng cỏch điện gõy ra chiếm tỉ lệ cao nhất. Do vậy việc lựa chọn cỏch điện cần phải được tớnh toỏn kỹ lưỡng và nguồn cung cấp cú uy tớn chất lượng cao. Qua tớnh toỏn sơ bộ chọn loại cỏch điện cú tải trọng phỏ hoại là 7 tấn cho chuỗi đỡ và 12 tấn cho chuụĩ nộo.
Cỏch điện được lựa chọn phải đảm bảo tối thiểu đạt được cỏc thụng số kỹ thuật yờu cầu như sau:
TT éặc tớnh kỹ thuật Cỏch điện đỡ Cỏch điện nộo
1 éường kớnh bỏt (mm) 255 260
2 éường kớnh lừi (mm) 16 16
3 Chiều dài đường dũ (mm) 290 330
4 Tải trọng phỏ hoại ( tấn ) 7 12 5 éiện ỏp đỏnh thủng (kV) 130 130 6 éiện ỏp chịu đựng (kV) - Khụ 1 phỳt 50 Hz - Ướt 1 phỳt 50 Hz 65 40 65 45 7 éiện ỏp xung 1,2/50(s (+) kV 90 110 8 éiện ỏp xung 1,2/50(s (-) kV 100 115
Số bỏt cỏch điện trong 1 chuỗi được chọn trờn cơ sở cấp điện ỏp và vựng nhiễm bẩn mà đường dõy đi qua. Vựng nhiễm bẩn được xỏc định cho đường dõy là vựng II
cú λTC = 1,6 cm/kV. Số lượng cỏch điện trong 1 chuỗi được tớnh dự phũng hư hỏng 1
bỏt sứ theo qui phạm và tăng thờm 1 bỏt đối với chuỗi nộo.
Số lượng cỏch điện xỏc định như sau: n = λUmaxku / Ly +1.
Trong đú :
- n là số bỏt cỏch điện trong 1 chuỗi
- λ chiều dài đường rũ tiờu chuẩn
- Umax điện ỏp làm việc lớn nhất Umax =110%Uđm
- ku hệ số hỡnh dỏng phụ thuộc vào tỷ số Ly/D
- Ly chiều dài đường rũ của 1 bỏt sứ
- D đường kớnh tỏn sứ
Số cỏch điện trong chuỗi đỡ như sau : n = 8,34, lấy trũn là 8 bỏt. Số cỏch điện trong chuỗi nộo như sau : n = 8,7, lấy trũn là 9 bỏt.
Phụ kiện cho cỏc chuỗi đỡ , nộo dõy dẫn và dõy chống sột được chọn phự hợp cỏch điện, dõy dẫn, dõy CS và yờu cầu qui phạm về tải trọng tỏc động lờn chỳng.
f. Cỏc giải phỏp kỹ thuật khỏc
- Toàn tuyến được treo tạ chống rung cho dõy dẫn và dõy chống sột. Mỗi vị trớ 2 quả cho một dõy.
+ Dõy dẫn sử dụng tạ chống rung loại CR-4-22 trong cỏc khoảng cột do ứng suất
trong dõy dẫn ở nhiệt độ trung bỡnh năm > 6daN/mm2.
+ Dõy chống sột sử dụng tạ chống rung loại CR-2-9. Chỉ sử dụng cho cỏc khoảng cột >500m. Với những khoảng cột <500m do ứng suất trong dõy chống sột ở
nhiệt độ trung bỡnh < 24 daN/mm2 nờn khụng cần sử dụng tạ chống rung.
- Tất cả cỏc vị trớ cột trờn đường dõy đều được nối đất trực tiếp bằng thộp trũn
CT3φ12 với điện trở nối đất đảm bảo theo qui phạm.
- Tại cỏc vị trớ đỡ : Dõy chống sột được nối đất trực tiếp.
- Tại cỏc vị trớ nộo : Dõy chống sột được mắc qua 1 bỏt cỏch điện.
- Ống nối dõy dẫn, dõy chống sột là loại ống phự hợp với cỡ dõy đó chọn
éối với cỏc cụng trỡnh khỏc đường dõy vượt qua như đường xỏ, cầu cống, cỏc đường dõy điện lực... được thiết kế theo qui định bắt buộc của qui phạm trang bị điện hiện hành, khụng gõy ảnh hưởng đến sự vận hành và tớnh ổn định của chỳng.
g. Cỏc giải phỏp xõy dựng chớnh
Quy phạm và tiờu chuẩn ỏp dụng
- Tải trọng và tỏc động-Tiờu chuẩn thiết kế TCVN2737-92. - Quy phạm trang bị điện 11TCVN-19-84
- Kết cấu thộp-Tiờu chuẩn thiết kế TCVN5575-1991 Vật liệu sử dụng:
- Cột được chế tạo bằng thộp hỡnh, thộp tấm, liờn kết giữa cỏc thanh bằng bu lụng, toàn bộ cột được mạ kẽm.
- Thộp hỡnh, thộp tấm dựng chế tạo thanh cột: Mỏc thộp SS41 và SS55 theo tiờu chuẩn KSD1503, 1515/3502 (JISG3101, 3106/3192).
- Toàn thõn cột và cỏc chi tiết đều được mạ kẽm nhỳng núng theo tiờu chuẩn 18TCN04-92.
- Bu lụng, đai ốc và rụng đen mạ điện phõn theo quy định hiện hành. - Bờ tụng múng M200
- Bờ tụng đỳc cọc M250
Thộp múng sử dụng loại AI và AII của Nga hoặc cỏc nước khỏc cú đường kớnh và cường độ tương đương
Cỏc giải phỏp kết cấu cột 110kV:
- éảm bảo khoảng cỏch giữa cỏc pha, khoảng cỏch pha tới cột, tới dõy chống sột và gúc bảo vệ chống sột.
- éảm bảo độ treo cao từ dõy dẫn tới mặt đất.
- Chịu tỏc dụng của mọi lực với mọi chế độ vận hành của đường dõy.
- Hỡnh thức lờn kết phự hợp với khả năng chế tạo vận hành cũng như lắp dựng. - Khả năng mạ cột và kớch thước tối đa của thanh cột cú thể mạ và vận chuyển. - Chế độ bỡnh thường: Tinh giú thổi thẳng gúc vào cột và dõy với ỏp lực giú lớn nhất W0max ứng với dạng địa hỡnh B (ở độ cao cơ sở 10m) vựng đường dõy đi qua là
vựng IA cú ỏp lực giú Wo = 55daN/m2. Toàn bộ dõy dẫn và dõy chống sột khụng đứt.
- Chế độ vận hành sự cố:
+ éứt dõy chống sột, dõy dẫn khụng đứt ứng với giú tỏc dụng thẳng gúc vào
tuyến và ỏp lực giú được giảm đi 1 cấp là 30daN/m2.
+ éứt dõy dẫn , dõy chống sột khụng đứt ứng với giú tỏc dụng thẳng gúc vào
tuyến và ỏp lực giú được giảm đi 1 cấp là 30daN/m2.
+ Chế độ lắp rỏp ( tớnh với vận tốc giú v=10m/s tương ứng với ỏp lực giú
Q=5,5daN/m2. ở độ cao cơ sở 10m) ứng với 2 trường hợp:
Trường hợp 1: Căng cả 2 dõy dẫn về một phớa, dõy chống sột khụng căng. Trường hợp 2: Căng dõy chống sột, dõy dẫn khụng căng.
Căn cứ vào đặc điểm địa hỡnh, tải trọng tỏc động lờn cột và khả năng vận chuyển vật tư thiết bị trờn tuyến. Toàn tuyến dự kiến sử dụng cột thộp mạ kẽm nhỳng núng
Cỏc loại cột sử dụng trờn tuyến như sau: - Cột thộp mạ kẽm nhỳng núng:
Cột đỡ đoạn 1 mạch : é111-20; é111-26; é111-30.
Cột nộo đoạn 1 mạch : N111-20; N111-25; N111-29.
h. Cỏc giải phỏp phần múng cột 110kV.
Trờn cơ sở cỏc tải trọng tỏc dụng lờn đỉnh cột, tài liệu địa chất cụng trỡnh của toàn tuyến, việc tớnh toỏn múng trụ qua cỏc bước sau:
- Tớnh khả năng chịu lực của đất nền. - Tớnh độ lỳn của múng.
Toàn tuyến dựng múng bờ tụng cốt thộp đỳc tại chỗ. Qua tớnh toỏn sơ bộ dự kiến trờn tuyến sử dụng cỏc loại múng sau: Múng 4T28-18; 4T28-22; 4T34-22; 4T34-24; 4T34-26; 4T34-28; 4T34-32.
Kố múng được xõy để chống xúi lở đất trờn múng khi mưa bóo, bảo đảm cho cột múng an toàn.
Rónh thoỏt nước được xõy để khụng cho nước ngập trờn mặt múng và ngăn khụng cho nước chảy từ phớa ta luy dương xuống.
Cỏc bản vẽ kố múng được lập phự hợp với địa hỡnh thực tế sau khi đỳc múng cho từng vị trớ tương ứng.
5.2.4.5. Giải phỏp kỹ thuật phần đường dõy 35kV. a. Lựa chọn dõy dẫn.