2.11.1. Khoảng cột trọng lượng của cột k:
2 tdkT tdkP TLTC l l l + ≤ tdkT
l , ltdkP là khoảng cột tương đương của khoảng cột trước cột k và sau cột k (trỏi và phải).
* ltdkT tớnh như sau :
tdkT l = , tdk l = max 1 max 1 2. . . h l g l θ θ σ ∆ +
- Nếu điểm treo dõy ở cột k nhỏ hơn ở cột k-1 thỡ :
tdkT l = , tdk l = max 1 max 1 2. . . h l g l θ θ σ ∆ −
* ltdkP tớnh tương tự với cỏc cụng thức trờn nhưng thay l1 bằng l2.
1
l và l2 là khoảng cột trước cột k và sau cột k
TLTC
l là khoảng cột trọng lượng tiờu chuẩn cho theo cột.
2.11.2. Khoảng cột giú lG của cột k:
1 2 2 GTC l l l + ≤ 1
l và l2 là khoảng cột trước cột k và sau cột k
GTC
l là khoảng cột giú tiờu chuẩn cho theo cột Nếu kết quả khụng đạt thỡ phải :
- Xờ dịch cột nếu cú thể
- Sử dụng cột tiờu chuẩn khỏc cú khả năng chịu tải cao hơn, cũng cú thể dự kiến thiết kế cột mới nếu điều này làm tăng hiệu quả kinh tế của đường dõy.
2.12. KIỂM TRA ỨNG SUẤT TRONG DÂY DẪN: 2.12.1.Tớnh khoảng cột đại biểu:
Khoảng cột đại biểu là khoảng cột đặc trưng của một khoảng nộo, ứng suất tớnh theo khoảng cột đại biểu là ứng suất xảy ra trong thực tế ở mọi khoảng cột. Bởi vỡ ứng suất trong mọi khoảng cột trong một khoảng nộo là luụn bằng nhau, nếu như chỳng khụng bằng nhau thỡ sẽ gõy ra lực làm lệch chuỗi sứ và chuỗi sứ sẽ lệch đi đến vị trớ sao cho cỏc ứng suất này bằng nhau.
Khoảng cột đại biểu được tớnh như sau: lđb= ∑ ∑ n 1 i n 1 3 i l l (m).
Trong đú:
- n: là số khoảng cột trong một khoảng nộo. - li : là độ dài khoảng cột thứ i.
2.13. KIỂM TRA HIỆN TƯỢNG KẫO NGƯỢC CHUỖI SỨ CỘT ĐỠ TRONG TRẠNG THÁI LẠNH NHẤT:
Để kiểm tra hiện tượng kộo ngược chuỗi sứ cột đỡ trong trạng thỏi lạnh nhất ta tiến hành như sau:
- Xõy dựng đường cong căng dõy khi lạnh nhất để kiểm tra.
- Nếu điểm thấp nhất của đường cong treo dõy trong trạng thỏi lạnh nhất cao hơn điểm treo dõy của cột 2 thỡ cú nghĩa là sứ bị kộo ngược.
- Nếu chuỗi sứ bị kộo ngược theo kiểm tra thỡ phải tiến hành khắc phục: Như, bỏ cột 2 và dựng cột 1 và 3 cú khả năng chịu tải cao hơn, hoặc dựng tạ cõn bằng, dựng cột nộo, dựng cột cao hơn hoặc thấp hơn, thờm cột (ớt dựng), …
2.14. TÍNH DÂY CHỐNG SẫT:
Cột 1 Cột 3
Cột 2
Đường cong treo dây trong trạng thái lạnh nhất
Xuất phỏt từ thụng số thời tiết của trạng thỏi quỏ điện ỏp khớ quyển: θ = 150, khụng cú giú.
Trong trạng thỏi nàykhoảng cỏch giữa dõy dẫn cao nhất và dõy chống sột ở điểm giữa khoảng cột phải đạt giỏ trị cho phộp. Độ vừng của dõy chống sột trong trạng thỏi quỏ điện ỏp khớ quyển phải bằng hoặc nhỏ hơn:
,
cs d yc f = f + −h h
Trong đú:
fd : độ vừng của dõy dẫn cao nhất
h : khoảng cỏch thẳng đứng giữa điểm treo dõy chống sột và dõy dẫn h,
yc : khoảng cỏch yờu cầu tối thiểu giữa dõy chống sột và dõy dẫn cú giỏ trị khi khụng cú giú như sau:
l=150m h' yc=3,2m = 200m = 4m = 300m = 5,5m = 400m = 7m = 500m = 8,5m
Ta biết cụng thức tớnh độ vừng của dõy dẫn và dõy chống sột như sau: fd = gd.l2/(8.σd)
fcs = gcs.l2/(8.σcs) Trong đú:
σd, σcs: ứng suất trong dõy dẫn và dõy chống sột trong trạng thỏi quỏ điện ỏp khớ quyển.
gd, gcs: tỷ tải của dõy dẫn và dõy chống sột do trọng lượng riờng.
Thay fd và fcs theo cỏc cụng thức trờn ta rỳt ra ứng suất trong dõy chống sột:
' 2 / 8.( ) / cs cs d d yc g g h h l σ σ = + −
Ứng suất σcs tớnh theo cụng thức trờn thoả món điều kiện khoảng cỏch yờu cầu giữa dõy chống sột và dõy dẫn cao nhất trong trạng thỏi qua điện ỏp khớ quyển.
Từ trạng thỏi xuất phỏt là trạng thỏi quỏ điện ỏp khớ quyển với σcs trờn, ta tớnh ra ứng suất trong cỏc trạng thỏi bóo, lạnh nhất và nhiệt độ trung bỡnh, bằng cỏch giảI phương trỡnh trạng thỏi tương ứng. So sỏnh cỏc giỏ trị ứng suất tớnh được với cỏc giỏ trị ứng suất cho phộp trong cỏc trạng thỏi tương ứng, nếu cỏc trạng thỏi đều thoả món thỡ tớnh xong. Nếu cú trạng thỏi nào khụng thoả món thỡ tỡm cỏch khắc phục. Cú 2 cỏch khắc phục:
- Tăng tiết diện dõy chống sột. - Tăng độ cao treo dõy chống sột.
2.15. KIỂM TRA ĐỘ LỆCH CỦA CHUỖI SỨ TRấN CỘT ĐỠ:
Trờn hỡnh vẽ (a) là trạng thỏi chuỗi sứ bị giú thổi lệch về phớa cột, khoảng cỏch từ chuỗi sư đến cột cú thể gõy nguy hiểm trong trạng thỏi bóo( điện ỏp vận hành) và trong trường hợp quỏ điện ỏp khớ quyển.
Trờn hỡnh vẽ (b) là tỡnh trạng chuỗi sứ và dõy dẫn bị giú thổi ra phớa ngoài, khoảng cỏch giữa dõy dẫn và vật cản xung quanh cú thể đạt đến giỏ trị nguy hiểm.
2.15.1.Kiểm tra độ lệch vào trong của chuỗi sứ:
a) PT G+G /2s Qv a xà b) xà độ dài sứ f (dây dẫn)x x C a Vật cản λ ϕ ϕ λ
- Gúc lệch ϕ là do tổ hợp lực kộo xuống là trọng lượng dõy G và 1/2 trọng lượng chuỗi sứ Gs(lấy 1/2 vỡ trọng lượng chuỗi sứ phõn bố đều trờn chiều dọc của chuỗi sứ) và lực nằm ngang là ỏp lực giú Qv. s v G . 2 / 1 G Q . k tg + = ϕ Trong đú: G = Pd.lTL Gs : là trọng lượng sứ đỡ. Qv = Pv.lG k : Hệ số hiệu chỉnh theo qV. qv=40 daN/m2 k=1 qv=55 daN/m2 k=0,9 qv=80 daN/m2 k=0,8 Cỏc giỏ trị khỏc nội suy.
Độ lệch của chuỗi sứ vào trong trong chế độ điện ỏp vận hành lớn nhất là : r = λ.sinϕ
2.15.2.Kiểm tra độ lệch ra ngoài của chuỗi sứ:
Độ lệch chuỗi sứ ra ngoài của dõy ở chớnh giữa khoảng cột đỡ : fx
Cx= (fx+ λ).sinϕ
2.16. TÍNH TẠ CHỐNG RUNG:
Để giảm tỏc hại của hiện tượng rung dõy do giú ngoài biện phỏp giảm ứng suất cho phộp trong dõy dẫn trong trạng thỏi nhiệt độ trung bỡnh năm, ở lưới điện 35kV trở lờn cũn phải treo tạ chống rung để giảm sự rung động dõy dẫn do giú. Tạ chống rung được treo ở 2 đầu dõy trong khoảng cột, mỗi bờn tạ, chỉ khi khoảng cột rất lớn từ 600 đến 1500m mới treo 2-3 tạ mỗi bờn, ở dõy dẫn phõn pha thỡ bản thõn bộ căng dõy cũng cú tỏc dụng hạn chế rung, cho nờn khụng cần thiết phải đặt tạ chống rung ở dõy phõn pha. Khoảng cỏch giữa cỏc bộ căng dõy
càng nhỏ, tỏc dụng chống rung càng lớn, ở dõy phõn đụi cú thể đặt 1 tạ chống rung ở đầu cột.
Tạ chống rung cần đặt khi khoảng cột l >120 m và khi ứng suất thực tế trong dõy dẫn và dõy chống sột ở trạng thỏi nhiệt độ trung bỡnh năm lớn hơn giỏ trị giới hạn σgh. Và khi l > 500m thỡ đều phải dựng tạ chống rung.
Khoảng cỏch (m) giữa vị trớ đặt tạ chống rung và điểm treo dõy dẫn như sau: c = 1,75. 1 . tb F g σ = 0,0013.d. 1 tb g σ Trong đú:
σtb : là ứng suất trong trạng thỏi trung bỡnh năm tớnh cho từng khoảng nộo
d : đường kớnh dõy(d = 18,8mm).
g1 : tỷ tải của dõy do trọng lượng (daN/m.mm2).
2.17. TÍNH ĐỘ VếNG THI CễNG:
Độ vừng thi cụng là độ vừng để thực hiện khi thi cụng đường dõy. Nếu thi cụng đỳng vào trạng thỏi nhiệt độ cao nhất thỡ độ vừng treo dõy chớnh là độ vừng đó cú khi chia cột. Tuy nhiờn điều kiện thời tiết khi thi cụng khỏc với điều kiện tớnh toỏn, do đú độ vừng cần phải thực hiện cũng khỏc.
Do thi cụng gặp phải mọi điều kiện thời tiết khỏc nhau cho nờn cho nờn ta phải lập ra bảng độ vừng thi cụng cho nhiều trạng thỏi thời tiết khỏc nhau. Khi thi cụng căn cứ vào trạng thỏi thời tiết thớch hợp mà ta chọn độ vừng thi cụng thớch hợp và phải tuõn thủ tuyệt đối độ vừng này.
Cỏc bước tớnh như sau:
1. Tớnh khoảng cột đại biểu cho tất cả cỏc khoảng nộo.
2. Chọn mỗi khoảng cột đại biểu: Chọn trạng thỏi xuất phỏt căn cứ vào tương qua giữa khoảng cột đại biểu và 3 khoảng cột tới hạn.
3. Tớnh ứng suất σđb và fđb trong cỏc trạng thỏi nhiệt độ khỏc nhau từ 15o đến 40oC (khụng tớnh bóo vỡ lỳc này khụng thể thi cụng, giú
bỡnh thường khụng gõy ảnh hưởng), là cỏc nhiệt độ cú thể xảy ra lỳc thi cụng bằng cỏch giải cỏc phương trỡnh trạng thỏi trong đú trạng thỏi xuất phỏt đó chọn ở mục 2.
4. Tớnh độ vừng thi cụng cho mọi khoảng cột cho từng khoảng nộo. 5. Tớnh độ vừng thi cụng cho từng khoảng cột đó chọn với từng nhiệt
độ.
f = g.l2/(8.σđb) Hoặc là: f = fđb.(l/lđb)2.
fđb là độ vừng tớnh theo khoảng cột đại biểu. l là chiều dài thực của khoảng cột.
6. Xỏc định lực kộo : T = σđb.F
CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRấN KHễNG
3.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐƯỜNG DÂY.
3.1.1.Tổng quỏt.
Tuyến đường dõy thiết kế dài 5km, đoạn từ G6 – G11 nằm trong tổng quan chung của tuyến đường dõy một mạch 110kV Lạng Sơn – Cao Bằng , nằm trờn
địa phận xó Hoàng Đồng – thành phố Lạng Sơn và huyện Cao Lộc tỉnh Lạng Sơn.
STT Tờn xó Tờn Huyện Tỉnh
1 Hoàng Đồng Tp Lạng Sơn Lạng Sơn
2 Huyện Cao Lộc Lạng Sơn
Về cơ bản tuyến đường dõy đi gần với đường quốc lộ 1A và quốc lộ 1 cũ, cỏch đường 1A trung bỡnh 200m. Do vậy cú thể núi rằng điều kiện vận chuyển vật liệu thi cụng cụng trỡnh này là rất thuận lợi.
Cỏc đặc điểm chớnh của tuyến đường dõy như sau: - Chiều dài : 4818,8 m.
- Gúc lỏi : 5 gúc.
- Tuyến đường dõy chủ yếu vượt qua đồi và thung lũng.
3.1.2.Mụ tả tuyến đường dõy.
Từ G6-G7 dài 706m, Tuyến lỏi phải 1045’ - qua thung lũng trồng lỳa và hoa màu khu Quỏn Hồ xó Hoàng Đồng, Đõy là khu dõn cư ở tản mạn tuyến cắt qua nhà ễng Lờ Chung, Bà Phạm thị Thu, hành lang tuyến ảnh hưởng cỏc hộ gia đỡnh ụng Hoàng Thanh Liờm. Tuyến cỏch đường QL1cũ từ 150-200m.
Từ G7-G8 dài 1218,6m, Tuyến lỏi trỏi 13039’ căt qua dải sườn đồi cao dốc độ dốc từ 12-250 trồng cõy tạp, qua thung lũng thuộc thụn Phai Cải xó Thuỵ Hựng sang G8 trờn Yờn đồi trồng thụng và Keo từ 2-4 năm tuổi. Tuyến cỏch QL1A từ 200-300m
Từ G8-G9 dài 910,2m, Tuyến lỏi phải 3046’ qua cỏc chỏm đồi đất cao trụng thụng sen lẫn keo và cõy tạp từ 3-4 năm tuổi cao10-13m thuộc thụn Bú Muồi xó Thuỵ Hựng về G9 trờn chỏm đồi thấp phớa sau Trường cấp 2 xó Thuỵ Hựng. Cỏch QL1 cũ từ 100-200m
Từ G9-G10 dài 1264m, Tuyến lỏi phải 28017’ cắt qua cỏc mom đồi đất khụng cao lắm trồng cõy tạp nhỏ và trồng màu, qua sườn khu dõn cư Pũ Mạch, qua cỏc
chỏm đồi trọc cõy hoang dại sim mua, cỏch đường QL1Atừ 300-400m. Từ đõy tuýờn chạy cỏch xa QL1 trỏnh khu trị xó Đồng Đăng và trỏnh cắt qua lại nhiều lần với tuyến Đường sắt Liờn vận.
Từ G10-G11 dài 498,5m, Tuyến lỏi trỏi 14049’ cắt qua đồi trọc Sim mua sang chỏm đồi cao ớt cõy sườn trọc cỏch đường liờn xó từ 300-500m.
Mặt cắt dọc của đường dõy cho ở trang sau
3.2.ĐIỀU KIỆN ĐIẠ LÍ KHÍ HẬU.
3.2.1.Điều kiện địa chất cụng trỡnh.
Tuyến đường dõy 110kV Lạng Sơn – Cao Bằng, đoạn từ G6-G11 nằm trờn dạng địa hỡnh đồi nỳi uốn nếp.Dạng địa hỡnh này cú những đặc điểm sau :
Trờn vựng đồ nỳi nhấp nhụ thường gặp cỏc lớp đất sau :
- Trờn cựng là lớp phủ thực vật dày từ 0,5m ữ 1,5m là ỏ cỏt, ỏ sột màu nõu vàng lẫn khoảng 18-30% sỏi sạn vụn thạch anh .
- Ở độ sõu đờn 3,5m là sột dăm sạn, chủ yếu bột kết, sạn kết . - Từ 3m ữ >7m là cỏt kết, sột kết phong hoỏ, đất khụ, vững chắc.
- Cỏt kết, sột kết chứa sạn phong húa khỏ mónh liệt. bề dày khụng xỏc định phõn bố ở dọc tuyến ở khỏ sõu . Cường độ chịu tải R0 > 3.5 daN/cm2
- Nền múng cột điện đặt trờn lớp đất sa thạch, diệp thạch cuội kết, sột kết phong hoỏ, cường độ chịu tải tớnh toỏn từ 3,00 ữ 5,00kg/cm2.
- Cỏc mỏm đồi ở độ sõu 3m ữ 4m khụng cú nước. cỏc vị trớ ở thung lũng mức nước ổn định ở độ sõu 3m ữ 4m
Chỉ tiờu của cỏc lớp đất như sau :
Chỉ tiờu Ký hiệu Giỏ trị
Độ ẩm tự nhiờn W ( % ) 25 Dung trọng tự nhiờn γw (g/cm3) 1,87 Tỷ trọng ∆ (g/cm3) 2,72 Hệ số rỗng εo 0,81 Gúc ma sỏt trong ϕ0 10010 Lực dớnh kết C (daN/cm2) 0,31 Hệ số nộn lỳn a (cm2/daN ) 0,024 Chỉ số dẻo Wn ( % ) 20,0
3.2.2.Điều kiện khớ hậu tớnh toỏn.
Đoạn đường dõy 110kV Cao Bằng-Lạng Sơn được tớnh toỏn thiết kế theo quy phạm trang bị điện 11TCN-1984 do Bộ Điện Lực ban hành năm 1984. Cỏc tiờu chuẩn dựng trong tớnh toỏn tải trọng tỏc động TCVN 2737-1995 do Bộ Xõy Dựng ban hành năm 1996 và cú hiệu lực từ 19-12-1995.
Căn cứ vào bản đồ phõn vựng giú ở Việt Nam và phụ lục E quy đinh trong TCVN 2737-1995 thỡ hầu hết tuyến đường dõy thiết kế từ G6-G11 đều nằm trong vựng giú cấp II, địa hỡnh B(tương đối trống trải), cú ỏp lực tiờu chuẩn ở độ cao 10m tớnh từ mặt đất là qo=95(daN/m2).
Áp lực giú lớn nhất tỏc động lờn dõy dẫn, và dõy chống sột sẽ được tớnh toỏn theo trọng tõm quy đổi.
3.3.DÂY DẪN ĐIỆN VÀ DÂY CHỐNG SẫT.
3.3.1.Số liệu đường dõy.
Dõy dẫn được chọn là AC185/29 trờn toàn bộ tuyến đường dõy, đõy là loại dõy nhụm lừi thộp nhiều sợi chế tạo theo tiờu chuẩn Việt Nam TCVN5064-1994 hoặc dõy ACSR của cỏc nước khỏc sản xuất cú đặc tớnh kỹ thuật tương đương. Khả năng tải một mạch của đường dõy đảm bảo chuyờn chở trờn 70 (MW).
Cỏc đặc điểm kỹ thuật của dõy:
Thụng số Đơn Vị Giỏ trị
1. Tiết diện phần nhụm: mm2 181
- Phần thộp mm2 29
- Toàn dõy mm2 210
2. Đường kớnh ngoài phần lừi thộp mm 6,9
3. Đường kớnh ngoài dõy mm 18,8
4. Khối lượng Kg/km 728
5. Điện trở dõy ở 20oC Ω/km 0,162 6. ứng suất kộo đứt cho phộp, δdgh DaN/mm2 28,4
Dõy dẫn điện và dõy chống sột được tớnh toỏn theo phương phỏp ứng suất cho phộp.
Từ đú ta cú ứng suất cho phộp trong dõy dẫn ở chế độ tới hạn như sau: - Chế độ nhiệt độ khụng khớ thấp nhất : σcpmin=12,78(daN/mm2). - Chế độ tải trọng ngoài lớn nhất (bóo) : σcpb=12,78(daN/mm2). - Chế độ nhiệt độ trung bỡnh trong năm : σcptb=8,52 (daN/mm2). Vậy, σcp = σcpmin = σcpb =12,78(daN/mm2).
σcptb = 8,52(daN/mm2).
3.3.2.Số liệu dõy chống sột.
Trờn toàn tuyến đường dõy treo 1dõy chống sột loại TK-70. Đặc tớnh kỹ thuật của dõy chống sột loại TK–70 như sau:
STT Đặc tớnh kỹ thuật Đơn vị Số lượng
1 Tiết diện chịu lực mm2 72,56
2 Mụ đun đàn hồi daN/ mm2 20000
3 Hệ số dón nở nhiệt 1/oC 0.000012
4 Trọng lượng riờng Kg/m 0.623
5 Đường kớnh cỏp Mm 11
6 Lực kộo đứt daN 7830
Theo quy phạm trang bị điện TCN-19-1984, dõy chống sột cần được căng theo yờu cầu ứng suất giới hạn và đảm bảo khoảng cỏch yờu cầu giữa dõy dẫn và dõy chống sột trong cỏc khoảng cột. Với loại dõy chống sột kết hợp cỏp quang