KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU VÀ VỊ TRÍ ĐỊA LÝ THIẾT KẾ ĐƯỜNG DẦY 110 KV

+ Xã Bàu Sen có vai trò cũng hết sức quan trọng khi tuyến đường dây đi qua, trong tương lai có thể trở thành nơi cung cấp thêm công suất cho các xã, huyện gần bên, vì Bàu Sen được bao bọ

CHƯƠNG I KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU VÀ VỊ TRÍ ĐỊA LÝ THIẾT KẾ

ĐƯỜNG DÂY 110 KV

PHẦN 1 I.1 KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU

Đường dây tải điện, gơi tắt là đường dây hay đường dây điện, là một phần tử của

hệ thống điện (HTĐ), có chức năng liên kết (nối) các phần tử khác của hệ thống điện như nhà máy điện, trạm biến áp, trạm cắt, trạm bù, hộ dùng điện… với nhau Trên đường dây có dòng điện và do đó, có công suất và điện năng chuyển qua Vì thế đường dây thường được coi là làm nhiệm vụ tải điện năng và gọi là đường dây tải điện

Để thiết lập một đường dây, cần thực hiện dưới dạng một dự án, theo trình tự qui định của luật lệ xây dựng cơ bản

Quá trình thực hiện dự án bắt đầu là lập đề án Đề án là tập hợp các tài liệu tư vấn trình bài hệ thống nội dung nghiên cứu tính khả thi của dự án lựa chọn qui mô, địa điểm, công nghệ và các giải pháp kỹ thuật, giá, các biện pháp quản lý vận hành

và các tổ chức thực hiện dự án Đề án là cơ sở pháp lý để thực hiện dự án

I.2 PHÂN LOẠI DỰ ÁN ĐƯỜNG DÂY

Đường dây có thể phân loại theo cấp điện áp, dạng kết cấu, công dụng đặc tính công nghệ….Tuy nhiên, theo mục tiêu và phạm vi của việc lập đề án, chỉ xem xét hai chỉ tiêu phân loại là theo cấp điện áp và theo kết cấu

I.2.1 Phân loại theo cấp điện áp

Có bốn loại cấp điện áp :

a Đường dây hạ áp (ĐDHA): có điện áp danh định hệ thống dưới 1.000V, và theo TCVN hiện nay là đường dây 0,4 kV, có điện áp danh định hệ thống là 220/380V

b Đường dây trung áp (ĐDTA): có điện áp danh định hệ thống từ 1 kV đến 35

kV, đó là các đường dây: 6 KV, 10kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV Theo qui định 1867/NL-KHKT ngày 12/09/1994 của Bộ Năng Lượng cấp 22 kV là cấp chuẩn, cấp

35 kV là cấp cho phép dùng, các cấp còn lại sẽ loại bỏ dần Do đó, ĐDTA thực tế chỉ xem xét hai loại đường dây là 22kV và đường dây 35kV

c Đường dây cao áp (ĐDCA) : có điện áp danh định hệ thống trên 35kV đến 220kV, gồm các loại: 66kV, 110kV, 220kV Theo qui định của Bộ Năng Lượng và Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam, các đường dây 66kV sẽ thu hẹp dần và thay thế dần bằng đường dây 110kV Do đó, đường dây cao áp chỉ xét loại 110kV và 220kV

Trong thiết kế đồ án tốt nghiệp này chỉ xét đường dây cao áp 110kV

d Đường dây siêu cao áp (ĐDSCA) có điện áp danh định hệ thống trên 220kV,

cụ thể là: 330kV, 400kV, 500kV, 750kV….Ở Việt Nam hiện tại chỉ xem xét đường dây 500kV Các đường dây siêu cao áp khác chưa được nghiên cứu và áp dụng

Theo kết cấu đường dây có bốn dạng:

a Đường dây trên không dây trần (ĐDK) có kết cấu móng-cột-cách điện-dây dẫn trần Đây là loại hình phổ biến nhất, áp dụng cho tất cả các cấp điện áp

b Đường dây trên không, dây bọc (ĐDB) có kết cấu móng-cột-cách điện-dây dẫn bọc Loại này chỉ áp dụng cho đường dây trung áp và hạ áp

c Đường dây cáp ngầm (CN) có kết cấu cáp, môi trường đặt cáp Môi trường đặt cáp có thể là đất, hầm cáp, rãnh cáp, giá cáp, ống cáp…Do giá thành cao nên đường dây này chỉ áp dụng hạn chế, chủ yếu ở thành phố đông dân, khu công nghiệp tập trung, các đoạn vượt cần thiết và các nơi có yêu cầu đặc biệt

d Đường dây cáp vặn xoắn (CX) có kết cấu móng-cột-cáp vặn xoắn Loại này khá thích hợpvới đường dây trung hạ áp, giá thành không cao, chiếm ít hành lang tuyến, tính an toàn tinh cậy cao

I.3 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY 110KV

Vùng địa lý thiết kế cho đường dây 110kV là tỉnh Đồng Nai, đoạn từ huyện Trảng Bom đến thị xã Long Khánh Chiều dài suốt tuyến khoảng 25km đến 35km

I.3.1 Thới thiệu sơ lược về Huyện Trảng Bom và Huyện Long Khánh

a Huyện Trảng Bom: là một huyện thuộc tỉnh Đồng Nai, nằm ở phía Đông của

Thành Phố Hồ Chí Minh khoảng 50 km và cách trung tâm thành phố Biên Hoà khoảng 30 km Là một huyện trung du, phía nam giáp huyện Long Thành, phía Đông giáp huyện Thống Nhất, phía Tây giáp thành phố Biên Hoà, phía Bắc giáp huyện Vĩnh Cửu và Hồ Trị An

Trảng Bom có Quốc Lộ 1A và tuyến đường sắt Bắc-Nam chạy qua, nổi tiếng với khu du lịch Sinh Thái Giang Điền Trảng Bom sẽ trở thành một dô thị thuộc thành phố Biên Hòa trong những năm sắp tới Trảng Bom có một vị trí vô cùng quan trọng trong sự phát triển công nghiệp của tỉnh Đồng Nai., với các khu công nghiệp Hố Nai, Bàu Xéo, trong tương lai Trảng Bom sẽ là một quận chuyên về công nghiệp khi thành phố Biên Hòa trở thành phố trực thuộc Trung Ương

Huyện Trảng Bom gồm một thị trấn là Trảng Bom và 16 xã: An Viễn, Bàu Hàm

1, Bắc Sơn, Bình Minh, Cây Gáo, Đông Hòa, Đồi 61, Giang Điền, Hố Nai 3, Hưng Thịnh, Quảng Tiến, Sông Thao, Sông Trầu, Tây Hoà, Thanh Bình, Trung Hòa

Dân số 192.127 người Mật độ: 591 người/km2 Thành phần dân tộc: chủ yếu là người Kinh

Trảng Bom là huyện có địa hình trung du chuyển từ cao nguyên Nam Trung Bộ đến đồng bằng Nam Bộ Nhìn chung đất của Trảng Bom có địa hình tương đối bằng phẳng

Khí hậu Trảng Bom là khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa tương phàn nhau (mùa khô và mùa mưa) Nhiệt độ quanh năm 25-26oC thích hợp cho phát triển cây trồng nhiệt đới, đặc biệt là cây công nghiệp có giá trị xuất khẩu cao Lượng mưa tương đối cao từ 1.300 mm đến 2.400 mm phân bố theo vùng và theo vụ

Ngoài ra, Trảng Bom là một huyện thuộc tỉnh Đồng Nai nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, thuộc vùng ít bão và thiên tai Địa hình đất dai tương đối bằng phẳng phù hợp với định hướng phát triển kinh tế - xã hội

b Huyện Long Khánh

Long Khánh là một thị xã thuộc tỉnh Đồng Nai Thị xã này được thành lập theo nghị định số 97/2003/NĐ-CP ngày 21 tháng 08 năm 2003 của Chính Phủ nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Vị trí nằm ở phía Đông tỉnh Đồng Nai là một thị xã Trung Du nằm dọc trên Quốc Lộ 1A và có tuyến đường sắt Bắc – Nam đi qua, cửa ngõ vào thành phố Hồ Chí Minh, phía Bắc giáp huyện Thống Nhất, phía Nam giáp huyện Cẩm Mỹ, phía Đông giáp huyện Xuân Lộc

Địa hình tương đối bằng phẳng, khí hậu nhiệt đới gió mùa xích đạo, có hai mùa

là mùa mưa và mùa khô Nhiệt độ trung bình 25-260C, lượng mưa trung bình 1.500

Thị xã Long Khánh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía nam, tiếp giáp với vùng kinh tế chiến lược Đông nam Bộ, cao nguyên và miền trung có nhiều tuyến đường giao thông quốc gia đi qua, có vị trí rất quan trọng về mặt chính trị-kinh tế-xã hội và an ninh quốc phòng đối với tỉnh và cả khu vực Là đầu mối giao hang hoá với các tỉnh Bình Thuận, Lâm Đồng, Phú Yên… tạo điều kiện cho phát triển thương mại, dịch vụ

Có diện tích đất đai màu mỡ thuận lợi cho việc phát triển các loại cây công nghiệp, cây ăn trái có giá trị kinh tế cao, có khả năng xuất khẩu như cao su, cà phê, chôm chôm, sầu riêng….Đã quy hoạch hai khu công nghiệp có diện tích 204 ha nằm trên địa bàn thị xã và thu hút được bốn dự án đầu tư nước ngoài, một số doanh nghiệp nhà nước, trên một trăm doanh nghiệp ngoài quốc doanh…

Cơ cấu kinh tế năm 2005 : công nghiệp- xây dưng chiếm 30,4%, nông- lâm nghiệp- thuỷ sản chiếm 23%, dịch vụ chiếm 46,6%

Lợi thế vế kềt cấu hạ tầng kỹ thuật của huyện Trảng Bom và Long Khánh: Cấp điện: sử dụng nguồn điện chung của hệ thống điện quốc gia, gồm các điện áp 110kV, 35kV, 22kV, 15 kV Hệ thống phân phối 15-22kV với các trạm biến áp có công suất lớn và đã phủ kín các phường xã, thị trấn trong huyện Thông tin liên lạc: mạng lưới điện thoại của huyện đã trực tiếp liên lạc với các huyện trong tỉnh Đồng Nai và các tỉnh khác, thế giới…kể cả Internet tốc độ cao (ADSL), truyền số liệu… Giao thông - cả hai huyện điều nằm đọc theo Quốc Lộ 1A và tuyến đường sắt Bắc Nam nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển và phát triển kinh tế xã hội trong tỉnh và các vùng phụ cận

PHẦN 2 CÁC PHƯƠNG ÁN ĐẶT TUYẾN ĐƯỜNG DÂY

Huyện Trảng Bom và Long Khánh thuộc tỉnh Đồng Nai nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía nam, nên việc tăng công suất cung cấp điện cho hai huyện này hiện tại và trong tương lai là hết sức cấp bách

Công suất hiện nay chỉ đủ cung cấp điện cho nhu cầu hiện tại, việc quy hoạch thêm các khu công nghiệp và cụm dân cư trong tương lai gần sẽ ảnh hưởng đến khả năng cung cấp cho hai huyện nói trên Do đó đòi hỏi phải có thêm một đường dây truyền tải mới, cụ thể là 110kV nhằm phục vụ cho công tác phát triển kinh tế cùa hai huyện và trong vùng

PHƯƠNG ÁN 1

Đi Thẳng Từ Huyện Trảng Bom Đến Huyện Long Khánh ( Sơ đồ hình 1.1 )

 Khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa mưa nắng rõ ràng Nhiệt độ trung bình trong năm là 25 – 260C Lượng mưa trung bình năm từ 1.500mm đến 2.700mm phân

bố theo mùa và vùng

 Chiều dài toàn tuyến: 26 km

 Đầu tuyến: Bắt đầu từ xã Đồi 61 thuộc huyện Trảng Bom

 Cuối tuyến: kết thúc tại xã Bảo Vinh thuộc huyện Long Khánh

 Toàn tuyến đi qua các xã, phường, thị trấn sau:

Xã Đồi 61, Tây Hoà, Sông Thao, Hưng Thịnh, Hưng Lộc, Bàu Hàm thuộc huyện Trảng Bom

Xã Xuân Thanh, Xuân Lập, Suối Tre, Bảo Vinh thuộc huyện Long Khánh

 Các phân đoạn của tuyến cần chú ý:

Đoạn từ xã Đồi 61 đến xã Tây Hoà : Địa hình đoạn này tương đối bằng phẳng,

dân cư không tập trung, chủ yếu là rừng cao su thích hợp cho việc thi công nhanh,

nên cần đẩy nhanh tiến độ thi công tại đoạn này Mặc khác do là rừng cao su nên có giá trị kinh tế cao trong việc xuất khẩu, do đó khi cần mở rộng hành lang lưới điện cần xem xét thật thận trọng trước khi đưa ra quyết định sau cùng

+ Đường dây cắt Quốc Lộ 1A tại xã Tây Hoà, tại đây có khu dân cư trãi dài theo tuyến khoảng 1 km Khu vực này phải tính toán đến chi phí đền bù giải toả và tái định cư thật chi tiết, nhằm tránh tình trạng không đồng nhất giữa người dân và chủ đầu tư về chi phí đền bù dẫn đến chậm trễ trong quá trình thi công Đồng thời có nhiều vườn cây ăn quả có giá trị cần xem xét

+ Đoạn băng ngang của đường dây qua QL 1A: QL 1A là tuyến đường huyết mạch từ Bắc vào Nam và ngược lại Nên trong quá trình thi công phải tuyệt đối an toàn, tránh trường hợp khi thi công gây ùn tắc và tai nạn giao thông Trong trường hợp có ùn tắc hay tai nạn phải có ngay phương án dự phòng để giải quyết tình trạng trên trong thời gian sớm nhất có thể

+ Vì cắt chéo QL 1A cần phải có cao độ thích hợp chỗ đoạn giao chéo, đây là đoạn hết sức quan trọng vì liên quan đến giao thông và tính mạng người dân nên đặc biệt lưu ý

- Đoạn từ xã Sông Thao, Hưng Thịnh, Hưng Lộc, Bàu Hàm thuộc huyện Trảng Bom: Địa hình phức tạp có nhiều gò, đồi, đất rừng, nương rẫy và vườn cây ăn

quả Dân cư sống rãi rác Khu vực này về chi phí di dời giải toả không cao như đoạn

xã Tây Hoà nhưng ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ thi công Vì tại xã Hưng Thịnh và Hưng Lộc có nhiều gò, đồi và rừng cây làm ảnh hưởng đấn công tác vận chuyển nguyên nhiên vật liệu trong quá trình thi công Đoạn này cần quan tâm hơn trong công tác vận chuyển

+ Ngoài ra, tại xã Sông Thao và Bàu Hàm cũng tập trung nhiều hoa màu của người dân nên cần chú ý đến việc đền bù

- Đoạn từ xã Bàu Hàm ( Trảng Bom) đến xã Xuân Thanh, Xuân Lập ( Long Khánh ) : Đoạn này giao chéo với QL 20 tại xã Bàu Hàm Vì vậy, phải đề cao tính

an toàn khi thi công không kém so với đoạn tại QL 1A Đây cũng là Quốc Lộ huyết mạch đi lên các huyện lân cận như Thống Nhất, Định Quán…

+ Đoạn qua xã Xuân Thanh và Xuân Lập là vùng đồng bằng trung du rộng lớn tập trung nhiều nương rẫy Mặc khác đoạn này lại thi công gần QL 1A nhất so với các đoạn khác Vì vậy, việc vận chuyển nguyên nhiên vật liệu phục vụ công trình cung có nhiều thuận lợi, do đó cấn rút ngắn thời gian thi công tại đoạn này

+ Khó khăn duy nhất mà đoạn này gặp phải có thể là sự thiếu sự đồng bộ trong công tác hỗ trợ lẫn nhau, do xã Bàu Hàm thuộc Trảng Bom và Xuân Thanh, Xuân Lập thuộc Long Khánh

- Đoạn từ xã Suối Tre đến xã Bảo Vinh : Dân cư tập trung đông hơn so với xã

Xuân Thanh, Xuân Lập Địa hình tương đối bằng phẳng Do dân cư tập trung đông nên vùng canh tác khá rộng lớn cộng với các vườn cây ăn quả có giá trị kinh tế cao

Ví vậy, cần lưu ý đến quá trình thu hồi đất phục vụ cho dự án nhưng cũng cần xem xét sự hài hoà giữa chi phí đền bù và điểm thi công dời đến vị trí mới

+ Tại xã Bảo Vinh là điểm kết thúc toàn tuyến nên chọn vị trí thích hợp để thực hiện đấu nối đường dây vào trạm biến áp 110/22kV Vị trí đặt trạm biến áp phù hợp nhất tại xã Bảo Vinh và hơi lệch về phía xã Suối Tre Điều này giúp tránh xa được khu dân cư, đặc biệt là bến xe Long Khánh nằm tiếp giáp giữa ba xã Bảo Vinh, Bàu Sen và Xuân Tân

PHƯƠNG ÁN 2 Đường Dây Đi Dọc Theo Tuyến Đường Sắt Bắc – Nam ( Sơ đồ hình 1.2 )

 Khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa mưa nắng rõ ràng Nhiệt độ trung bình trong năm là 25 – 260C Lượng mưa trung bình năm từ 1.500mm đến 2.700mm phân

bố theo mùa và vùng

 Chiều dài toàn tuyến : 32 km

 Đầu tuyến : bắt đầu từ xã Đồi 61 thuộc huyện Trảng Bom

 Cuối tuyến : Điểm kết thúc xã Bàu Sen thuộc huyện Long Khánh

 Toàn tuyến đi qua các xã, phường, thị trấn :

Xã Đồi 61, Tây Hoà, Đông Hoà, Hưng Thịnh, Hưng Lộc, Bàu Hàm thuộc huyện Trảng Bom

Xã Xuân Tân, Xuân Lập, Bàu Sen thuộc huyện Long Khánh

 Các Phân đoạn của tuyến cần chú ý :

- Đoạn từ xã Đồi 61 đến xã Tây Hoà : Địa hình bằng phẳng có rừng cao su tập

trung, dân cư ít dễ dang vận chuyển nguyên nhiên vật liệu cho thi công Nên xem xét khía cạnh đền bù cho việc thu hồi đất trồng cao su phục vụ dự án vì đây là loại cây

có giá trị cao trong xuất khẩu

+ Ngoài ra cần lưu ý đoạn này băng qua đường giao thông liên xã tại xã Đối 61, đây là con đường quan trọng đối với xã Đối 61 liên lạc với các xã lân cận như tân Lập, An Viễn và đoạn đi QL 1A

+ Điểm giao chéo thứ hai và thứ ba của đoạn này với đường giao thông tại xã tây Hoà, các đường này hướng tới QL 1A

+ Với những đặc điểm nêu trên nên khi thi công phải hết sức chú trọng đến vấn

đề giao thông Trong quá trình thi công nên chọn thời điểm thích hợp nhất trong ngày để thực hiện Tại các điểm giao chéo với đường giao thông cần tập trung nhân lực và tài lực thi công dứt điểm, hết điểm này mới tiếp tục thực hiện đến điểm giao chéo khác Hạn chế thi công đồng thời tại hai điểm giao chéo trên, dẫn đến khó khăn trong việc đi lại của người dân xã Đối 61 và Tây Hoà

- Đoạn Đông Hoà, Hưng Thịnh, Hưng Lộc, Bàu Hàm : Địa hình tương đối

phức tạp, gồm nhiều gò đồi và đất rừng Dọc theo tuyến đường sắt có những khúc quanh gắt (xã Đông Hoà, Hưng Thịnh) và đường vòng cung kéo dài ( Hưng Thịnh,

Hưng Lộc, Bàu Hàm) Những nơi địa hình hiểm yếu như vậy cần quan tâm hơn trong cách xây dựng nền móng và lắp đặt cột sao cho thích hợp nhất

+ Xã Đông Hoà dân cư thưa thớt nhưng vẫn tập trung hơn so với Hưng Thịnh và Hưng Lộc và có vườn cây ăn quả nhưng ít Do xã này có diện tích hẹp hơn hai xã kề bên

+ Tiến độ thi công tại đoạn này mất rất nhiều thời gian vì có nhiều khúc quanh gắt lẫn dài, đất rừng, gò, đồi chiếm đa số Có thể nói đây là đoạn khó nhất so với toàn tuyến, lại thiếu cả đường giao thông phục vụ cho công tác vận chuyển trang thiết bị Bù lại, được lợi sẽ ít có đường điện giao chéo với trục lộ giao thông

+ Xã Bàu Hàm dân cư tập trung hơn, địa hình bớt phức tạp, là nơi tiếp giáp với huyện Long Khánh, đồng thời có đường liên tỉnh lộ 769 đi qua, đây cũng là điểm quan tâm trong thi công Tỉnh lộ 769 là con đường thông thương quan trọng đối với

xã Hưng Lộc và Bàu Hàm

- Đoạn Xuân Thanh, Xuân Lập, Bàu Sen : Dân cư sống tập trung, địa hình

bằng phằng, có nhiều vườn cây ăn quả và nương rẫy Phải có biện pháp thích hợp khi triển khai dự án, vì liw6n quan trưc tiếp đến đời sống của nhiều người dân thuộc

ba xã này

+ Xã Bàu Sen có vai trò cũng hết sức quan trọng khi tuyến đường dây đi qua, trong tương lai có thể trở thành nơi cung cấp thêm công suất cho các xã, huyện gần bên, vì Bàu Sen được bao bọc quanh bởi QL 1A, trung tâm của Bàu Sen, Bảo Vinh, Xuân Tân, một phần thị xã Xuân Lộc (huyện Xuân Lộc) Nơi toạ lạc bến xe Long Khánh Ngoài ra còn là điểm kết thúc tuyến - Trảng Bom – Long Khánh – vì vậy phải chọn lựa địa điểm thích hợp để đấu nối với trạm biến áp Vị trí thích hợp đặt trạm để đấu nối là xã Bàu Sen hơi lệch về phía xã Xuân Lập Địa điểm này tránh xa được khu dân cư sầm uất và bến xe Long Khánh, xa hơn một chút là ga Xuân Lộc

Về lậu dài cũng dễ dàng phát triển mặt bằng đặt máy biến áp

PHƯƠNG ÁN 3 Đường Dây Đi Dọc Quốc Lộ 1A (Sơ đồ hình 1.3 )

 Khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa mưa nắng rõ ràng Nhiệt độ trung bình trong năm là 25 – 260C Lượng mưa trung bình năm từ 1.500mm đến 2.700mm phân

bố theo mùa và vùng

 Chiều dài toàn tuyến : 30 km

 Đầu tuyến : bắt đầu từ xã Đồi 61 thuộc huyện Trảng Bom

 Cuối tuyến : kết thúc tại xã Bàu Sen thuộc huyện Long Khánh

 Toàn tuyến đi qua các xã, phường và thị trấn sau:

Xã Đồi 61, Tây Hoà, Đông Hoà, Hưng Thịnh, Hưng Lộc, Bàu Hàm thuộc huyện Trảng Bom

Xã Xuân Thanh, Xuận Lộc thuộc huyện Long Khánh

 Các phân đoạn cần lưu ý:

- Đoạn từ xã Đồi 61 đến xã Tây Hoà : địa hình tương đối bằng phẳng, dân cư

chỉ tập trung tại hai đầu xã

- Đoạn tại xã Tây Hoà dân cư tập trung tại đầu xã, tuyến đường dây quanh co, khúc khuỷu liên tục, bù lại hành lang an toàn QL 1A tuơng đối rộng, nên đường dây không phải đi sâu vào rừng cao su, giảm được chi phí cho việc đền bù Đoạn này hết sức chú trọng đến việc xây móng, đặt trụ và thiết kế các loại xà thích hợp với địa hình khu vực này Ngoài ra chi phí đền bù tại đầu xã cũngng cần đề cập đến

+ Đoạn đi qua xã Tây Hoà, phía cuối xã dân cư tập trung đông, dẫn đến đường dây có thể đi sâu vào khu dân cư tại khúc quanh

- Đoạn Đông Hoà, Hưng Thịnh, Hưng Lộc, Bàu Hàm : địa hình khá phức tạp,

đất rừng, đồi, gò, nương rẫy chiếm đa số Đường dây dọc theo tuyến này tương đối thẳng, có rất ít khúc quanh Chỉ một khúc quanh nhỏ tại xã Hưng Thịnh và một khúc quanh thoải xã Hưng Lộc Mặc dù vậy công tác thi công vẫn gặp nhiều khó khăn do địa hình không bằng phằng và phức tạp làm cạn trở việc vận chuyển nguyên, nhiên vật liệu phục vụ công trình Một nguyên nhân khác cản trở thi công là vào mùa mưa hai xã Xuân Thịnh và Hưng Lộc có lương mưa rất cao, thường xuyên làm mềm và gây sạc lở đất Đây là điểm cần quan tâm khi xây đưng các móng của trụ, phải tính toán chi tiết để trụ có thể đứng vững ngay cả khi mưa kéo dài trong nhiều ngày, liên tục Là khu vực có nhiều gò, đồi lại có lượng mưa lớn nên thường xuyên có sấm chớp, đặc biệt chú chống đến các biện pháp chống sét cho đoạn này

+ Đoạn xã Bàu Hàm tuyến đường dây thẳng hơn và có đoạn giao chéo với tỉnh

lộ 769 ở đoạn cuối xã Đây là tỉnh lộ quan trọng nối giao-thương nối xã Bàu Hàm với xã Xuân Thanh, Xuân Lập ( Long Khánh) và xã Lộ 25 Đoạn trên tỉnh lộ 769 nối vào QL 20 hướng đến QL 1A Khi thực hiện đoạn này cần rút ngắn thời gian, nhằm hạn chế bị động trong điều tiết giao thông của các xã với nhau

- Đoạn xã Xuân Thanh, Xuân Lộc, Bàu Sen : địa hình bằng phẳng tập trung

nhiều nương rẫy và vườn cây ăn quả, tuyến đường dây thuộc các xã này khá thẳng, lại không có những đoạn giao chéo giúp việc thi công giảm nhiều thời gian Đoạn này có nhiều hoa màu nên việc tổ chức đền bù phải thật tốt, tránh ảnh hưởng đến đời sống người dân khi thực hiện dự án

+ Cuối xã Bàu Sen: dân cư lại tập trung, vì xã này được bao quanh bởi QL 1A

và tiếp giáp với bến xe Long Khánh Nên xem xét việc đấu nối đường dây vào trạm 110/22 kV ở vị trí nào là thích hợp nhất Không nên đấu nối đường dây quá gần với khu dân cư và bến xe Long Khánh, cần tránh hai khu vực nói trên, để trong tương lai gần có thể mở rộng thêm mặt bằng trạm biến áp cung cấp điện năng cho các xã huyện lân cận như Xuân Tân Bảo Vinh, một phần xã Xuân Lộc ( huyện Xuân Lộc )

CHƯƠNG II CÁC GIẢI PHÁP CỘT - XÀ VÀ MÓNG TRỤ

PHẦN I : CÁC GIẢI PHÁP CỘT – XÀ

I MỞ ĐẦU

Trong quá trình lập đề án thiết kế đường dây, thông thường cột chọn theo đặc điểm của đường dây, và sau đó kiểm tra sức chịu tải của cột theo các điều kiện tính toán

Loại cột và chiều cao của cột đã được xác định khi chia cột trên tuyến Vấn đề còn lại là lựa chọn kết cấu cột để thoã mãn các yêu cầu thiết kế

Tùy theo mục đích sử dụng, cột đường dây có thể phân thành nhiều loại: cột trung gian, cột néo, cột góc, cột cuối, cột chuyển và cột chuyên dùng Theo đặc tính làm việc, cột đường dây trên không, có thể chia làm hai loại: cột néo và cột trung gian

Cột néo dùng để kẹp chặt dây dẫn ở một số điểm trên đường đi của đường dây trên không và phải chịu toàn bộ lực kéo của dây dẫn và dây chống sét giữa các cột néo Các loại cột này yêu cầu phải cứng và bền, sử dụng ở những nơi phù hợp theo điều kiện và lắp ráp đường dây trên không Cột néo có thể có cấu trúc bình thường hoặc cấu trúc giảm nhẹ

Cột trung gian dùng để giữ dây dẫn ở độ cao cho trước và không chịu lực kéo của dây dẫn và dây chống sét (hoặc chịu một phần lực kéo đó.)

Cột thông dụng có cấu trúc thông thường gọi là cột bình thường Cột có cấu trúc đặc biệt dung trong những trường hợp riêng biệt gọi là cột chuyên dùng

Theo quy ước 1968-70 đối với những đường dây trên không có những ký hiệu sau đây: - trung gian; Y – góc; K – vòng; C – chuyên dùng; B – bê tông;  - gỗ (đối với cột kim loại, không có chữ ký hiệu vật liệu của cột) Phần số của nhãn hiệu biểu hiện điện áp danh định và kích thước, kiểu cột Nếu số cuối cùng của nhãn hiệu

là lẻ - cột một mạch; chẵn - cột hai mạch

Đường dây có thể lựa chọn nhiều kết cấu cột, trong đó, ba loại phổ biến nhất là cột thép khung (cột sắt thép), cột bê tông ly tâm (BTLT – bao gồm cả loại dự ứng lực) và cột thép đơn thân (TĐT) Ngoài ra, còn nhiều loại cột khác như cột gỗ, cột

bê tông cốt thép (BTCT) vuông, cột phi tiêu chuẩn

II CỘT BÊ TÔNG CỐT THÉP

Cột bê tông cốt thép (BTCT) gồm hai loại là bê tông ly tâm (BTLT) và cột bê tông vuông (BTV) Ngoài ra, cột BTLT có thể chế tạo dưới dạng dự ứng lực gọi là

bê tông ly tâm tiền áp (BTTA)

Hình 2.1 giới thiệu sơ đồ ứng dụng điển hình của cột BTCT Các kích thước hình học được xác định khi chọn giải pháp công nghệ

II.1 Cột bê tông ly tâm

Cột bê tông ly tâm được sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN 5847-1994 (Hình 2.2)

 Kết cấu cột:

Cột có mặt cắt tròn với độ côn 1,33 ± 0,07

Theo chiều dài, cột BTLT phân làm hai đoạn :

- Loại đúc liền dùng cho cột có chiều dài dưới 14m

- Loại nối bằng bích hoặc măng xông, dùng cho cột có chiều cao trên 14m

Mỗi đoạn của cột xem như một cột, tuân thủ theo các quy định, tiêu chuẩn đối với một cột

 Kích thước cơ bản

- Đường kính ngoài đầu cột : 190mm

- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép ở đầu cột: không nhỏ hơn 50mm

- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép ở đáy cột: không nhỏ hơn 60mm

- Độ lệch tâm của cột và bích nối: 1%

- Độ cong của cột theo chiều dài: 1%

Hàn cốt thép dọc vào bích hoặc măng xông phải đảm bảo chiều cao và bề dày mối hàn theo đúng thiết kế Cho phép có vết nứt với bề rộn gkhông lớn hơn 0,1mm Các vết nứt không được nối liên tiếp nhau vòng quanh thân cột

Trên bề mặt cột sử dụng ở môi trường xâm thực có lớp bảo vệ đến độ cao 2,6m tính

từ đáy cột, đối với cột 14m trở xuống, và 3,1m đối với cột có chiều cao trên 14m

Lực đầu cột cho ở bảng dưới đây

Lực đầu cột BTLT theo tiêu chuẩn TCVN 5847-1994

Ký hiệu cột Lực kéo ngang đầu cột, daN, không nhỏ hơn Đường kính ngoài cột

Cột phải được chế tạo phù hợp với tiêu chuẩn 5574-1994

Cường độ chịu nén thực tế của bê tông không nhỏ hơn 90% mác bê tông thiết

kế

Bích nối cột phải có lớp bảo vệ chống ăn mòn

Măng xông nối cột không phải mạ

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cột : mặt trong : ± 5mm - mặt ngoài : ± 2mm

II.2 Cột bê tông ly tâm tiền áp (BTTA)

Để nâng cao tuổi thọ cột và lực chịu cần sử dụng cột BTLT dự ứng lực (tiền áp)

 Vật liệu sản xuất cột bê tông dự ứng lực

- Bê tông: đối với cột bê tông dự ứng lực mác bê tông từ M400 đến M500 Vữa dung để lấp kín các khe bê tông, các mối nối cấu kiện lắp ghép và làm lớp bảo vệ cốt thép, bảo vệ neo thép phải có mác từ M200 trở lên Vữa dùng bơm vào các ống rãnh của thép phải có mác từ M300 trở lên và phải dễ chảy ít bị co ngót

- Cốt thép: cột BTTA dung cốt thép cường độ cao (Ra = 4.500kg/cm2)

 Bố trí cốt thép trong cấu kiện

Trong cột BTTA phải đảm bảo sự cùng làm việc tốt giữa bê tông và cốt thép Điều đó được thể hiện bằng lực dính trực tiếp giữa cốt thép với bê tông trên suốt chiều dài cột phương pháp căng cốt thép

Tại đầu cột, cần phải đặt các lưới thép để chống ứng suất cục bộ phát sinh

Trong cột BTCT dự ứng lực cần phải lưu ý bố trí khoảng giữa cốt thép và lớp bảo vệ thép Trong phương pháp căn sau, nếu cốt thép dự ứng được đặt trong các rãnh thì chiều dày của lớp bảo vệ không nhỏ hơn 20mm và không nhỏ hơn nửa đường kính rãnh Khi đường kính rãnh lớn hơn 32mm thì lấy ít nhất bằng đường kính rãnh

Khoảng cách giữa các rãnh không được nhỏ hơn đường kính rãnh và không nhỏ hơn 50mm Đồng thời chọn sau cho việc căng cốt thép được thuận tiện Để làm rãnh, phải dùng ống cao su, ống thép…đặt đúng vào vị trí thiết kế Sau một thời gian nhất định, sau thời gian đổ bê tông xong, ta rút các ống đó ra

 Đặt tính của cột bê tông dự ứng lực

Cột bê tông dự ứng lực có khả năng chống nứt cao Từ đó làm tăng độ cứng, vươn được nhịp lớn và chống thấm tốt Dùng cột BTCT dự ứng lực sẽ không xuất hiện các khe nứt trong bê tông hoặc hạn chế sự phát triển chiều rộng các khe nứt đó khi chịu tải trọng trong sử dụng

Cột bê tông dự ứng lực tiết kiệm thép do việc sử dụng thép cường độ cao Trong cột BTLT cùng cột BTCT thường không sử dụng được thép cường độ cao vì những khe nứt đầu tiên ở bê tông xuất hiện mà ứng suất trong cột thép chịu kéo mới đạt từ

2.100 đến 3.400kg/cm2 Còn thép cường độ cao có thể đạt tới 10.000 đến 15.000kg/cm2 Nếu dung thép này trong bê tông thường sẽ xuất hiện các khe nứt rất lớn vượt quá giá trị giới hạn cho phép nên phải dùng bê tông dự ứng lực

So sánh với cấu kiện bê tông cốt thép thường, cột bê tông dự ứng lực dùng ít thép hơn trung bình 45% (dùng loại thép sợi cường độ cao)

Đối với cột bê tông dự ứng lực có chiều dài lớn, mức tiết kiệm thép kéo khá lớn (từ 50 đến 80% thép)

Cột bê tông dự ứng lực nhờ có tính chống nứt và độ cứng tốt nên tính chống mỏi của kết cấu được nâng cao khi làm việc với tải trọng lặp lại Sở dĩ được như vậy là

do giảm được sự chênh lệch tương đối giữa ứng suất cực đại và cực tiểu cốt thép Vì thế đối với những cột bê tông dự ứng lực quá dài cần phải lắp ghép thành hai đoạn

đó là cách nối rất tốt giữa các đoạn riêng lẻ

II.3 Cột bê tông cốt thép vuông

Cột BTCT vuông (hình 2.3) được sản xuất và sử dụng ở các địa phương, ở các xưởng nhỏ, hoặc là sản phẩm kèm ở các nhà máy bê tông lớ hoặc sản xuất trên công trường xây dựng đường dây Phạm vi sử dụng BTV ngày càng thu hẹp vì các thông

số kỹ thuật, chất lượng và mỹ thuật công nghiệp không phù hợp

Chỉ sử dụng cho xây dựng một số đường dây phân phối 22kV nhánh rẽ, tuyến ngắn, cung cấp điện tạm hoặc vốn đầu tư hạn chế và đường dây hạ áp

II.4 Cột sắt thép

 Phạm vi sử dụng:

- Cột thép khung – TK (hay cột tháp sắt – TS) là cột thép được thiết kế chế tạo theo kết cấu khung, lắp ghép từ các thanh Các thanh được sản xuất ở xưởng gia công cơ khí

Trước đây, cột TS không được mạ Sau khi lắp ráp, cột được sơn chống rỉ Từ ngày công nghệ mạ kẽm nhúng nóng phát triển, cột TS được tiến hành mạ kẽm nhúng nóng các thanh sau khi sản xuất và lắp ghép thử Các thanh sau khi mạ, được lắp ghép đến địa điểm và lắp ghép thành cột

Cột TS có ưu điểm là chịu lực lớn, móng chịu lực, thoả mãn đòi hỏi đường dây tải nặng (mạmg kép, phân pha, cỡ dây lớn, khoảng cột lớn) Việc chế tạo và lắp đặt đơn giản

Cột TS có nhược điểm là khối lượng cột lớn, làm tăng giá xây dựng đường dây Mặt khác cột chiếm không gian lớn, không có lợi khi đi ở vùng đô thị đông dân Cột TS chủ yếu đáp ứng việc xây dựng đường dây tải điện 220kV, 500kV và các đường dây 110kV cỡ lớn, mạng kép

Hình 2.4 là sơ đồ điển hình cột thép

 Công nghệ chế tạo cột tháp sắt

- Tiêu chuẩn vật liệu: vật liệu chế tạo cột tháp sắt là thép hình (đều cạnh) và thép tấm

- Liên kết giữa các thanh thép hình và tấm mã (thép tấm)của cột thép sắt bằng boulon Thép hình, thép tấm và boulon đều được mạ kẽm nhúng nóng Thép hình, thép tấm chế tạo cột TS lấy theo tiêu chuẩn JIS G3101 Có hai loại vật liệu thép cường độ thường và cường độ cao

+ Cường độ thường: loại thép theo tiêu chuẩn SS 400 (SS 41) hoặc CT3 theo GOCT 8509-72, ký hiệu là L

++ Giới hạn chảy: C = 2.300 (2.500 daN/cm2)

++ Giới hạn bền :  D = 4.000 (5.200 daN/cm2)

+ Cường độ cao : loại thép SS 540 (SS 55), SS 490, ký hiệu là L

++ Giới hạn chảy: C = 4.100 daN/cm2

- Công nghệ gia công sắt thanh và sắt tấm;

Cột TS được gia công theo tiêu chuẩn 20TCVN 170-89 do Bộ Xây Dựng ban hành Công nghệ gia công cột TS gồm các công đoạn: cắt sắt, khoan hoặc đột, uốn hàn , kiểm tra (kích thước, dung sai cho phép, chiều cao, độ ngấu đường hàn) và sửa sai (nếu có)

- Công nghệ cắt sắt gồm cắt nguội và cắt nóng:

+ Cắt nguội: dung máy cắt - Đột liên hợp hoặc máy đột- dập (cải tiến) để cắt nguội các loại sắt hình (L45 x 45 x 45 đến 200 x 200 x 14), có chiều dày sau đây: ++ Loại sắt SS 400 (thép cường độ thường) chiều dày dưới 16mm

++ Loại sắt SS 540 (thép cường độ cao) chiều dày dưới 14mm

+ Cắt nóng: các loại sắt chiều dày lớn hơn phải dung phương pháp cắt nóng máy hàn hơi

Thép tấm dung làm tấm mã (hoặc làm đế cột) có góc lượng rất phức tạp được ghép cắt bằng hơi với mọi chiều dày

- Kiểm tra: kiểm tra kỹ kích thước và dung sai cho phép, đối với thanh sắt, tấm

mã và các loại lỗ sắt boulon kiểm tra bên ngoài và độ chắc mối hàn bằng cách quan sát Mối hàn tốt là không tràn, chảy, nga71t quãng, chuyển tiếp đột ngột, không có vết nứt, không có khuyết tật vựot quá qui định

- Lắp thử cột: cột TS sau khi chế tạo nhất thiết phải được lắp thử theo phương pháp nằm ngang trên mặt chuẩn Kiểm tra chi tiết chế tạo và lắp ráp thử phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 55.04-91 (kết cấu thép- tiêu chuẩn thiết kế)

II.5 Cột thép đơn

 Cột thép đơn tiêu chuẩn

Cột thép đơn (TĐ) gồm loại tiết diện vành khăn dạng có tiết diện tròn hoặc đa giác và cột thép hình chữ I Các loại cột thép đơn được sử dụng trước năm 1975 để xây dựng lưới điện 66 kV ở Sài Gòn (cũ) và đường dây 66kV Đa Nhim – Tháp Chàm – Cam Ranh

Ở Việt Nam hiện nay có cơ sở sản xuất cột thép đơn dùng cho phát triển lưới điện chiếu sáng đô thị và bắt đầu dùng nhiều ở mạng phân phối và truyền tải

Cột thép đơn tiêu chuẩn có dạng ống, tiết diện tròn hay đa giác, ứng dụng là một loại cột truyền thống được sử dụng ngày càng phổ biến và ngày càng được ưa chuộng

 Cột thép đơn phi tiêu chuẩn

Cột thép đơn phi tiêu chuẩn do khách hàng tự tạo từ nguồn thép ồng hoặc thép góc để xây dựng tạm nhánh hạ thế ở các hẻm, phố, vùng ven đô Việc sử dụng các cột TĐ tự tạo loại này phi kỹ thuật và nguy hiểm Nó cũng là nguyên nhân gây sự cố

1000 daN 1,0 tấn 1.500 daN 1,5 tấn 2.500 daN 2,5 tấn Nhóm trung 5.000 daN 5,0 tấn

7.000 daN 7,0 tấn 10.000 daN 10,0 tấn Nhóm nặng 15.000 daN 15,0 tấn

20.000 daN 20,0 tấn 35.000 daN 35,0 tấn 60.000 daN 60,0 tấn 100.000 daN 100,0 tấn 150.000 daN 150,0 tấn

Về cơ bản thang lực cột này thoả mãn hầu hết các trường hợp trong thực tế Tuy nhiên khi áp dụng, người thiết kế có thể chọn loại cột khác qui chuẩn trong thang lực cột này và cần lập bảng tính thiết kế chọn thông số cột

 Chiều dài cột

Chiều dài cột gồm các thành phần sau (hình 2.5)

- Chiều dài cột chon trong móng : Lm

- Chiều dài từ mặt đất đến xà dưới cùng Lcs ( chiều dài cơ sở)

- Chiều dài lắp xà, tính từ xà dưới cùng đến đỉnh cột :Lđ

+ Chiều dài chon trong móng Lm = 0 hki cột lắp trên móng bê tông cốt thép (cột có mặt bích)

+ Chiều dài đỉnh cột Lđ phụ thuộc cách bố trí dây trên cột

+ Chiều dài cơ sở gồm khoảng cách an toàn Lat độ võng f, chiều dài chuỗi cách điện

- Chiều dày vật liệu làm cột

Nội dung tính toán là xác định qui cách kỹ thuật cột gồm:

- Kích thước từng đoạn (đường kính ngọc, gốc, chiều dài, độ dày thép)

- Khối lượng từng đoạn

- Khối lượng toàn cột

 Độ thuôn, số đoạn và vật liệu chế tạo

- Độ thuôn : là tỷ lệ p% = ( )x100

Lc Dtop Dbase

Dbase : đường kính đáy (m) - Dtop : đường kính đỉnh (m) -Lc : chiều dài tính toán (m)

Cũng có thể tính độ thuôn theo bán kính : độ thuôn càng lớn, cột càng nhọn Tăng độ thuôn sẽ cho phép tiết kiệm vật liệu (giảm trọng lượng cột), giảm lực tác động của gió lên cột tuy nhiên sức chịu lực của phần trên sẽ giảm

Chọn độ thuôn của cột trong giới hạn:

p % max : 4,10

ưu tiên : 1,30 đến 3,00

+ Cột có Dbase lớn, cho phép chọn p% lớn để vẫn đảm bảo sức chịu lực ở phía ngọn

và cho phép giảm trọng lượng cột

- Số đoạn: số đoạn thân phụ thuộc vào khả năng của thiết bị gia công cột (uốn, mạ) Thân cột càng dài đòi hỏi thiết bị gia công cột càng lớn Chiều dài đoạn thân càng lớn, số đoạn thân càng ít và càng tiết kiệm (giảm trọng lượng cột, giảm công lắp đặt) Tuy nhiên thân dài sẽ tăng chi phí vận chuyển trên đơn vị

+ Hiện tại, các cơ sở gia công đều lựa chọn chiều dài gia công tối đa 12m Do

đó, chiều dài đoạn cực đại 12m Trên cơ sở đó, số đoạn thân cột được xác định

 Phương pháp nối cột

Cột có từ hai đoạn trở lên cần thực hiện ghép nối Có hai phương pháp cơ bản ghép nối là ghép nối mặt bích và ghép lồng

- Ghép nối mặt bích: thực hiện tương tự như ghép nối cột BTLT Đầu mỗi cột sẽ

hàn mặt bích Các thông số cơ bản của mặt bích:

+ Đường kính ngoài Dbase

+ Đường kính trong Dα

+Đường kính vành đai boulon Db

+ Chiều dài mặt bích tb

Các thông số này được xác định qua đặc tính cơ lý của cột TĐ

Từ điểm cơ bản của phương pháp ghép nối mặt bích là giảm được chiều dài thân cột Phương pháp ghép nối mặt bích có nhiều hạn chế đáng chú ý:

+ Yêu cầu chế tạo cao để đảm bảo độ trùng đường tâm có các đoạn được nối

- Ghép lồng: là phương pháp ghép lợi dụng tính thuôn của các đoạn cột, ngọn đoạn

dưới lồng vào gốc đoạn trên Do tính thuôn và trọng lực cột, việc ghép nối đảm bảo được bền vững, trong một số trường hợp có thể dung boulon để định vị chỗ nối

- Các thông số cơ bản của đoạn nối (hình 2.6)

+ Db1, Dt1: đường kính gốc và ngọn đoạn dưới

+ Db2, Dt2: đường kính gốc và ngọn đoạn trên

+ L1: chiều dài đoạn dưới

+ L2: chiều dài đoạn tên

+ Chiều dài cột gồm hai đoạn

+ Lnối: chiều dài đoạn nối

L nối = k nối x D nối,tb Dnối,tb: đường kính trung bình đoạn nối

D nối,tb =

2

) (D t2 D b2

Các kích thước cơ bản liên quan đến mặt bích gốc cột như sau:

- Đường kính vành boulon Dvành

- Đường kính mặt bích Dbích

- Qui cách và số lượng boulon

- Các chiều cao móng: Cổ móng – CO; thân móng – C2; đáy móng – C3; mặt móng – C1; toàn móng – L

Qui cách boulon và số boulon móng được chọn theo thiết kế móng

 Xà

Xà là bộ phận lắp trên cột, tuỳ thuộc vào cấp điện áp, qui mô đường dây, cách

bố trí đường dây trên cột

Có hai hình thức lắp xà là xà liền cột và rời cột

- Xà liền cột chỉ thích hợp với các loại cột nhỏ thấp, chủ yếu cho mạng chiếu sang và

hạ thế Với các loại cột điện lực, xà rời thích hợp cho việc chế tạo

+ Xà rời có hai loại thông dụng là xà cong và xà bát giác

 Công nghệ mạ

- Lựa chọn phương pháp sơn phủ: cột TĐ có thể áp dụng giải pháp sơn hoặc mạ kẽm nhúng nóng Giái pháp sơn gồm sơn thường hoặc phủ epoxy Giải pháp sơn thường hiện không còn thích ứng Nên hầu hết cột thép đơn đều sử dụng công nghệ phủ epoxy hoặc mạ kẽm nhúng nóng

Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng được chọn vì nó thích hợp với yêu cầu cột và công nghệ trong nước đã quen sửng dụng

- Bề dày lớp mạ : quan hệ tuổi thọ của cột Tuổi thọ cột (về mặt chống ăn mòn)

là thời gian bắt đầu dung cột cho đến khi lớp mạ bụi ăn mòn hết tác dụng bảo vệ

 Tiêu chuẩn sử dụng

Tiêu chuẩn sử dụng trong chế tạo cột thép các nước đang sử dụng đều xuất pháp

từ các tiêu chuẩn ISO vầ chế tạo cơ khí Các tiêu chuẩn ANSI, BS, FN, AVN và JIS đều có các giá trị tương tự nhau, chỉ khác nhau ở một số chi tiết

 Lựa chọn qui cách cột điển hình hoá

Dựa trên các chỉ tiêu, tiuê chuẩn đã nghiên cứu, đề xuất ra một qui cách kỹ thuật cột điển hình hoá, cụ thể như sau (phụ lục 8.1)- Hướng dẫn thiết kế đường dây tải điện của Hoàng Hữu Thận

Cột thép lớp 0 đường dây phân phối

2A và 2 đường dây cao và siêu cao áp

II.6 Các loại cột điện khác

Ngoài các loại cột trên, hiện còn có BTCT đúc đặc (như cột bưu điện), cột làm bằng các loại vật liệu sẵn có tại địa phương (gỗ, tre…), chủ yếu dung để xây dựng các đường trục và nhánh hạ thế ở vùng nông thôn miền núi mới có điện

Đây là loại cột có chất lượng thấp, tiềm ẩn nhiều sự cố Sử dụng loại cột này trong lưới hạ thế chỉ là tự phát, ngoài tầm kiểm soát của cơ quan chức năng

II.7 Lưa chọn cột và kích thước cột

 Chọn loại cột

Hiện tại, ba loại cột được xem là hợp cách để đưa vào đề án đường dây là cột BTCT, cột thép khung và cột thép đơn Các loại cột khác chỉ sử dụng trong hoàn cảnh đặc biệt

Trong các loại cột BTCT, cột BTLT được xem là cột phổ thông Các loại như BTTA, BTCT vuông được xem xét trong một số trường hợp cụ thể Tuy nhiên theo

xu hướng tăng tuổi thọ, tính an toàn và lực cột, cột BTTA dần dần sẽ thay thế cột BTLT

- Cột BTCT được ứng dụng trong một số trường hợp sau:

+ Đường dây phân phối (đến 35kV), trừ trường hợp đường dây từ bốn mạch trở lên + Đường dây mạch đơn đến 220kV, cỡ dây không quá AC 185

- Cột thép đơn được dung chủ yếu trong các trường hợp sau:

+ Đường dây đi trong khu đô thị phát triển, cần đảm bảo chiếm ít hành lang và phối hợp cảnh quang môi trường

+ Đường dây đi ở vùng sâu, vùng xa, vận chuyển khó khăn

+ Các trường hợp đường dây qui mô lớn, nếu chứng minh được tính khả thi so với các loại cột khác

- Cột thép khung được sử dụng cho các trường hợp còn lại, khi việc dung cột thép đơn và/hoặc cột BTCT không phù hợp

 Chọn kích thước cột

Kích thước hình học của cột gắn liền với việc bố trí dây trên cột, lựa chọn kích thước xà và kết cấu xà và quyết định đến chiều cao cột cũng như khoảng cột tính toán

Kích thước hình học của cột được quyết định bởi các yếu tố sau:

- Khoảng cách an toàn giữa các dây dẫn với nhau

- Khoảng cách an toàn giữa các dây mang điện với các phần tử còn lại nối đất

- Góc bảo vệ của dây chống sét (nếu có)

- Số dây dẫn và dây chống sét (nếu có) cần bố trí trên cột

- Lựa chọn kiểu bố trí dây

- Khoảng cách an toàn tới mặt đất và các công trình, vật thể trên mặt đất

II.2 Móng giếng chìm : là loại móng đất đặc biệt Hố móng được khoan sâu

theo kích cỡ cột Gốc cột có thể có lớp boulon định vị để tăng khả năng chống lật Cột đặt vào hố móng, sau đó được chèn vữa bê tông mác thấp (M50 – M100) Lớp vữa bảo vệ có thể cao hơn mặt đất 0,25 – 0,35m để bảo vệ chống ăn mòn

Móng giếng chìm có ưu điểm kết cấu gọn, cho phép thực hiện ở vùng đất có cường độ trung bình, giá thành hạ Thi công móng giếng chìm đòi hỏi phải có máy khoan có kích cỡ phù hợp

II.3 Móng đà cản : là loại móng đất có lắp thêm thanh ngang vuông góc với

tim đường dây để tăng khả năng chống lật của cột

II.4 Móng BTCT : Móng BTCT áp dung cho cột TS, cột TĐ có mặt bích và

cho cả cột BTCT chịu lực lớn ờ vùng cường độ chịu lực của đất không đủ lớn

Móng BTCT có thể là móng bản, móng bản cổ cao (móng lọ mực), móng cọc

đóng, móng cọc nhồi, móng tr ụ…

CHƯƠNG III CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ DÂY DẪN PHẦN I : CHỌN PHƯƠNG ÁN

Như đã giới thiệu trong chương I, chúng ta có ba phương án đi dây gồm:

 Phương án 1: Đường dây đi thẳng từ huyện Trảng Bom đến huyện Long Khánh

 Phương án 2: Đường dây đi dọc theo tuyến đường sắt Bắc-Nam

 Phương án 3: Đường dây đi dọc Quốc Lộ 1A

I.1 Ưu và nhược điểm của từng phương án

Phương án 1

- Ưu điểm: chiều dài toàn tuyến ngắn, khoảng 26 km, phát tuyến tương đối

thẳng không có gấp khúc, thuận lợi cho việc lắp đặt cột và định vị móng cột…

- Nhược điểm: Phần lớn tuyến đường dây nằm sâu trong rừng, cách lộ giới khá

xa, ảnh hưởng lớn đến việc thi công như, vận chuyển nguyên nhiện vật vật liệu, vận chuyển trụ, cũng như căng kéo dây giữa các trụ với nhau

+ Một vấn đề khác cũng hết sức quan trọng là việc duy tu sữa chữa khắc phục sự

cố đường dây gặp rất nhiều khó khăn, do không có đường giao thông đi vào, dẫn đến phải xây mới thêm đường giao thông phục vụ cho công tác nói trên Điều này làm cho chi phí xây dựng đường dây có giá thành tăng cao

Vì nhược điểm nêu trên với chi phí đầu tư rất lớn cho cơ sở hạ tầng nên không chọn phương án này

Phương án 2

- Ưu điểm: Toàn tuyến ít đi qua các cụm dân cư, chi phí bồi thường giải toà

thấp, đường dây được nằm giữa hai tuyến đường giao thông huyết mạch của cả nước

là Quốc Lộ 1A và tuyến đường sắt Bắc-Nam

+ Dễ dàng trong công tác duy tu, bảo dưỡng và vận hành hơn so với phương án

1 do có nhiều đường giao thông, nhưng đó cũng là bất lợi trong thi công

- Nhược điểm: Đây là tuyến đường dây dài nhất so với hai tuyến còn lại, khoảng

32km, toàn tuyến có rất nhiều khúc khuỷu và quanh co, gây khó khăn cho việc xây móng và đặt cột, làm hạn chế trong quá trình mắc dây giữa các cột với nhau

+ Ngoài ra, tuyến đường dây nằm cạnh tuyến đường sắt, cách xa Quốc Lộ 1A cũng gây ảnh hưởng không ít đến việc vận chuyển cột, nguyên nhiên vật liệu Vì xe lửa thì không thể nào vận chuyễn được các cột có kích thước khá dài, từ 12m (cho phân đoạn dài cột bê tông) đến 25m đối với cột thép khung Đây là nguyên nhân hết sức hạn chế trong thi công đường dây

Vì vậy không chọn phương án này

Phương án 3

- Ưu điểm: Chiều dài toàn tuyến khoảng 30km, dài hơn tuyến phương án 1

nhưng ngắn hơn tuyến phương án 2.Phát tuyến của đường dây ít quanh co khúc khuỷu hơn tuyến đường dây của phương án 2, dể dàng hơn trong xây móng đặt trụ, căng kéo dây giữa các trụ với nhau So với phương án 1 và 2, phương án này dể dàng hơn trong duy tu, bảo dưỡng và vận hành, do có nhiều tuyến đường giao thông

đi qua Đặc biệt là việc nằm cạnh Quốc Lộ1A làm cho công tác thi công ít gặp trở ngại như vận chuyển các trụ bê tông cốt ly tâm và cột thép, nguyên vật liệu bằng nhiều phương tiện giao thông đường bộ khác nhau, kể cả các loại xe siêu trường, siêu trọng…

- Nhược điểm: đi qua nhiều khu dân cư và nhiều đoạn cắt chéo với đường giao thông khác Nhưng những hạn chế này có thể khắc phục được nhờ việc tính toán chính xác hành lang an toàn lưới điện, trên cơ sở đó thu hồi đất cho dự án là hợp lý nhất Cộng với việc đẩy nhanh tiến độ thi công khi qua các đoạn giao chéo

Với những ưu điểm và nhựơc điểm trên có thể khắc phục vì vậy chọn phương

- Điểm chuyển hướng thứ năm là tại xã Tây Hoà, góc chuyển hướng của điểm này không lớn khoảng 10 đến 150 so với đường chuẩn nằm ngang nhưng so với điểm chuyển hướng thứ tư góc chuyển hướng có thể lên đến 300 Tại đây ta có cột góc thứ

6 Điểm đặc biệt của vị trí này thuộc khu vực dân cư tập trung bao quanh, nên rất cần lưu ý trong thi công cũng như thiết kế

- Điểm chuyển hướng thứ sáu cuối xã Đông Hoà, góc chuyển hướng không lớn, khoàng 100 Và so với điểm chuyển hướng thứ năm củng chỉ vào khoảng 15 đến 200

là tối đa Cột góc thứ bảy được đặt tại đây

- Điểm chuyển hướng thứ bảy có vị trí giữa xã Hưng Thịnh, góc chuyển tương đối nhỏ, không vượt qua 100, và điểm này so với điểm thứ sáu có độ chênh lệch không cao, dưới 100 Ta có cột góc thứ tám được đạt ở xã này

- Điểm chuyển hướng thứ tám và thứ chín tập trung tại 3 xã, Hưng Thịnh, Hưng Lộc Bàu Hàm Điểm thứ tám góc chuyển so với thứ bảy là vừa phải khoảng 150, nhưng so với điểm thứ chin góc chuyển tương đối lớn độ 300 Ở 3 xã này ta đặt cột góc thứ chin và thứ mười Các địa điểm dặt cột trên đều thuộc khu vực của huyện Trảng Bom

- Điểm chuyển hướng thứ mười cũng là điểm chuyển hướng cuối cùng của tuyến đường dây, do hành lang QL 1A thuộc huyện Long Khánh rất thẳng không có khúc khuỷu quanh co, nên chỉ có một điểm chuyển hướng duy nhất tại xã Bàu Sen, đây cũng là điểm cuối đường dây truyền tải Cột góc thứ mười một được đặt tại vị trí này

PHẦN II: CHỌN DÂY DẪN

II.1 LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN

Cấp điện áp phụ thuộc vào công suất và khoảng cách truyền tải Trong luận văn này thiết kế đường dây dẫn cụ thể với cấp điện áp cụ thể đã được lựa chọn là 110kV nên không cần phải tính toán cấp điện áp

II.2 SƠ ĐỒ NỐI DẤY CỦA TUYẾN ĐƯỜNG DÂY

Vì đây là tuyến đường dây cụ thể với cấp điện áp cụ thể chỉ làm nhiệm vụ chuyển luồng công suất từ đầu tuyến (xã Đồi 61 - Trảng Bom) đến cuối tuyến và được đấu nối vào tram biến áp ở cuối đường dây (cụ thể là xã Bàu Sen – Long Khánh) Nên có thể chọn đường dây đơn hình tia hoặc đường dây lộ kép

 Chọn đường dây đơn hình tia: chỉ nhằm phục vụ cho việc cung cấp công

suất cho hiện tại mà chưa tính đến việc phát triển thêm phụ tải cho tương lai, hoặc

cung cấp điện năng cho các vùng lân cận

 Chọn đường dây lộ kép: đã tính toán cho nhu cầu phát triển phụ tải trong

tương lai cũng như cung cấp thêm điện năng cho các vùng phụ cận

II.2.1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn

Đồi với mạng truyền tải cao áp chọn dây theo mật độ dòng kinh tế j kt và luồng

công suất chuyển qua đường dây dẫn đó

Cuối đường dây (xã Bàu Sen – Long Khánh) được nối vào trăm biến áp 110/22kV có công suất đặt là :

Sđm = 2 x 63 = 126 (MVA), với hệ số cos = 0,85 Vây: P = Sdm x cos = 126 x 0,85 = 107,10 (MVA)

Công suất sử dung hiện tại (năm 2009) của trạm biến áp này là: 80MVA

Tốc độ tăng sử dụng điện năng mỗi năm :

5% của công suất hiện tại = 80 x 5% = 4(MVA)

Thời gian dự kiến: từ năm 2009 đến 2018 Như vậy, tồng công suất tăng thêm

dự kiến trong 9 năm là :

9 x 4 = 36(MVA)

Hiện tại, ta chọn đường dây đơn hình tia, mắc trên trụ hai mạch Trong tương lai khi có nhu cầu phát triển thêm ta sẽ tiến hành mằc thêm mạch còn lại Điều này có nghĩa, các trụ phải được thiết kế là hai mạch

Đối với đường dây truyền tải cao áp trên không, do điều kiện hạn chế về tổn hao vầng quang, quy định đường kính dây tối thiểu đối với cấp điện áp 110kV là: d > 9,9mm (dây AC-70)

Khi nhiệt độ không khí khác với nhiệt độ tiêu chuẩn của nhà sản xuất cần hiệu chỉnh lại dòng điện cho phép

 Đối với đường dây đơn hình tia

- Gọi Imax là dòng điện cực đại chạy trên đường dây có cấp điện áp 110kV từ Trảng Bom đến Long Khánh, khi công suất tại trạm biến áp là lớn nhất:

I max =

dm U

3

2 max

2 max 

A x

x

I 10 661

1103

Trong trường hợp này ta xét: Smax = Sdm = 126 (MVA)

- Sdm : công suất định mức của TBA

- Ta chọn Tmax > 5.000 giờ/năm Suy ra, mật độ dòng kinh tế : jkt = 1A/mm2.( Bảng 2.3 trang 18 – SGK Thiết Kế Mạng Điện của Hồ Văn Hiến )

2 max 661 1

661

mm j

I F

Như vậy dây dẫn được chọn thõa đièu kiện phát nóng của dòng điện

II.2.2 Tính thông số đường dây

 Tính thông số đường dây bằng hai cách:

- Tra bảng tìm điện trở ro (/ km), cảm kháng xo (/ km), dung dẫn bo

(1/.km)(ứng với đường dây đơn) Tham khảo bảng phụ lục 2.3 & 2.4 (Thiết kế mạng điện của Hồ Văn Hiến)

- Tính xo và bo dùng khoảng cách trung bình hình học (Dm hay GMD) và bán kính trung bình hình học (Ds hay GMR)

+ Các công thức tính xo và bo ở tần số 50Hz đối với đường dây lộ đơn hay lộ kép nhưng bố trí trên hai trụ cách xa nhau và tính cho một lộ

) / ( 016 , 0 lg

144 , 0

58,

b .km)

Với Dm = Dab.Dbc.Dca là khoảng cách trung bình hình học – GMD giữa các pha

r – bán kính của dây; Dm vàr phải đổi ra cùng đơn vị

Hoặc tính theo công thức

xo = 2 2 2 10 4ln '

r

Dm x

f

ln.1018

26

II.2.3 Tính tổn thất điện áp và tổn thất công suất

Tính tổn thất điện áp cực đại Umax từ nguồn đến trạm biến áp, khi trạm biến áp

có công suất cực đại Các trị số U% tính được phải thoả mãn điều khiện:

2

6 2

dm

36,0110

424.088.65107.010.1070

'' 0 0



x U

P0 = r x MW

U

Q P

dm

14,0107,0110

)88,6510,107(

2

2 2

0 2

2 '' 0 2 ''

dm

556,0424,0110

)88,6510,107(

2

2 2

0 2

2 '' 0 2 ''

2 6

2 0

II.2.4 Chọn số bát sứ

Đường dây cao áp trên không dung chuỗi sứ treo ở các trụ trung gian và chuỗi

sứ căng tại các các trụ dừng giữa, trụ néo góc và trụ cuối Số bát sứ tuỳ theo cấp điện

áp

Theo bảng 2.9 trang 37 (Thiết kế mạng điện - Hồ Văn Hiến), với cấp điện áp

110kV ta có số bát sứ trong một chuỗi là : 8 (bát), tạm thời ta chọn như vậy, khi ta

tính ra số bát sứ cụ thể tương đương hoặc lớn hơn một hoặc hai bát ta sẽ giữ nguyên kết quả này Nếu kết quả tính toán có sai biệt lớn với kết quả chọn, lúc này ta sẽ chọn theo kết quả tính toán được

Điện áp phân bố trên các chuỗi sứ không đều nhau do có điện dung phân bố giữa các bát sứ và điện dung giữa các bát sứ với kết cấu xà, trụ điện Điện áp phân bố lớn nhất trên bát sứ gần dây dẫn nhất (sứ số 1)

Chuỗi sứ đường dây 110kV gồm 8 bát Theo đồ thị điện áp e1 trên chuỗi thứ nhất có treo với dây dẫn bằng khoảng 21% điện áp E giữa dây và đất (E = Uđm/ 3) hay:

21 , 0

1 

E e

21,08

1)

/.(

1

x E e n e n

E chuoisu



Nếu mỗi bát sứ chịu được 60kV ở trạng thái khô (32kV trạng thái ướt, tần số

50Hz) đối với kiểu bát sứ   6A , chuỗi 8 bát sứ với e1/E = 0,21 sẽ chịu được: 60/0,21 = 285,71 kV (đỉnh)

Tương ứng với điện áp dây: 285,71x 3 = 494,86 kV (đỉnh)

Trong khi đó điện áp dây của đường dây là: 110x 3 = 190,53 kV

Như vậy số bát sứ đượ chọn thoả mãn yêu cầu vế điện áp

II.2.5 Chỉ tiêu về công suất kháng do điện dung đường dây

- Điện trở đặc tính hay điện trở sung của đường dây:

424,0

1102

2



 với Udm tính bằng kV

- Tính SIL cho tuyến đường dây thiết kế

- Công suất kháng do điện dung đường dây phát lên trong mỗi 30 km chiều dài đường dây:

Qc(30) = Udm(30.b ) 1102x2,67x10 6x30 0,969MVAr

0

- Chỉ tiêu thiết kế là Qc(100) ≤ 0,125.SIL, suy ra Qc(30) ≤ 0,042.SIL

Từ đó, ta có: 0,969 MVAr ≤ 0,042 x 30,36 = 1,275 MW (thoả yêu cầu đề ra)

II.2.6 Tổn hao vầng quang

Vầng quang điện xảy ra khi điện trường quanh bề mặt dây dẫn vượt quá sức bền

về điện của không khí khoảng 21 kV(hiệu dung)/cm Ở điện trường này, không khí

bị ion hoá mạnh và độ bền về điện của nó ở vùng quanh dây dẫn xem như triệt tiêu, vùng không hkí đó xem như dẫn điện, điều này làm cho dây dẫn có điện trở lớn Do

đó tổn hao đường dây bị tăng lên

Vầng quang điện xuất hiện thành các vầng sáng xanh quanh dây dẫn, nhất là ở chỗ bề mặt dây dẫn bị sù sì và đồng thời có tiếng ồn và tạo ra khí ozone và không khí ẩm sẽ phát sinh axít nitơ; ozone và axít nitơ ăn mòn kim loại và vật liệu cách điện

Điện áp tới hạn phát sinh vầng quang:

U0 = 21,1.m0. r.2,303.log '

r

D

(kV) - hiệu dụng pha đến trung tính

Trong đó: m0 - hệ số dạng của bề mặt dây – m0 = 1 đối với dây dẫn tròn; 0,93 ÷ 0,98 đối với dây nhám; 0,8 ÷ 0,87 đối với dây bện

 : Thừa số mật độ không khí =

t

b

273

92,3 với t nhiệt độ bách phân, 0C: t = 250C

 = 1; r _ bán kính dây (cm) D : bán kính trung bình hình học giữa các pha (cm)

Để giới hạn tổn hao vầng quang, đường kính tối thiểu của dây dẫn được chọn tuỳ theo cấp điện áp

Thông thường điện áp vận hành từ 60 kV trở lên mới xét tổn thất do vầng quang điện gây nên Khi điện áp vận hành vượt quá điện áp tới hạn, tổn hao vầng quang mỗi pha là:

D

r f

P 241(  25 )



2.10-5 (kW/km/pha) Với f : tần số U, U0 – các điện áp pha, kV

Tổng quát, tổn hao vầng quangtrên mỗi km đường dây khi thiết kế được giới hạn

ở khoảng 0,6 kW/km/ba pha trong điều kiện khí hậu tốt Nếu vượt quá giới hạn này phải chọn lại dây có tiết diện lớn hơn và kiểm tra lại

- Tính toán toán hao vầng quang

+ Điện áp tới hạn phát sinh vầng quang:

U0 = 21,1x1x1x1.21x2,303xlog

21.1

800 = 141 kV - hiệu dụng pha đến dây trung tính

U = 110 kV Vậy U < U0 nên không có tổn hao vầng quang

CHƯƠNG IV XÁC ĐỊNH LOẠI CỘT VÀ VỊ TRÍ CỘT

PHẦN I : XÁC ĐỊNH LOẠI CỘT

I.1 Lựa chọn các loại cột tiêu chuẩn sẽ sử dụng

Với mỗi đường dây chỉ nên kựa chọn một hoặc một số loại cột sử dụng cho toàn tuyến Số loại cột không nên quá ba hay bốn loại, để đơn giản kết cấu, dễ chế tạo, thuận tiện cho việc vận hành và quản lý

Để đơn giản hoá ta chỉ chọn một loại cột duy nhất cho toàn tyến đường dây: đó

là cột bê tông cốt thép hai mạch cho cột trung gian, cột cuối, cột chuyển Cột góc và cột néo, cột néo trung gian tạm thời là cột bê tông cốt thép một mạch

 Cột B110-2, ta có các thông số sau:

- Khoảng vượt giới hạn (m): vùng I: 260 vùng II: 220

- H = 13.5m h0 = 3m h1 = 3m h2 = 3m h3 = 2,7m a1 = 2m

- a2 = 3,5m a3 = 2m b1 = 2m b2 = 3,5m b3 = 2m

 Cột YB110-1, ta có các thông số sau:

- Khoảng vượt giới hạn (m): vùng I: 230 vùng II: 200 III: 160 IV : 140

- H = 13,5m h0 = 3m h1 = 4m h2 = - h3 = 4m a1 = 2m

- a2 = - a3 = - b1 = 4m b2 = 2,8m b3 = -

Cột là bộ phận quan trọng nhất của đường dây, nó quyết định tính kinh tế của đường dây Tuỳ theo tình hình cụ thể của đường dây được thiết kế, người thiết kế chọn trong số cột tiêu chuẩn, các loại cột thích hợp cho đường dây thiết kế

Sauk hi đã chọn được cột, xáx định được điểm treo dây thấp nhất của từng loại cột, độ rộng của xà, các đặt tính cần thiết để kiểm tra khi chia cột

Lựa chọn cột và sứ cách điện phụ thuộc vào nhau, muốc chọn được sứ phải biết được cột và đặc tính của cột để tính sứ Ngược lại phải biết sứ mới biết được độ cao treo dây Cho nên hai mục chọn cột và sứ phải làm đồng thời và hiệu chỉnh lẫn nhau

Độ cao treo dây thấp nhất của cột h xác định cho pha dưới cùng như sau:

- Cột đỡ sứ treo;

h = h ’ -  'Với h’ là chiều cao xà dưới cùng;  là độ dài chuỗi sứ và phụ kiện, phụ thộc số 'bát sứ và loại sứ

- Cột đỡ sứ đứng:

h = h ’ +  '

Với h’ là chiều cao xà dưới cùng,  là độ cao sứ, từ xà đến điểm buộc dây '

Ta có: H = h’ = 13,5m,

daN.10 3

Chiều dài đuờng rò điện, cm

Trọng lượng,

110 5 , 2 max  

Với n số bát sứ được chọn cho cấp điện áp 110 kV

Chiều dài chuỗi sứ gồm :  = '  +  ''

Với  là độ dài thiết bị treo dây : 0,3 ÷ 0,5m ''

Vậy độ dài tổng thể của chuỗi sứ:  = 1,168 + 0,232 = 1,40 m

h = h ’ ±  = 13,5 ± 1,4 = 12.1 m hoặc 14,9 m '

Vậy độ cao treo dây thấp nhất của dây dưới cùng sẽ là : 12 m cho sứ treo và 15

m cho sứ đỡ

I.2 Các đặc tính quan trọng của cột

Các thông số quan trọng của cột bao gồm: khoảng cột tính toán ltt, khoảng cột áp lực gió lG và khoảng cột trọng lượng lTL

I.2.1 Khoảng cột tính toán (khoảng cột dài nhất) – hình 4.1 – ltt là khoảng cách dài nhất giữa hai cột kề nhau khi đường dây đi trên mặt phẳng, thoả mãn các điều kiện:

Hình 4.1 : Mô tả các đặc tính quan trọng của cột.

lG : khoảng cột gió ltt : khoảng cột tính toán

f : độ võng của dây ứng với trạng thái nóng nhất

Hyc : khoảng cách an toàn của dây dẫn so với mặt đất bằng phẳng, tính từ chỗ thấp nhất của dây

 Khoảng cách an toàn tới đất trong trạng thái nóng nhất vừa bằng khoảng cách yêu cầu bởi quy phạm

 Ứng suất xảy ra trong các trạng thái làm việc lạnh nhất, bão và nhiệt độ trung bình năm phải nhỏ hơn ứng suất cho phép trong các trang thái đó

Mỗi độ cao treo dây ( dây thấp nhất, nghĩa là ứng với một kiểu cột) chỉ có một giá trị ltt duy nhất Cột điện và khoảng cột phụ thuộc vào nhau và quyết định giá thành của đường dây Nếu cột cao thì khoảng cột tính toán sẽ lớn, cột đắt nhưng rất

ít cột Nếu cột thấp ltt sẽ nhỏ, cột rẻ nhưng cần nhiều cột Sẽ có độ cao tối ưu ứng với khoảng cột kinh tế lkt, cho giá thành đường dây nhỏ nhất

Khi mặt đất phẳng thì l tt = l kt = 230m

Đối với mặt đất không bằng phẳng, lkt sẽ khác so với mặt đất bằng phẳng Với

hệ thống điện, căn cứ vào điều kiện địa lý và kinh tế mà thiết kế các loại cột tiêu chuẩn cho các loại địa hình khác nhau theo điều kiện tối ưu về kinh tế Các cột tiêu chuẩn trải qua vận hành được được kiểm nghiệm và hoàn thiện Người thiết kế sử dụng các cột tiêu chuẩn này để thiết kế đường dây Chỉ trong các trường hợp đặc biệt khi các cột tiêu chuẩn không đáp ứng yêu cầu mới thiết kế riêng các cột này

I.2.2 Khoảng cột áp lực gió l G : là độ dài của đoạn dây điện hai bên cột điện, áp

lực gió lên đoạn dây này sẽ tác động lên cột Cột tiêu chuẩn được thiết kế với

khoảng cột gió tiêu chuẩn nhất định lGTC Khoảng cột gió thực tế khi ta chia cột phải nhỏ hơn khoảng cột gió tiêu chuẩn lGTC

Khoảng cột thực tế của một cột được lấy bằng một nữa ( l/2 ) độ dài của hai khoảng cột hai bên cột đó, là l1 và l2

l G = ( l 1 + l 2 ) / 2 ≤ l GTC

Với lGTC trên mặt đất bằng phẳng = ( l1tt + l2tt ) / 2 = ( 230 + 230) / 2 = 230 m

I.2.3 Khoảng cột trọng lượng l TL : Cột điện tiêu chuẩn được thiết kế cho

khoảng cột trọng lượng tiêu chuẩn lTLTC, đó là khoảng dây hai bên cột điện có trọng lượng tác động lên cột ( cho loại và tiết diện dây nhất định)

Khoảng cột trọng lượng thực tế phải nhỏ hơn khoảng cột trọng lượng tiêu chuẩn

lTLTC

Khoảng cột trọng lượng thực tế được tính như sau:

 Khi hai điểm treo dây bằng nhau và cột đặt trên mặt đất phẳng thì trọng lượng dây phân đều về hai phía ( hai cột kề nhau) và do đó khoảng cột trọng lượng thực đúng bằng khoảng cột tính toán Cột tiêu chuẩn thiết kế cho lTLTC = 1,25.ltt , do

đó khi đi dây trên mặt phẳng có thể áp dụng khoảng cột dài nhất mà không cần kiểm tra khoảng cột trọng lượng

- l TL = l tt = 230m Đối với mặt đất bằng phẳng

- l TL = 1,25.l tt = 230 x 1,25 = 287,5m Đối với mặt đất bằng phẳng

 Khi hai điểm treo dây không bằng nhau thì trọng lượng dây phân bố cho cột theo độ dài từ điểm treo dây đến điểm thấp nhất của đường cong treo dây

Hình 4.2 : Mô tả các đặc tính quan trọng của cột khi hai điểm treo dây

không bằng nhau

Khoảng cột thực tế của cột A là: l TL = ( l tđAT + l tđAP ) / 2 ≤ l TLTC

l tdAT và l tdAP là khoảng cột tương đương của hai khoảng cột bên trái và phải cột

A

Khoảng cột tương đương l tdAT và l tdAP được tính theo công thức sau:

- Khi cột cột tương đương là lớn : l’td = l +

l g

h

.

2 max

h

.

2 max

max





L là khoảng cột thực tế của cột trái và cột phải; h là độ lệch giữa hai cột; g0max

và max là ứng suất trong dây ở trạng thái nóng nhất

I.3 Chọn vị trí các cột góc và néo cần thiết theo địa hình của tuyến dây

Cột góc được xác định ở vị trí dây đổi hướng, nếu góc đổi hướng đến 100 ÷

200 thì chỉ cần dung cột đỡ góc và tạ cân bằng nếu góc lớn hơn 100 ÷ 200thì phải dung cột néo góc Cột néo sử dung khi đường dây vượt qua các công trình bên dưới như đường sắt, đường ô tô loại 1 khi tiết diện dây nhỏ hơn 120 mm2, khi cột qua song, hồ: khi tiết diện nhỏ hơn 120 mm2, cột nằm giữa hai đoạn dây khác nhau và các loại khác theo quy phạm thiết kế

Nếu không có yêu cầu khách quan đặt cột néo hay néo góc thì khoảng 5 km

cho dây nhỏ hơn 120 mm2 và 10 km cho dây bằng hoặc nhỏ hơn sẽ đặt một cột

néo nếu dùng kẹp dây kiểu trượt, nếu dùng kẹp cứng thì không xác định kiểu

néo bắt buộc

I.4 Lựa chọn kích thước xà

Sự phân bố dây trên cột và khoảng cách giữa chúng được chọn theo hai điều

kiện cơ bản

 Đảm bảo khoảng cách tối thiểu trong không khí từ dây dẫn đến cột cần thiết

để phối hợp cách điện và ngăn ngừa phóng điện sang cột

 Bảo đảm khoảng cách tối thiểu giữa các dây dẫn để loại trừ khả năng dây

dẫn trong khoảng cột đến gần nhau nguy hiểm hoặc chạm nhau

Đây cũng là tiêu chuẩn thiết kế kích thước xà Xà phải chịu được lực do trọng

lượng dây và chuỗi sứ cùng với áp lực gió Độ bền này được thiết kế đồng thời với

cột

Khoảng cách nhỏ nhất trong không khí từ dây dẫn đến các bộ phận của cột -

cm

a Quá điện áp khí quyển -

+ Cách điện đứng -

b Quá điện áp nội bộ 80

c Khi có U làm việc lớn nhất 25

Khoảng cách nhỏ nhất giữa các pha tại cột – cm

Điều kiện tính toán Cấp điện áp thiết kế

a Quá điện áp khí quyển 135

b Quá điện áp nội bộ 100

c Khi có U làm việc lớn nhất 145

Mục 3.1.4.3 & 3.1.4.4 trang 186 & 187 SGK lưới điện và hệ thống điện Trần Bách

PHẦN II: LỰA CHỌN SỨ CÁCH ĐIỆN, PHỤ KIỆN VÀ TẢI TRỌNG

CƠ HỌC TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN

Hình vẽ chuỗi sứ cách điện

H: chiều cao chuỗi sứ D : đường kính ngoài

d : đường kính ty h: chiều cao phụ kiện

Đối với sứ treo có hai loại: thuỷ tinh và gốm Các đặc tính quan trọng của sứ treo gồm:

- Kích thước: độ cao, đường kính đĩa sứ, đường kính ty sứ (để móc các bát sứ thành chuỗi)

- Tải trọng cơ học chịu đựng được: cho tải trọng phá hoại (daN)

- Chiều dài đường rò điện  - cm su

- Trọng lượng bát sứ - daN

- Điện áp phóng điện ướt và điện áp phóng điện xung – kV

Các vùng có không khí nhiễm bẩn có các loại sứ đặc biệt hoặc tăng số bát sứ

Sứ được chọn theo:

- Điện áp đường dây – 110 kV

- Vùng đường dây đi qua: độ cao so với biển, độ ô nhiễm không khí

- Nguyên liệu và loại cột sử dụng

- Lực tác dung tiêu chuẩn lên chuỗi sứ

Điện áp phóng điện khô và ướt của chuỗi cách điện treo

Số lượng đĩa cách điện

( Bảng PL 5.10 trang 163 SGK Thiết Kế Mạng Điện của Hồ Văn Hiến.)

Chuỗi sứ cần có độ dự trữ về tải trọng cơ học Ví dụ theo tiêu chuẩn Nga: trong

trạng thái tải trọng cơ học lớn nhất ( trạng thái lạnh nhất hoặc bão ) Độ dự trữ cần

có là 2,7 ; còn trong trạng thái nhiệt độ bình quân năm là 5 Khi có sự cố là: 1,8

Chuỗi sứ đỡ phải chịu được tải trọng do trọng lượng dây dẫn và trọng lượng

riêng

Độ dự trữ tải trọng của chuỗi sứ được tính như sau:

 Trạng thái tải trọng lớn nhất (lạnh nhất hoặc bão)

7 , 2





CS TL

T

S

G l

P

P

n hay 2,7 (PT.lTL + GCS ) ≤ PS

PT tải trọng tổng hợp của của trọng lượng dây và gió – daN/m

PS tải trọng phá hoại của một bát sứ - daN

P trọng lượng một mét dây – daN/m

lTL khoảng cột trọng lượng tiêu chuẩn của cột – m

GCS trọng lượng chuỗi sứ, phụ thuộc vào số bát sứ - daN

Ta có : PS = 12.000 daN; dây AC-300/48 có d = 24,1mm; P = 1,186daN/m

Pv tải trọng do bão, giả sử trong trường hợp này gió thổi vuông góc với dây dẫn,

Pv =  Cx.k1.qv.d.10-3 Ta xem 1kG/m thì tương đương 1daN/m

 hệ số không đều của áp lực gió, phụ thuộc vào áp lực gió, vì là bão nên ta

 Trạng thái nhiệt độ trung bình năm

5





CS TL

S

G l

P

P

n hay 5 (PT.lTL + GCS ) ≤ PS

597,3728,43230186

Đối với chuỗi sứ néo được chọn như sau:

2 2

2

( ) (

Đối với đường dây trên không 110 kV: chuỗi néo có nhiều hơn một bát sứ

so với chuỗi đỡ

 Mỏ phóng điện của chuỗi sứ : nhằm bảo vệ chuỗi sứ tránh bị các tia sét đánh vào gây vỡ các bát sứ trong chuỗi

Mỏ phóng điện được mắc ở hai đầu của chuỗi sứ, ở giữa là khoảng cách

không khí, khoảng cách này luôn phải nhỏ hơn chiều dài của toàn bộ chuỗi sứ

(gồm : 8 bát sứ + phụ kiện) Hai đầu của mỏ phóng điện không được quá gần

nhau cũng như quá xa nhau vì như vậy dòng điện lan truyền sau khi có sét là rất

lớn sẽ gây vỡ sứ cách điện

 Các phụ kiện đường dây: khoá dây và các bộ phận phụ trợ được chọn theo

tải trọng, tương ứng với sứ và cột Độ dự trữ tải trọng của phụ kiện chọn nhỏ hơn

so với sứ Ví dụ 2,5 thay vì 2,7 của sứ Theo tiêu chuẩn Nga, các khoá đỡ cứng

được dùng cho tất cả các loại điện áp

Độ dư trữ tải trong của các phụ kiện khác:

- Tính tương tự n1pk = 25,72 ≥ 2,5 thoả điều kiện yêu cầu

- n2pk = 37,97 ≥ 4,5 thoả yêu cầu

Với n1pk và n2pk là trạng thái tải trọng lớn nhất và nhiệt độ trung bình năm

của phụ kiện

 Tính tải trọng cơ học tác dụng lên dây dẫn

Tải trọng cơ học tác động lên dây dẫn và dây chống sét được tính với:

- Lực kéo đơn vị tác động lên dây do trọng lượng dây P và do gió Pv –

daN/m

- Tỷ tải tác động lên dây do trọng lượng dây g và gió gv và tổng hợp gT –

daN/m.mm2

Chú ý ở dây ta dùng đơn vị daN và coi 1 daN = 1kG lực

a Tính tải trọng cơ học do trọng lượng dây dẫn và dây chống sét

- Dây dẫn : AC-300 - tiết diện Fd = 295 + 47,8 = 342,80 mm2 - Trọng lượng

riêng Pd = 1,186 kG/m = 1,186 daN/m

- Dây chống sét : AC-95 - tiết diện FCS = 95,4 + 15,9 = 111,3 mm2 - Trọng

lượng riêng: PCS = 0,385 kG/m = 0,385 daN/m

Căn cứ vào vị trí địa lý đuờng dây đi qua hai huyện Trảng Bom và Long Khánh

có áp lực gió cực đại tiêu chuẩn cho trạng thái bão: q0 = 110 daN/m2 – Vùng áp lực gió III

Thời gian sử dụng công trình 30 năm:  = 0,91 sd

Độ cao treo dây thấp nhất của cột khi chưa có sứ cách điện: 13,5m

Độ dài của sứ cách điện và phụ kiện: 0,146 x 8 + 0,2 = 1,4 m

Độ cao treo dây thấp nhất khi có sứ và phụ kiện: 13,5 – 1,4 = 12,1 m

Khoảng cách từ dây dẫn thấp nhất đến mặt đất để đạt độ an toàn trong trạng thái bình thường: 7m ( Bảng 3.10 trang 184 Lưới điện và HTĐ - Trần Bách)

2 2

Dây dẫn trên cùng tại khoảng giữa cột cách mặt đất phẳng:

(H + h + h ) – '

 – f = (13,5 + 3 + 3) – 1,4 – 5,1 = 13 m