Giáo trình hệ thống điện 1 (phần đz)

Đường dây trên không (ĐDK) là công trình để truyền tải và phân phối điện năng, bố trí ngoài trời, mắc trên vật cách điện và phụ kiện, đặt trên cột hoặc trên kết cấu của công trình khác (cầu, đập v.v.). ĐDK được tính từ điểm mắc dây của ĐDK lên xà cột cổng hoặc kết cấu khác của trạm điện. ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG Đối với các ĐDK, lấy thời gian sử dụng giả định của công trình là 15 năm đối với ĐDK 35 kV trở xuống, 20 năm đối với ĐDK 110 kV, 30 năm đối với ĐDK 220 kV, 40 năm đối với ĐDK 500 kV.

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

Đường dây trên không (ĐDK) là công trình để truyền tải và phân phối điện năng, bố trí ngoài trời, mắc trên vật cách điện và phụ kiện, đặt trên cột hoặc trên kết cấu của công trình khác (cầu, đập v.v.) ĐDK được tính

từ điểm mắc dây của ĐDK lên xà cột cổng hoặc kết cấu khác của trạm điện

Đối với các ĐDK, lấy thời gian sử dụng giả định của công trình là 15 năm đối với ĐDK 35 kV trở xuống, 20 năm đối với ĐDK 110 kV, 30 năm đối với ĐDK 220 kV,

- Dây dẫn để tải điện

- Dây chống sét (DCS) được bố trí trên đỉnh cột để

bảo vệ đường dây không bị sét đánh trực tiếp

- Cột của ĐDTK giữ các dây dẫn ở độ cao nhất định

so với mặt đất và mặt nước, đảm bảo an toàn cho người và các phương tiện giao thông hoạt động, để cho đường dây làm việc tin cậy

- Sứ cách điện đảm bảo cách điện giữa dây dẫn với cột

điện

- Phụ kiện trên đường dây dùng để kẹp chặt dây dẫn

vào sứ cách điện và để cố định sứ cách điện vào cột

Về mặt cơ khí: dây dẫn trên không, dây trên cột chịu

tác động của các lực do trọng lực bản thân dây dẫn, dây chống sét, áp lực gió và kể cả nhiệt độ do không khí thay đổi

 Gió thổi làm dây dẫn bị rung (dao động với tần số cao và biên độ nhỏ) và đu đưa (dao động với tần số thấp và biên độ lớn)

Do dây chịu tải trọng cơ khí, bị rung, bị đu đưa, nên có thể dẫn đến dây bị đứt, sứ cách điện, cột bị hư hại

Kết cấu vốn đầu tư của các công trình đ.dây như sau:

- Thiết bị đường dây: 36 – 42 %

- Kiến trúc đường dây (cột, xà, móng): 32 – 42 %

- Nhân công lắp ráp: 9 – 10 %

- Chi phí gián tiếp: 10 – 15 %

ĐDTK có ưu điểm là xây dựng rẻ tiền (so với đường dây cáp), dễ sửa chữa nhưng có nhược điểm là không an toàn, dễ bị hư hỏng do ảnh hưởng của thiên nhiên và kém

mỹ quan

1 Dây dẫn và dây chống sét: dùng dây trần, không có

lớp bọc cách điện

+ Dây nhôm + ACSR (aluminum conductor steel reinforced) + ACSR tăng cường: ACO và ACY

+ Toàn hợp kim nhôm + Dây nhôm lõi hợp kim nhôm + Dây toàn nhôm

+ Dây đồng: không còn sử dụng cho ĐDTK, trừ

 Các loại dây nhôm được sử dụng phổ biến vì giá thành thấp và chúng nhẹ hơn nhiều so với dây đồng Ngoài

ra, trong tự nhiên nhôm là kim loại dồi dào hơn so với đồng

Đường dây có U > 220 kV: phân pha dây dẫn để hạn chế tổn thất vầng quang (trong nhiều trường hợp để nâng cao khả năng tải của đường dây, dây dẫn phân pha được sử dụng cho cả đường dây 220 kV)

Đường dây cấp điện áp 330 kV: 2 dây dẫn/pha; 500 kV

có 2 – 4 dây dẫn/pha; 750 kV có 4 dây dẫn/pha, 1150 kV

có 8 dây dẫn/pha

Khoảng cách giữa các dd trong 1 pha: 300 – 600 mm

Các kết quả nghiên cứu: khi phân thành hai dây dẫn thì khả năng tải tăng 21 %, khi phân thành ba dây dẫn thì khả năng tải tăng 33 % Cảm kháng của đường dây cũng

thay đổi tương tự

Dây chống sét: chế tạo từ thép, những năm gần đây

DCS còn được sử dụng làm làm kênh thông tin liên lạc cao tần nên người ta dùng ACSR

 Khi chọn sơ bộ cấu trúc dây dẫn cần căn cứ vào

2 Cột điện:

Có hai loại: cột néo (cột mốc) và cột đỡ (cột trung

gian) Hai loại cột này khác nhau ở chức năng néo (căng) dây hay đỡ dây

Khoảng cách giữa hai cột liền nhau gọi là khoảng vượt

Tại cột đỡ: sử dụng sứ đứng hoặc sứ chuỗi, ngoài

nhiệm vụ cách điện, sứ còn đỡ dây trong khoảng vượt

Tại cột néo: dùng chuỗi sứ, ngoài nhiệm vụ cách điện,

lúc làm việc bình thường, sứ và cột néo phải chịu một lực kéo thường xuyên

Cột đỡ: cột đỡ thẳng và cột đỡ góc

Cột néo: néo thẳng, néo góc, néo cuối

Cột đỡ góc, cột néo thẳng (cột mốc), cột néo cuối, cột néo góc đều có dùng dây néo

Để hạn chế tác động của lực kéo do đứt dây trên tuyến,

cứ 5 khoảng vượt ta thường dùng một cột néo thẳng

Tại những vị trí như: đường dây vượt qua đường sắt, đường ôtô, đổi hướng đi của dây dẫn, đầu cuối của đường dây vào

trạm giảm áp, đầu ra của đường dây từ trạm tăng áp, đều

Trong chế độ bình thường, cột néo thẳng và cột đỡ thẳng đều chịu lực kéo của dây dẫn và dây chống sét từ hai phía như nhau Nhưng khi đứt dây trong khoảng vượt, cột néo thẳng chịu lực kéo về một phía khá lớn Do nhiệm vụ

và chức năng của cột néo như vậy, nên cột néo có nhiều cấu trúc phức tạp hơn và đắt tiền hơn cột đỡ

Tại cột néo cuối và cột néo đầu ĐDTK, lúc làm việc bình thường luôn luôn phải chịu lực kéo chủ yếu từ một phía

Cột góc có nhiệm vụ đổi hướng tuyến đi của ĐDTK Góc  là góc đổi hướng (góc lái)

Góc đổi hướng đi của ĐDTK

1 Đỉnh trụ của cột điện – 2 Xà – 3 Dây lèo

Số lượng cột đỡ chiếm 80 – 90 % tổng số cột trên toàn tuyến Ngoài ra, người ta còn sử dụng các cột đặt biệt: cột hoán vị để thay đổi vị trí các pha với nhau, cột vượt để vượt sông, qua thung lũng…

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

1000 1000

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

Vật liệu để làm cột điện: gỗ, thép, bê tông cốt thép

Cột gỗ: Cột gỗ ở nước ta ít dùng vì ẩm nhiều, dễ mục,

lắm mối

Cột thép

Theo hình dáng, cột thép kiểu dầm có hai kiểu chính:

- Kiểu tháp hay còn gọi kiểu một trụ

- Kiểu cột cổng hay còn gọi là kiểu cột hình 

Ở những đường dây cao áp 110 kV trở lên, thường những cột néo, cột góc, cột vượt đều phải dùng cột thép thì

Cột thép có hai mạch tải điện

Đối với ĐD 500 kV, thì dây dẫn bố trí trên mặt phẳng ngang, phổ biến dùng loại cột kiểu cổng có dây chằng

Cột bê tông cốt thép: bền hơn cột gỗ, ít dùng kim loại,

không phải bảo quản tu sữa nên rất kinh tế và được sử dụng rộng rãi cho ĐDTK với tất cả các cấp điện áp

- Theo hình dáng, cột bê tông cốt thép có nhiểu kiểu: cột đơn, cột ghép đôi, cột hình , cột hình A

- Theo cấu tạo, kiểu cột H có chiều cao từ 8,2 – 12 m, cột kiểu K có chiều dài 8,2 – 18 m và kiểu bê tông ly tâm

Cột kiểu H và kiểu K sản xuất bằng cách đúc nung

- Cột kiểu H dễ thi công nhưng chịu lực kém nên chủ yếu dùng cho mạng hạ áp

- Cột kiểu K chịu lực tốt hơn nên có thể dùng cho mạng trung áp nhưng nay ít được sử dụng do khó khăn trong vận chuyển vì nặng nề

Cột bê tông ly tâm cốt thép hiện nay được sử dụng khá phổ biến Loại cột này được đúc bằng phương pháp

Cột bê tông cốt thép Cột đỡ bằng bê tông ly tâm cốt thép một mạch

Nguyên liệu làm xà có thể là sắt, gỗ, bê tông cốt thép

Sứ đứng và sứ treo

a 6 – 10 kV – b 22 – 35 kV – c Sứ treo kiểu đĩa – d 22 kV dùng vùng ven biển

5 Phụ kiện đường dây

Phụ kiện đường dây dùng để cố định dây dẫn vào chuỗi

sứ và cố định sứ vào trụ điện Phụ kiện đường dây bao gồm các loại sau:

- Đầu kẹp dây: dùng để kẹp dây vào chuỗi sứ

- Phụ tùng khớp nối: dùng để treo chuỗi sứ vào cột và

để nối các chuỗi sứ lại với nhau

- Ống nối: dùng để nối dây dẫn, dây chống sét trong

khoảng vượt

- Bộ chống rung: để chống rung trong khoảng vượt

- Dây lèo được kẹp chặt vào dây dẫn tại hai phía của

chổ kẹp dây vào sứ 3, bằng cái kẹp có bulông 2

- Đối với ĐDTK điện áp lớn hơn 220 kV, dây dẫn mỗi pha thường được phân pha Để cố định các dây nhỏ

với nhau, người ta dùng thanh giữ phân pha Thanh giữ phân pha phải đảm bảo đều khoảng cách, tránh dây

phân nhỏ bị va đạp và xoắn vào nhau

a Chuỗi sứ đỡ có đầu kẹp cố định

b Chuỗi sứ căng có đầu kẹp dây

bằng bulông

c Đầu kẹp đỡ dây cố định

d Đầu kẹp căng dây bằng bulông

đ Đầu kẹp căng dây có ép chặt e,g Ống nối dây hình ô van có ép

và có xoắn

i Bộ chống rung

h Bộ nối dây bằng ép chặt

k Dây lèo

l Thanh giữ phân pha

THIẾT BỊ TRUNG THẾ

- Máy biến áp phân phối 1 pha: treo, giàn

- Máy biến áp phân phối 3 pha: giàn, nền (bệt)

- Biến điện áp

- Automatic Circuit Recloser – máy cắt tự đóng lại

- Load Break Switch (LBS) – máy cắt phân đoạn

- Fuse Cut Out (FCO) - cầu chì tự rơi

- Medium Voltage Capacitor - tụ bù trung áp

- Load Break Fuse Cut Out (LBFCO)

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG

1 Kết cấu trạm:

- Chủ yếu dùng cho loại trạm đặt trên trụ:

+ Trạm 1 pha đặt trên 1 trụ BTLT với dung lượng

2 Máy biến áp

- Tổ đấu dây và MBA 3 pha được lựa chọn:

+ MBA trên lưới 15 kV sau chuyển về 22kV: ∆/Y0-11; 15(22) ±2x2,5%/0,4 kV

+ MBA trên lưới 22kV: ∆/Y0-11; 22 ±2x2,5%/0,4 kV

- Điện áp MBA 1 pha được lựa chọn:

+ MBA trên lưới 15kV sau chuyển về 22 kV:

8,6(12,7) ±2x2,5%/0,23 – 0,23 kV + MBA lưới 22 kV: 12,7 ±2x2,5%/0,23 – 0,23 kV

- Dung lượng MBA dùng thông dụng (kVA):

+ 3 pha: 75, 100, 160, 250, 320, 400, 560, 630, 1000

TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI TRONG THỰC TẾ

1 Lưới điện trung áp:

a Lưới điện được thiết kế theo dạng kín vận hành hở, hoặc

hình tia có phân đoạn thiết bị phân đoạn có thể dùng cầu dao cắt

có tải (LBS), máy cắt (CB), máy cắt đóng lập lại (Recloser), hoặc dao cách ly (DS),

b Lắp thiết bị phân đoạn có kết hợp bảo vệ cho tuyến trục

1 Lưới điện trung áp:

d Tăng độ tin cậy cấp điện cho phụ tải quan trọng (Ví du: Khu

công nghiệp, bệnh viện, nhà máy nước, ), phải đặt các thiết bị bảo vệ (Recloser, LBFCO, ) ở phía sau phụ tải, Recloser đặt cách máy cắt đầu tuyến tối thiểu 5km

e Lắp thiết bị bảo vệ cho nhánh rẽ:

- Nhánh rẽ có chiều dài trên 1km và có dòng điện tải không quá 50A, sử dụng cầu chì tự rơi (FCO) 100A

- Nhánh rẽ có chiều dài trên 1km và có dòng điện không quá 100A, sử dụng LBFCO 200A

- Nhánh rẽ có chiều dài trên 1km và có dòng điện tải đến 400A, sử dụng Recloser nhưng phải đặt cách máy cắt đầu tuyến tối thiểu 7km

1 Lưới điện trung áp:

f Khi lắp đặt Recloser, LBS phải được lắp thêm DS đường

dây về phía nguồn, để tạo khoảng hở nhìn thấy khi cắt điện

g Dây trung hòa phải được nối liên tục, tuyệt đối không được

lắp thiết bị phân đoạn, không được ngắt hở trong bất cứ trường hợp nào

2 Lưới điện hạ áp:

- Đối với khu vực thành phố, khu cnghiệp có phụ tải tập trung: Lưới điện được thiết kế theo dạng hình tia Có thể được liên thông với lưới điện hạ thế của trạm biến áp kế cận tại trụ dừng cách ly và