ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 220 kV (TUYẾN TRÀ NÓC SÓC TRĂNG BẠC LIÊU)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

……—@ & ?–……







LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC



THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI ĐIỆN 220 kV
(TUYẾN TRÀ NÓC - SÓC TRĂNG - BẠC LIÊU)





CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
Nguyễn Đăng Khoa Lê Hoàng Hải (MSSV:1010856)
Ngành: Kỹ Thuật Điện - Khóa: 27

Mục Lục
SVTH: Lê Hoàng Hải i


MỤC LỤC
Trang

Chương I: TỔNG QUAN 1

1. Giới thiệu chung về đề tài 1
2. Nhu cầu sử dụng điện, mức tiêu thụ điện - khả năng
phát triển của mạng lưới điện khu vực 1
3. Sự cần thiết của đề tài 2

Chương II: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN - KIỂM TRA
ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH CỦA ĐƯỜNG DÂY 3

2.1 Tóm tắc lý thuyết chọn dây dẫn 3
2.1.1 Những yêu cầu của đường dây truyền tải 3
2.1.2 Lựa chọn điện áp truyền tải - Chọn sơ đồ nối dây của mạng 3
2.1.3 Lý thuyết lựa chọn dây dẫn 5
2.1.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây theo
hao tổn điện áp cho phép 5
2.1.3.2 Xác định tiết diện dây dẫn theo
chi phí kim loại cực tiểu 6
2.1.3.3 Chọn dây dẫn theo mật độ dòng king tế (J
kt
) 8
2.1.3.4 Chọn dây dẫn theo dòng điện cho phép của dây dẫn 8

2.2 Kiểm tra điều kiện vận hành của đường dây 9
2.2.1 Tổn thất điện áp 9
2.2.2 Tổn thất công suất 9
2.2.3 Tổn thất điện năng 10

Chương III: THIẾT KẾ PHẦN CƠ CHO ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI ĐIỆN 220 kV 12

3.1 Những điểm chính khi thiết kế đường dây truyền tải 12
3.2 Tính toán lựa chọn cột 14
3.3 Tính toán cách điện - Lựa chọn sứ treo, sứ néo 18
3.3.1 Lựa chọn loại và vật liệu cách điện 18
3.3.2 Lựa chọn số đĩa trong chuổi cách điện 19
Mục Lục
SVTH: Lê Hoàng Hải ii
3.4 Tính toán sức căng, độ võng, ứng suất của dây 20
3.4.1 Phụ tải cơ giới của dây dẫn và dây chống sét 20
3.4.2 Tính sức căng, độ võng và ứng suất của dây dẫn 21

Chương IV: CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 23

4.1 Khái niệm 23
4.2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống chống sét đánh trực tiếp 23
4.3 Các biện pháp chống sét cho đường dây truyền tải điện (ĐDTT) 24
4.4 Lý thuyết tính toán dây chống sét 25
4.5 Xác định vùng bảo vệ của dây chống sét 26
4.6 Tính toán nối đất bảo vệ chống sét 27

Chương V: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ
CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 220 kV 29

5.1 Tính toán ngắn mạch 29
5.1.1 Khái niệm, nguyên nhân, hậu quả, cách khắc phục và
ý nghĩa của tính toán ngắn mạch 29
5.1.2 Hệ đơn vị tương đối trong tính toán ngắn mạch 31
5.1.3 Các phương pháp tính toán ngắn mạch 34
5.1.3.1 Ngắn mạch đối xứng 34
5.1.3.2 Ngắn mạch bất đối xứng 35
5.2 Lý thuyết bảo vệ Rơle 41
5.2.1 Đại cương về bảo vệ Rơle 41
5.2.1.1 Sự cố trong hệ thống điện 41
5.2.1.2 Nhiệm vụ của bảo vệ Rơle 42
5.2.1.3 Một số ký hiệu dùng trong bảo vệ rơle (BVRL) 43
5.2.2 Các yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơle 43
5.2.2.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch 43
5.2.2.2 Đối với chế độ làm việc bất bình thường 45
5.2.3 Sơ đồ nối các máy biến dòng và các rơle 45
5.2.3.1 Sơ đồ nối theo hình sao đủ 46
5.2.3.2 Sơ đồ nối theo hình sao thiếu 47
5.2.3.3 Sơ đồ nối rơle theo hiệu hai dòng pha 47
5.2.3.4 Sơ đồ nối các máy biến dòng theo hình tam giác và
các rơle - hình sao 47
5.2.4 Nguyên lý thực hiện các bảo vệ rơle 48
Mục Lục
SVTH: Lê Hoàng Hải iii
Chương VI: CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG VÀ BẢO ĐẢM
CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG 52

6.1 Khái niệm chung 52
6.2 Các phương pháp điều chỉnh điện áp 54

6.3 Sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp đường dây 55
6.4 Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi dòng công suất phản kháng . 57
6.4.1 Máy bù đồng bộ 57
6.4.2 Sử dụng tụ bù tĩnh 58
6.5 Đối xứng hóa lưới điện - dùng cơ cấu đối xứng 60

Chương VII: CÁC SỰ CỐ PHỨC TẠP CỦA ĐƯỜNG DÂY 61

7.1 Khái niệm chung 61
7.2 Sơ đồ thay thế các thứ tự thuận, nghịch và thứ tự không
của đường dây 61
7.2.1 Sơ đồ thứ tự thuận và thứ tự nghịch 61
7.2.2 Sơ đồ thay thế thứ tự không 63
7.3 Tính toán sự cố đứt dây bằng phương pháp
vectơ thành phần đối xứng 65
7.3.1 Hệ phương trình cơ bản 65
7.3.2 Ba phương trình riêng cho từng loại đứt dây 66

Chương VIII: TÍNH TOÁN CỤ THỂ 68

8.1 Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện
vận hành đường dây 68
8.1.1 Lựa chọn điện áp truyền tải - Chọn sơ đồ nối dây của mạng 68
8.1.1.1 Lựa chọn điện áp truyền tải 70
8.1.1.2 Chọn sơ đồ nối dây của mạng 71
8.1.2 Kiểm tra điều kiện vận hành của đường dây 78
8.1.2.1 Đoạn Trà Nóc - Sóc Trăng 78
8.1.2.2 Đoạn Sóc Trăng - Bạc Liêu 81
8.2 Tính toán cách điện và phần cơ của đường dây 83
8.2.1 Tính toán cách điện 83

8.2.2 Tính toán phần cơ 84
8.3 Tính toán chống sét cho đường dây 88
Mục Lục
SVTH: Lê Hoàng Hải iv
8.3.1 Tính toán dây chống sét 88
8.3.2 Phạm vi bảo vệ của dây chống sét 90
8.3.3 Nối đất dây chống sét cho đường dây truyền tải điện 92
8.4 Tính toán ngắn mạch cho đường dây 94
8.4.1 Ngắn mạch đối xứng (ngắn mạch 3 pha) 94
8.4.2 Ngắn mạch bất đối xứng 95
8.5 Tính toán bảo vệ rơle chống sự cố ngắn mạch 101
8.6 Bảo đảm chất lượng cung cấp điện của đường dây 105
8.6.1 Sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp đường dây 105
8.6.2 Bù công suất phản kháng cho đường dây 107

Chương IX: KẾT LUẬN CHUNG 109

PHỤ LỤC HÌNH 110

Mục Lục
SVTH: Lê Hoàng Hải v


MỤC LỤC BẢNG
Trang

Bảng 2.1 Tải đường dây theo cấp điện áp 4
Bảng 2.2 Cấp điện áp truyền tải theo chiều dài đường dây 4
Bảng 2.3 Giá trị J
kt
theo T
max
8
Bảng 2.5

τ
theo T
max
11
Bảng 3.1 Khoảng vượt theo điện áp 12
Bảng 3.2 Khoảng cách an toàn 13
Bảng 3.3 Khoảng cách giao chéo và đi gần của đường dây 13
Bảng 3.4 Suất chiều dài phóng điện riêng 19
Bảng 3.5 Áp lực gió trên một đơn vị diện tích bề mặt cản gió 21
Bảng 4.1 Khoảng cách giữa dây dẫn và dây chống sét tại điểm thấp nhất . 25
Bảng 4.2 Các giá trị của hệ số
α
và
ψ
28
Bảng 5.1 Các dạng ngắn mạch trong hệ thống điện 29
Bảng 5.2 Công thức xác định điện trở các phần tử hệ thống điện 32
Bảng 5.3 Các dạng hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường
của các phần tử hệ thống điện 42
Bảng 8.1: Tổng kết thông số dây dẫn chạy trên các đoạn (phương án a/) 75
Bảng 8.2: Tổng kết thông số dây dẫn chạy trên các đoạn (phương án b/) 77
Bảng 8.3 Công suất tự nhiên của đường dây tải điện trên không
và đường dây cáp tính theo MW 78
Bảng 8.4 Khả năng tải điện của đường dây trên không 35 - 750 kV 78
Bảng 8.5 Thông số của sứ treo 84
Bảng 8.6 Khoảng vượt tiêu chuẩn theo điện áp 85
Bảng 8.7 Tiêu chuẩn nối đất cột điện 92
Bảng 8.8 Điện trở suất của đất theo loại đất 92
Bảng 8.9 Kết quả tính toán ngắn mạch 101
Bảng 8.10 Kết quả tính toán bảo vệ rơle 105

Mục Lục
SVTH: Lê Hoàng Hải vi


MỤC LỤC HÌNH
Trang

Hình 2.1 Đường dây không phân nhánh 6
Hình 2.2 Đường dây phân nhánh 7
Hình 3.1 Sơ đồ đường dây trên không 14
Hình 3.2 Góc ngoặc của đường dây trên không 15
Hình 3.3 Cột đường dây 220 kV một mạch 16
Hình 3.4 Cột đường dây 220 kV hai mạch 17
Hình 3.5 Phân bố tải trọng trên dây dẫn 20
Hình 3.6 Các khoảng cách trong khoảng cột 21
Hình 4.1 Góc bảo vệ của dây chống sét 24
Hình 4.2 Góc bảo vệ của hai dây chống sét 24
Hình 4.3 Khoảng cách giữa dây chống sét và dây dẫn trên cùng 25
Hình 4.4 Vùng bảo vệ của dây chống sét đơn 26
Hình 4.5 Vùng bảo vệ của dây chống sét kép 26
Hình 5.1 Sơ đồ vector các thành phần thứ tự thuận 36
Hình 5.2 Sơ đồ vector các thành phần thứ tự nghịch 36

Hình 5.3 Sơ đồ vector các thành phần thứ tự không 36
Hình 5.4 Hệ thống ba pha bất đối xứng 36
Hình 5.5 Sơ đồ ngắn mạch một pha chạm đất 38
Hình 5.6 Sơ đồ liên kết thành phần đối xứng khi
ngắn mạch chạm đất một pha 38
Hình 5.7 Sơ đồ ngắn mạch hai pha không chạm đất 39
Hình 5.8 Sơ đồ liên kết thành phần đối xứng khi
ngắn mạch hai pha không chạm đất 40
Hình 5.9 Sơ đồ ngắn mạch hai pha chạm đất 40
Hình 5.10 Hệ thống thành phần đối xứng
cho ngắn mạch hai pha chạm đất 41
Hình 5.11 Sơ đồ phân bố các vùng tác động của BVRL 44
Hình 5.12 Sơ đồ nối các biến dòng và rơle 46
Hình 5.13 Giải thích nguyên lý thực hiện bảo vệ khoảng cách 48
Hình 5.14 Sơ đồ vị trí đặt bảo vệ trên tuyến 49
Hình 5.15 Đặc tính thời gian làm việc của bảo vệ khoảng cách 51
Hình 6.1 Máy biến áp điều chỉnh đường dây 55
Hình 6.2 Đồ thị vector khi điều chỉnh dọc, ngang và dọc ngang 57
Mục Lục
SVTH: Lê Hoàng Hải vii
Hình 6.3 Nối máy bù đồng bộ 57
Hình 6.4 Sơ đồ mắc tụ bù tĩnh 59
Hình 6.5 Sơ đồ cơ cấu đối xứng 60
Hình 7.1 Sơ đồ thay thế của đường dây 62
Hình 7.2 Sơ đồ điện ba cấp điện áp 62
Hình 7.3 Sơ đồ đẳng trị đường dây lộ đơn có dây chống sét 63
Hình 7.4 Sơ đồ đẳng trị đường dây lộ kép có dây chống sét 64
Hình 7.5 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, nghịch, không tối giản 65
Hình 7.6 Sơ đồ trạng thái đứt dây 66
Hình 8.1 Sơ đồ mạch vòng kín của tuyến đường dây 68

Hình 8.2 Các phương án nối dây của tuyến 71
Hình 8.3 Sơ đồ bố trí dây lộ kép 78
Hình 8.4 Sơ đồ bố trí dây lộ đơn 81
Hình 8.5 Vị trí các dây dẫn cần bảo vệ 88
Hình 8.6 Vị trí dây dẫn cần bảo vệ 89
Hình 8.7 Vùng bảo vệ của dây chống sét trên cột đơn 90
Hình 8.8 Vùng bảo vệ của dây chống sét đường dây lộ kép 91
Hình 8.9 Sơ đồ nối đất đường dây cột tháp sắt 93
Hình 8.10 Các vị trí ngắn mạch 94
Hình 8.11 Sơ đồ thay thế tổng trở các phần tử 94
Hình 8.12 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 95
Hình 8.13 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 95
Hình 8.14 Vị trí đặt bảo vệ rơle trên tuyến dây 101
Hình 8.15 Sơ đồ tổng trở trong MBA 3 cuộn dây 103
Hình 8.16 Máy biến áp điều chỉnh đường dây 106
Hình 8.17 Sơ đồ bù công suất phản kháng tại trạm Sóc Trăng 107
Hình 8.18 Sơ đồ bù công suất phản kháng tại trạm Bạc Liêu 108






Chương I: Tổng quan
SVTH: Lê Hoàng Hải 1


CHƯƠNG I

TỔNG QUAN


1.1 Giới thiệu chung về đề tài

Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển, nước ta
cũng đạt được những thành tựu to lớn về kinh tế tạo ra những tiền đề cơ bản để
bước vào thời kỳ mới, thời kì “Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước”, trong
đó sự phát triển của ngành công nghiệp Điện đóng một vai trò then chốt. Cùng với
sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu về điện năng không ngừng tăng lên, thêm vào
đó việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác
nhau, dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị và máy móc hiện đại, đòi hỏi yêu cầu
về độ tinh cậy và chất lượng cung cấp điện…hết sức nghiêm ngặt. Điều đó đòi hỏi
hệ thống điện phải được thiết kế hoàn hảo, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ, chất
lượng và tin cậy cho các hộ dùng điện ở mức cao nhất.
Với những yêu cầu ngày càng cao trong vấn đề cung cấp điện và sự phát
triển của Điện đòi hỏi phải phát triển thêm các cơ sở hạ tầng phục vụ cho nhu cầu
phát triển của Điện cũng phát triển theo… Trong các cơ sở phục vụ cho sự phát
triển của điện thì đường dây truyền tải là một trong những phần tử của hệ thống
không thể thiếu được để truyền tải công suất điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ
điện và nối kết các nhà máy điện lại với nhau tạo thành hệ thống điện hoàn hảo. Để
đáp ứng nhu cầu truyền tải này thì đường dây tải điện phải được thiết kế sao cho đạt
được vấn đề về kỹ thuật cũng như kinh tế của đường dây, bảo đảm vận hành an toàn
và đạt hiệu quả kinh tế cao.


1.2 Nhu cầu sử dụng điện, mức tiêu thụ điện - khả năng phát triển của
mạng lưới điện khu vực

Các tỉnh miền Tây nói chung và Đồng Bằng Sông Cửu Long nói riêng là một

trong những vùng kinh tế trọng điểm của đất nước, cùng với sự phát triển của cả
nước thì Đồng Bằng Sông Cửu Long ngày càng phát triển theo, sự phát triển này
gắn liền với sự phát triển công nghiệp và dịch vụ.
Sự phát triển của các ngành các ngành công nghiệp và dịch vụ nó đòi hỏi nhu
cầu sử dụng điện tăng lên trong vùng cũng như trong các khu vực và trên toàn quốc.
Do yêu cầu cung cấp điện ngày càng lớn cho các khu công nghiệp lớn mới được
Chương I: Tổng quan
SVTH: Lê Hoàng Hải 2
hình thành và đang phát triển mạnh cùng với nhu cầu tiêu thụ điện của các ngành
khác như nông nghiệp, dịch vụ, kinh tế quốc dân… làm cho nhu cầu sử dụng điện
của khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long tăng lên. Vấn đề đòi hỏi mức tiêu thụ điện
tăng lên làm cho nhu cầu về điện của khu vực càng trở nên cấp thiết. Sự phát triển
của nền công nghiệp kết hợp với các ngành kinh tế khác đòi hỏi nhu cầu sử dụng
điện ngày càng tăng lên, mà thực trạng của khu vực là các nhà máy điện trong vùng
không đáp ứng được nhu cầu này đòi hỏi phải liên kết với các khu vực khác để
truyền tải một phần lượng công suất điện từ vùng khác vào khu vực Đồng Bằng
Sông Cửu Long phục vụ cho nhu cầu sử dụng điện của vùng.
Với những yêu cầu về mức tiêu thụ điện ngày càng tăng cùng với khả năng
phát triển của mạng lưới điện khu vực nó đòi hỏi chúng ta phải không ngừng cải tạo
và nâng cấp mạng lưới điện khu vực. Do đó nhu cầu xây dựng thêm những tuyến
đường dây mới để đáp ứng nhu cầu phụ tải tăng là vấn đề cần thiết. Để đáp ứng nhu
cầu phụ tải tiêu thụ điện ngày càng tăng và kết nối các nhà máy điện lại với nhau
tạo thành hệ thống đòi hỏi chúng ta phải xây dựng thêm các tuyến đường dây truyền
tải mới để nối kết các nhà máy điện lại với nhau và truyền một phần công suất điện
đi xa. Vì vậy với đề tài thiết kế đường dây truyền tải điện 220 kV là nhằm phục vụ
cho nhu cầu phát triển của phụ tải điện của khu vực và cho cả vùng Đồng Bằng
Sông Cửu Long nhằm truyền tải truyền công suất điện từ nhà máy điện tới nơi tiêu
thụ điện.

1.3 Sự cần thiết của đề tài

Thiết kế đường dây truyền tải để phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ điện và đáp
ứng nhu cầu phụ tải điện tăng lên đây là một vấn đề cấp thiết cần được quan tâm để
đầu tư và phát triển cho cả khu vực.
“Thiết kế đường dây truyền tải điện trên không 220 kV Tuyến Trà Nóc -
Sóc Trăng - Bạc Liêu” cung cấp phần lớn nhu cầu sử dụng điện cho các tỉnh miền
cực Nam của tổ quốc. Tuyến đường dây Trà Nóc - Sóc Trăng - Bạc Liêu kết hợp
với Tuyến Trà Nóc - Rạch Giá - Bạc Liêu tạo thành một mạch vòng kín cung cấp
phần lớn nhu cầu cung cấp điện cho các tỉnh có đường dây đi qua. Tuyến Trà Nóc -
Sóc Trăng - Bạc Liêu có tổng chiều dài là 128 km cung cấp cho hai phụ tải là trạm
Sóc Trăng và trạm Bạc Liêu. Đoạn đường dây từ đầu tuyến (Trạm Trà Nóc) đến
trạm Sóc Trăng có chiều dài là 75 km cung cấp cho trạm Sóc Trăng có công suất là
125 MVA và đoạn từ trạm Sóc Trăng đến trạm Bạc Liêu có chiều dài 53 km cung
cấp cho trạm Bạc Liêu có công suất là 125 MVA. Và tuyến Trà Nóc - Rạch Giá -
Bạc Liêu có tổng chiều dài 173 km cung cấp cho trạm Rạch Giá 250 MVA. Đoạn
nối từ Rạch Giá về Bạc Liêu có chiều dài là 102m.
Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 3


CHƯƠNG II


TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN - KIỂM TRA
ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH CỦA ĐƯỜNG DÂY


2.1 Tóm tắt lý thuyết chọn dây dẫn

2.1.1 Những yêu cầu của đường dây truyền tải

Đường dây truyền tải phải truyền công suất qua một khoảng cách kinh tế và
an toàn. Đường dây tải lượng công suất có cos
ϕ
cho trước, độ sụt áp qua nó nằm
trong giới hạn cho phép và hiệu suất cao. Đường dây cũng phải chịu đựng được khi
thời tiết thay đổi, chịu được áp lực gió, nhiệt độ môi trường, nói cách khác nó phải
chịu đựng được lực tác động cơ học, tổn thất vầng quan hợp lý. Nói tóm lại: đường
dây phải có khả năng tải công suất yêu cầu, tải liên tục và không hư hỏng do các
nguyên nhân về cơ.

2.1.2 Lựa chọn điện áp truyền tải - Chọn sơ đồ nối dây của mạng

a. Lựa chọn điện áp truyền tải

Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, sơ bộ vẽ một đường dây hình tia nối từ
nguồn đến phụ tải ở xa hoặc có công suất tiêu thụ lớn. Cấp điện áp tải điện phụ
thuộc chủ yếu vào công suất và khoảng cách truyền tải. Dựa vào công thức Still để
tìm điện áp tải điện U (kV):

P.016,0l34,4U +=
(2.1.1)
trong đó: P - Công suất truyền tải (kW).
l - khoảng cách truyền tải (km).
Hoặc theo công thức:
l015,01,0(PU += , với P, l như trên. (2.1.2)

(
)
l.5,0S3U +=

với S - MVA; l - km. (2.1.3)
Theo cẩm nang kỹ thuật của Thụy Điển:
P.001,0
16
l
17U += Với P - kW; l - km (2.1.4)
Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 4
Việc chọn lựa điện thế kết hợp với tiết diện dây dẫn để tổn thất công suất, độ
sụt áp của đường dây nằm trong giới hạn cho phép. Công suất được truyền tải và
khoảng cách tải cùng quyết định điện thế yêu cầu. Sơ bộ để chọn điện thế có thể
dùng bảng 2.1.
Chú ý khoảng cách truyền tải, đường dây 11 kV, 33 kV được dùng cho
khoảng cách ngắn, trong khi các đường dây khác có thể dùng khoảng cách gần đúng
cho ở bảng 2.2. Đây cũng là bảng hướng dẫn sơ bộ để thiết kế ban đầu.

Bảng 2.1 Tải đường dây theo cấp điện áp

Điện thế dây (kV) Tải đường dây (kW.km)
11
33
66
110
132
230
24x10
3

200x10
3

600x10
3

11x10
6

20x10
6

90x10
6


Bảng 2.2 Cấp điện áp truyền tải theo chiều dài đường dây.

Điện áp dây
(kV)
Chiều dài đường dây (km)
Tối thiểu Tối đa
66
110
132
230
40
50
50
100
120
140

160
300

b. Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện

Sơ đồ nối dây của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Số lượng phụ tải,
vị trí phụ tải, mức độ liên tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, sự phát triển của
mạng điện. Thông thường sơ đồ nối dây của mạng điện có các phương pháp lựa
chọn sau: Đối với phụ tải không có yêu cầu nghiêm ngặt ta có thể chọn đường dây
lộ đơn. Phụ tải có yêu cầu nghiêm ngặt hơn thì chọn đường dây lộ kép hay đường
dây mạch vòng kín để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra trên một tuyến
đường dây với nhiều đoạn dây khác nhau và có công suất tải khác nhau, với đoạn có
phụ tải lớn ta chọn lộ kép, đoạn có phụ tải nhỏ chọn lộ đơn.

Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 5
2.1.3 Lý thuyết lựa chọn dây dẫn

Tính toán lựa chọn dây dẫn cho đường dây truyền tải điện là các phép toán
nhằm tìm ra cấp điện áp thích hợp và tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn và các đặc
tính của đường dây cho phù hợp với công suất cần truyền của đường dây nhằm bảo
đảm được yêu cầu về kinh tế - kỹ thuật của đường dây. Việc tính toán lựa chọn dây
chủ yếu dựa vào các phương pháp sau:

2.1.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn theo hao tổn điện áp cho phép

Đối với mạng điện hạ áp và mạng điện địa phương thường các thiết bị dùng
điện được mắc trực tiếp vào lưới nên vấn đề chất lượng điện được đặt lên hàng đầu,
chính vì vậy tiết diện dây dẫn phải chọn lựa trên lượng hao tổn điện áp cho phép.
Giả sử một mạng điện đã biết công suất truyền tải, điện áp và chiều dài đường dây,

hao tổn điện áp có thể xác định theo công thức:

XR
n
1
iio
n
1
iio
UU
U
lQxlPr
U ∆+∆=
+
=∆
∑∑
(2.1.5)
Ta thấy rằng: r
o
và x
o
đều phụ thuộc vào tiết diện nên để xác định F theo hao
tổn điện áp cho phép là khó khăn. Do đó ta phải giải bằng phương pháp gần đúng.
Với dây dẫn bằng kim loại màu điện kháng x
o
thay đổi ít (x
o
= 0,35 ÷ 0,45 Ω/km).
Vì vậy trong bước lập đầu tiên sơ bộ chọn x
o

như sau: với đường dây hạ áp x
o
=
0,35 Ω/km; đường dây 10 ÷ 20 kV chọn x
o
= 0,38 Ω/km; đường dây 35 kV chọn
x
o
= 0,4 Ω/km.
Từ đó xác định được hao tổn điện áp phản kháng:

U
lQx
U
n
1
ii0
X
∑
=∆ (2.1.6)
Hao tổn điện áp tác dụng được xác định:

XcpR
UUU ∆−∆=∆

Từ biểu thức:

U
lPr
U

n
1
ii0
R
∑
=∆ (2.1.7)
suy ra:
R
n
1
ii
U.U.
lP
F
∆γ
=
∑
(2.1.8)
Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 6
Dựa vào tiết diện dây dẫn vừa tính được, tra bảng để chọn tiết diện tiêu
chuẩn gần nhất, căn cứ vào tiết diện vừa chọn, tìm được r
o
và x
o
. Ta tính được hao
tổn điện áp thực tế và so sánh với giá trị cho phép
cp
U∆
:

Nếu
tt
U
∆
≤
cp
U∆
thì F tìm được là lời giải của bài toán.
Nếu
tt
U
∆
>
cp
U
∆
thì phải tăng tiết diện lên một cấp và kiểm tra lại cho đến
khi thỏa mãn.

2.1.3.2 Xác định tiết diện dây dẫn theo chi phí kim loại cực tiểu

Đối với mạng điện có thời gian sử dụng công suất cực đại nhỏ như mạng
cung cấp cho các phụ tải nông nghiệp và chiếu sáng… thì tiết diện dây dẫn được
chọn sao cho vốn đầu tư cơ bản nhỏ nhất. Ta gọi là mạng điện có tiết diện tối ưu
theo chi phí kim loại cực tiểu. Dây dẫn được tính toán theo hai trường hợp là mạng
điện không phân nhánh và phân nhánh.

a. Đường dây không phân nhánh

Hình 2.1 Đường dây không phân nhánh

Tiết diện của đường dây không phân nhánh gồm nhiều đoạn được xác định
trước hết từ đoạn dây cuối cùng:

∑
∆γ
=
n
1
ii
Rn
n
n
Pl
UU.
P
F (2.1.9)
Và sau đó xác định tiết diện của các đoạn dây khác theo biểu thức:

n
i
ni
P

P
FF= (2.1.10)

b. Đối với đường dây phân nhánh

Để có thể sử dụng dây dẫn có hiệu quả nhất cần phân bố hao tổn điện áp đến
các điểm xa nhất bằng nhau. Gọi hao tổn điện áp tác dụng cho phép trên các đoạn
OA, AB và AC là
1
R
U
∆
,
2
R
U
∆
và
3R
U
∆
thì:
S
1
= P
1
+ jQ
1
S
2

= P
2
+ jQ
2
S
3
= P
3
+ jQ
3
D C B
A
S
d
= P
d
+jQ
d
S
c
= P
c
+ jQ
c
S
b
= P
b
+ jQ
b

l
3
, R
3
, X
3
l
2
, R
2
, X
2
l
1
, R
1
, X
1
Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 7

R
U
∆
=
1
R
U
∆
+

2
R
U
∆
=
1
R
U
∆
+
3R
U
∆
,
suy ra:
2
R
U
∆
=
3R
U
∆

Sơ bộ chọn giá trị trung bình của x
0
, ta xác định được thành phần hao tổn
phản kháng trên các tuyến OAB và OAC. Chọn giá trị lớn nhất để xác định thành
phần hao tổn điện áp tác dụng:

R
U
∆
=
cp
U∆ -
x
U
∆

Ký hiệu momem tải M
i
= P
i
L
i
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp trên đoạn dây chung OA là:

OO
3322
R
RO
LM
LMLM
1
U
U
+
+
∆

=∆ (2.1.11)
Một cách tổng quát với n nhánh:

OO
n
2i
ii
R
RO
LM
LM
1
U
U
∑
=
+
∆
=∆ (2.1.12)
Sau khi tìm được
RO
U
∆
ta dể dàng xác định được F
o
:

UU.
LP
UU.

M
F
o
oo
o
o
o
∆γ
=
∆γ
= (2.1.13)
Căn cứ vào F tiêu chuẩn tra được r
01
và x
01
từ đó tính được hao tổn điện áp
thực tế. Sau đó xác định hao tổn điện áp tác dụng cho phép còn lại của đoạn 2 (hoặc
đoạn 3).

ttcp3cp2cp
UUUU ∆−∆=∆=∆
Từ đó tính được tiết diện dây dẫn của đoạn 2 và đoạn 3.


P
o
= P
b
+ P
c

P
2
= P
b
P
3
= P
c
A
B
C
O
L
3
L
2
L
0
P
c
P
b
Hình 2.2 Đường dây phân nhánh
Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 8
2.1.3.3 Chọn dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế (J
kt
)

Phương pháp xác định dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế được áp dụng khi

thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
nhỏ.

Dòng điện lớn nhất chạy trong dây dẫn:

đm
max
U.3
S
I = (2.1.14)
trong đó: S - là công suất biểu kiến truyền của dây.
U
đm
- Điện áp định mức.
Tiết diện dây dẫn cần chọn là:

kt
i
i
j
I
F = (2.1.15)
j
kt
- Mật độ dòng điện kinh tế được chọn theo thời gian sử dụng công suất
cực đại. Ta có thể tra giá trị của j
kt
theo bảng 2.1
Sau khi tính ra được giá trị F

i
tra bảng phụ lục XII.12 [Hướng Dẫn Thiết Kế
Đường Dây Tải Điện] để lựa chọn F
c
quy chuẩn và kiểm tra lại hao tổn điện áp
thực tế xem có vượt quá giá trị cho phép hay không? Nếu có vượt quá thì cần phải
chọn lại cho đảm bảo.

Bảng 2.3: Giá trị j
kt
theo T
max
.

Loại dây dẫn
T
max
(h)
1000 ÷ 3000 3000 ÷ 5000
> 5000
Đồng trần 2,5 2,1 1,8
A và AC 1,3 1,1 1,0


2.1.3.4 Chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện cho phép của dây dẫn

Theo phương pháp này tiết diện dây dẫn được chọn theo điều kiện:
I
lv
≤ I

cp

I
cp
- Dòng điện cho phép ứng với từng loại dây dẫn, phụ thuộc vào nhiệt độ
đốt nóng cho phép của chúng.
Thực ra phương pháp này tuy đơn giản nhưng có độ chính xác không cao vì
vậy thường chỉ dùng để kiểm tra dây dẫn sau khi đã chọn theo nhiệt độ đốt nóng
cho phép.

Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 9
Tóm lại: Từ các phương pháp trên ta rút ra rằng phương pháp: “Chọn tiết
diện dây dẫn không đổi của đường dây theo hao tổn điện áp cho phép, Xác
định tiết diện dây dẫn theo chi phí kim loại cực tiểu” là không khả thi để tính
toán lựa chọn dây cho đường dây truyền tải. Do đó để tính toán chọn dây cho đường
dây truyền tải ta dựa vào hai phương pháp: “Chọn dây dẫn theo mật độ dòng kinh
tế (J
kt
) và chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện cho phép của dây dẫn”. Trong
đó phương pháp chọn dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế được sử dụng rộng rải.


2.2 Kiểm tra điều kiện vận hành của đường dây

2.2.1 Tổn thất điện áp

Cảm kháng mỗi km mỗi pha:

km

H
D
D
ln.10.2L
s
m
4
0
−
=
(2.2.1)
Với: D
m
- là khoảng cách tương đương giữa các pha, phụ thuộc vào cấp
điện áp.
D
s
- bán kính trung bình hình học của các dây pha, phụ thuộc vào cấu
trúc của đường dây.
Cảm kháng mỗi pha:
/pha l.L.f 2X
oo
Ω
π
=
(2.2.2)
Tổng trở mỗi pha: pha/ l).fL2jR(Z
oo
Ω
π

+
=
(2.2.3)
Điện áp đầu phát: V I.ZUU
NNP
&&&
+= (2.2.4)
Tổn thất điện áp:
NP
UUU
−
=
∆
(2.2.5)
Độ sụt áp phần trăm: %100.
U
UU
%U
N
NP
−
=∆ (2.2.6)
Trong đó: f - Tần số của điện áp nguồn phát. Ở Việt Nam lấy f = 50 Hz
U
P
- Điện áp đầu phát
U
N
, I
N

- Điện áp và dòng điện đầu nhận.

2.2.2 Tổn thất công suất

Tổn thất công suất trên đường dây là không thể tránh khỏi. Nó đòi hỏi khả
năng phát của nguồn và khả năng tải của lưới, do đó phải giữ tổn thất ở mức hợp lý.
Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây ba pha:

R.I.3P
2
=∆
(2.2.7)
mà
2
22
2
U
3
QP
I
+
= (2.2.8)
Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 10
⇒ )kW(10.R.
U
S
10.R.
U
QP

P
3
2
2
3
2
22
=
+
=∆ (2.2.9)
Tương tự : Tổn thất công suất phản kháng:
)kW(10.X.
U
S
10.X.
U
QP
X.I.3Q
3
2
2
3
2
22
2
=
+
==∆ (2.2.10)
Trong các công thức trên P, Q, U phải lấy trên cùng một điểm của đường
dây. Trong tính toán gần đùng ta có thể lấy U = U

đm
, còn công suất lấy ở đầu hoặc
cuối đường dây.

2.2.3 Tổn thất điện năng

Tổn thất công suất tác dụng gây ra tổn thất điện năng trên điện trở R của
đường dây, đó là tích phân của tổn thất công suất trong thời gian vận hành T:

∫∫∫
==∆=∆Α
T
o
2
2
T
o
2
T
o
dt.
U
S
Rdt.IR3dt).t(P
(2.2.11)
Nếu đồ thị phụ tải có dạng hình bậc thang với n bậc, mỗi bậc dài
i
t
∆
và có

công suất không đổi:









∆+∆=∆=∆Α
∑∑∑
===
n
1i
i
2
i
2
i
n
1i
i
2
i
2
i
n
1i
i

2
i
2
i
t.
U
Q
t.
U
P
Rt.
U
S
R (2.2.12)
Ta có thể lấy U
i
= U
đm
để tính gần đúng:

i
n
1i
2
i
n
1i
2
i
2

đm
t.QP
U
R
∆








+=∆Α
∑∑
==
(2.2.13)
Tổn thất điện năng thường được tính theo đồ thị phụ tải kéo dài năm,
i
t
∆
=1h

( )
Q
2
maxP
2
max
2

đm
i
8760
1i
2
i
8760
1i
2
i
2
đm
.Q.P
U
R
t.QP
U
R
τ+τ=∆








+=∆Α
∑∑
==

(2.2.14)
Trong đó
P
τ
là thời gian tổn thất công suất lớn nhất do công suất tác dụng
gây ra,
Q
τ là thời gian tổn thất công suất lớn nhất do công suất phản kháng gây ra,
chúng phụ thuộc vào đồ thị công suất tác dụng và công suất phản kháng của phụ tải.

2
max
8760
0
2
i
2
max
8760
1i
2
i
P
P
dt.P
P
P
∫
∑
==τ

=
(2.2.15)

2
max
8760
0
2
i
2
max
8760
1i
2
i
Q
Q
dt.Q
Q
Q
∫
∑
==τ
=
(2.2.16)
Chương II: Tính toán lựa chọn dây dẫn - Kiểm tra điều kiện vận hành của ĐD
SVTH: Lê Hoàng Hải 11
Trong thực tế tính toán, thường giả thiết rằng đồ thị công suất phản kháng và
đồ thị công suất tác dụng gần giống nhau, cũng có nghĩa cos
ϕ

không đổi trong năm.
Với giả thiết này ta có
τ=τ=τ
QP
và ta có thể viết:

( )
τ∆=τ=τ+=∆Α .PR
U
S
QP.
U
R
max
2
max
2
max
2
max
2
max
2
đm
(2.2.17)

2
max
8760
0

2
i
2
max
8760
0i
i
2
i
I
dt.I
S
tS
∫∑
=
∆
=τ
=
(2.2.18)

τ
cũng có thể được đánh giá thống kê như một hàm số của thời gian sử dụng
công suất lớn nhất T
max
của phụ tải và được cho trong bảng 2.5.

Bảng 2.5
τ
theo T
max

.

T
max
(h)

4000

4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000

8500

τ

2500

3000 3500 4000 4600 5200 5900 6600 7400

8760


Chương III: Thiết kế phần cơ cho ĐDTT 220kV
SVTH: Lê Hoàng Hải 12


CHƯƠNG III


THIẾT KẾ PHẦN CƠ CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 220 kV

Tính toán thiết kế phần cơ của đường dây truyền tải nhằm chọn lựa ra
phương pháp tối ưu nhất về cách bố trí và lựa chọn loại cột sao cho đường dây vận
hành an toàn và đạt hiệu quả cao.

3.1 Những điểm chính khi thiết kế phần cơ cho đường dây truyền tải

Đường dây truyền tải trên không phải được thiết kế có khả năng chịu được
lực cơ học trong điều kiện thời tiết thay đổi. Lực căng dây dẫn treo trên cột không
được vượt quá giới hạn cho phép. Hệ số an toàn đứt dây phải được chọn trong
khoảng 2 ÷ 5. Đặc tính dây dẫn, độ võng, khoảng cách trên không so với mặt đất
phải được khảo sát trong quá trình thiết kế.
Tải cơ học của đường dây gồm: trọng lượng dây dẫn (tải dọc) và lực gió tác
động lên bề mặt dây dẫn (lực ngang). Trọng lượng dây dẫn tác dụng lên cột treo dây
phụ thuộc vào khoảng vượt (khoảng cách giữa hai cột) và tiết diện dây dẫn được
trọn để truyền tải.
Khoảng vượt hay khoảng cách giữa các cột được chọn phụ thuộc vào điện
thế (điện áp truyền tải), cỡ dây dẫn được dùng cho đường dây. Khi dây dẫn được
treo trên trụ (cột) dây dẫn sẻ bị trùng xuống và có độ võng do trọng lượng dây dẫn
gây ra. Để đảm bảo hành lang an toàn cho mạng lưới điện, an toàn cho người và gia
súc đòi hỏi khi thiết kế lúc dây dẫn bị trùng xuống phải có khoảng cách tối thiểu
giữa điểm thấp nhất dây dẫn và mặt đất. Dây dẫn có lực kéo gọi là sức căng, mối
quan hệ giữa khoảng vượt, độ võng và sức căng có đặc điểm sau: Nếu khoảng vượt
tăng lên, độ võng sẻ tăng và để giữ khoảng trống tối thiểu trên mặt đất chiều cao cột
phải tăng. Khoảng vượt thông dụng được cho trong bảng 3.1:

Bảng 3.1: Khoảng vượt theo điện áp

Điện thế (kV) Khoảng vượt (m) Điện thế (kV) Khoảng vượt (m)
11

33
66
100
100
200
110
132
230
250 ÷ 300
300
300
Chương III: Thiết kế phần cơ cho ĐDTT 220kV
SVTH: Lê Hoàng Hải 13
Khoảng cách tối thiểu từ điểm thấp nhất của đường dây tới mặt đất phụ thuộc
vào cấp điện áp của đường dây. Gần đúng, khoảng cách tối thiểu từ điểm thấp nhất
của đường dây tới mặt đất là 6 + 0,01m mỗi kV. Tùy điều kiện cụ thể mà khoảng
cách này là 6m ở cấp điện thế thấp và tăng lên ở cấp điện thế cao. Khoảng cách an
toàn được cho trong bảng 3.2:

Bảng 3.2: Khoảng cách an toàn
Đơn vị: m
STT Điện áp (kV) Đến 22

35 110 220 500
1
Đến mặt đất thưa dân
Đến mặt đất đông dân
Vùng khó qua lại

6

7
7
8
10
14
8
2
Đến ngọn cây 2 2 3 4 6
3
Đến nhà, công trình 2 3 4 6 10
4
Đến m/nước cao nhất không thuyền

Đến mặt nước cao nhất có thuyền
2,5
5,5
3
6
4
7

5
8
5
Đến đỉnh cột bườm 1,5 2 3 4

Ngoài ra ta còn phải tính đến khoảng cách giao chéo và đi gần của đường
dây. Khoảng cách giao chéo và đi gần được cho trong bảng 3.3.

Bảng 3.3: Khoảng cách giao chéo và đi gần của đường dây.

Đơn vị: m
STT

Điện áp (kV) 10

22 35

110

220

500
1
Khoảng cách giữa hai đường dây giao nhau. 2 2,5

3,0

4 4,5

5,5 - 8
*

2
Khoảng cách giữa hai đường dây đi gần nhau.

4,5

4 5 7
3
Khoảng cách giữa ĐD với đường điện yếu. 2 3 4 5

4
Khoảng cách từ đường dây tới anten.
An ten phát sóng trung và dài.
Anten phát sóng ngắn.
Anten phát sóng cực ngắn.


150


200


200

100

300


200
100
300
5
Khoảng cách từ dây dẫn tới đường sắt. 3 3 6 8 12
6
Khoảng cách từ dây dẫn đến lề đường ô tô.
Khoảng cách từ dây dẫn đến mặt đường ô tô.

Chiều cao cột

7 8
L
c
+ 5
10
**
7
Khoảng cách từ DD đến lề đường xe điện.
Khoảng cách từ DD đến mặt đường xe điện.

9,5

10,5

11
12

Chương III: Thiết kế phần cơ cho ĐDTT 220kV
SVTH: Lê Hoàng Hải 14
Ghi chú: ĐD: đường dây; DD: dây dẫn.

*
- Khoảng cột L = 5 ÷ 200 m; L = 7 ÷ 300 m; L = 8 ÷ 450 m.

**
- L
c
Chiều cao cột.

3.2 Tính toán lựa chọn cột

Cột của đường dây trên không được sử dụng để 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.
Theo chức năng các cột của đường dây trên không được chia thành: cột trung
gian, cột néo, cột góc, cột cuối và các cột đặt biệt. Các cột vượt và cột hoán vị là các
cột đặc biệt. Khoảng cách giữa hai dây dẫn liền kề nhau được gọi là khoảng vượt.
Các cột trung gian được bố trí ở các đoạn thẳng của dường dây. Các dây dẫn
của đường dây trên không được treo bằng các chuổi sứ cách điện treo (hình 3.1).

Hình 3.1 Sơ đồ đường dây trên không

Trong điều kiện bình thường các cột trung gian không chịu lực kéo của dây
dẫn và dây chống sét theo phương đường dây. Bởi vì các lực kéo của dây dẫn và
dây chống sét ở hai phía cột trung gian có giá trị bằng nhau khi các dây dẫn và dây
chống sét không bị đứt. Điều đó cho phép chế tạo các cột trung gian có cấu trúc đơn
giản và giá thành hạ. Trong chế độ sự cố khi một dây dẫn hay là một dây chống sét
ở một phía cột trung gian bị đứt, chuổi sứ bị kéo lệch về phía dây dẫn không bị đứt,
do đó lực kéo của dây dẫn không bị đứt giảm khá nhiều.
Các cột néo đượt dùng để kéo căng dây dẫn và kẹp chặt dây dẫn ở các vị trí
quan trọng đặc biệt của đường dây trên không. Các cột néo được đặt sau mỗi
khoảng chiều dài đường dây từ 3 ÷ 5 km để nâng cao độ tin cậy của đường dây trên
không. Trên các cột néo dây dẫn được treo bằng các chuổi cách điện kéo (hình 3.2),
Trong chế độ làm việc bình thường các cột néo chịu toàn bộ lực kéo của dây dẫn và
Chương III: Thiết kế phần cơ cho ĐDTT 220kV
SVTH: Lê Hoàng Hải 15
dây chống sét ở giữa hai cột néo, đồng thời các cột được tính theo các điều kiện
giống như cột trung gian. Nhưng trong các chế độ sự cố, các cột néo được tính theo

các lực kéo lớn của dây dẫn và dây chống sét khi đứt đồng thời ở hai dây dẫn hay là
hai dây chống sét ở khoảng vượt kề cột néo. Do đó các cột néo có cấu tạo phức tạp
hơn và đắt tiền hơn các cột trung gian. Vì vậy, số lượng các cột néo trên mỗi đường
dây cần phải ít. Ngoài ra các cột góc và cột cuối của đường dây cũng có cấu tạo đặc
biệt gần giống như cột néo do nó cũng chịu phần lớn lực căng của dây.
Đối với đường dây truyền tải thông thường người ta chọn số lượng cột đặt
bệt trên tuyến là 20 - 25% tổng số cột có trên tuyến, còn lại 80 - 75% là các cột
trung gian.
Đối với đường dây truyền tải điện 220 kV ta có thể sử dụng các loại cột
chính sau: Cột gỗ, cột bê tông cốt thép, cột tháp sắt, cột ống thép.
- Cột gỗ: có ưu điểm là giá thành hạ, chế tạo đơn giản, dễ thi công và bảo
quản. Nhưng có nhược điểm là nhanh mụt nát, mức độ an toàn không cao, chịu lực
tác dụng kém, cần phải bảo hành thường xuyên.
- Cột bê tông cốt thép: bền hơn cột gỗ, sử dụng ít kim loại và đơn giản trong
vận hành vì vậy được sử dụng rộng rãi. Cột bê tông cốt thép có giá thành hạ nhưng
trọng lượng lớn và có độ bền uốn nhỏ thích hợp sử dụng cho các đường dây có cấp
điện áp nhỏ hơn 110 kV.
- Cột tháp sắt: 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. Các thanh thép sau
khi sản xuất được nhúng kẽm nóng để mạ kẽm, được chuyển đến địa điểm và lắp
ráp thành cột. Cột tháp sắt có ưu điểm là chịu được lực lớn, móng chịu lực, thỏa
mãn đòi hỏi đường dây tải nặng (mạng kép, phân pha, cỡ dây lớn, khoảng cột lớn),
việc chế tạo và lắp đặt đơn giản. Nhưng cột tháp sắt lại có nhược điểm là khối lượng
cột lớn, làm tăng giá xây dựng, cột chiếm không gian lớn, không có lợi ở vùng đô
thị diện tích xây dựng nhỏ.
α

β
/2

β
/2

Hình 3.2 Góc ngoặc của đường dây trên không
Chương III: Thiết kế phần cơ cho ĐDTT 220kV
SVTH: Lê Hoàng Hải 16

4000 4000
4000
4100
22500 5000 4000
Hình 3.3 Cột đường dây 220 kV một mạch
Chương III: Thiết kế phần cơ cho ĐDTT 220kV
SVTH: Lê Hoàng Hải 17

4200
5200
45004500
4800 4800
4200
40004000
22500 64006000
3000
Hình 3.4 Cột đường dây 220 kV hai mạch