Nghiên cứu áp dụng dây dẫn nhôm lõi Composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG DÂY DẪN NHÔM
LÕI COMPOSITE TRONG THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY
TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG Ở VIỆT NAM
NGÀNH: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN
MÃ SỐ: 02. 06. 07
ĐỖ ĐỨC TÂN
Người hướng dẫn khoa học: TRẦN BÁCH
PGS.TS.
HÀ NỘI 2005

Häc viªn: §ç §øc T©n – Líp cao häc HT§ 2003-2005
1
MỤC LỤC
Mục lục ....................................................................................................
Lời mở đầu ..............................................................................................
Chương 1: Tổng quan thiết kế đường dây tải điện trên không và
cơ sở lý thuyết của cơ lý đường
dây............................................................
1.1.Tổng quan thiết kế đường dây tải điện trên không.............................
1.1.1. Các yêu cầu cần có đối với đường dây trên không
........................
1.1.2. Các bước tiến hành thiết kế đường dây .........................................
1.1.3. Các vấn đề cần lưu trong thiết kế đường dây tải điện trên
ư
không..
1.1.4. Kết luận .........................................................................................
1.2. Cơ sở lý thuyết của cơ lý đường dây ................................................
1.2.1. Thông số vật lý và thông số tính toán của dây dẫn .......................
1.2.2. các chế độ tính toán của đường dây trên không ............................
1.2.3. Thành lập phương trình trạng thái của dây dẫn .............................
1.2.4. Phương trình trạng thái của dây dẫn
..............................................
1.2.5. Khoảng cột tới hạn của dây dẫn ....................................................
1.2.6. Các lực tác động lên cột của đường dây trên không
......................
Chương 2: Giới thiệu về dây dẫn công nghệ mới – Dây dẫn nhôm
lõi composite............................................................................................
2.1. Sơ lược về công ty ............................................................................
2.2. Giải pháp của CTC ...........................................................................
2.3. Tính đa dạng của Composite ............................................................
2.4. Giới thiệu về dây dẫn nhôm lõi Composite (ACCC Linnet) và
công nghệ của nó
1
3
6
6
6
7
7
9
10
10
14
16
22
25
27
35
35
35
36
37
42
42
42

2
..............................................................................................
Chương 3: Phương pháp tính và chương trình tính toán cơ lí
đường dây
...........................................................................................................
3.1. Phương pháp tính
..............................................................................
3.1.1. Giải phương trình trạng thái ..........................................................
3.1.2. Tính khoảng cột tới hạn .................................................................
3.1.3. Tính các trạng thái .........................................................................
3.2. Chương trình tính toán cơ lí đường dây
............................................
3.2.1. Giới thiệu chung về chương trình tính toán cơ lí đường dây
.........
3.2.2. Sơ đồ khối của chương trình
..........................................................
3.2.3. Sử dung chương trình ....................................................................
Chương 4: áp dụng l í thuyết và chương trình tính toán thiết kế
ư
cải tạo đường dây 110kV Bắc Ninh – Đông Anh
......................................
4.1. Khả năng tải điện của dây dẫn nhôm lõi composite .........................
4.1.1. Khái niệm chung ...........................................................................
4.1.2. Kết quả tính toán đồ thị biểu diễn quan hệ giữa hệ số
- cos  và
công suất cho đường dây 110kV, 220kV với các chiều dài đường dây
khác nhau ................................................................................................
4.1.3. Từ kết quả tính toán và đồ thị đưa ra bảng tổng kết.......................
4.2. Tính toán thiết kế cải tạo đường dây 110kV Bắc Ninh Đông Anh.
-
4.2.1. Tổng quan về đường dây 110kV Bắc Ninh Đông Anh ...............
-
4.2.2. Phương án cải tạo đường dây
.........................................................
43
48
53
53
55
57
61
61
61
62
85
87
87
93
97
103
110
115
116
119
120

3
4.2.3. Tính toán so sánh lựa chọn dây dẫn ..............................................
4.2.4. Tính toán kiểm tra điều kiện làm việc của dây dẫn về ứng suất và
độ võng ....................................................................................................
4.2.5. Kiểm tra khoảng cách giao chéo an toàn từ đường dây 110kV
đến các đường dây có điện áp thấp hơn và đường giao thông
.................
4.3. Kết quả đạt được của việc thiết kế cải tạo đường dây 110kV Bắc
Ninh - ng Anh .....................................................................................
Đô
Chương 5: Kết quả và kết luận ............................................................
Tài liệu tham khảo ...................................................................................
Phụ lục .....................................................................................................

4
LỜI MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài
Trong hệ thống điện lưới điện đóng vai trò rất quan trọng, nó đảm nhận
chức năng truyền tải và phân phối điện năng từ nguồn đến các phụ tải, bao
gồm các đường dây truyền tải, phân phối... Có nhiều tiêu chí để đánh giá lưới
điện, nhưng cơ bản có 4 tiêu chí sau:
- Đảm bảo cung cấp điện đủ cho các nhu cầu phụ tải, đảm bảo chất
lượng.
- Cung cấp điện liên tục và an toàn.
- Giảm tổn thất trong truyền tải, phân phối, giảm giá thành xây dựng.
- Hạn chế đến mức thấp nhất ảnh hưởng của lưới điện đối với môi
trường sinh thái, cảnh quan.
Hiện nay ở nước ta phần lớn đường dây truyền tải điện là đường dây
trên không. Việc thiết kế đường dây tải điện trên không là sự phối hợp của
nhiều loại cấu kiện, vật liệu: dây dẫn, cách điện, cột, móng...
Việc tính toán trong lúc thiết kế đường dây sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
điều kiện vận hành sau này của hệ thống điện về các mặt: bảo đảm liên tục
cung cấp điện, an toàn cho người, cho các ngành công nghiệp khác như giao
thông vận tải, bưu điện, quốc phòng...
Để đường dây được vận hành an toàn, chất lượng điện năng tốt cần
phải đảm bảo đầy đủ các yếu tố như: khả năng chuyên tải công suất của
đường dây, khả năng chịu lực của cột, khoảng cách an toàn của dây dẫn,
khoảng cách giữa các pha đảm bảo...
Trong các yếu tố trên dây dẫn đóng một vai trò hết sức quan trọng, nó
quyết định đến khả năng mang tải của đường dây và kết cấu xây dựng cho
đường dây.

5
Vì vây, luận văn cao học với đề tài “Nghiên cứu áp dụng dây dẫn
nhôm lõi composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt
Nam” sẽ phần nào giải quyết được các yếu tố trên.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Đề tài nhằm nghiên cứu áp dụng dây dẫn công nghệ mới: dây dẫn
nhôm lõi composite, nêu lên được sự ưu việt của nó trong thiết kế đường dây
tải điện trên không về các mặt: tăng khả năng tải điện của đường dây, giảm độ
võng và tăng khoảng cách của khoảng cột so với việc dùng dây nhôm lõi thép
thông thường.
3. Đối tượng và phạm vi của đề tài
Đề tài này nghiên cứu đưa dây dẫn nhôm lõi composite vào việc thiết
kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam.
Đề tài có thể áp dụng trực tiếp vào các công trình thực tế .
Luận văn bao gồm phần lý thuyết về cơ lý đường dây và tính toán cụ
thể về cơ lý đường dây cho một công trình thực tế.
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Hiện nay hầu hết các công trình đường dây tải điện trên không ở Việt
Nam sử dụng dây dẫn nhôm lõi thép. Khả năng truyền tải công suất của dây
nhôm lõi thép không nhiều nhưng trọng lượng bản thân lại lớn do đó rất tốn
kém về kết cấu xây dựng, không kinh tế khi xây dựng một đường dây tải điện
với công suất chuyên tải lớn.
Là một kỹ sư thiết kế đường dây tải điện còn trẻ, với mục đích tập hợp
các tài liệu về công nghệ chế tạo dây dẫn và cơ lý đường dây của các thế hệ đi
trước cũng như với sự nỗ lực nghiên cứu của bản thân, tác giả luận văn rất
mong luận văn sẽ đóng góp vào việc phát triển hệ thống lưới điện ở Việt
Nam.
5. Kết cấu của đề tài

6
Tên đề tài: “Nghiên cứu áp dụng dây dẫn nhôm lõi composite trong
thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam”.
Luận văn được lập bao gồm 5 chương chia rõ làm hai phần: Lý thuyết
và thực hành. Nội dung của các chương thể hiện rõ ràng, dễ xem.
Nội dung cụ thể của luận văn như sau:
Chương 1: Tổng quan về thiết kế đường dây tải điện trên không và
cơ sở lý thuyết của cơ lý đường dây.
Chương 2: Giới thiệu về dây dẫn công nghệ mới – dây dẫn nhôm lõi
composite.
Chương 3: Phương pháp tímh và chương trình tính toán
Chương 4: Áp dụng lý thuyết tính toán cho đường dây 110kV
hai mạch Bắc Ninh Đông Anh cải tạo thay dây dẫn.
-
Chương 5: Kết quả và kết luận.

7
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG VÀ
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CƠ LÝ ĐƯỜNG DÂY
1.1. TỔNG QUAN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG.
1.1.1. Các yêu cầu cần có đối với thiết kế đường dây trên không
Để thiết kế được một công trình đường dây trên không, đảm bảo được
đường dây vận hành an toàn, người thiết kế phải thiết kế đường dây đảm bảo
được đầy đủ các yếu tố sau:
1. Lựa chọn dây dẫn đảm bảo khả năng mang tải của đường dây.
2. Đảm bảo khả năng chịu lực của dây dẫn: Dây dẫn phải được căng
dây để đảm bảo được ứng suất lực cho phép trong các chế độ đặc biệt của
đường dây như:
+ Chế độ bão: gió lớn, tải trọng ngoài tác động dây dẫn lớn.
+ Chế độ lạnh: nhiệt độ thấp, dây dẫn co lại, ứng suất lực trong dây dẫn lớn.
+ Chế độ nhiệt độ trung bình: chế độ vận hành thường xuyên của dây
dẫn, ứng suất trong dây dẫn phải đảm bảo nhỏ hơn ứng suất cho phép của chế
độ này.
3. Đảm bảo khả năng chịu lực của cột: cột phải chịu được tác dụng của
các lực như lực căng của dây dẫn, lực tác dụng của gió vào dây và cột.
4. Đảm bảo khoảng cách an toàn theo quy phạm từ đường dây đến đất
hoặc các phương tiện qua lại trong mọi chế độ, cụ thể hơn là chế độ nhiệt độ
nóng nhất. Tính toán khoảng cách an toàn phải đúng theo quy phạm để đảm
bảo được tính kỹ thuật kinh tế của công trình. Nếu khoảng cách an toàn lớn
thì sẽ phải nâng chiều cao của cột, gây tốn kém về kinh tế. Nếu khoảng cách
này nhỏ gây ra mất an toàn cho người và phương tiện trong quá trình vân
hành đường dây.

8
5. Đảm bảo khoảng cách pha trên đường dây sao cho đảm bảo các yêu
cầu về kỹ thuật kinh tế. Nếu khoảng cách pha lớn sẽ gây tốn kém về kinh tế
do phải tăng chiều dài xà, nếu khoảng cách pha nhỏ sẽ không đạt được yêu
cầu về an toàn. Việc tính toán khoảng cách pha phụ thuộc vào 2 yếu tố: Điện
áp của đường dây và độ võng của dây dẫn.
1.1.2. Các bước tiến hành thiết kế đường dây
Thiết kế đường dây bao gồm các bước sau:
- Thu thập đầy đủ số liệu về phụ tải điện hiện tại, có dự báo nhu cầu
phụ tải trong tương lai. Tính toán chế độ lưới điện khu vực để lựa chọn tiết
diện dây dẫn và loại dây dẫn cho phù hợp.
- Khảo sát tuyến đường dây: thể hiện tuyến đường dây lên mặt bằng và
mặt cắt dọc. Mặt bằng và mặt cắt thường được thể hiện theo một tỷ lệ nhất
định cho phù hợp với công việc thiết kế, quá trình thi công và thuận tiện lưu
trữ hồ sơ trong quá trình vận hành đường dây.
- Lựa chọn dây chống sét
- Lựa chọn cách điện và phụ kiện cho phù hợp.
- Chọn sơ đồ cột của tuyến đường dây.
- Tính toán chọn cột, chọn móng: chọn cột sao cho lực tiêu chuẩn chế
tạo của cột đó phải đảm bảo được các lực tác dụng lên cột.
- Tính toán khoảng cách pha phụ thuộc vào điện áp đường dây và độ
võng, công suất và an toàn cơ học.
- Đưa các vị trí cột, chiều cao cột và độ võng của dây dẫn lên mặt
cắt dọc.
- Bóc tách khối lượng của đường dây bao gồm cột, móng, xà, dây dẫn
để ra khối lượng đưa vào tính toán vốn đầu tư của công trình.

9
1.1.3. Các vấn đề cần lưu ý trong thiết kế đường dây tải điện trên không.
1. Chọn dây dẫn.
- Vật liệu dây dẫn trước tiên phải có tính dẫn điện cao, điều kiện
làm việc của đường dây trên không cũng yêu cầu đối với dây có độ bền cơ
học cao, trọng lượng nhẹ.
- Trị số ứng suất trong dây dẫn phụ thuộc vào trị số lực kéo bên
ngoài. Lực này phụ thuộc vào tải trọng cơ học tác dụng lên dây kể cả
trọng lượng bản thân dây và phụ thuộc vào nhiệt độ.
- Ứng suất trong dây dẫn được tính toán tuân theo phương trình
trạng thái của dây dẫn. Ứng suất phụ thuộc vào chiều dài khoảng cột và

chế độ của đường dây tại thời điểm tính toán. Cụ thể như sau:
- Mỗi một khảng néo (gồm một hay nhiều khoảng cột) khác nhau sẽ có
một ứng suất khác nhau.
- Ứng suất của dây dẫn khác nhau trong chế độ gió bão, chế độ nhiệt độ
lạnh và chế độ nhiệt độ trung bình.
Tuy nhiên theo chế tạo của dây dẫn, mỗi một loại dây dẫn có một lực
giới hạn và tiết diện mặt cắt riêng của chúng. Chính hai thông số này sẽ quyết
định ứng suất tối đa trong từng chế độ, nếu vượt quá ứng suất này dây dẫn sẽ
gặp nguy hiểm trong từng chế độ vận hành của đường dây.
2. Độ võng của dây dẫn.
Độ võng là khoảng cách giữa điểm thấp nhất của dây dẫn so với đường
nối hai điểm treo dây. Đây là một thông số rất quan trọng của đường dây. Từ
giá trị của độ võng đã biết, ta có thể tính toán biết được:
+ Khoảng cách từ điểm thấp nhất của dây dẫn (nếu biết được chiều cao
của hai điểm dây dẫn) đến đất.

10
+ Nếu chưa biết được chiều cao của hai điểm treo dây, từ độ võng đã
biết cộng thêm độ cao an toàn trong quy phạm ta sẽ tính được chiều cao cột
cần thiết để đảm bảo độ an oàn cho con người và đường dây.
+ Kiểm tra khoảng cách pha giữa các pha của dây dẫn theo công thức
f
.
5
,
0
U
110
1
D +
+
=
ở đây:
+ D là khoảng cách pha (m)
+ f: Độ võng của dây dẫn (m)
+ U: Điện áp của đường dây (kV)
(Công thức tính khoảng cách pha được lấy theo quy phạm trang bị điện
11 - TCN 19: 1984)
Biết được khoảng cách pha, ta sẽ tính được chiều dài của xà, cũng như
các khoảng cách treo sứ cho phù hợp.
Độ võng f trong công thức tính khoảng cách pha ở trên có liên quan đến
khoảng cột theo công thức sau:
f =

.
8
l
.
g 2
(Cụ thể được trình bày trong chương 2 của Luận văn).
Ở đây: là giá trị của ứng suất dây dẫn

l: Khoảng cách giữa hai điểm treo dây
Do vậy ở đây tính toán được chính xác độ võng, ta đồng thời cũng phải
tính được giá trị của ứng suất dây dẫn .
1.1.4. Kết luận
Như vậy trong quá trình thiết kế đường dây trên không ta phải thiết kế
dây dẫn điện treo trên cột với các yêu cầu: truyền tải công suất lớn, an toàn và
có độ võng cụ thể trên các khoảng cột, các ứng suất trong dây dẫn không
được vượt quá các ứng suất giới hạn của chúng.
Mục đích của luận văn cao học với đề tài: “Nghiên cứu áp dụng
dây dẫn nhôm lõi composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không

11
ở Việt Nam” nhằm nâng cao khả năng tải điện của đường dây, vận hành
có độ tin cậy cao.
1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CƠ LÝ ĐƯỜNG DÂY.
1.2.1. Thông số vật lý và thông số tính toán của dây dẫn.
1.2.1.1. Thông số cơ bản cho tính toán đường dây trên không
- Tiết diện dây dẫn: S [mm2
]
- Đường kính của dây dẫn: d [m]
- Khối lượng đơn vị của dây dẫn: P [kg/m] hay [daN/m]
- Lực đứt dây hay giới hạn bền của dây dẫn: Tđ [daN]
- Mô đun đàn hồi của dây dẫn: E [kg/mm2
]
- Hệ số nở dài của dây dẫn:  (1/0
C)
- Áp lực gió tác động vào dây dẫn: Q (daN/m2
)
+ Giá trị của Q được tính theo tiêu chuẩn tải trọng và tác dụng TCVN
2737-1995.
+ Q = W0.k. (giá trị Q ở đây đã được tính để đảm bảo điều 1.6 của tiêu
chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995).
Ở đây:
- W0 là giá trị của áp lực gió lấytheo phân vùng ở phụ lục D và E của
tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995.
- k là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực giói theo độ cao và dạng
địa hình lấy theo bảng 2.1 (trích: tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN
2737-1995).
+ Độ cao ở đây được tính là độ cao của trọng tâm quy đổi của tất cả các
dây (dây dẫn và dây chống sét) (theo điều II.5.17 đến II.5.21 quy phạm trang
bị điện 11 TCN 19: 1984) được tính theo công thức:
hqđ = htb - .
3
2
f

12
Trong đó: htb: Độ cao trung bình mắc dây dẫn và dây chống sét vào
cách điện.
f: Độ võng dây dẫn, quy ước lấy giá trị lớn nhất (khi nhiệt độ cao nhất),
m
Đối với các khoảng vượt có một khoảng cột hqđ được tính như sau:
htb = f
.
3
2
2
h
h 2
1
−
+
h1, h2: độ cao điểm mắc dây tính từ mặt đất hoặc tính từ mặt nước bình
thường (nếu khu vực có nước).
Đối với khoảng vượt bao gồm nhiều khoảng cột, độ cao trọng tâm quy
đổi của dây dẫn và dây chống sét phải tính chung cho cả khoảng vượt (giới
hạn bằng 2 cột néo hãm) theo công thức:
hqđ =
n
2
1
n
qdn
2
2
qd
1
1
qd
1
...
1
1
1
.
h
...
1
.
h
1
.
h
+
+
+
+
+
+
Trong đó:
hqd1, hqd2…, hqdn là độ cao trọng tâm quy đổi các khoảng cột.
11, 12,….,1n cấu thành khoảng cách đó.
Bảng 1.1. Hệ số k tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và
dạng địa hình.
Dạng địa hình
Độ cao, m
A B C
3 1 0,8 0,47
10 1,18 1,00 0,66
15 1,24 1,08 0,74
20 1,29 1,13 0,80
30 1,37 1,22 0,89
40 1,43 1,28 0,97
50 1,47 1,34 1,03
60 1,51 1,38 1,08

13
80 1,57 1,45 1,18
100 1,62 1,51 1,25
-  là hệ số điều chỉnh tải trọng gió với thời gian sử dụng giả định của
công trình là khác nhau, tuân theo bảng 2.2.

14
Bảng 1.2: Hệ số điều chỉnh tải trọng gió
với thời gian sử dụng giả định của công trình
Thời gian sử dụng giả định, năm 5 10 20 30 40 50
Hệ số điều chỉnh tải trọng gió 0,61 0,72 0,83 0,91 0,96 1
* Hệ số khí động học của dây dẫn, xem xét theo cỡ dây: Cx
+ d > 20 mm, Cx = 1,1
+ d < 20 mm, Cx = 1,2
* Hệ số điều chỉnh theo cấp độ tải trọng tác động (hệ số không điều hoà
giữa gió và dây) Cy
1 Khi Q  27 daN/m2
0,85 40 daN/m2
Cy = 0,77 50 daN/m2
0,73 60 daN/m2
0,71 70 daN/m2
0,70 Khi Q  76 daN/m2
* Ứng suất của dây dẫn: dây dẫn:
  [daN/m
2
]
1.2.1.2. Thông số tính toán của dây dẫn:
1. Tải trọng đơn vị của dây dẫn
g1 = P/S [daN/m2
]
P: khối lượng 1m dây dẫn [daN/m].
S: Tiết diện dây dẫn [mm2
].
2. Tải trọng đơn vị do gió tác dụng lên dây dãn
g2 = Cy.Cx.Q.d.10-3
/S [daN/m.mm2
]
Cy: Hệ số điều chỉnh theo cấp độ tải trọng
Cx: Hệ số khí động học của dây dẫn (Hệ số xem xét theo cỡ dây)

15
Q: Áp lực gió tác động lên dây dẫn (daN/m2
)
d: đường kính của dây (mm)
10-3
: hệ số quy đổi đơn vị đường kính mm thành m
3. Tải trọng đơn vị tổng hợp khi có gió
g3 = ]
daN/m.mm
[
g
g 2
2
3
2
1 +
4. Tải trọng đơn vị tác dộng lên dây dẫn khi có quá điện áp khí quyển
g4 = Cx.Cy 0,1.Q.d.10-3
/S [daN/m.mm2
]
5. Tải trọng đơn vị tổng hợp tác động lên dây dẫn khi có quá điện áp khí
quyển.
g5 = 2
4
2
1 g
g +
6. Ứng suất của dây dẫn: lực tác dụng lên 1mm 2
dây dẫn
đ = Tđ/S [daN/mm2
]: ứng suất đứt của dây dẫn
Theo mục II.5.32 của quy phạm trang bị điện 11 TCN 19: 1984 quy
định về ứng suất cho phép lớn nhất của dây dẫn là dây nhôm lõi thép như sau:
+ Khi tải trọng ngoài lớn nhất và khi nhiệt độ thấp nhất ứng suất cho
phép tính theo % ứng lực kéo đứt của dây dẫn là 40%.
+ Khi nhiệt độ trung bình hàng năm ứng suất cho phép tính theo % ứng
lực kéo đứt của dây dẫn là 25%.
Như vậy:
+ Tại chế độ bão (chế độ tải trọng ngoài lớn nhất) và chế độ nhiệt độ
thấp nhất, giá trị ứng suất cho phép lớn nhất là max
max = 0,4. .
đ [daN/mm2
]: ứng suất lớn nhất của dây dẫn
+ Tại chế độ nhiệt độ trung bình hàng năm giá trị ứng suất cho phép là tb
tb: 0,25
đ [daN/mm2
]: ứng suất trung bình của dây dẫn

16
1.2.2. Các chế độ tính toán của đường dây trên không
1.2.2.1. Các chế độ làm việc của đường dây trên không
1. Trạng thái nhiệt độ thấp nhất (lạnh nhất):
+ Tải trọng tác động lên dây trong trạng thái nhiệt độ thấp nhất là tải
trọng riêng của dây dẫn g1 = P/S. (1.1)
+ Nhiệt độ môi trường xung quanh: t0
C = 50
C.
+ Áp lực gió: Q = 0.
2. Trạng thái bão: Trạng thái dây dẫn chịu tải trọng lớn nhất
+ Tải trọng tác động lên dây trong trạng thái bão là tải trọng tổng hợp
của gió và dây:
g3 = 2
2
2
1 g
g + (1.2)
g2 = Cx.Cy..Qmax.d.10-3
/S (1.3)
+ Áp lực gió Q = Qmax
C = 250
C
3. Trạng thái nhiệt độ không khí trung bình
Trạng thái làm việc lâu dài của dây dẫn. Dây dẫn chịu sự rung động
thường xuyên của gió gây mỏi dây.
+ Tải trọng tác động lên dây trong trạng thái nhiệt độ không khí trung
bình là tải trọng riêng của dây dẫn g1 = P/S.
+ Áp lực gió Q = 0
+ Nhiệt độ môi trường xung quanh : t0
C = 250
C
4. Trạng thái nhiệt độ không khí cao nhất
Trạng thái nhiệt độ cao, dây dẫn bị võng xuống nhiều nhất, nên trạng
thái này còn được gọi là trạng thái độ võng lớn nhất.
+ Tải trọng tác động lên dây trong trạng thái nhiệt độ không khí trung
bình là tải trọng riêng của dây dẫn g1 = P/S, áp lực gió Q = 0.
C = 400
C.

17
5. Trạng thái quá điện áp khí quyển (trạng thái giông sét)
+ Tải trọng tác động lên dây dẫn trong trạng thái quá điện áp khí
quyển là tải trọng tổng hợp của dây dẫn với tải trọng trong chế độ quá
điện áp khí quyển.
g5 = 2
4
2
1 g
g + (1.4)
g4 =
S
10
.
d
).
Q
.
1
,
0
(
C
.
C 3
max
y
x
−
(1.5)
+ Áp lực gió Q = 0,1. Qmax (1.6)
C = 200
C.
Bảng 1.3: Tổng hợp thông số các trạng thái làm việc của dây dẫn
TT Trạng thái làm việc của dây dẫn
Điều kiện tính toán Tải trọng đơn
vị tác động lên
dây dẫn
Nhiệt độ
(o
C)
Áp lực gió
(daN/m2
)
1 Nhiệt độ không khí thấp nhất 5 0 g1
2 Trạng thái bão 25 Qmax g3
3 Nhiệt độ không khí trung bình 25 0 g1
4 Nhiệt độ không khí cao nhất 40 0 g1
5
Trạng thái quá điện áp khí
quyển
20
0,1Qmax
( 6,25)

g5
1.2.2.2. Trạng thái sự cố
Một dây hoặc 2 dây bị đứt kết hợp với nhiệt độ, tốc độ gió. Trong trạng
thái sự cố, ngoài tác động như trong chế độ bình thường, dây dẫn bị kéo về
một phía làm tăng độ võng của dây đứt trong khoảng cột bên cạnh, làm lệch
chuỗi sứ. Cột, xà bị kéo và bị uốn. Tính toán trong chế độ sự cố theo điều
II.5.25 quy phạm trang bị điện 11 TCN 19:1984.

18
1.2.2.3. Trạng thái khi thi công đường dây
Trạng thái khi thi công đường dây là trạng thái đường dây đang thi
công, bao gồm các công đoạn: làm móng, dựng cột, kéo dây dẫn, treo
dây lên cột.
Trạng thái khi thi công không có trạng thái bão
1.2.3. Thành lập phương trình trạng thái của dây dẫn
1.2.3.1. Các lực cơ bản tác dụng lên dây dẫn
Xét dây dẫn treo trên hai điểm A, B (Hình vẽ), chịu tác động của trọng
lượng riêng của dây và gió thổi tác động vuông góc với dây dẫn.
Tác động của gió lên dây là: P2 = g2.S (1.7)
Tại thời điểm không có gió dây chịu tác động do trọng lượng của dây
là: P1 = g1. S. (1.8)

19
Tại thời điểm có gió, dây chịu tác động của tổng hợp lực do gió và
trọng lượng của dây là: P3 = g3.S (1.9).
1.2.3.2. Phương trình treo dây giữa hai điểm có độ cao bằng nhau.
Xét một đoạn dây dẫn có chiều dài L treo trên hai điểm treo dây A, B
có độ cao bằng nhau, A và B cách nhau một khoảng 1, được bố trí trên hệ trục
toạ độ xOy, O là điểm có độ võng thấp nhất (Hình 1.2)
1. Thành lập phương trình treo dây
Hình 1.2. Bố trí hai điểm treo dây bằng nhau
Ta có biểu thức trong trường hợp tổng quát là:

=

=
=

=
x
.
g
S
.
x
.
S
.
g
T
P
tg
dx
dy
(1.10)
Ở đây để tạm thời giảm đi sự phức tạp của bài toán giá trị được coi

như là một số đã biết do giá trị này sẽ được tính cụ thể tại một giá trị khoảng
cột cụ thể trong chương trình tính toán ở chương III của luận văn.
2
2
dy
dx
dL +
= (1.11)
Trong đó:
+P: Lực tác dụng lên dây dẫn (tuỳ trường hợp có thể là P1, P3, P5).

20
+ g: Tải trọng đơn vị tác dụng lên dây dẫn (tuỳ trường hợp có thể là g1,
g3, g5).
+ S: Tiết diện dây dẫn.
+ T: Lực căng , T = . S.
+ : Ứng suất của dây dẫn tại vị trí độ võng thấp nhất.
+ : Góc tạo bởi giữa lực tác dụng lên dây dẫn (P) và lực căng dây T.
+ x: Là biến của chiều dài dây có giá trị chạy từ 0  1/2.
Cho x chạy từ 0 đến 1/2 ta được giá trị của y và chiều dài dây L là

=

=

= 
.
8
l
.
g
0
2
/
1
.
2
x
.
g
dx
x
.
g
y
2
2
2
/
1
0
(1.12)
 



+
=

+
=
+
=
=
2
/
1
0
2
/
1
0
2
2
2
2
/
1
0
2
2
2
2
2
2
/
1
2
2
dx
.
x
g
1
.
2
dx
x
.
g
dx
.
2
dy
dx
.
2
dL
.
2
L
khai triển Macloranh với hàm dưới dấu tích phân ta được:
....
u
!
3
2
2
1
.
1
2
1
2
1
u
!
2
1
2
1
2
1
u
2
1
1
)
u
1
(
x
.
g
1 3
2
2
/
1
2
2
2 





−






−
+






−
+
+
=
−
=

+
2
2
2
x
.
g
u

=
Ở đây:
...
x
.
g
.
48
3
x
.
g
.
8
1
x
.
g
.
2
1
1
x
.
g
1 8
8
8
4
4
4
2
2
2
2
2
2

+

−

+
=

+
Ta xét với đường dây 110KV với các khoảng vượt không lớn ta xét
hàm trên đến bậc 2.


+
=









+
=









+
=
2
/
1
0
2
3
2
2
3
2
2
2
2
24
l
.
g
1
0
2
/
1
.
6
x
.
g
x
.
2
dx
.
.
2
x
.
g
1
.
2
L
l
.
3
f
.
8
1
24
l
.
g
1
L
2
2
3
2
+
=

+
= (1.13)
Phương trình (1.13) chính là phương trình treo dây tại giữa hai điểm
treo dây có độ cao bằng nhau.

21
Kết quả tại công thức (2.12) chính là độ võng của dây dẫn tại trường
hợp hai điểm treo dây cao bằng nhau cách nhau một khoảng cột có chiều dài l.
2. Tính độ võng của dây tại điểm bất kỳ
* Tính độ võng của dây dẫn tại điểm bất kỳ E cách cột B khoảng x,
cách gốc toạ độ là (1/2 - x) (Hình 1.2)
Do điểm E nằm trên đường cong dây dẫn, tuân theo quy luật của công
thức (1.12), nên điểm E ta có yxcó giá trị là:

−

+

=







−
=
.
2
x
.
l
.
g
.
2
x
.
g
.
8
l
.
g
.
2
x
2
1
.
g
Y
2
2
x
0
2
E (1.14)
E
B
E y
h
f −
= (1.15)

=
.
8
l
.
g
h
2
B (1.16)
Thay (1.14), (1.16) vào (1.15) ta được:

−

=
−
=
.
2
x
.
g
.
2
x
.
l
.
g
y
h
f
2
E
B
E
(1.17)
1.2.3.3. Phương trình treo dây giữa hai điểm có độ cao không bằng nhau
(Hình 1.3)

22
Hình 1.3. Bố trí 2 điểm treo dây có độ cao không bằng nhau.
1. Thành lập phương trình treo dây.
Ta có: Theo công thức (1.12) ta có:

=
=
.
2
a
.
g
h
Y
2
A
A (1.18)

=
=
.
2
b
.
g
h
Y
2
B
B (1.19)
B = l - a (1.20)
Độ lệch giữa hai điểm treo dây A, B là h

)
a
b
(
.
2
g
tg
.
1
h
h 2
2
A −

=

=
=
 (1.21)
Thay (1.20) vào (1.21) ta được:
)
a
2
1
(
.
2
l
.
g
h −

=
 (1.22)
Biến đổi (1.22) và (1.20) ta có:
g
.
l
h
1
l
a


−
= (1.23)
g
.
l
h
2
1
b


+
= (1.24)
Theo (1.19) và (1.20) ta có:
2
h
.
l
h
8
l
.
g
2
a
.
g
y 2
2
2
2
A

−


+
=
= (1.25)
Trên hình 1.3 ta có tam giác ADB, sử dụng hệ thức tỉ lệ trong tam giác
ta được:
g
.
l
h
l
h
.
g
.
l
.
h
2
1
l
h
.
b
d
l
b
h
d
2
2


=








 

+
=

=

=

(1.27)
Độ võng thấp nhất của dây dẫn f là:

23

=
−
=
.
8
l
.
g
d
y
f
2
B
(1.28)
* Độ võng ở chính giữa khoảng cột là:
C
B
c y
2
h
h
f −

−
= (1.29)
g
.
1
h
a
2
1
xC


=
−
= (1.30)
Từ (2.12) và (2.19) ta có:
g
.
l
.
2
.
h
.
2
x
.
g
Y 2
2
2
C
C


=

= (1.31)
Từ (1.26), (1.29), (1.31) ta có:
g
.
l
.
2
.
h
.
8
l
.
g
f 2
2
2
C


+

= (1.32)
Tính chiều dài dây dẫn L: (Hình 1.4)

24
Hình 1.4: Tính chiều dài dây dẫn L
Theo (1.23) và (1.24) và (1.13) ta có được các công thức sau:
g
.
1
h
.
2
1
a
.
2
l1


−
=
= (1.33)
g
.
1
h
.
2
1
b
.
2
l2


−
=
= (1.34)
2
3
1
2
1
1
.
24
l
.
g
l
L

+
= (1.35)
2
3
2
2
2
2
.
24
l
.
g
l
L

+
= (1.36)
l
.
2
h
.
24
l
.
g
1
)
l
l
(
.
48
g
2
l
l
2
L
L
L
2
2
3
2
3
1
3
1
2
2
2
1
2
1 
+

+
=
+

+
+
=
+
= (1.37)
Phương trình (1.37) chính là phương trình treo dây giữa hai điểm treo
dây có độ cao không bằng nhau.
2. Tính khoảng cách tới đất tại điểm bất kỳ.
* Tính khoảng cách tới đất tại điểm E bất kỳ (thuộc dây dẫn) trong
khoảng cột, có khoảng cách cột B (cột có chiều cao cột cao hơn) là x, cách
trục Oy một khoảng (b x), khoảng cách tới trục Oy là y
- E (hình 1.3).
e
f
y
y E
B
E −
−
= (1.37a)
E=x.tg
l
h
.
x

=
 (1.37b)
Áp dụng công thức (1.12) ta được
l
x
.
h
.
2
x
.
l
.
g
2
h
.
2
x
.
g
g
.
l
.
2
.
h
.
8
l
.
g
.
2
)
x
b
.(
g
y
2
2
2
2
2
E

−

−

+

+


+

=

−
= (1.37c)
Từ (2.37a, b, c), (2.19) và (2.25) biến đổi ta được.

−


+

=
−
−
=
.
2
x
.
g
g
.
l
.
2
.
h
.
2
x
.
l
.
g
e
y
y
f
2
2
2
E
B
E (1.37d)

25
1.2.4. Phương trình trạng thái của dây dẫn.
Phương trình trạng thái của dây dẫn chính là quy luật biến đổi của ứng
suất trong dây dẫn , độ võng của dây dẫn f theo nhiệt độ môi trường t0
C và
tải trọng gió Q tác dụng lên dây dẫn.
Xét dây dẫn có khoảng cột l (m) có hai trạng thái ở hai nhiệt độ và môi
trường khác nhau:
Trạng thái thứ nhất: Trạng thái ban đầu hay trạng thái cơ sơ của dây
dẫn, đây là trạng thái đã biết toàn bộ các yếu tố của đường dây bao gồm: ứng
suất trong dây dẫn CS
 , độ võng của dây dẫn fCS, nhiệt độ môi trường C
t0
CS
và tải trọng đơn vị tổng hợp gCS tác dụng lên dây dẫn.
Trạng thái thứ hai: Trạng thái tiếp theo của dây dẫn, đây là trạng thái ta
chưa biết hay trạng thái cần phải tính toán được các yếu tố của đường dây,
bao gồm: ứng suất trong dây dẫn TT
 , độ võng của dân dẫn TT
f , nhiệt độ môi
trường C
t0
TT và tải trọng đơn vị tổng hợp TT
g tác dụng lên dây dẫn.
1.2.4.1. Dây dẫn treo trên hai khoảng cột có chiều cao bằng nhau.
Theo (1.13) ta lần lượt có các công thức của trạng thái thứ nhất và trạng
thái thứ hai như sau:
2
CS
3
2
.
CS
2
CS
CS
.
24
1
g
1
1
.
3
f
.
8
1
L

+
=
+
= (1.38)
2
TT
3
2
TT
2
TT
TT
.
24
1
.
g
1
1
.
3
f
.
8
1
L

+
=
+
= (1.39)
Lcs, LTT: Chiều dài dây dẫn tại trạng thái cơ sở và trạng thái tính toán.
Việc thay đổi trạng thái của dây dẫn đến việc thay đổi chiều dài của dây
một đoạn L
 . Thay đổi chiều dài do 2 nguyên nhân sau:
+ Thay đổi do nhiệt độ dẫn đến chiều dài của dây thay đổi.

26
+ Thay đổi do tải trọng bên ngoài tác động vào dây dẫn thay đổi dây
dẫn làm ứng suất trong dây thay đổi dẫn đến chiều dài của dây thay đổi.


+

=
−
=

−

=
−
=
 L
L
1
.
3
f
.
8
1
.
3
f
.
8
.
24
l
.
g
.
24
l
.
g
L
L
L t
2
CS
2
TT
2
CS
3
2
CS
2
TT
3
2
TT
CS
TT (1.40)
Phần thay đổi do nhiệt độ là t
L
 , Phần thay đổi do ứng suất là 
L
 . Giá
trị cụ thể của hai giá trị trên như sau:
  CS
CS
TT
CS
t L
t
t
(
1
L
L −
−

+
=
 (1.41)
CS
CS
TT
CS L
(
E
1
1
L
L −







−

+
=
 (1.42)
Khi nhiệt độ và ứng suất đồng thời biến đổi, thay (2.41), (2.42), (2.38),
(1.39) vào (1.40)
Bỏ qua các thành phần )
t
t
.(
.
1
.
3
f
.
8
TT
CS
2
cs
−
 và )
.(
E
1
.
1
.
3
f
.
8
CS
TT
2
cs

−
 vì
quá nhỏ ta được:
)
(
E
1
)
t
t
.(
.
1
L CS
TT
CS
TT 
−

+
−

=
 (1.43)
Từ (2.43), (2.40) biến đổi ta được phương trình:
)
t
t
.(
E
.
.
24
l
.
E
.
g
.
24
l
.
E
.
g
CS
TT
2
cs
2
2
TT
CS
2
TT
2
2
TT
TT −

−

−

=

−
 (1.44)
Phương trình (1.44) chính là phương trình trạng thái của dây dẫn. Từ
phương trình trạng thái này ta có thể tính được ứng suất dây dẫn của trạng
thái chưa biết đầy đủ (trạng thái cần phải tính toán) theo một trạng thái ban
đầu đã biết (trạng thái cơ sở)
1.2.4.2. Dây dẫn treo trên hai khoảng cột có chiều cao không bằng nhau.
Thay các biểu thức (1.22), (1.37), (1.41), (1.42), (1.38), (1.39) và (1.40)

27
Bỏ qua các thành phần )
t
t
(
.
1
.
3
f
.
8
TT
CS
2
CS
−
 và )
(
E
1
.
1
.
3
f
.
8
CS
TT
2
CS

−
 vì quá
nhỏ ta được:







 
+

−

+







 
+
−

=

2
tg
1
).
(
E
1
2
tg
1
)
t
t
.(
.
1
L
2
CS
TT
2
CS
TT (1.45)
Từ (4.25) , (2.40) biến đổi ta được phương trình:
)
t
t
(
E
.
tg
2
2
.
.
24
l
.
E
.
g
tg
2
2
.
.
24
l
.
E
.
g
CS
TT
2
2
CS
2
2
CS
CS
2
2
TT
2
2
TT
TT −

−

+

−

=

+

−
 (1.46)
)
t
t
(
E
.
cos
2
cos
.
2
.
.
24
l
.
E
.
g
cos
2
cos
.
2
.
.
24
l
.
E
.
g
CS
TT
2
2
2
CS
2
2
CS
CS
2
2
2
TT
2
2
TT
TT −

−

+


−

=

+


−
 (1.47)
1.2.5. Khoảng cột tới hạn của dây dẫn.
Dây dẫn có nhiều trạng thái làm việc, mỗi một trạng thái của dây dẫn,
ta lại có một ứng suất cho phép khác nhau, khi ứng suất vượt quá giá trị này
thì không đảm bảo được sự an toàn của dây dẫn theo quy phạm trang bị điện.
Từ phương trình trạng thái trên ta thấy: để tính được các thông số của
dây dẫn trong các trạng thái khác nhau, ta phải biết được trạng thái thứ nhất,
trạng thái cơ sở. Từ đó ta mới tính được trạng thái tiếp theo, trạng thái cần
tính toán.
Căn cứ theo điều II. 5. 32 quy phạm trang bị điện 11 TCN 19 - 1984 có
3 trạng thái mà ta cần quan tâm.
1. Trạng thái nhiệt độ thấp nhất (lạnh nhất)
2. Trạng thái bão.
3. Trạng thái nhiệt độ trung bình.
Để dây dẫn có thể làm việc được thì ứng suất  trong dây dẫn ở trạng
thái nào phải nhỏ hơn ứng suất cho phép của dây trong trạng thái đó. Nếu biết
được trạng thái làm việc nào của dây dẫn sẽ xuất hiện ứng suất lớn hơn ứng
suất cho phép thì trạng thái đó được lấy là trạng thái xuất phát hay trạng thái

28
cơ sở với ứng suất lúc nào được lấy bằng ứng suất cho phép. Các trạng thái
còn lại của dây dẫn được tính theo trạng thái cơ sở này (căn cứ theo phương
trình trạng thái). Trạng thái lạnh nhất và trạng thái bão có thể xuất hiện ứng
suất lớn hơn ứng suất cho phép và giá trị ứng suất ở đây được quy định về
ứng suất cho phép lớn nhất max
 . Trạng thái nhiệt độ trung bình hàng năm có
thể xuất hiện ứng suất lớn hơn ứng suất cho phép và giá trị ứng suất ở đây
được quy về ứng suất cho phép lớn nhất .
tb

Nếu bảo đảm được ứng suất trong 3 trạng thái trên sẽ xuất hiện ứng
suất lớn hơn ứng suất cho phép. Ta quy ứng suất của trạng thái này bằng ứng
suất cho phép của trạng thái đó. Ta gọi trạng thái này là trạng thái thứ nhất,
trạng thái cơ sở.
+ Từ trạng thái cơ sở ta sẽ tính được ứng suất của hai trạng thái còn lại
theo ứng suất cho phép của trạng thái cơ sở.
* Từ phương trình trạng thái của dây dẫn (1.24) ta thấy ứng suất trong
dây dẫn phụ thuộc vào khoảng cột. Do đó khoảng cột chính là một giá trị
quyết định ứng suất ở trạng thái nhất định sẽ xuất hiện một giá trị cho phép ở
trạng thái đó.
Vậy đối với mỗi trạng thái nhất định sẽ xuất hiện một giá trị của khoảng
cột tới hạn, mà khi chiều dài khoảng cột lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị đó thì
giá trị ứng suất lớn hơn giá trị cho phép sẽ xuất hiện.
Khoảng cột tới hạn là giá trị của một khoảng cột liên quan đến 2 trạng
thái dây dẫn trong phương trình trạng thái, mà tại giá trị đó, ứng suất lớn hơn
giá trị cho phép của một trong hai trạng thái sẽ xuất hiện, cụ thể hơn tại giá trị
khoảng cột này ứng suất trong dây dẫn sẽ chuyển từ giá trị an toàn cho phép
sang ứng suất lớn hơn có thể gây nguy hiểm cho đường dây và ngược lại.
Tương ứng với 3 trạng thái điển hình của dây dẫn ta có khoảng 3 cột tới
hạn là một sự so sánh giữa một cặp hai trạng thái. Khi khoảng cột thực tế lớn

29
hơn hoặc nhỏ hơn khoảng cột tới hạn thì ứng suất lớn hơn giá trị cho phép sẽ
xuất hiện ở một trạng thái tuỳ theo tính chất trạng thái đó. Ta sẽ chọn trạng
thái đó làm trạng thái xuất phát hay trạng thái cơ sở để tính các thông số ở
trạng thái còn lại.
Ta cùng tìm hiểu cách tính các khoảng cột tới hạn và ứng dụng của
chúng. Ta ký hiệu các khoảng cột tới hạn như sau:
k
2
l : Khoảng cột tới hạn giữa trạng thái lạnh nhất và trạng thái bão hoà.
k
1
l : Khoảng cột tới hạn giữa trạng thái bão và trạng thái nhiệt độ trung
bình.
13k: Khoảng cột tới hạn giữa trạng thái bão và trạng thái nhiệt độ trung
bình
Ta có phương trình trạng thái của dây dẫn, ở đây trạng thái cơ sở là
trạng thái xuất phát, trạng thái đã biết và trạng thái cần tìm là trạng thái tính
toán, trạng thái chưa biết.
)
t
t
.(
E
.
.
24
l
.
E
.
g
.
24
l
.
E
.
g
CS
TT
2
CS
2
2
CS
CS
2
TT
2
2
TT
TT −

−

−

=

−

Đặt:
24
E
.
g
K
);
t
t
(
E
.
N
;
.
24
E
.
g
M
2
TT
CS
TT
CS
2
CS
2
CS
=
−

−

=

=
)
t
t
.(
E
.
.
24
l
.
E
.
g
l
.
M
N
A CS
TT
CS
2
CS
2
2
CS
2
−

+

−

=
−
= (1.48)
24
l
.
E
.
g
l
.
K
B
2
2
TT
2
=
= (1.49)
Như vậy phương trình trạng thái sẽ được biến đổi thành:
B
)
A
.( TT
2
TT =
−


Đây là phương trình bậc 3 không đầy đủ. Từ các thông số đã biết ta tính
được các tham số M, N, K. Cho giá trị khoảng cột l ta tính được A, B. Giải

30
phương trình trạng thái đã được biến đổi trên mặt bằng phương pháp lặp ta
được giá trị B
 cần tìm. Với giá trị khoảng cột thay đổi liên tục ta sẽ vẽ được
đồ thị của hàm )
l
(
g
=
 .
1.2.6. Các lực tác động lên cột của đường dây trên không.
Cột của đường dây trên không phải chịu các lực sau:
a, Lực tác dụng của trọng lượng dây dẫn và trọng lượng sứ lên cột,
b, Lực tác dụng của gió vào cột và của gió vào dây.
c, Lực tác dụng của lực căng bản thân dây dẫn (ứng suất trong dây dẫn)
1.2.6.1. Các khái niệm cần biết trong tín toán lực tác động lên cột.
* Khoảng cột tính toán ltt là khoảng cột dài nhất giữa hai cột kề nhau
đảm bảo được các điều kiện sau:
+ Khoảng cách từ điểm thấp nhất của dây dẫn trong trạng thái nhiệt độ
không khí cao nhất phải đảm bảo được khoảng cách an toàn trong quy phạm
trang bị điện.
+ Đảm bảo khoảng cách pha an toàn giữa các pha và từ dây dẫn đến các
bộ phận của cột.
+ Ứng suất xảy ra trong 3 trạng thái: lạnh nhất, bão, nhiệt độ trung bình
phải đảm bảo nhỏ hơn ứng suất cho phép trong các trạng thái đó. Ứng suất
của trạng thái lạnh nhất và trạng thái bão không được lớn hơn ứng suất lớn
nhất của dây dẫn max
 , ứng suất của trạng thái trung bình không được lớn hơn
ứng suất cho phép trung bình tb
 .
Từ phương trình trạng thái được tính như sau:
Từ phương trình trạng thái đã có:
)
.(
.
.
24
1
.
.
.
24
1
.
.
2
2
2
2
2
2
CS
TT
CS
CS
CS
TT
TT
TT t
t
E
E
g
F
E
g
−
−
−
=
− 





31
Ta tính giá trị 1tt tại trạng thái nóng nhất và trạng thái xuất phát (trạng
thái cơ sở) lấy tạm thời một trạng thái bất kỳ.
Do khoảng cột tính toán là khoảng cột dài nhất nên độ võng cũng là độ
võng lớn nhất fmax. Độ võng lớn nhất phải đảm bảo khoảng cách an toàn nhỏ
nhất từ đây dẫn tới mặt đất. Với đường dây 110 KV phải đảm bảo khoảng
cách như bảng 1.2.
fmax = h - hmin
ở đây + h: là khoảng cách từ pha cuối cùng đến đất.
+ hmin : là khoảng cách an toàn nhỏ nhất từ dây đến đất.
Bảng 1.4: Khoảng cách an toàn nhỏ nhất hmin của dây dẫn tới mặt đất.
(Theo quy phạm trang bị điện 11TCN 19:1984 tại các mục: II.5.93,
II.5.97, II.5.103, II.5.107).

32
Vị trí 110 KV (m)
* Cách mặt đất:
+ Khu ít dân
+ Khu đông dân
* Đến mặt nước cao nhất
* Đến đỉnh cột buồm
* Đến mặt nước không có thuyền bè, lũ lụt
6
7
6
2
3
Thay giá trị của ứng suất tại giá trị độ võng lớn nhất ta được:
max
2
TT
tt
f
.
8
l
.
g
=

Thay giá trị ứng suất này vào phương trình trạng thái, biến đổi ta được
phương trình sau:
0
1
.
1
. 2
4
=
−
− C
B
A tt
tt
Trong đó:
24
.
.
8 2
2
max
E
g
f
g
A
CS
CS
TT

+
= (1.50)
)
.(
. TT
CS
o t
t
E
B −
−
= 
 (1.51)
3
.
.
8 2
max E
f
C = (1.52)
+ ở đây tTT = 400
C; tcs: nhiệt độ trạng thái cơ sở (trạng thái cơ sở được
giả định là một trạng thái bất kỳ).
Giải phương trình trên ta được giá trị như 1tt như sau:
A
C
A
B
B
ltt
.
2
.
.
4
2
+
+
= (1.53)

33
Sau khi tính được khoảng cột tính toán tạm thời ta còn phải:
+ So sánh với giá trị của các khoảng cột tới hạn 12k, 11k, 13k để xem xét
trạng thái cơ sở chính thức của đường dây, từ đó tính lại chính xác khoảng cột
tính toán.
* Khoảng cột gió.
Khoảng cột gió của một vị trí cột được lấy bằng một nửa độ dài của hai
khoảng cột hai bên của cột đó.
1G = (11+12)/2. -
(1 54)
Minh hoạ khoảng cột gió trên hình 1.5.
* Khoảng cột trọng lượng.
Khoảng cột trọng lượng là khoảng cột mà cột phải chịu trọng lượng của
dây dẫn.
1trọng lượng = (1tđ1 + 1tđ2)/2. (1.55)

34
Hình 1.6. Khoảng cột trọng lượng
* Khoảng cột đại biểu.
Khoảng cột đại biểu là khoảng cột đại diện cho một khoảng néo.
Khoảng cột đại biểu là 1đb được tính như sau:
1db =


n
1
i
n
1
3
i
1
1
(1.56)
Trong đó:
n: Số khoảng cột trong khoảng néo.
11, 12, 13….: Các khoảng cột trong khoảng néo.
Từ khoảng cột 1đb ta có phương trình trạng thái của khoảng néo như
sau:
)
t
t
.(
E
.
.
24
1
.
E
.
g
.
24
1
.
E
.
g
CS
TT
2
CS
2
db
2
CS
CS
2
TT
2
db
2
TT
TT −

−

−

=

−

Giải phương trình trạng thái với giá trị khoảng cột đại biểu đã biết ta
được ứng suất của một khoảng néo.

35
1.2.6.2. Các lực tác động lên cột.
a) Trọng lực của dây, sứ tác dụng lên cột.
PTL = Pdây + Pc.sét +Psứ.
Tuỳ theo sơ đồ cột mà ta có trọng lượng của dây, dây chống sét, và
chuỗi sứ cách điện tác dụng lên dây dẫn.
Lực do trọng lượng dây được dùng để tính móng cột. (Trong phạm vi
của luận văn này chưa đề cật đến).
b) Tác dụng của gió vào cột và vào dây.
Pgió, cột = Q.Sc.k
Pgió, dây = Cx.Cy.Q.d.1gió (Lực tác dụng của gió lên 1 dây)
Trong đó:
Cx. Hệ số khí động học của dây.
Cy. Hệ số điều chỉnh theo cấp độ tải trọng tác động.
Ss. Diện tích đón gió của cột.
k: Hệ số tính đến tính chất tác động của gió lên từng loại cột, k có giá
trị như bảng sau: (Tính theo bảng 6 trong tiêu chuẩn tải trọng và tác động
TCVN 2737 - 1995)
TT Chủng loại cột Hệ số k
1 Cột thép độc lập (Không có dây néo) 1,5
2 Cột có dây néo 1,65
3 Cột hình cổng 1,6
4 Cột bê tông cốt thép 1
c) Lực tác dụng của lực căng bản thân dây dẫn (ứng suất trong dây dẫn)
Tmax = max. S
Trong đó:
max
 : ứng suất cho phép lớn nhất trong dây dẫn.
S: Tiết diện của dây dẫn.

36
d, Lực tổng hợp tác dụng lên cột đỡ
Lực tác dụng lên cột đỡ gồm có:
- Lực do gió tác động và cột tác động vào dây
+ Chế độ vận hành bình thường tại các vị trí cột đỡ, cột chỉ phải đỡ dây
nên không phải chịu lực tác dụng căng của bản thân dây dẫn Tmax.
+ Chế độ sự cố (đứt dây) có tính đến lực căng của bản thân dây dẫn.
Lực này căng dây Tsc = k. Tmax. Hệ số K được cho như sau:
(Theo quy phạm trang bị điện mục II.5.82 - 11 TCN 19:1984).
Tiết diện dây > 240mm2
:
k = 0,4 đối với cột thép.
k = 0,25 đối với cột bê tông cốt thép.
Tiết diện dây < 180mm2
:
k = 0,5 đối với cột thép.
k = 0,3 đối với cột bê tông cốt thép.
Ở đây ta chú ý:
+ Lực tác động của gió lên cột được xác định tại trọng tâm của cột,
hoặc tại trọng tâm của từng bộ phận cột.
+ Lực tác động của gió lên dây được xác định tại vị trí treo dây.
Do vậy tuỳ từng sơ đồ cột mà ta có các lực gió tác động khác nhau.
Các cột hiện nay được chế tạo quy theo lực đầu cột tiêu chuẩn. Nên sau
khi tính toán được lực tổng hợp do gió tác động lên cột ta phải quy lên lực
đầu cột để xem xét tính toán, cột điện được lựa chọn có đảm bảo được các
yêu cầu chịu uốn, nén cần thiết.
d) Lực tổng hợp tác dụng lên cột néo góc.
Cột néo một góc góc 
hướng thuyến


37
Tại vị trí cột néo: Cột phải chịu tác dụng của gió vào dây, của gió vào
cột, chịu tác dụng của lực căng dây.
Lực tác dụng của gió lên một dây tại vị trí cột néo là:
2
sin
.
T
2
2
cos
.
P
P max
2
day
,
gio
d

+

=
Tương tự như đã trình bày trong phần tính cột dỡ thẳng, các lực tác
dụng lên cột được xác định tại vị trí treo dây lên quy lên đầu cột để so sánh
với lực đầu cột quy chuẩn.
ở chế độ sự cố lực căng dây T = Tsc = Tmax,
Để thiết kế được ta phải tính được các lực tác dụng lên cột, để kiểm tra
cột có đủ chịu lực không. Nếu không đủ ta phải tăng độ chịu lực của cột hoặc
giảm lực của dây tác dụng lên cột.

38
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU VỀ DÂY DẪN CÔNG NGHỆ MỚI DÂY DẪN NHÔM
-
LÕI COMPOSITE
2.1. SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY.
CTC là chữ viết tắt tên của công ty: Composite Technology
Corporation, là nhà cung cấp toàn cầu các giải pháp tiện ích về điện đặc trưng
thông qua công nghệ composite. Sự chuyển giao, phân phối và các sản phẩm
dây dẫn công nghiệp của CTC gửi đi 50tỷ USD hàng năm tới thị trường toàn
cầu, được dự tính sẽ tăng lên 80 tỷ USD trong vòng 10 năm.
Sản phẩm đầu tiên của CTC là hợp chất cường dẫn được biết tới như
ACCC (Aluminum Conductor Composite Core – Dây dẫn nhôm lõi
composite). Dây dẫn nhôm lõi composite có khả năng làm cuộc cách mạng về
đường dẫn điện, đáp ứng được gấp hai lần điện năng của dây dẫn nhôm lõi
thép thông thường, vật liệu khỏ hơn 25% và đạt độ tin tưởng đầy ấn tượng.
2.2. GIẢI PHÁP CỦA CTC.
Dây dẫn nhôm lõi composite của CTC hiện thời có khả năng truyền tải
điện vượt dây dẫn phân phối hiện tại, đồng thời làm tăng độ tin cậy của hệ
thống điện do loại trừ được độ võng dây thực tế do nhiệt độ cao.
Dây dẫn của CTC đưa ra được sự tiết kiệm chi phí cho đường dây hơn
các phương pháp thông thường (chi phí trung bình của CTC là
90.000USD/hải lý, tiết kiện hơn được 550.0000USD đối với các giải pháp
thông thường). Sự tiết kiện này được thu từ việc do dây dẫn nhẹ, không cần
đòi hỏi phải xây dựng các hệ thống cột có khả năng chịu lực lớn so với việc
dùng dây nhôm lõi thép thông thường khi thiết kế cho đường dây có yêu cầu
truyền tải công suất lớn.
- Khả năng truyền tải điện tăng gấp hai lần so với dây nhôm lõi thép
cùng kích thước và trọng lượng. Điều này cho phép cải tạo các đường dây tải

39
điện để tăng khả năng truyền tải điện bằng cách thay dây dẫn mà không phải
thay cột.
- Loại bỏ hầu hết hiệu ứng tăng độ võng khi nhiệt độ tăng cao. Độ võng
cuối cùng không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng dãn nở theo nhiệt độ trong thời
gian dài của nhôm. Điều này đạt được là do lõi composite có độ dãn nở nhiệt
rất nhỏ so với lõi thép.
- Sử dụng các phương pháp, dụng cụ kéo, căng dây và phụ kiện thông
thường: không cần các dụng cụ đặc biệt hoặc công nhân lắp đặt được đào tạo
đặc biệt.
- Giảm giá thành xây dựng đường dây nhờ sử dụng ít cột đỡ hơn: khả
năng chịu ứng suất kéo cao hơn, khoảng cách cho phép lớn hơn do độ võng
dây trong khoảng cột ít, tăng khoảng cách giữa các cột làm giảm số cột đỡ
phải sử dụng tới hơn 16%.
- Khả năng chịu tác động của môi trường cao: không bị gỉ, ăn mòn hoặc
tạo hiện tượng điện phân với dây nhôm hoặc các phần tử khác.
- Giảm thiểu sự hỏng hóc đường dây.
- Có thể hoạt động dưới nhiệt độ cao 200o
C.
- Sự tiện ích đặt lên trước tiên.
- Sản xuất lắp đặt theo tiêu chuẩn.
- Hiệu suất vận hành cao hơn cho phép giảm chi phí sản xuất điện và
đáp ứng các tiêu chuẩn về phát xạ nhiệt.
2.3. TÍNH ĐA DẠNG CỦA COMPOSITE.
Composite là chất đã được thử thách và được chấp nhận rộng rãi áp
dụng trong phạm vi trải rộng của ngành hàng không, trong thị trường chuyên
chở tác động cơ bản hàng ngày của nhiều người tiêu dùng. Mọi phạm vi này
đều đòi hỏi những giải pháp mạnh mẽ. Trước hết nâng cao sản phẩm an toàn
và đáng tin cậy. Công nghệ và sản phẩm tân tiến của CTC là lợi nhuận của

40
composite cho các nhu cầu khác nhau của thị trường điện năng. CTC đã xây
dựng chiến lược, quan hệ các sản phẩm dây dẫn để mở rộng nhanh chóng sản
xuất và các ích lợi hỗ trợ cùng sự thống trị trong việc có ngay được hệ thống
đầy tiềm năng và sự tin tưởng trên toàn cầu.
2.4. GIỚI THIỆU VỀ DÂY DẪN NHÔM LÕI COMPOSITE (ACCC LINNET) VÀ
CÔNG NGHỆ CỦA NÓ.
2.4.1. Các lợi thế:
- Dây dẫn ACCC Linnet ( AluminumConductor Composite Core –
Dây dẫn nhôm lõi composite ) có những lợi thế quan trọng hơn dây nhôm lõi
thép truyền thống về các mặt:
+ Có khả năng truyền tải điện gấp hai lần so với dây nhôm lõi thép AC
cùng kích thước và trọng lượng.
+ Có trọng lượng, đường kính và áp lực tương đương với dây nhôm lõi
thép AC.
+ Công nghệ giảm về vấn đề võng của dây.
+ Có thể vận hành ở nhiệt độ cao 200o
C.
+ Có thể giảm chi phí dự án với khoảng cách giữa các cột lớn hơn lớn.
+ Làm giảm nếp lượn của bề mặt dây.
+ Dễ dàng thay thế dây nhôm lõi thép AC.
+ Khử lõi thép, làm giảm lực điện động.
+ Khử sự ăn mòn do điện cực.
+ Sử dụng thủ tục lắp đặt tiêu chuẩn.
2.4.2. Cấu tạo và đặc tính kỹ thuật của dây nhôm lõi composite :
- :
Cấu tạo
Bao gồm 2 phần: phần dẫn điện (lớp nhôm bọc bên ngoài) và phần chịu
độ bền cơ học (lõi composite).

41
+ Phần dẫn điện bên ngoài: bao gồm 02 lớp nhôm (Aluminum) gồm
các sợi dây tiết diện hình thang bện đồng tâm.
+) Số dây bện trong lớp thứ nhất: 6.
+) Số dây bện trong lớp thứ hai: 10.
+ Lõi composite: một sợi tiết diện hình tròn.
- Đặc tính kỹ thuật:
STT Đặc tính kỹ thuật Thông số
1 Số sợi bên trong lõi composite 1
2 Đường kính lõi composite 5,97 (mm)
3 Số sợi nhôm lớp trong (lớp thứ nhất) 6
4
Đường kính sợi nhôm tròn tương đương
của lớp thứ nhất
4,16 (mm)
5 Đường kính lớp thứ nhất 12,13 (mm)
6 Số sợi nhôm lớp ngoài (lớp thứ hai) 10
7
Đường kính sợi nhôm tròn tương đương
của lớp thứ hai
4,18 (mm)
9 Đường kính dây 18,29 (mm)
10 Tiết diện lõi composite 28,14 (mm
2
)
11 Tiết diện nhôm 218,3 (mm2
)
12 Tiết diện tổng 246,44 (mm)
13 Trọng lượng riêng phần nhôm 0,602 (daN/m)
14 Trọng lượng riêng phần lõi composite 0,052 (daN/m)

42
15 Điện trở 20o
C 0,128 (Ω/km)
16 Modul đàn hồi 14494 (daN/mm2
)
17 Hệ số giãn nở nhiệt 2,7.10-6
(1/ 0
C)
18 Độ bền kéo đứt 7393,5 (daN)
19 Tỷ lệ nhôm/composite 8
20 Dòng điện làm việc cho phép 1060 (A)
2.4.3. Các thử nghiệm của ACCC – Dây dẫn nhôm lõi composite :
Linnet
Các thử nghiệm về nhiệt độ tăng cao đã được tiến hành để so sánh dây
ACCC Linnet với dây AC thông thường. Giới hạn thử nghiệm đầu tiên đó là
xem xét dòng điện tối đa có thể truyền tải thông qua các đường dây truyền tải
hoặc phân phối trong điều kiện khắc nghiệt nhất liên quan đến khả năng chịu
nhiệt độ cao của dây dẫn. Khi một dòng điện vượt quá giới hạn chạy qua dây
AC nó gây nên hiện tượng quá nhiệt, tổn thất tăng, giảm tuổi thọ và nguy
hiểm nhất là xu hướng tăng độ võng của dây dẫn.
Trong điều kiện khắc nghiệt như vậy, khi lõi dây dẫn bị quá nhiệt, độ
dãn dài theo nhiệt độ làm cho dây dẫn võng thấp hơn các giới hạn vận hành
an toàn. Việc võng dưới các giới hạn vận hành an toàn như đã được ghi nhận
trong thực tế vận hành có thể gây phóng điện xuống các kiến trúc nằm dưới
hoặc xe cộ đi qua đường dây.
Qua đo đạc cho thấy dây dẫn ACCC Linnet chỉ võng 11,5cm trong khi
đó dây dẫn AC võng hơn 153cm khi cho cùng một dòng điện chạy qua mỗi
loại dây trong khoảng cột 69m.
Các kết quả thử nghiệm ở nhiệt độ cao đã chỉ ra rằng dây dẫn ACCC
Linnet với lõi Composite không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, gấp khoảng 2
lần so với nhiệt độ vận hành cho phép của dây dẫn AC thông thường. Độ
võng của dây dẫn ACCC Linnet nhỏ hơn 90% so với dây dẫn AC.

43
Nhờ bỏ được lõi thép và thay thế bằng lõi composite , hiện tượng phát
nóng do cảm ứng không còn nữa. Lợi thế này cùng với lượng vật liệu dẫn
điện tăng lên (so với dây AC cùng đường kính dây) cho phép dây dẫn ACCC
Linnet vận hành với nhiệt độ thấp hơn 25% và hiệu suất tăng 30%.
2.4.4. So sánh đặc tính kỹ thuật giữa dây ACCC Linnet với dây nhôm lõi
thép AC
STT Hạng mục so sánh
Dây dẫn
AC240/32
ACCC Linnet
246,44/28,14
1 Mặt cắt danh định (mm2
) 240/32 246,44/28,14
2 Số sợi thép 7
3 Số sợi Composite 1
4 Đường kính sợi thép (mm) 2,4
5 Đường kính sợi Composite (mm) 5,97
6 Số sợi nhôm 24 16
7 Đường kính sợi nhôm (mm) 3,6 4,17
8 Đường kính lõi thép (mm) 7,2
9 Đường kính lõi Composite (mm) 5,97
10 Đường kính dây (mm) 21,6 18,29
11 Tiết diện phần thép (mm2
) 31,7
12 Tiết diện phần Composite (mm2
) 28,14
13 Tiết diện phần nhôm (mm2
) 244 218,3
14 Tiế diệ ổ (
2
) 275 7 246 44
15 Trọng lượng riêng (daN/m) 0,921 0,654
16 Điện trở một chiều 20o
C ( /km)
 0,121 0,128
17 Modul đàn hồi (daN/mm2
) 7700 14494
18 Hệ số dãn nở nhiệt 1/o
C 19,8.10-6
2,7.10-6
19 Độ bền kéo đứt (daN) 7409 7393,5

44
20 Dòng điện làm việc cho phép (A) 605 1060

45
Nhận xét:
Ta thấy dây dẫn ACCC Linnet 246,44/28,14 và dây dẫn AC240/32 có
tiết diện là tương đương nhau nhưng dây dẫn ACCC Linnet 246,44/28,14 có
các đặc tính ưu việt hơn dây dẫn AC240/32 ở các điểm là:
- Trọng lượng riêng nhẹ hơn, chỉ bằng 0,71 lần dây AC240/32, điều
này cho thấy lực do trọng lượng dây tác động lên cột sẽ nhỏ hơn.
- Điện trở nhỏ hơn do đó dây dẫn ít bị phát nóng hơn.
- Hệ số dãn nở nhiệt chỉ bằng 0,14 lần dây AC240/32, điều này làm cho
độ võng dây dẫn ACCC Linnet có độ võng giảm đi rất nhiều.
- Độ bền kéo đứt lớn hơn gần 10 lần, do đó dây dẫn vận hành an toàn
hơn.
- Dòng điện làm việc cho phép lớn gần gấp 2 lần, cho phép truyền tải
điện năng lớn hơn.

46
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG PHÁP TÍNH VÀ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN
CƠ L ĐƯỜNG DÂY
Í
3.1. PHƯƠNG PHÁP TÍNH.
3.1.1. Giải phương trình trang thái.
Khi treo dây dẫn lên hai cột có khoảng cột l, với độ võng ban đầu là f
khi nhiệt độ môi trường là t và tốc độ gió là v thì trong dây xảy ra ứng suất
ban đầu ngay lúc treo dây xong, đây là ứng suất ở điểm thấp nhất, kí hiệu là
“CS”, được chỉ ứng suất ở điểm thấp nhất trong trạng thái xuất phát. sau đó
nhiệt độ, tốc độ gió thay đổi, ứng suất sẽ thay đổi theo, ứng suất có thể nhỏ
hơn hoặc lớn hơn ứng suất ban đầu, tương ứng độ võng sẽ lớn hơn hoặc nhỏ
hơn độ võng ban đầu. Vì vậy phải tính độ võng ban đầu sao cho:
- Trong mọi biến đổi của thời tiết ứng suất không được vượt quá giá trị
cho phép CS
 vì như vậy sẽ làm hỏng dây dẫn.
- Độ võng không được lớn quá, vì sẽ làm cho khoảng cách an toàn của
đường dây bị vi phạm.
Để làm được điều này sẽ phải biết được quy luật biến đổi của ứng suất,
độ võng theo nhiệt độ và tốc độ gió thể hiện qua tỷ tải g1, g2 quy luật biến đổi
này chính là phương trình trạng thái của dây dẫn.
Xét dây dẫn có khoảng cột l (m) ở hai trạng thái có nhiệt độ môi trường
và tốc độ gió khác nhau:
+ Trạng thái xuất phát trong đó dây dẫn trong khoảng cột có độ dài LCS,
độ võng fCS, tỷ tải gCS, ứng suất ban đầu ở điểm thấp nhất CS
 và nhiệt độ là tCS
Từ phương trình trạng thái:
)
t
t
.(
E
.
.
24
l
.
E
.
g
.
24
l
.
E
.
g
CS
TT
2
CS
2
2
CS
CS
2
TT
2
2
TT
TT −

−

−

=

−
 (*)

47
Đặt:
24
E
.
g
K
);
t
t
(
E
.
N
;
.
24
E
.
g
M
2
TT
CS
TT
CS
2
CS
2
CS
=
−

−

=

=
)
t
t
.(
E
.
.
24
l
.
E
.
g
l
.
M
N
A CS
TT
CS
2
CS
2
2
CS
2
−

+

−

=
−
=
24
l
.
E
.
g
l
.
K
B
2
2
TT
2
=
=
Như vậy phương trình trạng thái sẽ được biến đổi thành:
B
)
A
.( TT
2
TT =
−


Đây là phương trình bậc 3 không đầy đủ được giải bằng phương pháp
gần đúng để tìm TT
 . Để giả bài toán trên máy tính dùng thuật toán Newton
như sau:
ứng suất ở bước thứ k+1 tính theo bước tính của bước tính k:
)
(
f
)
(
f
k
'
k
k
1
k


−

=
+
trong đó: B
A
)
(
f 2
k
3
k
k −

−

=
 và k
2
k
k
'
A
2
3
)
(
f 
−

=

Thay vào trên ta được:
)
A
2
3
(
B
)
A
2
(
A
2
3
B
A
k
k
k
2
k
k
2
k
2
k
3
k
k
1
k
−


+
−


=

−

−

−

−

=
+
 ở bước 0 có thể tính theo (*) khi cho l = 0.
Điều kiện dừng là 


−

+ k
1
k (sai số cho phép).
3.1.2. Tính khoảng cột tới hạn.
3.1.2.1. Khoảng cột tới hạn k
2
l
k
2
l là khoảng cột tới hạn giữa trạng thái lạnh nhất và trạng thái bão, đây
là 2 trạng thái có thể xảy ra ứng suất lớn nhất max
 .

48
- Lấy trạng thái bão làm trạng thái xuất phát. Ta lấy ứng suất trong dây
dẫn ở trạng thái này bằng ứng suất cho phép. Từ ứng suất của trạng thái bão
đã biết ta tính được ứng suất của trạng thái lạnh. Cho giá trị khoảng cột biến
đổi ta vẽ được đồ thị của hàm số của giá trị ứng suất lạnh, hàm lạnh = )
l
(
f1 .
- Lấy trạng thái lạnh nhất làm trạng thái xuất phát. Ta lấy ứng suất
trong dây dẫn ở trạng thái này bằng ứng suất cho phép. Từ ứng suất của trạng
thái lạnh nhất đã biết ta tính được ứng suất của trạng thái bão. Cho giá trị
khoảng cột biến đổi ta vẽ được đồ thị của hàm số của giá trị ứng suất bão,
hàm bão )
l
(
f2
= .
Ta được đồ thị thực hiện trên hình 3.1 như sau:
Hình 3.1
Ta thấy hai đường lạnh và Bão cắt nhau tại điểm ứng với ứng suất
max.
Ta có thể hiểu k
2
l như sau:
Từ phương trình trạng thái ta thấy:
Khi 1 → 0 thì phương trình trạng thái sẽ thành:

49
)
t
t
.(
E
. 2
1
0 −

−

=

Trong công thức trên không có thành phần tải trọng đơn vị, như vậy khi
khoảng cột l ngắn, ứng suất chỉ phụ thuộc độ chênh lệch giữa hai trạng thái
1 và trạng thái 2.
* Khi 1 →  thì phương trình chỉ còn lại:
1
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
1
.
g
g
.
24
E
.
g
.
24
g

=



=

Ta thấy ứng suất chỉ phụ thuộc vào tải trọng đơn vị của các trạng thái
mà không phụ thuộc nhiệt độ.
Khoảng cột tới hạn k
2
l là khoảng cột, ở đó ứng suất trong hai trạng thái
nhiệt độ thấp nhất và bão bằng nhau và bằng ứng suất cho phép .
max

Tính khoảng cột tới hạn k
l2 như sau: Lấy trạng thái xuất phát là trạng
thái lạnh nhất, thay giá trị l = k
2
l và max

=
 Vào phương trình trạng thái
ta được: )
5
25
.(
E
.
.
24
l
.
E
.
g
.
24
l
.
E
.
g
2
max
2
k
2
2
1
max
2
max
2
k
2
2
3
max −

−

−

=

−

2
1
2
3
max
2
max
2
1
2
max
2
3
max
max
k
2
g
g
)
5
25
(
24
g
g
E
)
5
25
(
E
.
)
[(
24
l
−
−


=









−

−

−

−

= (3.1)
Từ công thức tính k
2
l ta thấy tử số và mẫu số trong căn luôn luôn
dương (do g3 luôn lớn hơn g1) nên khoảng cột k
2
l luôn luôn có.
Lấy khoảng cột thực tế so sánh với khoảng cột tới hạn k
2
l ta được:
- Nếu k
2
l
l  thì ứng suất lớn sẽ xảy ra trong trạng thái bão, do vậy ta sẽ
lấy trạng thái xuất phát là trạng thái bão, với ứng suất trong trạng thái này là
ứng suất cho phép .
max


50
- Nếu k
2
l
l  thì ứng suất lớn nhất sẽ xảy ra trong trạng thái nhiệt độ
thấp nhất, do vậy ta sẽ lấy trạng thái xuất phát là trạng thái nhiệt độ thấp nhất,
với ứng suất trong thại thái này là ứng suất cho phép .
max

- Nếu k
2
l
l = thì có thể xuất phát từ trạng thái nào cũng được.
Sau khi tính toán thì đồ thị của hai hàm lạnh= f1(1) và Bão= f2(1) sẽ
như đồ thị hình 3.2:
Đây là đồ thị tổng hợp của cả hai trường hợp xuất phát từ cả hai trạng
thái để tiện nghiên cứu, tuy nhiên khi tính cho từng từng trường hợp xuất phát
cụ thể thì ứng suất lớn nhất của từng trường hợp trạng thái xuất phát sau khi
đã tính tới ứng suất cho phép là khác nhau.
3.1.2. 2. Khoảng cột tới hạn k
1
l và k
3
l
- lk
l là khoảng cột tới hạn giữa trạng thái lạnh nhất và trạng thái nhiệt
độ trung bình. Trong đó ở trạng thái nào cũng có thể xảy ra ứng suất lớn nhất
tại trạng thái của nó. Trạng thái lạnh nhất có thể xuất hiện ứng suất lớn nhất
lạnh. Trạng thái nhiệt độ trung bình có thể xuất hiện ứng suất trung bình tl
 ,
mà giá trị của nó có thể lớn hơn ứng suất cho phép trung bình của trạng thái
nhiệt độ trung bình tb
 .

51
* Vẽ đồ thị của đường ứng suất ở trạng thái nhiệt độ trung bình
)
l
(
f3
1
t =
 : Lấy trạng thái lạnh nhất làm trạng thái suất phát. Ta lấy ứng suất
trong dây dẫn ở trạng thái này lạnh là ứng suất cho phép lớn nhất max
 . Từ
ứng suất của trạng thái lạnh nhất đã biết ta tính được ứng suất của trạng thái
trung bình. Cho giá trị khoảng cột biến đổi ta vẽ được đồ thị của hàm số của
giá trị ứng suất trung bình, hàm )
(
3
1 l
f
l =

. Đường max

=
 cắt đường thẳng
tb

= tại điểm có trục hoành 1 = 11k.








−
−
−
−
=
2
2
1
2
max
2
1
max
1
]
5
25
(
.
)
[(
24
1
tb
tb
k
g
g
E
E





(3.2)
Từ công thức tính 11k ta thấy mấu số trong căn của 11k luôn luôn < 0;
vậy điều kiện để tồn tại giá trị 11k là )
( max tb

 − < 20
.
.E
 ; Thay giá trị của
max
 và tb
 từ trên vào ta được.
15
,
0
20
.
.
20
.
.
)
.
25
,
0
4
,
0
(
E
E d
d
d




 
→

−
(3.3)
Khi điều kiện này không đảm bảo thì giá trị 11k không tồn tại.
- 13k là khoảng cột tới hạn giữa trạng thái bão và trạng thái nhiệt độ
trung bình. Trong đó ở trạng thái nào cũng có thể xảy ra ứng suất lớn nhất tại
trạng thái của nó. Trạng thái bão có thể xuất hiện ứng suất lớn nhất Bão..
Trạng thái nhiệt độ trung bình có thể xuất hiện ứng suất trung bình ,
2
t
 mà giá
trị của nó có thể lớn hơn ứng suất cho phép trung bình của trạng thái nhiệt độ
trung bình tb
 .
* Vẽ đồ thị của đường ứng suất ở trạng thái bão )
(
4
12 l
f
=
 : Lấy trạng
thái bão làm trạng thái xuất phát. Ta lấy ứng suất trong dây dẫn ở trạng thái
bão bằng ứng suất cho phép lớn nhất max
 . Từ ứng suất của trạng thái bão đã

52
biết ta tính được ứng suất của trạng thái trung bình. Cho giá trị khoảng cột
biến đổi ta vẽ được đồ thị của hàm số của giá trị ứng suất bão, hàm
)
(
4
2 l
f
t =
 . Đường )
(
4
2 l
f
t =
 cắt đường thẳng tb

+ tại điểm có trục hoành 1
= 13k.
13k được tính như sau: Thay ứng suất của trạng thái bão max
 và ứng suất
của trạng thái trung bình tb
 vào phương trình trạng thái của 2 trạng thái lạnh
và trạng thái bão ta được giá trị của khoảng cột tới hạn 13k là:









−

−

−

−

=
2
tb
2
1
2
max
2
3
25
tb
max
k
3
g
g
E
)]
25
t
(
E
.
)
[(
24
1 (3.4).
Từ công thức tính 13k ta thấy trong tử số căn luôn luôn > 0, trong khi
của mẫu số có khả năng âm hay dương. Vậy điều kiện để tồn tại giá trị 13k là
giá trị của mẫu số trong căn phải lớn hay không. Thay thế các công thức tính
của max
 , tb
 , g1, g3 từ trên vào và quy về các giá trị đầu vào là d
 và trọng
lượng dây dẫn P, các hệ số Cx , Cyvà đường kính dây dẫn d ta có điều kiện
sau:
P
.
25
,
1
1000
d
.
Q
C
.
C y
x
 (3.5)
Nếu điều kiện trên không thoả thoả mãn thì giá trị khoảng cột 13k không
tồn tại.
3.1.3. Tính các trạng thái.
Từ khoảng cột thực tế với so sánh với khoảng cột tới hạn, ta sẽ tìm
được trạng thái xuất phát của đường dây. Có 3 trạng thái xuất phát sau đây:
+ Trạng thái xuất phát là trạng thái lạnh.
+ Trạng thái xuất phát là trạng thái bão.
+ Trạng thái xuất phát là trạng thái trung bình.

53
- Khi trạng thái xuất phát là trạng thái lạnh ta phải thực hiện như sau:
Từ trạng thái lạnh với ứng suất cho phép max và các thông số khác của trạng
thái lạnh ta thay vào phương trình trạng thái để tính lại ứng suất của trạng thái
nhiệt độ trung bình và ứng suất của trạng thái bão.
- Khi trạng thái xuất phát là trạng thái bão ta phải thực hiện như sau: Từ
trạng thái bão với ứng suất cho phép max và các thông số khác của trạng thái
bão ta thay vào phương trình trạng thái để tính lại ứng suất của trạng thái
nhiệt độ trung bình và ứng suất của trạng thái lạnh.
- Khi trạng thái xuất phát là trạng thái nhiệt độ trung bình ta phải thực
hiện như sau: từ trạng thái trung bình với ứng suất cho phép tb và các thông
số khác của trạng thái trung bình ta thay vào phương trình trạng thái để tính
lại ứng suất của trạng thái lạnh nhất và ứng suất của trạng thái bão.
1. Trường hợp 1: l1k < l2k < l3k
Ta có đồ thị hình 3.3
Nhìn đồ thị hình 3.3 ta thấy đường tl = f3(l) cắt đường  
= tb tại điểm
trục hoành có l = l1k, đường t2 = f4(l) cắt đường  
= tb tại điểm trục hoành
có l = l3k.
So sánh với khoảng cột thực tế ta thấy:
l

54
- Khi l < l1k ứng suất trong trạng thái trung bình nhỏ hơn ứng suất cho
phép của trạng thái trung bình tl < tb.
- Khi l > l3k ứng suất trong trạng thái trung bình nhỏ hơn ứng suất cho
phép của trạng thái trung bình t2 < tb.
- Khi l1k < 1 < l3k ứng suất trong trạng thái trung bình lớn hơn ứng suất
cho phép của trạng thái trung bình tl > 
tb ; 
t2 > tb.
Kết luận:
- Khi l < llk trạng thái xuất phát là trạng thái lạnh nhất
- Khi l > l3k trạng thái xuất phát là trạng thái bão.
- Khi l1k < l < l3k trạng thái xuất phát là trạng thái trung bình.
2. Trường hợp 2: l3k < l2k < l1k
Ta có đồ thị hình 3.4 như sau:
Nhìn đồ thị hình 3.4 ta thấy đường tl = f3(l) cắt đường  
= tb tại điểm
trục hoành có l = l1k, đường t2 = f4(l) cắt đường  
= tb tại điểm trục hoành
có l = l3k.
l

55
phép của trạng thái trung bình: t2 < 
tb.
- Khi l3k < l < l1k ta ta thấy ứng suất trong trạng thái trung bình nhỏ hơn
ứng suất cho phép của trạng thái trung bình: 
t1 < tb; t2 < 
tb.
Kết luận:
+ Khi l < l2k: Trạng thái xuất phát là trạng thái lạnh nhất.
+ Khi l > l2k: Trạng thái xuất phát là trạng thái bão.
3. Trường hợp 3: Không có giá trị l1k, l3k > l2k.
Ta được đồ thị hình 3.5 như sau:
Nhìn đồ thị hình 3.5 ta thấy đường tl = f3(l) không cắt đường  
= tb
nên không có giá trị l = l1k, đường t2 = f4(l) cắt đường  
= tb tại điểm trục
hoành có l = l3k.
l
phép của trạng thái trung bình  
< tb.

56
- Khi l < l3k ứng suất trong trạng thái trung bình lớn hơn ứng suất cho
phép của trạng thái trung bình: t2 > 
tb, t2 > 
tb .
Kết luận:
- Khi l > l3k trạng thái xuất phát là trạng thái bão
- Khi l < l3k trạng thái xuất phát là trạng thái trung bình.

57
4. Trường hợp 4: Không có giá trị L3k, l1k < l2k.
Nhìn đồ thị hình 3.6 ta thấy đường t1 = f3(l) cắt đường  
= tb tại điểm
trục hoành có l = l1k, đường t2 = f4(l) không cắt đường  
= tb nên không có
giá trị l = l3k. So sánh với khoảng cột thực tế ta thấy
l :
- Khi l > l1k ứng suất trong trạng thái trung bình lớn hơn ứng suất cho
phép của trạng thái trung bình t2 > tb; t2 > tb.
Kết luận:
- Khi l < l1k trạng thái xuất phát là trạng thái lạnh nhất.
- Khi l > l1k trạng thái xuất phát là trạng thái nhiệt độ trung bình.

58
5. Trường hợp 5: Không có giá trị l3k, không có giá trị l1k, chỉ có l2k.
Nhìn đồ thị hình 3.7 ta thấy đường 1
t
 =f3(1) không cắt đường tb
=
 nên
không có có l = llk, đường t2 = f4(1) không cắt đường  = tb nên không có
giá trị l = l3k.
So sánh với khoảng cột thực tế ta thấy
l
- Với mọi giá trị của khoảng cột 1, ứng suất trong trạng thái trung bình
luôn lớn hơn ứng suất cho phép của trạng thái trung bình: t1 > tb, t2> tb.
Kết luận:
- Với mọi khoảng cột 1, trạng thái xuất phát là trạng thái nhiệt độ trung
bình.
3.2. .
CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN
3.2.1. Giới thiệu chung về chương trình tính toán cơ lí đường dây.
Như đã nêu ở phần trước của luận văn, trong hệ thống điện, đường dây
điện đóng vai trò truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến các trung tâm phụ
tải... các tính toán thiết kế ảnh hưởng trực tiếp đến tính kinh tế và kỹ thuật của
công trình. Kết quả chính xác cho phép công trình đảm bảo vận hành an toàn,

59
tin cậy. Công nghệ tính toán đến nay đã phát triển nhờ các tiến bộ khoa học,
công nghệ tin học, phần mềm... Tin học và máy tính được xem là công cụ
thuận tiện hỗ trợ đắc lực cho quá trình thiết kế.
Khả năng tính toán chính của chương trình bao gồm:
- Giải phương trình trạng thái.
- Tính khoảng cột tới hạn.
- Tính các trạng thái.
- Kiểm tra khoảng cách an toàn.
Chương trình tính toán đảm bảo quá trình tính toán nhanh, chính xác,
tin cậy.

60
3.2.2. Sơ đồ khối của chương trình.
3.2.2 .
.1 Sơ đồ khối giải phương trình trạng thái:
Các s u vào:
ố liệu đầ
l, E, a, g0, g0v,g1, g1v, t, s 0
Các s u tính toán:
ố liệ
g0T, g1T, A, B
e < -ecp
Đ
k = k + 1
Cho s 1
Cho k t qu
ế ả s1 ,f1 , A, B, e,
s c tính k
ố buớ
k = 0
e = H - A
S
S
Đ
s = s1 + 0,001 s 1
s = s1 - 0,001 s 1
2
1
1
B
H

+

=
CP




61
3.2.2 .
.2 Sơ đồ khối tính toán khoảng cột tới hạn:
Các s li
ố ệu đầu vào:
E, a, g0, g0v, s max, s TB,
nhiệt độ: t min, ttb, tbão
Tính các giá tr kho i h
ị ảng cột tớ ạn:

















−










−

+
−

= 2
tbcp
cp
2
cp
min
0
cptb
cp
tb
min
k
1
g
g
24
E
)]
(
)
t
t
[(
E
.
1
2
min
0
2
B
min
B
cp
k
2
g
g
)
t
t
(
24
l
−
−


=

















−










−

+
−

= 2
tbcp
tb
2
cp
B
cptb
cp
tb
B
k
3
g
g
24
E
)
(
)
t
t
(
E
.
1
K các giá tr l
ết quả ị 1k, l2k, l3k
nếu l 1k,l3k không t i
ồn tạ
s n th o
ẽ hiể ị là ả

62
3.2.3. Sử dụng chương trình:
Chương trình tính toán cơ khí đường dây nhằm hỗ trợ cho việc thiết kế
đường dây tải điện, được thiết kế có giao diện dạng cửa sổ, ngôn ngữ tiếng
việt, tương thích trong mọi môi trường Windows.
3.2.3.1. Giải phương trình trạng thái:
- Nhập các thông số về khoảng cột, dây dẫn:
+ Chiều dài khoảng cột.
+ Modul dàn hồi của dây dẫn.
+ Hệ số dãn nở nhiệt.
+ Nhiệt độ.
- Nhập các thông số về thái xuất phát và trạng thái tới.
+ Tỷ tải trọng lượng, gió.
+ Độ võng hoặc ứng suất.
- ấn nút “OK” kết quả cho các thông số:
+ hệ số a, b của phương trình trạng thái.
+ ứng suất và độ võng tại trạng thái tới.
+ Sai số và số bước tính.

63
3.2.3.2. Tính khoảng cột tới hạn:

64
- Nhập các số liệu đầu vào:
+ Modul đàn hồi.
+ Tỷ tải trọng lượng.
+ Tỷ tải gió.
+ ứng suất cho phép chế độ max và trung bình.
+ Nhiệt độ các chế độ min, trung bình, bão.
- ấn nút “Kết quả” kết quả các khoảng cột tới hạn l1k, l2k, l3k, nếu khoảng cột
tới hạn không tồn tại sẽ hiện lên kết quả là ảo.
3.2.3.3. Tính các trạng thái xuất phát khác nhau:

65
+ Tỷ tải.
+ Nhiệt độ các chế độ.
+ ứng suất cho phép chế độ nhiệt độ max, min và trung bình.
+ Modul đàn hồi.
+ Chiều dài khoảng cột.
- Đánh dấu vào mục chọn trạng thái xuất phát sẽ cho ra kết quả ứng
suất tính toán của các chế độ và độ võng.
3.2.3.4. Kiểm tra khoảng cách an toàn:
+ Khoảng cột.
+ Độ cao treo dây cột trái.
+ Độ cao treo dây cột phải.
+ ứng suất treo dây.
+ Tỷ tải trọng lượng.
+ Vật cản cách cột trái.
+ Độ cao vật cản
+ Khoảng cách an toàn yêu cầu.
- ấn nút “Kết quả” sẽ cho kết quả về độ võng, khoảng cách an toàn.

66

67
CHƯƠNG 4
ÁP DỤNG LÝ THUYẾT VÀ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN THIẾT
KẾ CẢI TẠO ĐƯỜNG DÂY 110KV BẮC NINH ĐÔNG ANH
-
4.1. NHÔM LÕI COMPOSITE:
KHẢ NĂNG TẢI ĐIỆN CỦA DÂY DẪN
4.1.1.Khái niệm chung.
Như đã trình bày ở trên, dây dẫn nhôm lõi composite có thể sử dụng
cho đường dây 110 hoặc 220 kV.
Khả năng tải của dây dẫn được tính theo điều kiện kỹ thuật. Có 2 điều
kiện kỹ thuật, đó là:
1. Điều kiện tổn thất điện áp bình thường:
- Trường hợp đường dây làm nhiệm vụ dự phòng, như là 2 đường dây
song song, trong trường hợp này phải tính đến khả năng sự cố trong lưới điện,
khi đó đường dây phải mang tải gấp 2 lần bình thường.
Khi sự cố 1 đường dây, tổn thất điện áp cho phép cao lên đến 25%. do
đó tổn thất điện áp cho phép bình thường là 12,5%.
- Trường hợp đường dây không làm nhiệm vụ dự phòng, như đường
dây đơn, khi đó có thể vận hành đường dây ở chế độ bình thường với tổn thất
điện áp 15%.
Công thức tính công suất giới hạn theo điều kiện điện áp :
2
100
).
.
(
.
dm
U
tg
Xo
Ro
l
P
U

+
=
 (4.1)
trong đó:
ÄU: tổn thất điện áp %
P: công suất tải max - MW
l: độ dài đường dây – km
tg tính từ cos của phụ tải


68
Uđm là điện áp định mức của đường dây =110 kV hoặc 220 kV.
R0 = 0,128 om/km; X0=0,4 om/km: điện trở và điện kháng đơn vị của
đường dây .
Từ công thức (4.1) rút ra khả năng tải theo điều kiện điện áp PU:
100
).
tg
.
Xo
Ro
(
l
.
U
.
U
P
2
dm
U

+

= (4.2)
Như vậy PU phụ thuộc chiều dài của đường dây l và cos
Biết PU ta tính được dòng điện Imax:

cos
.
.
3
·
dm
U
m
U
P
I = (4.3)
2. Dòng điện cho phép theo điều kiện phát nóng:
Đã biết dòng điện phát nóng cho phép của dây nhôm lõi composite là
1,060kA.
Nếu dùng hai đường dây song song thì chỉ cho phép vận hành đến dòng
điện I = 0,503 kA, vì khi sự cố dòng điện sẽ tăng gấp 2 lần. Còn khi không
cần dự phòng dòng điện trong dây dẫn có thể tăng đến 1,06 kA.
Từ dòng điện phát nóng cho phép Icp = 0,503 kA ta tính được công
suất cho phép theo điều kiện phát nóng:

cos
.
.
.
3 cp
dm
I I
U
P = (4.4)
đặt PU = PI ta tính được độ dài tới hạn của đường dây.
4.1.2. -
Kết quả tính toán đồ thị biểu diễn quan hệ giữa hệ số cosvà công
suất cho đường dây 110kV và 220kV với các chiều dài đường dây khác
nhau.
4.1.2.1. Kết quả tính toán.
Kết quả tính toán được thể hiện trong phần phụ lục với các trường hợp:
1. Đường dây 110kV trường hợp 2 lộ song song phải dự phòng.

69
2. Đường dây 110kV trường hợp lộ đơn không có dự phòng.
3. Đường dây 220kV trường hợp 2 lộ song song phải dự phòng.
4. Đường dây 220kV trường hợp lộ đơn không có dự phòng.
4.1.2.2. Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa hệ số cos và công suất cho đường
dây 110kV và 220kV với các chiều dài đường dây khác nhau.
1. Trường hợp đường dây 110kV 2 lộ song song phải dự phòng:
Hình 4.1. Chiều dài đường dây l = 30km
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
100
).
tg
.
Xo
Ro
(
l
.
U
.
U
P
2
dm
U

+

= giới hạn công suất tính theo U


cos
.
.
.
3 cp
dm
I I
U
P = giới hạn công suất tính theo ICP

70
Hình4.2. Chiều dài đường dây l = 40km
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi

71
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi

72
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi

73
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
Từ đồ thị trên ta rút ra các nhận xét sau:
- Lấy cos bình thường của phụ tải là 0,85 thì khi l = 50 km, khả năng
tải theo điện áp và dòng điện bằng nhau và bằng 82 MW.

74
- Khi l < 50 km thì PU > PI do đó có thể tải công suất đến PI, lúc này
dây dẫn nhôm lõi composite có hiệu quả, vì nó tải được công suất hơn 1,5 lần
dây AC 240 (Icp = 0,600 kA).
- Khi l >50 km thì PU < PI, dây dẫn chỉ tải được PU, mà PU của dây
nhôm lõi composite và dây AC 240 tương đương nhau. Dây dẫn nhôm lõi
composite không có lợi hơn dây AC 240 mà lại đắt hơn nhiều.
+Nếu muốn sử dụng khả năng chịu nhiệt cao của dây dẫn thì phải tăng
cos i .
 của phụ tả
+ Nếu tăng cos đến 0,95 thì đường dây nhôm lõi composite có lợi ở l

đến 70 km.
+ Nếu tăng cos = 1 thì đường dây nhôm lõi composite có lợi ở l đến

80 km.
Nhận xét trên cho thấy việc sử dụng dây nhôm lõi composite cho
đường dây 110kV phải dự phòng có lợi khi chiều dài đường dây l tới 50kn,
nếu chiều dài đường dây l tới 80km muốn sử dụng nó phải bù cos,.

75
2. Trường hợp đường dây 110kV lộ đơn không có dự phòng
Hình 4 1
.1 . Chiều dài đường dây l = 30km
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
Hình 4 2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi

76
Hình 4 3
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
Hình 4 4
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi

77
Hình 4 5
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi
Hình 4 6
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1
Cosfi
P(MW)
Pu
Pi

Nghiên cứu áp dụng dây dẫn nhôm lõi Composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam.pdf

Nghiên cứu áp dụng dây dẫn nhôm lõi Composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Nghiên cứu áp dụng dây dẫn nhôm lõi Composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam.pdf

Similar to Nghiên cứu áp dụng dây dẫn nhôm lõi Composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam.pdf (20)

More from Man_Ebook

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu áp dụng dây dẫn nhôm lõi Composite trong thiết kế đường dây tải điện trên không ở Việt Nam.pdf