BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CAO HỮU HOA NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁP NGẦM CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 110-220KV KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGÀNH: THIẾT BỊ MẠNG NHÀ MÁY ĐIỆN - 605250 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2005 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CAO HỮU HOA NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁP NGẦM CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 110-220kV KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: Mã số ngành: Thiết Bò, Mạng Và Nhà Máy Điện 60 52 50 Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2005 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ============================= LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁP NGẦM CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 110-220kV KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: Mã số ngành: Thiết Bò, Mạng Và Nhà Máy Điện 60 52 50 Họ tên học viên: CAO HỮU HOA Người hướng dẫn: TS HỒ THỊ DIỆU HỒNG Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2005 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁP NGẦM CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 110-220kV KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: Mã số ngành: Thiết Bò, Mạng Và Nhà Máy Điện 60 52 50 Họ tên học viên: CAO HỮU HOA Người hướng dẫn: TS HỒ THỊ DIỆU HỒNG Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2005 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Tiến Só HỒ THỊ DIỆU HỒNG Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THAC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT, ngày ….tháng … năm 2005 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Với mục tiêu tìm cấu trúc cáp ngầm cao áp lưới điện truyền tải 110/220kV phù hợp với điều kiện môi trường, đòa chất khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh cụ thể luận văn thực nhiệm vụ sau: Khảo sát,tìm hiểu điều kiện khí hậu môi trường đặc biệt quan tâm đến nhiệt độ môi trường đặt cáp, điều kiện đòa chất - thuỷ văn khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Phân tích so sánh, đánh giá ưu nhược điểm loại cáp ngầm có thò trường nhằm mục đích đáp ứng cho việc phân tích lựa chọn cấu trúc cáp theo yêu cầu đề Trên sở điều kiện khí hậu việc tìm hiểu loại cáp ngầm thò trường, kết hợp với tính toán, phân tích từ chọn cấu trúc cáp ngầm cao áp lưới điện truyền tải 110/220kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm cho khu vực nội thành, ngoại thành Thành Phố Hồ Chí Minh phương pháp hoán vò cáp Rút kết luận đề phương hướng phát triển đề tài LỜI CẢM ƠN Luận văn thực Khoa Điện - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Em xin chân thành cảm ơn Tiến só : Hồ Thò Diệu Hồng Người mẫu mực, tận tụy yêu nghề với tất niềm say mê Người đề phương hướng, hết lòng bảo hướng dẫn, truyền đạt kiến thức chuyên môn kinh nghiệm nghiên cứu suốt thời gian em học tập, làm việc thực luận văn … với tất lòng kính yêu em Em xin chân thành cảm ơn Tiến só : Quyền Huy nh Phó Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tiến só : Nguyễn Văn Quang Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tiến só : Hồ Xuân Thanh Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tiến só : Trương Việt Anh Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Những người thầy hết lòng bảo, giúp đỡ động viên góp ý kiến quý báu lúc em thực luận văn … với tất lòng biết ơn sâu sắc Xin cảm ơn ba mẹ vất vã nuôi khôn lớn tạo điều kiện cho học tập tốt suốt quãng đời vừa qua, để có ngày hôm nay, cảm ơn vợ người bên cạnh chăm sóc cho tháng ngày khó khăn gian khổ Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đặc biệt bạn Đỗ Bình Dương, người dành tình cảm sâu sắc nhất, động viên, khuyến khích vượt qua khó khăn suốt trình thực luận văn Thành Phồ Hồ Chí Minh ngày 16tháng 09 năm 2005 Cao Hữu Hoa TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn xoay quanh vấn đề nghiên cứu, phân tích lựa chọn cấu trúc cáp ngầm cao áp cho lưới điện truyền tải 110 – 220kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh, nội dung gồm vấn đề giải sau: Tìm hiểu điều kiện khí hậu môi trường đặc biệt quan tâm đến nhiệt độ môi trường đặt cáp, điều kiện đòa chất - thuỷ văn Phân tích so sánh, đánh giá ưu nhược điểm loại cáp ngầm có thò trường nhằm mục đích đáp ứng cho việc phân tích lựa chọn cấu trúc cáp theo yêu cầu đề Trên sở điều kiện khí hậu việc tìm hiểu loại cáp ngầm thò trường, kết hợp với tính toán, phân tích từ chọn cấu trúc cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Cấu trúc cáp lựa chọn gồm: a Lõi cáp b Băng quấn bán dẫn lõi cáp c Màn bán dẫn lõi d Lớp cách điện XLPE e Màn bán dẫn lớp cách điện f Băng quấn bán dẫn cách điện g Lớp băng quấn kết sợi đồng h Lớp võ nhôm dạng sóng i Lớp bảo vệ chống thấm theo chiều dọc (Bitumen) j Lớp võ bảo vệ Polyvinyl Chlorride (PVC – ST2) Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm cho khu vực nội thành, ngoại thành Thành Phố Hồ Chí Minh phương pháp hoán vò cáp MỤC LỤC Chương 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 GIỚI THIỆU LUẬN VĂN Đặt vấn đề Mục tiêu nhiệm vụ luận văn Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Điểm luận văn Giá trò thực tiễn luận văn Bố cục luận văn Chương Trang 1 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÁP NGẦM VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN LUẬN VĂN 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Đặc điểm lưới điện truyền tải khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 2.1.2 Các lý lựa chọn cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 2.2 Các điều kiện ảnh hưởng đến lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tải 110 -220 kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 2.2.1 Điều kiện môi trường 2.3 Tính kinh tế - kỹ thuật 2.3.1 Tính kỹ thuật 2.3.2 Tính kinh tế 2.4 Tìm hiểu khái quát cáp ngầm 2.4.1 Phân loại cáp 2.4.2 Cấu trúc cáp ngầm 2.5 Giới thiệu tiêu chuẩn quốc tế IEC tiêu chuẩn liên qua 2.5.1 Các tiêu chuẩn liên quan đến việc lựa chọn cáp ngầm 2.5.2 Các thử nghiệm cho cáp cao Chương 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 SO SÁNH ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯC ĐIỂM CỦA CÁP NGẦM SẢN XUẤT TRÊN THỊ TRƯỜNG Mục đích việc so sánh đánh giá Cấu trúc cáp ngầm cao Giới thiệu cấu trúc cáp ngầm sản xuất thò trường Cấu trúc cáp hãng FUJIKURA Cấu trúc cáp hãng LG Cấu trúc cáp hãng SHOWA 10 10 11 12 13 14 3.3.4 Cấu trúc cáp hãng SAGEM 3.4 So sánh, đánh giá ưu nhược điểm loại cáp ngầm sản xuất thò trường 3.4.1 Lõi cáp 3.4.2 Màn chắn lõi 3.4.3 Bề dày lớp cách điện 3.4.4 Màn bán dẫn lớp cách điện 3.4.5 Màn chống thấm nước theo chiều dọc 3.4.6 Lớp đệm 3.4.7 Bề dày lớp võ kim loại 3.4.8 Lớp vỏ 3.4.9 Trọng lượng cáp Chương 15 16 16 17 17 17 17 17 18 18 18 LỰA CHỌN CẤU TRÚC CÁP NGẦM CAO ÁP CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 110-220KV KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 4.1 Tiêu chuẩn để đánh giá lựa chọn cáp ngầm 4.2 Các yêu cầu lựa chọn cấu trúc cáp ngầm cao áp 4.3 Hình dạng cấu trúc cáp chọn 4.4 Phân tích lựa chọn cấu trúc cáp ngầm 4.4.1 Lựa chọn lõi cáp 4.4.2 Lựa chọn bán dẫn lõi 4.4.3 Chọn lớp cách điện 4.4.4 Lựa chọn bán dẫn lớp cách điện 4.4.5 Lựa chọn lớp băng quấn kết đồng 4.4.6 Lựa chọn lớp võ kim loại 4.4.7 Màn chống thấm nước theo chiều dọc 4.4.8 Lựa chọn lớp võ 4.5 Xác đònh khả mang dòng liên tục cáp lựa chọn 4.5.1 Các dạng lắp đặt cáp thường áp dụng 4.5.2 Công thức tính dòng liên tục 4.6 Tính toán dòng liên tục cho cáp 4.6.1 Nhiệt độ dâng lên cho phép lõi cáp so với môi trường đặt cáp  4.6.2 Tổn thất điện môi đơn vò chiều dài lớp vỏ bọc cáp Wd 4.6.3 Điện trở xoay chiều dây dẫn nhiệt độ vận hành lớn R 4.6.4 Suất điện trở nhiệt đơn vò chiều dài lõi vỏ nhôm T1 4.6.5 Suất điện trở nhiệt đơn vò chiều dài vỏ nhôm vỏ 4.6.6 Suất điện trở nhiệt bên ngòai vỏ cáp đơn vò chiều dài 4.6.7 Suất điện trở nhiệt đơn vò chiều dài bề mặt cáp môi trường đặt cáp 19 19 19 20 20 23 24 28 29 30 36 36 37 37 39 44 44 44 45 48 49 49 50 4.6.8 4.7 4.8 4.8.1 4.8.2 4.9 Tỉ số tổn thất công suất vỏ lim loại tổng tổn thất lõi cáp 1 Kết tính toán dòng liên tục Tính toán khả chòu dòng ngăén mạch cáp lựa chọn Tính toán dòng điện ngắn mạch Kết tính toán dòng điện ngắn mạch Tổng hợp kết tính toán Chương 51 57 58 58 59 60 PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT CÁP NGẦM CAO ÁP CHO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 5.1 Giới thiệu tổng quát 61 5.1.1 Giới thiệu 61 5.2 Phương pháp tiếp cận 61 5.2.1 Lựa chọn phương thức đặt cáp 62 5.2.2 Đối tượng nghiên cứu 62 5.3 Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm 63 5.3.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống cáp ngầm 63 5.3.2 Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới truyền tải 110-220 kV 64 5.3.3 Lắp đặt cáp ngầm cho khu vực nội thành 64 5.3.4 Lắp đặt cáp ngầm cho khu vực ngoại thành 76 5.4 Phương pháp hoán vò cáp 80 5.4.1 Cáp bố trí đối xứng ba đỉnh tam giác 80 5.4.2 Cáp bố trí không đối xứng 80 5.4.3 Điện áp cảm ứng cáp 82 Chương KẾT LUẬN 6.1 6.2 6.3 Khái quát Hướng phát triển đề tài Điểm luận án 86 86 86 HÌNH VẼ Hình 3.1: Hình 3.2: Hình 3.3: Hình 3.4: Hình 4.1: Hình 4.1: Hình 4.2: Hình 4.3: Hình 4.4: Hình 4.5: Hình 4.6: Hình 5.1: Hình 5.2: Cấu trúc cáp hãng FUJIKURA Cấu trúc cáp hãng LG Cấu trúc cáp hãng SHOWA Cấu trúc cáp hãng SAGEM Cấu trúc cáp cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Cấu trúc lõi cáp lựa chọn Băng quấn kết sợi đồng Cáp lắp đặt theo dạng nằm ngang chôn trực tiếp Cáp lắp đặt theo dạng tam giác chôn trực tiếp Cáp lắp đặt ống theo dạng nằm ngang chôn ống Cáp lắp đặt ống theo dạng tam giác chôn ống Sơ đồ tổng quát hệ thống cáp ngầm Kết cấu hào đặt cáp song song với đường giao thông khu vực nội thành Hình 5.3: Phương án cáp xuyên qua đường ôtô khu vực nội thành Hình 5.4: Phương án đặt cáp giao chéo ống thoát nước khu vực nội thành (H1500mm) Hình 5.6: Phương án đặt cáp giao chéo ống cấp nước khu vực nội thành (khi chiều sau đặt ống cấp nước H[...]... số khu vực thuộc Thành Phố Hồ Chí Minh cụ thể luận văn có các nhiệm vụ như sau: 1 Phân tích, so sánh, đánh giá ưu nhược điểm của các loại cáp ngầm sản xuất trên thò trường 2 Xây dựng một cấu trúc cáp ngầm cao áp cho lưới điện 110 - 22 0kV cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 3 Đề suất phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới điện truyền tải khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 1.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu. .. lắp đặt cáp ngầm được xem là mới mẽ vì hiện tại việc lắp đặt cáp ngầm cho lưới truyền tải cao áp ở nước ta vẫn chưa được thực thi rộng rãi  Phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho khu vực nội thành  Phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho khu vực ngoại thành 1.6 Giá trò thực tiễn của luận văn 1 Nghiên cứu phân tích lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tải 110- 220 kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh không... lựa chọn một cấu trúc cáp thích hợp từ đó đem lại lợi ích về mặt kinh tế 2 Việc nghiên cứu phân tích lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tải 110 -220 kV khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh là tiền đề cho những lựa chọn cáp ngầm cao áp cho những công trình điện ngầm trong tương lai trên phạm vi quốc gia 3 Các phương án lắp đặt cáp có thể là được xem là cơ sở cho việc hoạch đònh việc lắp đặt các tuyến cáp. .. Phố Hồ Chí Minh Lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới điện truyền tải khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Kết luận Chương 3: Chương 4: Chương 5: Chương 6: Phụ lục và tài liệu tham khảo Luận Văn Thạc Só -3- Cao Hữu Hoa Hồng GVHH TS Hồ Thò Diệu Chương 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÁP NGẦM VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN LUẬN VĂN 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Đặc điểm của lưới điện truyền tải khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 2.1.1.1 Lưới điện. .. 5.2.1 Lựa chọn phương thức đặt cáp 62 5.2.2 Đối tượng nghiên cứu 62 5.3 Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm 63 5.3.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống cáp ngầm 63 5.3.2 Đề xuất phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới truyền tải 110- 220 kV 64 5.3.3 Lắp đặt cáp ngầm cho khu vực nội thành 64 5.3.4 Lắp đặt cáp ngầm cho khu vực ngoại thành 76 5.4 Phương pháp hoán vò cáp 80 5.4.1 Cáp bố trí đối xứng trên ba đỉnh... tuyến cáp thương là ngắn 2.1.2 Các lý do lựa chọn cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Các lý do cơ bản để lựa chọn cáp ngầm cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh 1 An toàn trong vận hành 2 Đảm bảo tuổi thọ cao 3 Không ảnh hưởng đến môi trường 4 Đem lại lợi ích kỹ thuật - kinh tế Luận Văn Thạc Só -4- Cao Hữu Hoa Hồng GVHH TS Hồ Thò Diệu 2.2 Các điều kiện cơ bản ảnh hưởng đến việc lựa chọn cáp ngầm cho. .. trúc cáp ngầm cần lựa chọn 2 Sử dụng tiêu chuẩn quốc tế IEC và các tiêu chuẩn liên quan để xác đònh các chỉ tiêu kỹ thuật của cấu trúc cáp 3 Dựa trên các đo đạt thực tế, phân tích, đánh giá kết cấu công trình đề suất phương án lắp đặt cáp ngầm cao áp cho lưới điện truyền tải 1.5 Điểm mới của luận văn 1 Xây dựng được các tiêu chí lựa chọn cáp ngầm cho lưới điện truyền tả i khu Thành Phố Hồ Chí Minh. .. thuật, cáp ngầm còn phải đảm bảo chức năng rất quan trọng đó là khả năng chống thấm Cáp ngầm có nhiều loại khác nhau: cáp ngầm một lõi, cáp ngầm ba lõi, cáp ngầm năm lõi… cáp ngầm có cáp quang và không có cáp quang Hiện nay cáp ngầm cao áp có tiết điện nhỏ nhất là 400mm2 và lớn nhất là 2500mm2 Theo cách điện cáp ngầm chia làm bốn loại: - Cáp cách điện giấy, cáp cách điện giấy tẩm dầu - Cáp cách điện. .. trúc cáp phù hợp với điều kiện môi trường thực tế là điều hết sức cần thiết, nó không những đảm bảo về mặt kỹ thuật mà còn đem lại lợi ích kinh tế 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn Mục tiêu của luận văn là lựa chọn một cấu trúc cáp ngầm phù hợp với lưới điện truyền tải 110 - 220 kV cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh và trên cơ sở cáp ngầm vừa được lựa chọn sẽ đưa ra các phương án lắp đặt cáp mẫu cho. .. thốn g điện mang nét đặc trưng riêng như cấu trúc hệ thống và câùp điện áp Hệ thống lưới điện truyền tải cả nước nói chung là sử dụng đường dây truyền tải trên không, hệ thống lưới điện truyền tải sử dụng cáp ngầm hầu như cả ba miền là chưa phổ biến chỉ chủ yếu tập trung ở một số thành phố lớn Khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh hiện nay hệ thống phân phối điện ngầm có cấp điện áp lớn nhất vào khoảng 35 kV Hệ