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 Thị 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 địa chất - thuỷ văn Phân tích so sánh, đánh giá ưu nhược điểm loại cáp ngầm có thị 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 thị 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 vị 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 trị 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 thị 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 thị 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 định 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 vị 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 vị chiều dài lõi vỏ nhôm T1 4.6.5 Suất điện trở nhiệt đơn vị chiều dài vỏ nhôm vỏ 4.6.6 Suất điện trở nhiệt bên ngòai vỏ cáp đơn vị chiều dài 4.6.7 Suất điện trở nhiệt đơn vị 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 chịu 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 vị 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