Lời cảm ơn
Lời mở đầu
Phần 1. Thiết Kế Đường Dây Phân Phối Cung Cấp Từ Hai Nguồn 1
Chương 1.Thiết Kế Đường Dây Phân Phối 2
1.1.Mở đầu . 2
1.2.Điểm phân công suất 2
1.3.Chọn dây dẫn cho phát tuyến chính 4
1.4.Tính sụt áp cho phát tuyến chính 8
1.5.Tính sụt áp và chọn dây dẫn cho các tuyến nhánh 9
1.6.Tính tổn thất công suất cho mạng điện phân phối 15
1.7.Tổn thất điện năng 20
1.8.Tính toán chi phí của mạng điện phân phối 21
Chương 2.Tính Toán Ngắn Mạch Và Phối Hợp Bảo Vệ Cho Mạng Điện Phân Phối 24
2.1.Tính toán ngắn mạch 24
2.2.Tính toán tổng trở thứ tự thuận ,nghịch và không cho mạng điện phân phối 25
2.3.Tính toán ngắn mạch 26
2.4.Phối hợp bảo vệ 31
2.5.Phối hợp bảo vệ và chọn thiết bị 35
Chương 3.Tính Toán Cơ Khí Đường Dây 42
3.1.Mở đầu 42
3.2.Đặc tính cơ lý của dây dẫn 42
3.3.Vẽ biểu đồ ứng suất và độ võng theo khoảng vượt 50
3.4.Ứng suất và độ võng theo khoảng vượt lúc thi công 58
3.5.Xác định chiều cao cột ở các khoảng vượt 62
3.6.Chọn sứ cách điện 63
3.7.Nối đất 63
3.8.Tính toán lực tác dụng vào trụ và chọn dây chằng ,neo đất 66
48 trang |
Chia sẻ: NguyễnHương | Lượt xem: 982 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế đường dây phân phối cung cấp từ hai nguồn và mạng điện cung cấp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
0
7,500
7,500
7,500
7,500
7,500
7,500
V
4,524
4,736
4,961
5,181
5,387
5,576
5,748
5,903
6,042
6,167
6,331
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT THEO KHOẢNG VƯỢT
III
4
II
I
10
8
7,5
40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 250
V
BẢNG ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY PHA
TUYẾN CHÍNH AC_185
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
f (m)
I
0,073
0,165
0,295
0,467
0,681
0,939
1,244
1,598
2,001
2,455
3,233
II
0,115
0,257
0,452
0,699
0,996
1,342
1,735
2,175
2,661
3,192
4,076
III
0,095
0,215
0,382
0,597
0,859
1,169
1,527
1,933
2,387
2,888
3,729
V
0,158
0,340
0,577
0,864
1,196
1,573
1,933
2,456
2,963
3,512
4,418
BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT
BẢNG SỨC CĂNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY PHA
TUYẾN CHÍNH AC_185
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
T(kg/mm2)
I
2121,04
2121,04
2088,09
2065,26
2039,62
2011,84
1983,19
1954,54
1926,54
1900,04
1863,43
II
1972,63
1987,07
2004,94
2025,19
2046,52
2068,06
2089,38
2109,63
2128,80
2146,89
2171,23
III
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
1615,5
V
974,47
1020,13
1068,60
1115,99
1160,36
1201,07
1238,12
1271,51
1301,45
1328,37
1363,70
Xét đường dây trung tính của phát tuyến chính AC_120 :
Ưùng suất theo khoảng vượt l được tính theo phương trình trạng thái:
Trong đó ,chỉ số 1 ứng với trạng thái ban đầu làm gốc ,trạng thái 2 ứng với trạng thái cần tính . Tính toán chế độ nóng cầ tăng thêm nhiệt độ khoảng 100C do nhiệt độ của dây nóng hơn nhiệt độ không khí .
Cho trạng thái chuẩn là trạng thái nhiệt độ trung bình hằng năm
Tương tự như cách tính toán trên ta lần lượt tính toán tương tự cho các khoảng vượt và các chế độ còn lại ta được bảng số liệu sau :
BẢNG ỨNG SUẤT THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY TRUNG TÍNH
TUYẾN CHÍNH AC_120
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
(kg/mm2)
I
9,797
9,730
9,640
9,532
9,410
9,279
9,144
9,009
8,879
8,754
8,584
II
9,165
9,292
9,449
9,621
9,799
9,976
10,15
10,31
10,45
10,61
10,81
III
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
V
4,480
4,696
4,925
5,147
5,355
5,545
5,717
5,872
6,011
6,135
6,298
BIỂU ỨNG SUẤT THEO KHOẢNG VƯỢT
10
8
7,5
6
4
II
40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 250
I
V
III
BẢNG ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY TRUNG TÍNH TUYẾN CHÍNH AC_120
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
f (m)
I
0,073
0,166
0,298
0,471
0,687
0,948
1,256
1,614
2,022
2,481
3,267
II
0,132
0,292
0,511
0,784
1,108
1,481
1,902
2,369
2,881
3,439
4,360
III
0,096
0,217
0,386
0,602
0,867
1,181
1,542
1,952
2,409
2,915
3,765
V
0,16
0,344
0,583
0,872
1,207
1,586
2,009
2,476
2,986
3,540
4,453
BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT
SỨC CĂNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY TRUNG TÍNH
TUYẾN CHÍNH AC_120
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
T(kg/mm2)
I
1342,19
1333,01
1320,68
1305,88
1289,17
1271,22
1252,73
1234,23
1216,42
1199,39
1176,01
II
1255,61
1273,01
1294,51
1318,08
1342,46
1366,71
1390,55
1412,47
1431,65
1453,57
1480,97
III
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
V
613,76
643,35
674,73
705,139
733,635
759,665
783,229
804,464
823,507
840,495
862,826
Xét đường dây pha của nhánh rẽ AC_95 :
Ưùng suất theo khoảng vượt l được tính theo phương trình trạng thái:
Trong đó ,chỉ số 1 ứng với trạng thái ban đầu làm gốc ,trạng thái 2 ứng với trạng thái cần tính . Tính toán chế độ nóng cầ tăng thêm nhiệt độ khoảng 100C do nhiệt độ của dây nóng hơn nhiệt độ không khí .
Cho trạng thái chuẩn là trạng thái nhiệt độ trung bình hằng năm
Tương tự như cách tính toán trên ta lần lượt tính toán tương tự cho các khoảng vượt và các chế độ còn lại ta được bảng số liệu sau :
BẢNG ỨNG SUẤT THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY NHÁNH
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
(kg/mm2)
I
9,702
9,639
9,556
9,455
9,341
9,217
9,088
8,959
8,832
8,711
8,542
II
9,107
9,268
9,465
9,681
9,904
10,13
10,34
10,54
10,74
10,92
11,18
III
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
V
4,421
4,626
4,845
5,060
5,261
5,447
5,616
5,768
5,906
6,030
6,193
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT THEO KHOẢNG VƯỢT
10
8
7,25
6
4
II
40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 250
I
III
V
BẢNG ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY NHÁNH
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
f (m)
I
0,071
0,162
0,290
0,458
0,668
0,922
1,221
1,568
1,963
2,409
3,172
II
0,140
0,308
0,537
0,820
1,155
1,537
1,966
2,441
2,959
3,521
4,445
III
0,094
0,212
0,376
0,588
0,846
1,152
1,505
1,904
2,351
2,845
3,674
V
0,157
0,337
0,573
0,857
1,186
1,560
1,976
2,435
2,936
3,479
4,375
BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT
SỨC CĂNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY PHA
TUYẾN NHÁNH AC_95
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
T (kg/mm2)
I
1079,83
1072,82
1068,58
1052,34
1039,65
1025,85
1011,49
977,136
983,002
969,534
950,745
II
1013,61
1031,53
1053,45
1077,50
1102,32
1127,47
1150,84
1173,10
1195,36
1215,40
1244,33
III
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838`
V
492,057
514,874
539,249
563,178
585,549
609,590
625,061
641,978
657,338
671,139
689,281
Xét đường dây trung tính nhánh rẽ AC_50 :
Ưùng suất theo khoảng vượt l được tính theo phương trình trạng thái:
Trong đó ,chỉ số 1 ứng với trạng thái ban đầu làm gốc ,trạng thái 2 ứng với trạng thái cần tính . Tính toán chế độ nóng cầ tăng thêm nhiệt độ khoảng 100C do nhiệt độ của dây nóng hơn nhiệt độ không khí .
Cho trạng thái chuẩn là trạng thái nhiệt độ trung bình hằng năm
Tương tự như cách tính toán trên ta lần lượt tính toán tương tự cho các khoảng vượt và các chế độ còn lại ta được bảng số liệu sau :
BẢNG ỨNG SUẤT THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY TRUNG TÍNH
TUYẾN NHÁNH AC_50
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
(kg/mm2)
I
9,702
9,639
9,556
9,455
9,341
9,217
9,088
8,959
8,832
8,711
8,542
II
9,107
9,268
9,465
9,681
9,904
10,13
10,34
10,54
10,74
10,92
11,18
III
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
7,250
V
4,421
4,626
4,845
5,060
5,261
5,447
5,616
5,768
5,906
6,030
6,193
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT THEO KHOẢNG VƯỢT
10
8
7,25
6
4
II
40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 250
I
V
III
BẢNG ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY NHÁNH
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
f (m)
I
0,071
0,162
0,290
0,458
0,668
0,922
1,221
1,568
1,963
2,409
3,172
II
0,140
0,308
0,537
0,820
1,155
1,537
1,966
2,441
2,959
3,521
4,445
III
0,094
0,212
0,376
0,588
0,846
1,152
1,505
1,904
2,351
2,845
3,674
V
0,157
0,337
0,573
0,857
1,186
1,560
1,976
2,435
2,936
3,479
4,375
BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG THEO KHOẢNG VƯỢT
III
V
II
40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 250
I
SỨC CĂNG THEO KHOẢNG VƯỢT CỦA DÂY TRUNG TÍNH
TUYẾN NHÁNH AC_50
Khoảng vượt (m)
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
250
Chế độ
T (kg/mm2)
I
1079,83
1072,82
1068,58
1052,34
1039,65
1025,85
1011,49
977,136
983,002
969,534
950,745
II
1013,61
1031,53
1053,45
1077,50
1102,32
1127,47
1150,84
1173,10
1195,36
1215,40
1244,33
III
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838
820,838`
V
492,057
514,874
539,249
563,178
585,549
609,590
625,061
641,978
657,338
671,139
689,281
2.4-Ưùng suất và độ cõng theo khoảng vượt lúc thi công :
Thường ứng suất được tính theo nhiệt độ trung bình làm chế độ chuẩn ban đầu và được coi là ứng suất thi công trong nhiệt độ này .Thực tế nhiệt độ thi công có thể thay đổi ,do đó ta tính lập bảng tính ứng suất thi công ở các nhiệt độ khác nhau :
Xét đường dây pha của phát tuyến chính AC_185 :
BẢNG ỨNG SUẤT LÚC THI CÔNG
Khoảng vượt
40
60
80
100
120
140
Nhiệt độ
100C
10,637
10,558
10,451
10,321
10,172
10,009
150C
9,847
9,782
9,694
9,588
9,469
9,340
200C
9,060
9,012
8,947
8,871
8,786
8,696
250C
8,277
8,250
8,215
8,173
8,128
8,081
300C
7,500
7,500
7,500
7,500
7,500
7,500
350C
6,731
6,766
6,809
6,858
6,907
6,956
400C
5,973
6,054
6,150
6,253
6,355
6,453
BẢNG ĐỘ VÕNG LÚC THI CÔNG
Khoảng vượt
40
60
80
100
120
140
Nhiệt độ
100C
0,067
0,153
0,274
0,434
0,633
0,876
150C
0,073
0,165
0,295
0,467
0,681
0,939
200C
0,079
0,179
0,320
0,504
0,733
1,009
250C
0,087
0,195
0,349
0,548
0,793
1,085
300C
0,095
0,215
0,382
0,597
0,859
1,169
350C
0,106
0,238
0,421
0,653
0,933
1,261
400C
0,120
0,266
0,466
0,716
1,014
1,359
BẢNG SỨC CĂNG LÚC THI CÔNG
Khoảng vượt
40
60
80
100
120
140
Nhiệt độ
100C
2291,21
2274,193
2251,145
2223,143
2191,049
2155,939
150C
2121,044
2107,043
2088,088
2065,2551
2039,623
2011,836
200C
1951,524
1941,185
1927,184
1910,813
1892,504
1873,118
250C
1782,866
1777,05
1769,511
1760,464
1750,771
1740,647
300C
1615,500
1615,500
1615,500
1615,500
1615,500
1615,500
350C
1449,857
1457,396
1466,659
1477,213
1487,768
1498,322
400C
1286,584
1304,032
1324,710
1346,896
1368,867
1389,976
Xét đường dây trung tính của phát tuyến chính AC_120 :
BẢNG ỨNG SUẤT LÚC THI CÔNG
Khoảng vượt
40
60
80
100
120
140
Nhiệt độ
100C
9,600
9,556
9,497
9,425
9,341
9,249
150C
9.060
9,025
8,977
8,919
8,858
8,781
200C
8,522
8,496
8,462
8,421
8,374
8,324
250C
7,985
7,971
7,952
7,930
7,906
7,880
300C
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
7,450
350C
6,918
6,935
6,956
6,981
7,009
7,037
400C
6,390
6,427
6,474
6,527
6,584
6,641
BẢNG ĐỘ VÕNG LÚC THI CÔNG
Khoảng vượt
40
60
80
100
120
140
Nhiệt độ
100C
0,075
0,169
0,302
0,476
0,692
0,951
150C
0,079
0,179
0,320
0,503
0,730
1,002
200C
0,084
0,190
0,339
0,533
0,772
1,057
250C
0,090
0,203
0,361
0,566
0,817
1,116
300C
0,096
0,217
0,386
0,602
0,867
1,181
350C
0,104
0,233
0,413
0,643
0,922
1,250
400C
0,112
0,251
0,444
0,688
0,981
1,324
BẢNG SỨC CĂNG LÚC THI CÔNG
Khoảng vượt
40
60
80
100
120
140
Nhiệt độ
100C
1315,200
1309,172
1301,089
1291,225
1279,717
1267,113
150C
1241,22
1236,425
1229,849
1221,903
1213,546
1202,997
200C
1167,514
1163,952
1159,294
1153,677
1147,238
1140,388
250C
1093,945
1092,027
1089,424
1086,41
1083,122
1079,56
300C
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
1020,65
350C
947,766
950,095
952,072
956,397
960,233
964,069
400C
875,43
880,499
886,938
894,199
902,008
909,817
2.5-Xác định chiều cao cột ở các khoảng vượt :
Chọn kiểu bố trí dây dẫn ba pha trên trụ
h2
fnóng
h2
a
Giả thiết đường dây thi công cung cấp điện cho khu dân cư ,khu chế xuất thi công trên đường ô tô ,nên ta chọn h1 = 7 (m)
Gọi hcột là chiều cao cột
Độ chôn sâu theo kinh nghiệm :
a = hcột / 10 + 0,6
Từ đó :
fnóng +h1+h2 hcột -
fnóng +h1+h2
hcột ( fnóng +h1+h2 +0,6)
Chọn cột cho đường dây phát tuyến chính :
Chọn cột thi công cho đường dây 22(KV) là cột bê tông cốt thép đỡ thẳng dùng đà 2,4(m) có :
h2 = 0,3 +0,26 +0,23 = 1,13 (m)
h1 = 7(m)
fnóng :độ võng của dây trung tính tuỳ theo khoảng vượt
Ta có :
hcột ( fnóng +h1+h2 +0,6)
LẬP BẢNG CHỌN ĐỘ CAO TRỤ CHO PHÁT TUYẾN CHÍNH
Khoảng vượt (m)
hcột,tt (m)
hcột ,chọn(m)
40
9,88
10,5
60
9,97
10,5
80
10,08
10,5
Chọn cột cho đường dây nhánh :
Ta có :
hcột ( fnóng +h1+h2 +0,6)
LẬP BẢNG CHỌN ĐỘ CAO TRỤ CHO TUYẾN NHÁNH
Khoảng vượt (m)
hcột,tt (m)
hcột ,chọn(m)
40
9,88
10,5
60
9,97
10,5
80
10,09
10,5
Các loại cột đặt biệt như : cột dừng giữa ,cột néo góc ,cột néo đầu và cuối ta chọn cột có độ cao từ 12(m) đến 14 (m) tuỳ theo sức căng và khoảng vượt cũng như dây chằng .
2.6-Chọn sứ cách điện :
Cách điện trên không đường dây 22(KV) gồm cách điện đứng dùng cột đỡ ,cột néo góc nhỏ và cách điện treo (chuổi sứ căng ) cho cột néo ,cột néo góc lớn ,trụ dừng đầu và cuối
Cách điện 22(KV) có thể dùng sứ,thuỷ tinh hoặc composit
Tiêu chuẩn thí nghiệm cách điện như sau :
Phóng điện ướt : 57 (KV)
Điện áp xung sét : 40 (KV)
Đường 22 (KV) có chuổi cách điện néo gồm 3 bát và cách điện đỡ gồm 2 bát
2.7-Nối đất :
Đường dây 22(KV) có dây trung tính đi trên cột ,cần thực hiện nối đất lặp lại dọc theo các tuyến đường dây . Khoảng cách nối đất lặp lại là 200(m). Nối đất lặp lại còn thực hiện ở các cột rẽ nhánh ,cột cuối ,cột vượt ,cột có đặt trạm biến áp
Đối với đi\ường dây có cột bê tông cốt thép ,nối đất lặp lại được phép lợi dụng cốt thép của cột làm dây nối đất xuống ở đoạn thân .Phần dưới chân cột được kết cấu theo 3 kiểu :
+ Kiểu cọc bằng thép góc L63X63X6 hoặc thép tròn dài từ 2,02,5 (m) đóng trực tiếp xuống đất và hàn nối với dây dân xuống .
+ Kiểu hình tia hoặc kiểu vòng bằng thép tròn hoặc chiều dài tuỳ thuộc vào điện trở nối đất .
+ Dây hay thanh ngang nối đất chôn sâu trực tiếp trong đất ở độ sâu từ 0,8 1 (m) .Cỡ tối thiểu của thanh không nhỏ hơn 106 mm2 hay dây đường kính tối hiểu 4 mm.
+ Thép nối đất chon trong đất phải đo\ược mạ kẽm ,bề dầy lớp mạ không nhỏ hơn 120
Điện trở nối đất lặp lại được quy định như sau :
+ 100 () RZ = 10 ()
+ = 100 500() RZ = 15 ()
+ = 500 1000() RZ = 20 ()
+ = 1000 5000() RZ = 30 ()
Do ta dùng cột bê tông cốt thép nên nối đất lặp lại có thể lợi dụng cốt thép của cột làm dây nối đất xuống ở đoạn thân . Phần dưới chân cột được kết cấu thoả mãn điện trở nối đất nhân tạo tuỳ thuộc vào kết cấu và thành phần đất .
Giả sử công trình được thi công dọc đường lộ nơi đất đen có :
= 100 500()
Do đó ,có điện trở nối đất yêu cầu là RNĐYC = 15()
Chọn kiểu bố trí hình tia : gồm 3 tia ,mỗi tia là các thanh sắt tròn ngang trên mỗi thanh có nối 2 cột sắt tròn .
Số liệu các thanh và cột như sau :
lc = 250 (cm ) lt = 1500(cm)
dc = 4(cm) dt = 2(cm)
Chôn sâu hc = 0,8(m) ht = 0,8(m)
Điện trở một cọc :
R1cọc =
Trong đó :
Kmax = 2 : hệ số hiệu chỉnh điện trở suất của đất của cọc thép được đóng chôn sau cách mặt đất 0,5 0,8 (m)
t = hc + = 0,8 + = 2,05 (m) là độ chôn sâu tính từ mặt đất đến điểm giữa cọc
R1cọc = =130,8034()
Điện trở thanh ngang :
Rt =
Với t = ht + = 0,8 + = 0,81(m) bề mặt chôn sâu từ mặt đất đến giữa tiết diện ngang của thanh
Kmax =3 :hệ số hiệu chỉnh điện trở suất của đất đối với thanh dẹt chôn năm ngang cách mặt đất 0,8 (m)
Rt = = 65,0557()
Điện trở của 3 cọc trên một tia :
R3cọc =
Với = 0,92 hệ số sử dụng cọc
R3cọc = = 47,393 ()
Điện trở khuếch tán của thanh nằm ngang :
Rthanh =
Với = 0,92 hệ số sử dụng thanh
Rthanh = = 70,7127 ()
Điện trở một tia :
Rtia = = = 28,375 ()
Điện trở nối đất nhân tạo gồm cọc và thanh là :
Rnt = = = 9,458 < RNĐYC = 15 ()
Vậy hệ thống nối đất thoả yêu cầu .
2.8-Tính toán lực tác dụng vào trụ và chọn dây chằng ,neo đất :
Thông thường đường dây trung áp có các loại cột chủ yếu sau :
+Cột đỡ đà và đỡ thẳng
+Cột đỡ góc nhỏ
+Cột néo thẳng
+Cột néo góc
+Cột néo đầu và cuối
Lực tác dụng lên trụ do dây dẫn gây ra chủ yếu gồm 3 thành phần :
Lực tác dụng thẳng đứng P1 do trọng lượng dây dẫn ,vật cách điện và các phụ kiện lắp đặt trên cột và dây dẫn
Lực tác dụng ngang P2 vuông góc với dây, do gió tác dụng lên dây
Lực tác dụng dọc theo hướng tuyến đường dây P3 ,do lực căng dây treo trên cột
Trình tự tính toán :
Tính sức căng trong tình trạng nặng nề nhất ứng với khoảng vượt khác nhau
Đối với khoảng vượt thẳng ,bằng nhau ở hai trụ đỡ(tính cho 1 dây pha hay dây chóng sét ) :
V
V
l/2
R
T
T
Trong đó : V lực tác dụng do gió lên nửa khoảng vượt ở 2 bên :
V = GV
Lực do gió tác dụng lên trụ :
R = 2V = Gv
Tính toán tương tự cho dây trung tính
Đối với trụ góc ,khoảng vượt bằng nhau ở hai bên trụ góc (tính cho 1 dây )
+ Do sức căng :
R1 = 2Tsin
+ Do gió :
Nếu gọi Gv là tải trọng do gió tác dụng thẳng góc với dây ,thành phần tải trọng đặt lên dây khi gió thổi nghiêng một góc :
V’ = = Gv
Do đó : lực do gió tác dụng lên ½ khoảng vượt ở hai bên trụ góc là:
V
V’
V
V’
V’
V
R2
R2 = 2V’cos = 2=Gv
Lực do gió tác dụng lên dây và sau đó tạo thành hợp lực tác dụng lên trụ :
Tổng hợp lực tác dụng lên trụ của dây pha là :
R = R1 + R2 (cho một dây pha hoặc dây trung tính )
Đối với các khoảng vượt không bằng nhau ở hai bên trụ ,ta cầ vẽ sơ đồ véctơ để tìm hợp lực .
Đối với trụ góc và trụ cuối cần thiết kế dây chằng và neo chằng sao cho sau khi tính sức căng tác dụng lên dây chằng .Đối với cột néo góc ,để đơn giản trong tính toán cần qui về một số néo góc 15,30,45,60.
Cách quy đổi lực về chỗ mắc dây chằng được trình bày trong hình vẽ sau :
Dây bố trí trên mặt phẳng ngang :
T
T
R
(1 pha)
= 3R với R = R1 + R2
Quy lực về chỗ dây chằng :
h
h’
Dây trung tính
Rchằng
Neo
Tương tự quy lực tổng hợp của dây trung tính về chổ dây chằng (h’)
Từ đó tính sức căng dây chằng :
Rchằng = ; thường bằng 450
Sau khi tính sức căng dây chằng ,chọng dây chằng thích hợp và thiết kế móng neo ,diện tích móng neo ,chiều sau chôn móng neo .
Tính lực căng dây cho trụ đỡ ,khoảng vượt thẳng bằng nhau ở hai bên trụ đỡ .
Chọn kiểu trụ đỡ thẳng dạng sau :
Lực tác dụng do gió lên ½ khoảng vượt ở hai bên :
V = Gv
l = 60(m) chiều dài khoảng vượt
Lực tác dụng do gió lên trụ của 1 dây pha :
R1 = 2V = Gv.l = 0,831 . 60 = 49,86 (Kg)
Lực tác dụng do gió tác dụng lên trụ của dây trung tính
Rtt = 2V = Gv.l = 0,665 . 60 = 39,9 (Kg)
Do trụ đỡ có khoảng vượt hai bên bằng nhau nên lực căng dây ở hai bên trụ bị triệt tiêu nên lực căng dây R2 = 0 (kg)
Lực do hệ thống 3 pha và dây trung tính tác dụng lên trụ :
= 3R1 +Rtt = 3 49,86 + 39,9 = 189,48 (kg)
Ta thấy lực tác dụng lên trụ nhỏ nên trường hợp trụ đỡ giữa không cần đặt dây chằng cũng như móng néo.
Tính lục tác dụng lên trụ néo góc hai bên và thiết kế dây chằng móng néo
Ta chọ trụ góc 600 – 120 0 thiết trí thẳng đứng như hình vẽ sau :
Để đơn giản ta chỉ xét trường hợp : trụ néo góc có khoảng vượt hai bên bằng nhau , khoảng vượt 60 (m),cột néo góc 900 .
Lực do sức căng dây tác dụng lên trụ :
+ Lực căng một dây pha :
R1 = 2.T. = =2425,72 (kg)
+ Lực căng do day trung tính :
Rtt1 = 2.T. = =1443,2 (kg)
+ Lực do gió tác dụng:
Nếu gọi Gv là tải trọng do gió tác dụng thẳng góc với dây , thành phần tải trọng đặt lên dây khi gió thổi nghiêng một góc .
V’ =
Lực do gió tác dụng lên dây pha :
R2 = 2V’cos = 0,83160cos2= 24,93 (kg)
Lực do gió tác dụng lên dây trung tính :
Rtt2 = 2V’cos = 0,66560cos2 =19,95 (kg)
Tổng hợp lực tác dụng lên trụ của một dây pha là :
R1pha = R1+R2 = 2425,72 + 24,93 =2450,65 (kg)
Tổng hợp lực tác dụng lên trụ của dây trung tính :
Rtt = Rtt1+R2tt = 19,95 +1443,2 =1463,15 (kg)
Tổng hợp lực tac dụng lên trụ của ba dây pha :
= 3 R1pha = 32450,65 = 7351,95 (kg)
Quy lực về chỗ dây chằng :
=
Mà h = 10,5 – a - 0,23 = 10,5-(1,65+0,23) = 8,62(m)
h’ = h -1,2 = 7,42(m)
Suy ra : = = 8540,945(kg)
+ Quy lực Rtt về chỗ dây chằng :
= = = 1325,117(kg)
+ Sức căng dây chằng :
Rchằng = =
= 13947,754 (kg)= 30749,017(lb)
Chọn dây chằng và móng neo :
Sức căng dây chằng là : Rchằng = 30749,017(lb)
Chọn bốn dây chằng loại Simens Martin high strenght:
+ Cở ½ in
+Lực kéo đứt : 18800 4 =75200(lb)
+ Lực cho phép : 9400 4=37600(lb) > Rchằng = 30749,017(lb)
Thiết kế móng neo :
Lực giữ neo :
Rneo = Rchằng k = 30749,017 1=30749,017(lb)
Tra đồ thị ta được :
+ Chiều sâu chôn neo :
h = 7,510,3048 =2,289 (m)
+ diện tích neo :
S= 4906,452 = 3161,48(cm2) = 0,316(m2)
Vậy với trụ néo góc ta thiết kế 4 dây chằng cột ,loại dây chằng và móng neo được chọn là :
+ chọn dây chằng loại : Simens Martin high strenght cỡ ½ in
+ Chọn loại neo xoà được chôn sâu 2,3 (m)
+Diện tích chôn neo là 0,316(m2)
Tính lực tác dụng lên trụ dừng hai bên và thiết kế dây chằng móng néo :
Chọn trụ dừng loại hình :
Khi thi công đường dây trung áp các trụ cách nhau khoảng 60 đến 120 mét , nhưng khoảng 200 đến 300 mét nên đặt một trụ dừng để đảm bảo cho đường dây được an toàn trong trường hợpsự cố ,đặt biệt là khi bị đứt cácpha trên đường dây phân phối .Vì vậy ta cần phải thiết kế hệ thống dây chằng và móngneo để đảm bảo an toàn cho hệ thống .
Đầu tiên ta cần tính lực tác dụng lên trụ và lực tác dụng tại chỗ đặt neo
Tính toán lực tác dụng lên trụ nếu sự cố đứt cả ba pha và trung tính ở một bên trụ :
Đối với dây pha :
+Do sức căng dây pha :
Lực căng của đường dây phát tuyến ứng với khoảng vượt 60 (m)
R1 =
+ Do gió :
R2= = 0,832 =24,96(m)
+ Tổng hợp lực tác dụng lên trụ của một dây pha :
R = = = 1615,653(kg)
Đối với dây trung tính :
+Do sức căng dây :
R1tt =
+ Do gió :
R2tt= =0,665 =19,95(kg)
+ Tổng hợp lực tác dụng lên trụ của dây trung tính :
R = = = 1020,845(kg)
Đặt hai dây chằng ở một bên mỗi trụ như hình trụ ,ta cần xác định lực tác dụng của hệ thống dây pha và dây trung tính tại chỗ treo dây chằng :
+Quy lửc tác dụng lên trụ của 3 dây pha về chỗ neo chằng :
=5021,73(kg)
+Quy lực tác dụng lên dây trung tính về chỗ dây chằng :
= 903,776(kg)
+Sức căng hai dây chằng phải chịu là :
Rchằng = =8381,2(kg)
+Sức căng mỗi bên trụ là :
R1chằng = = =4190,6(kg)= 7,708,98(lb)
Chọn hai dây chằng loại Simens Martin high strenght:
+ Cở ½ in
+Lực kéo đứt : 188002 =37600(lb)
+ Lực cho phép : 9400 2=18800(lb) > Rchằng = 7708,98 (lb)
+Thiết kế móng neo :
Lực giữ neo :
Rneo = Rchằng k = 7708,981=7708,98 (lb)
Tra đồ thị ta được :
+ Chiều sâu chôn neo :
h = 5,30,3048 =1,62 (m)
+ diện tích neo :
S= 1806,452 = 1161,36 (cm2) = 0,12(m2)
Vậy với trụ trụ dừng giữ ta chọn cột hình ,với 4 dây chằng ở hai bên cột ,loại dây chằng và móng neo được chọn là :
+ chọn dây chằng loại : Simens Martin high strenght cỡ ½ in
+ Chọn loại neo xoè được chôn sâu 1,6(m)
+Diện tích chôn neo là 0,12(m2)
Tính lực tác dụng lên trụ dừng đầu ,cuối và thiết kế dây chằng móng neo :
Trụ dừng đầu, cuối dùng đà 2,4m
Xét khoảng vượt 60 mét trước trụ dùng đầu hoặc cuối :
Lực căng của đường dây phát tuyến ứng với khoảng vượt 60 (m)
Lực căng do 1 dây pha
R1 =
+ Do gió :
R2= = 0,832 =24,96(m)
+ Tổng hợp lực tác dụng lên trụ của một dây pha :
R = R1+R2 =1615,5+24,96 = 1640,46kg)
Đối với dây trung tính :
+Do sức căng dây :
R1tt =
+ Do gió :
R2tt= =0,665 =19,95(kg)
+ Tổng hợp lực tác dụng lên trụ của dây trung tính :
R = R1tt+R2tt =1020,65 + 19,95 = 1040,6(kg)
+ Quy lực tác dụng lên trụ của 3 dây pha về chỗ neo chằng :
=5098,983(kg)
+ Quy lực tác dụng lên dây trung tính về chỗ dây chằng :
= 965,56(kg)
+ Sức căng hai dây chằng phải chịu là :
Rchằng =
=8577,85