Công nghệ dây siêu nhiệt Trong hệ thống truyền tải điện

Trong hệ thống điện việc cải tạo và nâng công suất hệ thống là mộtnhu cầu luôn luôn phải thường xuyên thực hiện để theo kịp với sự phát triển của phụtải.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ dây siêu nhiệt Trong hệ thống truyền tải điệnDoan Van CuongCông nghệ dây siêu nhiệt Trong hệ thống truyền tảiđiệnI. ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong hệ thống điện việc cải tạo và nâng công suất hệ thống là mộtnhu cầu luôn luôn phải thường xuyên thực hiện để theo kịp với sự phát triển của phụtải. Trong lưới điện truyền tải các đường dây luôn phải điều chỉnh vận hành khôngcho quá tải vẫn thường xuyên xảy ra, nếu để xảy ra quá tải lâu dài khi đó có thể sẽdẫn đến tụt lèo, tụt mối nối, phát nhiệt, tăng độ võng gây đe dọa sự cố cho hệ thống.Việc đầu tư nâng công suất truyền tải các tuyến đường dây hi ện hữu mà vẫn gi ữnguyên cấp điện áp có ba cách sau: Cách 1 lắp đặt thêm dàn t ụ bù d ọc thay đ ổi thôngsố đường dây, với cách này phải trang bị thêm dàn tụ kèm với thiết bị bảo vệ đắt ti ền;Cách 2: tăng tiết diện dây dẫn; Cách 3: thay thế dây d ẫn b ằng dây công ngh ệ m ới cókhả năng mang tải cao hơn với dây dẫn cũ. Với cách 2 tăng ti ết di ện dây d ẫn ho ặcnhân phân pha sẽ làm khoảng cách pha- pha và pha- đất không đ ảm bảo, h ơn n ữa t ảitrọng dây tăng lên phải tính toán lại khả năng chịu tải c ủa h ệ th ống c ột trong tuy ến,phải thay thế lại móng cột và cột, đó là một việc làm rất tốn kém và không kh ả thi.Với cách 3: sử dụng công nghệ vật liệu mới: chỉ cần thay dây với ti ết di ện như cũnhưng khả năng mang tải tăng gấp 1,6-2,0 lần so với dây hi ện h ữu, không c ần thaythế các kết cấu đã có sẵn (móng cột, cột..).Trên thế giới, từ rất lâu (1970) đã có nhiều nhà sản xuất dây dẫn công nghệ m ới này,như Hitachi (Nhật Bản), LS cable (Hàn Quốc), ZTT (Trung Quốc), Trefinasa (Tây BanNha) …. Thời gian gần đây, các sản phẩm này đã xuất hiện và được sử dụng tại ViêtNam thông qua các văn phòng đại diện (văn phòng Hitachi, ZTT..) ho ặc các Nhà phânphối chính thức (Trefinasa được phân phối bởi Công ty TNHH phát tri ển kỹ thuật Vi ệtNam (VTD)… Hình 1. Dây dẫn Black conductorDoan Van Cuong II. CÔNG NGHỆ DÂY DẪN MỚI Trong các loại dây công nghệ mới có nhiều loại như: Loại dây dẫn chịu nhiệt độ cao HTC (High Temperature Conductor) trong nó nhôm chiếm tỷ lệ cao 99,7% trong thànhphần của oxit nhôm, còn các thành phần khác chiếm tỷ lệ rất bé và nó có thể vận hành liên tục tới 150OC và khả năng mang tải tăng 50% so với dây dẫn cổ điển (ACSR) cùng tiết diện. Trong dây dẫn này, người ta sử dụng vật liệu nhôm kháng nhiệt- temperature resistant aluminium (TAL). Loại thứ hai là dây dẫn đen (Black Conductor)trên bề mặt của từng sợi cấu thành dây dẫn người ta phủ một lớp polyurethane có màu đen (black polyurethane). Chính màu đen này có khả năng tỏa nhiệt ra không khí rất cao, khi mang tải cao làm tăng nhiệt độ và nhiệt độ của nó được tỏa nhiệt ra xungquanh cũng rất nhanh dẫn đến khả năng mang tải của nó cũng tăng lên 70% so với dây dẫn cổ điển (ACSR).Loại thứ 3 là dây dẫn sử dụng lõi Composite; Loại thứ 4 là loại dây dẫn để chế tạo từ vật liệu gốm dẫn điện; Loại thứ 5 là dây dẫn sử dụng công nghệ na nô…. Trong cácloại trên, hiện nay đang thông dụng loại 1 và loại 2 và 3, trong đó loại 1 đang được sử dụng nhiều hơn và được gọi chung là dây dẫn siêu nhiệt. III. GIỚI THIỆU DÂY DẪN SIÊU NHIỆT 1. Phân loại Dây dẫn siêu nhiệt được chia ra thành nhiều loại: Loại dây có khe hở: ở nhiệt độ caođộ võng chỉ bằng 1/5 so với dây ACSR; loại dây lõi bằng ôxit Invar: ở nhiệt độ cao, độvõng bằng 1/2 so với dây ACSR; Loại dây toàn bằng nhôm tôi mềm: ở nhiệt độ cao độ võng bằng 1/2 so với dây ACSR…. Hình 2. Dây siêu nhiệt TREFINASADoan Van Cuong 2. Cấu trúc Cấu trúc thường có cấu trúc sợi tròn không có khe hở giữa lõi và lớp vỏ dẫn điện, cấu trúc sợi hình thang hoặc cấu trúc cả sợi tròn lẫn sợi hình thang có khe hở giữa lõi và vỏ. 3. Đặc điểm Khi dây dẫn mang dòng tải cao quá dòng định mức sẽ làm nó phát nhiệt và làm tăng độ võng của dây gây nguy cơ phóng điện pha đất. Với dây ACSR khi nhiệt độ dây đạt tới 70-900C thìHình 3. Dây dẫn lõi Composite độ võng của dây là rất lớn gây sự cố chạm đất.Thông thường, dây dẫn siêu nhiệt của một số nhà sản xuất khi nhiệt độ gia tăng thì độvõng của dây cũng tăng tuyến tính theo, tới khi nhiệt độ đạt khoảng 100oC thì độ võng của dây bắt đầu uốn ngang và tăng chậm theo nhiệt độ tới 210oC, khi đó độ võng đạt xấp xỷ độ võng của dây ACSR ở nhiệt ...