ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG
Phương trình biểu diễn Đường dây truyền tải điện trên không
: sức căng chiều dài trọng lượng
1: ĐƯỜNG trình biểu y treo giữa Phương n dây dẫn tr
(m) g của 1m dâ ợng đoạn bằng đoạn
G DÂY TR u diễn Đườn a 2 điểm cù g trình biểu reo giữa 2 đ h 1.1: Khoả ây dẫn có chiều
RUYỀN T ng dây truy ùng độ cao u diễn điểm có cùn ảng trụ có c u sài S:
TẢI ĐIỆN yền tải điện ng độ cao A cùng độ cao
Chiếu phương trình vecto lên 2 trục:
Oy: TM sinα – Ps = 0 ệ Đặt:
(1.2) hệ số góc tiếp tuyến
Giải phương trình vi phân trên với điều kiện ban đầu là: x=0 và z=y’=0
- Lấy gần đúng đến bậc 2 ta có: 1 / ! 1
Vậy ta có phương trình biểu diễn n đgầ úng phương trình Parabol:
Công thức tính gần đúng độ võng dây dẫn:
Lấy gần đúng đến bậc 2:
- Sức căng dây dẫn ở điểm thấp nhất O: T=tF
- Sức căng dây ở điểm xét M: TM = T/cosα
Mặt khác ta có: sinh
Vì 1 => cosh(x/a) = y/a +1 (1.18) ệ TM = T(y/a +1) = T(y/(T/P) +1) = yP+1 (1.19) ệ TM = T+P.yM (1.20)
Từ công thức (1.19) suy ra, sức căng dây ở A và B :
TA = TB = T+Pf (1.21) với f=yA = yB: độ võng
Tính toán gần đúng, ta có:
Theo c n ô g thức (1.2) ta có: ệ s a tg a asinh OM (1.23)
Gọi chiều dài dây treo
Công thức tính toán chiều dài đường dây gần đúng:
2.1. t đoạn dây rung điểm A ong tọa độ x ùng phương ng thức chu ệ đến bậc 3, giữa 2 điểm Phương dẫn treo giữ
AB xoy, theo phương pháp chuyển trục, x suy ra chiều khác độ g trình biểu ữa 2 điểm c h 1.2: Khoảng thức (7) chuyển trục tọa độ x = X + x'; y là chiều dài đường cao, u diễn có độ cao khảng trụ có đ.
7) ta có : độ ta có: y = Y+y’ g dây: hác nhau A độ cao khác
Dùng phép biến đổi lượng giác, ta có:
(1.31) Chuyển sang hệ trục tọa độ XOY
Thay : a = T/P và T=T’.c (i) à biểu thức ta có: os v o sin 1 (1.34)
Công thức tính toàn gần đúng:
Khai triển ác hàm sc inh và cosh, ta có:
Suy ra phương trình biểu diễn của khoảng cột có độ treo dây khác nhau:
Hình độ cao giữa ượt nằm nga ượt lớn vượt nhỏ g dây dẫn mặt phẳng n
1 Độ võng h 1.3: Khoả a 2 điểm tre ang thực tế ngang và th g theo mặt ảng trụ đi tr eo dây heo sườn dố phẳng nga rên miền bằ c nghiêng ang ằng phẳng
((1.36) 1.37) fl : Độ võng lớn fn : Độ võng nhỏ
Từ công thức (1.11) ta có: 1
Suy ra các độ võng của khoảng vượt nhỏ và lớn :
Ta có độ chênh lệch chiều cao giữa 2 điểm treo dây:
Công thức tính toán gần đúng:
Khai triển hàm inh và ars gsinh đến hàm bậc nhất, ta có:
4) và (1.45) m 0 nằm tro m 0 nằm ngo
), suy ra: ng khoảng oài khoảng g theo sườn ng trụ vượt
AB n dốc nghiê t đồi núi êng
• f = YI tung độ của I trong hệ tọa độ XO’Y
• do I trung điểm đoạn AB
Theo phương trình (1.32 (1), 33), ta có:
Thay X=XB=q và X=XA= vào phương trình trên ta có Y-q B, YA sin 1 (1.48) sin 1 (1.49)
Thay q và a vào p hương trình (1.50), ta có:
• yM: tung độ của M trong tọa độ xOy
Sức căng dây tại O’ theo xOy:
Sức căng của A và B trong xOy:
TA = T + P.yA => TA = T’ – P.y’ + P.yA = T’ + P(yA – y ’) (1.54)
TB = T + P.yB => TB = T’ – P.y’ + P.yB = T’ + P(yB – y ’) (1.55)
Vậy trong tọa độ XO’Y
TA = T’ + P.YA với YA = yA –y’
TB = T’ + P.YB với YB = yB –y’
Ngoài ra: sin và sin
Trở về hệ trục tọa độ xOy:
Phương trình dây treo: 1 với a = T/P
Ta có: s a tg a az asinh
Từ đó ta suy ra độ dài
Dùng phép biến đổi lượng giác:
Vậy độ dài dây dẫn L:
Các vấn đề ảnh hưởng đến độ võng của Đường dây truyền tải
1 Sự thay đổi sức căng, độ võng theo thời tiết
1.1 Nguyên nhân và ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ của dây
Chiều dài dây dẫn thay đổi theo nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì dây giãn nở ra làm cho sức căng giảm và độ v ngõ tăng
• : chiều dài dây dẫn ở nhiệt độ
• : hệ số giãn nở nhiệt độ
• : chiều dài dây dẫn ở nhiệt độ
Nguyên nhân của sự tăng nhiệt độ do: nắng, thời tiết, khí hậu theo mùa hay khi dây dẫn có dòng điện I chạy qua (do dây dẫn có R)
Nhiệt độ nóng nhất của dây dẫn gần bằng biệt độ lúc trời nóng nhất cộng thêm
1.2 Nguyên nhân và ảnh hưởng của sự thay đổi tải trọng
Tải trọng là hợp lực của trọng lượng dây với gia trọng do gió
• Gv : áp lực gió trên 1m dây dẫn
• P’: tải trọng tổng hợp Áp lực gió:
• k : hệ số phụ thuộc bề mặt cản gió o Đường kính dây d ≤ 20mm :k=1,2 o Đường kính dây d > 20mm :k=1,1
• a : hệ số biểu thị sự phân bố không đều của gió v [m/s] 30 a 1 0,85 0,75 0,7
• C : áp suất gió tính trên 1m 2 bề mặt (C=1: khi gió thổi vuông góc với bề mặt dây) Áp lực gió trên 1m dây dẫn:
Gv = Vx(1xd) = Vd [kg/m] (1.64) Với d: đường kính dây dẫn
Với 1 hệ số gia trọng (nếu trời không gió m=1)
1.3 Tính toán sức căng và độ võng khi thời tiết thay đổi 1.3.1 Phương pháp tính
Thông số đường dây ở trạng thái 1:
• Sức căng tương đối: với p 1 tải trọng tổng hợp ở trạng thái
Chiều dài dây dẫn tháo ra ở trạng thái 1:
• : lực cơ bản ở trạng thái 1
Chiều dài dây dẫn chưa treo ở trạng th 2 khi nhiệái t độ thay đổi từ t1 đến t2
1 Với α: hệ số nở dài của dây dẫn
Chiều dà dâi y dẫn kh ri t eo dây ở trạng thái 2:
Phương trình dây treo ở trạng th i 2á :
2 Kết hợp 2 phương trình để tìm Độ võng tương đối ở trạn thg ái 2:
. Lực căng dây ở trạng thái 2:
2 Tính toán trong trường hợp cụ thể
Cho Đường dây 220kV có các thông số cụ thể như sau:
• Cho dây dẫn ACSR 666.6 MCM có các thông số kỹ thuật sau:
STT Đặc tính kỹ thuật Đơn vị Giá trị
1 Tiết diện dây dẫn mm 2 381,55
2 Đường kính dây dẫn mm 25,4
4 Modul đàn hồi E Kg/mm 2 7698,7
5 Hệ số giãn nở nhiệt α 1/ o C 18x10 -6
6 Lực kéo đứt (Tgh) kg 10774,15
• Điều kiện khí hậu: Điều kiện khí hậu Nhiệt độ tính toán o C Vận tốc gió [m/s]
Chiều dài khoảng vượt L80m, lúc bình thường T%%Tgh Giả sử áp lực gió vuông góc bề mặt dây dẫn
Tính toán sức căng, độ võng trong các điều kiện thời tiết, cụ thể như sau:
• Trạng thái bình thường là trạng thái 1
• Các trạng thái khác (nóng, lạnh, bão) là trạng thái thứ 2
Thông số đường dây treo khoảng vượt ở trạng thái 1:
T1 = 0.25xTgh = 0.25x10774,15 = 2693,54 (kg) Ứng suất ở điều kiện bình thường:
2693,54 381,55 7,06 / Theo công thức (63) ta có:
Suy ra hệ số gia trọng:
Sức căng tương đối trạng thái 1:
, , 5,507 Độ võng tương đố ở trạng thái 1: i
Vậy độ võng t ở rạng thái 1:
Chiều dài dây dẫn tương đối rạở t ng thái 1:
C dài d y dẫn t ơng đối chưa treo trạng thái 1:
Chi u dài dây dẫn tề ương đối chưa treo ở trạng thái 2 (bão)
1 1,00048 1 18 10 20 27 1,00035 Áp suất gió khi có bão:
Hệ số gia trọng khi có bão:
Chiều dài tương đối dây d n lúc treo dây ở trạng thái 2 (bão) ẫ
7698,7 381,55 1,00035 0,0002485 (1) Ngoài ra ta lại có:
Từ phương trình (1) và (2) ta tính được:
Suy ra độ võng tương đối ở trang thái 2 (bão):
1 5.1 1 0,0245 Độ võng của dây dẫn kh ci ó bão :
0,0245 380 9,31 Sức căng dây khi có bão:
5,1 1,492 1,287 380 3721,36 kg Ứng suất khi có bão:
3721,36381,55 9,753 /Chiều dài dây dẫn khi ở trạng thái 2 (lạnh)
Do vận tốc gió v=0 nên:
• Á s t gió khi trời lạnh: p uấ
• Hệ số gia trọng khi trời lạnh: m2 = 1
Chiều dài tương đối dây d n lúc treo dây ở trạng thái 2 ( nẫ lạ h)
Suy ra độ võng tương đối ở trang thái 2 (lạnh):
1 5.8 1 0,0216 Độ võng của dây dẫn khi trời lạnh:
0,0216 380 8,2 Sức căng dây khi trời lạn : h
5,8x1x1,287x380 2836,55 kg Ứng suất khi trời lạnh:
2836,55381,55 7,4343 /Chiều dài dây dẫn khi ở trạng thái 2 (nóng)
Do vận tốc gió v=0 nên:
• Á s t gió khi trời nóng:p uấ
• Hệ số gia trọng khi trời nóng: m2 = 1
Chiều dài tương đối dây d n lúc treo dây ở trạng thái 2 ( óẫ n ng)
Suy ra độ võng tương đối ở trang thái 2 (nóng):
1 4,9 , 1 0,0255 Độ võng của dây dẫn khi trời nóng:
0,0255 380 9,69 Sức căng dây khi trời nóng:
4,9x1x1,287x380 2396,4 kg Ứng suất khi trời nóng:
Vậy ứng suất và độ võng của dây dẫn trong khoảng cột ở các điều kiện thời tiết:
STT Điều kiện khí hậu Độ võng dây dẫn [m] Ứng suất [kg/mm 2 ]
TÍNH TOÁN ĐIỆN TRƯỜNG CỦA ĐƯỜNG DÂY
Giới thiệu phương pháp mật độ điện tích
Phương pháp mật độ điện tích dựa trên phương trình Poisson:
• ρ là mật độ điện tích khối (C/m 3 )
Lấy tích phân trên thể tich V:
Nguyên lý cơ bản của phương pháp mật độ điện tích là ứng dụng nguyên lý xếp chồng điện thế Trong một hệ thống gồm n điện tích riêng lẻ Q1, Q2, Q3, …, Qn, điện thế tại các điểm tương ứng là V1, V2, V3, …, Vn Bằng cách áp dụng nguyên lý xếp chồng, ta có thể tính toán điện thế tổng hợp trong không gian.
Hay viết dưới dạng ma trận:
Trong đó pij là các hệ số điện thế là các nghiệm của phương trình Poisson hoặc
Laplace Dựa vào điều kiện biên về điện áp ta có thể tính toán hệ điện tích trên bề mặt phân bố
Ta có thể tính được iệđ n trường E he t o công thức sau:
Tính toán điện trường của đường dây truyền tải điện
Sử dụng phương pháp mật độ điện tích để tính toán điện trường của đường dây truyền tải
1 Điện trường của Đường dây truyền tải 1 pha
Xét một đường dây dẫn điện có bán kính r và điện áp cung cấp là V Đường dây này được treo trên không và hình dạng của nó được mô tả bởi phương trình (1.8).
Xét một mặt cắt trên đường dây trong hệ tọa độ Decac xy, mặt cắt này được coi như mặt cầu phẳng với bán kính r1 Giả sử có n điện tích q1, q2,…,qn được phân bố đối xứng trên mặt cắt này, mô phỏng cho bài toán như hình vẽ bên dưới.
Hình 2.1 Mô hình các điện tích điểm viền và điện tích mô phỏng trong hệ xy
Giá trị của các điện tích mô phỏng được xác định dựa vào điều kiện biên của bài toán Trên biên này, giả sử có n điện tích phân bố xung quanh mặt cầu phẳng có bán kính r2, gọi là các điện tích biên hay điểm viền Điện thế tại một điểm trong không gian là sự chồng chập của n điện tích điểm và được xác định thông qua một hệ phương trình tuyến tính.
Phương trình (2.5) được viết lại ở dạng tóm lượt:
[ ][ ] [ ] p Q = V (2.6) Trong đó: [p] là ma trận hệ số tương hỗ
[Q] là vector cột của các điện tích mô phỏng
[V] là vector cột biểu diễn điện thế của các điện tích biên Để giải phương trình (2.6), cần xác định hệ số tương hỗ pij giữa các điện tích thứ i và j Do bài toán xem xét ảnh hưởng của đất trong tính toán trường điện, trường hợp này tương ứng với điện trường của hệ hai trục mang điện Từ đó, hàm thế điện tại một điểm trong không gian được xác định bởi phương trình (2.7).
Hình 2.2: Mô hình các điện tích điểm viền và điện tích mô phỏng trong hệ xy có xét đến ảnh hưởng của đất
Hệ số tương hỗ pij phụ thuộc vào khoảng cách giữa điện tích mô phỏng qj và điện tích điểm biên qi Trong hệ tọa độ Decac xy, hệ số này được xác định theo công thức cụ thể.
Trong đó: (x i , y i ) là tọa độ của các điểm biên
(x j , y j ) là tọa độ của các điện tích mô phỏng ε0: là hằng số điện môi
Giá trị của các tọa độ điện tích điểm biên (x i , y i ) có bán kính r 2 được xác định theo các công thức sau:
Tương tự đối với điện tích điểm mô phỏng (x , y) có bán kính r 1 được xác định theo các công thức sau j j
Trong đó : n: số điện tích mô phỏng x con : là tọa độ tâm của dây dẫn tại điểm khảo sát theo phương x[m]
H con : là tọa độ tâm của dây dẫn tại điểm khảo sát theo phương y[m]
Sau khi xác định các điện tích qj tại các vị trí trên biên, chúng ta tiến hành kiểm tra tính phù hợp của biên đã chọn.
- Chọn các điện tích điểm qj khác trên biên (khác với các điện tích qj đã tính toán)
- Kiểm tra sai số điện áp do các điểm q mới chọn tạo ra so với điện áp ban đầu của dây dẫn theo công thức sau: j
• Nếu sai số điện áp nằm trong giới hạn cho phép thì các điện tích qj đã chọn ban đầu là phù hợp
Nếu sai số điện áp vượt quá giới hạn cho phép, các điện tích qj ban đầu sẽ không phù hợp Do đó, cần phân bố lại các điện tích ảo qj trên biên mới và thực hiện lại quá trình tính toán.
Các thành phần trường điện tại vị trí i trong không gian là kết quả của sự chồng chập của n điện tích điểm, chịu ảnh hưởng của đất, tạo ra trường tại điểm đó.
Trong đó: f xi,j , f yi,j là các thành phần của trường điện tại một vị trí trong không an ợ tí gi đư c nh bởi
Tổng cường độ trường điện t i một trí đạ vị ược tính bởi
2 Điện trường của Đường dây truyền tải 3 pha
Trong trường hợp dây dẫn các pha được bố trí trên mặt phẳng ngang với khoảng cách pha d, độ treo cao của ba pha được coi là bằng nhau và tuân theo phương trình (1.8) Giả sử trên các pha này có n điện tích điểm mô phỏng tạo thành một mặt cầu phẳng với bán kính r1, cùng với n điện tích điểm biên có bán kính r2 (tương ứng với một đơn vị chiều dài) Đồng thời, trên ảnh của chúng cũng xuất hiện n điện tích điểm ngược dấu so với các điện tích điểm thực.
Sau khi giải phương trình (2.5) ta tìm được n điện tích mô phỏng cho từng pha
Điện tích trên từng pha của hệ thống ba pha là bằng nhau nhưng lệch pha theo một góc nhất định Tính toán trường điện từ phân bố trong không gian dưới đường dây là kết quả của sự chồng chập các điện tích điểm từ ba pha tại vị trí đó.
Hình 2.3 Mô hình các điện tích điểm viền và điện tích mô phỏng trong hệ xy có xét đến ảnh hưởng của đất của 3 pha 1,2,3
Trước tiên, chúng ta xem xét thành phần pha giữa (pha 2) Tại điểm M trên mặt đất, cách tâm đường dây một khoảng x gra, vector E r 2 vuông góc với mặt đất sẽ có dU.
Trong đó các thành phần E2x , E2 y ượ t th o c công thức sau :
• x là khoảng cách từ tâm đường dây pha 2 đến điểm M cần tính
• (x j ,y j ):là tọa độ điểm các điện tích mô phỏng trên đường dây pha giữa
• Q j : là giá trị điện tích của điện tích mô phỏng thứ ij trên dây dẫn
• E 2x , E 2y : là thành phần điện trường của pha giữa theo x và y
• f 2x , f 2y : các hệ số của thành phần điện trường theo x và y
• n : là số điện tích mô phỏng ở trên pha giữa
• ε0 : là hằng số điện môi của không khí
Tương tự ta cũng Điện trường tại điểm M gây bởi pha 1
Trong đó các thành phần E1x , E1 y ợ t công thức sau :
Tương tự ta cũng Điện trường tại điểm M gây bởi pha 3
Trong đó các thành phần E3x , E3 y ợ t công thức sau :
Kết quả tính toán điện trường của đường dây truyền tải điện bằng phương pháp mật độ điện tích
phương pháp mật độ điện tích
Cho đường dây 3 pha với các thông số như sau:
Thông số Đường dây Giá trị
Số mạch 1 Chều dài khoảng vượt 380m Độ võng 8.5m
Dây dẫn ACSR 666.6MCM D%.4mm
1 Tính toán điện trường cho đường dây truyền tải cùng độ cao
Hình 2.4: Đường dây có cùng độ cao
1.1 Đường dây 3 pha: Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 4.8m, độ cao treo dây cực đại
16.6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 2.5:Điện trường nhìn theo phương dọc đường dây
Hình 2.6:Điện trường nhìn theo phương ngang đường dây
Hình 2.7:Điện trường nhìn từ trên xuống
Hình 2.8:Điện trường tại trụ
Hình 2.9:Điện trường tại giữa khoảng trụ
1.2 Đường dây 3 pha rẽ nhánh Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại 27.6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 2.10:Điện trường nhìn theo phương ngang
Hình 2.11:Điện trường nhìn từ trên
Hình 2.12:Điện trường tại vị trí rẽ nhánh
1.3 Đường dây 3 pha chuyển hướng Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại 27.6m, độ võng s=6.54 Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 2.13:Điện trường nhìn theo phương ngang
Hình 2.14:Điện trường nhìn từ trên
Hình 2.15:Điện trường tại vị trí bẻ góc
1.4 2 Đường dây 3 pha giao chéo
2 Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 5.5m có độ treo dây và độ võng như sau:
• Đường dây 1: độ cao treo dây cực đại 33m, độ võng s=8.5
• Đường dây 1: độ cao treo dây cực đại 22m, độ võng s=6.5
Hình 2.16:Điện trường hai đường dây giao chéo
Hình 2.17:Điện trường hai đường dây giao chéo nhìn từ trên
Hình 2.18:Điện trường nhìn theo hướng của Đường dây 2
Hình 2.19:Điện trường tại vị trí giao chéo
2 Tính toán điện trường cho đường dây truyền tải khác độ cao
Hình 2.19: Đường dây khác độ cao
2.1 Đường dây 3 pha Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 4.8m, độ cao treo dây H1m, H2= 27m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 2.20:Điện trường nhìn theo phương dọc đường dây
Hình 2.21:Điện trường nhìn theo phương ngang đường dây
Hình 2.22:Điện trường nhìn từ trên xuống
Hình 2.23:Điện trường tại vị trí a (Ham)
Hình 2.24:Điện trường tại vị trí b (Hb'm)
Hình 2.25:Điện trường tại vị trí võng nhất của khoảng cột
2.2 Đường dây 3 pha rẽ nhánh Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại tại vị trí a là 37.6m, vị trí rẽ nhánh b là 27,6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 2.26:Điện trường của đường dây rẽ nhánh
Hình 2.27:Điện trường nhìn từ trên xuống của đường dây rẽ nhánh
Hình 2.28:Điện trường tại vị trí rẽ nhánh
2.3 Đường dây 3 pha chuyển hướng Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại tại vị trí a là 37.6m, vị trí rẽ nhánh b là 27,6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 2.29:Điện trường của đường dây chuyển hướng
Hình 2.30:Điện trường nhìn từ trên xuống của đường dây chuyển hướng
Hình 2.31:Điện trường tại vị trí chuyển hướng của đường dây chuyển hướng
Đường dây 3 pha giao chéo được bố trí ngang với khoảng cách giữa các pha là 4.8m Độ cao treo dây cực đại của đường dây 1 tại vị trí a là 24m và tại vị trí b là 17m, trong khi đường dây 2 có độ cao treo dây là 22m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất đã được thực hiện.
Hình 2.32:Điện trường của 2 đường dây giao chéo
Hình 2.33:Điện trường nhìn từ trên xuống của 2 đường dây giao chéo
Hình 2.34:Điện trường tại vị trí giao chéo của 2 đường dây
TÍNH TOÁN ĐIỆN TRƯỜNG CỦA ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
ĐIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
1 Công thức tính điện trường bằng phương pháp số
Dấu trừ quy ước chiều của vecto cường độ điện trường là chiều giảm của thế điện φ
Trong thực tế người ta chọn thế điện chuẩn bằng 0 là thế điện của đất Trong lý thuyết thế điện chuẩn bằng 0 được chọn ở ∞
Hiệu điện thế giữa 2 điểm P và Q bằng công của lực điện dịch chuyển một đơn vị điện tích dương giữa hai điểm đó
Nếu chọn điện thế chuẩn bằng 0 ở ∞ ( (Q)=0)φ
Trường của điện tích điểm q đối xứng cầu:
Tích phân lấy theo đường xuyên tâm
Thế điện tại mọi điểm trên mặt cầu r=const đều như nhau gọi là mặt đẳng thế
Một hệ gồm n điện tích điểm q , q2 qn phân bố trong một miền giới nội thì thế điện tại điểm P nhận được từ n ug yên lý chồ 1 ,… ng trường:
, , … là cường độ điện trường do q1, q2,… qn gây ra
Thế điện của n iện tích đđ iểm:
• là vecto vị trí xác định điểm P
• là vecto vị trí xác định điện tich qk
Hình 2.35: Vi trí điểm P và điện tích điểm q k trong mặt phẳng yz
Trường hợp điện tích phân bố liên tục trong thể tích V’, trên mặt S’, trên đường
L’ với mật độ điện tích khối ρ, mật độ điện tích mặt σ mật độ tích dài λ thì biểu thức trở thành:
Trong đó dq là yếu tố điện tích coi là điện tích điểm:
: vecto vị trí xác định vị trí yếu tố thể tích dV’, yếu tố diện tích dS’, yếu tố dài dl’
Biết thế điện φ(P), ta có thể tính được cường độ điện trường:
1.1 Điện trường của đường dây 1 pha
Cho dây dẫn có mật độ điện tích dài λ (r’) như hinh vẽ:
Hình 2.36: hình dạng đường dây truyền tải trong khoảng trụ
• Theo công thức (1.7) ta có:
Theo công thức (2.49) ta có th đế iện của dây dẫn:
ro g đ : là hằng số điện Đặt | | | | Điện trường của dây dẫn:
(2.53) r: vị trí của điểm cầng tính điện trường r’: vi trí của điểm trên đường dây
Hình 2.37: Khoảng cách từ đường dây đến điểm tính toán
Khi dây dẫn di chuyển qua một miền đất có độ thẩm điện ε và điện trở suất ρ, chúng ta có thể sử dụng phương pháp ảnh điện để đồng nhất hai môi trường Bằng cách đặt một dây dẫn đối xứng với dây dẫn ban đầu qua mặt phân chia điện môi, điện trường của dây dẫn sẽ được xác định một cách chính xác.
Hình 2.38: Đường dây điện đi qua miền đất có độ thẩm điện ε
: xác định vị trí dây dẫn trên trục y Điện áp của dây dẫn được tính theo công thức sau:
Gọi V0 là điện áp dây dẫn cho trước
Từ đó ta có thể tính được mật độ điện tích dài λ của dây dẫn như sau:
Từ phương trình đường dây:
Thay công thức (2.59) vào công thức (2.60), ta có cosh 2 (2.61)
Với a là bán kính dây dẫn
(2.64) Điện trường do dây dẫn gây ra:
Vậy công thức tính toán điện tr ng: ườ
1.2 Điện trường của đường dây 3 pha
Cho 3 dây dẫn có mật độ điện tích dài λ (r’) như hinh vẽ:
Từ điện thế dây dẫn ta có thể tìm được mật độ điện tích dài λ (r’) của từng dây dẫn:
Ta có điện áp của 3 ph nha ư sau:
Theo công thức (3.21) ta tính được mật độ điện tích trên từng pha:
Từ phương trình đường dây:
(2.78) Điện trường tại điểm bất kì trong không gian:
Hình 2.40: Điện trường của đường dây 3 pha gây ra tại M
2 Tính điện trường của đường dây thực tế
Cho đường dây có các thông số như bảng sau:
Thông số Đường dây Giá trị
Số mạch 1 Chều dài khoảng vượt 380m Độ võng 8.5m
Dây dẫn r=0,254 Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 4.8m, độ cao treo dây cực đại
16,6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 2.41: Điện trường của đường dây 3 pha nhìn dọc đường dây
Hình 2.42: Điện trường của đường dây 3 pha
Hình 2.43: Điện trường của đường dây 3 pha nhìn từ trên xuống
3 So sánh kết quả tính toán với phương pháp CSM
Cho Đường dây bán kính r=0,0125m, chiều cao treo dây h,5m, độ võng =8,5m Điện trường nhìn theo phương ngang
Hình 2.44: Điện trường của đường dây 3 pha tinh bằng phương pháp số
Hình 2.45: Điện trường của đường dây 3 pha tinh bằng phương pháp CMS Điện trường nhìn theo phương dọc
Hình 2.46: Điện trường của đường dây 3 pha tinh bằng phương pháp số
Hình 2.47: Điện trường của đường dây 3 pha tinh bằng phương pháp CMS
So sánh điện trường tại một số vị trí
Hình 2.47: Điện trường của đường dây 3 pha tinh tại cột
Hình 2.48: Điện trường của đường dây 3 pha tinh vị trí võng nhất
Ký hiệu: Đường màu xanh tính bằng phương pháp số Đường màu dỏ tính bằng phương pháp Charge Simulation Method
Từ các hình 2.44 đến 2.48, ta nhận thấy rằng kết quả tính toán bằng phương pháp số và phương pháp mật độ điện tích không có sự sai lệch lớn, đặc biệt là tại khu vực giữa đường dây.
Kết quả của 02 phương pháp trên sai lệch do sai số tính toán, và kỹ năng lập trình.
TÍNH TOÁN TỪ TRƯỜNG CẢM ỨNG CỦA
Giới Thiệu
Chương này sẽ trình bày phương pháp tính toán từ tường cảm ứng của đường dây truyền tải trong điều kiện vận hành bình thường, bao gồm cả ảnh hưởng của dòng phản hồi trong đất và độ võng của đường dây.
Từ trường của dòng điện xoay chiều là hảm của khoảng cách và thời gian
, và biến thiên cùng với tần số dòng điện sinh ra
Hình 3.1: Từ trường cảm ứng của Đường dây tại một điểm trong không gian
Tại Điểm C trong không gian, từ trường được phân tích thành hai thành phần chính: từ trường ngang và từ trường dọc Từ trường tổng hợp tại điểm này được xác định bằng công thức cụ thể, như minh họa trong hình 3.1.
Mạng điện cao áp thường được nối đất, dẫn đến dòng điện không đối xứng và xuất hiện dòng điện phản hồi qua đất về nguồn Dòng điện này gây ra sự thay đổi vị trí của mặt đẳng thế và làm biến đổi từ trường.
Tác giả Taku Noda đã phát triển một phương pháp để tính toán ảnh hưởng của dòng phản hồi đất đến từ trường cảm ứng của đường dây Ông đề xuất rằng dòng điện phản hồi bao gồm hai thành phần: AI và (1-A)I, hoạt động trên hai mặt đẳng thế ở độ cao αp và βp, như được minh họa trong hình 3.2.
Hình 3.2: Hình minh họa phương pháp tính của tác giả Taku Noda
Từ trường cảm ứng của Đường dây truyền tải điện
1 Từ trường của Đường dây 1 pha:
1.1 Từ trường của Đường dây khi không xét ảnh hưởng của đất
Hình 3.3: Từ trường cảm ứng Đường dây 1 pha
Từ trường tại điểm C do đường dây 1 pha mang dòng điện gây ra được phân tích thành hai thành phần, theo hình 3.3, với giả định bỏ qua ảnh hưởng của dòng phản hồi trong đất để đơn giản hóa quá trình tính toán.
Ta có từ thông móc vòng tại iđ ểm C dòng điện dây dẫn gây ra : do
Với : / (với a là bán kính dây dẫn [m])
D : khỏng cách từ điểm C đến đường dây [m]
Mặt khác ta lại có:
Thành phần từ trường theo trục x:
Thành phần từ tr n theo tườ g rục z:
1.2 Từ trường của Đường dây khi xét ảnh hưởng của đất
Hình 3.4: Từ trường đường dây 1 pha khi xét ảnh hưởng của dòng phản hồi trong đất
Từ trường tại điểm C là tổng hợp từ trường gây ra bởi dòng trong dây dẫn với dòng trong đất và 1
Từ trường do dòng g yâ ra được xác định:
Từ trường do dòng gây ra được xác định:
Thành phần từ trường theo trục x:
Th h phầàn n từ trường theo tr c z: ụ
Tương ta có công thứ tự c tính từ trường do dòng 1 gây ra tại C:
Thà nh phần từ trường theo trục x:
(3.16) Thành phần từ trường theo trục z:
(3.17) a Từ trường tổng hợp tại C
2 Từ trường của Đường dây 3 pha
2.1 Từ trường của Đường dây khi không xét ảnh hưởng của đất
Xét đường dây 3 pha không phân pha như hình 3.4 có dòng điện pha thứ k là
Dựa vào các công thức tính từ trường của đường dây 1 pha mà không xét đến ảnh hưởng của đất, và áp dụng nguyên lý xếp chồng từ trường, ta có thể suy ra công thức tính từ trường tại điểm C(x,z) như sau:
Thành p n từ thầ rường theo trục x:
Thành phần từ trường theo trục z:
2.2 Từ trường của Đường dây khi xét ảnh hưởng của đất
Hình 3.6: Từ trường đường dây 3 pha khi xét ảnh hưởng của dòng phản hồi trong đất
Dựa vào các công thức tính toán đường dây 1 pha và ảnh hưởng của đất, cùng với nguyên lý xếp chồng từ trường, ta có thể suy ra công thức tính toán từ trường cảm ứng cho đường dây 3 pha.
Thành phần từ trường theo trụ x: Σ ∑ 1
Thành ph nầ từ trường theo trụ z:
Kết quả tính toán từ trường của Đường dây truyền tải
Cho đường dây truyền tài 3 pha có các thông số sau:
Số mạch 1 Chều dài khoảng vượt 380m Độ võng 8.5m
Dây dẫn ACSR 666.6MCM D%.4mm
Dòng điện 1200 Điện trở suất đất ρ00
1 Tính toán từ trường cho Đường dây có cùng độ cao
Hình 3.7: Đường dây có cùng độ cao
1.1 Đường dây 3 pha: Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 4.8m, độ cao treo dây cực đại 16.6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 3.8: Từ trường đường dây 3 pha nhìn theo phương ngang
Hình 3.9: Từ trường đường dây 3 pha nhìn theo phương dọc
Hình 3.10: Từ trường đường dây 3 pha nhìn từ trên
Hình 3.11: Từ trường tại trụ
Hình 3.12: Từ trường tại giữa khoảng trụ
1.2 Đường dây 3 pha rẽ nhánh Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại 27.6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 3.13: Từ trường của đường dây rẽ nhánh
Hình 3.14: Từ trường của đường dây rẽ nhánh nhìn từ trên
Hình 3.15: Từ trường của đường dây tại vị trí rẽ nhánh
1.3 Đường dây 3 pha bẻ góc Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại 27.6m, độ võng s=6.54 Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 3.16: Từ trường của đường dây nhìn theo phương ngang
Hình 3.17: Từ trường của đường dây nhìn từ trên
Hình 3.18: Từ trường của đường dây tại vị trí bẻ góc
1.4 2 Đường dây 3 pha giao chéo
2 Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 5.5m có độ treo dây và độ võng như sau:
• Đường dây 1: độ cao treo dây cực đại 33m, độ võng s=8.5
• Đường dây 1: độ cao treo dây cực đại 22m, độ võng s=6.5
Hình 3.19: Từ trường nhìn từ trên
Hình 3.20: Từ trường của hai đường dây giao chéo
Hình 3.21: Từ trường của hai đường dây tại vị trí giao chéo
2 Tính toán điện trường cho đường dây truyền tải khác độ cao
Hình 3.22: Đường dây khác độ cao
2.1 Đường dây 3 pha: Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 4.8m, độ cao treo dây h1m, h2= 27m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 3.23: Từ trường đường dây 3 pha nhìn theo phương ngang
Hình 3.24: Từ trường đường dây 3 pha nhìn theo phương dọc
Hình 3.25: Từ trường đường dây 3 pha nhìn từ trên
Hình 3.26: Từ trường tại trụ
Hình 3.27: Từ trường tại vi trí võng nhất
2.2 Đường dây 3 pha rẽ nhánh Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại h1 27.6m, h27,6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 3.28: Từ trường của đường dây rẽ nhánh
Hình 3.29: Từ trường của đường dây rẽ nhánh nhìn từ trên
Hình 3.30: Từ trường của đường dây tại vị trí rẽ nhánh
2.3 Đường dây 3 pha bẻ góc Đường dây 3 pha bố trí dọc, khoảng cách pha 5.5m, độ cao treo dây cực đại h1 27.6m, h27,6m Kết quả tính toán điện trường tại mặt đất
Hình 3.31: Từ trường của đường dây nhìn theo phương ngang
Hình 3.32: Từ trường của đường dây nhìn từ trên
Hình 3.33: Từ trường của đường dây tại vị trí bẻ góc
2.4 2 Đường dây 3 pha giao chéo
2 Đường dây 3 pha bố trí ngang, khoảng cách pha 4.8m có độ treo dây và độ võng như sau:
• Đường dây 1: độ cao treo dây cực đại 33m, độ võng s=8.5
• Đường dây 1: độ cao treo dây cực đại 22m, độ võng s=6.5
Hình 3.34: Từ trường nhìn từ trên
Hình 3.35: Từ trường của hai đường dây giao chéo
Hình 3.36: Từ trường của hai đường dây tại vị trí giao chéo
PHÂN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN NGƯỜI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢM ẢNH HƯỞNG ĐIỆN TRƯỜNG
Tính toán dòng điện cảm ứng trên người
1 Công thức tính toán dòng điện cảm ứng lên người
Trong phần này, chúng ta áp dụng phương pháp mật độ điện tích để tính toán dòng điện cảm ứng tác động lên cơ thể con người khi ở gần đường dây truyền tải điện hoặc trong khu vực có điện trường cao, như trạm biến áp và nhà máy điện Để đơn giản hóa quá trình tính toán, chúng ta chia cơ thể người thành 4 phần cụ thể.
Hình 4.1: mô phỏng cơ thể người đứng trong vùng có điện trường
Cơ thể người được chia thành bốn phần chính: đầu hình cầu, cổ hình trụ tròn, thân hình trụ tròn và hai chân hình trụ tròn.
Phần cơ thể Đường kính phân cơ thể
Chiều cao phần cơ thể
Cơ thể người hoạt động như một vật dẫn điện nhờ vào độ dẫn điện cao và tỷ số lớn so với hằng số điện môi Điều này dẫn đến việc điện trường bên ngoài thường vuông góc với bề mặt cơ thể con người.
Bằng cách áp dụng phương pháp mật độ điện tích và điện trường tại bề mặt cơ thể, chúng ta có thể xác định mật độ dòng điện và dòng điện cảm ứng trên bề mặt cơ thể như đã trình bày trong các chương trước.
Mật độ điện tích σ tại điểm trên bề mặt cơ thể người tại độ cao z được xác định:
• E : cường độ điện trường tại bề mặt cơ thể người
• : hằng số điện môi không khí
Mật độ dòng điện cảm ứng J trên bề mặt cơ thể người:
• ω : tần số góc của điện áp chạy trong dây dẫn
2 f : tần số của nguồn điện
Ik là dòng điện cảm ứng của từng phần cơ thể, trong khi Sk đại diện cho diện tích xung quanh của từng phần cơ thể Dòng điện cảm ứng Ik được tính toán theo công thức cụ thể để xác định giá trị của nó.
Mật độ dòng điện trên cơ thể người phụ thuộc vào hằng số vật liệu xung quanh Giá trị dòng điện cảm ứng thay đổi tùy thuộc vào việc người đó đứng bằng một chân hay hai chân chạm đất, hoặc khi tay giơ lên cao.
2 Dòng điện cảm ứng lên người
Cho người đứng trong vùng Điện trường của Đường dây 220kV như hình vẽ:
Đường dây 220kV 04 mạch hiện đang có 02 mạch trên đang vận hành, trong khi 02 mạch dưới không hoạt động Các thông số cụ thể của hệ thống này sẽ được cung cấp trong bài viết.
Thông số Đường dây Giá trị
Số mạch 2 Chều dài khoảng vượt 380m Độ võng 8.5m
Dây dẫn ACSR 666.6MCM D%.4mm
Sử dụng phương pháp Charge Simulation method để tính điện trường tại các vị trí và dòng điện cảm ứng qua người, kết quả cho ở bảng sau:
Vị trí Cường độ điện trường E (kV/m) Dòng điện cảm ứng I (μA)
Phân tích ảnh hưởng của điện từ trường đến người
1.1 Khái niệm Điện từ trường là dạng vật chất tồn tại trong không gian xung quanh các vật mang điện Sóng điện từ biến theo không gian và thời gian, gồm 2 thành phần luôn vuông góc với nhau (Hình1):
Điện trường E xuất hiện giữa hai điểm có điện thế khác nhau, như giữa đường dây tải điện và mặt đất Nó biến đổi hình sin quanh phương truyền sóng và thay đổi theo thời gian với tần số f.
- Từ trường H cũng biến thiên hình sin theo không gian và thời gian và vuông góc với E
Bước sóng của sóng điện từ ở tần số fPHz:
Tần số 50 Hz được coi là tần số cực thấp có bước sóng rất dài = 6000 km
Theo tần số điện từ trường được phân làm 4 loại:
- Loại ELF (tần số cực thấp; extremely low frequencies) - đường dây tải điện, các thiết bị điện gia dụng, các thiết bị điện công nghiệp
- Loại LF (tần số thấp; low frequencies) - sóng radio
- Loại HF (tần số cao, high frequencies) - sóng radio
- Loại VHF (tần số rất cao; very high frequencies) radio, tivi, rađa
Loại sóng siêu cao tần (SHF) như rađa, điện thoại di động và lò vi sóng có khả năng ảnh hưởng đến các phân tử vật chất Khi vi sóng đi qua các vật thể chứa nước, chúng làm cho các phân tử nước dao động mạnh và sinh ra nhiệt.
Phổ sóng điện từ không ion hoá gồm các sóng đến sóng ánh sáng Bức xạ tia X, là bức xạ ion hoá
Trong phạm vi báo cáo chỉ xét ảnh hưởng của sóng điện từ tần số công nghiệp f 50Hz được coi là tần số cực thấp
1.2 Đặc điểm của Điện từ trường ở tần số 50Hz
Cường độ điện trường E xung quanh đường dây tải điện giảm nhanh theo khoảng cách, với giá trị cao nhất gần sát đường dây Cường độ điện trường dưới đường dây cao áp phụ thuộc vào điện áp và khoảng cách tới mặt đất, không vượt quá 10 kV/m, và ở khoảng cách an toàn, cường độ này không quá 5 kV/m.
Cường độ từ cảm B giảm theo tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, vì vậy ngoài khoảng cách an toàn quy định, ảnh hưởng của E và B trở nên không đáng kể Hình 4.2 minh họa sự phụ thuộc của cường độ từ cảm B từ các nguồn điện từ khác nhau theo khoảng cách tính bằng feet (0,305 m).
2 Phân tích ảnh hưởng của từ trường đến người
2.1 Con người tiếp xúc với Điện từ trường
Con người tiếp xúc với nhiều nguồn trường điện từ khác nhau (như hình 4.5):
Nguồn tự nhiên của từ trường Trái đất được hình thành từ khối điện tích plasma trong lòng đất, với cường độ đạt 25 mT ở xích đạo và 60 mT tại địa cực Đồng thời, điện trường của tầng điện ly so với mặt đất vào khoảng 130 V/m.
Nguồn nhân tạo bao gồm các nguồn phát sinh từ quá trình sản xuất, truyền tải và sử dụng điện, cũng như các nguồn do kỹ thuật điện tử và viễn thông tạo ra Trường của các nguồn nhân tạo có cường độ lớn hơn nhiều lần so với trường tự nhiên.
Hình 4.5: các nguồn điện từ trường
2.2 Ảnh hưởng của Điện từ trường đến cơ thể con người:
Điện trường E tạo ra điện tích trên bề mặt cơ thể, trong khi từ trường B gây ra dòng điện cảm ứng bên trong cơ thể Khi dòng điện này thâm nhập, nó có thể dẫn đến các triệu chứng như tê chân tay, khó thở và co giật Do đó, cần thiết lập ngưỡng an toàn cho ảnh hưởng của trường điện từ Cường độ dòng điện qua cơ thể là yếu tố quyết định ảnh hưởng của trường điện từ đối với sinh vật sống, và mức cảm nhận dòng điện của cơ thể được xác định theo bảng quy định.
Trị số Trung bình (mA) Hiệu ứng
Dưới 0,16 Dưới 0,16 Không cảm nhận
0,24 0,36 Ngưỡng cảm nhận qua tiếp xúc
10,5 16 Ngưỡng có thể buông tay ra
Điện trường suy giảm đáng kể bên trong cơ thể con người, trong khi điện trường ở tần số 50 Hz gây ra dòng điện cảm ứng Cường độ dòng điện này phụ thuộc vào điện trường và hình dạng cơ thể Khi một người đứng thẳng trong điện trường và tiếp xúc với đất, họ sẽ trải qua dòng điện cảm ứng khoảng 0,016 mA cho mỗi 1 kV/m Nếu cường độ điện trường tối đa dưới đường dây cao áp đạt 10 kV/m, dòng điện cảm ứng tối đa sẽ là 0,16 mA, mức này dưới ngưỡng cảm nhận.
2.2.1 Ảnh hưởng nghiêm trọng Điện từ trường ở tần số thấp có thể ảnh hưởng đến hệ thần kinh con người như kích thích thần kinh ở ở mức độ cao Ở mức độ thấp hơn bao gồm sự thay đổi trong tế bào thần kinh của hệ thần kinh trung ương có thể ảnh hưởng đến trí nhớ, nhận thức và các chức năng não khác
Ngưỡng của điện trường ở tần số thấp được xác định bởi các hiệu ứng nghiêm trọng ảnh hưởng đến những mô dễ bị kích động điện, đặc biệt là hệ thần kinh trung ương Những hiệu ứng này phát sinh từ điện trường và dòng điện tác động lên mô cơ thể.
Tổ chức ICNIRP (Ủy ban Quốc tế về Bảo vệ Bức xạ Không Ion hóa) đã thiết lập ngưỡng mật độ dòng điện 100mA/m² để ngăn chặn các tác động nghiêm trọng đến chức năng của hệ thần kinh trung ương, bao gồm não và tủy sống Họ khuyến nghị giới hạn mật độ dòng điện trong các mô là 10mA/m cho công nhân và 2mA/m cho cộng đồng, áp dụng ở tần số từ 4Hz đến 1KHz.
Theo IEEE (2002), ngưỡng cường độ mạnh của điện trường là 53mV/m tại tần số 20Hz có thể làm thay đổi chức năng của não ở 50% người khỏe mạnh Tổ chức này đề xuất giới hạn căn bản cho não là 17,7mV/m trong môi trường kiểm soát và 5,9mV/m cho cộng đồng.
Mức độ giới hạn đối với ảnh hưởng nghiêm trọng của các mô dễ bị kích động điện, đặc biệt là hệ thần kinh trung ương, đã được các tổ chức quốc tế đề xuất.
• Tổ chức ICNIRP (International Commission for Non-Ionising Radiation Protection -1998) đã đưa ra mức độ giới hạn như sau:
STT Môi trường Điện trường E(kV/m) Từ trường B(μT)
• Tổ chức IEEE (2002) đưa ra mức độ giới hạn như sau:
STT Môi trường E(kV/m) f`Hz B(μT) f`Hz
Sự khác biệt trong mức độ giới hạn giữa hai tổ chức ICNIRP và IEEE xuất phát từ tính độc lập trong quá trình thu thập dữ liệu của mỗi tổ chức Điều này dẫn đến việc áp dụng các ngưỡng và yếu tố an toàn khác nhau.
Phương pháp làm giảm ảnh hưởng điện từ trường
Dưới đây trình bày một số phương pháp làm giảm điện trường của đường dây truyền tải điện
Cho Đường dây tuyền tải 3 pha 220kV có các thông số như sau:
Thông số Đường dây Giá trị
Số mạch 2 Chều dài khoảng vượt 380m Độ võng 8.5m
Dây dẫn ACSR 666.6MCM D%.4mm
1 Nâng cao trụ Điện trường của Đường dây 220 kV 3 pha phân bố ngang có độ cao treo dây h.5m
Hình 4.7: Điện trường của đường dây 3 pha ở h= 16.5m
Hình 4.8: Từ trường của đường dây 3 pha ở h= 16.5m Điện trường của Đường dây 220 kV 3 pha phân bố ngang có độ cao treo dây h 23.5m
Hình 4.9: Điện trường của đường dây 3 pha ở h= 23.5m
Hình 4.10: Từ trường của đường dây 3 pha ở h= 23.5m
Từ cỏc hỡnh 4.7ặ4.10 ta thấy việc nõng cao trụ làm giảm điện và từ trường đối với mặt đất một cách đáng kể
2 Bố trí pha trên trụ Điện trường của Đường dây 220 kV 3 pha phân bố ngang có độ cao treo dây h'.5m
Hình 4.11: Điện trường của đường dây 3 pha bố trí ngang
Hình 4.12: Từ trường của đường dây 3 pha bố trí ngang Điện trường của Đường dây 220 kV 3 pha phân bố dọc có độ cao treo dây hmax'.5m
Hình 4.13: Điện trường của đường dây 3 pha bố trí dọc
Hình 4.14: Từ trường của đường dây 3 pha bố trí dọc
Từ cỏc hỡnh 4.11ặ4.14 ta thấy Điện – Từ trường của 3 pha phõn bố ngang thấp hơn 3 pha phân bố dọc
3 Đường dây mạch kép Điện trường của 02 Đường dây 220 kV 3 pha phân bố dọc có độ cao treo dây hmax'.5m
Hình 4.15: Điện trường của 02 đường dây 3 pha
Hình 4.16: Từ trường của đường dây 3 pha bố
Việc bố trí hai mạch cáp chạy trên cùng một cột với điện – từ trường lớn hơn một mạch bố trí trên cột (theo chiều ngang và dọc) không có sự khác biệt lớn, nhưng lại giúp tiết kiệm không gian hành lang đường dây Tuy nhiên, điều này yêu cầu móng và cột phải có kích thước lớn hơn đáng kể.
Việc giảm điện từ trường phụ thuộc vào không gian và điều kiện kinh tế, với chi phí đầu tư cao khi nâng cột Kết hợp nâng cột và đi nhiều mạch trên một cột có thể giảm chi phí và hành lang tuyến, nhưng đòi hỏi đầu tư lớn trong cùng một giai đoạn và gặp khó khăn khi vận hành song song hai đường dây Ngoài ra, còn có các phương pháp khác để giảm điện từ trường, tùy thuộc vào điều kiện sống và làm việc gần đường dây truyền tải điện.