Bài giảng môn cung cấp điện

1

Chương 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN
1.1. Mở đầu.
1.1.1. Đặc trưng của quá trình sản xuất và phân phối điện năng.
Điện năng là một dạng năng lượng có nhất nhiều ưu điểm: dề dàng chuyển thành các dạng nặng
lượng khác (nhiệt, cơ, hoá…), dễ truyền tải và phân phối.
Trong quá trình sản xuất và phân phối điện năng có một số đặc điểm chính như:
- Điện năng sản xuất ra, nói chung không tích trữ được (trừ một vài trường hợp đặc biệt với công
suất nhỏ như pin, ăcquy), do đó tại mọi lúc ta phải đảm bảo cân bằng giữa lượng điện năng được
sản xuất ra và lượng điện năng tiêu thụ.
- Quá trình về điện xảy ra rất nhanh, do đó đòi hỏi phải sử dụng thiết bị tự động trong vận hành,
điều độ, điều khiển v.v….
Hệ thống điện bao gồm các khâu: sản xuất, truyền tải, phâp phối, cung cấp tới các hộ tiêu thụ và sử dụng
điện năng.
1.1.2. Phân loại hộ tiêu thụ.
Tuỳ theo mức độ quan trọng mà các hộ tiêu thụ được phân thành ba loại:
+ Hộ loại 1: là hộ tiêu thụ mà khi ngừng cung cấp điện sẽ dẫn đến nguy hiểm đối với tính mạng con
người, gây thiệt hại lớn về kinh tế, ảnh hưởng đến chính trị, quốc phòng v v…
Đối với hộ loại một phải được cung cấp điện với độ tin cậy cao, thường dùng hai nguồn đi đến,
đường dây hai lộ đến, có nguồn dự phòng. Thời gian mất điện thường được coi bằng thời gian tự động
đóng nguồn dự trữ.
+ Hộ loại 2: là hộ tiêu thụ mà khi ngừng cung cấp điện sẽ gây ra thiệt hại lớn về kinh tế, gây ra hư hỏng
sản phẩm, tạo nên thời gian chết của các nhân viên v.v
Để cung cấp cho hộ loại 2 có thể dùng phương án có hoặc không có nguồn dự phòng, đường dây
một lộ hay đường dây kép, ccần phải so sánh các phương án về mặt kinh tế và kỹ thuật. Cho phép ngừng
cung cấp điện trong thời gian đóng nguòn dự trữ bằng tay.
+ Hộ loại 3: là những hộ tiêu thụ còn lại như khu dân cư, trường học, kho chứa v.v….
Đối với hộ loại 3 cho phép mất điện trong thời gian sửa chứa, thay thế thiết bị sự cố nhưng không

cho phép quá 24 giờ.
1.2. Quy trình thiết kế hệ thống cung cấp điện.
1.2.1. Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện.
Mục tiêu cơ bản của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu
cầu với chất lượng điện tốt nhất.
+ Độ tin cậy cung cấp điện: Độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào hộ tiêu thụ thuộc loại nào. Trong
điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt.

2

+ Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu là tần số và điện áp. Chỉ tiêu tiêu tần
số do cơ quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh. Chỉ tiêu điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép dao
động 5%, đối với những hộ có yêu cầu cao thì cho phép dao động 2,5%.
+ An toàn cung cấp điện: Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị
+ Kinh tế: Chỉ tiêu kinh tế chỉ được xét đến khi các chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên đây đã được đảm bảo. Chỉ
tiêu kinh tế được đánh giá qua: tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn đầu tư.
1.2.2. Các bước thiết kế.
Bước 1: Thu thập dữ liệu ban đầu.
- Nhiệm vụ, mục đích thiết kế cung cấp điện.
- Đặc điểm quá trình công nghệ của công trình sẽ được cấp điện.
- Dữ liệu về nguồn điện: Công suất, hướng cấp điện, khoảng cách đến hộ tiêu thụ.
- Dữ liệu về phụ tải: công suất, phân bố, phân loại hộ tiêu thụ.
Bước 2: Tính phụ tải tính toán.
- Danh mục thiết bị.
- Tính phụ tải động lực.
- Tính phụ chiếu sáng.
Bước 3: Chọn trạm biến áp, trạm phân phối.
- Dung lượng, số lượng, vị trí của trạm biến áp, trạm phân phối.
- Số lượng, vị trí của tủ phân phối, tủ động lực ở mạng hạ áp.
Bước 4: Xác định phương án cung cấp điện.

- Mạng cao áp.
- Mạng hạ áp.
- Sơ đồ nối dây của trạm biến áp, trạm phân phối.
Bước 5: Tính toán ngắn mạch.
- Tính toán ngắn mạch trong mạng cao áp.
- Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ áp.
Bước 6: Lựa chọn các thiết bị.
- Lựa chọn máy biến áp.
- Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
- Lựa chọn thiết bị điện cao áp.
- Lựa chọn thiết bị điện hạ áp.
Bước 7: Tính toán chống sét và nối đất.
- Tính toán chống sét cho trạm biến áp.
- Tính toán chống sét cho đường dây cao áp.
- Tính toán nối đất trung tính của máy biến áp hạ áp.

3

Bước 8: Tính toán tiết kiệm điện năng và nâng cao hệ số công suất Cos

.
- Các phương pháp tiết kiệm điện năng và nâng cao hệ số công suất Cos tự nhiên.
- Phương pháp bù băng tụ điện bù: xác định dung lượng bù, phân phối dụng lượng bù trong mạng
cao áp và hạ áp.
Bước 9: Bảo vệ rơ le và tự động hoá.
- Bảo vệ rơ le cho MBA, đường dây cao áp, các thiết bị điện có công suất lớn.
- Các biện pháp tự động hoá.
- Các biện pháp thông tin điều khiển.
Bước 10: Hồ sơ thiết kế cung cấp điện.
- Bảng thống kê các dữ liệu ban đầu.

- Bản vẽ mặt bằng công trình và phân bố phụ tải.
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý cung cấp điện mạng cao áp, mạng hạ áp, mạng chiếu sáng.
- Bản vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây của mạng cao áp, mạng hạ áp, mạng chiếu sáng.
- Bản vẽ chi tiết các bộ phận như bảo vệ rơle, đo lường, tự động hoá, nối đất, thiết bị chống sét v
v…
- Các chỉ dẫn về vận hành và quản lý hệ thống cung cấp điện.

4

Câu hỏi chương 1
1. Phân loại hộ phụ tải
2. Các yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện
3. Các bước thiết kế cung cấp điện








5

Chương 2
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN
2.1. Đặt vấn đề.
Khi thiết kế cung cấp điện cho bất cứ hộ tiêu thụ nào thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định phụ tải
điện của hộ tiêu thụ đó. Phụ tải đó được gọi là phụ tải tính toán.
2.2. Đồ thị phụ tải điện.
Khái niệm: phụ tải điện là một hàm theo thời gian, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm của

quá trình công nghệ, chế độ vận hành v.v…
+ Đồ thị phụ tải hàng ngày: Đồ thị phụ tải hàng ngày là đồ thị phụ tải trong 24h, có thể do dựng cụ tự ghi
hoặc do nhân viên vận hành ghi lại sau từng khoảng thời gian nhất định. Từ đồ thị phụ tải hàng ngày có
thể biết được tình trạng làm việc của các thiết bị, tù đó đề ra quy trình vận hành hợp lý.
+ Đồ thị phụ tải hàng tháng: Đồ thị phụ tải hàng tháng được xây dựng theo phụ tải trung bình hàng
tháng. Từ đồ thị phụ tải hàng tháng có thể biết được nhịp độ làm việc của hộ tiêu thụ, từ đó đề ra lịch sửa
chữa, bảo dưỡng các thiết bị điện một cách hợp lý.
+ Đồ thị phụ tải hàng năm: Căn cứ vào đồ thị phụ tải điển hình của một ngày mùa hè và một ngày mùa
đông có thể vẽ được đồ thị phụ tải hàng năm.
2.3. Các đại lượng và hệ số tính toán.
a. Công suất định mức P
đm
.: Công suất định mức của thiết bị thường được ghi sẵn trong lý lịch máy hoặc
trên nhãn hiệu máy.
Công suất đặt:
dc
dm
d
P
P



Trong đó: P
đ
: công suất đặt của động cơ KW.
P
đm
: công suất định mức của động cơ KW.


dc
: hiệu suất định mức của động cơ.
Trong một vài trường hợp có thể coi P
đ
 P
đm
(động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc). Đối với các thiết bị
làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại như cần trục, máy hàn…khi tính phụ tải điện phải quy đổi về chế độ
làm việc dài hạn.
dmdmdm
PP


'

b. Phụ tải trung bình P
tb:
.Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian
nào đó.
Phụ tải trung bình của một thiết bị:
t
A
p
P
tb


t
A
q

Q
tb



6

Phụ tải trung bình của nhóm thiết bị:



n
i
itb
pP
1




n
i
itb
qQ
1

c. Phụ tải cực đại P
max
.
+ Phụ tải cực đại P

max
: là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tương đối ngắn (5, 10, 30
phút) ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày. Phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn
nhất, để chọn các thiết bị điện…
+ Phụ tải đỉnh nhọn P
đn
: là phụ tải cực đại trong khoảng thời gian 1 đến 2 giây. Phụ tải đỉnh nhọn dùng để
kiểm tra dao động điện áp, điều kiện tự khởi động của động cơ, kiểm tra điều kiện làm việc của cầu
chì….Cần quan tâm đến hai thông số của phụ tải đỉnh nhọn: thứ nhất là trị số, thứ hai là số lần xuất hiện
của nó.
d. Phụ tải tính toán P
tt
.: Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất.
Quan hệ giữa phụ tải tính toán và các phụ tải khác như sau:
P
tb
 P
tt
 P
max

e. Hệ số sử dụng k
sd
.: Hệ số sử dụng là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bìnhvới công suất định mức của
thiết bị.
Đối với một thiết bị:
dm
tb
sd

p
p
k 
Đối với một nhóm thiết bị:





n
i
dmi
n
i
tbi
dm
tb
sd
p
p
P
P
k
1
1

Khi có đồ thị phụ tải ta có thể tính theo công thức:
) (

21

2211
ndm
nn
sd
tttP
tPtPtP
k



Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị trong một chu kỳ làm
việc.
f. Hệ số phụ tải k
pt
.: Hệ số phụ tải là hệ số giữa công suất thực tế với công suất định mức, thường xét
trong một khoảng thời gian nào đó.
dm
thucte
pt
P
P
k 
Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị trong thời gian đang xét.

7

g. Hệ số cực đại k
max
.: Hệ số cực đại là tỷ số giữa phụ tải tính toán với phụ tải trung bình trong khoảng
thời gian đang xét.

tb
tt
P
P
k 
max

Hệ số cực đại thường được tính ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất, phụ thuộc vào số thiết bị hiệu
quả, hệ số sử dụng và các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm, k
max
=
f(k
sd
, n
hq
).
i. Hệ số nhu cầu k
nc
.: Hệ số nhu cầu là tỷ số giữa phụ tải tính toán với công suất định mức.
sd
tb
tt
dm
tt
nc
kk
P
P
P
P

k .
max

j. Hệ số thiết bị hiệu quả n
hq
.: Số thiết bị hiệu quả nhq là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ
làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế (gồm các thiết bị có chế
độ làm việc và công suất khác nhau).
 











n
i
dmi
n
i
dmi
hq
P
P
n

1
2
2
1

Thông thường n
hq
được tính theo phương pháp như sau:
- Tính
n
n
n
1


;
- Tính
P
P
P
1



Trong đó: n là số thiết bị có trong nhóm;
n
1
là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công
suất lớn nhất.
P và P

1
là tổng công suất ứng với n và n
1
thiết bị.
- Tra bảng hoặc đường cong để tìm nhq
*
.
- Tính n
hq
= n
hq*
.n.
2.4. Các phương pháp tính phụ tải tính toán.
2.4.1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Công thức tính:



n
i
dinctt
PkP
1

tttt
PQ 

8



cos
22
tt
tttttt
P
QPS 
Trong một số trường hợp có thể lấy gần đúng P
đ
= P
đm
.
Trong đó: P
đi
, P
đmi
– công suất đặt và công suất định mức thứ i, KW;
P
tt
, Q
tt
, S
tt
– công suất tác dụng, phản kháng, toàn phần của nhóm thiết bị, KW, Kvar,
KVA;
n – số thiết bị trong nhóm .
Khi hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình
theo công thức:






n
i
i
n
i
ii
tb
P
P
Cos
1
1
cos.


Hệ số nhu cầu tra trong sổ tay.
- Ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện nên được dùng rộng rãi.
- Nhược điểm là kém chính xác vì hệ số nhu cầu được tra trong sổ tay là một số không đổi phụ thuộc vào
chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy, cho nên nếu chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm
thay đổi nhiều thì kết quả tính sẽ kém chính xác.
2.4.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất.
Công thức tính:
P
tt
= p
0
.F
Trong đó: p

0
– suất phụ tải trên 1 m
2
diện tích sản xuất, KW/m
2
;
F – diện tích sản xuất, m
2
.
Giá trị p
0
được tra trong sổ tay. Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng nên thường được sử dụng
trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, cho những phân xưởng có mật độ máy sản xuất phân bố tương đối đều như:
dệt, gia công cơ khí…
2.4.3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
Công thức tính:
max
0
.
T
wM
P
tt

Trong đó: M – số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm;
w
0
– suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, KWh/đvsp;
T
max

– thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h.
Phương pháp này thường được sử dụng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải tương đối bằng
phẳng như: quạt gió, máy nén khí…

9

2.4.4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k
max
và công suất trung bình P
tb
(phương pháp số
thiết bị hiệu quả n
hq
).
Khi cần chính xác ta có thể tính theo phương pháp này vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq là đã xét
tới một loạt yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn
chũng như sự khác nhau về chế độ làm việc khác nhau của chúng.
Công thức tính:
P
tt
= k
max
.k
sd
.P
đm

Trong đó: P
đm
– công suất định mức, KW;

k
max
, k
sd
– hệ số cực đại và hệ số sử dụng.
Hệ số sử dụng tra trong sổ tay, hệ số cực đại tính theo hệ số sử dụng và số thiết bị hiệu quả.
Trong một số trường hợp có thể tính theo các công thức gần đúng sau:
+ Trường hợp n  3 và n
hq
< 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:



n
i
dmitt
PP
1

+ Khi thiết bị làm việc ở chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại:
875,0

dm
tt
S
S 
+ Trường hợp n > 3 và n
hq
< 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:




n
i
dmiptitt
PkP
1
.
Trong đó: k
pt
– hệ số phụ tải của từng máy. Nếu không có số liệu chính xác có thể lấy: k
pt
= 0,9 đối
với thiết bị làm việc dài hạn; k
pt
= 0,75 đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại.
+ Các số liệu tra n
hq
chỉ cho đến giá trị 300, nếu n
hq
> 300 và k
sd
< 0,5 thì hệ số cực đại k
max
được lấy ứng
với n
hq
= 300, còn khi n
hq
> 300 và k

sd
≥ 0,5 ta có:
P
tt
= 1,05.k
sd
.P
đm

+ Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng thì có thể lấy bằng phụ tải trung bình:
P
tt
= k
sd
.P
đm

+ Nếu trong mạng có các thiết bị một phathì phải cố gắng phân phối đều các thiết bị đó trên ba pha của
mạng.
2.5. Trình tự tính toán phụ tải điện trong hệ thống cung cấp điện.
Ngoài việc xác định phụ tải tính toán chúng ta còn phải xác định tổn thất công suất ở các cấp trong
hệ thống điện. Tổn thất trong hệ thống xảy ra chủ yếu ở trên dây dẫn và trong máy biến áp. Nguyên tắc
chung để tính phụ tải của hệ thống điện là tính từ thiết bị dùng điện ngược về nguồn.
2.6. Hướng dẫn cách chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán.

10

- Khi tính phụ tải tính toán cho từng nhóm máy ở mạng điện áp thấp (U<1000V) nên dùng phương pháp
tính theo hệ số cực đại, vì phương pháp này tương đối chính xác.
- Khi phụ tải phân bố tương đối đều trên diện tích sản xuất, hoặc có số liệu chính xác về suất tiêu hao điện

năng cho một đơn vị sản phẩm thì có thể sử dụng phương pháp “suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
suất” hoặc phương pháp “suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm” để tính phụ tải tính toán.

11

Câu hỏi chương 2
1. Nguyên tắc xác định phụ tải điện, các phương pháp xác định phụ tải điện
2. Phương pháp xác định phụ tải đặc biệt
3. Các hệ số thường gặp trong tính toán thiết kế cung cấp điện











12

Chương 3
PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
3.1 Đặt vấn đề
Phương án cung cấp điện bao gồm những vấn đề chính sau: cấp điện áp , nguồn điện , sơ đồ nối
dây, phương thức vận hành v.v… Vì vậy , để xác định được phương án cung cấp điện hợp lý nhất phải
thu thập và phân tích đầy đủ những dữ liệu ban đầu , trong đó quan trọng nhất là dữ liệu về phụ tải điện.
Những yêu cầu cơ bản để thiết kế cung cấp điện:
+ Đảm bảo chất lượng điện , tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép .

+ Đảm bảo độ tin cậy , tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu phụ tải .
+ Thuận tiện trong vận hành lắp ráp và sửa chữa .
+ Có chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý .
3.2. Sơ đồ nối dây của mạng điện cao áp .
Khi chọn sơ đồ nối dây của mạng điện phải căn cứ vào các yêu cầu cơ bản của mạng điện, vào
tính chất của hộ dùng điện , vào trình độ vận hành thao tác của công nhân , vào vốn đầu tư v.v… việc lựa
chọn sơ đồ nối dây phải dựa trên cơ sở tính toán so sánh kỹ thuật . Sơ đồ nối dây có các dạng cơ bản sau
đây :
- Sơ đồ hình tia: Sơ đồ hình tia có ưu điểm là nối dây rõ ràng , mỗi hộ dùng điện được cung cấp từ một
đường dây , do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau , độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao , dễ thực hiện các
biện pháp bảo vệ và tự động hoá , dễ vận hành bảo quản. Hạn chế của nó là vốn đầu tư lớn . Vì vậy sơ đồ
hình tia thường được dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và 2.
- Sơ đồ phân nhánh: Sơ đồ phân nhánh có ưu khuyết điểm ngược lại với sơ đồ hình tia . Vì vậy loại sơ đồ
này thường được dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3 .
- Sơ đồ hỗn hợp: kết hợp hai dạng sơ đồ cơ bản đó thành những sơ đồ hỗn hợp. Để nâng cao độ tin cậy
và tính linh hoạt của sơ đồ người ta thường đặt các mạch sự phòng, có các loại dự phòng sau:
+ Sơ đồ hình tia có đường dây dự phòng chung .
+ Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng chung .
+ Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng riêng cho từng trạm biến áp .
+ Sơ đồ phân nhánh nối hình vòng để tăng độ tin cậy .
+ Sơ đồ hình tia được cung cấp bằng hai đường dây để tăng độ tin cậy .
+ Sơ đồ phân nhánh được cung cấp bằng hai đường dây để nâng cao độ tin cậy .
3.3. Sơ đồ nối dây của mạng điện hạ áp – mạng phân xưởng .
Mạng điện hạ áp ở đây được hiểu là mạng động lực hoặc mạng chiếu sáng trong phân xưởng với
cấp điện áp thường là 380/220 V hoặc 220/127 V .
- Sơ đồ mạng động lực: Sơ đồ nối dây của mạng động lực có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng
phân nhánh.

13

- Sơ đồ mạng chiếu sáng: Sơ đồ nối dây của mạng động lực có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng
phân nhánh.
3.4 Kết cấu của mạng điện
3.4.1. Kết cấu của đường dây trên không .
Đường dây trên không được dùng rất rộng rãi vì so với đường cáp thì vốn đầu tư ít hơn dễ thi
công , dễ phát hiện và sửa chữa chỗ hư hỏng v.v…Theo điện áp định mức và phạm vi sử dụng , người ta
phân đường dây trên không thành ba cấp sau đây :
+ Cấp I : đường dây có 22035
dm
U kV
+ Cấp II : đường dây có 221
dm
U kV
+ Cấp III : đường dây có 1
dm
U kV
Những bộ phận cơ bản của đường dây trên không là : dây dẫn , cột , xà ngang ; sứ các điện , bộ
kẹp chặt dây , dây néo , quả tạ chống rung v.v… .
a. Dây dẫn: Yêu cầu cơ bản đối với dây dẫn điện tốt và bền .
+ Dây dẫn điện tốt: Dây dẫn điện thường có các loại dây nhôm , đồng , nhôm lõi thép. Dây đồng là loại
dây dẫn điện tốt nhất, Hiện nay phổ biến nhất là dùng dây nhôm , tuy độ dẫn điện của nhôm chỉ bằng
khoảng 70% độ dẫn điện dây đồng nhưng nhôm nhẹ và chí phí thấp hơn so với đồng. Vì dây nhôm không
bền lắm, nên ở những đường dây điện áp cao có khoảng vượt và sức căng lớn, người ta thường dùng loại
dây nhôm lõi thép. Phần nhôm dùng để dẫn điện , lõi thép ở trong để tăng độ bền cho dây dẫn .
Ở mạng ngoài trời người ta thường dùng dây dẫn trần. Đối với mạng trong nhà, để tăng tính an
toàn , người ta thường dùng dây dẫn có bọc cách điện .
+ Bền: Dây dẫn mắc trên cao phải vượt khoẳng cách từ cột này đến cột khác, do đó dây dẫn phải có độ
bền cần thiết . Để tăng độ bền người ta chế tạo các loại dây có nhiều sợi bện lại với nhau hoặc có cấu tạo
phần ngoài là nhôm , phần lõi là thép. Để đảm bảo an toàn , người ta quy định tiết diện dây nhỏ nhất cho
phép tuỳ theo loại dây và cấp đường dây. Khi chọn dây dẫn cần chú ý tôn trọng những quy định đó .

b. Cột điện : Người ta thường dùng các loại cột chính: Cột bê tông cốt sắt, cột sắt thép .
- Cột bê tông cốt sắt : Loại cột này có tuổi thọ cao , chịu lực tốt , bền và tương đối rẻ tiền . Vì thế loại cột
này được dùng rộng rãi cả ở mạng điện áp cao. Nhược điểm của cột bêtông cốt sắt là nặng nên gặp khó
khăn khi vận chuyển đi xa , ở những địa điểm không có đường giao thông tốt ( các đường dây điện áp cao
thường phải đi qua những vùng như vậy ) .
- Cột sắt, thép: Loại cột này chịu lực tốt , có thể làm cao nên thường được dùng để làm cột vượt sông ,
vượt đường cái , đường sắt , cột góc v.v… Do có thể chế tạo từng bộ phận rồi lắp ráp thành cột nên loại
này rất thuận tiện trong việc vận chuyển đi xa . Nhược điểm của loại cột này là giá thành cao, chi phí bảo
quản và sơn chống gỉ lớn . Vì thế các xà ngang treo sứ cách điện và các bộ phận trên cùng của cột , người
ta thường chế tạo bằng thép không gỉ .

14

- Khoảng cách giữa các dây dẫn bố trí trên cột được quy định như sau :
1
dm
U kV 6,04,0


D m
106 
dm
U kV 2,18,0


D m
35
dm
U kV
4

1


D
m
220110 
dm
U
kV
64


D
m
c. Xà ngang : Xà ngang dùng dể dỡ sứ cách điện và tạo khoang cách giữa các dây dẫn . Vật liệu làm xà
giống như vật liệu làm cột .
d. Sứ cách điện : Sứ cách điện là bộ phận quan trọng để cách điện giữa dây dẫn và bộ phận không dẫn
điện : xà ngang và cột. Sứ phải có tính năng cách điện cao , chịu được điện áp của đường dây úc làm việc
bình thường cũng như khi quá điện áp vì bị sét đánh . Sứ phải đủ bền , chịu được lực kéo. Sứ phải chịu
được sự biến đổi của khí hậu : mưa , nắng , nhiệt độ thay đổi khong bị nứt vì các vết nứt nẻ bụi bặm trên
mặt sứ thường là nguyên nhân gây ra hiện tượng phóng điện dẫn đến sự cố trên dường dây. Sứ có hai loại
chính:
- Sứ đứng, thường có 35
dm
U kV .
- Sứ bát, treo thành chuỗi dùng trong trường hợp đường dây có 35
dm
U kV
3.4.2. Kết cấu của mạng cáp .
Cáp được chế tạo chắc chắn, nên cách điện tốt, lại được đặt dưới đất hoặc trong hầm dành riêng

cho cáp nên tránh được các va đập cơ khí, tránh được các ảnh hưởng trực tiếp của khi hậu như nóng, lạnh,
mưa, gió, sấm sét, bụi bặm v.v… Điện kháng của cáp rất bé so với đường dây trên không cùng tiết diện
nên giảm được tổn thất cống uất và tổn thất điện áp. Cáp được chôn dưới đất nên ít ảnh hưởng đến giao
thông và đảm ảo mỹ quan hơn đường dây trên không .
Nhược điểm chính của mạng cáp là giá thành đắt , thông thường gấp 2,5 lần so với đường dây trên
không cùng tiết diện, vì vậy cáp thường được dùng ở những nới tương đối quan trọng. Thực hiện việc rẽ
nhánh cáp rất khó khăn và chính tại đó thường xảy ra sự cố, vì vậy chỉ đối với những đường cáp có
10

U
kV và thật cần thiết người ta mới thực hiện rẽ nhánh. Cáp được bọc kín, lại chôn dưới đất nên khi
xảy ra hư hỏng khó phát hiện được chính xác nơi xảy ra sự cố. Sửa chữa nơi hư hỏng đòi hỏi nhiều công
sức và thời gian .
3.4.3. Kết cấu của mạng điện phân xưởng .
Mạng điện phân xưởng thường có các hình thức sau: dây trần, dây bọc cách điện, cáp, thanh cái , thanh
cái kiểu hộp.
a. Dây trần , dây bọc cách điện: Dây trần , dây bọc cách điện đi trong phân xưởng đều được đặt trên sứ
cách điện. Để đảm bảo an toàn , khi dùng dây tràn phải đảm bảo các khoảng cách sau:
- Chiều cao từ mặt đất đến dây dẫn không nhỏ hơn 3,5m , nếu trong phân xưởng không phải vận
chuyển các vật to cồng kềnh , thì chiều cao đó có thể giảm bớt nhưng không được nhỏ hơn 2,5m .

15

- Khoảng cách từ dây dẫn đến các vật nối đất không được nhỏ hơn 50mm
- Khoảng cách từ dây dẫn đến các đường ống không thường xuyên lau chùi là 0,3 m , đến các đường
ống thường xuyên lau chùi là 1m .
- Khoảng cách từ dây dẫn đến các thiết bị làm việc không thường xuyên phải bảo quan là 1m , đến các
thiết bị thường xuyên bảo quản là 1,5 m .
- Khoảng cách giữa dây dẫn các pha không dược nhỏ hơn quy định trong bảng.
- Tiết diện dây dẫn phải thoả mãn điều kiện độ bền cơ khí cho trong bảng.

Khoảng cách nhỏ nhất giữa các dây dẫn trần
Loại dây dẫn
Khoảng cách giữa hai sứ liên tiếp
2


2 – 4 4 - 6 > 6
Khoảng cách giữa các dây dẫn , mm
Dây trần 50 100 150 200
Thanh cái 50 75 100 100
Tiết diện nhỏ nhất cho phép của dây dẫn ỏng mạng điện phân xưởng
Đặc điểm của dây dẫn
2
min
,mmS
Đồng Nhôm
Dây có vỏ bọc nối vào thiết bị sinh hoạt , di động 0,75 -
Dây có vỏ bọc và cáp nối vào thiết bị điện sản xuất , di động 1,5 -
Cáp nối vào các thiết bị điện di động 2,5 -
Dây dẫn một sợi hoặc nhiều sợi mắc trên sứ cách điện 1,0 -
Dây có vỏ bọc lắp đặt trong nhà
+ Mắc trên puli 1,0 2,5
+ Mắc trên sứ 1,5 4,0
Dây có vỏ bọc lắp đặt ngoài trời
+ Mắc dọc tường nhà hoặc trên cột 2,5 4,0
+ Mắc trên sứ dưới mái che 1,5 2,5
Dây có vỏ bọc,cáp,đặt trong ống tôn hoặc nhựa,lắp đặt cốđịnh 1,0 2,5
Dây trền lắp đặt trong nhà 2,5 4,0
Dây trần lắp đặt ngoài trời 4,0 10,0
+ Dây có vỏ bọc cách điện , ngoài cách mắc trên sứ như dây trần còn được lắp đặt theo hai cách sau đây:

- Treo trên dây thép: Dây dẫn được treo dọc theo dây thép căng giữa hai tường nhà xưởng . Cách
lắp đặt này thuận tiện ở chỗ không cần mắc sứ vào tường hay trần nhà và có thể treo dây ở độ cao bất kỳ .
Nếu là đường dây chiếu sáng thì chỉ cần kéo dây pha còn dây trung tính lợi dụng luôn dây treo .

16

- Đặt dây dẫn trong ống: Cách lắp đặt này được dùng rất phổ biến . Người ta luồn các dây dẫn bọc
cách điện vào trong ống thép , tôn hoặc chất dẻo , các ống này được đặt dọc theo tường hoăch chôn ngầm
dưới đất .
Cách lắp đặt này có ưu điểm là gọn , đẹp , thi công nhanh chống va đập và các khí ăn mòn .
Đường kính của ống phụ thuộc vào tiết diện của dây dẫn , ta có thể tra được đường kính của các loại ống
trong các sổ tay về cung cấp điện .
b. Thanh cái: Ở các phân xưởng có mật độ phụ tải tương đối lớn và phân bố đều dọc theo phân xưởng thì
ta có thể dùng sơ đồ cung cấp điện kiểu “ máy biến áp – thanh cái “ . Trong trường hợp này người ta đặt
các thanh cái dọc theo nhà xưởng . Từ thanh cái đó có các đường dây luồn trong ống dẫn đến các tủ phân
phối động lực . Từ tủ phân phối động lực lại có các đường dây dẫn tới các máy sản xuất .Hệ thống cung
cấp điện kiểu thanh cái này thường được dùng trong các phân xưởng cơ khí , nơi mà mật độ máy sản xuất
tương đối lớn , ít bụi bặm .
c. Cáp: Cách lắp đặt mạng cáp trong phân xưởng cũng tương tự như đã trình bày ở trên. Riêng trong
mạng điện phân xưởng thường hay dnùng cáp cao su. Loại cáp này có thể để ngoài không khí ( dẫn dọc
tường , xà nhà ) hoặc đặt trong các rãnh cáp. Vì trong cáp không có dầu nên các đầu nối có thể làm đơn
giản .
3.4.4. Tính toán kết cấu đường dây trên không
Tính toán kết cấu đường dây trên không bao gồm các phần việc sau đây
- Thu thập dữ liệu về tiết diện và loại dây dẫn , các dữ liệu về khí hậu về chất đất nơi sẽ đặt các cột điện
- Lựa chọn các phần tử của đường dây như : chọn khoảng cách cọt , xà , sứ , chọn móng cột .
- Kiểm tra độ võng của dây dẫn , khhoảng cách an toàn , kiểm tra dộ an toàn của các loại móng cột .
+ Các dữ liệu dùng để tính toán kết cấu đường dây trên không .
a. Phân loại đường dây trên không: Đường dây trên không được phân thành ba loại như trong bảng
Phân loại đường dây trên không

Đẳng cấp đường dây Điện áp định mức của đường dây kV Loại hộ dùng điện
I
> 35 Bất cứ loại nào
35 Loại 1 và 2
II
35 Loại 3
1 – 20 Bất cứ loại nào
III
1


Bất cứ loại nào
b. Hệ số an toàn: Hệ số an toàn là tỷ số giữa ứng suất giới hạn của dây dẫn và ứng suất cho phép của vật
liệu làm dây dẫn. Hệ số an toàn cho trong bảng
Trị số của hệ số an toàn theo quy định
Tính chất khu vực và đặc tính của dây dẫn n

17

Nơi không dân cư
- Dây nhiều sợi 2
- Dây một sợi 2,5
Nơi đông dân và khoảng vượt quan trọng
- Dây nhôm nhiều sợi tiết diện tới 120
2
mm
2,5
- Dây đồng nhiều sợi tiết diện tới 70
2
mm

2,5
- Dây thép tiết diện tới 25
2
mm

2,5
- Các dây trên nhưng tiết diện lớn hơn 2
- Dây AC với mọi tiết diện 2
c. Quy định về các vùng khí hậu: Có bốn vùng khí hậu khác nhau dùng để tính toán đường dây trên
không.
Các vùng khí hậu tính toán
Điều kiện tính toán
Vùng khí hậu
I II III IV
1. Lúc nhiệt độ không khí thấp
- Nhiệt độ
C
0
0

5 5 5 5
- Tốc độ gió v , m/s 0 0 0 0
2. Lúc nhiệt độ không khí cao nhất
- Nhiệt độ C
0
0
40 40 40 40
- Tốc độ gió v , m/s 0 0 0 0
3. Lúc bão
- Nhiệt độ

C
0
0

25 25 25 25
- Tốc độ gió v , m/s 25 30 35 40
Ghi chú: Ngoài bốn vùng khí hậu kể trên , còn có những vùng đặc biệt , gió bão rất lớn v = 45 m/s . Khi
tính toán đường đây qua vùng này vẫn lấy C
0
25

. Các trị số về tốc độ gió cho trong bảng là ứng với
độ cao cột
30

m.
- Nếu chiều cao cột lớn hơn phải nhân với hệ số k :
Chiều cao cột k Chiều cao cột k
30 – 50 m 1,15 70 – 100 m 1,4
50 – 70 m 1,25 > 100 m 1,5
- Nếu tuyến dây đi trong thàn phố mà nhà cửa có chiều cao trung bình hơn 2/3 cột thì tốc độ gió có thể
lấy nhỏ đi 20% .

18

d. Đặc tính cơ lý của dây dẫn : Đặc tính cơ lý của dây dẫn cho trong bảng dưới, Trong đó:
0
g
: trọng
lượng riêng của vật liệu làm dây dẫn ,

gh

: ứng suất cho phép của vật liệu làm dây dẫn, E: modum đàn
hồi của vật liệu làm dây dẫn,

: hệ số giãn nở dài của vật liệu làm dây dẫn.
Đặc tính cơ lý của dây dẫn
Vật liệu dây dẫn
Trọng lượng
riêng
3
0
/, dmNg
2
/, mmN
gh


2
/, mmNE

,

độ
1

Đồng cứng 87,2 382
3
10.127

6
10.17


Đồng đỏ 87,2 529
3
10.127

6
10.18


Nhôm 26,5 157
3
10.6,61

6
10.23


Thép đơn 77 540
3
10.196

6
10.12


Thép bện 77 685
3

10.196

6
10.12


Thép trong AC và dây thép chống sét 77 1175
3
10.196

6
10.12


e. Tải trọng cơ giới tác động lên dây dẫn
Dây dẫn ( và dây chống sét ) chịu những tải trọng cơ giới chủ yếu sau đây :
- Tải trọng do trọng lượng bản thân dây dẫn ,
1
g ,
2
./ mmmN

- Tải trọng do gió thổi lên dây dẫn trong khoảng cột ,
2
g ,
2
./ mmmN
- Tải trọng do dãn nở nhiệt
Trong tính toán thường dùng khái niệm tỷ tải . Tỷ tải là phụ tải cơ giới tác động lên độ dài 1m dây có tiết
diện 1

2
mm
, đơn vị tỷ tải là
2
./ mmmN
.
+ Lựa chọn các phần tử của đường dây
a. Chọn khoảng cột: Khoảng cách giữa các cột phụ thuộc vào các cấp điện áp , chiều cao cột , tiết diện
dây dẫn , tỷ tải tác dụng lên dây dẫn v.v… Thông thường người ta chọpn khoảng cách cột như sau :
l = 40

50 m đối với mạng hạ áp ;
l = 80

100 m đối với mạng trung áp ;
l = 150

200 m đối với mạng cao áp ;
b. Độ võng , khoảng cách an toàn: Độ võng là khoảng cách theo phương thẳng đứng tính từ điểm thấp
nhất của dây dẫn trong khoảng cách cột đến điểm treo cao của dây .
Độ võng được xác định theo công thức sau :
max
1
2
8
.


gl
f  , m

Trong đó: l : khoảng cột , m;
1
g : tỷ tải do trọng lượng bản thân dây dẫn ,
2
./ mmmN
;
max


:
ứng suất của dây dẫn ứng với trường hợp nhiệt độ không khí
max

lớn nhất ,
2
./ mmmN .

19

Sau khi xác định được độ võng f , chúng ta có thể xác định dược khoảng cách an toàn đến mặt đất
0
h hoặc khoảng cách h đến các điểm mặt đất không bằng phẳng.
Khoảng cách y được xác định theo công thức:








l
x
l
xf
y 1
4

Trong đó: f : độ võng của dây dẫn , m; l : khoảng cột , m .
Một số khoảng cách an toàn tối thiểu
Đường dây
Khoảng cách an toàn tối thiểu tới mặt đất , m
Khoảng cách an toàn tối thiểu khi
các đường dây đi trên cột hoặc
chéo nhau , m
Vùng không
dẫn
Vùng đông dân khoảng vượt
quan trọng
Với đường dây
điện lực
Với đường dây
thông tin
0,4 kV 5 6 - 2
6 – 35 kV 6 7 2 2
c. Các loại cột: Đường dây hệ thống cung cấp điện từ 35 kV trở xuống thường dùng hai loại cột bêtông
cốt thép .
+ Cột tròn hoặc ly tâm ( ký hiệu T hoặc LT ): Loại cột này được chế tạo tại nhà máy , nhờ các máy ly
tâm với cốt thép kéo trước ( ứng suất trước ) hoặc không kéo trước. Loại này được chế tạo hai cỡ cột 10
m và 12 m ( LT10 , LT12) và các chân đế 6 m , 8 m . Từ đây , tuỳ theo vị trí sử dụng thực tế , sẽ tạo ra
các cột có chiều cao khác nhau : 10 m , 12 m , 16 m , 18 m và 20m . Việc vhắp nối giữa cột 10 m , 12 m

với chân đế được thực hiện bằng cách ghép măngxông hoặc mặt bích.
+ Cột vuông ( ký hiệu H ): Cột vuông được chế tạo tại xí nghiệp hoặc có thể chế tạo tại chỗ ( tại cơ quan
, làng , xã ). Cột vuông được dùng chủ yếu hiện nay là loại cột cao 7,5m ; 8,5 m ( H7,8 ; H8,5 ) . Đôi khi
cũng chế tạo loại 6,5 m ( H6,5 ) để dùng cho các đường dây 1 pha vào ngõ xóm ; hoặc 9,5 m ; 10,5 m (
H9,5 ; H 10,5 ) dùng ở các vị trí cột vượt cần thiết .
+ Sơ bộ có thể lựa chọn loại cột cho cácloại đường dây theo bảng sau :
Phạm vi sử dụng các loại cột
Loại cột
Trung áp , kV Hạ áp 0,4 kV
22 – 35 6 – 10 Trục chính Xóm ngõ
LT10, LT12 x x - -
H8,5 - x x -
H7,5 - - x x
H6,5 x - - x
Thông số kỹ thuật của cột ly tâm LT12 của nhà máy bêtông Đông Anh

20

Loại
Quy cách
21
DD - H ,
m
Mác bêtông
V,
3
m

M , kG
Lực đầu cột

cp
P ,kG
LT12B 190/3 – 10000 400 0,44 1200 720
LT12C 190/300 – 10000 400 0,44 1200 900
+ Khi chọn cột người ta phải kiểm tra khả năng chịu uốn của cột khi cột chịu lực kéo của dây dẫn , chịu
áp lực của gió . Điều kiện an toàn của cột khi chịu uốn là lực tính toán ( quy về đầu cột ) phải nhỏ hơn
lực đầu cột
cp
P
do nhà chế tạo cho .
+ Ngoài kiểm tra khả năng chịu uốn của cột người ta còn phải kiểm tra độ xoắn của cột khi đường dây có
khoảng cách đến cột xa nhất bị đứt .
+ Đối với cột bêtông đúc ly tâm , nhà chế tạo thường cho lực đầu cột
cp
P nên điều kiện an toàn của cột
khi chịu lực uốn là :
cp
tt
tt
P
h
M
P 
Trong đó:
tt
M
: mômen tính toán của tổng các đại lực tác động lên tiết diện sát mặt đất của cột;

h: chiều cao của cột
Mômen tính toán được xác định theo công thức :



ccdtt
hPhPnM  ; Nm
Trong đó: n: hệ số quá tải , cho trong bảng;
d
P
: lực gió tác động lên dây;
c
P
: lực gió tác động lên mặt
cột; h,
c
h : chiều cao của cột và chiều cao trọng tâm của mặt cột
+ Các lực
d
P và
c
P được tính như sau :
dlvCP
d
2

16
91,8

 ; N
FvCP
c

16
91,8
2


; N
Trong đó:

: hệ số tính đến sự phân bố không đều của gió trên khoảng cột
v = 20 m/s

= 1
v = 25 m/s

= 0,85
v = 30 m/s

= 0,75
v = 40 m/s

= 0,7
C : hệ số động lực của không khí phụ thuộc bề mặt chịu gió
Với dây có
20

d
mm C = 1,1
Với dây có
20


d
mm C = 1,2
v: tốc độ của gió, m/s; d: đường kính dây dẫn, mm; l: khoảng cột, m; F: điện tích mặt cột chịu gió,
2
m


21

Hệ số quá tải
Tải trọng lên cột và móng n
Trọng lượng cột , móng , dây và các phụ kiện 1,1
Áp lực gió lên cột 1,2
Áp lực gió lên dây 1,2
Tải trọng ngang do lực kéo của dây 1,3
d. Chọn các loại xà
Các cột trung gian dùng xà đơn X1 .
Cột đầu cuối cùng dùng xà kép X2 .
Xà làm bằng thép góc L73 x 73 x 7 , dài 2 m .
Kèm xà và chống xà dùng thép góc L60 x 60 x 6 .
Các loại xà và cách lắp xà trên cột được trình bày trên hình.
e. Chọn móng cột: Móng cột đường dây trong các hệ thống cung cấp điện từ 35 kV trở xuống thường
dùng hai loại : móng chống lật ( cho tất cả các vị trí cột ) và móng chống nhổ ( cho dây néo ). Khi tính
toán móng cần lấy trị số an toàn quy định cho từng loại cột ứng với chế độ làm việc khác nhau .
Hệ số an toàn cho móng chống lật và chống nhổ .
Loại cột Chế độ bình thường Sự cố
Trung gian thẳng 1,5 1,3
Trung gan góc 1,8 1,5
Néo góc , néo dưới 2,0 1,8
Cột vượt 2,5 2,0

+ Móng chống lật có hai loại:
- Móng ngắn không cấp , được dùng phổ biến. Móng ngắn có cấp dược dùng trong trường hợp đặc biệt
như cột vướtong , vượt đường tàu hoả v.v…
- Móng chôn sâu – móng chôn sâu cũng là móng chống lật . Đó chính là một phần cột được chôn sâu
xuống đất ( khoảng 1,8 – 2,5 m ) . Ở những chỗ đất xấu hoặc muốn giảm bớt độ chôn sâu có thể đặt thêm
thanh ngáng.
+ Công thức chung để tính tán kiểm tra cả hai loại móng ngắn có cấp và không cấp như sau :
)(
1
032
1
QFEF
F
kS
n


Trong đó:


22

 
)1(5,10
)(
)1(
)5,11)(1(
5,015,1
2
0

2
3
2
2
2
1

























Ch
tg
bhk
E
tg
h
d
tgF
tg
h
d
tgF
tg
h
H
h
H
F
n

S : tổng lực ngang đặt lên cột

0
Q
: tổng trọng lượng đặt lên nền kể cả trọng lượng móng
Ck ,,,
0
2

: tra bảng PL5.10 , PL5.11

H, h , d , b : kick thước của cột , móng
Công thức kiểm tra điều kiện chống lật của móng chôn sâu không thanh ngáng :
2
1
mbhkS


Trong đó:

h
H











2
45.
02


tgm
với


là góc ma sát trong của đất , tra bnảg PL5.9
b : chiều rộng tính toán:
Với cột tròn có đường kính trung bình phần chôn sâu
0
d
:
g
kdb
00


Với cột tròn vuông có mặt khoẻ
1
b thì :
g
kbb
01


g
k
0
: tra bảng PL 5.7
s : tổng lực ngang tác động lên cột
k : hệ số an toàn .

23

Câu hỏi chương 3
1. Các phương án cấp điện

2. Phương án cấp điện mạng cao áp cho xí nghiệp
3. Phương án cấp điện mạng hạ áp cho xí nghiệp

24

Chương 4
TRẠM BIẾN ÁP
4.1. Đặt vấn đề
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp điện . Trạm biến
áp dùng để biến đổi từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.
Dung lượng của các máy biến áp , vị trí , số lượng và phương thức vận hành của các trạm biến áp
có ảnh hưởng rất lớn đến các chi tiêu kinh tế – kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện . Vì vậy việc lựa chọn
trạm biến áp bao giờ cũng gắn liền với việc lưa chọn phương án cung cấp điện .
Dung lượng và các tham số khác của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó , vào cấp điện áp
của mạng , vào phương thức vận hành của máy biến áp v v…. vì thế lựa chọn đươc trạm biến áp tốt nhất
phải xét đến nhiều mặt và phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế – kỹ thuật giữa các phương án được đề
ra .
Hiện nay nước ta đang sử dụng là các cấp điện áp sau đây :
a) cấp cao áp:
- 500 kV- dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền 3 vùng bắc, trung , nam .
- 220 kV- dùng cho mạng điện khu vực.
- 110 kV- dùng cho mạng phân phối, cung cấp cho các phụ tải lớn .
b) cấp trung áp:
- 22 kV- trung tính nối đất trực tiếp – dùng cho mạng điện địa phương , cung cấp cho các nhà máy
vừa và nhỏ , cung cấp cho khu dân cư.
c) cấp hạ áp:
- 380/220 V – dùng trong mạng hạ áp. trung tính nối đất trực tiếp .
4.2. Phân loại trạm biến áp
Phân loại trạm biến áp theo nhiệm vụ như sau:
+ Trạm biến áp trung gian: Trạm có nhiệm vụ nhận điện của hệ thống điện ở cấp cao có U = 110 – 220

kV để biến đổi thành cấp trung áp co U = 22 – 35 kV.
+ Trạm biến áp phân xưởng: Trạm nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi xuống các loại điện áp
thích hợp để phục vụ cho các phụ tải phân xưởng .Phía sơ cấp có thể là 22 hoặc 35 kV , phía thứ cấp có
thể là 660 V , 380/220 V hoặc 20/127 V .
Về mặt hình thức và cấu trúc của trạm người ta chia thành trạm ngoài trời và trạm trong nhà .
- Trạm biến áp ngoài trời : ở loại trạm này , các thiết bị như dao cách ly , máy cắt điện , máy biến áp ,
thanh góp v.v… đặt ngoài trời . Riêng phần phân phối phía điện áp thấp thì đặt trong nhà , hoặc đặt trong
các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng .

25

- Trạm ngoài trời thích hợp cho những trạm trung gian công suất lớn , có đủ đất đai cần thiết để đặt các
thiết bị điện ngoài trời . Sử dụng trạm đặt ngoài trời sẽ tiết kiệm khá lớn về chi phí xây dựng nên đang
khuyến khích dùng ở các nơi có điều kiện .
- Ngoài ra còn có một loại trạm mà máy biến áp đặt ngay trên các cột điện , loại trạm này có công suất
tương đối nhỏ hay sử dụng ở các công trường , nông thôn hoặc khu phố cũng xếp vào trạm biến áp ngoài
trời .
- Trạm biến áp trong nhà : ở trạm loại này , tất cả các thiết bị điện đều đặt trong nhà . Loại này hay gặp ở
các trạm biến áp phân xưởng hoặc các trạm biến áp của các khu vực trong thành phố .
- Ngoài ra vì điều kiện chiến tranh , để tăng cường công tác bảo mật hoặc phòng không người ta còn xây
dựng những trạm biến áp ngầm . Loại trạm này khá tốn kém về xây dựng vận hành bảo quản khó nên ít sử
dụng.
- Ở một xí nghiệp muốn chống nổ , chống sự ăn mòn , ẩm ướt có hại cho các thiết bị điện người ta phải
đặt trạm biến áp ở một địa điểm thích hợp , trạm biến áp loại này gọi là trạm biến áp độc lập .
4.3. Chọn vị trí, số lượng và công suất của trạm biến áp
4.3.1. Vị trí và số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp
Việc chọn vị trí và số lượng trạm biến áp trong một xí nghiệp cần phải tiến hành so sánh kinh tế
kỹ thuật . Muốn tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật cần phải sơ bộ xác định phương án cung cấp điện trong
nội bộ xí nghiệp . Trên cơ sở các phương án đã được chấp thuận mới có thể tiến hành so sánh kinh tế kỹ
thuật để trọn vị trí , số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp .

Vị trí của các trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau đây :
+ An toàn và liên tục cung cấp điện .
+ Gần trung tâm phụ tải , thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới .
+ Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng .
+ Phòng nổ , cháy, bụi bặm khi ăn mòn .
+ Tiết kiêm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ .
Tất cả các yêu cầu trên đều phải nghiên cứu xem xét nghiêm túc , nhưng còn tuỳ thuộc vào yêu
cầu công nghệ , khả năng đầu tư cơ bản và điều kiện đất đai để chọn thứ tự ưu tiên cho thoả đáng. Chú ý
rằng các máy và trạm biến áp công suất lớn nên đặt gần trung tâm phụ tải . Máy biến áp có tỷ số biến đổi
nhỏ nên đặt gần nguồn điện và ngược lại .
Vị trí của trạm biến áp trung gian nên chọn gần trung tâm phụ tải . Song cần chú ý rằng đường dây
dẫn đến trạm thuờng có cấp điện áp 110 - 220 kV , đường dây đó chiếm một giải đất rộng mà trên đó
không được xây dựng công trình gì khác . Vì thế, không nên đưa trạm trung gian vào quá sâu trong xí
nghiệp vì như vậy sẽ ảnh hưởng đến giao thông và các công trình xây dựng khác .
Vị trí của trạm biến áp phân xưởng có thể ở bên ngoài , liền kề hoặc bên trong phân xưởng.