thiết kế đường dây trung áp 22kv - trạm phân phối hạ áp - cung cấp điện

HUTECH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

******





LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:












GVHD: TSKH. HỒ ĐẮC LỘC
KS. TRẦN HUỲNH NGỌC
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV: 10103078

LỚP : 01ĐĐC1





TP.HCM: 01 - 2006
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 1

MỤC LỤC

Danh mục Trang
LỜI CẢM ƠN 3
LỜI NÓI ĐẦU 4
SỐ LIỆU BAN ĐẦU & NHIỆM VỤ CỤ THỂ 5
Phần I: THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP TRÊN KHÔNG
I. Giới thiệu 10
II. Thiết kế đường dây trên không 10
1. Chọn trụ điện và bố trí dây dẫn trên không 11
2. Tính toán chọn tiết diện dây dẫn 15
3. Tính toán độ võng của dây 19
4. Tính tổn thất điện năng 21
5. Tính điện năng cung cấp và tổn thất điện năng % trong năm 21

6. Tóm tắt kết quả tính toán 22
III. Giảm tổn thất điện năng cho đường dây trên không 36
Phần II: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI MẠNG HẠ ÁP
I. Giới thiệu 44
II. Thiết kế trạm biến áp phân phối hạ áp 44
1. Trạm thứ nhất 44
2. Trạm thứ hai 48
3. Trạm thứ ba 49
4. Trạm thứ tư 50
5. Trạm thứ năm 51
6. Trạm thứ sáu 52
7. Trạm thứ bảy 53
III. Chọn đầu phân áp cố đònh cho MBA 54
IV. Tính toán ngắn mạch 58
V. Chọn khí cụ điện 59
VI. Nối đất cho trạm 62
VII. Chống sét cho trạm 65
VIII. Chi phí vận hành hàng năm 66
Phần III: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TRÌNH NHÀ
I. Mô tả phụ tải căn nhà 78
II. Các điều kiện về sụt áp 78
III. Thiết kế tủ phân phối cuối T
1
1. Mạch chiếu sáng 79

79
2. Mạch ổ cắm 81
3. Mạch động cơ 3 pha máy nén 82
IV. Thiết kế mạch cung cấp đầu ra tủ điện chính M
1

V. Thiết kế tủ điện chính M
84
1
cho mỗi lầu 86
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 2

VI. Chọn cáp trục chính từ tủ phân phối chính đến tủ điện chính M
1
VII. Thiết kế mạch động cơ bơm nước cung cấp từ tủ phân phối chính 87
86
VIII. Thiết kế tủ phân phối chính và mạch đường dây đến tủ phân phối chính 88
IX. Bảo vệ ngắn mạch 89
Phần IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT
I. Giới thiệu 92
II. Thiết kế hệ thống TN-S 93
III. Thiết kế hệ thống T-T 99
IV. Nguyên lý của RCCB 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO 105


Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH

Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 3








LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc thầy
Hồ Đắc Lộc và thầy Trần Huỳnh Ngọc
đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ Em trong
suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp, cùng
toàn thể các thầy cô ở Khoa Điện, thư viện .

Xin cảm ơn các bạn, gia đình đã đóng góp ý kiến
cho tập luận văn này được hoàn thành tốt đẹp.


Ngày … tháng … . năm…
Sinh viên: Trần Thanh Liêm
Kính Bút

Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU



rong những năm gần đây, với chính sách mở cửa của Đảng và Nhà
Nước đã làm cho nền kinh tế phát triển một cách nhanh chóng. Nhất là
về công nghiệp, các thành tựu khoa học kỹ thuật trên thế giới đã nhanh
chóng thâm nhập vào nước ta. Đặc biệt trong lónh vực Điện – Điện tử ,
sự xuất hiện những công nghệ hiện đại, những dây chuyền sản xuất mới có mức độ tự
động hóa cao với hệ thống Điều Khiển tự Động hiện đại.đã làm cho các thành phần
kinh tế trong nước phát triển vượt bậc cả về số lượng lẫn chất lượng .
Với sự phát triển như vậy đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc và đặc

biệt đòi hỏi ngành điện lực cung cấp điện phải hoàn chỉnh.Ở Thành Phố Hồ Chí Minh
hiện nay với sự phát triển và mở rộng của các khu công nghiệp,khu chế suất,khu dân cư
mới… đòi hỏi phải có một hệ thống điện hiện đại và đồng bộ. Chính vì điều đó mà
việc thiết kế tính toán xây dựng trạm biến áp, xây dựng đường dây cung cấp điện lá
cần thiết.
Trong luận văn này, nhiệm vụ đặt ra là thiết kế đường dây trung áp trên không,
thiết kế trạm biến áp phân phối hạ áp, cung cấp điện.
Để hoàn thành luận văn này em xin chân thành cám ơn thầy HỒ ĐẮC LỘC
cùng thầy TRẦN HUỲNH NGỌC đã tận tình hướng dẫn em. Đồng thời em cũng xin
chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện – Điện tử trường Đai Học Kỹ Thuật
Công Nghệ TP. HCM đã cho em những kiến thức về ngành điện.
Do trình độ còn giới hạn ở sinh viên nên trong quá trình thực hiện không tránh
được những sai lầm, thiếu sót . Rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của các
thầy cô để chúng em hiểu rõ hơn về hệ thống điện.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã xây dựng và hướng dẫn chúng em
hoàn thành đồ án tốt nghiệp này .


Sinh viên thực hiện


TRẦN THANH LIÊM
T
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc

SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 5

SỐ LIỆU BAN ĐẦU & NHIỆM VỤ CỤ THỂ

1. Thiết kế đường dây trung áp trên không:
8km
7 trạm


Số liệu ban đầu đường dây trên không:
- Cấp điện áp: 22kv
- Chiều dài đường dây trên không: 8km
- Số trạm biến áp phân phối hạ áp:7 trạm
- Sụt áp cho phép đến cuối đường dây: 3%
- Tổng phụ tải của các trạm lần lượt là: 400;400;350;350;250;200;300 (KVA)
- Hệ số nhu cầu của phụ tải từng trạm là: 0,8; 0,75; 0,8; 0,7; 0,76; 0,6; 0,65
- Hệ số đồng thời phụ tải cực đại của các trạm: 0,85
- Hệ số công suất phụ tải lần lượt của các trạm là: 0,75; 0,8; 0,85; 0,78; 0,75;
0,85; 0,8
- Điện kháng tương đương của hệ thống nhìn từ thanh cái hạ áp của trạm biến áp
phân phối 110/22 kv là 0.3 đvtđ trên cơ bản 100MVA.
- Đồ thò phụ tải ngày:
Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
%S 30
max
30 50 50 55 55 65 70 80 80 95 75

Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
%S 40
max

65 80 80 90 100 100 90 90 80 80 60
1.1. Thiết kế đường dây trên không:
1.2.

- Chọn tiết diện dây
- Bố trí cột đường dây trên không
- Tổn thất công suất
- Tổn thất điện năng
- Tính toán độ võng dây treo
Giảm tổn thất điện năng trên không:
- Công suất tụ bù
- Vò trí đặt tụ bù
- Tiết kiệm chi phí do đặt trụ bù
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 6

- Bố trí tụ bù trung thế
- Bản vẽ
2.
Thiết kế trạm biến áp phân phối mạng hạ áp:
3.

- Vẽ đồ thò phụ tải
- Chọn công suất cho máy biến áp theo điều kiện quá tải bình thường

- Tính tổn thất điện năng trong trạm
- Tính toán sụt áp qua máy biến áp lúc phụ tải cực đại và cực tiểu
- Chọn đầu phân áp cố đònh
- Sơ đồ nguyên lý
- Tính toán ngắn mạch
- Chọn khí cụ điện: FCO, CB tổng, CB nhánh, dây dẫn phía cao áp, cáp xuất hạ
thế,BU,BI, kiểm tra ổn đònh nhiệt cho cáp.
- Nối đất cho trạm
- Chống sét trạm
- Chi phí hàng năm
Thiết kế cung cấp điện cho công trình nhà:
b
a

Mô tả phụ tải căn nhà

Các điều kiện về sụt áp
Số liệu về căn nhà:
- Số tầng nhà: 3
- Số gian nhà của một tầng: 2
- Kích thước một gian nhà: a = 20m; b = 15m
- Mỗi gian có tủ điện phân phối cuối cùng T1, mỗi tầng có tủ điện chính M1,
toàn bộ nhà có tủ phân phối chính (TPPC)
- Phụ tải mỗi gian nhà gồm:
- 70 đèn huỳnh quang, công suất mỗi đèn 40w
- 35 ổ cắm 10A với phụ tải trung bình cho mỗi ổ cắm là 500W, hệ số công suất
là 0,9.
- Một động cơ máy nén 3 pha 19 KW
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.

HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 7

- Ngoài ra còn có một phòng ở tầng trệt đặt một máy bơm nước 19KW
- Nguồn điện cung cấp cho ngôi nhà từ MBA phân phối 22/0.4 KV
- Các điều kiện về sụt áp:
- Từ nguồn cung cấp đến tủ phân phối chính: 1%
- Từ TPPC đến tủ điện M1 mỗi tầng: 0,5%
- Từ tủ điện chính M1 đến tủ điện cuối T1: 0,5 %
- Từ tủ điện cuối T1 đến các thiết bò dùng điện :1%
- Nhiệt độ môi trường 35
0
3.1 .
C
Thiết kế tủ phân phối cuối T1
3.2 .

- Chọn MCB
- Chọn dây, kiểm tra sụt áp
- Kiểm tra ổn đònh nhiệt cho cáp
- Sơ đồ tủ điện và các đường dây phân phối đến phụ tải
Thiết kế mạch cung cấp đầu ra tủ điện chính M1 đến tủ điện cuối T1
3.3 .

- Công suất và dòng điện tổng cung cấp cho tủ điện cuối
- Chọn MCCB

- Chọn dây, kiểm tra sụt áp, kiểm tra ổn đònh nhiệt
Thiết kế tủ điện chính M1 cho mỗi lầu:
3.4 .

- Công suất và dòng điện tổng của mạch đầu vào tủ điện chính M1
- Chọn MCCB đầu vào tủ M1
- Sơ đồ tủ điện chính
Thiết kế cáp trục chính từ TPPC đến tủ điện M1 của mỗi lầu
3.5 .

- Công suất và dòng điện của từng dây trục
- Chọn MCCB đầu đường cáp trục
- Chọn cáp trục, kiểm tra sụt áp
- Bản vẽ
Thiết kế các mạch cung cấp trực tiếp từ TPPC đến các động cơ lớn
4.

- Chọn MCCB
- Chọn cáp, kiểm tra sụt áp
- Kiểm tra MCCB khi khởi động động cơ
- Mạch đường dây đến TPPC, công suất, dòng điện, dây dẫn, MCCB
- Bản vẽ
Thiết kế hệ thống bảo vệ chống chạm đất:
4.1.
Hệ thống TN-S
- Giới thiệu
- Chọn dây CPC(dây bảo vệ)
- Tính tổng trở mạch vòng chạm đất
- Tính dòng chạm đất
- Kiểm tra tiết diện dâyCPC

- Bản vẽ
4.2. Hệ thống T-T
- Giới thiệu
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 8

- Tính dòng tác động yêu cầu, MCB có tác động hay không
- Kết hợp RCCB (CB bảo vệ dòng rò) để bảo vệ chạm đất
- Bản vẽ






Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 9

Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 10

I.


Đường dây truyền tải phải truyền công suất qua một khoảng cách kinh tế và an
toàn Đường dây tải lượng công suất cos
Giới thiệu:
ϕ
cho trước, độ sụt áp qua nó nằm trong giới
hạn cho phép và hiệu suất cao.
Truyền tải cho mạng phân phối ta có thể truyền tải điện năng bằng đường dây
trên không hay cáp ngầm, dựa vào tham số biết trước theo nhu cầu cấp điện như: Điện
áp, công suất tải, hệ số công suất tải, hệ số đồng thời,hệ số nhu cầu,chiều dài đường
dây… và tổn thất kinh tế cũng như tổn thất điện năng cho phép của nha øsản xuất.
II.
Truyền tải điện năng bằng đường dây trên không cần thiết kế sao cho: đường
dây phải chòu đựng được khi thời tiết thay đổi, chòu được lực gió, nhiệt độ môi trường
hay lực cơ học tác động lên đường dây. Đường dây phải có khả năng tải công suất yêu
cầu, tải liên tục và không hư hỏng do các nguyên nhân về cơ học
.
Thiết kế đường dây trên không:

8km
7 trạm


Ở đây ta thiết kế cho đường dây 3 pha với các số liệu ban đầu:
- Cấp điện áp: 22kv
- Chiều dài đường dây trên không: 8km
- Số trạm biến áp phân phối hạ áp:7 trạm
- Sụt áp cho phép đến cuối đường dây: 3%

- Tổng phụ tải của các trạm lần lượt là: 400;400;350;350;250;200;300 KVA
- Hệ số nhu cầu của phụ tải từng trạm là: 0,8; 0,75; 0,8; 0,7; 0,76; 0,6; 0,65
- Hệ số đồng thời phụ tải cực đại của các trạm: 0,85
- Hệ số công suất phụ tải lần lượt của các trạm là: 0,75; 0,8; 0,85; 0,78; 0,75;
0,85; 0,8
- Điện kháng tương đương của hệ thống nhìn từ thanh cái hạ áp của trạm biến áp
phân phối 110/22 kv là 0.3 đvtđ trên cơ bản 100MVA.



Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 11


- Đồ thò phụ tải ngày:

Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
%S
30
max

30
50
50

55
55
65
70
80
80
95
75
Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
%S 40
max
65 80 80 90 100 100 90 90 80 80 60

1.
Chọn trụ điện và bố trí dây dẫn trên không:



- Cột điện đường dây trên không gồm 2 loại là cột néo ( còn gọi là cột mốc ) và cột
đỡ (còn gọi là cột trung gian). Hai cột này khác nhau ở chức năng là néo dây hay đỡ
dây.
- Khoảng cách giữa 2 cột đỡ liền nhau gọi là khoảng vượt
- Khoảng cách giữa 2 cột néo gọi là khoảng vượt néo
- Tại cột đỡ người ta dùng sứ đứng hoặc sứ chuổi, ngoài nhiệm vụ cách điện, sứ còn
để đỡ dây trong khoảng vượt. Tại cột néo người ta thường dùng sứ chuổi, ngoài
nhiệm vụ cách điện, lúc làm việc bình thường, sứ và cột néo phải chòu một lực kéo
thường xuyên. Cột đỡ có hai loại cột đỡ thẳng và cột đỡ góc. Cột néo có 3 loại cột
néo thẳng, cột néo cuối và cột néo góc. Cột đỡ góc, cột néo thẳng ( cột mốc), cột
néo cuối, cột néo góc đều có dùng dây néo. Cột có dây néo được dùng ngày càng
phổ biến vì rất kinh tế, đặc biệt đối với cấp điện áp phân phối 22KV. Cột có dây

néo thi công đơn giản nhưng có nhược điểm là chiếm diện tích đất khá nhiều.
Các loại cột này được mô tả ở hình sau:

Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 12






Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 13

Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 14

Trụ đỡ thẳng dùng đà 2,4 m

0,675m 1,65m
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 15

- Ở đây ta sẽ dùng trụ đỡ thẳng, bê tông cốt thép, bởi vì nó có ưu điểm là bền, dùng ít
kim loại, không phải bảo quản tu sửa, nên rất kinh tế và được sử dụng rộng rải cho
đường dây trên không với tất cả các cấp điện áp. Do tình hình khí hậu nước ta và tình
hình nguyên vật liệu như xi măng, đá, cát trong nước tương đối sẵn, đòa phương nào
cũng có, nên lúc thiết kế có thể quyết đònh ngay là dùng cột bê tông cốt thép cho
đường dây tải điện cao áp trong mạng cung cấp cũng như mạng phân phối.
- Bố trí dây dẫn như hình vẽ:

2,4m
0,675m 1,65m
Xà
Cột

- Lúc này ta có khoảng cách trung bình giữa các pha được tính như sau:
D
tb
mDDD
acbcab
37,1325,2*65,1*675,0**
3
3
==
=
2.
Tính toán chọn tiết diện dây dẫn
Dựa vào số liệu ban đầu ta tính được các đại lượng cơ bản sau:
:
• Tổng phụ tải tính toán của các trạm lần lượt được tính theo công thức:
S
tt
= S
pt
* K
nc

với K
nc
là hệ số nhu cầu của phụ tải

- Trạm thứ 1:
S
tt1
= 400*0,8 = 320(KVA)
- Trạm thứ 2:
S
tt2
= 400*0,75 = 300(KVA)
- Trạm thứ 3:
S
tt3
= 350*0,8 = 280(KVA)
- Trạm thứ 4:
S
tt4
= 350*0,7 = 245(KVA)
- Trạm thứ 5:
S
tt5
= 250*0,76 = 190(KVA)
- Trạm thứ 6:
S
tt6
= 200*0,6 = 120(KVA)
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc

SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 16

- Trạm thứ 7:
S
tt7
= 300*0,65 = 195(KVA)
Do đó: S
tt
= S
tt1
+ S
tt2
+ … +S
tt7
• Phụ tải đồng thời ở các trạm được tính theo công thức:
S = K
=1650(KVA)
đt
* S
tt
; K
đt
là hệ số đồng thời phụ tải cực đại của các trạm
- Trạm thứ 1:
S
1
- Trạm thứ 2:
S
= 0,85*320 = 272(KVA)

2
= 0,85*300 = 255(KVA)
- Trạm thứ 3:
S
3
= 0,85*280 = 238(KVA)
- Trạm thứ 4:
S
4
= 0,85*245 = 208,25(KVA)
- Trạm thứ 5:
S
5
= 0,85*190 = 161,5(KVA)
- Trạm thứ 6:
S
6
= 0,85*120 = 102(KVA)
- Trạm thứ 7:
S
7
• Công suất tác dụng của phụ tải các trạm:
P
= 0,85*195 = 165,75(KVA)

1
= S
1
ϕ
* Cos

1
= 272*0,75 = 204(KW)
P
2
= S
2
ϕ
* Cos
2
= 255*0,8 = 204(KW)
P
3
= S
3
ϕ
* Cos
3
= 238*0,85 = 202,3(KW)
P
4
= S
4
ϕ
* Cos
4
= 208,25*0,78 = 162,435(KW)
P
5
= S
5

ϕ
* Cos
5
= 161,5*0,75 = 121,125(KW)
P
6
= S
6
ϕ
* Cos
6
= 102*0,85 = 86,7(KW)
P
7
= S
7
ϕ
* Cos
7
= 165,75*0,8 = 132,6(KW)
Do đó: P = P
1
+ P
2
+ … + P
7
= 1113,16(KW)
Công suất phản kháng của phụ tải các trạm:
Q
1

= P
1
ϕ
*tg
1
= 204*0,88 = 179,52(Kvar)
Q
2
= P
2
ϕ
*tg
2
= 204*0,75 = 153(Kvar )
Q
3
= P
3
ϕ
*tg
3
= 202,3*0,62 = 125,426(Kvar)
Q
4
= P
4
ϕ
*tg
4
= 162,435*0,8 = 129,948(Kvar)

Q
5
= P
5
ϕ
*tg
5
= 121,125*0,88 = 106,59(Kvar)
Q
6
= P
6
ϕ
*tg
6
= 86,7*0,62 = 53,754(Kvar)
Q
7
= P
7
ϕ
*tg
7
= 132,6*0,75 = 99,45(Kvar)
Do đó: Q = Q
1
+ Q
2
+ … + Q
7

2222
688,84716,1113 +=+=
Σ
QPS
= 847,688(Kvar)
Vậy công suất tổng là: =1399,18(KVA)
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 17

• Dòng điện pha của đường dây:
I
tt
22*3
18,1399
*3
=
dm
U
S
= = 36,72 A
•
Tính toán chọn dây
Ta lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Theo tài liệu
Mạng cung cấp và phân phối điện của thầy Bùi Ngọc Thư ta có công thức tính tổn

thất điện áp:

:
dm
mm
dm
mm
U
lQx
U
lPr
U
∑
∑
+=∆
****
00

hay:
dm
mm
dm
mm
U
Lqx
U
Lpr
U
∑∑
+=∆

****
00

Với l
m
: chiều dài của các đoạn đường dây
L
m
U∆
: Khoảng cách từ đầu nguồn đến phụ tải thứ m
Đặt =
'
U∆
+
''
U∆

Với r
0
F
ρ
=
⇒
dm
mm
U
Lpr
U
∑
=∆

**
0
'

⇒
'
*
**
UU
Lp
F
dm
mm
∆
=
∑
ρ

Trong đó:
'
U∆
là phần tổn thất điện áp gây nên bởi công suất tác dụng và điện trở r

''
U∆
là phần tổn thất điện áp gây nên bởi công suất phản kháng và điện kháng x.
Ta thấy rằng đối với tất cả các loại dây dẫn của đường dây trên không làm bằng kim loại
màu, trò số cảm kháng x
0
của dây dẫn lớn hay bé. Trò số này bằng x

của 1km đường dây thay đổi rất ít mặc dù tiết diện F
0
÷
= 0,38 0,4
Ω
/km.
Do đó ta có thể lấy x
0
Ω
= 0,38 /km

⇒

dm
mm
U
Lqx
U
∑
=∆
**
0
''
=

22
)8*45,9984,6*754,537,5*59,10656,4*948,12942,3*426,12528,2*15314,1*52,179(*38,0 ++++++
= 57,8V
Tổn thất điện áp cho phép của toàn bộ đường dây là:

U∆
cp
= 3%U
đm
'
U∆
= 3%*22 = 0,66kv = 660V
Vậy =
U∆
cp
''
U∆
- = 660 – 57,8 = 602,2V
Tiết diện cần thiết của đường dây là:

'
*
**
UU
Lp
F
dm
mm
∆
=
∑
ρ

Với
ρ

= 31,5
Ω
mm
2
2,602*22
)8*6,13284,6*7,867,5*125,12156,4*435,16242,3*3,20228,2*20414,1*204(5,31 ++++++
/km là điện trở suất của nhôm
F=
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 18

= 10,63 mm
2

Chọn dây AC-16 có các thông số sau:
- Tiết diện F = 16 mm
2

- Đường kính d = 5,6 mm
- Điện trở ở 20
0
C r
0
Ω

= 1,78 /km
- Dòng điện phụ tải cho phép I
cp
= 105A
Ta có D
tb
⇒
=1,37 m x
0
Ω
= 0,39 /km
Tổn thất điện áp lớn nhất của đường dây
dm
mm
dm
mm
AC
U
Lqx
U
Lpr
U
∑∑
+=∆
****
00
=
22
)8*6,13284,6*7,867,5*125,12156,4*435,16242,3*3,20228,2*20414,1*204(78,1 ++++++
+

22
)8*45,9984,6*754,537,5*59,10656,4*948,12942,3*426,12528,2*15314,1*52,179(*39,0 ++++++

= 421,34V
⇒
%100*
22000
34,421
% =∆
AC
U
= 1,915% < 3% thỏa điều kiện sụt áp
Mặc dù tính toán sụt áp của đường dây AC-16 thỏa nhưng trên thực tế theo tiêu chuẩn
đường dây trung áp trên không thì không chọn dây tiết diện 16 mm
2
nên ta chọn dây AC-
35 có các thông số sau:
- Tiết diện F = 35 mm
2

- Đường kính d = 8,4 mm
- Điện trở ở 20
0
C r
0
Ω
= 0,7774 /km
- Dòng điện phụ tải cho phép I
cp
= 170A

- Khối lượng 1m dây G
0
= 0,148 (Kg/m)
- Điện kháng x
0
Ω
= 0,38 ( /km)
Tổn thất điện áp lớn nhất của đường dây AC-35
dm
mm
dm
mm
U
Lqx
U
Lpr
U
∑∑
+=
****
00
Δ
=
22
)8*6,13284,6*7,867,5*125,12156,4*435,16242,3*3,20228,2*20414,1*204(7774,0 ++++++
+
22
)8*45,9984,6*754,537,5*59,10656,4*948,12942,3*426,12528,2*15314,1*52,179(*38,0 ++++++
= 215,91 V
⇒

%100*
22000
91,215
% =∆
AC
U
= 0,98% < 3% thỏa điều kiện sụt áp
Mặt khác: I
cp
=170A > I
max
= 36,72A
Vậy dây AC-35 đã chọn hợp lý

Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 19

3. Tính toán độ võng của dây
Khoảng vượt trung bình của dây 22KV là 80

÷
100m
Tỷ tải tác dụng lên dây dẫn gồm 2 thành phần
- Thành phần thẳng đứng ( hay trọng lượng bản thân dây dẫn)

- Thành phần nằm ngang( Sức ép của gió)
Sau đây ta xác đònh từng thành phần riêng
- Tỷ tải do trọng lượng bản thân dây dẫn xác đònh theo công thức:

F
G
g
0
1
*81,9=
(N/m.mm
2
)
Với G
0
= 0,148 kg/m là khối lượng 1m dây
F = 35mm
2
⇒
là tiết diện dây dẫn
9,81 là hệ số quy đổi vì trọng lượng của một vật có khối lượng 1kg có thể coi
bằng 9,81N

35
148,0
*81,9
1
=g
= 0,041(N/m.mm
2

16*1000
*****81,9
2
vkdc
P
α
=
)
- Tỷ tải do áp lực gió lên dây dẫn
Sức ép của gió lên 1m dây dẫn bằng:
(N/m)
Trong đó:d=8,4 mm là đường kính dây dẫn
v = 15 m/s là tốc độ gió

α
= 1 là hệ số biểu thò sự phân bố không đồng đều của gió dọc theo khoảng vượt
và phụ thuộc vào tốc độ của gió.
c = 1.1 là hệ số động lực của không khí phụ thuộc vào bề mặt chòu gió
k = 1,15 là hệ số biểu thò ảnh hưởng của chiều dài khoảng vượt

⇒
16*1000
15*15,1*4,8*1,1*1*81,9
2
=P
= 1,466 (N/m)

⇒
Tỷ tải của gió bằng:
35

466,1
2
==
F
p
g
=0,042 (N/m.mm
2
058,0042,0041,0
222
2
2
1
=+=+= ggg
)
Do đó tỷ tải tổng hợp tác dụng lên dây dẫn bằng:
(N/m.mm
2
0
2
*8
*
σ
lg
f =
)
Độ võng dây dẫn được tính theo công thức:
Với l = 80 m là chiều dài khoảng vượt

0

σ
là ứng suất kéo đứt dây, đối với dây nhôm lõi thép thì
0
σ
= 29 kg/mm
2
0
σ

Trong tình trạng bình thường hệ số an toàn n =4 nên ứng suất trong tình trạng bình
thường là:
0
σ
=
4
29
=
cp
σ
= 7,25 kg/mm
2
81,9*25,7*8
80*058,0
2
=f

Vậy độ võng ở khoảng vượt 80 m là:
= 0,65 m
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.

HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 20

Hình vẽ biểu diễn độ võng của dây theo chiều dài khoảng vượt 80m
Khoảng vượt 80m
Trụ
Dây treo
f = 0,65m


Tính chiều dài dây treo thực tế:
- Chiều dài dây treo trong một khoảng vượt (ở khoảng vượt 80m)

80*3
65,0*8
80
*3
*8
22
0
+=+=
l
f
ll
= 80,014m
Số khoảng vượt trong chiều dài 8km là:

80
8000
= 100
Chiều dài dây treo thực tế: l
tt
=80,014*100 = 8,0014km
- Tính lại điện trở R:
R = r
0
*l
tt
Ω
= 0,7774*8,0014 = 6,22
- Tính lại điện kháng X:
Ta có x
0
3
10**779,0
−
r
D
= 0,144*log + 0,016
= 0,144*log
3
10*2,4*779,0
37,1
−
+ 0,016 = 0,39 (
Ω
/km)

trong đó: r =
2
d
là bán kính dây
⇒
X = x
0
*l
tt
Ω
= 0,39*8,0014 = 3,08
- Đối với đường dây trung thế ngắn, ảnh hưởng của điện dung không đáng kể.
- Tính lại sụt áp trên đường dây
dm
mm
dm
mm
U
Lqx
U
Lpr
U
∑∑
+=
****
00
Δ
=
22
)0014,8*6,13284,6*7,867,5*125,12156,4*435,16242,3*3,20228,2*20414,1*204(7774,0 ++++++

+
22
)0014,8*45,9984,6*754,537,5*59,10656,4*948,12942,3*426,12528,2*15314,1*52,179(*39,0 ++++++
= 207,69 V
⇒
%100*
22000
69,207
% =UΔ
= 0,95% < 3% thỏa điều kiện sụt áp

Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 21

4. Tính tổn thất điện năng
∆
:
- Tính tổn thất công suất tác dụng trên 3 pha
P = 3*I
2
R
U
S
dm

*
2
2
*R =

⇒

∆
P =
∆
P
max
3
2
2
10*22,6*
22
18,1399
−
= = 25,16KW
- Tổn thất công suất phản kháng:

∆
Q =
X
U
S
dm
*
2

2
=
3
2
2
10*08,3*
22
18,1399
−
= 12,458 Kvar

075,28458,1216,25
2222
=+=∆+∆=∆⇒ QPS
KVA
- Thời gian tổn thất công suất cực đại
τ
max
: là thời gian tính toán mà nếu phụ tải giả
thiết không đổi bằng P
max
∆
trong suốt thời gian t thì tổn thất điện năng A tính toán trên
đường dây đúng bằng tổn thất điện năng thực tế:
τ
ngày
∑∑ ∑
∑
===
ii

ii
iiii
tS
S
tSS
S
tS
P
tP
*%
**%
**
2
2
max
2
max
2
2
max
2
2
max
2
=
- Đồ thò phụ tải ngày viết dưới dạng bảng sau:

Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
%S 30
max

30 50 50 55 55 65 70 80 80 95 75
Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
%S 40
max
65 80 80 90 100 100 90 90 80 80 60

Từ đồ thò phụ tải bảng suy ra:
τ
ngày
= 0,3
2
*2 + 0,5
2
*2 + 0,55
2
*2 + 0,65
2
*2 + 0,7
2
+ 0,8
2
*6 + 0,95
2
+ 0,4
2
+ 0,6
2
+
+0,75
2

+ 1
2
*2 + 0,9
2
*3 = 12,875 (giờ/ngày)
Suy ra τ
năm
= τ
ngày
∆
* 365 = 12,875*365 = 4699,375(giờ/năm)
Vậy tổn thất điện năng
A =
∆
P
max*


τ
năm
5.
= 25,16*4699,375 = 118,231(MWh)
Tính điện năng cung cấp và tổn thất điện năng % trong năm:
- Thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
là khoảng thời gian lý thuyết mà
nếu sử dụng công suất P
max
không đổi thì trong khoảng thời gian t lượng điện năng A
trên đồ thò phụ tải đúng bằng lượng điện năng trên thực tế.

T
ngày
∑∑ ∑
∑
===
ii
ii
iiii
tS
S
tSS
S
tS
P
tP
*%
**%
**
max
max
maxmax
=
Dựa vào đồ thò phụ tải ngày dạng bảng ta có:
T
ngày
= 0,3 *2 + 0,5*2 + 0,55*2 + 0,65*2 + 0,7 + 0,8*6 + 0,95 + 0,4 + 0,6 + 0,75 +
+1*2 + 0,9*3 = 16,9 (giờ/ngày)
Suy ra T
năm
= T

ngày
* 365 = 16,9*365 = 6168,5(giờ/năm)
- Điện năng cung cấp:
A = P*T
năm
= 1113,16*6168,5 = 6866,53 (MWh)
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 22

- Tổn thất điện năng % trong năm

%72,1%100*
53,6866
231,118
%100*% ==
∆
=∆
A
A
A

6.
Tóm tắt kết quả tính toán:
Chọn dây AC-35, dây nhôm lõi thép, 6 sợi nhôm 1 sợi thép:

- Chiều dài dây treo thực tế l

tt
= 8,0005 Km
- Tiết diện dây F = 35 mm
2

- Đường kính d= 8,4 mm
- Điện trở ở 20
0
C r
0
Ω
= 0,7774 /km ; Điện trở toàn đường dây R = 6,22
Ω

- Điện kháng x
0
Ω
= 0,39 /km ; Điện kháng toàn đường dây X = 3,08
Ω

- Dòng điện phụ tải cho phép I
cp
= 170A
- Dòng điện tính toán I
max
Trạm
= 36,72 A
- Khoảng vượt l = 80m

- Độ võng f = 0,65 m
Ta có bảng thông số tính toán

Công suất tác dụng P
(KW)
Công suất phản
kháng Q (Kvar)
Phụ tải đồng
thời S (KVA)
1 204 179,52 272
2 204 153 255
3 202,3 125,426 238
4 162,435 129,948 208,25
5 121,125 106,59 161,5
6 86,7 53,754 102
7 132,6 99,45 165,75
T
ỔNG

1113,16
847,688
1402,5
Tổn thất côngsuất
∆
P = 25,16
∆
Q = 12,458
∆
S=28,075
Điện năng A = 6866,53 MWh ;

∆
A = 118,231 MWh ;
∆
A% =1,72%

Một số bản vẽ tiêu chuẩn về trụ điện (Theo tiêu chuẩn lưới trung thế)
(Sưu tầm từ Công ty Điện Lực TP.HCM )
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 23




CÁCH LẮP ĐẶT MÓNG NEO BÊ TÔNG 1,2m


Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.
HUTECH
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TSKH. Hồ Đắc Lộc
Thiết Kế Đường Dây Trung Áp 22 KV KS. Trần Huỳnh Ngọc


SVTH: Trần Thanh Liêm Trang 24

CÁCH BẮT DÂY CHẰNG VÀO TRỤ
Processed by We Batch PDF Unlocker
Buy a license to remove it.