trạm biến áp

GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
MỤC LỤC
PHẦN I. Trạm Biến Áp
I. Tổng Quan Về Trạm biến áp:
1. Điện áp.
2. Phân loại Trạm Biến áp theo điện lực:
3. Công Suất Máy Biến áp:
4. Các đơn vị cần quan tâm trên trạm:
II. Tính Toán Và Lựa Chọn Trạm Biến Áp Hạ Áp :
1. Xác định trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm:
2. Xác định số lượng biến áp (hộ loại 1, 2 và 3):
3. Xác định công suất trạm biến áp.
4. Xác định chế độ vận hành kinh tế Trạm Biến áp .
5. Lựa Chọn Đầu Phân Áp.
III. Phân loại trạm biến áp
1. Trạm Biến Áp ngoài trời.
2. Trạm Biến Áp trong nhà.
3. Các Sơ Đồ Đấu Dây Trạm Biến Áp.
PHẦN II- Thiết kế trạm biến áp treo công suất 250KVA – 22/0.4Kv
I .Các số liệu ban đầu:
Cung Cấp Điện 1
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
II. Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây:
III. Chọn thiết bị điện áp cao:
1. Chọn cầu chì tự rơi:
2. Chọn sứ cao thế .
3. Chống sét van.
4. Chọn thanh dẫn xuống máy biến áp:
IV. Chọn thiết bị điện hạ áp:
1.Chọn cáp từ máy sang tủ phân phối.
2.Chọn tủ phân phối .

V. Tính ngắn mạch.
1. Các bước tiến hành tính ngắn mạch:
2. Kiểm tra khí cụ điện cao áp (Cầu chì tự rơi):
3. Kiểm tra khí cụ điện cao áp:
VI. Tính toán nối đất cho trạm biến áp:
1. Tính điện trở nối đất của cọc:
2. Tính toán điện trở nối đất của thanh :
VII. Kết cấu trạm
KẾT LUẬN
Cung Cấp Điện 2
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
Đề tài : Thiết kế trạm biến áp cung cấp điện cho xí nghiệp công
nghiệp co điện áp 22/0,4 Kv
Cung Cấp Điện 3
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
PHẦN I. Trạm Biến Áp
• Ta có thể thấy Máy biến áp được dùng ở mọi nơi, từ máy biến áp dân dụng
dùng trong quạt điện đến máy biến áp dùng để ổn áp hoặc dùng trong các
main board điện tử.v.v. Một trong những ứng dụng phổ biến là dùng trong
điện lực: Trạm biến áp điện lực tăng hạ áp trong truyền tải điện.
• Từ các loại máy biến áp nhỏ (máy biến áp khô giải nhiệt bằng gió, hiện tại
đã chế tạo được công suất trên 2000 KVA), đến các máy biến áp lớn hơn
có cuộn dây đặt ngập trong dầu (dầu để cách điện và tản nhiệt ra lá thép
xung quanh máy).
I. Tổng Quan Về Trạm biến áp:
- Để truyền tải công suất điện lớn từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, thì giải pháp
tăng điện áp để hạn chế tổn thất công suất và giảm giá thành đầu tư đường dây là
một lựa chọn tối ưu.
- Lượng công suất tải truyền đi càng lớn thì điện áp càng cao.
1.Điện áp.

Người ta phân ra làm 4 cấp điện áp:
• Siêu Cao Áp: Lớn Hơn 500 KV
• Cao áp: 66kV, 110kV, 220kV và 500kV
• Trung Áp: 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35 kV
• Hạ Áp: 0,4kV và 0,2kV và Các điện áp nhỏ hơn 1 KV.
Cung Cấp Điện 4
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
2.Phân loại Trạm Biến áp theo điện lực:
Theo cách phân loại trên, ta lại có 2 tên trạm biến áp:
• Trạm biến áp Trung gian: Nhận điện áp từ 220 KV – 35 KV biến đổi thành
điện áp ra 35 KV – 15 KV theo nhu cầu sử dụng.
• Trạm biến áp phân Xưởng hay Trạm biến áp phân phối: Nhận điện áp 35
KV – 6 KV biến đổi thành điện áp ra 0,4 KV – 0,22 KV => đây là trạm
biến áp được dùng trong mạng hạ áp dân dụng tòa nhà, thường thấy là trạm
22/0,4 KV.
3. Công Suất Máy Biến áp:
• Gồm các máy biến áp có cấp điện áp sơ/thứ cấp: 35/0.4KV, 22/0.4 KV,
10&6.3/0.4 KV
• Công suất biểu kiến Trạm phổ biến: 50, 75, 100, 160, 180, 250, 320, 400,
500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 1800, 2000, 2500 KVA.
• Các công ty Sản Xuất và thi công trạm Biến Áp như: Thibidi, Cơ điện Thủ
Đức, Lioa.v.v.
4. Các đơn vị cần quan tâm trên trạm:
• S: Công suất biểu kiến được ghi trên trạm biến áp (KVA)
• P: Công suất tiêu thụ (KW)
• Q: Công suất phản kháng (KVAr)
• U: điện áp sơ cấp và thứ cấp của trạm (KV hoặc V).
• I: Dòng điện thứ cấp (A), Dòng điện sơ cấp thường rất ít được quan tâm.
II. Tính Toán Và Lựa Chọn Trạm Biến Áp Hạ Áp :
1. Xác định trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm:

Cung Cấp Điện 5
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
• Tính toán trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm nhằm tiết kiệm dây dẩn, hạn
chế sụt áp và tổn hao công suất của mạng điện.
• Nhưng cân đối giữa tính mỹ quan công nghiệp, gần lưới điện lực và đảm
bảo hành lang an toàn điện đường dây.
2. Xác định số lượng biến áp (hộ loại 1, 2 và 3):
• Hộ loại 1: Duy trì nguồn điện liên tục trên đường dây hạ áp từ trạm, Cần 2
Máy Biến Áp trở lên trên 1 trạm. Hộ loại 1 là loại ảnh hưởng đến sinh
mạng con người hoặc an ninh quốc gia. Như bệnh viện, trạm xá hoặc các
tòa nhà quốc hội, các bộ quốc phòng.v.v.
• Hộ loại 2: có ảnh hưởng về kinh tế, so sánh và chọn phương án một hay hai
máy biến áp trên 1 trạm. VD: Nhà máy thép, nhà máy sản xuất kính .v.v.
• Hộ loại 3: Mất điện ít ảnh hưởng đến kinh tế. Nên có thể cắt điện để sửa
chữa.
3. Xác định công suất trạm biến áp (là S hoặc P nếu cho biết nhu cầu sử
dụng trạm):
• Tính toán công suất trạm hiện tại và phát triển trong tương lai.
• Có nhiều cách tính toán công suất điện, 3 cách được dùng phổ biến nhất:
Theo diện tích và nhu cầu sử dụng hoặc theo sản lượng hàng năm một sản
phẩm trên một KW điện. Và theo công suất đặt và hệ số nhu cầu (liệt kê
công suất từng thiết bị cụ thể).
• Hộ loại 1 dùng 2 Máy Biến Áp, trong đó mỗi máy có thể chịu quá tải bằng
1,4 lần Công suất của máy trong 6 giờ. Công suất quá tải 1,4 lần đó bằng
Công suất tính toán của tòa nhà xí nghiệp.
Cung Cấp Điện 6
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
4. Xác định chế độ vận hành kinh tế Trạm Biến áp: Đối với trạm từ 2 Máy
Biến Áp Trở lên.
• Vì quá trình tính toán thường dư công suất rất lớn so với tải thực, nên thời

điểm tải nhỏ nhất có thể nhỏ hơn công suất của 1 Máy Biến Áp.
• Vì vậy ta chỉ cần sử dụng 1 Máy Biến áp cho toàn bộ tải để tránh tổn hao
điện không cần thiết nếu dùng 2 máy.
5. Lựa Chọn Đầu Phân Áp:
• Các chế độ phụ tải như: dùng nhiều cực đại, dùng ít cực tiểu và xảy ra sự
cố.
• Mỗi chế độ trên ta cần đảm bảo điện áp trên thanh góp máy biến áp.
Thường xãy ra nếu trạm đặt quá xa trung tâm phụ tải.
III. Phân loại trạm biến áp.
1. Trạm Biến Áp ngoài trời:
• Trạm ngoài trời thích hợp cho các trạm trung gian công suất lớn. Vì máy
biến áp, thiết bị phân phối có kích thước lớn nên có đủ diện tích để lắp đặt
các thiết bị này, tiết kiệm được chi phí xây dựng khá lớn.
• Bao gồm các trạm: Trạm hợp bộ, trạm nền (đặt lên nền bê tông), trạm
giàn(< 3x100 KVA), trạm treo (< 3x75 KVA), trạm kín (lắp đặt trong
nhà), trạm trọn bộ(nhà lắp ghép). Tùy theo giá thành và nhu cầu mà ta lựa
chọn các loại biến áp khác nhau.
Cung Cấp Điện 7
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn

Cung Cấp Điện 8
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
a.Trạm Treo:
• là trạm mà toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy biến áp đều được treo trên
cột. MBA thường là loại môt pha hoặc tổ ba máy biến áp một pha. Tủ hạ áp
được đặt trên cột.
• Trạm này thường rất tiết kiệm đất nên thường được dùng làm trạm công
cộng cung cấp cho một vùng dân cư. Máy biến áp của trạm treo thường có
công suất nhỏ( 3 x 75 kVA), cấp điện áp 15¸22 / 0,4 kV, phần đo đếm được
trang bị phía hạ áp.

• Tuy nhiên loại trạm này thường làm mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài
loại trạm này không được khuyến khích dùng ở đô thị.
b. Trạm Giàn:
• Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bị và máy biến áp đều
được đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột. Trạm được trang bị ba máy biến
áp một pha ( 3 x 75 kVA) hay một máy biến áp ba pha( 400 kVA), cấp điện
áp 15 22 kV /0,4 kV.
• Phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp. Tủ phân phối
hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột đường dây đến có thể là đường dây trên
không hay đường cáp ngầm.
• Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hay các phân xưởng.
Cung Cấp Điện 9
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
c. Trạm nền:
• Trạm nền thường được dùng ở những nơi có điều kiện đất đai như ở vùng
nông thôn, cơ quan, xí nghiệp nhỏ và vừa.
• Đối với loại trạm nền. thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp thường là tổ
ba máy biến áp một pha hay một máy biến áp ba pha đặt bệt trên bệ ximăng
dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà.
• Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ. Đường dây đến có thể là cáp
ngầm hay đường dây trên không, phần đo đếm có thể thực hiện phía trung
áp hay phía hạ áp.
d. Trạm Hợp Bộ (integrated distribution substation - IDS): công suất từ 250
đến 2000 KVA
• Đặt trên nền, Thi công lắp đặt dể dàng, Độ cách điện cấp K, độ an toàn cao.
• hợp bộ với tủ điện hạ áp đặt trên trạm thành một khối.
• không dùng khí SF6, thân thiện với môi trường.
Cung Cấp Điện 10
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
2. Trạm Biến Áp trong nhà:

Cung Cấp Điện 11
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
a. Trạm Kín:
• Trạm kín là loại trạm mà các thiết bị điện và máy biến áp được đặt trong
nhà.Trạm kín thường được phân làm trạm công cộng và trạm khách hàng.
• Trạm công cộng thường được đặt ở khu đô thị hóa,khu dân cư mới để
đảm bảo mỹ quan và an toàn cho người sử dụng.
• Trạm khách hàng thường được đặt trong khuôn viên của khách hàng
khuynh hướng hiện nay là sử dụng bộ mạch vòng chính (Ring Main Unit)
thay cho kết cấu thanh cái, cầu dao, có bợ chì và cầu chì ống để bảo vệ máy
biến áp có công suất nhỏ hờn 1000 kVA.
• Đối với loại trạm kiểu này cáp vào và ra thường là cáp ngầm .Các cửa
thông gió đều phải có lưới đề phòng chim ,rắn ,chuột và có hố dầu sự cố.
b. Trạm Trọn Bộ:
• Đối với nhiều trạm phức tạp đòi hỏi sử dụng cấu trúc nối mạng nguồn kiểu
vòng hoặc tủ đóng cắt chứa nhiều máy cắt,gọn, không chịu ảnh hưởng của
thời tiết và chịu được va đập, trong những trường hợp này các trạm trọn bộ
kiểu kín được sử dụng .
• Các khối được chế tạo sẵn sẽ được lắp đặt trên nền nhà bê tông và được sử
dụng đối với trạm ở đô thị cũng như trạm ở nông thôn .
• Các ưu điểm của trạm kiểu này là
o Tối ưu hóa về vật liệu và sự an toàn do :
Có sự chọn lựa thích hợp từ các kiểu lắp đặt có thể .
Tuân theo toàn bộ các tiêu chuẩn quốc tế hiện hành và các tiêu chuẩn dự
định trong tương lai
Cung Cấp Điện 12
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
o Giảm thời gian nghiên cứu và thiết kế, giảm chi phí lắp đặt do:
• Cực tiểu hóa sự phối hợp vài nguyên lý của xây dựng và kỹ thuật điện .
• Tin cậy, độc lập với xây dựng công trình chính ;

• Loại bỏ nhu cầu một kết nối tạm thời tại lúc bắt đầu chuẩn bị thi công công
trình;
• Đơn giản hóa trong thi công ,chỉ cần cung cấp một móng bằng bê tông
chịu lực
o Vô cùng đơn giản trong lắp đặt thiết bị và kết nối.
o Các trạm kiểu này chắc chắn, gọn đẹp thường được dùng ở các nơi
quan trọng như cơ quan ngoại giao,văn phòng, khách sạn….
Cung Cấp Điện 13
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
4. Các Sơ Đồ Đấu Dây Trạm Biến Áp:
PHẦN II- Thiết kế trạm biến áp treo công suất 250KVA – 22/0.4Kv
Cung Cấp Điện 14
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
I .Các số liệu ban đầu:
1. Trạm biến áp có công suất 250 kVA.
2. Điện trở suất của đất
ρ
=0,4.10
4
Ω.cm
3. Công suất cắt ngắn mạch S
N
= 300 kVA.
II. Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây:
1. Chọn máy biến áp chế tạo tại Việt Nam.
2. Ta chọn máy biến áp có hệ thống làm mát tự nhiên bằng dầu loại
250 kVA – 22/0,4 kV do ABB chế tạo có các thông số sau:
Công suất
(kVA)
Điện áp

(kV)
ΔP
0
(W)
ΔP
N
(W)
U
N
(%)
Kích thước:Dài-rộng-cao
(mm)
Trọng lượng
(kG)
250 22/0,4 640 410
0
4 1370-820-1485 1130
Cung Cấp Điện 15
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
III. Chọn thiết bị điện áp cao:
Đối với các thiết bị cao áp ta chọn theo điều kiện sau:
U
dmtb
≥ U
dmmạng
= 22 kV
Dòng điện làm việc cực đại của MBA:
I
dmtb
≥ I

lvmax
=
dm
S 250
7,72A
3.U 3.22
= =
U
dm
≥ U
dmmạng
I
dmtb
≥ I
lvmax.
Cung Cấp Điện 16
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
5. Chọn cầu chì tự rơi:
Căn cứ vào 2 điều kiện trên ta chọn cầu chì tự rơi có các thông số sau:
Kiểu U
dmmax
(kV) I
dm
(A) I
Nmin
(A) I
cắtN
(kA) Trọng lượng (kg)
3GD1401-5B 24 10 25 40 4,8
6. Chọn sứ cao thế :

( Phụ lục 2.28 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr 347)
Sứ đặt ngoài trời do Liên Xô chế tạo có các thông số sau:
Kiểu U
dm
(kV) F (kg) U
pđ khô
(kV) U
pđ ướt
(kV) Trọng lượng (kg)
0WH-35-
2000
35 2000 120 80 44,6
7. Chống sét van:
Dùng loại chống sét van do SIEMENS chế tạo có các thông số sau:
( Theo Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngô Hồng
Quang)
Loại Vật liệu U
dm
(kV) Dòng điện phóng ĐM (A) Vật liệu vỏ
3EG6 Oxyt kim loại (MO) 24 10 Nhựa
Về phía hạ từ tủ phân phối đi ra 2 lộ cáp và một đường dây trên không cần đặt
chống sét van hạ áp trong tủ phân phối.
Dùng chống set van hạ ap do hãng SIEMENS chế tạo có các thông số kỹ
thuật sau:
Loại U
dm
(kV) Số cực Dòng tháo sét ( kA) Khối lượng (kg)
Cung Cấp Điện 17
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
5SD700

3
0,28 4 100 0,825
8. Chọn thanh dẫn xuống máy biến áp:
Ta chọn thanh dẫn theo độ bền cơ học và theo I
lvmax
:
I
lvmax
=
dm
S 250
6,56A
3.U 22. 3
= =
Ta chọn thanh đồng tròn có sơn để phân biệt pha.
Bảng thông số tra bảng 2 Phụ lục- 10 Giáo trình thiết kế nhà máy điện:
Chủng loại Đường kính (mm) I
cp
(A)
Thanh đồng tròn 8 235
IV. Chọn thiết bị điện hạ áp:
Khi chọn các thiết bị điện hạ áp ta dựa vào những điều kiện sau:
I
lvmax
=
dm
dm
S
250
360,84A

3.U 0,4. 3
= =
U
dm
≥ U
dmmạng
I
dmtb
≥ I
lvmax.
Yêu cầu bố trí thiết bị điện trong tủ hạ áp sao cho gọn thoáng, dễ kiểm tra
và thao tác.
1. Chọn cáp từ máy sang tủ phân phối.
Cáp chọn theo điều kiện phát nóng.
k. I
cp
≥ I
lvmax.
Tra bảng 4.3 Mạng lưới điện lấy k=1 (vì có 1 đường cáp làm việc);
Cung Cấp Điện 18
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
I
cp
= 360,84 A
Dựa vào điều kiện đó ta chọn cáp tiết diện là cáp PVC (3x 150 + 1x 150)mm
2
.
Tra bảng PL U.29 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr376 ta có các thông số
sau:
F (mm

2
) d (mm)
m
(kg/km)
R
0

(Ω/km) ở 20
0
C
I
cp
(A)
Lõi Vỏ
Trong nhà Ngoài trời
Min Max
4G150 14 44,5 52,5 6850 0,124 387 395
2. Chọn tủ phân phối :
Tra giáo trình Hệ thống cung cấp điện trang 358 ta có:
Tủ tự tạo có : cao 1,2m - rộng 0,8m – dày 0,3m chứa 1 AT; 3 A nhánh
a) Thanh cái hạ áp:
Chọn theo PL-10 giáo trình thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp ta có bảng
sau:
Kích thước
thanh dẫn
Tiết diện thanh dẫn
(mm
2
)
Trọng lượng

(kg/m)
Dòng điện cho phép
(A)
30x4 120 1,066 475
b) Chọn Áptomát tổng:
Căn cứ vào I
lvmax
= 360,84 A.
Tra mục 3.10 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr.355 ta chọn Aptomát do
Liên Xô chế tạo có các thông số sau:
Loại U
dm
(V) I
dm
(A) I
tđ tức thời
(kA) R (mΩ) X(mΩ)
AB-4 400 400 42 0,15 0,1
Cung Cấp Điện 19
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
c) Chọn Áptomát nhánh:
Từ thanh cái hạ áp có 3 lộ ra có I
N
=
360,84
120,28A
3
=
Tra mục 3.10 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện tr.355 ta chọn Aptomát do
Liên Xô chế tạo có các thông số sau:

Loại U
dm
(V) I
dm
(A) I
cắt tức thời
(kA) R (mΩ) X(mΩ)
A3130 400 200 11 0,36 0,28
d) Chọn máy biến dòng:
Chọn máy biến dòng theo điều kiện sau:
I
dmBI

tt
I
1,2
≥
U
dm
≥ U
dmmạng
Theo Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngô Hồng
Quang ta có các thông số sau:
Mã sản
phẩm
Dòng
sơ cấp
(A)
Dòng
thứ cấp

(A)
Số vòng
dây sơ
cấp
Dung
lượng
(VA)
Cấp
chính
xác
Đường
kính
(mm)
Trọng
lượng
(kg)
DR36 100 5 1 2,5 0,5 28 1,3
e) Chọn chống sét van hạ thế:
Loại U
dm
(kV) U
chọc thủng
(kV) U
xk
(kV)
PBH 0,5 0,66 >105 3-4,5
f) Chọn công tơ đo đếm:
Cung Cấp Điện 20
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
Công tơ Đồng hồ Vôn Đồng hồ Ampe

P + Q
3 x 5 (A)
220/380
(V)
∃
378
∃
378
g) Chọn sứ hạ thế :
Tra PL 2.27 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện ta chọn sứ 0
φ
-1-375 do Liên
Xô chế tạo có các thông số sau:
Loại U
dm
(kV) U
phá hoại
(kV) F
phá hoại
(kg) Khối lượng
(kg)
0
φ
-1-375
1 11 375 0,7
V. Tính ngắn mạch:
- Giả thiết ngắn mạch sảy ra là ngắn mạch 3 pha đối xứng ta coi : I” = I
∞
.
- Thời gian tồn tại của ngắn mạch bằng thời gian bảo vệ của Rơle và Máy cắt.

I”: Dòng điện siêu quá độ.
I
∞

: Giá trị tức thời của dòng điện ngắn mạch trong chế độ xác lập.
I
xk
: Trị số tức thời của dòng điện xung kích.
I
xb
: Giá trị hiệu dụng lớn nhất của dòng ngắn mạch.
1.Các bước tiến hành tính ngắn mạch:
Tính ngắn mạch tại hai điểm theo sơ đồ sau:
Cung Cấp Điện 21
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
• Tính ngắn mạch tại điểm N
1
:
Ta tính ngắn mạch 3 pha đối xứng và nguồn được coi là có công suất vô
cùng lớn vì trạm biến áp ở xa nguồn khi tính toán ngắn mạch ta có thể xem:
I
N
= I” = I
∞
.
Sơ đồ thay thế :
Điện kháng hệ thống :
U
tb
= 1,05.U

dm
= 1,05.22 = 23 kV.
X
HT
=
2
2
3
dm
N
U
23
1,763.10 ( )
S 300
−
= = Ω
Điện trở và điện kháng của dây dẫn đối với dây AC-150
Cung Cấp Điện 22
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
Ta có: r
0
= 0,21 (Ω/km) & x
0
= 0,416 (Ω/km) & L = 4 (km)
R
D1
= r
0.
L = 0,21.4 = 0,84 (Ω)
X

D1
= x
0.
L = 0,416.4 = 1,664 (Ω)
Tổng trở từ hệ thống đến đầu điểm N
1
:
Z
Σ1
= R
D1
+j(X
HT
+ X
D1
) = 0,84+j(1,664+
3
1,763.10
−
) = 0,84+ j1,665
(Ω)
Dòng điện ngắn mạch 3 pha:
I
N
=
dm
2 2
1
U
22

Z . 3
3. (0,84 1,665 )
Σ
= =
+
6,81 (kA)
• Tính toán ngắn mạch tại điểm N
2
:
Khi tính toán ngắn mạch phía hạ áp , ta coi MBA là nguồn , vì vậy điện áp
phía hạ áp không thay đổi khi sảy ra ngắn mạch. Do đó ta có: I
N
= I” = I
∞
.
Sơ đồ thay thế:
Tổng trở của Máy Biến Áp:
2 6 2 4
n dm n dm
B
2
dm dm
2 6 2 4
2
P .U .10 U %.U .10
Z j
S S
4,1.0,4 .10 4.0,4 .10
j 10,496 j25,6(m )
250 250

∆
= +
= + = + Ω
Cáp nối từ máy biến áp đến tủ phân phối dài 60 m , do đó ta có:
Z
D2
= R
D2
= 0,124.60.10
-3
= 0,0074 (mΩ)
Tổng trở của Aptomát tổng:
Z
AT
= R
AT
+j X
AT
= 0,15+j0,1 (mΩ)
Cung Cấp Điện 23
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
Do đó ta có tổng trở:
Z
Σ2
= Z
B
+ Z
D2
+ Z
AT

= 0,15+j0,1 +
10,496 j25,6+
+ 0,0074
= 10,653+j 25,7 (Ω)
Do đó dòng điện ngắn mạch 3 pha:
I
N2
=
dm
2 2
2
U
400
8,3(kA)
Z . 3
3. (10,653 25,7 )
Σ
= =
+
Dòng điện xung kích tính toán:
I
xk2
=
xk N2
2.k .I 2.1,3.8,3 15,26(kA)= =
2.Kiểm tra khí cụ điện cao áp (Cầu chì tự rơi):
I
dm cắt
≥ I
N1

.
Theo như tính toán ở trên ta có :
I
N1
= 6,81 kA.
I
dmcắt
= 25 kA.
Do đó cầu chì tự rơi đã chọn thoã mãn ( đạt yêu cầu).
3.Kiểm tra khí cụ điện cao áp:
• Thanh cái hạ áp:
- Kiểm tra ổn định lực điện động:
Cung Cấp Điện 24
GVHD: Nguyễn Quang Thuấn
Khi có ngắn mạch sảy ra , dòng điện ngắn mạch chạy qua thanh cái làm
cho thanh cái chịu một lực rất lớn, sự rung động có thể làm cho thanh cái bị
uốn cong sinh ra phá hoại thanh cái và các sứ đỡ.
Do đó ta phải kiểm tra thanh cái theo điều kiện sau:
S
cp
≥ S
tt

Ta có S
cp
= 1400 kg/cm
2
.
Ứng suất tính toán được tính theo biểu thức sau :
S

tt
=
2 2 2
xk
1,76.10 .L .i
10.a.
ω
Trong đó :
L = 60 cm : Khoảng cách giữa 2 sứ đỡ.
a = 14 cm : Khoảng cách giữa các pha.
I
xk
= 15,26 kA: Dòng xung kích tại điểm ngắn mạch N
2
.
ω
= 0,17.b.h : Mômen chống uốn của thanh cái
Với b=4 mm; h= 30 mm.
Thay vào ta có:
S
tt
=
2 2 2
1,76.10 .60 .15,26
10.14.0,17.0,4.3
=338,5 (kg/cm
2
)
Vậy ta có : S
cp

≥ S
tt

Do đó thanh cái đảm bảo ổn định lực điện động.
Cung Cấp Điện 25