Thiết kế trạm biến áp 110KV/22KV và đường dây truyền tải phân phối

GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Điện năng là nguồn năng lượng chính trong đời sống sinh hoạt cũng như trong quá trình
sản xuất. Sự phát triển của kinh tế - xã hội đi đôi với việc phát triển mạng lưới điện và thậm
chí là phải đi trước một bước. Quá trình xây dựng, phát triển và hoàn thiện hệ thống điện
chiếm một vị trí quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Thiết
kế mạng điện và trạm biến áp là vấn đề rất quan trọng trong hệ thống điện, đòi hỏi người thiết
kế không những phải nắm vững các kiến thức cơ bản về điện đã học mà còn phải nổ lực
nghiên cứu các vấn đề có liên quan như: sự phát triển kinh tế, phát triển dân cư, vị trí địa lý,
đặc điểm xã hội và phương thức vận hành sao cho hiệu quả nhất… Nhận thấy tầm quang
trọng của việc thiết kế và vận hành hệ thống điện nên em đã chọn đề tài “ THIẾT KẾ
TRẠM BIẾN ÁP 110/22 kV VÀ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI ” .
Đề tài “THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22 kV VÀ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI”
nhằm mục đích tìm hiểu về cách thức xây dựng, lắp đặt một trạm biến áp đồng thời tìm hiểu
thêm về một số thiết bị hiện nay đang sử dụng rộng rãi trong hệ thống cung cấp điện. Nội
dung đề tài gồm có 2 phần :
Phần I: Thiết kế trạm biến áp 110/22 kV
Xây dựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp-Chọn phương án sơ đồ trạm-Tính toán ngắn mạch-
Chọn khí cụ điện và các phần tử dẫn điện-Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt, tính toán vận
hành đường dây và trạm.
Phần II: Thiết kế đường dây phân phối
Chọn dây dẫn-Các chỉ tiêu kinh tế-Bù công suất kháng-Tính ngắn mạch và phối hợp bảo vệ-
Thiết kế trạm phân phối 22/0,4 kV.

GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang iii

DANH SÁCH HÌNH VẼ
H.1.1: Sơ đồ phương án hai máy biến áp 7
H.1.2: Sơ đồ phương án ba máy biến áp 8
H.1.3: Sơ đồ trạm biến áp sử dụng hai MBA 25 MVA 9
H.1.4: Đồ thị phụ tải phía 22 kV 10
H.1.5: Đồ thị phụ tải phía 22 kV 12
H.1.6: Sơ đồ trạm biến áp sử dụng 3 MBA 12,5 MVA 17
H.1.7: Đồ thị phụ tải phía 22 kV 18
H.1.8: Đồ thị phụ tải phía 22 kV 19
H.3.1: Sơ đồ điện kháng của phương án 1 29
H.4.1: Sơ đồ đấu nối các dụng cụ đo lường 57
H.4.2: Sơ đồ nguyên lý các dụng cụ đo lường 57
H.5.1: Sơ đồ thay thế đường dây và trạm biến áp 63
H.5.2: Sơ đồ thay thế hình π với đầu phân áp đã chọn 70
H.5.3: Sơ đồ thay thề đường dây và trạm biến áp lúc sự cố đường dây 80
H.5.4: Sơ đồ thay thế đường dây và trạm khi sự cố một MBA 86
H.5.5: Sơ đồ thay thế hình π với đầu phân áp đã chọn 92
H.6.1: Sơ đồ đường dây chính và trạm phân phối 108
H.7.1: Sơ đồ đường dây chính và trạm phân phối 112
H.7.2: Sơ đồ đường dây chính và trạm phân phối 117
H.8.1: Sơ đồ đường dây và trạm phân phối lúc phụ tải max có bù công suất phản
kháng 137
H.8.2: Sơ đồ đường dây và trạm phân phối lúc phụ tải max có bù công suất phản

kháng 142
H.9.1: Sơ đồ đường dây chính và trạm phân phối 165
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang iv

H.9.2: Sơ đồ đường dây và trạm phân phối lúc phụ tải min có bù công suất phản
kháng 168
H.9.3: Sơ đồ đường dây và trạm phân phối lúc phụ tải min có bù công suất phản
kháng 173
H.10.1: Sơ đồ tính ngắn mạch tại các nút 194
H.10.2: Sơ đồ tổng kết kết quả tính ngắn mạch tại các nút 209
H.10.3: Đặc tính cầu chì 211
H.11.1: Sơ đồ ngắn mạch tại các nút 213
H.12.1: Đồ thị phụ tải phía hạ áp 236
H.12.2: Sơ đồ nguyên lý biến áp > 300 kVA, đo đếm trung thế 240
H.12.3: Sơ đồ thay thế để tính toán ngắn mạch 241
H.12.4: Hình vẽ mặt trước và mặt bên trạm giàn, công suất ≤ 400 kVA
đo đếm trung thế 247
H.13.1: Sơ đồ đường dây và trạm khi chưa đặt FCO và dao cách ly phân đoạn 251
H.13.2: Sơ đồ đường dây và trạm khi đặt FCO tại các mạch nhánh MBA 253
H.13.2: Sơ đồ đường dây và trạm khi đặt FCO tại các mạch nhánh MBA
và dao cách ly phân đoạn 261

GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang vi

MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa
Nhiệm vụ luận văn i
Lời cảm ơn ! ii
Tóm tắt luận văn iii
Danh sách hình vẽ iv
Mục lục vi
PHẦN 1: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 1
SỐ LIỆU BAN ĐẦU: 3
CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MÁY BIẾN ÁP
4
I. TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 4
II. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ NGHỊ: 5
III. CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHƯƠNG ÁN 1: 8
IV. CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHƯƠNG ÁN 2 16
CHƯƠNG 2: TÍNH KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM 24
I. MỞ ĐẦU 24
II. PHÍ TỔN VẬN HÀNH HÀNG NĂM CỦA PHƯƠNG ÁN 1: 24
III. PHÍ TỔN VẬN HÀNH HÀNG NĂM CỦA PHƯƠNG ÁN 2: 25
IV. KẾT LUẬN 26
CHƯƠNG 3: TÍNH NGẮN MẠCH 27
I. MỞ ĐẦU 27
1. KHAI NIỆM 27
II. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỆN KHÁNG 28
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang vii

III. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 30
IV. DÒNG ĐIỆN BÌNH THƯỜNG VÀ DÒNG ĐIỆN CƯỠNG BỨC 30
CHƯƠNG 4: CHỌN KHÍ CỤ VÀ CÁC PHẦN TỬ DẪN ĐIỆN 33
I. GIỚI THIỆU 33
II. CHỌN KHÍ CỤ VÀ CÁC PHẦN TỬ DẪN DIỆN PHÍA 110 KV 37
III. CHỌN KHÍ CỤ VÀ CÁC PHẦN TỬ DẪN ĐIỆN PHÍA 22 KV 45
IV. TÍNH TOÁN MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG 57
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ VẬN HÀNH ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM 60
I. MỞ ĐẦU 60
II. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MAX BẰNG CHƯƠNG
TRÌNH TÍNH 63
III. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM LÚC PHỤ TẢI MAX BẰNG PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TAY 65
IV. CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC BÌNH THƯỜNG MAX 68
V. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MAX, SỰ CỐ ĐƯỜNG DÂY
BẰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH 78
VI. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM LÚC PHỤ TẢI MAX, SỰ CỐ ĐƯỜNG DÂY
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY, CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP 79
VII. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MAX, SỰ CỐ MỘT MÁY BIẾN
ÁP BẰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH 85
VIII. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM LÚC PHỤ TẢI MAX, SỰ CỐ MỘT MBA
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY 86
IX. CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC SỰ CỐ MÁY BIẾN ÁP 90
PHẦN 2: THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 105
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY CHÍNH VÀ CHỌN CÔNG SUẤT
MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 106
I. MỞ ĐẦU 106
II. CHỌN TIẾT DIỆN CHO ĐƯỜNG DÂY CHÍNH 108

III. CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI HẠ ÁP 110
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang viii


CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA ĐƯỜNG
DÂY LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI 112
I. MỞ ĐẦU 112
II. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MAX TRƯỚC KHI BÙ CÔNG
SUẤT KHÁNG BẰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH. 112
III. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY
TRƯỚC KHI BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG 116
CHƯƠNG 8: BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI 137
I. MỞ ĐẦU 137
II. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MAX CÓ BÙ CÔNG SUẤT
KHÁNG BẰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH 137
III. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY SAU
KHI BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG 142
IV. GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG DO BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG 162
V. CÁC TIÊU CHUẨN KINH TẾ CỦA ĐƯỜNG DÂY 162
CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU 165
I. MỞ ĐẦU 165
II. PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MIN, KHÔNG BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG
DÙNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH. 165
III. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LÚC PHỤ TẢI MIN CÓ BÙ CÔNG SUẤT
KHÁNG BẰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH 168
IV. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY SAU
KHI BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG 173

CHƯƠNG 10: TÍNH NGẮN MẠCH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH 193
I. MỞ ĐẦU 194
II. TÍNH NGẮN MẠCH VỚI Z
F
= 0 194
III. TÍNH NGẮN MẠCH VỚI ZF = 10 Ω = 2,066 PU 202
IV. TỔNG KẾT KẾT QUẢ TÍNH NGẮN MẠCH 209
V. CHỌN CHÌ FCO BẢO VỆ ĐƯỜNG NHÁNH RẼ VÀ MÁY BIẾN ÁP 209
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang ix


CHƯƠNG 11: TÍNH NGẮN MẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY
212
I. SỐ LIỆU BAN ĐẦU 212
II. TÍNH NGẮN MẠCH NÚT 1 ĐẦU ĐƯỜNG DÂY 213
III. TÍNH NGẮN MẠCH NÚT CUỐI ĐƯỜNG DÂY 220
IV. TÍNH NGẮN MẠCH NÚT HẠ ÁP MÁY BIẾN ÁP CUỐI ĐƯỜNG DÂY (NÚT 19)
226
CHƯƠNG 12: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI HẠ ÁP 22/0,4 KV .
233
I. SỐ LIỆU BAN ĐẦU 233
II. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI VÀ CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 234
III. TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ TÌNH TRẠNG ĐIỆN ÁP CỦA MÁY BIẾN ÁP
237
IV. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TRẠM 239
V. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 241
VI. CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁP 243

VII. TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT TRẠM 245
VIII. BẢNG THỐNG KÊ VẬT LIỆU 248
CHƯƠNG 13: TÍNH ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN 250
I. SỐ LIỆU BAN ĐẦU 250
II. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 251
III. TỔNG KẾT ĐỘ TIN CẬY CỦA 3 DẠNG SƠ ĐỒ 271

GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN
SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 1

PHẦN 1: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
1. Đường dây nối từ hệ thống đến trạm biến áp
- 2 đường dây dài 40 km.
- Công suất ngắn mạch tại thanh cái hệ thống: 

 
2. Số đường dây cao áp từ thanh cái cao áp của trạm đến các trạm khác
- 0 đường.
3. Phụ tải của trạmPhía hạ áp 22 kV:
- Công suất: 28 MW,   
- Số đường dây: 6
- Thông số phụ tải:
Giờ
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
%


30
30
30
30
40
50
60
60
60
60
70
70

Giờ
13
14
15
16
17
18
19

20
21
22
23
24
%


60
60
60
70
80
80
100
100
60
40
40
30

4. Nhiệm vụ
- Giới thiệu trạm thiết kế.
- Xây đựng đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp.
- Chọn cấp điện áp tải điện từ hệ thống về trạm.
- Các phương án sơ đồ trạm – Chọn số lượng và công suất máy biến áp.
- Chọn phương án trạm.
- Sơ đồ nguyên lý.
- Tính toán ngắn mạch chọn thiết bị và khí cụ.
- Chọn thiết bị đo lường.

GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN
SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 2

- Chọn dây cho các đường cao áp, trung áp, lộ ra hạ áp, các dây dẫn trong trạm.
- Sơ đồ mặt bằng, mặt cắt.
- Tính toán vận hành đường dây và trạm.

GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN
SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 3

SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
- Điện áp phía cao áp: 

 
- Điện áp phía hạ áp: 

 
- Công suất ngắn mạch phía hệ thống: 10000 MVA
- Số đường dây cao áp nối với hệ thống: 2 đường
- Chiều dài đường dây: 

 
- Số đường dây xuất phát từ thanh cái hạ áp: 6 đường
- Tổng công suất các đường dây hạ áp: 28 MW với hệ số công suất 0,8
- Thông số phụ tải phía điện hạ áp:

Giờ
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
%


30
30
30
30
40
50
60
60
60
60
70
70

Giờ
13
14

15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
%


60
60
60
70
80
80
100
100
60
40
40
30
- Công suất tự dùng: 0,4 MVA
- Công suất cơ bản: 100 MVA
- Điện áp trung bình phía cao: 110 kV
- Điện áp trung bình phía hạ: 22 kV

GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 4

CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MÁY BIẾN ÁP
I. TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP
1. Giới thiệu về hệ thống điện
Trong các hệ thống điện, trạm biến áp được dùng rất rộng rãi, làm nhiệm vụ
truyền tải điện năng từ lưới điện có điện áp 

sang lưới điện có điện áp 

, phục
vụ cho việc truyền tải và phân phối năng lượng điện. Thường điện năng từ nhà
máy điện đến các hộ tiêu thụ điện phải qua 3 đến 4 lần biến áp. Do vậy, công suất
tổng của các trạm biến áp cũng lớn hơn công suất tổng của các máy phát trong nhà
máy điện của HTĐ khoảng 3 đến 4 lần.
Điện áp U
1
được gọi là điện áp sơ cấp, U
2
là điện áp thứ cấp. Nếu U
1
>U
2
ta
có trạm biến áp hạ áp và ngược lại U
1
<U

2
ta có trạm biến áp tăng áp. Điện áp định
mức sơ cấp của các máy biến áp U
1đm
được chọn bằng điện áp định mức của
mạng điện tương ứng . Điện áp định mức thứ cấp U
2đm
của các máy biến áp
thường được chọn bằng 1,05 đến 1,1 điện áp định mức của mạng điện tương ứng .
Trạm biến áp tăng áp làm nhiện vụ truyền tải điện năng từ lưới điện có điện áp
thấp lên lưới điện có điện áp cao hơn, phục vụ cho việc truyền tải điện đến các hộ
tiêu thụ ở xa. Người ta thường gặp các trạm biến áp tăng áp trong các nhà máy
điện, làm nhiệm vụ truyền tải điện năng ở điện áp máy phát lên điện áp cao để
truyền tải công suất của nhà máy điện vào hệ thống điện hoặc đến các phụ tải ở xa
nhà máy. Công suất cuả máy biến áp, số lượng và chuẩn loại của nó phụ thuộc
công suất cần truyền tải, số cấp điện áp và chế độ làm việc của điểm trung tính
của các lưới điện ở phía thứ cấp của trạm.
Trạm biến áp hạ áp làm nhiệm vụ truyền tải điện năng từ lưới điện có điện áp
cao sang lưới điện có điện áp thấp, phục vụ cho việc phân phối và tiêu thụ năng
lượng điện. Trạm hạ áp được sử dụng rất nhiều trong các mạng điện và hộ tiêu thụ.
 Hiện nay nước ta đang sử dụng các cấp điện áp sau đây :
- Cấp cao áp :
 500 kV dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền Bắc, Trung, Nam.
 220 kV dùng cho mạng điện khu vực.
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 5

 110 kV dùng cho mạng điện phân phối.

 Cấp trung áp :
- 22kV trung tính nối đất trực tiếp dùng cho mạng điện địa phương, cung cấp
cho các nhà máy vừa và nhỏ, cung cấp cho các khu dân cư.
 Cấp hạ áp :
- 380/220 V dùng trong mạng hạ áp, trung tính nối đất trực tiếp.
- Do lịch sử để lại hiện nay nước ta còn dùng 66, 35, 15, 10, và 6 kV.
- Trong tương lai các cấp điện áp nêu trên sẽ được cải tạo để dùng thống nhất
cấp 22 kV.
2. Các yêu cầu khi thiết kế
Mục đích chính của trạm cung cấp điện là phải đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn
đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Ngoài ra phải đảm bảo
về kinh tế, an toàn … một phương án được xem là hợp lý khi thoả mãn các yêu
cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng điện năng.
- Đảm bảo độ tin cậy cao (tùy theo tính chất loại phụ tải).
- Vốn đầu tư thấp .
- An toàn cho người và thiết bị.
- Thuận tiện sửa chữa vận hành.
- Tuy nhiên những yêu cầu trên lại có mâu thuẫn với nhau nên khi thiết kế cần
kết hợp hài hòa từng yêu cầu để tạo ra phương án tối ưu.

II. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ NGHỊ:
1. Chọn cấp điện áp cho đường dây tải điện từ hệ thống về trạm biến áp
Chọn cấp điện áp cho đường dây tải điện từ hệ thống về trạm biến áp, tổng
công suất cực đại đường dây cung cấp cho phụ tải của trạm biến áp:


.
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 6

Cấp điện áp tính toán của đường dây được tính theo công thức kinh nghiệm
Still:




 

  

Vậy chọn cấp điện áp tải điện 110 kV.
2. Các phương án sơ đồ trạm
a. Tổng quát về sơ đồ cấu trúc trạm biến áp
Sơ đồ cấu trúc là sơ đồ liên lạc giữa các phần tử có cấp điện áp khác nhau, diễn
tả mối liên hệ giữa nguồn và tải.
Chọn sơ đồ cấu trúc là một vấn đề quan trọng vì nó ảnh hưởng nhiều đến tính
liên tục, an toàn cho phụ tải.
b. Yêu cầu của sơ đồ trạm
- Tính kinh tế.
- Tính khả thi.
- Đảm bảo độ tin cậy và an toàn.
- Tính linh hoạt.
- Tính phát triển và hiện đại.
c. Các phương án lựa chọn
 Phương án 1: Dùng hai máy biến áp hai cuộn dây 110/22 kV là phương án được
sử dụng nhiều vì tính đảm bảo liên tục cấp điện cao.
 Ưu điểm:

- Độ tin cậy cao.
- Khi một máy biến áp bị sự cố máy còn lại vẫn có khả năng cung cấp điện cho phụ
tải.
- Đảm bảo cung cấp điện liên tục.
- Thích hợp cho việc cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng.
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 7

 Khuyết điểm:
- Số lượng máy biến áp nhiều, tổn thất điện năng khá lớn.


H.1.1: Sơ đồ phương án hai máy biến áp
 Phương án 2: Dùng ba máy biến áp hai cuộn dây 110/22 kV phương án này ít
được sử dụng hơn phương án 1 vì chi phí đầu tư cao, diện tích xây dựng tăng,
phức tạp trong việc lắp đặt.
 Ưu điểm:
- Độ tin cậy cao.
- Đảm bảo cung cấp điện liên tục.
- Thích hợp cho việc cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng.
 Khuyết điểm:
- Số lượng máy biến áp nhiều, tổn thất điện năng khá lớn.
- Cần đầu tư ban đầu lớn.
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 8

- Diện tích xây lắp lớn.

H.1.2: Sơ đồ phương án ba máy biến áp

III. CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHƯƠNG ÁN 1:
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 9


H.1.3: Sơ đồ trạm biến áp sử dụng hai MBA 25 MVA
1. Xây dựng đồ thị phụ tải
Thông số phụ tải hạ áp:

Giờ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
P(MW)
8,4

8,4
8,4
8,4
11,2
14
16,8
16,8
16,8
16,8
19,6
19,6
Q(MVAr)
6,3
6,3
6,3
6,3
8,4
10,5
12,6
12,6
12,6
12,6
14,7
14,7
S(MVA)
10,9
10,9
10,9
10,9
14,4

17,9
21,4
21,4
21,4
21,4
24,9
24,9

Giờ
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 10

P(MW)
16,8
16,8
16,8

19,6
22,4
22,4
28
28
16,8
11,2
11,2
8,4
Q(MVAr)
12,6
12,6
12,6
14,7
16,8
16,8
21
21
12,6
8,4
8,4
6,3
S(MVA)
21,4
21,4
21,4
24,9
28,4
28,4
35,4

35,4
21,4
14,4
14,4
10,9

H.1.4: Đồ thị phụ tải phía 22 kV
- Tính 

và 

phía hạ

Giờ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
S(MVA)
10,9
10,9
10,9
10,9
14,4
17,9

21,4
21,4
21,4





118,81
118,81
118,81
118,81
207,36
320,41
457,96
457,96
457,96

Giờ
10
11
12
13
14
15
16
17
18
S(MVA)
21,4

24,9
24,9
21,4
21,4
21,4
24,9
28,4
28,4





457,96
620,01
620,01
457,96
457,96
457,96
620,01
806,56
806,56
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 11



Giờ

19
20
21
22
23
24
S(MVA)
35,4
35,4
21,4
14,4
14,4
10,9





1253,16
1253,16
457,96
207,36
207,36
118,81


Tổng
S(MVA)
489,1






11179,689

- Thời gian sử dụng công suất cực đại 

phía hạ:


















- Thời gian tổn thất công suất cực đại 

phía hạ:






















2. Sơ bộ chọn công suất máy biến áp
- Công suất máy biến áp chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Khi một máy biến áp bị
sự cố, máy còn lại cho phép quá tải 1,4 lần.
- Công suất định mức tính toán:











- Ta chọn máy biến áp có số liệu sau:
- Công suất định mức: 25 MVA
- Công suất ngắn mạch: 63 kW
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 12

- Phần trăm điện áp ngắn mạch 

: 9,5%
- Tổn hao không tải: 24 kW
Chọn MBA theo PL4.7 sách HDDAMHD1 Thiết Kế Mạng Điện của thầy Hồ Văn
Hiến trang 135.
3. Kiểm tra quá tải sự cố

H.1.5: Đồ thị phụ tải phía 22 kV
- Hệ số 

trước quá tải 10 giờ:

Giờ













7
0,856000
0,732736
8
0,856000
0,732736
9
0,856000
0,732736
10
0,856000
0,732736
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 13

11
0,996000
0,992016
12

0,996000
0,992016
13
0,856000
0,732736
14
0,856000
0,732736
15
0,856000
0,732736
16
0,996000
0,992016































: là khoảng thời gian 10h trước quá tải.
- Hệ số 

sau quá tải 10 giờ:
Giờ












21
0,856000
0,732736
22
0,576000
0,331776
23
0,576000
0,331776
24
0,436000
0,190096
1
0,436000
0,190096
2
0,436000
0,190096
3
0,436000
0,190096
4
0,436000
0,190096
5
0,576000
0,331776
6
0,716000

0,512656
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 14
































: là khoảng thời gian 10h sau quá tải.
- Hệ số 

lúc quá tải:
Giờ












17
1.136000
1,290496
18
1,136000
1,290496
19

1,416000
2,005056
20
1,416000
2,005056























: là các khoảng thời gian lúc quá tải.
4. Tổn thất điện năng trong trạm

- Tổn thất điện năng trong trạm trong một năm:


  













  








- Tính tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải:


  













GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 15

 




Giờ












1
0,436000
0,190096
2
0,436000
0,190096
3
0,436000
0,190096
4
0,436000
0,190096
5
0,576000
0,331776
6
0,716000
0,512656
7
0,856000
0,732736
8
0,856000
0,732736
9

0,856000
0,732736
10
0,856000
0,732736
11
0,996000
0,992016
12
0,996000
0,992016
13
0,856000
0,732736
14
0,856000
0,732736
15
0,856000
0,732736
16
0,996000
0,992016
17
1,136000
1,290496
18
1,136000
1,290496
19

1,416000
2,005056
20
1,416000
2,005056
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 16

21
0,856000
0,732736
22
0,576000
0,331776
23
0,576000
0,331776
24
0,436000
0,190096










- Tổn thất điện năng trong đồng của trạm biến áp trong 1 ngày:


















- Tổn thất điện năng trong đồng của trạm biến áp trong 1 năm:





- Tổn hao sắt trong vòng 1 năm:








 



Kết luận: Tổn thất điện năng theo thời gian đặc trưng và theo đồ thị phụ tải là phù hợp.

IV. CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHƯƠNG ÁN 2
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 17


H.1.6: Sơ đồ trạm biến áp sử dụng 3 MBA 12,5 MVA
1. Xây dựng đồ thị phụ tải
- Thông số phụ tải hạ áp:
Giờ
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
P(MW)
8,4
8,4
8,4
8,4
11,2
14
16,8
16,8
16,8
16,8
19,6
19,6
Q(MVAr)
6,3
6,3
6,3
6,3
8,4
10,5
12,6
12,6
12,6
12,6
14,7
14,7
S(MVA)

10,9
10,9
10,9
10,9
14,4
17,9
21,4
21,4
21,4
21,4
24,9
24,9

Giờ
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
P(MW)
16,8
16,8
16,8

19,6
22,4
22,4
28
28
16,8
11,2
11,2
8,4
GVHD: TS.HỒ VĂN HIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ TRẠM CHỌN MBA

SVTH: VI VĂN PHÚC
MSSV: 40902021 Trang 18

Q(MVAr)
12,6
12,6
12,6
14,7
16,8
16,8
21
21
12,6
8,4
8,4
6,3
S(MVA)
21,4
21,4

21,4
24,9
28,4
28,4
35,4
35,4
21,4
14,4
14,4
10,9


H.1.7: Đồ thị phụ tải phía 22 kV
2. Sơ bộ chọn công suất máy biến áp
- Công suất định mức tính toán:










- Chọn máy biến áp có số liệu sau:
- Công suất định mức: 12,5 MVA
- Tổn thất ngắn mạch: 45 kW
- Phần trăm điện áp ngắn mạch 


9,4 %
- Tổn hao không tải: 15 kW
3. Kiểm tra quá tải sự cố