giao trinh cung cap dien

TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
LỜI NÓI ĐẦU
- Đất nước Việt Nam đang trong công cuộc công nghiệp hóa hiện - đại
hóa, nền kinh tế đang trên đà phát triển, việc cung cấp điện năng cho các
khu công nghiệp, khu chế xuất, khu nhà cao tầng ngày càng nhiều. Vì vậy
việc tìm hiểu đặc tính, kết cấu, tính toán sử dụng trong cung cấp điện rất
cần thiết cho sinh viên ngành điện.
- Với một vai trò quan trọng như vậy và xuất phát từ yêu cầu, kế hoạch đào
tạo, chương trình môn học của Trường Trung Cấp Kỹ Thuật & Nghiệp Vụ
Cái Bè. Tôi đã biên soạn cuốn giáo trình Cung Cấp Điện.
- Giáo trình được biên soạn theo đề cương môn học Cung Cấp Điện với
những kiến thức cơ bản về cung cấp điện như: xác định phụ tải, chọn
phương án cung cấp, chọn thiết bị, cũng như các biện pháp bảo vệ cho
lưới… cho sinh viên ngành điện.Bài giảng gồm mười chương lần lượt
trình bày các vấn đề:
+ Khái quát cung cấp điện được trình bày ở Chương 1.
+ Chương 2 và 3 trình bày về lưới điện và tính toán phụ tải điện.
+ Tính toán về lưới điện trình bày ở chương 4.
+ Trạm điện trình bày ở chương 5
+ Chương 6 đề cập đến việc lựa chọn các thiết bị trong lưới cung cấp điện.
+ Nâng cao hệ số công suất trình bày ở chương 7.
+ Chương 8 trình bày về kỹ thuật chiếu sáng.
+ Chương 9 bảo vệ hệ thống điện.
- Giáo trình Cung Cấp Điện được biên soạn phục vụ công tác giảng dạy cho
giáo viên và là tài liệu học tập cho học sinh ở trường.
- Trong thời gian biên soạn giáo trình mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng
do chuyên môn và thời gian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót,
khuyết điểm. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp
để giáo trình đạt chất lượng cao hơn.
- Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Khoa Kỹ Thuật Nghiệp Vụ - Trường
Trung Cấp Kỹ Thuật & Nghiệp Vụ Cái Bè, Khu IV – Thị Trấn Cái Bè,

Huyện Cái Bè, Tỉnh Tiền Giang.
Giáo Viên Biên Soạn :
NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 1 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
1.1. Đặc điểm của quá trình sản xuất và phân phối điện năng:
Điện năng ngày càng phổ biến vì dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng
khác như: cơ, hóa, nhiệt năng… ; được sản xuất tại các trung tâm điện và được
truyền tải đến hộ tiêu thụ với hiệu suất cao. Trong quá trình sản xuất và tiêu thụ
điện năng có một số đặc tính:
+ Điện năng sản xuất ra thường không tích trữ được, do đó phải có sự cân bằng
giữa sản xuất và tiêu thụ điện.
+ Các quá trình về điện xảy ra rất nhanh và nguy hiểm nếu có sự cố xảy ra, vì
vậy thiết bị điện có tính tự động và đòi hỏi độ an toàn và tin cậy cao.
Hình 1.1. Hệ thống điện
Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện:
Muc tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ
điện năng với chất lượng trong phạm vi cho phép.
Một phương án cung cấp điện (cho xí nghiệp) được xem là hợp lý khi thỏa
mãn các nhu cầu sau:
+ Vốn đầu tư nhỏ, chú ý tiết kiệm ngoại tệ và vật tư hiếm.
+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo tính chất hộ tiệu thụ.
+ Chi phí vận hành hàng năm thấp.
+ Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
+ Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa…
+ Đảm bảo chất lượng điện năng.
+ Ngoài ra, còn phải chú ý đến các điều kiện khác như: môi trường, sự phát
triển của phụ tải, thời gian xây dựng…
Một số bước chính để thực hiện một phương án thiết kế cung cấp điện:

+ Xác định phụ tải tính toán để đánh giá nhu cầu và chọn phương thức cung
cấp điện.
+ Xác định phương án về nguồn điện.
+ Xác định cấu trúc mạng.
+ Chọn thiết bị.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 2 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
+ Tính toán chống sét, nối đất chống sét và nối đất an toàn cho người và thiệt
bị.
+ Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
+ Tiếp theo thiết kế kỹ thuật là bước thiết kế thi công như các bản vẽ lắp đặt,
những nguyên vật liệu cần thiết… Cuối cùng là công tác kiểm tra điều chỉnh và
thử nghiệm các trang thiết bị, đưa vào vận hành và bàn giao.
1.2. Lưới điện và lưới cung cấp điện:
1.2.1. Khái niệm:
Hệ thống điện gồm 3 khâu: sản xuất, truyền tải và tiêu thụ điện. Nguồn điện
là các nhà máy điện (nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên tử…) và các trạm phát
điện (diesel, mặt trời, gió…)
Tiêu thụ điện bao gồm tất cả các đối tượng sử dụng điện năng trong các lĩnh
vực kinh tế và đời sống: công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thông vận
tải, thương mại, dịch vụ, phục vụ sinh hoạt…
Để truyền tải điện từ nguồn phát đến các hộ tiêu thụ người ta sử dụng lưới
điện. Lưới điện bao gồm đường dây tải điện và trạm biến áp. Lưới điện nước ta
hiện có nhiều cấp điện áp: 0,4KV, 6KV, 10KV, 22KV, 35KV, 110KV, 220KV
và 500KV. Một số chuyên gia cho rằng trong tương lai lưới điện Việt nam chỉ
nên tồn tại năm cấp điện áp: 0,4KV, 22KV, 110KV, 220KV và 500KV.
1.2.2 Phân loại:
Có nhiều cách phân loại lưới điện:
Căn cứ vào trị số của điện áp, chia ra lưới điện siêu cao áp (500KV), lưới
điện cao áp (220KV, 110KV), lưới trung áp (35KV, 22KV, 10KV, 6KV) lưới

điện hạ áp (0,4KV).
Căn cứ vào nhiệm vụ, chia ra lưới cung cấp (500KV, 220KV, 110KV), lưới
phân phối (35KV, 22KV, 10KV, 6KV, 0,4KV).
Ngoài ra còn nhiều cách chia khác, Ví dụ căn cứ vào phạm vi cấp điện, chia
ra lưới khu vực, lưới địa phương: căn cứ vào số pha, chia ra lưới một pha, hai
pha, ba pha; căn cứ vào đối tượng cấp điện chia ra lưới công nghiệp, lưới nông
nghiệp, lưới đô thị…
1.3. Những yêu cầu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện:
Bất kỳ một phương án (hoặc dự án) cung cấp điện nào cũng phải thoả mãn
4 yêu cầu cơ bản sau:
1.3.1. Độ tin cậy cung cấp điện:
Hộ loại 1: là những hộ rất quan trọng không được để mất điện, nếu xảy ra
mất điện sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng.
- Làm mất an ninh chính trị, mất trật tự xã hội. Đó là sân bay, cảng hàng
hải, khu quân sự, khu ngoại giao đoàn, các đại sứ quán, nhà ga, bến xe, trục giao
thông chính trong thành phố…
- Làm thiệt hại lớn đối với nền kinh tế quốc dân. Đó là khu công nghiệp,
khu chế xuất, dầu khí, luyện kim, nhà máy cơ khí lớn, trạm bơm nông nghiệp
lớn… Những hộ này đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
- Làm nguy hại đến tính mạng con người.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 3 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Hộ loại 2: bao gồm các xí nghiệp chế tạo hàng tiêu dùng (như xe đạp, vòng
bi, bánh kẹo, đồ nhựa …) và thương mại, dịch vụ (khách sạn, siêu thị, trung
tâm thương mại lớn…). Với những hộ này nếu mất điện sẽ bị thua thiệt về kinh
tế như dãn công, gây thứ phẩm, chế phẩm phá vỡ hợp đồng cung cấp nguyên
liệu hoặc sản phẩm cho khách hàng, làm giảm sút doanh số và lãi xuất…
Hộ loại 3: là những hộ không quan trọng cho phép mất điện tạm thời khi
cần thiết. Đó là hộ ánh sáng sinh hoạt đô thị và nông thôn.
1.3.2. Chất lượng điện:

Chất lượng điện được thể hiện ở hai chỉ tiêu: tần số (f) và điện áp (U).
Một phương án cấp điện có chất lượng tốt là phương án đảm bảo trị số tần số và
điện áp nằm trong giới hạn cho phép. Cơ quan Trung tâm Điều độ Quốc gia chịu
trách nhiệm điều chỉnh tần số chung cho hệ thống điện. Việc đảm bảo cho điện
áp tại mọi điểm nút trên lưới trung áp và hạ áp nằm trong phạm vi cho phép là
nhiệm vụ của kỹ sư thiết kế và vận hành lưới cung cấp điện.
Để đảm bảo cho các thiết bị dùng điện (động cơ, đèn, quạt, tủ lạnh, ti
vi…) làm việc bình thường yêu cầu điện áp đặt vào cực các thiết bị dùng điện
không được chênh lệch quá 5% so với trị số điện áp định mức. Tần số f được
giữ 50 ± 0,5Hz.
Độ chênh lệch điện áp so với trị số định mức gọi là độ chênh lệch điện áp,
ký hiệu là δU. Điện áp yêu cầu độ lệch |δU|= U – U
đm
≤5%U
đm
. Lưu ý độ lệch
điện áp khác với tổn thất điện áp (hiệu số điện áp giữa đầu và cuối nguồn của
cùng cấp điện áp).

Hình 1.2. Độ lệch và tổn thất điện áp
1.3.3. Tính kinh tế:
Tính kinh tế của một phương án cung cấp điện thể hiện qua hai chỉ tiêu:
vốn đầu tư và chi phí vận hành.
+ Vốn đầu tư một công trình điện bao gồm tiền mua vật tư, thiết bị, tiền vận
chuyển, thí nghiệm, thử nghiệm, mua đất đai, đền bù hoa màu, tiền khảo sát thiết
kế, lắp đặt và nghiệm thu.
+ Phí tổn vận hành: bao gồm các khoản tiền phải chi phí trong quá trình vận
hành công trình điện: lương cho cán bộ quản lý, kỹ thuật, vận hành, chi phí bảo
dưỡng và sửa chữa, chi phí cho thí nghiệm thử nghiệm, do tổn thất điện năng
trên công trình điện.

GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 4 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Thông thường hai loại chi phí này mâu thuẫn nhau. Phương án cấp điện tối
ưu là phương án dung hòa hai chi phí trên, đó là phương án có chi phí tính toán
hàng năm nhỏ nhất.
( )
. . min
vh tc
Z a a K c A= + + ∆ →
Trong đó:
-
vh
a
: hệ số vận hành, với đường dây trên không lấy 0,04; cáp và trạm biến
áp lấy 0,1.
-
tc
a
: hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn
tc
a

1
tc
T
=
, với lưới cung cấp điện
5
tc
T =

năm.
- K: vốn đầu tư.
-
A∆
: tổn thất điện 1 năm.
c: giá tiền tổn thất điện năng (đ/kWh).
1.3.4 Tính an toàn:
An toàn là vấn đề quan trọng, thậm chí phải đặt lên hàng đầu khi thiết
kế, lắp đặt, vận hành công trình điện. An toàn cho cán bộ vận hành, an toàn
cho thiết bị, công trình điện, an toàn cho người dân và các công trình dân
dụng lân cận.
Người thiết kế và vận hành công trình điện phải nghiêm chỉnh tuân thủ
triệt để các quy định, nội quy an toàn, ví dụ khoản cách an toàn giữa công
trình điện và công trình dân dụng, khoảng cách an toàn từ dây dẫn tới mặt
đất…
1.4. Một số ký hiệu thông dụng:
Thiết bị Ký hiệu Thiết bị Ký hiệu
Máy phát điện hoặc
nhà máy điện
Động cơ điện
Máy biến áp 2 cuộn
dây
Khởi động từ
Máy biến áp 3 cuộn
dây
Máy biến áp điều
chỉnh dưới tải
Máy cắt điện Cầu chì.
Cầu dao cách ly Aptômát
Máy cắt phụ tải Cầu chì tự rơi

GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 5 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Tủ điều khiển Tụ điện bù
Tủ chiếu sáng cục bộ
Tủ chiếu sáng làm
việc
Tủ phân phối
Tủ phân phối động
lực
Đèn sợi đốt Đèn huỳnh quang
Ổ cắm điện Công tắc điện
Kháng điện
Máy biến dòng
điện
Dây cáp điện Dây dẫn điện
Thanh dẫn (thanh cái)
Dây dẫn tần số ≠
50Hz
Dây dẫn mạng hai dây
Dây dẫn mạng 4
dây.
Đường dây điện áp
U ≤36V.
Đường dây mạng
động lực 1 chiều
Chống sét ống Chống sét van
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG I:
Câu 1: Đặc điểm của quá trình sản xuất và phân phối điện năng ?
Câu 2 : Khái niệm và phân loại lưới điện ?
Câu 3 : Những yêu cầu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện ?

Câu 4 : Một số ký hiệu thông dụng ?
CHƯƠNG II : CÁC LOẠI LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN
2.1. Các loại cáp và dây dẫn:
Để tải điện người ta dùng dây dẫn và cáp. So với dây dẫn tải điện bằng
cáp đắt tiền hơn nhưng mỹ quan hơn, vì thế cáp trung và hạ áp thích hợp cho
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 6 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
lưới điện đô thị và xí nghiệp. Tải điện bằng dây dẫn rẽ tiền, dễ sửa chữa và thay
thế thường được dùng trên lưới trung áp và khu vực nông thôn.
2.1.1 Các loại dây dẫn:
Dây dẫn gồm hai loại: dây bọc cách điện và dây trần.
Dây bọc cách điện: thường dùng trên lưới hạ áp. Dây bọc có nhiều loại: một
sợi, nhiều sợi, dây cứng, mềm, đơn, đôi… Vật liệu thông dụng là đồng và nhôm.
Ký hiệu: M(n, F), trong đó: M là dây đồng; n là số dây; F là tiết diện dây.
Dây trần: dùng cho mọi cấp điện áp. Có các loại như: nhôm, thép, đồng và
nhôm lõi thép. Trong đó dây nhôm và nhôm lõi thép được dùng phổ biến cho
đường dây trên không, trong đó phần nhôm làm nhiệm vụ dẫn điện và phần thép
tăng độ bền cơ học.
Ký hiệu: Loại dây(A, AC) - F, trong đó: A là dây nhôm; AC dây nhôm lõi
thép; F là tiết diện.
Ký hiệu cho mạng điện: loại dây (n.F +1.F
o
) với n là số dây pha và F
o
tiết điện
dây trung tính.
Hình 2.1. Cáp và dây trần
2.1.2. Các loại Cáp:
a) Cấu tạo Cáp:
Cáp lực gồm các phần tử chính sau: lõi, cách điện và lớp vỏ bảo vệ.

Lõi (ruột dẫn điện):
Vật liệu cơ bản dùng làm ruột dẫn điện của cáp là đồng hay nhôm kỹ thuật
điện.
Ruột cáp có các hình dạng tròn, quạt, hình mảnh. Ruột có thể gồm một hay
nhiều sợi.
Lớp cách điện:
Lớp vật liệu cách điện cách ly các ruột dẫn điện với nhau và cách ly với lớp
bảo vệ.
Hiện nay cách điện của cáp thường dùng là nhựa tổng hợp, các loại cao su,
giấy cách điện, các loại dầu và khí cách điện.
Lớp vỏ bảo vệ:
Lớp vỏ bảo vệ để bảo vệ cách điện của cáp tránh ẩm ướt, tránh tác động của
hóa chất do dầu tẩm thoát ra do hư hỏng cơ học cũng như tránh ăn mòn, han gỉ
khi đặt trong đất.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 7 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Lớp vỏ bảo vệ dây dẫn là đai hay lưới bằng thép, nhôm hay chì. Ngoài cùng
là lớp vỏ cao su hoặc nhựa tổng hợp.
b) Phân loại Cáp:
Cáp có thể phân loại theo nhiều cách:
+ Theo số lõi: một, hai, ba hay bốn lõi. Thông thường cáp cao áp chỉ có
một lõi.
+ Theo vật liệu cách điện: giấy cách điện (có tẩm hay không tẩm), cách điện
cao su hay nhựa tổng hợp và cách điện tổ hợp.
+ Theo mục đích sử dụng: hạ, trung và cao áp, ngoài ra còn có cáp radio và cáp
thông tin.
Theo lĩnh vực sử dụng: cáp dùng cho hàng hải, hàng không, dầu mỏ, hầm mỏ,
trong hay ngoài nước.
2.2. Cấu trúc đường dây tải điện:
Đường dây tải điện trên không ký hiệu là ĐDK. Đường dây tải điện trên

không bao gồm các phần tử: dây dẫn, sứ, xà, cột, móng, còn có thể có dây chống
sét, dây néo và bộ chống rung.
Hình 2.2. Cấu trúc đường dây tải điện
2.2.1. Một số định nghĩa liên quan:
a) Đường dây truyền tải điện trên không:
Công trình xây dựng mang tính chất kỹ thuật dùng để truyền tải điện năng
theo dây dẫn, được lắp đặt ngoài trời. Dây dẫn được kẹp chặt nhờ sứ, xà cột và
các chi tiết kết cấu xây dựng.
Đường dây hạ áp cần có thêm một dây trung tính để lấy cả điện áp pha và
điện áp dây. Nếu phụ tải 3 pha đối xứng thì lấy dây trung tính bằng ½ dây pha
còn khi phụ tải pha không cân bằng thì tiết diện dây trung tính lấy bằng tiết diện
dây pha.
b) Khoảng cách tiêu chuẩn: gồm các khoảng cách ngắn nhất giữa dây dẫn
được căng và đất, giữa dây dẫn được căng và công trình xây dựng, giữa dây dẫn
và cột, giữa các dây dẫn với nhau.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 8 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
c) Độ võng trên dây: là khoảng cách theo chiều thẳng đứng từ đường thẳng
nối 2 điểm treo dây trên cột tới điểm thấp nhất của dây dẫn do tác dụng của khối
lượng dây.
d) Lực căng dây: là lực căng kéo dây và kẹp chặt cố định dây dẫn trên cột.
e) Chế độ làm việc bình thường: là chế độ làm việc mà dây dẫn không bị
đứt.
f) Chế độ sự cố: là chế độ mà dây dẫn bị đứt dù chỉ một dây.
g) Khoảng vượt trung gian của đường dây: khoảng cách theo mặt phẳng
ngang giữa 2 cột.
h) Khoảng néo chặt: là khoảng cách theo mặt phẳng nằm ngang giữa 2 cột
chịu lực gần nhau. Các cột chịu lực bao gồm các cột đầu tuyến, các cột cuối
tuyến và các cột góc dây dẫn chuyển hướng đi.
2.2.2. Cấu trúc đường dây trên không:

a) Cột: lưới cung cấp điện trung áp dùng 2 loại cột: cột vuông và cột ly tâm, ký
hiệu H và LT.
+ Cột vuông (cột chữ H): thường chế tạo cỡ 7,5 và 8,5m. Cột H7,5 dùng cho
lưới hạ áp và H8,5 dùng cho lưới hạ áp và lưới 10kV.
+ Cột li tâm (cột tròn): các cột được đúc dài 10 và 12m, các đế cột dài 6, 8 và
10m. Cột và đế được nối với nhau nhờ các măng xông hay mặt bích, từ đó có thể
có các cột 10, 12, 16, 20, 22m. Các cột còn được phân loại thành A, B, C, D
theo khả năng chịu lực (được tra ở các bảng).
Bảng thông số kỹ thuật các loại cột li tâm:
Loại cột Lực kéo ngang đầu
cột N ( kg )
Chiều cao cột m Đường kính
ngoài dáng cột
(mm)
LT 10A 3200 ( 320 )
10 323
LT 10B 4200 ( 420 )
LT 10C 5200 ( 520 )
LT 12A 5400 ( 540 )
12 350
LT 12B 7200 ( 720 )
LT 12C 9000 (900 )
LT 16B 9200 ( 920 ) 16 403
LT 16C 11000 (1100 )
LT 18B 9200 ( 920 ) 18 430
LT 18C 12000 ( 1200 )
LT 20B 9200 ( 920 )
20 456
LT 20C 10000 ( 1000 )
LT 20D 13000 ( 1300 )

b) Xà:
Dùng để đỡ dây dẫn và cố định khoảng cách giữa các dây, được làm bằng sắt
hoặc bê tông kích thước tùy vào cấp điện áp.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 9 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Trên xà có khoan sẵn các lổ để bắt sứ, khoảng cách giữa hai lỗ khoan (cũng
là khoảng cách giữa hai dây) từ 0,3÷0,4m đối với đường dây hạ áp, từ 0,8÷1,2m
với đường dây 10kV, từ 1,5÷2m với đường dây 35kV.
c) Sứ: sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ cho các bộ phận mang điện vừa làm vật
cách điện giữa các bộ phận đó với đất. Vì vậy sứ phải đủ độ bền, chịu được
dòng ngắn mạch đồng thời phải chịu được điện áp của mạng kể cả lúc quá điện
áp.
Sứ cách điện thường được thiết kế và sản xuất cho cấp điện áp nhất định và
được chia thành hai dạng chính: sứ đỡ hay sứ treo dùng để đỡ hay treo thanh cái,
dây dẫn và các bộ phận mang điện; sứ xuyên dùng để dẫn nhánh hay dẫn xuyên
qua tường hoặc nhà.
+ Sứ đỡ: thường dùng cho đường dây có điện áp từ 35kV trở xuống, khi đường
dây vượt sông hay đường giao thông thì có thể dùng sứ treo.
+ Sứ treo: có thể phân thành sứ thanh và sứ đĩa. Sứ thanh được chế tạo có
chiều dài và chịu được một điện áp xác định trước. Chuỗi sứ được kết lại từ các
đĩa và số lượng được ghép với nhau tùy thuộc điện áp đường dây. Ưu điểm của
việc dùng chuỗi sứ cho đường dây cao thế là điện áp làm việc có thể tăng bằng
cách thêm các đĩa sứ với chi phí nhỏ.
Hình 2.3. Một số dạng sứ
Khi cần tăng cường về lực người ta dùng các chuỗi sứ ghép song song, khi
tăng cường cách điện người ta tăng thêm số đĩa. Việc kẹp dây dẫn vào sứ đứng
được thực hiện bằng cách quấn dây hoặc bằng ghíp kẹp dây chuyên dụng. Việc
kẹp dây vào sứ treo được thực hiện bằng khóa kẹp dây chuyên dụng.
Sứ đứng Hoàng liên sơn có ký hiệu VHD-35. Đường dây có điện áp 110kV
trở lên dùng sứ treo. Chuỗi sứ treo gồm các đĩa sứ tuỳ theo cấp điện áp mà chuỗi

sứ có số đĩa khác nhau.
Điện áp (kV) Số đĩa sứ
3-10 01
35 03
110 07
220 13
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 10 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Ti sứ là chi tiết được gắn vào sứ đứng bằng cách vặn ren và chèn ximăng, cát
được dùng làm trụ để kẹp chặt sứ với xà trên cột điện. Ti sứ được làm bằng thép,
được sơn phủ hay mạ để chống gỉ.
d) Móng cột: có nhiệm vụ chống lật cột. Trong vận hành cột điện chịu lực kéo
của dây và lực của gió bão.
e) Dây néo: tại các cột néo (cột đầu, cuối và góc đường dây), để tăng cường
chịu lực kéo cho các cột này các dây néo được đặt ngược hướng lực kéo dây.
f) Bộ chống rung: chống rung cho dây dẫn do tác dụng của gió.
Bộ chống rung gồm 2 quả tạ bằng gang nối với nhau bằng cáp thép, đoạn cáp
được kết vào đường dây nhờ kẹp.
Hình 2.4. Bộ chống rung và móng cột
Ngoài ra, trên cột và các xà đỡ còn được lắp đặt các tiết bị điện để phục vụ
cho việc vận hành và bảo vệ hoạt động của lưới điện như: các cầu chì tự rơi,
máy cắt phụ tải, dao cách ly, thiết bị tự đóng lại…
2.3. Lưới điện đô thị:
Thường sử dụng cấp điện áp trung áp là 22 và 10kV.
Để tăng độ tin cậy cung cấp điện, lưới trung áp thành phố thường có cấu
trúc mạch vòng kín vận hành hở.
Để đảm bảo an toàn và mỹ quan đô thị, thường sử dụng cáp ngầm cho mạng
trung và hạ áp. Thường dùng trạm biến áp kiểu xây. Tuy nhiên chi phí đầu tư và
vận hành sẽ cao hơn nhiều.
Để thuận lợi cho phân phối và ít ảnh hưởng đến giao thông các trạm biến áp

thường chỉ cung cấp điện cho một bên đường và được đặt ở góc hay giữa đoạn
đường.

Hình 2.5. Trạm biến áp đặt ở góc phố
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 11 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
2.4. Lưới điện nông thôn:
Ở nông thôn, mỗi huyện thường được cấp điện từ 1 hay 2 trạm biến áp
trung gian, hiện nay thường sử dụng cấp 10 và 35kV. Lưới phân phối có cấu
trúc dạng cây.
Tất cả các tuyến dây đều là đường dây trên không. Các trạm biến áp thường
dùng kiểu cột. Để dễ quản lý và vận hành trạm biến áp phân phối thường được
đặt ở giữa thôn (làng).
2.5. Lưới điện xí nghiệp:
Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất
lớn, điện năng cung cấp cho các xí nghiệp được lấy từ các trạm biến áp trung
gian bằng các đường dây trung áp.
Sơ đồ cung cấp điện cho xí nghiệp có thể phân thành 2 phần: bên trong và
bên ngoài.
+ Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài: là phần cung cấp điện từ hệ thống đến trạm
biến áp chính hay trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp. Bên dưới là một số
dạng sơ đồ phổ biến: sơ đồ a): khi cấp điện áp sử dụng của nhà máy trùng với
điện áp cung cấp từ hệ thống; sơ đồ b): các trạm biến áp phân xưởng nhận điện
trực tiếp từ hệ thống và hạ xuống 0,4kV để sử dụng; sơ đồ c): có trạm biến áp
trung tâm trước khi phân phối đến các trạm biến áp phân xưởng; và sơ đồ d): khi
xí nghiệp có máy phát điện dự phòng.
Lưới trung áp điện xí nghiệp có cấu trúc khác nhau tùy vào quy mô xí
nghiệp. Đối với những xí nghiệp có tải vài trăm kVA, chỉ cần đặt 1 trạm biến áp.
Đối với những xí nghiệp lớn cần đặt nhiều trạm biến áp, mỗi trạm cung cấp cho
một hoặc vài phân xưởng.

Hình 2.6. Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài xí nghiệp
+ Sơ đồ cung cấp điện bên trong: từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm
biến áp phân xưởng. Có 3 kiểu sơ đồ thường dùng: sơ đồ hình tia, liên thông và
sơ đồ hỗn hợp.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 12 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Hình 2.7. Sơ đồ cấp điện bên trong
Lưới hạ áp xí nghiệp chính là lưới điện bên trong mỗi phân xưởng. Để cấp
điện cho phân xưởng người ta đặt các tủ phân phối nhân điện hạ áp từ các máy
biến áp về cấp cho các tủ động lực, từ tủ này cung cấp điện cho các thiết bị.
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2
Câu 1: Hãy nêu sự giống nhau và khác nhau giữa các loại lưới điện ?
Câu 2 : Tại sao phải có các loại dây dẫn và cáp điện khác nhau ?
Câu 3 : Hãy nêu cấu trúc của một đường dây tải điện ?
CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 13 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
3.1. Khái niệm về phụ tải điện:
Phụ tải điện là số liệu đầu tiên và quan trọng nhất để tính toán thiết kế hệ
thống cung cấp điện. Xác định phụ tải điện quá lớn so với thực tế sẽ dẫn đến
chọn thiết bị điện quá lớn làm tăng vốn đầu tư. Xác định phụ tải điện quá nhỏ
dẫn tới chọn thiết bị điện quá nhỏ sẽ bị quá tải gây cháy nổ hư hại công trình,
làm mất điện.
Xác định chính xác phụ tải điện là việc làm khó. Công trình điện thường
phải được thiết kế, lắp đặt trước khi có đối tượng sử dụng điện. Ví dụ: cần thiết
kế và lắp đặt trạm biến áp trung gian để cấp điện cho khu chế xuất ngay từ giai
đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng (đường giao thông, điện, nước), sau đó mới mời
các xí nghiệp vào mua đất xây dựng nhà máy. Khi thiết kế lắp đặt đường dây
cao áp và trạm biến áp trung gian cấp điện cho khu chế xuất người thiết kế chỉ
biết thông tin rất ít: diện tích khu chế xuất và tính chất của các xí nghiệp sẽ xây

dựng tại đó (công nghiệp nặng, nhẹ).
Phụ tải cần xác định trong giai đoạn tính toán thiết kế hệ thống cung cấp
điện gọi là phụ tải tính toán. Cần lưu ý phân biệt phụ tải tính toán và phụ tải thực
tế khi các nhà máy đã đi voà hoạt động. Phụ tải tính toán là phụ tải gần đúng chỉ
dùng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện còn phụ tải thực tế là phụ tải
chính xác có thể xác định được bằng các đồng hồ đo điện trong quá trình vận
hành.
Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện. Cần căn cứ vào lượng thông
tin thu nhận được qua từng gai đoạn thiết kế để lựa chọn phương pháp thích
hợp. Càng có nhiều thông tin về đối tượng sử dụng càng lựa chọn được phương
pháp chính xác.
3.1.1. Phụ tải điện:
Thông thường công suất vận hành khác với công suất thực tế do nhiều yếu
tố khác nhau và là một hàm theo thời gian. Nhưng cần phải xác định phụ tải điện
cho việc tính toán cung cấp điện. Công suất tính toán được gọi là công suất tính
toán (P
tt
).
+ Nếu P
tt
< P
thực tế
: thiết bị mau giảm tuổi thọ, có thể cháy nổ.
+ Nếu P
tt
> P
thực tế
: lãng phí vốn đầu tư.
Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện, càng có nhiều thông tin càng
lựa chọn được phương pháp chính xác. Thông thường có hai nhóm phương pháp

là phương pháp kinh nghiệm và phương pháp dựa trên xác xuất thống kê.
3.1.2. Các đặc tính chung của phụ tải:
Mỗi phụ tải có đặc trưng riêng, có 3 đặc trưng mà các phương án cung
cấp phải xét đến:
a) Công suất định mức: thường được ghi trên nhãn của thiết bị. Đối với động
cơ, công suất định mức là công suất trên trục của động cơ, công suất điện P
đ
=P
đm
/η
đm
.
Thường η
đm
=0,8 ÷ 0,85; trường hợp động cơ nhỏ có thể xem P
đ
=P
đm
.
b) Điện áp định mức: điện áp làm việc của thiết bị phải phù hợp với lưới điện
nơi đặt thiết bị.
c) Tần số: tần số làm việc của thiết bị khác nhau nhiều từ 0Hz (điện DC) đến
hàng triệu Hz ở thiết bị cao tần.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 14 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
3.1.3. Đồ thị phụ tải:
Đồ thị phụ tải: “Đặc trưng cho sự tiêu dùng năng lượng điện của các thiết
bị riêng lẻ, của nhóm thiết bị, của phân xưởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp”.
a) Phân loại: có nhiều cách phân loại
+ Theo đại lượng đo: đồ thị phụ tải tác dụng P(t), phản kháng Q(t) và điện năng

A(t).
+ Theo thời gian khảo sát: đồ thị phụ tải hàng ngày, hàng tháng và hàng năm.
b) Các loại đồ thị phụ tải thường dùng:
+ Đồ thị phụ tải ngày: như hình a) được ghi bằng máy; b) được ghi và vẽ lại
bởi các vận hành viên và c) thể hiện dạng bậc thang thông số trung bình trong
một khoảng thời gian.
Hình 3.3: Đồ thị phụ tải ngày
Đồ thị phụ tải hàng ngày cho ta biết tình trạng làm việc của thiết bị để từ
đó sắp xếp lại qui trình vận hành hợp lý nhất, nó cũng làm căn cứ để tính chọn
thiết bị, tính điện năng tiêu thụ…
Đồ thị phụ tải ngày có 5 thông số đặc trưng sau: phụ tải cực đại, hệ số
công suất cực đại, điện năng tác dụng và phản kháng ngày đêm, hệ số công suất
tương ứng và hệ số điền kin của đồ thị phụ tải.
+ Đồ thị phụ tải hàng tháng: được xây dựng theo phụ tải trung bình của từng
tháng của xí nghiệp trong một năm làm việc.
Đồ thị phụ tải hàng tháng cho ta biết nhịp độ sản xuất của xí nghiệp. Từ
đó có thể đề ra lịch vận hành sửa chữa các thiết bị điện một cách hợp lý nhất,
nhằm đáp ứng các yêu cầu của sản xuất (VD: vào tháng 3,4 → sửa chữa vừa và
lớn, còn ở những tháng cuối năm chỉ sửa chữa nhỏ và thay các thiết bị).
Hình 3.4: Đồ thị phụ tải tháng
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 15 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
+ Đồ thị phụ tải năm: thường được xây dựng dạng bậc thang, xây dựng trên
cơ sở của đồ thị phụ tải ngày đêm điển hình (thường chọn 1 ngày điển hình vào
mùa đông và vào mùa hạ).
Hình 3.5: Đồ thị phụ năm
Đồ thị phụ tải năm có các thông số đặc trưng như: điện năng tác dụng và
phản kháng tiêu thụ trong năm, thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
, hệ số

công suất trung bình và hê số điền kín phụ tải.
3.2. Phụ tải điện khu vực nông thôn:
Nông thôn có nhiều đối thượng sử dụng điện, phổ biến nhất vẫn là trạm
bơm, trường học và ánh sáng sinh hoạt.
3.2.1. phụ tải điện trạm bơm:
Các máy bơm nông nghiệp thường có các thang công suất: 14, 20, 33, 45,
55, 100, 200kW. Với máy bơm công suất nhỏ (< 100kW) sử dung điện hạ áp,
máy bơm công suất lớn trở lên thường sử dụng điện 6 hay 10kV.
Trạm bơm chia làm 2 loại: trạm bơm tưới và trạm bơm tiêu. Trạm bơm
tưới làm việc hầu như quanh năm.Trạm bơm tiêu chỉ làm việc ít ngày vào những
dịp úng lụt. Phụ tải trạm bơm tính theo công thức sau:
1
. và .
n
tt dt ti dmi tt tt
i
P K K P Q P tg
ϕ
=
= =
∑
(3-1)
Trong đó:
tt
P
,
tt
Q
: công suất tác dụng và phản kháng tính toán của trạm
bơm.

dt
K
: hệ số đồng thời, lấy theo thực tế
dt
nlv
K
n
=
=số máy làm
việc/tổng số máy.
Với trạm bơm tưới đặt nhiều máy bơm người ta thường cho một máy bơm
thay phiên nhau nghỉ để bảo dưỡng.
Với trạm bơm tiêu, do tính cấp bách của việc chống lũ lụt bảo vệ hoa
màu, cần cho 100% máy bơm làm việc.
Kt - hệ số tải
với trạm bơm tưới lấy theo thực tế.
với trạm bơm tiêu cho máy tải 100% công suất.
Như vậy với trạm bơm tiêu trong những ngày làm việc phải cho 100%
máy bơm vận hành đẩy tải, nghĩa là: Kt = kđt = 1
Khi đó phụ tải điện của trạm bơm tiêu sẽ là:
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 16 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Trị số cosφ của trạm bơm lấy như sau:
với trạm bơm tiêu cosφ = cosφ đm ≈ 0,8 (kt = 1)
với trạm bơm tưới cosφ = 0,6 ÷ 0,7 tuỳ theo kt
3.2.2. Phụ tải điện trường học:
Hiện nay ở nông thôn trường học phát triển mạnh mẽ và đều khắp, mỗi xã
có trường học tiểu học, trường phổ thông cơ sở, mỗi huyện có 1, 2 thậm chí 3, 4
trường phổ thông trung học.
Với các trưòng phổ thông, điện chỉ dùng để chiếu sáng và quạt mát, vì thế

phụ tải điện được xác định theo diện tích.
Để thiết kế cấp điện cho trường cần xác định phụ tải điện từng phòng học,
cả nhà học và toàn trường.
Phụ tải cho từng phòng học xác định theo công thức:

0
* và *
p p p
P P S Q P tg
ϕ
= =
(3-2)
Hệ số công suất cho: đèn ống + quạt cosϕ= 0,8; đèn sợi đốt + quạt cosϕ= 0,9.
Phụ tải tính toán một tầng nhà gồm n phòng:
1
n
T dt pi
P K P=
∑
(3-3)
Với:
dt
K
là hệ số đồng thời.
Phụ tải tính toán cho một tòa nhà gồm m lầu:
1
m
N dt Ti
P K P=
∑

(3-4)
3.2.3. Phụ tải chiếu sáng sinh hoạt:
a) Phụ tải tính toán cho một thôn, xóm hoặc làng được xác định:
0 0
* và *
tt tt
P P H Q Q H= =
(3-5)
Trong đó H: số hộ dân trong làng, thôn.
P
o
: suất phụ tải tính toán cho 1 hộ, thường lấy P
o
= (0,5
÷
0,8)
(kW/hộ).
với 0,5 dành cho khu vực thuần nông, 0,6
÷
0,8 dành cho khu vực có nghề
phụ hoặc làng xóm ven đường.
Để phục vụ sinh hoạt các hộ thường dùng nhiều loại thiết bị điện gia
dụng khác nhau như: đèn, quạt, tivi, radio, bàn là, tủ lạnh v.v…trong tính
toán cung vấp điện thường lấy hệ số công suất chung là cosϕ = 0,85.
b) Phụ tải tính toán cho xã bao gồm các thôn xóm được xác định.

2 2
1 1
; và
n n

X dt tti X dt tti X X X
P K P Q K Q S P Q= = = +
∑ ∑
(3-6)
k
đt
- hệ số đồng thời
với n = 1, 2 → k
đt

=1
n = 3, 4 → k
đt

=0,9
÷
0,95
n = 5, 6, 7 → k
đt

=0,8
÷
0,85
3.3. Phụ tải điện khu công nghiệp:
3.3.1. Trong giai đoạn dự án khả thi:
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 17 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Trong giai đoạn này các nhà máy, hoặc khu công nghiệp chưa xây
dựng. Cần xác định phụ tải điện để chuẩn bị nguồn điện, thiết kế và xây
dựng đường dây cao áp và trạm biến áp trung gian. Thông tin thu nhận được

ở giai đoạn dự án khả thi rất ít, chỉ là diện tích hoặc sản lượng.
Công thức xác định phụ tải điện cho khu chế xuất hoặc khu công
nghiệp thường căn cứ vào diện tích:
S
tt
= S
0
.D
Trong đó: S
0

- suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (ha)
D - diện tích khu chế xuất hoặc khu công nghiệp (ha).
Trị số của S
0

lấy như sau:
Với khu công nghiệp nhẹ (dệt, may, giầy dép, kẹo bánh…)
S
0

= 100
÷
200 (kVA/ha)
Với khu công nghiệp nặng (luyện kim, cơ khí, hoá chất…)
S
0

= 300
÷

400 (kVA/ha)
Với một số xí nghiệp, trong giai đoạn dự án khả thi thường biết sản
lượng, công thức xác định phụ tải điện như sau:

max
.
tt
a M
P
T
=
( 3 – 8 )
Trong đó: a: suất điện năng chi phí để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm
(kWH/sp).
M: sản lượng.
T
max
: thời gian sử dụng công suất cực đại. T
max
và a thường được tra bảng.
3.3.2. Trong giai đoạn xây dựng nhà xưởng:
Thông tin nhận được trong giai đoạn này là công suất đặt của từng phân
xưởng, diện tích của từng xưởng.
Phụ tải điện động lực của từng phân xưởng được xác định theo công thức:

. và .
tt nc d tt tt
P K P Q P tg
ϕ
= =

(3-7)
Trong đó:
nc
K
: hệ số nhu cầu (tra bảng).
d
P
: công suất đặt của phân xưởng. Với
.
d dm
P P n=
dm
P
và n: công suất định mức của động cơ và số động cơ.
Phụ tải điện chiếu sáng trong phân xưởng được xác định theo diện tích:

0
. và .
cs cs cs
P P D Q P tg
ϕ
= =
(3-8)
Nếu dùng đèn sợi đốt
cosφ = 1 → tgφ = 0 → Qcs = 0
Nếu dùng đèn tuýp cosφ = 0,8 →
tg
φ

= 0,75

Trong đó:
D
: diện tích xưởng.

0
P
: suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m
2
). Tùy theo vị
trí, mục đích sử dụng chọn
0
P
cho thích hợp:
với các phân xưởng cơ khí, luyện kim… P
0
= 12
÷
15(W/m
2
)
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 18 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
với các phân xưởng dệt, may, hoá chất… P
0
= 15
÷
20(W/m
2
)
với kho bãi… P

0
= 5
÷
15 (W/m
2
)
với xưởng thiết kế… P
0
= 25
÷
30 (W/m
2
)
với nhà hành chính … P
0
= 20
÷
25 (W/m
2
)
Phụ tải điện cho toàn phân xưởng:
và
PX tt cs PX tt cs
P P P Q Q Q= + = +
(3-9)

Phụ tải điện cho toàn xí nghiệp có n phân xưởng:
2 2
1 1
. ; . và

n n
XN dt XNi XN dt XNi XN XN XN
P K P Q K Q S P Q= = = +
∑ ∑
(3-10)
3.3.3. Trong giai đoạn thiết kế chi tiết:
Đây là công đoạn cuối cùng trong quá trình thiết kế cấp điện cho xí
nghiệp công nghiệp. Ở giai đoạn này đã biết hết thông tin về đối tượng sử
dụng điện: công suất, chủng loại động cơ, vị trí đặt trong phân xưởng và đặc
tính kỹ thuật, công nghệ của chúng. Nhiệm vụ của người thiết kế là phải để ra
phương án cấp điện hợp lý cho các phân xưởng và thiết kế mạng hạ áp phân
xưởng đưa điện đến từng động cơ.
Để xác định phụ tải điện phân xưởng, ta chia ra thành các nhóm máy
cho các động cơ đặt gần nhau, mỗi nhóm khoảng 8
÷
12 máy, sau đó xác định
phụ tải điện cho từng nhóm máy và cuối cùng cho cả phân xưởng.
Phụ tải tính toán xác định cho một nhóm máy, được xác định theo công
thức sau:

max max
1
. = . .
n
tt tb sd tbi
P K P K K P=
∑
(3-11)
Trong đó: P
tb

– công suất trung bình của nhóm máy trong thời gian khảo
sát, thường lấy là 1 ca hoặc 1 ngày đêm.
P
đm

– công suất định mức của
máy k
sd

- hệ số sử dụng
cosϕ - hệ số công suất của nhóm máy công cụ, tra PL1 với
nhóm
máy công cụ cos = 0,5
÷
0,6.
k
max
- hệ số cực đại, tra PL5 (theo k
sd
và n
hq
)
n
hq
- số thiết bị dùng điện hiệu quả. N
hq
là số thiết bị giả
tưởng có công suất bằng nhau, có cùng chế độ làm việc và gây ra một phụ
tải tính toán đúng bằng phụ tải tính toán do nhóm thiết bị thực tế gây ra.

GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 19 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Ý nghĩa của n
hq

là ở chỗ: một nhóm máy bất lỳ bao gồm nhiều máy
có công suất khác nhau, đặc tính kỹ thuật khác nhau, chế độ làm việc, quá
trình công nghệ khác nhau rất khí tính chính xác phụ tải điện Người ta đưa
vào đại lượng trung gian n
hq
nhằm giúp cho việc xác định phụ tải điện của
nhóm máy dễ dàng tiện lợi mà sai số phạm phải là cho phép.
Trình tự xác định n
hq
như sau:
1.Xác định n
1

- số động cơ có công suất lớn hơn hay bằng một nửa
công suất động cơ có công suất lớn nhất.
2. Xác định P
n
1

– công suất của n
1

động cơ trên
3.Xác định các trị số:
4Tra phụ lục 4 (theo n

*
và P
*
) tìm được n
hq*
5
Xác định n
hq
theo biểu thức
:
n
hq
= n.n
hq*
Ghi chú:
1. Nếu trong nhóm máy có thiết bị một pha thì phải quy đổi về 3 pha theo
các biểu thức:
- Dùng điện áp pha:
P
qđ

= 3P
đm
*
- Dùng điện áp dây:
2. Nếu trong nhóm này có động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp đi lặp lại
thì phải quy đổi về dài hạn:
k
d
% - hệ số đóng điện phần trăm, lấy theo thực tế

k
đ
% = Thời gian làm việc (đóng máy)/Thời gian khảo sát
Các động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại là cần cầu, máy nâng, cầu trục,
biến áp hàn. Riêng biến áp hàn thường chế tạo một pha đấu vào điện áp
dây, khi xác định phụ tải điện phải quy đổi.
Ví dụ: tính toán phụ tải một xí nghiệp có sơ đồ như hình vẽ.
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 20 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Nguyên tắc tính toán:
+ P
ttXN
: phải được tính từ các TB điện ngược trở về phía nguồn.
+ Phải kể đến tổn thất trên đường dây và trong MBA.
+ Phụ tải tính toán XN cần phải kể đến dự kiến phát triển của XN trong 5 - 10
năm tới.
Các bước tính toán được thực hiện như sau:
 Điểm 1: điểm trực tiếp cấp điện đến các thiết bị dùng điện, tại đây cần xác
định chế độ làm việc của từng thiết bị (xác định K
t
; k
sd
; cosφ…).
 Điếm 2: Với nhóm thiết bị làm việc ở chế độ khác nhau → Xác định P
tt
bằng
phương pháp số thiết bị hiệu quả. P
tt
= K
M

.P
tb
và S
2
=P
2
+ j.Q
2

 Điểm 3: sẽ bằng phụ tải điểm 2 công thêm phần tổn thất đường dây hạ áp: S
3
=S
2
+ ΔS
dd
 Điểm 4: điểm tổng hạ áp của các trạm biến áp phân xưởng. Tai đây phụ tải
tính toán có thể tính bằng phương pháp hệ số nhu cầu hoặc tổng hợp các phụ
tải tại các điểm 4.
4 3 3
1 1
. + j
n n
dt i i
S K P Q
 
=
 ÷
 
∑ ∑
 Điểm 5: S

5
= S
4
+ ∆S
B2

 Điểm 6: S
6
= S
5
+ ∆S
dd

 Điểm 7:
7 6 6
1 1
. + j
n n
dt i i
S K P Q
 
=
 ÷
 
∑ ∑
 Điểm 8: S
8
= S
7
+ ∆S

B1

Chú ý: S
8
chưa phải là phụ tải của xí nghiệp. Vì khi tính phụ tải xí nghiệp còn
phải kể đến sự phát triển của xí nghiệp (5 - 10 năm) sau. S
XN
= S
8
+ ∆S
XN
. Để xác
định được ∆S
XN
phải dự báo tăng trưởng phụ tải.
3.4. Phụ tải điện khu vực đô thị:
3.4.1. Phụ tải điện các hộ gia đình:
Các căn hộ gia đình là đối tượng sử dụng điện đông đảo nhất, chiếm tỉ trọng
lớn lượng điện năng tiêu thụ ở đô thị.
1. Trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng:
Cơ sở hạ tầng của đô thị là đường, điện, nước. trong khi xây dựng đường
phố, đường dẫn thoát nước cũng phải xây dựng các tuyến đường dây trung áp và
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 21 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
các trạm biến áp phân phối. Lúc này nhà dân chưa xây dựng, thông tin thu nhận
được chỉ là mặt bằng quy hoạch phố xá, để xác định phụ tải điện cần căn cứ vào
chiều dài các đoạn đường phố.
Phụ tải điện đoạn đường phố được xác đinh theo công thức sau:
P
tt

= P
0
. l
Trong đó : l (m) – chiều dài đoạn phố
P
0
(W/m) – suất phụ tải trên 1 mét chiều dài.
Với mức sống trung bình P
0
= 200 ÷ 400 (W/m)
Với mức sống cao ( như phố thương mại ) P
0
= 500 ÷ 700 (W/m)
Phụ tải phản kháng đoạn phố: Q
tt
= P
tt
. tgφ
Trong đó, cosφ = 0,85
2. Trong giai đoạn thiết kế chi tiết:
Lúc này nhà cửa đã được xây dựng, có thiết kế chính xác các hộ dân cư trong
đoạn phố, trong nhà chung cư, cũng có thể biết mức sống hoặc thiết bị dùng điện
đặt trong căn hộ gia đình.
Có hai cách xác định phụ tải: xác định phụ tải điện từ một căn hộ rồi tính
toán phụ tải cho dãy phố hoặc khu chung cư hoặc xác định từ dãy phố, khu
chung cư vào căn hộ.
- Xác định phụ tải điện xuất phát từ căn hộ:
Phương pháp này dùng khi biết chính xác thiết bị điện gia dụng đặt trong căn
hộ. Phụ tải một căn hộ xác định theo công thức:
n

P
H
= K
đt
P
đ
= K
đt
∑P
đmi
1
Trong đó P
đ
– công suất căn hộ, bằng tổng công suất định mức của các thiết bị
điện gia dụng đặt trong căn hộ
n
P
đm
=∑P
đmi
1
K
đt
– hệ số đồng thời sử dụng điện trong căn hộ, thường lấy K
đt
= 0,8. Với
cosφ = 0,85 tính được phụ tải phản kháng của căn hộ: Q
H
= P
H

. tgφ.
Từ đây xác định được phụ tải điện của dãy phố hoặc xóm chung cư gồm n
căn hộ: P
p
= K
đt
.n.P
H
Dãy phố thường dài khoảng 200 ÷ 400 m, gồm khoảng 20 – 50 căn hộ,
lấy K
đt
= 0,5 ÷ 0,6.
Cũng với cosφ = 0,85, xác định được phụ tải phản kháng của dãy phố:
Q
p
= P
p
. tgφ
Với nhà chung cư cao tầng, sau khi xác định phụ tải một căn hộ, cần xác
định phụ tải một tầng nhà để chọn ap1tomat và đường trục tầng, sau đó xác
định phụ tải điện toàn nhà.
Phụ tải điện 1 tầng gồm n căn hộ:

n
P
T
= K
đt
.∑ P
đmi

1
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 22 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Phụ tải điện toàn tòa nhà gồm m tầng:
m
P
N
= K
đt
∑ P
đmi
1
Cuối cùng xác định được phụ tải toàn phần của tòa nhà: S
N
= P
N
/ cosφ
Trong các công thức trên, với phụ tải ánh sang sinh hoạt gia đình thường
lấy trị số K
đt
như sau:
Khi số hộ n = 1 ÷ 2 → K
đt
= 1
n = 3 ÷ 4 → K
đt
= 0,9 ÷ 0,95
n = 5 ÷ 7 → K
đt
= 0,8 ÷ 0,85

n = 8 ÷ 12 → K
đt
= 0,7 ÷ 0,75
- Xác định phụ tải điện từ khu vực đến từng căn hộ
Khi không biết chính xác thiết bị điện đặt trong căn hộ, thường tính dãy
phố, xóm chung cư, nhà cao tầng chung cư vào căn hộ.
Phụ tải điện của cả khu vực ( dãy phố, xóm chung cư, nhà chung cư cao
tầng ) xác định theo công thức: P
K
=P
0
.H
Trong đó : H – số hộ dân của dãy phố, xóm chung cư, nhà chung cư.
P
0
– phụ tải tính toán cho 1 căn hộ
Với mức sống trung bình P
0
= 2 – 3 (kW/hộ).
Với mức sống khá giả P
0
= 4 – 5 (kW/hộ).
Khá giả là khái niệm chỉ các hộ đã đặt nóng lạnh, máy giặt, thậm chí điều
hòa.
Để xác định phụ tải toàn phần vẫn lấy cosφ = 0,85.
Nếu là dãy phố xóm chung cư, xác định phụ tải theo công thức:
P
H
= P
K

/K
đt
H với K
đt
= 0,5 ÷ 0,6.
Nếu là nhà chung cư cao tầng, từ phụ tải điện toàn nhà xác định phụ tải
điện 1 tầng và 1 căn hộ theo công thức sau:
P
T
= P
K
/ K
đt
H
P
H
= P
T
/ n.K
đt

Hệ số k
đt
tùy theo số tầng và số căn hộ trong một tầng mà lấy cho hợp lý.
3.4.2. Phụ tải điện trường đại học và trung học chuyên nghiệp:
Ở trường đại học, ngoài khu giảng đường còn có khu hành chính văn
phòng, xưởng cơ khí thực tập, phòng thí nghiệm, kí túc xá nhà thi đấu thể
thao.
Với khu vực giảng đường, nhà hành chính văn phỏng, phòng thí nghiệm
nhà thi đấu thể thao, phụ tải điện xác định theo công thức:

P
tt
= P
0
.S
Trong đó: s(
m
2
) – diện tích
Trị số P
0
lấy như sau:
- Với khu giảng đường P
0
= 20 (W/
m
2
)
- Với khu hành chánh văn phòng P
0
= 20 ÷ 25 (W/
m
2
)
- Phòng thí nghiệm P
0
= 30 ÷ 40 (W/
m
2
)

GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 23 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
- Nhà thể thao P
0
= 20 ÷ 30 (W/
m
2
)
Phụ tải điện xưởng cơ khí được xác định theo công thức:
P
tt
= K
nc
.P
đ
n
Trong đó : P
đ
= ∑ P
đmi
1

và K
nc
tra theo sổ tay
Phụ tải điện kí túc xá sinh viên xác định theo diện tích hoặc theo đầu người.
Phụ tải một phòng là:
P
tt
= P

0
.S với P
0
= 40 ÷ 50 (W/
m
2
)
hoặc P
tt
= P
0
.N
với N – số sinh viên trong một phòng và P
0
=100 ÷ 200(W/1sv)
3.4.3. Phụ tải điện khu văn phòng đại diện:
Với khu văn phòng đại diện phải đặt điều hòa:
Phòng 20 – 30
m
2
:
1 điều hòa
30 – 50
m
2
: 2 điều hòa
60 – 80
m
2
: 3 điều hòa

80 – 100
m
2
: 4 điều hòa

Công suất điều hòa từng loại :1,5(Kw), 1,8(Kw), 2(Kw), 2,2(Kw),
2,5(Kw).
Phụ tải chiếu sáng yêu cầu khá cao với P
0
= 30(W/
m
2
)
Ngoài ra còn đặt các ổ cắm để chuẩn bị công suất điện cho các máy photo,
Fax, vi tính.
Trong từng phòng lớn, nhỏ, công suất các máy nóc văn phòng có thể là 2,
4, 6 (Kw).
Ngoài ra còn cần đặt cả quạt, số lượng tính theo thực tế.
Vậy phụ tải điện 1 văn phòng làm việc của khu văn phòng là:
P
tt
= P
ĐH
+ P
Đ
+ P
VP
+ P
Q
Trong đó : P

ĐH
– công suất điều hòa = n.P
1ĐH
P
Đ
– công suất đèn, P
Đ
= P
0
.S
P
VP
– công suất các máy văn phòng
P
Q
– công suất quạt = n.P
1Q
Khu văn phòng dùng đèn tuýp, cosφ = 0,8.
3.4.4. Phụ tải điện khách sạn:
Khách sạn bố trí thành từng buồng khách, buồng nào cũng đặt bình nóng
lạnh và điều hòa.
Phụ tải điện khách sạn tính theo phụ tải từng phòng khách:
P
tt
= P
0
.K
Trong đó : K – số phòng khách;
P
0

– phụ tải 1 phòng khách, P
0
= 4 – 5 (kW/1 phòng)
Vì có bình nóng lạnh, lấy cosφ = 0,85 ÷ 0,9.
3.4.5 Phụ tải điện siêu thị, chợ, nhà hàng, công viên, cung văn hóa,…:
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 24 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
TRƯỜNG TCKT&NV CÁI BÈ KHOA KỸ THUẬT NGHIỆP VỤ
Cũng cần sử dụng các công thức của đối tượng trên và căn cứ vào tính chất
sử dụng điện để lựa chọn các trị số P
0
thích hợp.
BÀI TẬP CHƯƠNG III
Bài 1: Yêu cầu xác định phụ tải tính toán của một trường phổ thông cơ sở của xã
bao gồm nhà học 2 tầng, mỗi tầng 6 phòng học mỗi phòng có diện tích 80m2 và
khu nhà thường trực, hiệu trưởng, phòng họp, giáo viên có tổng diện tích
100m2.
Bài 2: Yêu cầu xác định phụ tải điện một trạm bơm cấp huyện đặt 4 máy bơm
55 (kW) trong hai trường hợp bơm tưới và bơm tiêu.
Bài 3: Yêu cầu xác định phụ tải điện cho 1 xã nông nghiệp bao gồm:
Thôn 1: 300 hộ dân, thuần nông.
Thôn 2: 200 hộ dân, thuần nông.
Thôn 3: 120 hộ dân, bám mặt đường liên xã.
Trường PTCS: 12 lớp học + 100m
2
khu hành chính.
Trạm bơm: 1x33 (kW)
Bài 4: Yêu cầu xác định phụ tải điện cho một khu chế xuất trong giai đoạn dự
án khả thi, dự định sẽ xây dựng sau 5 năm, biết rằng khu chế xuất được xây
dựng trên diện tích 80 (ha) và là khu công nghiệp nặng.
Bài 5: Yêu cầu xác định phụ tải điện cho xí nghiệp sản xuất xe đạp, sản lưọng

một vạn chiếc/năm, dự định xây dựng sau 3 năm.
Bài 6: Một xưởng sửa chữa ôtô có công suất đặt 200kW, diện tích xưởng 20×40
= 800m2. Yêu cầu xác định phụ tải điện
Bài 7: Yêu cầu xác định phụ tải điện của nhóm máy công cụ có các số
liệu cho theo bảng:
TT Tên máy Pđm(kW) Đặc điểm Số lượng
1. Cầu trục 14 kd% = 36% 1
2. Biến áp hàn 12 Ud, kd% = 49% 1
3. Máy mài thô 10 2
4. Máy mài tinh 7 2
5. Máy tiện 5,5 3
6. Máy khoan 4,5 3
7. Quạt gió 1,7 Uf 1
GV : NGUYỄN ĐỖ CÔNG HIẾN 25 GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN