luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế trạm biến áp 22 - 0,4 kv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN CÔNG NGHIỆP










ĐỀ TÀI
:

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
22/0,4 kV
Sinh viên thực hiện : TRẦN PHÚC KHANH
Mã số sinh viên : 97DC093
Lớp : 97DC2
Giáo viên hướng dẫn : Ts. QUYỀN HUY ÁNH




Tp.Hồ Chí Minh. Tháng 10 năm 2004
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐAO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 22/0.4 KV

Giáo viên hướng dẫn: TS. Quyền Huy nh
Sinh viên thực hiện: TRẦN PHÚC KHANH – MSSV : 97DC093
Nội dung các phần thuyết minh:
1. Giới thiệu chung về trạm biến áp
2. Đồ thò phụ tải và tính toán các hệ số
3. Phụ tải và trạm biến áp
4. Chọn số lượng và dung lượng trạm biến áp
5. Tính tổn thất điện năng hằng năm trong trạm
6. Chọn đầu phân áp và tính toán ngắn mạch
7. Chọn thiết bò trong trạm, đònh kích thước trạm
8. Tính toán nối đất
Các bản vẽ
Các bản vẽ phục vụ thuyết minh

Ngày giao nhiệm vụ: 01/10/2004
Ngày kết thúc nhiệmvụ: 08/01/2005
Tp. HCM, ngày tháng năm
Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn

TS. Quyền Huy nh


SỐ LIỆU BAN ĐẦU

I.
Đề tài:

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

II.
Số liệu ban đầu



Đồ thò phụ tải
:

Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
%Smax

40 50 60 70 70 80 80 100

100

90 80 60

Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
%Smax

40 40 50 60 70 90 90 80 80 60 50 40

Trạm Biến p cung cấp cho phụ tải phía hạ áp có công suất: 2400 kVA
Hệ số phân tán: 1,5
Hiệ số công suất: 0,8
Yêu cầu cung cấp điện: Liên tục
Độ lệch điện áp cho phép phía thứ cấp:  5%
Điện kháng tương đương phía hệ thống: 0,1 đvtđ trên cơ bản 250 MVA
Đường dây cáp 2 tuyến dài 10Km, x
o
= 0,08(/Km)

III. Các yêu cầu thực hiện

1. Vẽ đồ thò phụ tải, tính các thời gian T
max
, .
2. Phụ tải của trạm.
3. Chọn số lượng và công suất của máy biến áp.
4. Tính các thông số của máy biến áp.
5. Tổn thất điện năng trong trạm.
6. Điện năng cung cấp hằng năm và phần trăm tổn thất điện năng.
7. Sụt áp qua máy biến áp lúc phụ tải max, min và sự cố.
8. Chọn đầu phân áp cho máy biến áp trong các tình trạng vận hành.
9. Sơ đồ nguyên lý của trạm.
10. Tính toán ngắn mạch.
11. Chọn khí cụ điện.
12. Chọn dây dẫn, thanh dẫn.
13. Sơ đồ mặt bằng, mặt cắt.
14. Tính toán nối đất.

15. Nền, hàng rào, phòng biến điện.
16. Thống kê vật liệu.


 Giá 1 kVA máy biến áp: 12USD
 Giá 1kWh điện năng : 0,06USD/kWh






Giáo viên hướng dẫn




TS. Quyền Huy Ánh

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngày tháng năm 2004
Giáo viên ký tên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Ngày tháng năm 2004
Giáo viên ký tên
MỤC LỤC


BẢN NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SỐ LIỆU BAN ĐẦU
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN DIỆN
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
Trang
Phần I: CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN TRẠM BIẾN ÁP
I. Khái quát về trạm biến áp 2
II. Phân loại trạm biến áp 3
1. Trạm biến áp ngoài trời 3
2. Trạm biến áp trong nhà 4
CHƯƠNG II: ĐỒ THỊ PHỤ TẢI – TÍNH TOÁN CÁC HỆ SỐ T
max
,

max
8
I. Đồ thò phụ tải 8
1. Đònh nghóa 8
2. Cách xác đònh phụ tải hàng ngày theo %S
max

9
3. Vẽ đồ thò phụ tải theo số liệu đề cho 9
II. Tính các hệ số thời gian T
max
,

max
10
1. Xác đònh thời gian sử dụng công suất lớn nhất (T
max
) 10
2. Xác đònh thời gian chòu tổn thất công suất lớn nhất (

max
) 12

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TRẠM BIẾN ÁP 13

I. Đặt vấn đề 13
II. Mục đích của việc xác đònh phụ tải 14
III. Tính toán phụ tải của trạm 14
1. Công suất biểu kiến của phụ tải tính toán 14
2. Công suất tác dụng tính toán của phụ tải 14
3. Công suất phản kháng tính toán 14

CHƯƠNG IV: CHỌN SỐ LƯNG, CÔNG SUẤT VÀ TÍNH CÁC THÔNG SỐ
CỦA MÁY BIẾN ÁP 16
I. Giới thiệu về máy biến áp 16
II. Nguyên tắc chọn công suất của máy biến áp

1. Chọn theo điều kiện quá tải thường xuyên 17
2. Chọn theo điều kiện quá tải sự cố 17
III. Chọn số lượng máy biến áp 18
IV. Chọn công suất máy biến áp 19
V. Tính toán các thông số của máy biến áp 21

Chương V: TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG HẰNG NĂM TRONG TRẠM 23
I. Xác đònh tổn thất điện năng trong trạm biến áp 23
II. Điện năng cung cấp hằng năm và phần trăm tổn thất điện năng 24
1. Điện năng cung cấp hằng năm 24
2. Phần trăm tổn thất điện năng hằng năm của trạm 25

Chương VI: SỤT ÁP QUA MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP 26
I. Sụt áp qua máy biến áp lúc phụ tải max, min, sự cố
1. Sụt áp qua máy biến áp lúc phụ tải bình thường 26
2. Sụt áp qua máy biến áp lúc phụ tải gặp sự cố 29
II. Chọn đầu phân áp cho máy biến áp 30
1. Lúc phụ tải làm việc bình thường 31

2. Lúc phụ tải bò sự cố 33
Chương VII: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TRẠM BIẾN ÁP 38
Phần II: TÍNH DÒNG NGẮN MẠCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO TRẠM
BIẾN ÁP 40
Chương I: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 41
I. Khái niệm chung về ngắn mạch 41
II. Nguyên nhân, hậu quả của ngắn mạch 43
III. Mục đích của việc tính toán ngắn mạch 43
IV. Phương pháp tính toán dòng ngắn mạch 43
V. Chọn và tính toán các đại lượng 44
CHƯƠNG II: CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP 53

I. Vấn đề chung 53
II. Điều kiện chung chọn khí cụ điện 54
III. Chọn khí cụ cho trạm biến áp 55
1. Chọn dao cách ly (DS) 55
2. Chọn cầu chì (FCO) 57
3. Chọn CB 58
4. Chọn biến dòng (CT) 61
5. Chọn biến áp (VT) 63
Chương III: CHỌN DÂY DẪN VÀ THANH GÓP 65
I. Chọn dây dẫn 65
1. Chọn dây dẫn cao áp 69
2. Chọn dây dẫn hạ áp
II. Chọn thanh góp
1. Chọn thanh góp phía cao áp
2. Chọn thanh góp phía hạ áp 70
Chương V: SƠ ĐỒ MẶT BẰNG – MẶT CẮT 71
I. Bảng kê vật tư, thiết bò phòng biến điện 71
II. Sơ đồ mặt bằng 72
III. Sơ đồ mặt cắt 73
Phần III: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ KÍCH THƯỚC
XÂY DỰNG PHÒNG BIẾN ĐIỆN 77
Chương I: KÍCH THƯỚC XÂY DỰNG PHÒNG BIẾN ĐIỆN 78
Bản vẽ mặt chính 79
Bản vẽ mặt bằng 80
Bản vẽ mặt bên phải 81
Bản vẽ mặt bên trái 82
Bản vẽ mặt phía sau 83
Bản vẽ mặt cắt 1 – 1 84

Bản vẽ mặt cắt 2– 2 85

Chương II: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 86
I. Nối đất 86
II. Cách thực hiện nối đất 86
1. Nối đất tự nhiên 86
2. Nối đất nhân tạo 86
III. Tính toán nối đất nhân tạo
92
Chương III: THIẾT KẾ NỀN BIẾN ÁP 93
I. Sơ đồ nền 93
II. Bảng kê khai vật tư 93
III. KẾT LUẬN 94
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy TS. QUYỀN
HUY ÁNH, người đã hết lòng hướng dẫn cho em những ý kiến quý báu trong
suốt thời gian thực hiện đề tài “THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 22/0.4kV”, nhờ
đó mà đồ án đã được hoàn thành đúng tiến độ.

Em xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trường Đại Học Dân Lập Kỹ
Thuật Công Nghệ, đăïc biệt là Quý thầy cô trong khoa điện, bộ môn điện
công nghiệp đã tận tình truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian em
học ở trường.

Sau cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn chung khóa cũng như
các bạn trong lớp 97DC02 đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báu trong
quá trình tôi thực hiện đề tài này.




Sinh viên thực hiện
TRẦN PHÚC KHANH


Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 1










PHẦN I

CÁC VẤN ĐỀ LIÊN
QUAN ĐẾN TRẠM
BIẾN ÁP
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 2


Chương I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TRẠM BIẾN
ÁP

I. KHÁI QUÁT VỀ TRẠM BIẾN ÁP

Trạm biến áp là một công trình để chuyển đổi điện áp từ cấp này sang cấp
khác. TBA được phân loại theo điện áp, theo đòa dư.

 Theo điện áp, TBA có thể là trạm tăng áp, cũng có thể là trạm hạ áp
hay trạm trung gian.

 Trạm tăng áp thường được đặt ở các nhà máy điện, làm nhiệm
vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát lên điện áp cao hơn để tải
điện năng đi xa.
 Trạm hạ áp thường được đặt ở các hộ tiêu thụ, để biến đổi điện
áp cao xuống điện áp thấp nhằm thích hợp với các hộ tiêu thụ.
 Trạm biến áp trung gian chỉ làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai lưới
điện có cấp điện áp khác nhau.

 Theo đòa dư, TBA được phân loại thành TBA khu vực và TBA đòa
phương.

 TBA khu vực được cung cấp điện từ mạng điện khu vực (mạng
điện chính) của hệ thống điện (HTĐ) để cung cấp điện cho một
khu vực lớn bao gồm thành phố, các khu công nghiệp …

 TBA đòa phương là các TBA được cung cấp điện từ mạng phân
phối, mạng đòa phương của HTĐ cấp cho từng xí nghiệp, hay
trực tiếp cấp cho các hộ tiêu thụ với điện áp thứ cấp thấp hơn.



Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 3


 CÁC CẤP ĐIỆN ÁP CỦA CÁC TRẠM BIẾN ÁP

+ Cấp cao áp: là mạng điện 3 pha, trung tính nối đất trực tiếp
- 500 kV: dùng cho hệ thống điện quốc gia, nối liền 3 miền đất
nước.
- 220 kV: dùng cho lưới truyền tải, mạng điện khu vực.
- 110 kV: dùng cho lưới phân phối, cung cấp cho phụ tải lớn.

+ Cấp trung áp: là mạng điện 3 pha, trung tính nối đất trực tiếp
- 22 kV: dùng cho mạng đòa phương, cung cấp điện cho các phụ
tải vừa và nhỏ hoặc các khu dân cư.
Do lòch sử để lại, hiện nay nước ta cấp trung áp còn dùng: 66kV, 35kV,
15kV, 10kV, 6kV … nhưng trong tương lai các cấp điện này sẽ được cải tạo,
để dùng thống nhất một cấp 22kV.

+ Cấp hạ áp: 380/220V gồm:
- Mạng điện 3 pha, trung tính nối đất trực tiếp.
- Mạng điện 1 pha hai dây và 1 pha 3 dây.

II. PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP

Về hình thức và cấu trúc của trạm biến áp, TBA được chia thành trạm ngoài
trời, trạm trong nhà.

1. Trạm biến áp ngoài trời
loại TBA này, các thiết bò điện như: máy cắt, dao cách ly, máy biến
áp, thanh góp …đều đặt ngoài trời. Phần phân phối phía trung áp có thể đặt
ngoài trời, trong nhà hoặc các tủ chuyên dùng. Phần phân phối hạ áp thường
đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ chuyên dùng chế tạo sẵn.

TBA ngoài trời thích hợp cho các trạm tăng áp, trạm giảm áp và các TBA
trung gian có công suất lớn, có đủ điều kiện về đất đai để đặt các trang thiết
bò. Các TBA ngoài trời tiết kiệm được rất nhiều về kinh phí xây dựng, nên
được khuyến khích dùng nếu có điều kiện.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 4

2. Trạm biến áp trong nhà
loại TBA này, các thiết bò điện như: máy cắt, dao cách ly, máy biến
áp, thanh góp … để đặt trong nhà. Ngoài ra vì điều kiện chiến tranh, bảo
đảm mỹ quan thành phố, người ta còn xây dựng những TBA ngầm. Loại
trạm này khá tốn kém trong xây dựng, vận hành, bảo quản.
Trong thực tế cần căn cứ vài đòa hình, môi trường làm việc, công suất
trạm, tính chất quan trọng của phụ tải, môi trường mỹ quan và kinh phí
đầu tư mà chọn loại trạm cho phù hợp.

 CÁC TRẠM BIẾN ÁP THƯỜNG GẶP
* Trạm treo

Trạm treo (hình 1.1) là kiểu trạm toàn bộ các thiết bò cao áp, hạ áp, máy
biến áp được đặt trên cột. Máy biến áp thường là loại một pha hoặc tổ 3 máy biến
áp 1 pha. Tủ hạ áp có thể đặt trên cột cạnh máy biến áp hay trong nguồn phân phối
xây dựng dưới đất.
Trạm treo có ưu điểm là tiết kiệm đất, thích hợp cho trạm công cộng đô thò,
trạm biến áp cơ quan.
Trạm treo, máy biến áp thường là 1 pha hoặc 3 pha. Để đảm bảo an toàn chỉ
cho phép dùng trạm treo cho cở máy có công suất 250 kVA , 3 x 75 kVA … với cấp
điện áp (15 - 22) / 0,4 kV, phần đo đếm được trang thiết bò hạ áp.
Tuy nhiên loại trạm này làm mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài loại
trạm này không được khuyến khích dùng ở đô thò.












Hình 1.1 Trạm biến áp treo
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 5

* Trạm nền

Trạm nền thường được dùng ở những nơi có điều kiện đất đai như ở vùng
nông thôn, cơ quan, xí nghiệp vừa và nhỏ.
Đối với trạm nền, thiết bò cao áp đặt trên cột, máy biến áp thường là tổ 3
máy biến áp 1 pha hay 1 máy biến áp 3 pha đặt trên bệ xi măng dưới đất, tủ phân
phối hạ áp đặt trong nhà. Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ (hình 12)
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.






Hình 1.2 Trạm biến áp nền





Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 6

* Trạm giàn

Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bò và máy biến áp đều
được đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột (hình 1.3).

Trạm được trang bò 3 máy biến áp 1 pha (3 x 75 kVA) hay 1 biến áp 3 pha (
nhỏ hơn hoặc bằng 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 dây cáp ngầm
Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hay các phân xưởng.

















a. Biến áp 3 pha b. Biến áp 3 pha
(Gồm 3 tổ máy biến áp 1 pha)


Hình 1.3 Trạm biến áp giàn


* Trạm kín
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 7


Trạm kín là loại trạm mà các thiết bò điện và máy biến áp được đặt trong
nhà (hình 1.4).
Trạm kín thường được phân làm trạm công cộng và trạm khách hàng:
- Trạm công cộng thường đặt ở khu đô thò hóa, khu dân cư mới 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 1000 kVA.
Trạm kín cần dùng 3 phòng: phòng đặt thiết bò cao áp, phòng đặt máy biến
áp, phòng đặt thiết bò phân phối hạ áp và được dùng ở những nơi cần an toàn, nơi
nhiều khí bụi và nơi có hóa chất ăn mòn.

Đối với trạm kín cáp vào và ra thường là cáp ngầm, các cửa thông gió đều
phải có lưới để chống chim, rắn, chuột và có hố dầu sự cố.

Hình 1.4 Trạm biến áp kín
Theo đề bài yêu cầu, ta thiết kế trạm kín

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 8

Chương II

VẼ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI-TÍNH TOÁN
CÁC HỆ SỐ T
max,

max


33


I. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

1. Đònh nghóa
Mức tiêu thụ điện năng luôn luôn thay đổi theo thời gian. Qui luật biến thiên
của phụ tải theo thời gian được biểu diễn trên hình vẽ gọi là đồ thò phụ tải. Trục
tung của đồ thò có thể biểu diễn: công suất tác dụng, công suất phản khảng, công
suất biểu kiến ở dạng đơn vò có tên hay tương đối. Còn trục hoành biểu diễn thời
gian.
Đồ thò phụ tải có thể phân loại theo công suất, theo thời gian, theo đòa dư

+ Theo công suất có đồ thò phụ tải công suất tác dụng, đồ thò phụ tải
công suất phản kháng và đồ thò phụ tải công suất biểu kiến.
+ Theo thời gian có đồ thò phụ năm, đồ thò phụ tải ngày …
+ Theo đòa dư có đồ thò phụ tải toàn hệ thống, đồ thò phụ tải của nhà máy
điện hay TBA, đồ thò phụ tải của hộ tiêu thụ.
Đồ thò phụ tải rất cần cho thiết kế và vận hành HTĐ. Khi biết đồ thò của
toàn hệ thống có thể phân bố tối ưu công suất cho nhà máy điện trong hệ thống,
xác đònh mức tiêu hao nhiên liệu …
Đồ thò phụ tải này của nhà máy hay TBA dùng để chọn dung lượng máy
biến áp (MBA), tính toán tổn thất điện năng trong MBA, chọn sơ đồ nối dây …






Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 9

4
8
12
16
20
24
2. Cách xác đònh đồ thò phụ tải hằng ngày theo %S
max

Đồ thò phụ tải ngày vẽ Watt kế tự ghi là chính xác nhất, nhưng cũng có thể
vẽ theo phương pháp từng điểm, nghóa là cứ sau một khoảng thời gian ghi lại chỉ
số phụ tải rồi nối lại thành đường gấp khúc (hình 2.1). Phương vẽ theo từng điểm
tuy không chính xác nhưng trong thực tế vẫn dùng phổ biển.

Để tính toán thuận tiện thường biến đường gấp khúc thành dạng bậc thang
nhưng phải đảm bảo hai điều kiện:
- Diện tích giới hạn bởi đường biểu diễn hình bậc thang với trục tọa
độ phải bằng đúng diện tích giới hạn bởi đường biểu diễn gấp
khúc với trục tọa độ.
- Điểm cực đại và cực tiểu trên cả hai đường biểu diễn vẫn không
thay đổi.












3. Vẽ đồ thò phụ tải theo số liệu ban đầu đề cho
 SỐ LIỆU BAN ĐẦU:

Giờ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
%S

max
40 50 60 70 70 80 80 100 100 60 80 40

Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
%S
max
40 40 50 60 70 90 90 80 80 60 50 40

P
T (giờ)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 10

 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NGÀY DẠNG BẬC THANG



Hình 2.2 : Đồ thò phụ tải ngày dạng bậc thang


II. TÍNH CÁC HỆ SỐ THỜI GIAN T
max,

max


1. Xác đònh thời gian sử dụng công suất lớn nhất (T
max
)

Điện năng tiêu thụ phụ thuộc vào phụ tải và thời gian vận hành. Song trong
quá trình vận hành, phụ tải luôn luôn biến đổi, vì vậy để thuận tiện trong quá trình
tính toán người ta giả thiết phụ tải luôn luôn không thay đổi và bằng phụ tải lớn
nhất. Do vậy thời gian dùng điện lúc này là thời gian tương đương về phương diện
tiêu thụ điện năng.
Với giả thiết như trên thì thời gian dùng điện ở phụ tải lớn nhất này (thường
lấy bằng phụ tải tính toán) được gọi là thời gian sử dụng công suất lớn nhất.



Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 11


 Tính T
max
trong một ngày:




24
0
maxmax
)((.
t
dttSST

T
max (ngày)
=
maxmax
24
0
)(
S
tS
S
dttS
ii





T
max (ngày)
=
max
S
tS
ii



T
max (ngày)

=
100
2.1003.905.803.704.603.504.40



T
max (ngày)
= 16,3 (giờ)

 Tính T
max
trong một năm:

Dựa vào T
max
trong một ngày ta tính được T
max (năm)
như sau:

T
max (năm)
= T
max (ngày)
.365

T
max (năm)
= 16,3. 365

T
max (năm)
= 5949,5 (giờ)

Vậy:

Nếu giả thiết rằng ta luôn sử dụng phụ tải lớn nhất (và không đổi) thì thời
gian cần thiết T
max
để cho phụ tải đó tiêu thụ một lượng điện năng bằng lượng
điện năng do phụ tải thực tế (biến thiên) tiêu thụ trong một năm làm việc được
gọi là thời gian sử dụng công suất lớn nhất.

Về phương diện kinh tế thì T
max
càng lớn đạt giá trò t càng tốt.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 12

2. Xác đònh thời gian chòu tổn thất công suất lớn nhất (
(max)
)
Thời gian chòu tổn thất công suất lớn nhất

là thời gian trong đó nếu trong
đó mạng điện luôn luôn mang tải lớn nhất sẽ gây ra một tổn thất điện năng đúng
bằng tổn thất điện năng thực tế trên mạng điện trong một năm.

 Tính  trong một năm:

 
8760.10.124,0
4
max





 
8760.10.5,5949124,0
4




 = 6298 (giờ)


KẾT LUẬN

 T
max (ngày)
= 16,3 (giờ)
 T
max (năm)
= 5949,5 (giờ)
 
(năm)
= 6298 (giờ)






Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 13

Chương III


TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TRẠM
BIẾN ÁP

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Phụ tải phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác đònh chính xác phụ tải
tính toán là một việc rất khó khăn và cũng rất quan trọng. Vì nếu phụ tải tính toán
được xác đònh nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bò, có khi

đưa đến nổ cháy và nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều
thì các thiết bò được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí.

Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép được gọi là phụ tải tính
toán không đổi tương đương với phụ tải thực tế thay đổi theo thời gian và cũng gây
nên một hiệu ứng nhiệt. Do đó về phương diện kỹ thuật, nếu ta chọn các thiết bò
điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn cho thiết bò trong các điều
kiện vận hành.

 Các phương pháp xác đònh phụ tải tính toán: được chia làm hai nhóm
chính.

 Nhóm thứ nhất:
Là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kết và
đưa ra các hệ số tính toán. Đặc điểm của phương pháp là thuận tiện
nhưng chỉ cho kết quả gần đúng.

 Nhóm thứ hai:
Là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sở của lý thuyết xác suất và
thống kê. Đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 14

nhiều yếu tố. Do vậy nên kết quả tính toán có chính xác hơn song việc
tính toán khá phức tạp.
II. MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI
Việc tính toán phụ tải điện nhằm:
 Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ lưới
1000 V trở lên.

 Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp.
 Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối.
 Chọn các thiết bò chuyển mạch và bảo vệ.

III. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TRẠM
Có nhiều phương pháp xác đònh phụ tải tính toán, tùy theo phương pháp mà
ta lựa chọn cách tính cho phù hợp:
 SỐ LIỆU BAN ĐẦU
 Phụ tải tổng của trạm: S= 2400 kVA
 Hệ số phân tán: Kpt=1,5
 Hệ số công suất: cos=0,8
Dựa vào hệ số phân tán (Kpt=1,5) và phụ tải tổng (S=2400kVA) của trạm ta
tính được công suất biểu kiến, công suất tác dụng và công suất phản kháng.
1. Công suất biểu kiến tính toán của phụ tải

Kpt
S
S
tt


5,1
2400

tt
S

S
tt
=1600 (kVA)

2. Công suất tác dụng tính toán của phụ tải

P
tt
= S
tt
. cos
P
tt
= 1600.0,8
P
tt
= 1280 (kVA)
3. Công suất phản kháng tính toán

Q
tt
= S
tt
. sin
Q
tt
= 1600.0,6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Quyền Huy Ánh

SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 15

Q
tt
= 960 (kVA)

Do cos = 0,8 nên
6,08,011sin
2
2


coa


KẾT LUẬN
* S
tt
= 1600 (kVA)
* Q
tt
=960 (kVAR)
* P
tt
=1280 (kW)