Thiết kế trạm biến áp 22 0 4 kv 2x1250 kVA công ty cổ phần xuất nhập khẩu thủy sản caseamex cần thơ (khu công nghiệp t

Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
22/0,4 kV – 2x1250 kVA

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CÔNG TY CỔ PHẦN XUẤT NHẬP KHẨU THỦY SẢN CASEAMEX
CẦN THƠ
(KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC – CẦN THƠ)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Lê Vĩnh Trường

Trương Văn Quí (MSSV: 1041096)
Ngành: Kỹ Thuật Điện – Khóa: 30

PHẦN I – LÝ THUYẾT

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

SVTH: Trương Văn Quí

Trang

8


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

1.1 Khái niệm
Trạm biến áp có nhiệm vụ biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp
điện áp khác để phục vụ cho việc truyền tải hay phân phối.
Phân loại:Có nhiều cách phân loại trạm biến áp
Theo nhiệm vụ: Trạm biến áp trung gian, trạm biến áp phân phối.
Theo cấp điện áp:
Trạm biến áp tăng áp: Thường đặt ở các nhà máy điện, có chức năng nâng
điện áp lên cao để truyền tải đi xa.
Trạm biến áp hạ áp: Đặt ở nơi nhận điện, để hạ thấp điện áp, phân phối cho
các hộ dùng điện.
Theo phương diện cấu trúc: Trạm biến áp trong nhà, trạm biến áp ngoài trời.

1.2 Quy mô trạm biến áp
Trạm biến áp được chia tương đối thành ba quy mô:
Quy mô nhỏ: Các trạm phụ tải hoặc phân phối điện áp đến 22 kV, một máy,
công suất không quá 250 ~ 400 kVA.
Quy mô vừa: Các trạm phụ tải, trạm phân phối, điện áp đến 35 kV, công suất
2 x Học
4 MVA.
Trungđến
tâm

liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Quy mô lớn: Các trạm có điện áp đến 35 kV, công suất trên 10 MVA, và các
trạm 110 kV trở lên.
Trạm thông thường có từ một dến hai máy biến áp, trường hợp đặc biệt có
thể có trên hai máy.

1.3 Các số liệu cơ bản
Điện áp hệ thống: UHT = 22 kV.
Chiều dài đường dây tư hệ thống đến trạm: L = 2 km.
Dòng ngắn mạch tại điểm trạm biến áp liên hệ: IN = 10 kA.
Điện kháng hệ thống: xHT = 0,4

CHƯƠNG 2
PHỤ TẢI ĐIỆN

2.1 Khái niệm

SVTH: Trương Văn Quí

Trang

9


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Phụ tải điện là các thiết bị hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bị sử
dụng điện năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác: quang năng, nhiệt
năng, cơ năng, hóa năng.
Phụ tải điện được biểu diễn dưới dạng tổng quát:

S = P + jQ
Về trị số: S = P 2 + Q 2
Trong đó: P = S.cosϕ gọi là công suất tác dụng (W).
Q = S.sinϕ gọi là công suất phản kháng (VAR).
S gọi là công suất biểu kiến (VA).

2.2 Phân loại
Phân loại theo mục đích nghiên cứu: Phụ tải động lực, phụ tải chiếu sáng.
Phân loại theo khu vực sử dụng: Phụ tải công nghiệp, phụ tải nông nghiệp,
phụ tải sinh hoạt.
Phân loại theo mức độ quan trọng:
Phụ tải loại 1: Nếu mất điện sẽ gây: Thương vong cho con người, ảnh hưởng
chính trị to lớn, tổn thất kinh tế to lớn,…
Phụ tải loại 2: Nếu mất điện sẽ gây: Ảnh hưởng chính trị tương đối lớn, tổn
thất kinh tế tương đối lớn, hỗn loạn ở các địa điểm công cộng.
Trung tâm Phụ
Họctảiliệu
ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
loại 3: Không có yêu cầu gì đặc biệt.
2.3 Đồ thị phụ tải
Đồ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụ tải (S, P, Q)
theo thời gian (t): S = f(t); P = f(t); Q = f(t).
Đồ thị phụ tải ngày: Thời lượng T gồm trong 24 giờ. Có thể bắt đầu vào giờ
bất kỳ, nhưng thường vẽ từ 0 đến 24 giờ. Đồ thị được vẽ bằng trị thực hay vẽ bằng
tỷ lệ phần trăm so với trị cực đại (Smax, Pmax).
Từ đồ thị phụ tải hằng ngày suy ra: Pmax, Pmin, Tmax, A ngày đêm
Angày đêm =

∑ P .T
i

i

; Tmax =

A
Pmax

CHƯƠNG 2
PHỤ TẢI ĐIỆN

2.1 Khái niệm

SVTH: Trương Văn Quí

Trang 10


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Phụ tải điện là các thiết bị hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bị sử
dụng điện năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác: quang năng, nhiệt
năng, cơ năng, hóa năng.
Phụ tải điện được biểu diễn dưới dạng tổng quát:
S = P + jQ
Về trị số: S = P 2 + Q 2
Trong đó: P = S.cosϕ gọi là công suất tác dụng (W).
Q = S.sinϕ gọi là công suất phản kháng (VAR).
S gọi là công suất biểu kiến (VA).

2.2 Phân loại
Phân loại theo mục đích nghiên cứu: Phụ tải động lực, phụ tải chiếu sáng.
Phân loại theo khu vực sử dụng: Phụ tải công nghiệp, phụ tải nông nghiệp,
phụ tải sinh hoạt.
Phân loại theo mức độ quan trọng:
Phụ tải loại 1: Nếu mất điện sẽ gây: Thương vong cho con người, ảnh hưởng
chính trị to lớn, tổn thất kinh tế to lớn,…
Phụ tải loại 2: Nếu mất điện sẽ gây: Ảnh hưởng chính trị tương đối lớn, tổn
thất kinh tế tương đối lớn, hỗn loạn ở các địa điểm công cộng.
Trung tâm Phụ
Họctảiliệu
ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
loại 3: Không có yêu cầu gì đặc biệt.
2.3 Đồ thị phụ tải
Đồ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụ tải (S, P, Q)
theo thời gian (t): S = f(t); P = f(t); Q = f(t).
Đồ thị phụ tải ngày: Thời lượng T gồm trong 24 giờ. Có thể bắt đầu vào giờ
bất kỳ, nhưng thường vẽ từ 0 đến 24 giờ. Đồ thị được vẽ bằng trị thực hay vẽ bằng
tỷ lệ phần trăm so với trị cực đại (Smax, Pmax).
Từ đồ thị phụ tải hằng ngày suy ra: Pmax, Pmin, Tmax, A ngày đêm
Angày đêm =

∑ P .T
i

i

; Tmax =

A

Pmax

CHƯƠNG 3
CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

3.1 Khái niệm

SVTH: Trương Văn Quí

Trang 11


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện từ tĩnh dùng truyền tải điện năng từ điện
áp này đến điện áp khác.
Khi sử dụng máy biến áp cần lưu ý:
MBA là thiết bị không phát ra điện năng mà chỉ truyền tải điện năng.
MBA được chế tạo thành một khối tại nhà máy, phần có thể tháo rời khi
chuyên chở chiếm khoảng 10%.
Khi chọn công suất MBA cần tính đến khả năng tận dụng tối đa, và khả năng
phát triển tải sau này.
Tuổi thọ và khả năng tải của MBA chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ khi vận
hành.
Công suất định mức của MBA được chế tạo theo thang tiêu chuNn của mỗi
nước, thường cách nhau lớn khi công suất MBA càng lớn.
Hệ thống làm lạnh MBA:
Làm mát theo qui luật tự nhiên: Dầu trong MBA vận động theo qui tắc tự
nhiên, nóng bốc lên cao truyền ra ngoài các cánh làm mát và tản ra môi trường xung
quanh chạy về phía dưới vào trong MBA.

Làm mát bằng dầu có thêm quạt: Tăng cường khả năng trao đổi nhiệt và tản
nhiệt.
Làm mát bằng phương pháp tuần hoàn cưỡng bức dầu và có tăng thêm quạt:
Dầu không phải chuyển vận tự nhiên mà nhờ vào bơm dầu tuần hoàn tạo tốc độ
chuyển vận nhanh hơn, điều kiện tản nhiệt tốt hơn.
dầuĐH
bằng
nước:
Dầu@
trong
biến
áp do
hoàn cưỡng
Trung tâm Làm
Họcmát
liệu
Cần
Thơ
Tàimáy
liệu
học
tậpbơm
vàtuần
nghiên
cứu
bức chuyển vận vào bộ phận làm mát bên ngoài ống dẫn có hệ thống nước do bơm
nước cung cấp và dẫn nhiệt lượng ra môi trường khác.
Làm lạnh kiểu khô: Tản nhiệt bằng đối lưu không khí có thể thêm quạt để
tăng cường.

3.2 Quá tải của MBA
3.2.1 Quá tải bình thường của MBA (quá tải một cách hệ thống).
Quá tải bình thường là quá tải thường xuyên xảy ra của MBA, có tính chất
chu kỳ. Trong mỗi chu kỳ có một phần thời gian MBA làm việc quá tải, phần lớn
thời gian còn lại của chu kỳ xét MBA làm việc non tải.
Quy tắc này áp dụng khi chế độ bình thường hằng ngày có những lúc máy
biến áp vận hành non tải (k1 < 1), có những lúc vận hành quá tải (k2 >1)
Trình tự tính toán quá tải bình thường của MBA:
- Căn cứ vào đồ thị phụ tải qua máy biến áp chọn máy biến áp có công suất
bé hơn Smax, lớn hơn Smin: Smin < SB < Smax
- Đẳng trị đồ thị phụ tải qua máy biến áp thành đồ thị phụ tải chỉ có 2 bậc K1
và thời gian K2 với thời gian quá tải T2

SVTH: Trương Văn Quí

Trang 12


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

- Từ đường cong khả năng tải của máy biến áp có công suất và nhiệt độ đẳng
trị môi trường xung quanh tương ứng xác định khả năng quá tải cho phép K2cp
tương ứng với K1 , K2 và T2.
Nếu K2cp > K2 máy biến áp đã chọn cho phép vận hành với đồ thị phụ tải đã
cho và tuổi thọ của máy biến áp vẫn đảm bảo.
Nếu K2cp < K2 máy biến áp đã chọn không có khả năng đảm bảo 2 điều kiện
trên. Do đó phải chọn máy biến áp có công suất lớn hơn.
Khi chọn công suất máy biến áp lớn hơn Smax của đồ thị phụ tải không cần
kiểm tra khả năng này.
Cách đẳng trị đồ thị phụ tải nhiều bậc về đồ thị phụ tải có 2 bậc:

- Căn cứ vào SđmB đã chọn tính hệ số tải Ki của các bậc đồ thị phụ tải.
Ki =

Si
S dmB

(Ki > 1: quá tải, Ki < 1: non tải)

- Xác định K2, T2 bằng cách đẳng trị vùng có Ki > 1 theo công thức:

∑ (K T )
Kđt2 =
∑T
Nếu : * Kđt ≥ 0,9 Kmax thì K2 = K đt và T2 = ∑ T
2

i

i

i

i

* Kđt < 0,9 Kmax thì K2 = 0,9 Kmax và xác định T2 theo biểu thức:
T2 =

∑K

2

i

Ti

(0,9 K max ) 2

Trung tâm Trường
Học liệu
Cầnvùng
Thơkhông
@ Tài
học
vàlấy
nghiên
cứu
hợp ĐH
có nhiều
liênliệu
tục có
K >tập
1 chỉ
vùng nào
có

∑K

2
i

Ti lớn nhất để tính K2 như trên. Các vùng còn lại sẽ xét khi xác định K1

Trường hợp đặc biệt chỉ có một bậc : K > 1; K2 = Kmax và T2 = T1
Xác định K1: chỉ cần đẳng trị đồ thị phụ tải trong khoảng thời gian 10 giờ
trước vùng đã tính K2 (kể cả phần có K > 1 không được xét trong trường hợp trên
nếu có xảy ra trong khoảng thời gian 10 giờ) cũng theo biểu thức:
Kđt1 =

∑ (K

2
i

Ti )

10

+ Nếu vùng trước K2 không đủ 10 giờ có thể lấy 10 giờ sau vùng K2.
+ Nếu cả trước và sau vùng K2 < 10 giờ thì gộp phần phía sau ra phía trước
cho đủ 10 giờ.
+ Nếu cả hai phần trước và sau không đủ 10 giờ nghĩa là phần quá tải đã có
T2 > 14 giờ, nên máy biến áp không có khả năng tải với đồ thị phụ tải đã cho, không
cần tiếp tục tính mà phải nâng công suất máy biến áp lên và tính lại từ đầu.
3.2.2 Quá tải sự cố của MBA
Khi trong TBA có từ hai MBA làm việc song song trở lên thì phải xét đến
quá tải sự cố của MBA khi một trong hai MBA bị sự cố phải nghỉ. Quá tải sự cố
của MBA phải thỏa điều kiện:

SVTH: Trương Văn Quí

Trang 13


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Theo đồ thị phụ tải đã đẳng trị về hai bậc, trong đó: K1 < 0,93; K2 < 1,4 đối
với MBA đặt ngoài trời và K2 < 1,3 với MBA đặt trong nhà; T2 < 6 giờ.

3.3 Chọn công suất MBA
Số lượng MBA đặt trong trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho
phụ tải của trạm đó:
- Với phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng, không được phép mất điện thì phải
đặt hai MBA
- Với phụ tải loại 2 như xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, khách sạn, siêu
thị,… thì phải tiến hành so sánh giữa phương án cấp điện bằng một đường dây –
một MBA (với máy phát điện dự phòng) và phương án cấp điện bằng đường dây lộ
kép – hai MBA. Trên thực tế, các xí nghiệp sản xuất dù sử dụng một hay hai MBA
cũng cần máy phát điện dự phòng khi xảy ra trường hợp mất điện lưới.
- Với phụ tải loại 3 như phụ tải ánh sáng sinh hoạt, thôn xóm,… thường đặt
một MBA.
Để chọn được công suất MBA, cần xác định công suất toàn phần:
- Công suất tính toán khi biết công suất đặt:
Pđ = KncxPđ
Trong đó: Pđ – công suất đặt (kW)
Knc – hệ số nhu cầu, tra bảng 1
Côngliệu
suất tính
toàn
phần@
(công

cựchọc
đại Stập
Trung tâm -Học
ĐHtoán
Cần
Thơ
Tàisuất
liệu
max): và nghiên cứu
Stt = Ptt/Cosφ
Với: Cosφ – hệ số công suất ứng với Knc đã chọn
3.3.1 Trường hợp chỉ có một MBA

Hình 3.1 – Sơ đồ cấu trúc một MBA
Công suất máy biến áp được chọn theo biểu thức:
SdmB =

SVTH: Trương Văn Quí

Smax
; kqtbt - khả năng quá tải bình thường.
k qtbt

Trang 14


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Thường khi thiết kế ban đầu không xét khả năng này và lấy kqtbt = 1, nghĩa là
công suất máy biến áp được chọn theo điều kiện: SđmB ≥ Smax

Ưu điểm: số lượng máy biến áp ít, sơ đồ cấu trúc đơn giản, vốn đầu tư ban
đầu nhỏ.
Nhược điểm: khi máy bị hư hỏng thì thời gian ngừng cung cấp điện bằng với
thời gian sửa chữa máy biến áp.
Trường hợp này thích hợp với phụ tải loại không quan trọng.
3.3.2 Trường hợp có hai MBA ghép song song

Hình 3.2 – Sơ đồ cấu trúc hai MBA
S
k qtbt

max
áp được
= và
Trung tâm Công
Họcsuất
liệumáy
ĐHbiến
Cần
Thơchọn
@ theo
Tàibiểu
liệuthức:
họcSdmB
tập
nghiên cứu

Ưu điểm: Điện áp được cung cấp liên tục.
Nhược điểm: Chiếm diện tích xây dựng lớn, vốn đầu tư ban đầu lớn.
Trường hợp này thích hợp cung cấp điện cho những phụ tải quan trọng.

Lưu ý: + Khả năng quá tải sự cố của máy biến áp được tính như sau:
Máy biến áp đặt ngoài trời: kqtsc = 1,4
Máy biến áp đặt trong nhà: kqtsc = 1,3
+ Thời gian quá tải 6 giờ trong một ngày đêm, K1< 0,93 và kéo dài
không quá 5 ngày đêm.
Ghi chú: Trường hợp sử dụng ba MBA rất ít gặp trong thực tế và phụ tải mà
trạm biến áp cung cấp thuộc phụ tải loại 2 nên không được xét đến trong đề tài này.
3.4 Tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha 2 cuộn dây
Tổn thất điện năng trong một ngày đêm qua MBA, ∆Angày đêm (kW):
Khi không có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức:
∆Angày đêm = n.∆P0.t +

S2
1
∆PN. max .τ
n
S dmB

Khi có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức:

SVTH: Trương Văn Quí

Trang 15


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

∆Angày đêm = n.∆P0.t +

1

1
∆PN. 2 .∑ S i2 t i
n
S dmB

Trong đó : SđmB – công suất định mức của MBA (kVA)
∆P0 – tổn hao không tải của MBA (kW)
∆PN – tổn hao ngắn mạch của MBA (kW)
n - số máy biến áp làm việc song song
t - thời gian làm việc của MBA (giờ)
Si - công suất của n MBA tương ứng với thời gian ti.
τ - thời gian tổn thất công suất cực đại phụ thuộc vào thời gian sử dụng
công suất cực đại Tmax và cosϕ:
Tmax =

A
S max

=

∑S t

i i

S max

Tổn thất điện năng trong một năm qua MBA, ∆A (kW):
∆A = 365. ∆Angày đêm

CHƯƠNG 4

SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
4.1 Khái niệm
Sơ đồ nối điện là một hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa các thiết bị, khí cụ điện
có nhiệm vụ nhận điện từ các nguồn để cung cấp, phân phối cho các phụ tải.
Sơ đồ nối điện cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
Tính đảm bảo cung cấp điện theo yêu cầu
Tính linh hoạt là sự thích ứng với chế độ làm việc khác nhau
Tính phát triển sơ đồ nối điện không những thỏa mãn, không những hiện tại
mà trong tương lai gần khi tăng thêm nguồn hay tải.
Tính kinh tế thể hiện ở vốn đầu tư ban đầu và các chi phí hằng năm
4.2 Sơ đồ nối điện chính
Công suất trạm biến áp không lớn, không phải thường xuyên đóng cắt mạch
trong khi vận hành nên không cần phải đặt máy cắt phía trung áp 22 kV mà thay
vào đó là cầu chì tự rơi (FCO). Phía hạ áp 0,4 kV ta đặt một CB để bảo vệ cho phụ
tải phía sau MBA.
Phụ tải thuộc loại 2 nên phương án thiết kế chỉ sử dụng một MBA hoặc hai
MBA. Do đó ta có sơ đồ nối điện đơn giản cho hai phương án như sau:

SVTH: Trương Văn Quí

Trang 16


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Hình 4.1 – Sơ đồ nối điện một MBA

Hình 4.2 – Sơ đồ nối điện hai MBA

CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH

5.1 Khái niệm
Ngắn mạch là hiên tượng các pha chập nhau (đối với mạng trung tính cách
điện đối với đất) hoặc là hiện tượng các pha chập nhau và chạm đất (đối với mạng
trung tính trực tiếp nối đất).

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 17


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Mục đích tính toán ngắn mạch (IN) là để chọn lựa các khí cụ điện và các
phần dẫn điện theo tiêu chuNn ổn định nhiệt và ổn định động khi dòng ngắn mạch
qua chúng. Phải chọn điểm ngắn mạch sao cho dòng ngắn mạch qua các khí cụ điện
và dây dẫn là lớn nhất. Vì vậy chỉ cần tính ngắn mạch ba pha (N(3)).

5.2 Các bước cơ bản tính dòng ngắn mạch
Trước tiên tính dòng điện cơ bản theo Scb và Ucb:

Icb =

S cb
3U cb

(kA)

Trong đó: Scb – công suất cơ bản (MVA). Thường chọn là 100 MVA hay
1000 MVA.
Ucb – chọn bằng điện áp trung bình của các cấp tương ứng: 500;
230; 115; 37; 22; 18; 15,5; 13,8; 10,5; 6,3 kV.
5.2.1 Lập sơ đồ thay thế
5.2.1.1 Đường dây
S

cb
x*(cb)Cần
= x0.L.
Trung tâm Học liệu ĐH
Thơ
2 @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
U cb

Với: x0 – điện kháng của 1 km chiều dài đường dây (Ω/km)
L – chiều dài đường dây (km)
Ghi chú: Nếu đường dây lộ kép thì L được thay bằng L/2
5.2.1.2 Máy biến áp
x*(cb) =

U N %.S cb
100.S dmB

Với: UN% – điện áp ngắn mạch phần trăm của MBA
SđmB – công suất định mức của MBA (MVA).

5.2.1.3 Hệ thống điện
x*(cb)= x*(đm) S cb
S

∑ HT

Với: x*(đm) – điện kháng hệ thống dưới dạng tương đối
S∑HT – công suất tổng hệ thống (MVA)
5.2.2 Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 18


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

5.2.2.1 Phép biến đổi nối tiếp
x∑

x1 x2

x∑ = x1 + x2
5.2.2.2 Phép biến đổi song song
x1

x∑

x2

x∑ =

x1 .x 2
x1 + x 2

5.2.3 Tính toán dòng ngắn mạch
Dòng ngắn mạch của từng điểm ngắn mạch được tính theo biểu thức

I*N =

1
x

; INi(kA) = I*Ni.Icb =

∑i

I cb
x i
∑

- trị cơ
bản Thơ
của dòng
(kA) tập và nghiên cứu
Trung tâm Trong
Học đó:
liệuIcbĐH
Cần
@ ngắn

Tài mạch
liệu học
5.2.4 Tính ngắn mạch trong mạng điện hạ thế U < 1000 V
Khi tính ngắn mạch trong lưới điện dưới 1000 V phải tính điện trở và điện kháng
các phần tử tham gia trong mạch.

Điện trở RB của MBA:
∆PN U dm 10 3
2

RB =

S dm

2

(mΩ)

Điện kháng XB của MBA:
XB =

10.U x %U dm 2 .103
(mΩ)
S dm

Với: Ux% = U N2 % − U R2 %
∆PN (W)
10 S dmB (kVA)
Dòng ngắn mạch thành phần chu kỳ xác định theo biểu thức :
UR % =

I ck(3) =

SVTH:Trương Văn Quí

1000U tb
3 R∑2 + X ∑2

(A)

Trang 19


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Dòng điện xung kích:
ixk = 2.k xk .I ck(3) (A)

Với: kxk = 1,8 là hệ số xung kích
5.2.5 Tính dòng điện làm việc bình thường và dòng điện cưỡng bức
Dòng làm việc bình thường:
I bt =

S max
(kA)
nU 3

Với: n – số MBA
Smax – công suất phụ tải cực đại (MVA)
U – điện áp làm việc (kV)

Dòng điện cưỡng bức:
I cb =

Scb
U 3

(kA)

Với: Scb = min (Smax, kqtsc.SB)

CHƯƠNG 6

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT
QUYẾT ĐNNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

6.1 Khái niệm
Để quyết định phương án cuối cùng, cần căn cứ vào các yếu tố cơ bản sau
đây:
1- Khả năng sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng theo yêu cầu của
nhiệm vụ thiết kế với đồ thị phụ tải đã cho.
2- Tính đảm bảo làm việc của các thiết bị và toàn bộ hệ thống.
3- Đảm bảo cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ khi làm việc bình thường
cũng như khi cưỡng bức.
4- Vốn đầu tư xây dựng (V)
5- Tổn hao điện năng và các chi phí hàng năm khác phục vụ cho vận hành
sữa chữa, bảo quản,...
6- Tính hiện đại, phát triển trong thời gian ngắn.

6.2 So sánh kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 20


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Khi phương án thiết kế đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và tốt về kinh tế sẽ là
phương án tối ưu được chọn làm phương án thiết kế.

Nhưng nếu phương án được đánh giá về mặt kỹ thuật tốt hơn còn về mặt
kinh tế lại không tốt thì chúng ta cần so sánh hàm chi phí (C) giữa các phương án.
Cần lưu ý là: Nếu hai phương án có độ chênh lệch về vốn cũng như độ chênh
lệch về chi phí vận hành không quá 5 % thì coi như chúng tương đương nhau về
mặt kinh tế. Vậy để lựa chọn phương án tối ưu cần xem xét kỹ về kỹ thuật theo ba
tiêu chí chính như sau:
- Tính đảm bảo cung cấp điện lúc làm việc bình thường cũng như lúc sự cố.
- Tính linh hoạt trong vận hành.
- Tính an toàn cho người và thiết bị.
Tính toán kinh tế giữa các phương án:
1- Vốn đầu tư mua MBA:
V = n.VB.KB
Với: n – số lượng MBA
VB – giá tiền mua MBA
KB – hệ số tính đến chi phí chuyên chở và xây lắp (bảng 8)
2- Tổn thất điện năng qua các máy biến áp : PB
PB = β.∆AB
Trung tâm Trong
Học đó

liệu
ĐH
Cần
Thơ
: β - giá tiền 1 kWh @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
∆AB - tổn hao điện năng trong các MBA trong một năm.
3- Chi phí để bảo quản thiết bị khấu hao vốn đầu tư, phụ thuộc vào vốn đầu
tư :
PV =

a %.V
100

Trong đó: a% - hệ số khấu hao hàng năm tính bằng phần trăm (bảng 9).
4- Phí tổn vận hành trong một năm
P = PB + PV
5- Hàm chi phí của các phương án
C = pv.V + P
Với: pv = 0,12 là hệ số hiệu quả sử dụng vốn đầu tư của ngành kinh tế
Kết luận: Phương án tối ưu là phương án có hàm chi phí C bé nhất.

CHƯƠNG 7

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 21


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN

7.1 Khái niệm và phân loại
Trong trạm biến áp, ngoài các thiết bị chính như máy phát, máy biến áp còn có các
khí cụ điện và phần dẫn điện.
Căn cứ vào nhiệm vụ, chức năng của các khí cụ điện có thể phân thành các loại sau:

7.1.1 Các khí cụ điện
Các khí cụ đóng – mở:
Máy cắt điện: Đóng cắt một phần tử của hệ thống trong lúc làm việc bình thường
cũng như khi có sự cố (ngắn mạch)
Dao cách ly: Tạo một khoảng cách trông thấy được để đảm bảo an toàn khi sửa
chữa máy biến áp, máy cắt điện, đường dây….
Máy cắt phụ tải: Chỉ đóng cắt được dòng điện trong chế độ làm việc bình thường,
không có khả năng đóng cắt dòng ngắn mạch.
Dao cách ly tự động: Thực chất là dao cách ly nhưng có thể đóng cắt tự động.
Dao ngắn mạch: là khí cụ điện không phải để đóng cắt mạch điện mà để nối mạch
điện
xuống
đất,liệu
tạo thành
nhân@
tạoTài
khi cần
thiết.
Trung tâm Học
ĐHngắn
Cầnmạch
Thơ
liệu

học tập và nghiên cứu

Các khí cụ điện phục vụ cho đo lường tự động, bảo vệ rờ le: Máy biến
dòng điện, máy biến điện áp.
Các khí cụ hạn chế dòng ngắn mạch: Kháng điện đơn, kháng điện kép
Khí cụ bảo vệ khi có quá dòng, quá áp: cầu chì, thiết bị chống sét.
7.1.2 Phần dẫn điện: Dây dẫn, cáp điện lực, thanh dẫn
7.2 Các chỉ tiêu cơ bản lựa chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện
1- Kiểu lắp đặt: Ngoài trời / trong nhà.
Loại thiết bị: một chiều / đơn pha / ba pha.
2- Điện áp cao nhất của thiết bị: Theo tiêu chuNn IEC 38 và IEC 71.
3- Tần số danh định, ở Việt Nam là 50Hz.
4- Dòng điện danh định: In > Ilvmax.
5- Mức cách điện: Điện áp chịu tần số công nghiệp và điện áp chịu xung sét /
xung thao tác (IEC 71).
6- Dòng điện chịu ngắn mạch:
Ik.cp ≥ Ik.max
Với: Ik.cp – dòng chịu ngắn mạch (cho phép) của thiết bị.
Ik.max – dòng chịu ngắn mạch lớn nhất, với thời gian duy trì từ 1-3 sec.

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 22


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

7.3 Chọn khí cụ điện và phần dẫn điện
7.3.1 Chọn cầu chì (CC)
Điều kiện chọn CC như sau:

1- Điều kiện áp: UđmCC ≥ UHT
2- Điều kiện dòng: IđmCC ≥ Icb
3- Điều kiện công suất cắt định mức: ScắtđmCC ≥ 3 .UHT.IN
4- Điều kiện dòng cắt định mức: IđmCC > IN
7.3.2 Chọn áp tô mát (CB)
Điều kiện chọn CB như sau:
1- Điều kiện áp: UđmCB ≥ UHT
2- Điều kiện dòng: IđmCB ≥ Icb
3- Điều kiện dòng cắt định mức: IđmCB > IN
4- Điều kiện ổn định động: iddm ≥ ixk = k xk . 2.I "
2
5- Điều kiện ổn định nhiệt: I nhdm
.tnh ≥ BN (điều kiện này chỉ xét khi CB có
dòng định mức dưới 1000A).

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
7.3.3 Chọn cáp điện lực

Chọn tiết diện cáp theo mật độ dòng kinh tế:
S kt =

I bt max
jkt

Khi Skt ≤ 150 mm2 thì số cáp kinh tế là 1
Khi Skt > 150 mm2 thì số cáp kinh tế là nkt:
nkt =

S kt
150

Kiểm tra phát nóng của cáp theo dòng điện làm việc bình thường:
I’cp = K1.K2.Icp ≥ Ibt
Với: k2- hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song (tra bảng 4)
K1 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ: (tra bảng 3)
θcpbt − θ xq
K1 =
θ cpbt − θ ch
Ở đây: θ cpbt - nhiệt độ cho phép lúc bình thường; θ cpbt = 700C
θ xq - nhiệt độ môi trường xung quanh (0C)
θch - nhiệt độ chuNn; θch = 250C
Kiểm tra phát nóng của cáp theo dòng làm việc cưỡng bức:

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 23


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

kqt.c.I’cp ≥ Icb
Với: Icb – dòng điện cưỡng bức cho phép (kA)
kqt.c – hệ số mang tải cho phép của cáp khi sự cố
I bt
.100 ≤ 80% ; kt – hệ số mang tải lúc bình thường
I 'cp
I
kqt.c = 1,4 nếu kt = bt .100 > 80%
I 'cp

kqt.c = 1,3 nếu kt =

Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp:
Sđm ≥ SC =

I ∞2 .ttd
C

Trong đó: C – hệ số phụ thuộc vào vật liệu cáp(với cáp đồng C = 171)
I ∞ - giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch (kA)
tqd - thời gian qui đổi (s)
7.3.4 Chọn thanh dẫn, thanh góp cứng
7.3.4.1 Chọn loại và tiết diện

Trung

hieuchinh
Tiết diện được chọn sao cho: I cb ≤ I CP
từ 3000A
trở Tài
lại: Chọn
hình
chữvà
nhật
tâm Nếu
Họcdòng
liệucưỡng
ĐH bức
Cần
Thơ @

liệuloại
học
tập
nghiên
Nếu dòng cưỡng bức từ trên 3000A đến 8000A: Chọn loại hình máng.
Nếu dòng cưỡng bức trên 8000A: Chọn loại hình ống.

cứu

7.3.4.2 Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật
a) Trường hợp thanh dẫn hình chữ nhật đơn
Kiểm tra theo dòng làm việc bình thường:
K1.K2.Icp ≥ Icbmax
Với: K1 = 0,95; thanh góp được đặt nằm ngang
K2 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ (tra bảng 3)
Icp – dòng cho phép của thanh góp
Kiểm tra ổn định nhiệt:
Sđm ≥ SC =

I ∞2 .ttd
C

Với: C – hệ số phụ thuộc vào vật liệu cáp(với cáp đồng C = 171)
I∞ - giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch (kA)
tqd - thời gian quy đổi (s)

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 24

Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Kiểm tra ổn đinh động khi ngắn mạch
Tính lực tác động giữa các pha:
l
Ftt = 1, 76.10 −2. .ixk
a

Trong đó: Ftt – lực tác động giữa các pha, KG
l – khoảng cách giữa hai sứ liền nhau của một pha (cm).
a – khoảng cách giữa các pha (cm).
ixk – giá trị dòng xung kích (kA).
Tính mômen uốn M tác động lên thanh dẫn
M=

Ftt .l
, kG.cm
10

Tính ứng suất trong vật liệu thanh dẫn:
σ tt =

M
, kG / cm2
W

Với: W – mômen chống uốn của tiết diện thanh dẫn (tra bảng 7)
Khi đó điều kiện ổn định động sẽ là:
σ tt ≤ σ CP

Với: σCP - ứng suất cho phép của vật liệu
σCPCu = 1400 kg/cm2 đối với đồng; σCPAl = 700 kg/cm2 đối với nhôm.
b) Trường hợp thanh dẫn hình chữ nhật ghép

Trung tâm Học
ĐHdòng
Cần
@ Tài
liệu học tập và nghiên cứu
Kiểmliệu
tra theo
làmThơ
việc bình
thường:
K1.K2.K3.Icp ≥ Icbmax
Với: K1 = 0,95; thanh góp được đặt nằm ngang
K2 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ (tra bảng 3)
K3 – hệ số hiệu chỉnh theo số thanh ghép (tra bảng 5)
Icp – dòng cho phép của thanh góp
Kiểm tra ổn định nhiệt:
Sđm ≥ SC =

I ∞2 .ttd
C

Với: C – hệ số phụ thuộc vào vật liệu cáp (với cáp đồng C = 171)
I∞ - giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch (kA)
tqd - thời gian quy đổi (s)
Kiểm tra ổn đinh động khi ngắn mạch
Đối với thanh dẫn hình chữ nhật kép thì điều kiện sẽ là:

σ tt = σ 1 + σ 2 ≤ σ CP
Trong đó: σ 1 - ứng suất do lực điện động giữa các pha tạo ra, được xác đinh
như đối với thanh dẫn đơn.
σ 2 - ứng suất do lực điện động trong cùng một pha tạo ra. Được
xác đinh theo trình tự sau:

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 25


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

- Tính lực điện động do dòng ngắn mạch trong cùng một pha gây ra trên một
đơn vị chiều dài (cm) cho trường hợp thanh dẫn ghép đôi:
f 2 = 2, 04.K hd

( 0,5.
.

2.I ' .103
2b

)

2

.10−8 (kG/cm)

Trong đó: b – chiều dày của một thanh dẫn (cm)

Khd – hệ số hình dáng phụ thuộc vào kích thước thanh dẫn, giá trị
dựa vào phụ lục 2.
 a−b b 

Khd = f 
;  ; với a là khe hở giữa hai thanh, thường được lấy
 h+b h
bằng chiều dày b của một thanh: a = b (cm)
- Lực tác động lên thanh dẫn độ dài l1 là: F2 = f2.l1 (với l1 – khoảng cách giữa
các miếng đệm, cm).
f 2 .l12
- Mômen uốn trên độ dài l1 : M 2 =
(kG/cm)
12
f .l 2
- Ứng suất: σ 2 = 2 1 (với wy là mômen chống uốn của một thanh).
12.w y

- Khi đó ta tính được độ dài l1 là:
l1 ≤

12 wy . (σ cp − σ 1 )
f2

So sánh giữa l1 với l để biết cần bao nhiêu đệm trung gian giữa hai thanh
Trunggóp
tâm
Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
trong một nhịp (nếu l ≥ l thì không cần đệm trung gian).
1

7.3.5 Chọn sứ

Hình 7.1 – Sơ đồ chọn sứ
Sứ được chọn theo các điều kiện sau:
1- Loại sứ
2- Điện áp: UđmS ≥ UHT
3- Kiểm tra ổn định động: Ftt' ≤ 0, 6 Fph
Trong đó: Fph – lực phá hoại cho phép của sứ, tra bảng.
F’tt – lực động điện đặt lên đầu sứ khi ngắn mạch ba pha:

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 26


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Ftt' = Ftt

H1
H

Trong đó: Ftt – lực động điện tác dụng lên thanh dẫn khi ngắn mạch (kG)
H – chiều cao sứ (cm)
H1 – chiều cao từ đáy sứ đến trọng tâm tiết diện thanh dẫn (cm)
Đối với sứ xuyên thì có thêm điều kiện: Icb.max < Iđm.S
7.3.6 Chọn máy biến dòng điện (BI)
BI được chọn theo các điều kiện sau:
1- Chủng loại của BI được chọn theo công dụng và vị trí đặt.

2- Điện áp định mức của BI: UđmBI ≥ UHT
3- Dòng điện định mức sơ cấp:

I1dm ≥

I cb
1, 2

Dòng thứ cấp của BI: I2đm = 5A (đối với các dụng cu điện từ)
I2đm = 1A (đối với các dụng cu điện tử)
4- Cấp chính xác của BI: Được chọn phù hợp với yêu cầu của các dụng cụ đo
nối vào phía thứ cấp của BI.
5- Phụ tải thứ cấp: Z2 ≤ Z2đmBI
Z2 = Zdc∑ + Zdd
Z dd ≈ Rdd = ρdd

ltt
Fdd

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ
@ Tài liệu học tập và nghiên cứu
ρ .l
Tiết diên dây dẫn F: Fdd ≥

dd tt

Z 2 dm − Z dc ∑

Với: ρdd – điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn (Ω.mm2/m)
ltt – chiều dài tính toán của dây dẫn (m)

Zdc∑ - tổng trở của dây dẫn nối từ máy biến dòng đến dụng cụ đo (Ω)
Để đảm bảo độ bền cơ của dây dẫn:
Khi nối với dụng cụ đo: FCu ≥ 2,5 mm2, FAl ≥ 4 mm2
Khi không nối với dụng cụ đo: FCu ≥ 1,5 mm2, FAl ≥ 2,5 mm2
7.3.7 Chọn máy biến điện áp (BU)
BI được chọn theo các điều kiện sau:
1- Chủng loại của BU được chọn theo công dụng và vị trí đặt.
2- Điện áp định mức của BU: UđmBU ≥ UHT
3- Cấp chính xác của BU: Được chọn phù hợp với công dụng và nhiệm vụ đo
của BU.
4- Phụ tải thứ cấp của BU: S ≤ SđmBU
Nếu là BU ba pha: S là tổng công suất của cả ba pha
Nếu là BU một pha: S là tổng công suất của pha có phụ tải lớn nhất.
5- Dây dẫn từ BU đến các dụng cụ đo chọn theo điều kiện tổn thất điện áp
cho phép: ∆U≤ ∆Ucp

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 27


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Với: ∆Ucp = 3% khi không có công tơ ở mạch thứ cấp
∆Ucp = 0,5% khi có công tơ ở mạch thứ cấp
7.3.8 Chọn bộ tụ bù
Cần xác định tổng công suất phản kháng cần đặt để nâng hệ số công suất của
công ty từ cosφ1 lên cosφ2 :
Qb = Ptt.( tgφ1 - tgφ2)
Trong đó: Ptt – công suất tính toán của công ty, (kW)

Qb – dung lượng bộ tụ bù, (kVAr)
cosφ1 – hệ số công suất trước khi bù, ta tính được tgφ1
cosφ2 – hệ số công suất sau khi bù, ta tính được tgφ2
CHƯƠNG 8
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT

8.1 Chống sóng sét xâm nhập vào trạm biến áp

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
8.1.1 Sơ lược về chống sét van
Chống sét van được làm bằng điện trở phi tuyến có trị số lớn vô cùng, không
cho dòng điện đi qua. Khi có điện áp sét, điện trở giảm về 0, chống sét van tháo
dòng sét xuống đất.
Nhiệm vụ của chống sét van là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên
không truyền vào trạm biến áp.
8.1.2 Cách đặt chống sét van
8.1.2.1 Đặt chống sét van trước dao cách ly
Dòng sét không qua dao cách ly nhưng muốn kiểm tra, sửa chữa, thay thế
chống sét van cần phải cắt máy cắt ở trạm biến áp trung gian.

Hình 8.1 – Đặt chống sét van trước dao cách ly

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 28


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

8.1.2.2 Đặt chống sét van sau dao cách ly

Thuận tiện cho việc kiểm tra, thay thế nhưng dòng sét có trị số lớn sẽ đi qua
dao cách ly làm giảm tuổi thọ của dao.

Hình 8.2 – Đặt chống sét van sau dao cách ly
8.1.2.3 Đặt chống sét van vào trạm biến áp
Cách đặt này phải tốn thêm một dao cách ly và phải có không gian lắp đặt,
nhưng là cách tốt nhất và thường gặp trong thực tế.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Hình 8.3 – Đặt chống sét van vào trạm biến áp
8.1.3 Chọn chống sét van
Ba thông số quan trọng nhất của chống sét van: Điện áp làm việc lâu dài,
điện áp danh định và dòng điện phóng cực đại.
Điện áp làm việc lâu dài:
Uc =

cE .U m
3.kTOV

Trong đó: Um – điện áp cao nhất của thiết bị.
cE – hệ số sự cố với đất.
kTOV – hê số chịu quá điện áp.
Với thời gian duy trì sự cố với đất đến 1 sec: kTOV = 1,71
Với thời gian duy trì sự cố với đất đến 3 sec: kTOV = 1,28
Điện áp danh định xác định theo điện áp làm việc lâu dài:
Ur = krc.Uc
Với: krc = 1,25 là hệ số an toàn
Dòng phóng điện cực đại: Đường dây phân phối là 5 (kA)
8.2 Nối đất cho trạm biến áp

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 29


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

8.2.1 Khái niệm
Nối đất là nối vỏ thiết bị, giá đỡ thiết bị, các bộ phận của thiết bị với hệ
thống nối đất. Hệ thống nối đất gồm:
Cực nối đất: Là các vật dẫn hoặc nhóm vật dẫn bằng kim loại chôn dưới đất.
Dây nối đất: Là dây bằng kim loại nối giữa vật cần nối đất và cực nối đất.
8.2.2 Nhiệm vụ hệ thống nối đất
Nối đất trung điểm máy phát điện và máy biến áp để hạn chế điện áp làm
việc giữa hệ thống điện và đất, đảm bảo an toàn cho nhân viện vận hành.
Nối đất vỏ thiết bị để đảm bảo an toàn khi thiết bị bị chạm vỏ, nhân viên vận
hành chạm phải thiết bị không bị giật.
Nối đất để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp hoặc truyền từ đường dây đến
trạm.
8.2.3 Các yêu cầu của hệ thống nối đất
Trạm biến áp có nối đất công tác, bảo vệ và chống sét chung. Do đó, hệ nối
đất cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Để chống sét, ở dưới cột chống sét phải co một số cọc nối đất theo quy
Trungphạm.
tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
- Để đảm bảo chế độ làm việc ở sân phân phối ngoài trời, phải bố trí một số
cọc và lưới đẳng thế.
- Để an toàn trong trạm, phải có một lưới đẳng thế đặt cách mặt đất ít nhất
0,6 m. Lưới này có bước lưới không quá 10 m.
- Trị số điện trở nối đất phải đảm bảo theo tiêu chuNn. Sau đó, khi cần thiết,

phải kiểm tra điện áp tiếp xúc và điện áp bước.
8.2.4 Tính toán nối đất cho trạm biến áp
Trong trạm biến áp có nhiều vật nối đất tự nhiên như dây chống sét các
đường dây đến trạm, kết cấu móng của trạm, ống nước, cáp. Nhưng cho dù trị số
nối đất tự nhiên là bao nhiêu, hệ thống nối đất nhân tạo cũng phải có trị số không
quá 1 (Ω). Nối đất của trạm là tổng của nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo:
R = Rtn // Rnt =

Rtn .Rnt
≤ 0,5 (Ω)
Rtn + Rnt

8.2.4.1 Tính toán nối đất tự nhiên cho trạm biến áp
Do không có nhiều số liệu cụ thể nên ta chỉ xét đến hệ thống nối đất của cột
và của dây chống sét các đường dây truyền vào trạm biến áp.
Điện trở nối đất tự nhiên được xác định bởi công thức:

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 30


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Rtn =

Rc
(Ω)
Rc 1
1

+
+
Rcs 4
2

Xác định Rc: theo thiết kế đường dây, hoặc điện trở suất đất.
Xác định Rcs :
Rcs =

R0 .l
(Ω)
k

Trong đó: R0 – điện trở suất đơn vị (Ωm): bảng 14
l – chiều dài khoảng cột đầu tiên (m)
k – số lộ (lộ đơn k = 1; lộ kép k = 2)

8.2.4.2 Tính toán nối đất nhân tạo cho trạm biến áp
a) Điện trở cọc đất
ρtt  2.lc 1 4t + lc 
+
 ln
 (Ω)
2.π .lc  d c 2 4t − lc 
Với: km – hệ số mùa (tra bảng.11)
lc – chiều dài cọc (m)
dc – đường kính cọc (m)
tâm Họct –liệu
ĐH sâu
Cần

Thơ
@ (m):
Tài liệu học tập
độ chôn
tương
đương
Rc =

Trung

t = t0 +

và nghiên cứu

lc
; t0 – độ chôn sâu (m)
2

ρtt = km. ρ0 là điện trở suất tính toán (Ω.m)
ρ0 – điện trở suất của đất (Ω.m) (tra bảng 10)
Đối với thép góc có bề rộng của cạnh là b, đường kính ngoài đẳng trị được
tính là: d = 0,95.b
Điện trở của nc cọc đất:
Rnc =

Rc
; kn – hệ số hiêu chỉnh số phần tử, tra bảng 13.
nc .kn

b) Điện trở dây (thanh) nối đất

Điện trở dây nối đất loại tròn có đường kính d (m), chiều dài lđ (m):
ρ .k
l2
Rt = 0 M ln d (Ω)
t0 .d
π .ld
Điện trở nối đất của nt dây:
Rnt =

Rt
; kn – hệ số hiêu chỉnh số phần tử, tra bảng 13.
nt .kn

c) Điện trở nối đất nhân tạo: Gồm hệ thống nc cọc và nt thanh là:

SVTH:Trương Văn Quí

Trang 31


Chương 4:Sơ Đồ Nối Điện

Rnt =

Rnc .Rnt
Rnc + Rnt

(Ω)

CHƯƠNG 9

THIẾT BN ĐO ĐẾM
9.1 Đo đếm phía hạ áp
9.1.1 Đo dòng điện – điện áp xoay chiều
Sử dụng ampe – kế, vôn – kế xoay chiều với cơ cấu điện từ hoặc cơ cấu điện
động. Giá trị đo được là giá trị hiệu dụng.
Thông số kỹ thuật của Đồng hồ Vôn - Ampe
Loại DT-96 và loại VA01:
Tiêu chuNn: IEC51-2
số danh định: 50Hz hoặc 60Hz
Trung tâm Tần
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học
Thang đo: + Đồng hồ Vôn: 100V, 300V,
450V, 500V.../100V
+ Đồng hồ Ampe: 5A,... /5A
+ Cấp chính xác: 2 hoặc 2,5

tập và nghiên cứu

Hình 9.1 – Đồng hồ Vôn – Ampe
loại DT-96 và loại VA01
9.1.2 Đo điện năng của tải 3 pha
Thường sử dụng điện năng kế (3 pha 3 phần tử hoặc 3 pha 2 phần tử). Các
phần tử là các đĩa nhôm có cùng trục quay. Trục quay này được truyền động sang
bộ đếm số trình bày kết quả đo.
Thông số kỹ thuật của Công tơ điện ba pha
loại MV:
Tiêu chuNn: EC521
Điện áp danh định: 3x220/380V
Tần số danh định: 50Hz hoặc 60 Hz

Dòng điện: 1A, 2,5(10)A,… 50(120)A
Cấp chính xác: 0.5; 1 hoặc 2

SVTH:Trương Văn Quí

Hình 9.2 – Công tơ điện ba pha loại MV
Trang 32