Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xã

Đồ án cung cấp điện

LỜI NÓI ĐẦU
Cung cấp điện là một vấn đề rất quan trọng trong việc phát triển nền
kinh tế và nâng cao trình độ dân trí. Hiện nay nền kinh tế nước ta đang phát triển rất
mạnh mẽ. Trong đó, công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện năng lớn nhất.
Nước ta đang trong quá trình hội nhập vào nền kinh tế toàn cầu theo định hướng xã
hội chủ nghĩa, xây dựng một nền công nghiệp hiện đại làm nền tảng để phát triển
kinh tế đất nước.
Việc sản xuất và tiêu dùng điện năng ngày một phát triển, nó có tác động qua
lại tới nhiều vấn đề lớn của xã hội như phát triển kinh tế, dân số, chất lượng cuộc
sống, trình độ công nghệ, mức độ công nghiệp hóa. Nước ta đang trong quá trình
hội nhập vào nền kinh tế toàn cầu theo định hướng xã hội chủ nghĩa. Trong thời kỳ
công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì điện năng là một trong những thành
phần cơ sở hạ tầng của mọi thành phần xã hội do đó điện năng là phải luôn luôn đi
trước đón đầu sự phát triển của các ngành kinh tế cũng như xã hội để đáp ứng
nhu cầu sử dụng không những của hiện tại mà phải tính trước cả đến tương lai.
Do đó, để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cần phải có biện pháp nâng cấp sửa
chữa nguồn điện cũ, xây dựng nguồn điện mới, cải tạo các đường dây cấp điện.
Trước những yêu cầu thực tiễn khách quan trên, đề tài tốt nghiệp " Thiết kế
hệ thống cung cấp điện cho xã " do Thầy Ninh Văn Nam hướng dẫn đã được
thực hiện.

GVHD:Ninh Văn Nam

1

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Số : 09…………………
Họ và tên học sinh : ………………………………………………..…………

…………………………………………..

…………………………………………………..………… …………………………………………..

Lớp : Điện …………………………………………………………………………...…………..……………………………………
Khoá :

………………………..

Khoa: Điện

Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam

NỘI DUNG
Một xã nông nghiệp có mặt bằng như sau:
N

Thôn 3
Trạm xá

1km
Thôn 1

Trường
học

ủy ban xã

Thôn 2

Thôn 4

Trạm
bơm

1,5km
Thôn1 : 100 hộ dân, Thôn2: 260 hộ dân, Thôn3 : 250 hộ dân, Thôn4: 240 hộ dân
ủy ban xã: Gồm 4 tầng mỗi tầng 4 phòng diện tích 10x16m

GVHD:Ninh Văn Nam

2

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Trạm xá: Gồm 2 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m
Trường học: Công suất đặt 150KVA, Cosϕ = 0,8
Trạm bơm: : Gồm 1 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m, mỗi phòng 2 máy bơm 12kw,
Cosϕ = 0,78
- Thiết kế chiếu sáng và động lực chi tiết cho Trạm bơm
- Thiết kê cung cấp điện cho xã trên
Điện áp nguồn 10kv, Tmax = 4000h
Ngày giao đề : …………………………………. Ngày hoàn thành : ………………………………….

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NinhVănNam

GVHD:Ninh Văn Nam

3

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

CHƯƠNG I
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÃ NÔNG NGHIỆP
I.1.ĐẶT VẤN ĐỀ.
+ Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải thỏa mãn các điều kiện
cơ bản sau.
 Độ tin cậy cấp điện: Mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tùy thuộc vào
tính chất và yêu cầu của phụ tải. Với những công trình quan trọng cấp
quốc gia như: Hội trường quốc hội, nhà khách chính phủ, ngân hàng nhà

nước, đại sứ quán, khu quân sự … phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao
nhất, nghĩa là với bất kỳ tình huống nào cũng không thể để mất điện. Tuy
nhiên, quyền quyết định đặt máy phát dự phòng hoàn toàn do phía khách
hàng (xí nghiệp, khách sạn) quyết định.
 Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần
số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia
điều chỉnh. Người thiết kế phải đảm bảo chất lượng điện áp cho khách
hàng. Nói chung điện áp ở lưới trung áp và hạ áp chỉ cho phép dao động
quanh giá trị định mức ±5%. Ở những xí nghiệp, phân xưởng yêu cầu chất
lượng điện áp cao như may, hóa chất, cơ khí chính xác, điện tử chỉ cho
phép dao động điện áp ±2,5%.
 An toàn: Công tình cấp điện được thiết kế có tính phải an toàn cho
người vận hành, người sử dụng và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn
bộ công trình. Người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn dùng
đúng các thiết bị và khí cụ điện còn phải nắm vững những quy định về an
toàn, hiểu rõ môi trường lắp đặt hệ thống cung cấp điện và

GVHD:Ninh Văn Nam

4

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

những đặc điểm của đối tượng cấp điện. Bản vẽ thi công phải hết sức
chính xác, chi tiết và đầy đủ với những chỉ dẫn rõ ràng, cụ thể.
Kinh tế: trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án cấp
điện cho xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng nào đó có nên đặt máy phát dự

phòng hay không, dẫn điện bằng dây trên không, tuyến dây nên đi hình tia
hay liên thông v.v.. Mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm riêng,
đều có những mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế và kỹ thuật.. Phương án
kinh tế không phải là phương án có vốn đầu tư ít nhất, mà là phương án
tổng hòa của hai đại lượng trên sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư là sớm
nhất.
 Từ các vấn đề nêu ra trên ta tiến hành thiết kế cung cấp điện cho
một xã nông nghiệp thep các bước sau:
a)Thu thập các số liệu cần thiết
- Đặc điểm công trình được cung cấp điện.
- Dữ liệu về nguồn: công suất, khoảng cách tới tải tiêu thụ
- Dữ liệu về phụ tải: tổng công suất, phân bố, phân loại hộ tiêu thụ.
b)Xác định phụ tải tính toán cho xã nông nghiệp
+ Danh mục các thiết bị tiêu thụ điện.
+ Phụ tải điện dân dụng: hộ dân.
+ Phụ tải chiếu sáng ngoài trời.
+ Phụ tải tổng của mỗi khu dân cư: thôn 1, thôn 2, thôn 3,thôn 4, trạm xá, ủy ban,
trường học, trạm bơm.
c) Chọn trạm biến áp.
+ Dung luợng, số lượng, vị trí đặt.
+ Số lượng, vị trí của tủ phân phối ở mạng hạ áp
d) Xây dựng phương án cung cấp điện.
+ Mạng cao áp; hạ áp
+ Sơ đồ đi dây của trạm biến áp.
e) Chọn thiết bị điện.
+ Máy biến áp.
+ Tiết diện dây dẫn.
+ Thiết bị điện cao áp.
+ Thiết bị điện hạ áp.
f) Tính toán ngắn mạch.

+ Tính toán ngắn mạch mạng cao áp mạng hạ áp.
g) Tính toán bảo vệ an toàn.
+ Chống sét cho trạm biến áp.
+ Chống sét cho đường dây cao áp.
+ Nối đất trung tính máy biến áp hạ áp.

GVHD:Ninh Văn Nam

5

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

II.2.THIẾT KẾ CHI TIẾT CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÃ
NÔNG NGHIỆP
a)Các số liệu cần thiết
DANH SÁCH PHU TẢI ĐIỆN CỦA XÃ
Phụ tải

Số hiệu

Thôn 1

100 hộ

Thôn 2

260 hộ

Thôn3

250 hộ

Thôn 4

240 hộ

Ủy ban xã

4 tâng x 4 phòng x (10 x 16 m)

Trường học

Công suất đặt 150KVA,Cosφ=0,8

Trạm xá

2 tâng x 6 phòng x (10 x 16 m)

Trạm bơm

1 tâng x 6 phòng x (10 x 16 m) x 2 máy bơm
12Kw,Cosφ=0,78

Đặc điểm

+ Điện áp nguồn :10kv
b)Xác định phụ tải tính toán cho toàn xã

Các phương pháp xác định phụ tải tinh toán
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 quá lớn làm tăng vốn đầu tư. Xác định phụ tải điện quá nhỏ dẫn tới
chọn thiết bị điện quá nhỏ sẽ gây 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. Phụ tải cần xác
định trong giai đoạn tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi là phụ tải tính
GVHD:Ninh Văn Nam

6

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

toán. Phụ tải tính toán là phụ tải gần đúng chỉ dùng để tính toán thiết kế hệ thống
cung cấp điện .Có nhiều phương pháp các định phụ tải điện. Căn cứ vào lượng
thông tin thu nhận được qua từng giai đoạn thiết kế để lựa chọn phương án thích
hợp.
+ Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Công thức tính toán:
P tt=knc*

Trong tính toán Pđ = Pđm
+ Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích.
Công thức tính:

Ptt = P0 . F
Trong đó:
P0 - suất phụ tải trên một đơn vị diện tích, kW/ m2
F - diện tích sản xuất,m2

.

Dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Nó cũng được dùng để tính phụ tải các
phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều, như phân
xưởng gia công cơ khí, dệt, sản xuất ô tô, vòng bi v.v...
+ Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn
vị sản phẩm.
Công thức tính:

P

tt

=

Trong đó:
M - số lượng sản phẩm sản xuất ra trong một năm (sản lượng ).
GVHD:Ninh Văn Nam

7

Điện 3-K5

Đồ án cung cấp điện

W0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
Tmax - thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Phương pháp này thường được dùng để tính toán cho các thiết bị điện
có đồ thị phụ tải ít biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy nén khí, thiết bị điện
phân…khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tương đối
chính xác.
+

Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất
trung

bình Ptb.
Công thức tính:

Ptt = kmax . ksd . Pđm = kmax . Ptb
Trong đó:
Pđm - công suất định mức, W.
kmax, ksd - hệ số cực đại và hệ số sử dụng.
Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số
thiết bị hiệu quả nhp chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như
ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất
cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng.
 Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiếu yếu tố :công suất,số lượng các máy,chế
độ vận hành của chúng,quy trính công nghệ sản xuất …Vì vậy xác định
phụ tải tính toán là một nhiệm vụ rất quan trọng.Các phụ tải ching trong
xã là :trạm bơm.hộ dân cư,trường học,trạm xá,ủy ban xã…

 TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CẤP CHO XÃ.

Tổng công suất cần cấp cho xã là.
Ptt = Ptt1 + Ptt2 + Ptt3 + Ptt4 + Pttb + Pubx + Pth
Với

Ptt1 là công suất tính toán của thôn 1.
Ptt2 là công suất tính toán của thôn 2.

GVHD:Ninh Văn Nam

8

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Ptt3 là công suất tính toán của thôn 3.
Ptt4 là công suất tính toán của thôn 4.
Pttb là công suất tính toán của trạm bơm.
Pth là công suất tính toán của trường học.
Pubx là công suất tính toán của ủy ban xã.
Tính toán phụ tải cho các thôn
Áp dụng :
Ptt= P0*H
Stt=
Trong đó:
H-số hộ dân trong xã
P0-suất tiêu thụ công suất trung bình/hộ.
Ghi chú:Đối với nông thôn, suất tiêu thụ công suất trung bình /hộ gia đình

là :(400-800W/hộ)_trang 229_sgk-ccđ
+ Lấy P0 = 0.6K w/hộ,cosφ = 0,85

 Thôn 1_100 hộ:
+ P1= 0.6*100=60(Kw)
+ S1=60/0.85=70.59(kva)
 Thôn 2_260 hộ:
+ P2= 0.6*260=156(Kw)
+ S2=156/0.85=183.53(kva)
 Thôn 3_250 hộ:
+ P1= 0.6*250=150(Kw)
+ S1=150/0.85=176.47(kva)
 Thôn 4_240 hộ:
+ P1= 0.6*240=144(Kw)
+ S1=144/0.85=169.41(kva)
 Trường học_ Công suất đặt 150KVA,Cosφ=0,8:
GVHD:Ninh Văn Nam

9

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Sđ= 150KVA
Cosφ= 0.8
Knc= 0.7-0.8(chọn Knc=0.7)
+ Ptt=Knc*Pđ=0.7*Sđ* Cosφ=0.7*150*0.8=84(Kw)
+

Stt =

=

= 105(KVA)

 Trạm xá_2 tầng x 6 phòng x (10 x 16 m):
Lấy suất phụ tải P0=22(W/m2),2 tầng x 6 phòng x (10 x16m), Cosφ= 0.85
+ Ptt=22*2*6*(10*16)/1000=42.24(KW)
+

Stt =

=

= 49.69(KVA)

 Ủy ban xã_4 tâng x 4 phòng x (10 x 16 m):
P0=12-19(W/m2)_chọn P0 = 15(W/m2) , Cosφ= 0.85
Ksđ=0.6
4 tầng x 4 phòng x (10*16m)
+ Ptt=15*4*4*(10*16)/1000=38.4(KW)
+

Stt=

=

=45.18(KVA)

 Trạm bơm_ 1 tâng x 6 phòng x (10 x 16 m) x 2 máy bơm
12Kw,Cosφ=0,78
Công suất tính toán cho trạm bơm:
Ksd=0.6, Cosφ= 0.7(bảng 1.1 phụ lục 1_trang 225)
Hệ số thiết bị hiệu quả:
Nhq=(12*10^3 + 12*10^3)2 / ((12*10^3)2 +(12*10^3)2) = 2
Hệ số nhu cầu:
Knc=Ksd +
GVHD:Ninh Văn Nam

10

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Knc= 0.6 +

= 0,9

+ Công suất tính toán của nhóm thiết bị động cơ cho 1 phòng:
Ptt= Knc*

= 0.9 *(12+12)=21,6(KW)

Thiết kế chiếu sáng cho trạm bơm.
+ Trạm bơm gồm:một tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m.
-Đối với trạm bơm suất phụ tải chiếu sáng:P0=10-15 W/m2 (chọn P0=12.5W/m2)

Công suất chiếu sáng cần dùng cho một phòng:
P=P0*10*16=2000W.
Ta chọn đền sợi đốt 200W với quang thong là F=3000 lux
Số bóng đèn cần cho một phòng:

N=

=

=10(bóng)

+ Sơ đồ bố trí đèn :

GVHD:Ninh Văn Nam

11

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Với :
m=5(m)
n=3,2(m)
n=1,8(m)
q=2,5(m)
Kiểm tra điều kiện :
≤q≤

 ≤2,5≤

≤p≤

 ≤1.8≤
GVHD:Ninh Văn Nam

12

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Như vậy bố trí đèn là hợp lý :
Ta có:
Công suất chiếu sáng cho một phòng trạm bơm là:

P2=10*0.2=2KW
Phụ tải tính toán của của 1 phòng trạm bơm
Ptt(p)=Ptt +P2 =21.6+2=23.6(KW)

Hệ số công suất của phòng:

Cosφ(p)=

=

=0.8

Công suất biểu kiến
Stt(p)=

=

=29.5(KVA)

Qtt(p)= (Stt(p)2 – Ptt(P)2) = (29.52 – 23.62) = 17.7 (KVAR)
Kđt=0.9

GVHD:Ninh Văn Nam

13

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Phụ tải tính toán cho toàn bộ trạm bơm.
Ptt= Kđt *6* Ptt(p) = 0.9*6*23.6=127.44(KW)
Qtt = Kđt*6* Qtt(p) =0.9*6*17.7=95.58(KVAR)
Stt =

=

= = 159.3(KVA)

BẢNG TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TOÀN XÃ
STT

Tên phụ tải

Cosφ

Stt(KVA)

Ptt(KW)

1

Thôn1

0.85

70.59

60

2

Thôn 2

0.85

183.53

156

3

Thôn3

0.85

176.47

150

4

Thôn 4

0.85

169.41

144

5

Trạm xá

0.85

49.69

42.24

6

Trường học

0.8

105

84

7

ủy ban xã

0.85

45.18

38.4

8

Trạm bơm

0.78

159.3

127.44

Stt_tx = 959.17

Ptt-tx = 803.08

GVHD:Ninh Văn Nam

14

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

c) Chọn trạm biến áp.

Sơ đồ mặt bằng các phụ tải trong xã.
• Căn cứ vào trị số công suất tính toán cho từng khu vực và vị trí mặt
bằng,phương án cung cấp điện cho xã trên như sau:
 Đặt một trạm biến áp cho thôn 1 và ủy ban xã:
Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 180-10/0.4 do VN chế tạo
 Đặt một trạm biến áp cho thôn 2:
Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 200-10/0.4 do ABB chế tạo
 Đặt một trạm biến áp cho thôn 3:
Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 180-10/0.4 do VN chế tạo
 Đặt một trạm biến áp cho thôn 4:
Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 180-10/0.4 do VN chế tạo
 Đặt một trạm biến áp cho trạm xá , trường học:
GVHD:Ninh Văn Nam

15

Điện 3-K5

Đồ án cung cấp điện

Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 180-10/0.4 do VN chế tạo
 Đặt một trạm biến áp cho Trạm bơm:
*Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 180-10/0.4 do VN chế tạo

Bảng:Kết quả chọn MBA cho toàn xã:
Khu vực

Stt(KV
A)
115.77

Ptt
(kw)
98.4

Qtt
(kvar)
61

SđmBA
(KVA)
180

Số máy

183.53

176.47

156
150

95.7
93

200
180

Thôn 4

169.41

144

89.23

Trạm bơm

159.3

Trạm xá
Trường
học

154.69

127.4

4
126.2
4

Thôn 1
+
Ủy ban xã
Thôn 2
Thôn 3

Tên
trạm
T1

Loại
trạm
treo

1

T2
T3

treo
treo

180

1

T4

treo

95,6

180

1

T5

treo

89.4

180

1

T6

treo

1

Đa số ngày nay các thôn đều có trạm biến áp riêng,và dùng loại trạm treo,do
vậy ta chọn bố trí , loại MBA theo thực tế.
Phía cao áp các trạm dùng thiết bị bảo vệ là cầu chì tự rơi và chống sét van phía
hạ áp đặt tủ phân phối trong đó có áp tô mát tổng và các áp tô mát nhánh.

d.Lựa chọn phương án cung cấp điện cho toàn xã.
 Việc lựa chọn phương án cấp điện cho toàn xã bao gồm: chọn cấp điện
áp,nguồn điện, sơ đồ nối dây,phương thúc vận hành….Các vấn đề này có

GVHD:Ninh Văn Nam

16

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

ảnh hưởng trục tiếp đến việc vận hành, khai thác, phát huy hiệu quả của
hệ thống cung cấp điện.
Phương án điện được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thỏa mãn những yêu cầu
sau:
 Đảm bảo chất lượng điện,tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm
vi cho phép.
 Đảm bảo độ tin cậy,tính lien tục cung cấp điện cho phù hợp với yêu cầu
phụ tải.
 Thuận tiện trong việc vận hành,lắp ráp và sửa chữa
 Có các chỉ tiêu kinh tế và ki thuật hợp lý.
Khi thiết kế những công trình cụ thể chúng ta phải xét tới những yếu
tố để vận dụng đúng đắn các yêu cầu trên. N hững yếu tố đó là: yêu cầu cung
cấp điện của phụ tải, khả năng cung cấp vốn đầu tư và trang thiết
bị, trình độ kỹ thuật chuyên môn của lực lượng thi công.
 Có 2 dạng sơ đồ nối dây cơ bản: sơ đồ hình tia và sơ đồ phân nhánh
1. Sơ đồ hình tia

Ưu điểmlà nối dâyrõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp từ một đường
dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối
cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành bảo quản.
Khuyết điểm của nó là vốn đầu tư lớn nên thường dùng cung cấp điện cho
các hộ loại 1 và 2.
2. Sơ đồ phân nhánh
Có ưu khuyết điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia nên thường dùng cung
cấp điện cho các hộ loại 2 và 3.
 Ta chọn sơ đồ phân nhánh…

GVHD:Ninh Văn Nam

17

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Sơ đồ bố trí TBA và mạng cao áp toàn xã.

e.Lựa chọn các thiết bị cao áp cho xã.
Đặt vấn đề:
Tuyến đường dây cao áp cấp điện cho xã lấy từ đường dây 10kV đưa về trạm
đầu tiên trên địa phận xã, chiều dài của tuyến đường dây cáp áp dài 0.8km đóng
vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo nguồn, điện liên tục cho việc sinh hoạt
và sản xuất của các thôn xóm trong xã vì vậy khi thiết kế tuyến đường dây cao
áp ta phải đặc biệt chú trọng đến độ tin cậy về mặt cơ học của đường dây và lựa
chọn các phần tử trên đường dây phù hợp với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để
đảm bảo vốn đầu tư và độ an toàn của hệ thống.

 Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
Có 3 phương pháp lựa chọn dây dẫn
+ Chọn theo điều kiện jkt :chọn theo jkt là phương pháp được áp dụng với
lưới điện áp U ≥ 110kV.lưới trung áp đô thị và xí nghiệp nói chung
khoảng cách tải điện điện ngắn,thời gian ngắn , thời gian sử dụng sử dụng
công suất lớn cũng được chọn theo jkt.
GVHD:Ninh Văn Nam

18

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

+ Chọn theo tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp : chọn theo ∆Ucp là phương pháp
lựa chọn tiết diện lấy chỉ tiêu chất lượng làm điều kiện tiên quyết.
+ Chọn theo điều kiện phát nhiệt cho phép :phương pháp này tận dụng hết
khả năng tải của dây dẫn và cáp,áp dụng cho lưới hạ đô thị ,công nghiệp
và sinh hoạt.Nguồn cao thế cho khu vực xã được lấy từ trạm biến ấp
trung huyện,cấp điện cho các trạm biến áp theo đường dây cao thế trên
không.
Vì cấp điện cho 1 xã nông nghiệp là hộ tiêu thụ điện số 3 do đó ta chỉ cần
cấp điện theo 1 lộ.

=

Ta có: Itt =

= 55.4 (A)

Chọn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế.

Fkt =

I tt
J kt

Lấy Tmax = 3500h ⇒ tra bảng ta được JKT = 1,1.

Fkt =

=

= 50.4 (mm2)

Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu là AC – 70.
-

• Kiểm tra theo tổn thất điện áp và phát nóng cho phép:
Theo tổn thất điện áp
Ta có dây AC-70: Chọn chiều dài dây dẫn l = 0,8km
x0 = 0,233Ω/km
X = x0.l =0.1864 Ω
r0 = 0,46 Ω/km

từ công thức:

Stt =
⇒ Qtt =

Với

R =r0.l = 0,368 Ω

Ptt2 +Q 2tt
S 2tt − Ptt2

Stt = 959.17 kVA

GVHD:Ninh Văn Nam

19

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Ptt = 803.08 kW
 Qtt = 524.5kVAr


U=

Ucp = 5%Uđm =

=

= 38.39V

= 500V

⇒ UCP > ∆U.Vậy đáp ứng đúng yêu cầu của bài.
- Theo điều kiện phát nóng cho phép.
Với ISC = 2Itt = 2. 55.4 = 110,8 (A)
Mà dây AC - 70 có ICP = 265A
⇒ ISC < ICP

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠNG CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ

A.Lựa chọn các phân tử cao áp.
GVHD:Ninh Văn Nam

20

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

Với:
Stt = 959.17 kVA
Itt =

=

= 55.4 (A)

+ Chọn máy cắt hợp bộ 8DC11 cách điện FS6 do siemens chế tạo có các

thông số sau :
Loại Tủ

Uđm (kv)

Iđm (A)

INmax (kA)

IN3s (kA)

8DC11

12

1250

63

25

+ Chọn cầu chì tự rơi có các thong số sau:
Bảng thông số kỹ thuật
Loại CCTR

Uđm(kV)

Iđm(A)

C710 – 313PB

10

100

I cắt dòng
tải (A)
12

Trọng lượng
(kg)
12,1

INmax (kA)

INt(kA)

40

20

+ Chọn dao cách ly
Chọn dao cách ly 3DC do Siemens chế tạo
Có ZDC = 1 + j (mΩ)
Tên thiết bị
Máy cắt BM – 10
Dao cách ly 3DC

Uđm(kV)
10

10

Iđm (A)
300
320

+ Chọn chống sét van:
loại PBC-220có Uđm= 220 KV, đặt cả ba pha.
Lựa chọn dây dẫn hạ áp tới các máy biến áp trong thôn(tính cho nơi có
phụ tải lớn nhất).
Lộ 1:phụ tải lớn nhất đặt tại thôn 3
-

Chọn dây dẫn

GVHD:Ninh Văn Nam

21

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

=

Ta có: Itt =

= 10.2 (A)

Chọn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế. Lấy T max = 4000h => Jkt =
1,1(A/mm2)
Fkt =

=

= 9.3 (mm2)

Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu là AC – 25mm2

Lộ 2:phụ tải lớn nhất đặt tại thôn 2
-

Chọn dây dẫn

=

Ta có: Itt =

= 10.6 (A)

Chọn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế. Lấy T max = 4000h => Jkt =
1,1(A/mm2)
Fkt =

=

= 9.64 (mm2)

Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu là AC – 25mm2 .

+ Tính toán ngắn mạch.

GVHD:Ninh Văn Nam

22

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

l1=0.8km,l2=0,5km
Itt=

=

Scđm=

.Ucđm.Icđm=

Xht=

=

=55,25(A)

.12.25=1038(KVA)

=0.09(Ω)

Zd1=r01.l1+j.x0.l1=0,46.0,8+j.0,382.0,8=0,368+j0,3065(Ω)
Zd2=r02.l2+j.x0.l2=0,46.0,5+j.0,382.0,5=0,23+j0,191(Ω)
Vậy các dòng ngắn mạch là:
GVHD:Ninh Văn Nam

23

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

IN1=

=

IN2=

=

=10,67(A)

=5,12(A)

+ Tính toán nối đất
Nối đất bảo vệ nhằm mục đích đảm bảo an toàn cho người vận hành và sử
dụng điện.
Nối đất bảo vệ ở trạm biến áp là ngăn ngừa nguy hiểm khi có chập mạch
giữa cuộn cao áp và cuộn hạ áp trong máy biến áp, khi cáx0c phần tử thường
không mang điện nhưng có nguy cơ bị rò điện như vỏ máy biến áp, vỏ tủ phân

phối, cổng trạm…
Dự kiến dùng 12 cọc thép góc L 60x60x6 dài l = 2,5m. Chôn sâu thẳng
đứng đóng xuống đất theo mạch vòng hình chữ nhật. Thanh nối dùng thép
40x4mm chôn ở độ sâu l = 0,8m
Xác định điện trở của cọc:

Rc =

Với l = 2,5m
Độ chôn sâu của cọc:

tc = t1 + = 0,8 + 0,5 = 1,3(m)

D = 0,95. B = 0,95.60 = 57mm = 0,057
đo mà khô thì lấy giá trị là 1,5.104 Ωcm = 1,5.102Ωm
Thay vào công thức ta có:
Rc = 87,83Ω
Điện trở của thanh là:

RT =

t = 0,8m
GVHD:Ninh Văn Nam

24

Điện 3-K5


Đồ án cung cấp điện

d = b/2 = 40/2 = 20mm = 0,002m
L = (6 + 5) x 2 =22m (chu vi mạch vòng nối đất)
.kmùa

Lấy kmùa = 1,4 =>

= 1,5.102.1,4 = 2,1.102 Ωm

K = 5,7. là hệ số hình dáng hệ thống nối đất.
 RT = 19,77Ω
Lấy

ηC = 0,6
ηt = 0,4

điện trở của điện cực hỗn hợp
= 9,8Ω < Ryc = 10Ω
Như vậy điện trở hệ thống gồm cọc và thanh là phù hợp với yêu cầu.
Thiết kế trạm biến áp: dùng 12 cọc thép L60x60x6 dài 2,5m, chôn thành
mạch vòng 22m, nối với nhau bằng thanh thép dẹt 40x4 đặt cách mặt đất 0,8m.
Điện trở nối đất thực tế của hệ thống là Rd < 10Ω. Cách nối các thiết bị của
TBA vào hệ thống tiếp địa: hệ thống tiếp địa làm sẵn 3 đầu nối:
- Trung bình 0,4kV nối với đầu nối thứ nhất.
- Đáy của 3 chống sét nối với đầu nối thứ 2.
- Toàn bộ các phần bằng sắt trong TBA như cổng trạm, vỏ máy biến áp, vỏ
tủ phân phối nối với đầu nối thứ 3.

B.Lựa chọn các thiết bị hạ áp cho xã
1.Chọn tủ phân phối

+ Chọn aptomat tổng cho các trạm biến áp thô:
Trạm biến áp T1-Thôn 1+ủy ban xã:
GVHD:Ninh Văn Nam

25

Điện 3-K5