thiết kế ccd cho xã nông nghiệp

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
1 kế hệ thống cung cấp điện
Thôn
tốt nghiệp “Thôn
Thiết
cho3 một xã nông nghiệp

có mặt bằng như sau:
1km

Trường học

Trạm xá

Thôn 2

ủy ban xã
Thôn 4
Trạm bơm

1,5km

N


N
Thôn 1

Thôn 3

Trường học

1km

Trạm xá

Thôn 2

ủy ban xã
Thôn 4
Trạm bơm

1,5km

Thôn1 : 120 hộ dân,
Thôn2: 360 hộ dân,
Thôn3 : 200 hộ dân,
Thôn4: 140 hộ dân
Ủy ban xã: Gồm 2 tầng mỗi tầng 4 phòng diện tích 10x16m
Trạm xá: Gồm 2 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m
Trường học: Công suất đặt 120KVA, Cos = 0,8
Trạm bơm: : Gồm 1 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m, mỗi phòng
2 máy bơm 12kw, Cos = 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
-


CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG
1.1Khái niệm cơ bản về Chiếu sáng
Để thuận tiện cho việc tìm hiểu sâu hơn về kỹ thuật chiếu sáng, sau đây chúng
tôi xin liệt kê một vài khái niệm cơ bản hay dùng trong chiếu sáng:
Quang thông(Φ)
Đại lượng thông lượng ánh sáng dùng trong kỹ thuật chiếu sáng được đo
trong đơn vị lumens(lm). Một lumen của ánh sáng, không phụ thuộc vào bước
sóng của nó (màu), tương ứng với độ sáng mà mắt người cảm nhận được. Mắt
người cảm nhận khác nhau đối với các ánh sáng có bước sóng khác nhau, cảm
nhận mạnh nhất đối với bước sóng 555 nm.
Cường độ sáng(I)
Cường độ sáng I, đo trong đơn vị candela(cd). Đó là thông lượng của một

nguồn sáng phát ra trong một đơn vị góc không gian (steradian).
Candela là một đơn vị cơ bản dùng trong việc đo thông số nguồn sáng và được
tính như sau: 1 candela là cường độ mà một nguồn sáng phát ra 1 lumen đẳng
hướng trong một góc đặc. Một nguồn sáng 1 candela sẽ phát ra 1 lumen trên một
diện tích 1 mét vuông tại một khoảng cách một mét kể từ tâm nguồn sáng. Có thể
thấy cường độ nguồn sáng giảm theo khoảng cách kể từ nguồn sáng. 1cd = 1lm/
1steradian.
Độ rọi(E)
Độ rọi E(đơn vị lux) là đại lượng đặc trưng cho thông lượng ánh sáng trên
một đơn vị diện tích. Một diện tích mặt cầu 1m 2có một nguồn sáng cường độ 1
candela sẽ có độ rọi là 1 lux. 1lux = 1lm/ 1m2.

Độ chói(L)
Độ chói L là cường độ của một nguồn sáng phát ánh sáng khuếch tán mở
rộng hoặc của một vật phản xạ ánh sáng. Độ chói là đại lượng đặc trưng cho mật


độ phân bố cường độ sáng I trên một bề mặt diện tích S theo một phương cho
trước. 1nit = 1cd/ 1m2.
Hệ số phản xạ(ρ)
Hệ số phản xạ của một vật thể là đại lượng đo bằng tỷ số giữa quang thông
phản xạ(Φr) của vật thể so với quang thông tới của nó(Φ).
ρ=Φr/Φ
Hệ số hấp thụ(α)
Hệ số hấp thụ của một vật thể là đại lượng đo bằng tỷ số giữa quang thông
được hấp thụ (Φa) của vật thể so với quang thông tới của nó(Φ).
α= Φa/ Φ
Phân bố phổ
Phân bố phổ trình diễn phổ của bức xạ vùng nhìn thấy nêu lên mối tương
quan giữa công suất bức xạ phụ thuộc vào bước sóng.

Nhiệt độ màu
Nhiệt độ màu(đo bằng đơn vị Kenvin) là màu của ánh sáng mà nguồn sáng
phát ra. Nhiệt độ màu được định nghĩa là nhiệt độ tuyệt đối của một vật bức xạ
đen có phổ bức xạ giống phổ bức xạ của nguồn sáng.
Độ hoàn màu
Độ hoàn màu được biểu diễn bằng chỉ số hoàn màu(CRI) có độ lớn từ 0
đến 100, diễn tả độ hoàn màu của các vật được chiếu sáng trong mắt người so với
màu thực của nó. CRI càng cao thì khả năng hoàn màu càng lớn.
Hiệu suất của đèn
Hiệu suất của đèn là đại lượng đo hiệu suất của nguồn sáng trong đơn vị
lumen trên Oát (L/W), là tham số xác định lượng ánh sáng phát ra khi tiêu thụ
một Oát (W) năng lượng điện.


Thời gian sống trung bình
Thời gian sống trung bình là thời gian mà 50% số lượng đèn sử dụng bị
cháy (thường được xác định trong phòng thí nghiệm).

1.2 Tổng quan về các loại bóng và nguồn sáng
Công nghệ chiếu sáng ngày càng thay đổi, các nhà sản xuất liên tục đưa ra những
sản phẩm mới có tính năng cũng như hiệu quả chiếu sáng cao, công nghệ hiện
đại. Những sản phẩm này dần dần thay thế những loại đèn cũ vừa tốn điện, hiệu
suất thấp và tuổi thọ không cao. Với mục đích giúp người sử dụng có thể chọn và
sử dụng các loại đèn trong ứng dụng thực tế, chúng tôi xin giới thiệu một số loại
bóng đèn và những đặc trưng của chúng
1.2.1 Bóng đèn Sợi đốt
I.1.2.1.1 Bóng đèn Sợi đốt thông dụng

Bóng đèn sợi đốt nói chung là đèn có sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn, chúng có
nhiều dạng bóng đèn khác nhau (trong suốt, mờ, trắng đục, màu, v..v.). Phần lớn

hiện nay là loại trắng đục có công suất trong khoảng 15 đến 1000 watts có đui
xoáy hoặc đui ngạnh. Một số loại của bóng đèn này thuộc loại để trang trí có hình
dạng như ngọn nến hoặc hình chữ nhỏ. Những loại bóng này rất không hiệu quả,
hiệu suất chỉ khoảng 11-19 lm/W. Thông thường chúng có thời gian sống tương
đối ngắn khoảng 1000 giờ, nhưng chúng có giá thành ban đầu thấp và CRI=100,
CT=2700K. Với những tiến bộ hiện thời của đèn huỳnh quang thu gọn và đèn sợi
đốt pha hơi halogen thì việc tiếp tục sử dụng đèn sợi đốt thông thường là khó
chấp nhận.


1.2.1.2. Bóng đèn Sợi đốt có lớp phản xạ
Bóng đèn Sợi đốt có lớp phản xạ là loại bóng sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn
có bóng đèn được tráng ở mặt trong hay mặt ngoài một lớp phản xạ để tăng
cường tập trung ánh sáng theo một hướng nhất định. Bóng đèn này thường có hai
loại: Loại bóng có dạng chụm có lớp phản xạ nhôm và loại bóng phản xạ dạng nở
xòe. Cũng giống như các bóng sợi đốt khác loại bóng này có thời gian sống ngắn,
hiệu suất rất thấp. Công suất của bóng trong khoảng 40-300W.
1.2.1.3 Bóng đèn sợi đốt Halogen

Bóng đèn sợi đốt halogen thường có một hoặc hai đầu dùng ngay nguồn
điện lưới không qua bộ biến đổi điện. Cũng thuộc loại bóng đèn sợi đốt nên
chúng có hiệu suất thấp so với các loại bóng khác. Tuy nhiên nhờ có các nguyên
tử khí halogen nên so với bóng sợi đốt thông thường chúng có hiệu suất cao hơn
20% và đặc tính quang học cũng ổn định hơn với thời gian. Ngoài ra những bóng
halogen loại mới với lớp tráng phản xạ tia hồng ngoại làm tăng hiệu suất của
chúng lên đến 25-30% so với bóng halogen thông thường.
Những đặc trưng chính của loại bóng đèn này là:
•
•
•

•

Công suất 25-250 Watt (loại một đầu), 60-2000Watt (loại hai đầu);
CT=3000 Kelvin, CRI=100;
Hiệu suất 11-17 lm/W (một đầu) và 14-23 lm/W (hai đầu);
Tuổi thọ khoảng 2000 giờ (một đầu) và 3000 giờ (hai đầu);

1.2.2 Bóng đèn Huỳnh quang


I.1.2.2.1 Bóng đèn Huỳnh quang đường kính ống 38mm(T12)
Bóng đèn huỳnh quang T12 là loại bóng huỳnh quang ống dài có đường
kính lớn nhất và là được thiết kế đầu tiên. Những bóng đèn loại này đang lưu
dùng hiện nay được tráng bột huỳnh quang halophosphate thông thường và nạp
khí argon. Chúng là những bóng đèn huỳnh quang hiệu suất thấp nhất và được
khuyến cáo không nên lắp đặt mới và nên thay bằng bóng đèn huỳnh quang có
đường kính 26 mm.
Đặc điểm của bóng đèn huỳnh quang T12:
• Công suất P = 20 - 140 Watt;
• CT=3000 - 4100 K, CRI= 60 – 85;
• Hiệu suất = 45 - 100 lm/W (phổ biến là 70 lm/W dùng chấn lưu điện
từ);
• Tuổi thọ trung bình - 8000 giờ.
1.2.2.2 Bóng đèn Huỳnh quang đường kính ống 26mm(T8)
Đây là loại bóng đèn huỳnh quang ống dài thông dụng nhất ở Châu Âu.
Đường kính của chúng bằng 26 mm. Bóng T8 là một trong các nguồn sáng huỳnh
quang hiệu suất cao. Hơn nũa giá của chúng hiện nay thấp hơn giá của bóng T12.
Bóng T8 được phân ra làm ba loại tuỳ thuộc vào loại bột phosphor tráng lên mặt
trong thành ống:
- Bột huỳnh quang halophosphate: Bột này được sử dụng đã nhiều năm

nay nhưng có nhược điểm là để đạt được chỉ số hoàn màu tốt thì lại phải
hy sinh chỉ tiêu về hiệu suất. Chỉ số hoàn màu trong khoảng từ 50 đến
75.
- Bột huỳnh quang ba màu (còn gọi là triphosphors): loại bột này vừa có
chỉ số hoàn màu tốt vừa có hiệu suất cao tuy nhiên nó đắt hơn bột huỳnh
quang thông thường. Chỉ số màu nằm trong khoảng từ 80 đến 85.
- Bột huỳnh quang đa màu: chúng có chỉ số hoàn màu cao nhưng hiệu
suất hơi thấp hơn so với bột ba màu. CRI của chúng thường bằng 90
hoặc hơn.


Bóng đèn đường kính 26mm tráng bột huỳnh quang thông thường phát
cùng thông lượng ánh sáng tính trên một đơn vị độ dài như bóng đèn đường kính
38 mm nhưng chúng tiêu thụ năng lượng ít hơn 8%. Cùng loại bóng đèn nhưng
tráng bột ba màu không những tiêu thụ năng lượng ít hơn 8% nhưng phát hơn
10% thông lượng và có CRI cao hơn.
Bóng đèn dùng bột huỳnh quang đa màu có CRI rất cao thường dùng trong
triển lãm, bảo tàng, phòng trưng bày tranh v..v. và những ứng dụng khác đòi hỏi
chỉ số hoàn màu cao.
Đặc trưng của bóng đèn huỳnh quang T8:
•
•
•
•
•
•

P = 10 - 58 Watt
CT = 2700 - 6500 K; CRI = 50 – 98
Hiệu suất 100 lm/W (bột ba màu, chấn lưu điện tử)

97 lm/W (bột ba màu, chấn lưu điện từ)
77 lm/W (bột halophosphate, chấn lưu điện từ)
Tuổi thọ trung bình 8000 giờ

1.2.2.3 Bóng đèn Huỳnh quang đường kính ống 16mm(T5)
Xuất hiện trên thị trường năm 1995 loại bóng đèn này là sản phẩm mới của bóng
đèn huỳnh quang ống dài đường kính chỉ có 16 mm. Loại bóng nhỏ này có hiệu
suất tăng hơn 7% so với T8 (hiệu suất của nó là 95 so với 89%của T8). Thêm vào
đó T5 cũng có lớp phản xạ tráng cùng lớp bột huỳnh quang nên hiệu suất của nó
cũng cao hơn so với loại T8 có lớp phản xạ. Bóng T5 yêu cầu ổ cắm, chấn lưu và
máng đèn riêng của nó. Do vậy loại bóng đèn này thường dùng để lắp đặt mới.

Đặc trưng của bóng huỳnh quang T5:
P =14 - 80 Watt
CT =3000 - 6000 K; CRI= 85
Hiệu suất = 80 - 100 lm/W


Tuổi thọ trung bình = 8000 giờ.
1.1.2.4 Bóng đèn Huỳnh quang chân cắm.
Đây là loại bóng huỳnh quang thu gọn có chân cắm vào chấn lưu điện tử.
Những đặc trưng chính:
•
•
•
•
•

P = 5 - 55 Watt;
CT = 2700 - 6000 Kelvin; CRI =85 – 98;

Hiệu suất = 45 -87 lm/W (70 cho đèn tráng bột huỳnh quang 3 màu);
Tuổi thọ trung bình khoảng 10000 giờ.
1.1.2.5
Bóng đèn Huỳnh quang tích hợp chấn lưu (bóng đèn compact)

Loại bóng đèn này gắn liền với chấn lưu và đui ngạnh hoặc xoáy để cắm
thẳng vào ổ cắm của bóng sợi đốt tiêu chuẩn.
Bóng đèn với chấn lưu liền được thiết kế để thay đèn sợi đốt. Giá của
chúng giảm nhiều trong thời gian gần đây khiến việc thay thế của chúng ngày
càng thuận lợi. tuy nhiên để lắp đặt đèn mới thì loại chấn lưu rời nói ở trên vẫn
được ưa chuộng hơn.

Đặc trưng cơ bản:
•
•
•
•

P =3 - 23 Watt;
CT = 2700 - 4000 K; CRI = 85;
Hiệu suất = 30 - 65 lm/W;
Tuổi thọ trung bình khoảng 10000 giờ;


1.2.3 Bóng đèn Cao áp thuỷ ngân
Không giống như các loại pha trộn, bóng đèn thủy ngân cao áp tiêu chuẩn
không có điện cực khởi động. Do chúng có hiệu suất thấp, CRI thấp và ảnh hưởng
không tốt lên môi trường do chứa thủy ngân nên loại bóng đèn này hiện đã trở
nên lỗi thời.
Đặc trưng cơ bản của loại bóng này:

•
•
•
•

P = 50 – 1000 Watt;
CT = 3800 – 4300K; CRI = 33 – 50;
Hiệu suất = 32 – 60 lm/W;
Tuổi thọ trung bình khoảng 10000 đến 24000 giờ.

1.2.4 Bóng đèn Natri áp suất thấp
Đây là một trong các bóng đèn phóng điện. Áng sáng phát ra do bức xạ của
hơi natri. LPS là loại bóng đèn hiệu suất cao nhất hiện nay có giá trị đến 200
lm/W. Bởi vì ánh sáng của đèn là màu vàng đơn sắc nên chỉ dùng chúng ở những
chỗ không cần đến sự phân biệt màu sắc. Thông thường chúng dùng để chiếu
sáng đường.
Đặc trưng cơ bản:
• P = 18 - 185 W;
• Hiệu suất = 100 - 200 lm/W;
• Tuổi thọ trung bình là 12000 - 24000 giờ.

Chương 2:

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÃ

2. Khái quát và phân loại máy biến áp
2.1 Khái quát
Trạm máy biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ
thống cung cấp điện. Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này
sang cấp điện áp khác. Các trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng

với các nhà máy phát điện làm thành một hệ thống phát và truyền tải điện năng
thống nhất. Dung lượng của các nhà máy biến áp, vị trí, số lượng và phương thức


vận hành của các trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiểu kinh tế - kỹ
thuật của hệ thống cung cấp điện. Vì vậy việc lựa chọn các trạm biến áp bao giờ
cũng gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện. Dung lượng và các
tham số khác của nhà máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, vào cấp điện áp
của mạng, vào phương thức vận hành của máy biến áp v.v… Vì thế để lựa chọn
được trạm biến áp tốt nhất, chúng ta phải xét tới nhiều mặt và phải tiến hành tính
toán so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án đặt ra. Thông số quan trọng
nhất của máy biến áp là điện áp định mức và tỷ số biến áp U1/U2. Hiện nay nước
ta đang dùng các cấp điện áp sau đây:
2.1.1 Cấp cao áp
- 500 kv – dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền ba vùng bắc, trung, nam;
- 220 kv – dùng cho mạng điện khu vực;
- 110 kv – dùng cho mạng điện phân phối, cung cấp cho các phụ tải lớn;
2.1.2 Cấp trung áp
22 kv – trung tính nối đất trực tiếp – dùng cho mạng điện địa phương, cung
cấp điện cho các nhà máy vừa và nhỏ, cung cấp điện cho các khu dân.
2.1.3 Cấp hạ áp
380/220 V – dùng trong mạng điện hạ áp. Trung tính nối đất trực tiếp.
Do lịch sử để lại, hiện nay ở nước ta còn dùng 66, 35, 15, 10, và 6 kv,
nhưng trong tương lai các cấp điện áp nêu trên sẽ được cải tạo để dùng thống nhất
cấp 22 kv.
2.2 Phân loại
Trạm phân phối điện và trạm biến áp. Trạm phân phối điện chỉ gồm các
thiết bị điện như cầu dao cách ly, maý cắt điện, thanh góp v.v… dùng để nhận và
phân phối điện năng đi các phụ tải, không có nhiệm vụ biến đổi điện áp. Trạm
biến áp không những có những thiết bị trên mà còn có các máy biến áp dùng để

biến đổi điện áp từ cao xuống thấp hoặc ngược lại. Người ta phân loại trạm biến
áp theo nhiệm vụ sau:
2.2.1 Trạm biến áp trung gian


Trạm có nhiệm vụ nhận điện của hệ thống điện ở cấp cao áp có U = 110 –
220 kv để đổi thành cấp trung áp có U = 22 – 35 kv.
2.2.2 Trạm biến áp phân xưởng
Trạm nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi xuống các loại điện áp
thích hợp để phục vụ cho các phụ tải phân xưởng.Phía sơ cấp có thể là 22 hoặc 35
kv, phía thứ cấp co thể là 660V, 380/220 V hoặc 220/127 V. Về mặt hình thức và
cấu trúc của trạm người ta chia thành trạm ngoài trời và trạm trong nhà:
• Trạm biến áp ngoài trời.
Ở loại này, các thiết bị điện như dao cách ly, máy cắt điện, máy biến áp,
thanh góp.v.v … đều đặt ngoài trời. Riêng phần phân phối điện áp thấp thì đặt
trong nhà, hoặc đặt trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng Trạm ngoài trời thích
hợp cho các trạm biến áp trung gian công suất lớn, có đủ đất đai cần thiết để đặt
các thiết bị điện ngoài trời. Sử dụng loại trạm đặt ngoài trời sẽ tiết kiệm được khá
lớn về kinh phí xây dựng nên đang được khuyến khích dùng ở các nơi có điều
kiện. Ngoài ra còn có một loại trạm mà máy biến áp đặt ngay trên các cột điện
loại trạm này có công suất tương đối nhỏ hay sử dụng ở các công trường. nông
thôn hoặc khu phố cũng xếp vào loại trạm biến áp ngoài trời
• Trạm biến áp trong nhà
Ở loại trạm này, tất cả các thiết bị điện đều đặt trong nhà. loại trạm này hay
gặp ở các trạm biến áp phân xưởng hoặc các trạm biến áp của các khu vực trong
thành phố Ngoài ra vì điều kiện chiến tranh, để tăng cường công tác bảo mật hoặc
phòng không người ta còn xây dựng những trạm biến áp ngầm. Loại này khá tốn
kém về xây dựng, vận hành bảo quản khó nên ít sử dụng Ở một số xí nghiệp
muốn chống nổ, chống sự ăn mòn, ẩm ướt có hại cho các thiết bị điện, người ta
phải đặt trạm biến áp ở một địa điểm thích hợp, trạm biến áp loại này gọi là trạm

biến áp độc lập.
2.2 Kết cấu trạm biến áp và trạm phân phối
Kết cấu của trạm biến áp và trạm phân phối phụ thuộc vào công suất của
trạm, số đường dây đến và đường dây đi đến phụ tải, tầm quan trọng của phụ tải.


2.2.1Trạm biến áp khu vực (Trạm trung gian)
Thường có công suất lớn có cấp điện áp từ 110 ~ 220/35kV do đó máy biến
áp và các thiết bị đóng cắt phân phối có kích thước lớn vì vậy các trạm này
thường đặt ngoài trời.
2.2.2Trạm hạ áp.
Trạm loại này có cấp điện áp 22 ~ 35/0,4kV công suất tương đối nhỏ (hàng
trăm đến hàng ngàn kVA). Loại trạm biến áp này thường được dùng để cung cấp
điện cho vùng dân cư hoặc làm trạm biến áp phân xưởng.Trạm biến áp loại này
thường có kết cấu như sau: Trạm treo, Trạm cột (hay còn gọi là trạm bệt), Trạm
kín (lắp đặt trong nhà), Trạm chọn bộ. Căn cứ vào địa hình và môi trường, mỹ
quan và kinh phí đầu tư mà chọn loại cho phù hợp.
2.2.3Trạm treo
Trạm biến áp treo là kiểu trạm toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy biến
áp đều được đặt trên cột. Tủ hạ áp đặt trên cột hoặc đặt trong buồng phân phối
xây dưới đất. Trạm này thường rất tiết kiệm đất nên thường được làm trạm công
cộng đô thị cung cấp cho một vùng dân cư. Trạm treo thường có công suất nhỏ
dưới 400 kVA, cấp điện áp 10 ~ 22/0,4kV. Tuy nhiên loại trạm này thường làm
mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài loại trạm này không được dùng ở đô thị.

Trạm biến áp treo 320 kVA, 10/0,4 kV
2.2.3 Trạm cột(còn gọi là trạm bệt)


Trạm cột thường được dùng ở những nơi có điều kiện đất đai như ở vùng

nông thôn, cơ quan, xí nghiệp nhỏ và vừa. Đối với loại trạm cột thiết bị cao áp đặt
trên cột, máy biến áp đặt bệt trên bệ xi măng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt
trong nhà. Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ.

2.2.4 Trạm kín (trạm xây dựng trong nhà)
Trạm kín thường đựơc dùng ở những nơi cần độ an toàn cao. Loại trạm này
thường được dùng làm trạm biến áp phân xưởng.Loại trạm kín thường có 3
phòng: Phòng cao áp đặt thiết bị cao áp phòng máy biến áp và phòng hạ áp đặt
các thiết bị hạ áp. Trong trạm có thể đặt một hay hai máy biến áp. Dưới bệ máy
biến áp cần có hố dầu sự cố. Cửa thông gió cho phòng máy và phòng cao hạ áp,
có lưới chắn đề phòng chim, rắn, chuột.


2.2.4 Trạm trọn bộ
Trạm trọn bộ là trạm được chế tạo, lắp đặt trọn bộ trong các tủ có cấu tạo
vững chắc chịu được va đập, chống mưa, ẩm ướt. Trạm trọn bộ có ba khoảng:
khoảng cao áp, khoảng hạ áp và khoảng biến áp. Các khoảng được bố trí linh hoạt
thích hợp với điều kiện địa điểm rộng hẹp khác nhau. Các trạm biến áp trọn bộ
thường được chế tạo với công suất biến áp từ 1000 kVA trở xuống, cấp điện áp
7,2 ~ 24/0,4 kV. Trạm trọn bộ an toàn, chắc chắn, gọn đẹp, vì vậy thường được
dùng ở các nơi quan trọng như khách sạn, khu văn phòng, cơ quan ngoại giao
v.v.. Các hãng chế tạo thiết bị điện trên thế giới đều có loại trọn bộ của mình.
2.3 Tính toán chọn lựa máy biến áp
Cấp điện áp hạ áp là cấp điện áp phù hợp với điện áp định mức của các
thiết bị dùng điện. Đại bộ phận các thiết bị điện dùng trong công nghiệp và sinh
hoạt dân dụng có điện áp 380/220 V. Các động cơ điện ba pha có điện áp định
mức 380V, các động cơ điện một pha dùng trong sinh hoạt dân dụng và các loại
đèn chiếu sáng dùng điện áp pha 220V. Để cung cấp điện cho các thiết bị này
phải dùng các máy biến áp, hạ áp có điện áp đầu ra 0,4 – 0,23 kV.

2.3.1 Tính toán phụ tải
Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và số lượng các
máy, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành
của công nhân v.v… Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ
rất quan trọng.

Bảng số liệu về xã nông nghiệp
Phụ tải
Thôn 1
Thôn 2
Thôn 3
Thôn 4
Ủy ban xã
Trạm xá
Trường học

Số liệu
120
360
200
140
2 tầng 4 phòng
2 tầng 6 phòng
Pđ=120KVA, cosφ=0,8

Đặc điểm
Nông nghiệp
Nông nghiệp
Nông nghiệp
Nông nghiệp

Chiếu sáng và quạt
Chiếu sáng và quạt
Chiếu sáng và quạt


Trạm bơm

1 tầng 6 phòng
Bơm tưới và chiếu sáng
2máy 12kw, cosφ= 0,78
bơm/phòng

Lấy công suất phụ tải sinh hoạt là P0=1,5KW/hộ, hệ số cosφ=0,85, chọn Kđt=0,85
Áp dụng công thức:
Ptt=Pi.Kđt

Stt=
Trong đó:
H: Số hộ dân trong xã
P0: Suất phụ tải trên 1 hộ, W/m2
 Thôn 1
P1 = P0 . H = 120 . 1,5 = 180 (KW)
Ptt1=P1.Kđt=P1.Kđt=180.0,85=153 (KW)
Stt1 = = = 180 (KVA)
 Thôn 2
P2 = P0 . H = 360 . 1,5 = 540 (KW)
Ptt2=P2.Kđt=540 . 0,85= 459 (KW)
S2 =

P2

cosϕ

= = 540 (KVA)

 Thôn 3
P3 = P0 . H = 200 . 1,5 = 300 (KW)
Ptt3=P3.Kđt=300 . 0,85= 255 (KW)
P3
cosϕ

S3 =
= = 300 (KVA)
 Thôn 4
P4 = P0 . H = 140 . 1,5 = 210 (KW)
Ptt4=P4.Kđt= 210 . 0,85= 178,5KW
P4
cosϕ

S4 =
= = 210 (KVA)
Tính toán phụ tải cho các công trình công cộng.
 Ủy ban xã.
Lấy công suất phụ tải là P0 = 12 (W/m2), mỗi phòng có diện tích là 160(m2),
gồm 8 phòng.
P5 = F . N . P 0


Trong đó:
F: diện tích phòng.
N: số phòng.

P0: công suất phụ tải.
P5 = 160 . 8 . 12 = 15,36 (KW)
Ptt5=P5.Kđt=15,36 . 0,85= 13,056 KW
S5 = == 15, 36 (KVA)
 Trạm xá.
Lấy suất phụ tải của trạm xá là P0 = 10(W/m2)
P6 = F . N . P0 =160 . 12 . 10 = 19,2 (KW)
Ptt6=P6.Kđt=19,2.0,85=16,32 (KW)
P6
cosϕ

S6 =
== 19.2 (KVA)
 Trường học.
P7 = 96 (KW)
S7 = 120 (KVA)
Cosφ = 0,8
 Trạm bơm.
- Công suất động lực.
12 máy bơm: Pđ = 12 (KW), cosφ = 0,78 chọn Kđt = 0,85

∑P

di

P8đl = Kđt.
= 0,85 . ( 12 . 12 ) = 122,4 (KW)
Ptt8= Pđl.Kđt=122,4.0,85=104,04 (KW)
P8
cosϕ

S8đl =
= = 133,38 (KVA)
- Công suất chiếu sáng.
Lấy công suất phụ tải là P0 = 12 (W/m2), mỗi phòng có diện tích là
160(m2), gồm 6 phòng.
P8cs = F . N . P0 = 160 . 6 .12 = 11,52 (KW)
P8cs
cosϕ

11,52
0, 78

S8cs =
=
= 14,77 (KVA)
Vậy P8 = Ptt8 + P8cs = 104,04 + 11,52 = 115,56 (KW)
S8 = S8đl + S8cs = 133.38 + 14,77 = 148,75 (KVA)

* Thiết kế chiếu sáng cho trạm bơm gồm 1 tầng 6 phòng, diện tích
160m2:
- Chọn đèn ống huỳnh quang rạng đông FL – 36D/T8, kích thước φ =
26mm, L = 1,2m, quang thông 3000, tuổi thọ 12000h. Chỉ số thể hiện màu
CRI:85, đèn cáp B có hiệu suất = 0,8. Kiểu chiếu đèn trực tiếp, hệ số bù quang
thông d = 1,2.


+) Bố trí đèn treo sát mặt cầu h’ = 0m

+) Khoảng cách từ đèn đến mặt cầu làm việc là 4m:

K = = = 1,53
J= = =0
- Hệ số phản xạ trần trắng là 0,75. Tường màn xanh nhạt là 0,5
- Với hiệu suất sáng của đèn là = 0,8, đèn cấp B, J = 0, hệ số phản xạ của
trần và tường lần lượt là 0,75 và 0,5 thì hệ số sử dụng U = 1,03
Tổng quang thông của đèn là: Φ = = = 46601,9 Lm
Số đèn cần dùng là : = 15,3 đèn.

Bảng tính hoàn chỉnh:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Tên phụ tải
Thôn 1
Thôn 2
Thôn 3
Thôn 4
Ủy ban xã
Trạm xá
Trường học
Trạm bơm

Cosφ

0,85
0,85
0,85
0,85
0,85
0,85
0,8
0,78

Ptt (KW)
150
459
255
178,5
13,056
16,32
96
115,56

Qtt(KVAr)
99,5
284,46
198,43
189,64
110,62
10,11
72
93,66

Stt (KVA)

180
540
300
210
15,36
19,2
120
148,75

→ Vậy phụ tải tính toán của toàn xã là:
Ptt=Kđt.∑Ptt=0,85.(150 + 459 + 255 + 178,5 + 13,056 + 16,32+96
+115,56) = 1090,9206 (KW)
Tổng công suất phụ tải của toàn xã là :
Stt = Kđt.∑Stt=0,85.(180 + 540 + 300 +210 + 15,36 + 19,2+120+148,75)
=1303,3135 (KVAr)
cosϕtb =

Pc
1 osϕ1 + P2 cosϕ 2 + ... + Pn cosϕn
P1 + P2 + ... + Pn

= 0,84


Vậy nên chọn máy biến áp 3 pha có công suất 1400 kVAr.

2.3.2 Lựa chọn máy cắt điện và cầu chì
Máy cắt điện, kí hiệu MC, là thiết bị đóng cắt mạch điện cao (trên 1000 V).
Ngoài nhiệm vụ đóng, cắt điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành, máy cắt
còn có chức năng cắt dòng điện ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống

cung cấp điện.
Máy cắt cũng được chế tạo nhiều chủng loại, nhiều kiểu cách, mẫu mã. Có
máy cắt ít dầu, máy cắt nhiều dầu, máy cắt không khí, máy cắt chân không, máy
cắt khí SF6. Máy cắt hợp bộ (MCHB) là loại máy cắt chế tạo thành tủ, trong đó
đặt sẵn máy cắt và 2 dao cách li, loại này dùng rất tiện lợi cho các trạm biến áp
hoặc trạm phân phối kiểu trong nhà. Máy cắt phụ tải (MCPT) bao gồm dao cắt
phụ tải dùng kết hợp với cầu chì, trong đó dao cắt phụ tải dùng để đóng cắt dòng
phụ tải còn cầu chì (CDPT-CC) để cắt dòng ngắn mạch. Máy cắt phụ tải rẻ tiền
hơn nhưng làm việc không chắc chắn, tin cậy bằng máy cắt.
Máy cắt điện được chọn và kiểm tra theo các điều kiện ghi trong bảng.
Các điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt
Các điều kiện chọn và kiểm tra Điều kiện


Điện áp định mức (kV)

UđmMCUđm mạng

Dòng điện định mức (A)

IđmMCIlv max

Dòng cắt định mức (kA)

ICđmI”N

Công suất cắt định mức (MVA)

SCđmS”N

Dòng điện ổn định động (kA)

Iôđđixk

Dòng điện ổn định nhiệt (kA)

Iođnh

Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải
Các điều kiện chọn và kiểm tra

Điều kiện

Điện áp định mức (kV)

UđmMCUđmLĐ

Dòng điện định mức (A)

IđmMCIcb

Dòng điện ổn định động (kA)

IôđđIx

Dòng ổn định nhịêt (kA)

Iođnh

Dòng điện định mức của cầu chì (A)

IđmccIcb

Dòng cắt định mức của cầu chì (kA)

IcđmI”

Công suất cắt định mức của cầu ScđmS”
chì(MVA)
Trong 2 bảng trên:
Uđm mạng- điện áp định mức của lưới điện (kV)
Ilv max- dòng điện cưỡng bức, nghĩa là dòng điện làm việc lớn nhất đi qua máy cắt,
xác định theo sơ đồ cụ thể.
I,I” - dòng ngắn mạch vô công và siêu quá độ, trong tính toán ngắn mạch lưới
cung cấp điện coi ngắn mạch là xa nguồn các trị số này bằng nhau và bằng dòng
ngắn mạch chu kì.
Ixk- dòng điện ngắn mạch xung kích,là trị số tức thời lớn nhất của dòng ngắn
mạch:
Ixk= 1,8..IN
S’’- công suất ngắn mạch
S’’= .Utb. I’’
tnh.đm- thời gian ổn định nhiệt định mức, nhà chế tạo cho tương ứng với Inh.đm(Iođnh)


tqđ - thời gian quy đổi, xác định bằng cách tính toán và cha đồ thị. Trong tính toán
thực tế lưới cung trung áp, người ta cho phép lấy t qđ bằng thời gian tồn tại ngắn
mạch, nghĩa là bằng thời gian cắt ngắn mạch.Vậy:
Icđm= Inh.đm
Các thiết bị điện có Iđm> 1000 (A) không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

* Tính toán máy cắt cho trạm áp phân phối 1500(kVA)-22/0,4(kV) cấp điện
cho toàn xã dùng máy cắt phụ tải (DCPT-CC)22 (kV).Biết dòng ngắn mạch sau
cầu chì trung áp I’’= 8 (kA).
Dòng cưỡng bức qua máy cắt chính là dòng định mức của biến áp với giả
thiết không cho biến áp quá tải:
Icb= IđmB= = 28(A)

Thông số kỹ thuật của dao cắt phụ tải do ABB chế tạo
Loại dao cắt phụtải

Uđm(kV)

Iđm(A)

INmax(kA)

IN3s(kA)

NPS 24 B1/A1
24
400
40
Thông số kỹ thuật của cầu chì ống do SIEMENS chế tạo

10

Loại cầu chì ống
3GD1 406-4B

IN3s(kA)

27

Uđm(kV)
24

Iđm(A)
32

INmax(kA)
31,5

Căn cứ dòng ngắn mạch đã cho, lập bảng kiểm tra bộ DCTT-CC

Bảng kiểm tra DCTT-CC đã chọn

Các đại lượng chọn và kiểm tra

Kết quả

Điện áp định mức (kV)

UđmCDPT-CC= 24 > UđmLĐ= 22

Dòng điện định mức (A)

IđmCDPT= 400 > Icb= 28

Dòng ổn định động (kA)

Iđ.đm= 40 > 1,8.8. = 20,3

Dòng ổn định nhiệt (kA)

Inh. đm=10 > 8.

Dòng điện định mức cc (A)

IđmCC= 22 > Icb= 28


Dòng cắt định cc (kA)

Icdmcc= 40 > I’’= 8

Công suất cắt định mức cc (MVA)

Scđm = .24.40 >.8.23

Chương 3
TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

2.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO XÃ.
Việc lựa chọn phương án cấp điện bao gồm: chọn cấp điện áp, nguồn điện,
sơ đồ nối dây, phương thức vận hành . . . Các vấn đề này có ảnh hưởng trực tiếp
tới vận hành, Khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện. Muốn
thực hiện được đúng đắn và hợp lý nhất, phải thu thập và phân tích đầy đủ số liệu
ban đầu, trong đó số liệu nhu cầu điện là quan trọng nhất, đồng thời sau đó phải
tiến hành so sánh phương án đã được đề ra về phương diện kinh tế và kỹ thuật.
Ngoài ra còn phải biết kết hợp các yêu cầu về phát triển kinh tế chung và riêng
của địa phương.

Phương án cấp điện được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thỏa mãn những
yêu cầu sau:
 Đảm bảo chất lựng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm
vi cho phép.
 Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điẹn cho phù hợp với yêu cầu
của phụ tải.
 Thuận tiện trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa.
 Có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý.
Căn cứ vào trị số công suất tính toán cho từng khu vực và vị trí mặt bằng, 2
phương án cấp điện cho xã như sau:
Phương án 1:
Chọn máy biến áp BA – 200 – 10/0,4 do ABB sản xuất.
• Đặt một trạm biến áp ở thôn 2.
Chọn máy biến áp BA – 600 – 10/0,4 do ABB sản xuất.
• Đặt một trạm biến áp ở thôn 3.
Chọn máy biến áp BA – 350 – 10/0,4 do ABB sản xuất.


• Đặt một trạm biến áp ở thôn 4.
Chọn máy biến áp BA –250 – 10/0,4 do ABB sản xuất.
• Đặt một trạm biến áp ở trạm xá dùng chung cho trạm xá ủy ban xã,
trường học, trạm bơm.
Chọn máy biến áp BA – 400 – 10/0,4 do ABB sản xuất.

Khu vực

Stt(KVA)

Sđmba(KVA)

Số máy

Tên trạm

Loại trạm

Thôn 1

180

200

1

T1

Bệt

Thôn 2

540

600

1

T2

Bệt

Thôn 3

300

350

1

T3

Bệt

Thôn 4

210

250

1

T4

Bệt
Bệt

303,31

400

1

T5

Trạm xá
Ủy ban xã
Trường học
Trạm bơm

Hình 1 : Sơ đồ bố trí mạng biến áp trên toàn xã


Phươnng án 2:
• Đặt một trạm biến áp chung cho 3 thôn 1, 4 và 3 :
Chọn biến áp BA-700-10/0,4 do ABB sản xuất.
• Đặt một trạm biến áp cho thôn 2 :
Chọn biến áp BA-600-10/0,4 do ABB sản xuất.
• Đặt một trạm biến áp cho trường học, ủy ban, trạm xá, trạm bơm :
Chọn biến áp BA-400-10/0,4 do ABB sản xuất.

2.4 Tính toán đi dây mạng điện
2.4.1 Giới thiệu chung về các phương pháp và phạm vi áp dụng
Có 3 phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp.
2.4.1.1 Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế
Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt’Jkt(A/mm2) là chọn
số ampe lớn nhất trên 1 mm2 tiết diện kinh tế. Tiết diện chọn theo phương pháp
này sẽ có lợi về kinh tế.
Phương pháp chọn tiết diện dây theo Jktáp dụng với lưới điện có điện áp U
≥ 110 (kW), bởi vì trên lưới này không có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đấu vào,
vấn đề điện áp không cấp bách, nghĩa là yêu cầu không thật chặt chẽ.
Lưới trung áp đô thị và xí nghiệp nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời

gian sử dụng công suất lớn cũng được chọn theo Jkt’.
2.4.1.2 Chọn tiết diện theo điện áp cho phép ∆Ucp


Phương pháp lựa chọn tiết diện này lấy chỉ tiểu chất lượng điện làm điều
kiện tiên quyết. Chính vì thế nó được áp dụng để lựa chọn tiết diện dây cho lưới
điện nông thôn, thường đường dây tải điện khá dài, chỉ tiêu điện áp rất rễ bị vi
phạm.

2.4.1.3.Chọn đường dây dẫn theo dòng phát nóng lâu dài cho phép Jcp
Phương pháp này tận dụng hết khả năng tải của dây dẫn và cáp, áp dụng
cho lưới hạ áp đô thi, công nghiệp và sinh hoạt.
Phạm vi áp dụng các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp:
Lưới điện
Cao áp
Trung áp
Hạ áp

Jkt
Mọi đối tượng
Đô thi, công nghiệp Nông thôn
Nông thôn

Jcp
Đô thị, công nghiệp

Tiết diện dù chọn theo phương pháp nào cũng phải thoã mãn các điều kiện
kỹ thuật sau đây:
ΔUbt ≤ ΔUbtcp
ΔUsc ≤ ΔUsccp

Isc ≤ Icp
Trong đó:
ΔUbt, Δusc

là tổn thất điện áp lúc đường dây làm việc bình thường và khi
đường dây bị sự cố nặng nề nhất (đứt 1 đường dây trong lộ
kép, đứt đường dây trong mạch kín).

ΔUbtcp, ΔUsccp

là trị số ΔU cho phép lúc bình thường và sự cố

Với U ≥110 (kV);ΔUbtcp = 10%Udm
ΔUcpsc = 20%Udm
Với U ≤ 35 (kV); ΔUbtcp = 5%Udm