ảnh hưởng của phụ tải lên việc thiết kế trạm biến áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN

ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI
LÊN VIỆC THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: SV01-2009

S KC 0 0 2 4 9 3

Tp. Hồ Chí Minh, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ



ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN
Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI LÊN VIỆC THIẾT
KẾ TRẠM BIẾN ÁP

Mã Số: SV2009 – 01

THUỘC NHÓM NGÀNH
NGƯỜI CHỦ TRÌ
NGƯỜI THAM GIA
ĐƠN VỊ

: KHOA HỌC KỸ THUẬT
: Đỗ Đức Lâm Ngân
: Nguyễn Hoàng Vũ
: Khoa Điện – Điện Tử

TP. HỒ CHÍ MINH – 03/2010


LÔØI NOÙI ÑAÀU

Thế giới trong những năm gần đây đã có những bƣớc phát triển vƣợt bậc tuy không
đóng góp một cách trực tiếp vào những thành quả đó nhƣng gián tiếp lại là nhân tố quyết
định, đó chính là nguồn năng lƣợng điện năng. Vì thế để sử dụng một cách hợp lý và hiệu
quả nguồn năng lƣợng điện là nhiệm vụ rất quan trọng và cần thiết.
Đất nƣớc ta đang trong sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa nên nhu cầu sử
dụng điện là rất lớn. Hầu hết các hoạt động của con ngƣời đều cầ n đế n điện năng để sử
dụng, do đó cung cấ p điê ̣n liên tu c̣ và chuyển đổi điện năng ở các cấp điê ̣n áp sƣ̉ du ̣ng cho
các tải khác nhau là rất quan trọng mà chính trạm biến áp là nơi đảm nhâ ̣n vai trò này .
Viê ̣c tính toán , thiế t kế tra ̣m biế n áp sao cho vƣ̀a thỏa mañ yêu cầ u kỹ thuâ ̣t vƣ̀a đảm bảo
tính kinh tế là một vấn đ ề khó khăn . Vì lí do đó mà chúng em đã nhâ ̣n đề tài : ẢNH
HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI LÊN VIỆC THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP do thầy Trƣơng
Việt Anh hƣớng dẫn, chúng em cảm thấy rất hữu ích, và đây là cơ hội để chúng em mở
rô ̣ng kiế n thƣ́c, tích lũy kinh nghiệm nâng cao hiể u biế t của mình.
Bên ca ̣nh sƣ̣ giúp đỡ nhiê ̣t tình của các thầ y cô, đă ̣c biê ̣t là thầ y Trƣơng Viê ̣t Anh đã
tâ ̣n tình chỉ bảo , chúng em cũng cố gắng , nỗ lƣ̣c để hoàn thành đề tài , song vẫn không
tránh khỏi những hạn chế do trình độ hiểu biết còn hạn hẹp . Vì thế chúng em rất mong sự
đóng góp ý kiế n của các t hầy cùng các bạn để kịp thời bổ sung kiến thức và góp phần hoàn
thiê ̣n đề tài này hơn.


LÔØI CAÛM ÔN

Chúng em chân thành cảm ơn thầy Trương Việt Anh, giáo viên trực tiếp hƣớng
dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học. Sự tận tình
hƣớng dẫn, giúp đỡ và chỉ bảo của thầy đã giúp chúng em rất nhiều trong việc hoàn thành
đề tài đúng với những yêu cầu đặt ra cũng nhƣ giúp chúng em nắm bắt đƣợc các nguyên
tắc, cách thức trong quá trình làm việc với vấn đề hệ thống điện, đây là điều hết sức đáng
quý đối với chúng em trƣớc ngƣỡng cửa bƣớc vào đời.
Chúng em cũng chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử đã chỉ
dạy chúng em và sẵn sàng giúp đỡ khi chúng em gặp khó khăn.

Ngoài ra, chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến các bạn cùng lớp. Những ý kiến đóng
góp của các bạn đã giúp cho nhóm thực hiện đề tài ngày càng hoàn thiện hơn. Cuối cùng
chúng em xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến gia đình, đó là nguồn động viên về tinh thần sâu
sắc và tạo mọi điều kiện để giúp chúng em hoàn thành đề tài này.

Tp.HCM, tháng 1 năm 2010
Nhóm thực hiện đề tài
Nguyễn Hoàng Vũ
Đỗ Đức Lâm Ngân


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Chương 0
DẪN NHẬP

I.

Đặt vấn đề

Ngày nay điện năng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự nghiệp công
nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nƣớc , tất cả mọi công việc không thể diễn ra mà
không có sự can thiệp của điện, chúng ta thử suy nghĩ rằng nếu trên thế giới này
không có điện thì mọi việc sẽ ra sao , không có điện thì trái đấ t của chúng ta vẫn
mãi chìm trong bóng tối , đời số ng , kinh tế , xã hội .. sẽ không bao giờ phát triển
đƣợc.
Điện năng đƣợc sử dụng rộng rãi khắp mọi nơi và trong tất cả các lĩnh vực
công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt… và nhu cầ u về điê ̣n ngày càng tăng . Việc sử

dụng điện năng rất quan trọng và để đến tay ngƣời dùng thì nhất thiết phải có các
trạm biến áp . Trạm biến áp đóng vai trò là nơi trung chuy ển điện năng , góp phần
đảm bảo cung cấ p điê ̣n đồ ng thời là nơi biế n đổ i các cấ p điê ̣n áp phù hơ ̣p với nhu
cầ u sƣ̉ du ̣ng . Thiế t kế tra ̣m biế n áp sao vừa có tính kinh tế vừa đạt yêu cầu về kỹ
thuật là yêu cầ u chung đă ̣t ra cho tấ t cả các dự án cung cấp điện.
II.

Mục đích

Điện đƣợc sản xuất từ những nhà máy phát điện đƣợc truyền tải và cung cấp
cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và cho sinh hoạt hà ng ngày của
ngƣời dân. Để đƣa đƣợc điện năng đến nơi tiêu thụ phải qua mô ̣t khâu quan trọng là
trạm biến áp . Công việc thiế t kế tra ̣m biế n áp đòi hỏi ngƣời thiết kế phải có kiến
thức, trình độ cũng nhƣ kinh nghiệm thực tiễn về thiết kế hệ thống điện để có đƣợc
bản thiết kế đạt tiêu chuẩn về kỹ thuật, kinh tế cũng nhƣ tính thẫm mỹ, an toàn
cao… Tƣ̀ những yêu cầ u trên , đề tài “Ảnh hƣởng của phụ tải lên việc thiết kế trạm
biến áp” sẽ đi sâu phân tích , tính toán phụ tải góp phần tạo cơ sở cho việc thiết kế
trạm biến áp sao cho vận hành có hiệu quả và đảm bảo tính kinh tế , kỹ thuật cao.
III.

Nô ̣i dung
Đề tài đƣợc chia thành 7 chƣơng:
Chƣơng 0: Dẫn nhâ ̣p
Chƣơng I: Tổng quan về trạm biến áp
Chƣơng II: Sơ đồ đấu nối trạm biến áp
Chƣơng III: Chọn máy biến áp theo phụ tải tính toán
Chƣơng IV: Chọn máy biến áp theo đồ thị phụ tải

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 1


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Chƣơng V: Chọn máy biến áp dựa vào các chế độ nhiệt
Chƣơng VI: Tính toán ngắn mạch trong trạm biến áp
IV.

Giới ha ̣n

Do thời gian thƣ̣c hiê ̣n đề tài có ha ̣n và mƣ́c đô ̣ hiể u biế t vấ n đề còn nhiề u
hạn chế nên đề tài chỉ đƣa ra một số chƣơng cơ bản. Ngoài ra, để ứng dụng đề tài
vào thực tế thì đòi hỏi đề tài phải đƣợc nghiên cứu kỹ và cập nhật sâu hơn.
V.

Kế hoa ̣ch thư ̣c hiêṇ
Ngày nhận đề tài: 15/05/2009
Nghiên cứu lý thuyết, tìm tài liê ̣u: từ 15/05/2009 đến ngày 15/12/2009

Trình bày báo cáo, điề u chin̉ h nô ̣i dung, bổ sung sƣ̉a chƣ̃a: từ ngày
15/12/2009 đến ngày 10/03/2010
Nộp sản phẩm và bảo vệ sản phẩm: 15/03/2009 nộp sản phẩm.

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 2


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP

I. Vai trò và công dụng máy biến áp
Mô ̣t hê ̣ thố ng cung cấ p điê ̣n thông thƣờng bao gồ m các khâu cơ bản sau
:
phát điện, truyề n tải , phân phố i và sƣ̉ du ̣ng điê ̣n . Để dẫn điện từ nhà máy phát điện
đến hộ tiêu thụ cần phải có đƣờng dây tải điện. Thông thƣờng khoảng cách từ nơi
sản xuất điện đến hộ tiêu thụ lớn , một vấn đề đặt ra là việc truyền tải điện năng đi
xa làm sao phải đảm bảo chất lƣợng điện năng, tổ n thấ t it́ và kinh tế nhất.

Máy phát điện

MBA
tăng áp

Đƣờng dây tải điện

MBA
hạ áp
Hộ tiêu thụ điện

Sơ đồ cung cấp điện đơn giản
Giả sử hộ tiêu thụ có công suất P, hệ số công suất cosφ, điện áp của đƣờng
dây truyền tải là U, thì dòng điện truyền tải trên đƣờng dây là:

P
U cos 
Và tổn hao công suất trên đƣờng dây:
I

P  Rđ I 2  Rđ

P2
U 2 cos 2 

Trong đó: Rđ là điện trở đƣờng dây tải điện và cos là hệ số công suất của
lƣới điện, còn

là góc lệch pha giữa dòng điện I và điện áp U.

Từ các công thức trên cho ta thấy, cùng một công suất truyền tải trên đƣờng
dây, nếu điện áp truyền tải càng cao thì dòng điện chạy trên đƣởng dây sẽ càng bé,
do đó trọng lƣợng và chi phí dây dẫn giảm xuống, tiết kiệm đƣợc kim loại màu,
đồng thời tổn hao năng lƣợng trên đƣờng dây giảm xuống. Mặt khác để đảm bảo
chất lƣợng điện năng trong hệ thống điện, với đƣờng dây dài không thể truyền dẫn
ở điện áp thấp. Vì thế, muốn truyền tải công suất lớn đi xa ngƣời ta phải dùng điện

áp cao, thƣờng là 35, 110, 500 kV. Trên thực tế các máy phát điện chỉ phát ra điện
áp từ 3 21 kV, do đó phải có thiết bị nâng điện áp ở đầu đƣờng dây. Trong khi đó
các hộ tiêu thụ thƣờng yêu cầu điện áp thấp, từ 0,4 6 kV, vì vậy cuối đƣờng dây

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 3


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

phải có thiết bị giảm điện áp xuống. Thiết bị dùng để tăng điện áp ở đầu đƣờng dây
và giảm áp ở cuối đƣờng dây gọi là máy biến áp (MBA).
Máy biến áp là một phầ n quan tro ̣ng của hê ̣ thố ng điê ̣n . Nó chuyển năng
lƣơ ̣ng với hiê ̣u quả rấ t cao tƣ̀ mƣ́c điê ̣n áp này sang mƣ́c điê ̣n áp khác . Nế u nhƣ bỏ
qua phầ n tổ n hao nhỏ trong máy biế n áp thì năng lƣơ ̣ng phía thƣ́ cấ p gầ n nhƣ bằ ng
năng lƣơ ̣ng phía sơ cấp.
Tƣ̀ đó ta có định nghĩa máy biến áp nhƣ sau : Máy biến áp là thiết bị điện từ
tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi một hệ thống dòng
điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng xoay chiều ở cấp điện áp
khác, với tần số không thay đổi.
Các loại máy biến áp chính:
 MBA điện lực dùng để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống
điện lực.

 MBA chuyên dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị chỉnh lƣu…
 MBA tự ngẫu dùng để liên lạc trong hệ thống điện, mở máy động cơ không
đồng bộ công sất lớn.
 MBA đo lƣờng dùng để giảm điện áp và dòng điện lớn đƣa vào các dụng cụ
đo tiêu chuẩn hoặc để điều khiển.
 MBA thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao.
Trong mô ̣t hê ̣ thố ng cung cấ p điê ̣n , máy biến áp cần đả m bảo đúng các yêu
cầ u kỹ thuâ ̣t để vâ ̣n hành hiê ̣u quả , bên ca ̣nh đó máy biế n áp còn phải thỏa mañ các
chỉ tiêu về kinh tế.
Tổ ng chi phí của mô ̣t phƣơng án cung cấ p điê ̣n bấ t kỳ nào cũng gồ m hai
phầ n: tổ ng vố n đầ u tƣ ban đầ u V và chi phí vâ ̣n hành hằ ng năm C . Trong hai thành
phầ n này , vố n đầ u tƣ ban đầ u đƣơ ̣c bỏ ra trong thời gian ngắ n trong khi đó chi phí
vâ ̣n hành hằ ng năm thì kéo dài trong nhiề u năm.
Tổ ng vố n đầ u tƣ ban đầ u V hầ u nhƣ dƣ̣a hoà n toàn vào các ƣớc lƣơ ̣ng . Các
dƣ̃ liê ̣u trong quá khƣ́ cũng nhƣ trong hiê ̣n ta ̣i chỉ giúp tăng cƣờng đô ̣ tin câ ̣y , nâng
cao đô ̣ chính xác đế n mƣ́c có thể vì luôn có sƣ̣ thay đổ i của giá cả và sƣ̣ tiế n bô ̣ của
công nghê ̣.
Tổ ng vố n đầ u tƣ ban đầ u:
V = V1 + V2 + V3
V1: chi phí mua mới thiế t bi ̣và chi phí xây dƣ̣ng trƣ̣c tiế p .
V2: chi phí tồ n kho cho các thiế t bi ̣và vâ ̣t tƣ đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng cho xây dƣ̣ng
mới.
V3: chi phí xây dƣ̣ng gián tiế p (chi phí lao động, giám sát, thuế..)
SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 4

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Chi phí vâ ̣n hành hàng năm C
C = C1 + C2 + C3 + C4 + C5
C1= KbqV : chi phí vâ ̣n hành về công bảo quản , Kbq là hệ số bảo quản.
C2 = KvtV : chi phí vật tƣ dự trữ bảo quản, Kvt là hệ số vật tƣ.
C3 = KkhV : chi phí khấ u hao, Kkh là hệ số khấu hao.
C4 = C0ΔA : chi phí tổ n thấ t điê ̣n năng, C0 là chi phí sản xuất ra 1KWh điện
năng, ΔA là tổn thất điện năng hằng năm
C5: chi phí mấ t điê ̣n
Trong tổ ng vố n đầ u tƣ ban đầ u thì chi phí cho viê ̣c mua mới các thiế t bi ̣và
đă ̣c biê ̣t là máy biế n áp chiế m phầ n lớn . Đối với các dự án nhỏ , phụ tải ít , dung
lƣơ ̣ng máy biế n áp không nhiề u thì không đòi hỏi tính toán phu ̣ tải thâ ̣t sƣ̣ chính
xác. Sƣ̣ chênh lê ̣ch giƣ̃a các cấ p máy biế n áp nhỏ dẫn đế n số vố n đầ u tƣ ban đầ u
không bi ̣ảnh hƣởng nhiề u . Do đó nế u ta cho ̣n dung lƣơng máy biế n áp lớn hơn mô ̣t
ít thì chi phí đầu tƣ có nhích lên nhƣng bù lại thì máy biến áp đảm bảo cung cấp
điê ̣n đầ y đủ cho phu ̣ tải , có thể mở rô ̣ng phu ̣ tải sau này đồ ng thời tuổ i tho ̣ máy biế n
áp cũng dài hơn. Đối với các dự án lớn thì chi phí bỏ ra cho trạm biến áp là vô cùng
lớn, các cấp công suất của máy biến áp lớn do đó khi ta chọn máy biến áp có công
suất lớn hơn thì giá thành cũng tăng vọt. Điều này đòi hỏi phải tiń h thâ ̣t chiń h xác
phụ tải điện sao cho chi phí thấp nhất mà vẫn đảm bảo cấp điện cho phụ tải.
Chi phí vận hành hằng năm cũng cần đƣợc quan tâm trong một dự án cung
cấp điện. Chi phí này phụ thuộc nhiều vào vốn đầu tƣ ban đầu V, khi V lớn thì C1,
C2, C3 cũng tăng theo. Do đó ta cần phải tính toán hợp lý giữa chi phí vận hành và
chi phí đầu tƣ để tối ƣu hóa phƣơng án về kinh tế cũng nhƣ kỹ thuật.
II. Khái niệm và phân loại trạm biến áp

1. Khái niệm
Trạm biến áp là nơi biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp
khác, là điểm trung chuyển điện năng giữa hệ thống truyền tải và hệ thống phân
phố i. Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện.
2. Phân loại
a. Phân loại theo cấp điện áp
Trạm tăng áp: : thƣờng đă ̣t ở các nhà máy điê ̣n có nhiê ̣m vu ̣ tăng điê ̣n áp tƣ̀
điê ̣n áp máy phát đế n điê ̣n áp cao hơn để truyề n tải đế n các hô ̣ tiêu thu ̣ ở xa .
Trạm hạ áp: đă ̣t ở các hô ̣ tiêu thu ̣, để biến đổi điê ̣n áp tƣ̀ đa ̣i lƣơ ̣ng cao hơn
đến đại lƣợng thấp hơn thích hợp cho các hộ tiêu thụ điện.
SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 5


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

b. Phân loại theo nhiệm vụ
Trạm biến áp trung gian (trạm biến áp chính): : Trạm này nhận điện từ hệ
thống điện có điện áp 35 → 220KV biến đổi thành các cấp điện áp 10KV hay 6KV.
Cá biệt có khi xuống 0.4KV.

Trạm biến áp phân xƣởng: Trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian
biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải phân xƣởng. Phía sơ

cấp thƣờng là 10KV, 6KV hoặc 15KV hoặc 35KV, còn phía thứ cấp có các điện áp
220/127V, 380/220V hoă ̣c 660V.
c. Phân loại theo cấu trúc
Trạm biến áp ngoài trời: Ở trạm này các thiết bị ở phía cao áp đều đặt ngoài
trời, còn phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hoặc trong các tủ sắt chế tạo
sẵn chuyên dùng để phân phối phần phần hạ thế. Xây dựng trạm ngoài trời sẽ giúp
tiết kiệm đƣợc kinh phí xây dựng hơn so với xây dựng trạm trong nhà.

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 6


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Trạm biến áp trong nhà: Ở trạm này, tất cả các thiết bị điện đều đặt trong
nhà, ngoài ra vì điều kiện chiến tranh, ngƣời ta còn xây dựng những trạm biến
ngầm. Loại này chi phí xây dựng khá tốn kém.

Ngoài ra trong hệ thống điện còn có các trạm khác: trạm đóng cắt, trạm nối,
trạm chỉnh lƣu, trạm nghịch lƣu…
3. Cấu trúc cơ bản của trạm biến áp
Về mă ̣t cơ bản, mô ̣t tra ̣m biế n áp bao gồ m nhƣ̃ng thiế t bi ̣đƣơ ̣c nố i với nhau
mô ̣t cách hơ ̣p lý và chính xác .

 Máy biến áp
 Các khí cụ và thiết bị phân phối điện áp cao và hạ áp các thiết bị này có
nhiê ̣m vu ̣ nhâ ̣n nguồ n điê ̣n tƣ̀ mô ̣t số nơi cung cấ p, và phân phối cho các
phụ tải, qua các đƣờng dây tải điê ̣n bao gồ m các thiế t bi ̣sau:
 Thiế t bi ̣đóng cắ t
o Máy cắt điện
o Dao cách ly 3 pha có tiế p đấ t ở 2 phía
 Khí cụ đo lƣờng
o Máy biến điện áp
o Máy biến dòng
 Khí cụ bảo vệ mạch điện
o Role bảo vê ̣ các loa ̣i
o Aptomat
SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 7


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

o Cầ u chì tƣ̣ rơi
 Các khí cụ điều khiển
o Tầ n số
o Bù công suất

o Điề u chỉnh điê ̣n áp
o Điề u chin̉ h dòng
 Các thanh góp bên cao áp, hạ áp, sƣ́, trụ.
 Hê ̣ thố ng tiế p đia.̣
 Hê ̣ thố ng chố ng sét.
 Hê ̣ thố ng làm mát.
III. Quy trình tính toán và thiết kế trạm biến áp
Trong thiết kế cung cấp điện, chi phí đầu tƣ cho máy biến áp chiếm một
phần không nhỏ trong tổng chi phí. Do đó việc lựa chọn vị trí, số lƣợng, dung
lựợng máy biến áp là nhiệm vụ rất quan trọng . Viê ̣c tiń h toán chiń h xác đảm bảo
tính liên tục cung cấp điện cho phu ̣ tải trong điề u kiê ̣n biǹ h thƣờng và trong điề u
kiê ̣n sƣ̣ cố với các tải quan tro ̣ng , đồ ng thời giảm chi phí lắp đặt , vận hành cũng
nhƣ vố n đầ u tƣ ban đầ u của ma ̣ng điê ̣n.
Những yêu cầu và nội dung trong thiết kế:
 Khi thiết kế trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải phải đảm bảo cho phụ
tải luôn luôn đủ điện năng với chất lƣợng nằm trong phạm vi cho phép.
 Một phƣơng án hợp lí phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
 Vốn đầu tƣ nhỏ, chú ý tiết kiệm đƣợc ngoại tệ quý và đầu tƣ hiếm.
 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ.
 Chi phí vận hành hàng năm thấp.
 Đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị.
 Thuận lợi cho vận hành và sửa chữa.
Trên thƣ̣c tế những yêu cầu trên thƣờng mâu thuẫn nhau nên ngƣời thiết kế
phải biết cân nhắc và kết hợp hài hòa các yế u tố tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể .
Ngƣời thiết kế đƣa ra nhiều phƣơng án khả thi, sau đó dùng phƣơng pháp so sánh
kinh tế kĩ thuật giữa các phƣơng án, rút ra phƣơng án tối ƣu để thi công.

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 8


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

1. Thu thập dữ liệu ban đầu
 Xác định nhu cầ u điê ̣n của các hô ̣ tiêu thu ̣ hay phu ̣ tải ở thời điểm hiện tại
và dự đoán trong tƣơng lai.
 Xác định vị trí, mặt bằng để đặt trạm biến áp.
 Tìm hiểu môi trƣờng xung quanh để xây dựng trạm biến áp trong nhà hay
ngoài trời.
 Chọn nguồn cung cấp cho trạm.
2. Tính toán chọn thiết bị
Dựa vào đồ thị phụ tải hay các phƣơng pháp tính toán công suấ t đă ̣t để chọn
số lƣợng và dung lƣợng máy biến áp.







Đƣa ra nhiếu phƣơng án, sơ đồ khác nhau có tính khả thi.
Tính toán kinh tế kĩ thuật để chọn ra phƣơng án tối ƣu.
Tính toán triệt để tiết kiệm dây dẫn và khí cụ điện.

Tính toán ngắn mạch và chọn thiết bị bảo vệ .
Tính toán chống sét bảo vệ trạm.
Tính toán hệ thống tiếp địa.
3. Chọn vị trí, số lượng và công suất máy biến áp
a. Xác định vị trí máy biến áp
Vị trí đă ̣t của trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
 Gần tâm phụ tải.
o Giảm chi phí đầu tƣ và tổn thất điện năng.
o Giảm chi phí giải tỏa đền bù.
o Đảm bảo tính khả thi.
 Thuận tiện cho việc vận hành và thi công trạm biến áp.
o Đƣờng bộ và đƣờng thủy.
o Xây dựng đƣờng công vụ.
 Thuận lợi cho việc thiết kế và thi công các lộ vào ra.
o Rất quan trọng với các trạm trong thành phố
o Sơ đồ nố i dây đơn giản , dễ dàng
 An toàn vận hành.

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 9


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

 Có khả năng mở rộng.
 Không ảnh hƣởng đến môi trƣờng xung quanh.
o Tiếng ồn, ô nhiễm dầu.
o Phòng cháy chữa cháy.
o Nhiễm từ.
Trong thƣ̣c tế viê ̣c lắ p đă ̣t thỏa mañ tấ t cả các yêu cầ u trên là rấ t khó khăn .
Do đó tùy vào điề u kiê ̣n cu ̣ thể mà ta chọn vị trí đặt. Vị trí của trạm biến áp có thể ở
độc lập bên ngoài, liền kề với phân xƣởng, hoặc đặt bên trong phân xƣởng.
b. Xác định số lượng máy biế n áp
Số lƣợng máy biến áp trong trạm biến áp phụ thuộc nhiều vào các yếu tố
nhƣ: yêu cầu về tính liên tục cấp điện của hộ tiêu thụ, yêu cầu về lựa chọn dung
lƣợng máy biến áp hợp lý, yêu cầu về vận hành kinh tế trạm biến áp..
Khi xác định số lƣợng trạm của xí nghiệp, số lƣợng và công suất máy biến
áp trong một trạm chúng ta cần lƣu ý đến mức độ tập trung hay phân tán của phụ tải
trong xí nghiệp và tính chất quan trọng của phụ tải về phƣơng diện cung cấp điện.
Chúng ta phải tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật ngay khi xác định các phƣơng án
cung cấp điện.
Muốn vậy chúng ta cần nghiên cứu:
 Đồ thị phụ tải hằng ngày, xác định cho một ngày làm việc bình thƣờng và
xác định cho một ngày nghỉ, ở mùa nắng và mùa mƣa, hoặc mùa hè và mùa
động
 Đồ thị phụ tải hằng năm của một xí nghiệp tính theo tổng số lƣợng giờ trong
một năm.
Số lƣợng và công suất máy biến áp đƣợc xác định theo các tiêu chuẩn kinh tế kĩ
thuật sau đây:
 An toàn, liên tục cung cấp điện.
 Vốn đầ u tƣ bé nhất.
 Chi phí vận hành hằng năm bé nhất.
Ngoài ra cần lƣu ý đến việc:

 Tiêu tốn kim loại màu bé nhất
 Các thiết bị và khí cụ điện phải nhập đƣợc dễ dàng…

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 10


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

 Dung lƣợng của máy biến áp trong xí nghiệp nên đồng nhất, ít chủng loại để
giảm số lƣợng và dung lƣợng máy biến áp dự phòng.
 Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản, chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau
này.
c. Dung lượng máy biế n áp
Chọn công suất máy biế n áp phải thỏa mañ nhƣ̃ng điề u kiê ̣n sau:
 Đảm bảo tính liên tu ̣c cung cấ p điê ̣n.
 Độ dự trữ khi phụ tải phát triển.
 Đảm bảo tuổ i tho ̣ của máy biế n áp (hao mòn cách điê ̣n do nhiê ̣t).
 Đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế .
 Khả năng quá tải cho phép.
IV. Các phương pháp lựa chọn máy biến áp
Máy biến áp đƣợc chọn sau khi đã xác định nhu cầu điện tiêu thụ . Có nhiều
phƣơng pháp lựa chọn máy biế n áp nhƣng mỗi phƣơng pháp đều có những hạn chế

của nó: nhƣ̃ng phƣơng pháp tính toán nhanh, đơn giản thì cho kết quả kém chính
xác, sai số nhiề u còn nhƣ̃ng phƣơng pháp cho kết quả gầ n đúng thì phép tiń h phức
tạp, tố n nhiề u thời gian xem xét, đánh giá.
Sau đây là một vài phƣơng pháp lựa chọn máy biến áp:
 Phƣơng pháp dựa vào công suất tính toán
 Phƣơng pháp dựa vào đồ thị phụ tải
 Phƣơng pháp dựa vào chế độ nhiệt

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 11


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Chương 2
SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI TRẠM BIẾN ÁP

I. Khái niệm
Sơ đồ nố i điê ̣n là tâ ̣p hơ ̣p tấ t cả các thiế t bi ̣điê ̣n chiń h nhƣ máy phát , máy
biế n áp , đƣờng dây, máy cắt , thanh góp , thiế t bi ̣thao tác .. đƣơ ̣c nố i với nhau theo
mô ̣t thƣ́ tƣ̣ nhấ t đinh.
̣
Sơ đồ nố i điê ̣n rấ t đa da ̣ng nhƣng khi thiế t kế cầ n thỏa mañ các yêu cầ u cơ

bản sau:
a. Vai trò, vị trí trạm biến áp
Các trạm biến áp trong hê ̣ thố ng điê ̣n có vai trò và vi ̣trí khác nhau
. Số
lƣơ ̣ng phu ̣ tải trong các tra ̣m khác nhau , có những trạm đóng vai trò liên lạc với hệ
thố ng điê ̣n chính vì vâ ̣y mà sơ đồ nố i điê ̣n cũng khác nhau.
b. Độ tin cậy cung cấp điện
Yêu cầ u đảm bảo cung cấ p điê ̣n tùy thuô ̣c vào mƣ́c đô ̣ quan tro ̣ng của hô ̣
tiêu thu ̣:
Hộ tiêu thụ loại 1: Là những hộ tiêu thụ mà khi ngừng cung cấp điện có thể
gây ra những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con ngƣời, thiệt hại về kinh tế hƣ
hỏng thiết bị rối loạn quá trình công nghệ phức tạp, làm hƣ hỏng hàng loạt sản
phẩm, ảnh hƣởng không tốt về phƣơng diện chính trị.
 Đối với hộ tiêu thụ loại 1 phải đƣợc thiết kế cung điện với độ tin cậy cao,
yêu cầu phải có nguồn dự phòng, đƣờng dây 2 lộ nhằm giảm xác suất mất điện
xuống mức thấp nhất thời gian cho phép mất điện là thời gian tự đóng nguồn dự
phòng.
Hộ tiêu thụ loại 2: Là những hộ mà khi ngừng cung cấp điện chỉ liên quan
đến hàng loạt sản phẩm không sản xuất đƣợc, thiệt hại về kinh tế do ngừng sản
xuất, hƣ hỏng sản phẩm và lãng phí sức lao động, tạo ra thời gian chết cho nhân
viên, các phân xƣởng cơ khí, xí nghiệp công nghiệp nhẹ thƣờng là loại 2.
 Phụ tải loại này thiết kế có hay không nguồn dự phòng, đƣờng dây đơn
hoặc kép, nguồn dự phòng có hay không là kết quả của bài toán so sánh giữa vốn
đầu tƣ phải tăng thêm và giá trị thiệt hại kinh tế do ngừng cung cấp điện.
Hộ tiêu thụ loại 3: Là tất cả những hộ tiêu thụ còn lại là ngoài hộ tiêu thụ
loại 1 và loại 2. Tức là những hộ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp,
cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa, thây thế thiết bị sự cố nhƣng thƣờng
SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 12


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

không cho phép quá 24 giờ hộ này thƣờng là các khu nhà, nhà kho, trƣờng học,
mạng lƣới cung cấp điện nông thôn.
 Đối với hộ tiêu thụ này phƣơng án cung cấp điện có thể dụng 1 nguồn
đơn hoặc đƣờng dây 1 lộ.
c. Đơn giản, linh hoạt, thuận tiện thao tác, an toàn phục vụ
Sơ đồ điê ̣n càng đơn giản , càng rõ ràng thì tính đảm bảo làm việc càng tốt
và an toàn cho ngƣời phụ vụ . Sơ đồ linh hoạt phải cho phép vận hành nhiều tình
trạng khác nha , do đó sơ đồ phải có nhiề u thiế t bi ̣ , nhƣng cũng vì thế mà xác xuấ t
sƣ̣ cố sẽ tăng lên nghiã là tiń h đơn giản và tiń h linh hoa ̣t mâu thuẩ n nhau . Tính an
toàn quyết định chủ yế u bởi cách bố trí các thiế t bi ̣trong sơ đồ .
d. Tính kinh tế
Tính kinh tế quyết định chủ yếu bởi sự tồn tại của các thiết bị và hình thức
thanh góp. Yêu cầ u chi phí vâ ̣n hành hàng năm bé nhấ t .
II. Các dạng sơ đồ đấu nối điện
1. Sơ đồ hệ thống một thanh góp
a. Sơ đồ hệ thống một thanh góp không phân đoạn
Dao cách ly CL11, CL21, CL31, CL41, CL51 ở giữa máy cắt và thanh góp
gọi là dao cách ly thanh góp
Dao cách ly CL12, CL22, CL32, CL42, CL52 ở phía đƣờng dây gọi là dao
cách ly đƣờng dây. (Dao cách ly này dùng để tạo khoảng cách an toàn nhìn thấy khi

sửa chữa các phần tử trong mạch)
Nguồn N1, N2 có thể là máy phát, máy biếnd áp hoặc đƣờng dây tải điện

Thao tác sơ đồ:
Sửa chữa máy cắt: ví dụ sử chữa máy cắt 1 (MC1)
SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 13


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH



Cắt máy cắt MC1



Cắt các dao cách ly CL12, CL11.



Thực hiện các biện pháp an toàn dể đƣa máy MC1 ra sửa chữa (nối
đất an toàn, đặt biển báo, rào chắn)

Khi sửa chữa xong MC1 ta tiến hành đóng điện lại cho các đƣờng dây D1
nhƣ sau:


Mở nối đất an toàn



Đóng các dao cách ly CL12, CL11



Đóng máy cắt MC1

 Nhƣ vậy đƣờng dây D1 bị mất điện trong suốt trong quá trình sửa chữa
MC1
Khi cần sửa chữa, kiểm tra đƣờng dây: ví dụ sửa chữa đƣờng dây D2


Cắt máy cắt MC2 (thao tác bằng tay)



Cắt dao cách ly CL22



Thực hiện các biện pháp an toàn dể tiến hành sửa chữa đƣờng dây
D2

Sau khi sửa chữa xong đóng điện lại cho đƣờng dây D2 theo trình tự ngƣợc
lại
Khi có ngắn mạch xảy ra trên đƣờng dây: ví dụ ngắn mạch xảy ra trên
đƣờng dây D2


Bảo vệ rơle sẽ đƣa tín hiệu đến máy cắt MC2



Cắt dao cách ly CL22



Thực hiện các biện pháp an toàn để tiế hành sửa chữa đƣờng dây D2

Thao tác sửa chữa thanh góp:

SVTH :
:



Cắt tất cả máy cắt mạch đƣờng dây nối vào thanh góp theo thứ tự
đƣờng dây kém quan trọng cắt trƣớc: MC1, MC2, MC3.



Cắt tất cả máy cắt nguồn nối vào thanh góp: MC4, MC5



Cắt tất cả các dao cách ly thanh góp: CL11,CL21,CL31, CL41,CL51



Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa thanh góp: nối đất an
toàn…

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 14


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

 Khi sửa chữa thanh góp thì toàn bộ sơ đồ bị mất điện
Khi có ngắn mạch trên thanh góp


Bảo vệ rơle đƣa tín hiệu đi cắt các máy cắt nguồn (MC4, MC5) và
máy cắt của những đƣờng dây có nguồn cung cấp từ hai phía hoặc
có nguồn dự trữ (MC2, MC3).

Toàn bộ sơ đồ bị mất điện.


Cắt tất cả các máy cắt mà bảo vệ rơle chƣa đƣa tín hiệu cắt (MC1)



Cắt tất cả các dao cách ly thanh góp: CL11, CL21, CL31, CL41,
CL51



Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa thanh góp: Nối đất an
toàn…

Sau khi sửa chữa thanh góp (TG) xong ta khôi phục lại sự là việc của sơ đồ
nhƣ sau:


Mở nối đất an toàn



Đóng tất cả các dao cách ly thanh góp: CL11, CL21, CL31, CL41,
CL51



Đóng tất cả các máy cắt nguồn nối vào thanh góp MC4, MC5



Đóng các máy cắt mạch đƣờng dây nối vào thanh góp theo thứ tự
đƣờng dây quan trọng đóng trƣớc: MC3, MC2, MC1

Ƣu điểm:
Sơ đồ đơn giản, giá thành không lớn, DCL chỉ làm nhiệm vụ tạo khoảng
cách an toàn khi sửa chữa, đóng cắt lúc không có dòng điện nghĩa là làm đúng chức
năng của nó. Để đảm bảo an toàn ngƣời ta dùng các bộ khóa liên động để dao cách
ly chỉ đƣợc đóng cắt sau khi MC đã cắt.
Sơ đồ này cho phép xây dựng các thết bị phân phối trọn bộ (KPY) thi công
lắp ráp đơn giản, nhanh chóng và vận hành chắc chắn.
Nhƣợc điểm
Độ tin cậy cung cấp điện thấp
Để sửa chữa thanh góp hoặc dao cách ly thanh góp của bất cứ mạch nào
cũng đều phải cắt tất cả các nguồn nối vào thanh góp dẫn đến mất điện toàn bộ.
Khi sửa chữa máy cắt của bất kì mạch nào thì mạch ấy phải ngừng cung cấp
điện trong suốt thời gian sửa chữa (có thể vài ngày).
SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 15


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Khi ngắn mạch trên thanh góp hay dao cách ly thanh góp tất cả các nguồn

đều bị cắt ra và nhƣ vậy toàn bộ phụ tải đều bị ngừng cung cấp điện.
Khi ngắn mạch trên đƣờng dây mà máy cắt trên mạch ấy không cắt, thì toàn
bộ các máy cắt của nguồn sẽ bị cắt và cũng dẫn đến mất điện toàn bộ.
Phạm vi sử dụng
Vì nhƣợc điểm trên nên sơ đồ hệ thống một thanh góp không phân đoạn chủ
yếu dùng trong các thiết bị có công suất nhỏ, không quan trọng, có một nguồn cung
cấp và nó còn dùng trong các sơ đồ điện tự dùng của nhà máy điện hoặc trạm biến
áp, nhƣng trong trƣờng hợp này phải dùng nguồn dự trữ.
b. Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn
Phân đoạn bằng dao cách ly
Thanh góp đƣợc phân thành nhiều đoạn nhỏ gọi là những phân đoạn và các
phân đoạn này đƣợc nối với nhau bằng dao cách ly phân đoạn.
Thƣờng số phân đoạn bằng số nguồn cung cấp và mỗi một nguồn sẽ đƣợc
nối vào một phân đoạn, các đƣờng dây đƣợc phân bố đều trên các phân đoạn.
Sơ đồ phân đoạn dùng một dao cách ly
Bình thƣờng dao cách ly phân đoạn CLpđ có thể đóng hoặc mở, mỗi tình
trạng vận hành có ƣu - nhƣợc điểm riêng

Vận hành với dao cách ly phân đoạn đóng
Ƣu điểm
Nguồn và phụ tải phân bố đều, cả hai phân đoạn làm việc song song đảm
bảo vận hành kinh tế.
Nhƣợc điểm

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 16


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Khi có ngắn mạch trên một phân đoạn bất kì thì tất cả các máy cắt nguồn đều cắt ra,
toàn bộ sơ đồ bị mất điện. khi ngắn mạch trên các đƣờng dây thì dòng ngắn mạch sẽ lớn
Phạm vi ứng dụng
Thƣờng chế độ vận hành này đƣợc áp dụng ở các nhà máy điện
Vận hành với dao cách ly phân đoạn mở
Ƣu điểm
Khi có ngắn mạch trên một phân đoạn nào thì chỉ có phân đoạn đó bị mất
điện, phân đoạn còn lại thì làm việc bình thƣờng. hơn nữa khi ngắn mạch trên
đƣờng dây thì dòng ngắn mạch sẽ bé hơn nên ta có thẻ chọn khí cụ điện hạng nhẹ.
Nhƣợc điểm
Các nguồn và phụ tải làm việc riêng lẽ nên vận hành không kinh tế
Phạm vi ứng dụng
Thƣờng chế độ vận hành này đƣợc áp dụng ở các trạm biến áp.
Khi phân đoạn bằng dao cách ly thì ta có thẻ sửa chữa từng phân đoạn hay
dao cách ly thanh góp của phân đoạn mà chỉ có phân đoạn đó mất điện
Để sửa chữa phân đoạn 1
Giả thiết dao cách ly phân đoạn đang đóng, khi đó để sửa chữa phân đoạn I
thì ta thực biện các biện pháp sau đây:


Cắt tất cả các máy cắt mạch đƣờng dây và máy cắt nguồn nối vào phân
đoạn I.



Cắt các dao cách ly thanh góp nối vào phân đoạn I



Cắt dao cách ly phân đoạn CLpđ (cắt lúc có dòng điện không tải rất nhỏ)



Thực hiện các biện pháp an toàn để đƣa phân đoạn I vào sửa chữa.

 lúc này chỉ có phân đoạn I mất điện còn các mạch nối vào phân đoạn II
vẫn hoạt động bình thƣờng
Giả sử đang vận hành với dao cách ly phân đoạn đóng thì xuất hiện ngắn
mạch trên thanh góp, khi đó bảo vệ rơle sẽ đƣa tín hiệu đến cắt tất cả các máy cắt
nguồn (MC3, MC4)  toàn bộ sơ đồ bị mất điện. Lúc này nhân viên vận hành phải
xử lí nhƣ sau:


SVTH :
:

Cắt tất cả máy cắt của các mạch mà bảo vệ rơle chƣa cắt

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 17

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH



Cắt tất cả các dao cách ly thanh góp của các mạch đƣờng dây nối vào
thanh góp.



Mở dao cách ly phân đoạn CLpđ



Chỉnh định thời gian tác động của bảo vệ rơle cho các máy cắt nguồn về
giá trị nhỏ nhất



Đóng máy cắt MC1 để xem nguồn ngắn mạch có phải trên phân đoạn I
không (đúng).

 Khôi phục sự làm việc của phân đoạn II:


Đóng lại máy cắt nguồn nối vào phân đoạn II (phải chỉnh định lại thông
số bảo vệ rơle nhƣ trƣờng hợp làm việc bình thƣờng)



Đóng lại các máy cắt mạch đƣờng dây theo thứ tự ƣu tiên

Chú ý: sau khi sửa chữa phân đoạn I xong để khôi phục sự làm việc phân
đoạn I ta thƣờng cắt tất cả các máy cắt nối vào phân đoạn II rồi mới đóng lại dao
cách ly phân đoạn
Tuy nhiên khi sửa chửa phân đoạn thì toàn bộ hai phân đoạn đều mất điện.
Dể khắc phục nhƣợc điểm này ta phân đoạn thanh góp bằng hai dao cách ly. Khi
đó, ta có thể sửa chữa từng dao cách ly mà chỉ có một phân đoạn mất điện. Ví dụ
muốn kiểm tra, sửa chữa dao cách ly phân đoạn I chúng thực hiện các biện pháp
sau:

SVTH :
:



Cắt tất cả các máy cắt nối vào phân đoạn I (MC1,MC2,MC3)



Cắt tất cả các dao cách ly thanh góp nối vào phân đoạn I
(CL11,CL21,CL51)



Cắt CLpđ (CLpđ cắt dòng không tải của phân đoạn I)



Thực hiện các biện pháp an toàn để sửa chữa

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 18


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Nhƣợc điểm lớn nhất của việc phân đoạn bằng dao cách ly là các dao cách
ly phải thao tác có điện mà thanh góp không phân đoạn đƣợc chúng chỉ làm nhiệm
vụ cách ly. Hơn nữa trong chế độ vận hành với dao cách ly phân đoạn đóng, nếu
xảy ra ngắn mạch trên bất kì phân đoạn nào đều xảy ra mất điện toàn bộ. Để khắc
phục nhƣợc điểm này ta phân đoạn thanh góp bằng máy cắt phân đoạn

Khi ngắn mạch trên bất kì phân đoạn nào ( giả sử phân đoạn I) thì máy cắt
phân đoạn và tất cả máy cắt của nuồn có liên quan trực tiếp với phân đoạn bị sự cố
sẽ bị cắt ra (MC5 cắt)
 phân đoạn I bị mất điện, còn phân đoạn II thì vẫn hoạt động bình thƣờng,
các hộ quan trọng đƣợc cung cấp bằng 2 đƣờng dây từ 2 phân đoạn khác nhau vẫn
đƣợc cung cấp điện còn những đƣờng dây đơn nối vào phân đoạn I bị mất điện
Sau khi sửa chữa phân đoạn I xong, đóng các dao cách ly CLpđ1, CLpđ2,
MCpđ, đóng hai dao cách ly hai đầu máy cắt MC5 rồi đóng máy cắt MC5. Cuối
cùng đóng tất cả các đƣờng dây nối vòa phân đoạn I theo thứ tự ƣu tiên

SVTH :

:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 19


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

c. Sơ đồ hệ thống một thanh góp phân đoạn nối mạch vòng

Thao tác sửa chữa dao cach ly phân đoạn CL12


Cắt tất cả các máy cắt nối vào phân đoạn 2



Cắt tất cả các dao cách ly nối vào phân đoạn 2



Cắt dao cách ly CL11

Sau khi sửa chữa dao cách ly CL12 xong ta khôi phục lại sự làm việc của
phân đoạn 2 nhƣ sau:


Mở nối đất an toàn



Đóng tất cả các dao cách ly đang mở



Đóng tất cả các máy cắt nối vào phân đoạn 2 (trừ máy cắt mạch máy
phát)



Đóng máy cắt mạch máy phát cần chú ý đến hòa đồng bộ

Khi có ngắn mạch tại N1: bảo vệ rơle đƣa tín hiệu cắt các máy cắt nối vào
phân đoạn 3 (máy cắt đầu đƣờng dây đơn thƣờng không cắt). lúc này nhân viên vận
hành phải xử lí nhƣ sau:

SVTH :
:



Cắt các máy cắt mạch đƣờng dây mà bảo vệ rơle chƣa đƣa tín hiệu
cắt



Cắt dao cách ly CLK1



Đóng các máy cắt nối vào phân đoạn 3



Đóng máy cắt mạch máy phát F3 (chú ý đến hòa đồng bộ)

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 20


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC


GVHD: TS TRƢƠNG VIỆT ANH

Thực hiện các biện pháp an toàn đẻ sửa chữa sự cố

Ƣu điểm
Nhờ mạch nối vòng mà làm giảm sự chênh lệch điện áp giữa các phân đoạn
Nhờ nối mạch vòng mà khi có sự cố trên bất kì phân đoạn nào thì các máy
phát nối vào các phân đoạn còn lại vẫn làm việc song song.
Nhƣợc điểm
Vì có mạch vòng nên thiết bị phân phối cồng kềnh, phức tạp, đắt tiền và khó
khăn trong vận hành.

Phạm vi ứng dụng
Trong thiết bị phân phối cấp điện áp máy phát của các nhà máy nhiệt điện
trung tâm thƣờng sử dụng .
2. Sơ đồ hệ thống hai thanh góp
Sau khi phân tích sự vận hành của sơ đồ hệ thống 1 thanh góp ta thấy có
những nhƣợc điểm cơ bản sau:
Khi sửa chữa thanh góp hoặc dao cách ly thanh góp của một mạch nào đó
thì tất cả các mạch nối vào thanh góp (hay phân đoạn) đều phải ngừng làm việc
trong suốt thời gian sửa chữa.
Khi xảy ra ngắn mạch trên thanh góp thì toàn bộ các mạch đang làm việc sẽ
bị mất điện.
Khi sửa chữa máy cắt của một mạch bất kì thì mạch đó bị mất điện trong
suốt thời gian sửa chữa.
 Để khắc phục những nhƣợc điểm của hệ thống một thanh góp ta dùng sơ
đồ hệ thống hai thanh góp.

SVTH :
:

NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114
ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055

Trang 21