Cung cấp điện Quyền Huy Ánh Chương 5

Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

CHƯƠNG V

MẠNG PHÂN PHỐI ĐIỆN
5.1. Mạng phân phối cao áp
Tồn tại nhiều cấu trúc mạng phân phối cao áp khác nhau, dưới đây sẽ trình bày các cấu trúc
phổ biến nhất và phạm vi ứng dụng.
1. Các sơ đồ mạng tiêu chuẩn
a. Mạng hình tia (Hình 5.1)
Mạng hình tia nối trạm biến áp với các hộ tiêu thụ. Đây là loại mạng có cấu hình đơn giản,
nên được sử dụng rất rộng rãi. Tuy nhiên mạng hình tia có độ tin cậy cung cấp điện thấp.
b. Mạng vòng sơ cấp (Hình 5.2)
Mạng vòng sơ cấp còn được gọi là mạng vòng mở hay đóng. Mạng này được khuyến dùng
cho các mạng trải rất rộng, có dự kiến phát triển trong tương lai, …. Thường khuyến cáo vận hành
hở mạng vòng.

HV

LV

Hình 5.1. Mạng hình tia

LV

LV

Hình 5.2. Mạng vòng sơ cấp

c. Mạng chọn lọc sơ cấp (Hình 5.3)
Mạng chọn lọc sơ cấp còn được gọi là mạng cấp điện đôi hình tia. Mạng này được khuyến
dùng cho các mạng trải rất rộng với khả năng mở rộng bò hạn chế và yêu cầu độ tin cậy cung cấp
điện cao.

HV

HV

LV

LV

LV

Hình 5.3. Mạng chọn lọc sơ cấp

H S ph m K thu t Tp HCM

LV

feee.hcmute.edu.vn

Hình 5.4. Mạng cấp điện đơn
56


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

d. Mạng cấp điện đơn (Hình 5.4)
Mạng này đơn giản có chi phí thấp, được khuyến dùng khi yêu cầu về độ liên tục cung cấp
điện không cao hay khi qui mô đội vận hành và bảo dưỡng nhỏ. Mạng cấp điện đơn thường được
sử dụng để cấp điện của các nhà máy xi măng.
e. Mạng cấp điện đôi (Hình 5.5)
Mạng này được khuyến dùng khi yêu cầu về độ liên tục cung cấp điện cao hay khi đội vận
hành và bảo dưỡng nhỏ. Đây là loại mạng thường được sử dụng trong công nghiệp thép và dầu
khí.

HV

HV

LV

Hình 5.5. Mạng cấp điện đôi

Hình 5.6. Sơ đồ mạch lưới

f. Mạng lưới (Hình 5.6)
Mạng lưới kết nối dạng lưới các điểm của mạng và cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ từ
nhiều hướng. Đây là loại mạng có độ tin cậy cung cấp điện cao, nhưng có dòng ngắn mạch lớn.
g. Mạng thanh góp kép (Hình 5.7)
Mạng này được khuyến dùng khi yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện rất cao hay khi có sự
thay đổi lớn của tải. Tải có thể được cấp điện từ một trong hai thanh góp khi một thanh góp bò hư
hỏng.
h. Mạng với máy phát dự phòng (Hình 5.8)
Đây là cấu trúc đơn giản nhất và vì vậy thường được sử dụng.
Đường dây vào

G
Thanh A
Thanh B

Hình 5.8. Mạng với máy phát dự phòng

Đường dây ra

Hình 5.7. Mạng thanh góp kép

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

57


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

i. Mạng với nguồn thay thế và tải phân cách (Hình 5.9)
Đây là trường hợp điển hình của một mạng công nghiệp với yêu cầu liên tục cung cấp điện
rất cao khi nguồn điện cấp là nguồn đơn và lấy điện từ lưới công cộng.
nguồn dự
phòng

G

nguồn chính

tải quan trọng

tải không quan trọng

Hình 5.9. Mạng với nguồn thay thế và tải phân cách

2. Sơ đồ cấp điện cụ thể
Hình 5.10 trình bày sơ đồ thiết kế và triển khai mạng cung cấp điện cho khu mỏ kim loại ở
Moroccan. Mạng này bao gồm nhiều cấu trúc mạng khác nhau. Điện năng được cung cấp đến
các nơi làm việc khác nhau bằng mạng vòng, mạng cấp điện đôi hay nguồn điện chính và nguồn
thay thế.
63 kV

Nguồn dự phòng

G
10 MVA

2 MVA

10 MVA

20 kV

Công trường
khai thác chính

Nghiền

5 kV
Xử lý

LV

Nghiền

LV

5 kV

Công trườngkhai thác 1

Công trường khai thác 2

Hình 5.10. Cấu trúc mạng điện của mỏ kim loại ở Moroccan

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

58


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

3. Lựa chọn thiết bò

Một khi cấu trúc đã được lựa chọn, các thiết bò điện phải phù hợp với:
 Các tiêu chuẩn hiện hành
 Các đặc tính của mạng điện:


Điện áp, dòng điện đònh mức



Dòng ngắn mạch (để kiểm tra khả năng cắt, điều kiện ổn đònh động và ổn đònh nhiệt)

 Các chức năng theo yêu cầu (cắt ngắn mạch, đóng/ cắt trong vận hành, điều khiển tần số,
cô lập mạch điện, …)
 Yêu cầu cung cấp điện liên tục
 Trình độ của đội ngũ vận hành và bảo trì (khóa liên động, các mức độ khác nhau của tự
động điều khiển, kỹ thuật cắt được yêu cầu trong bảo trì hay bảo trì trực tuyến, …)
 Các yêu cầu liên quan đến bảo trì và khả năng mở rộng (mở rộng với khoảng cách lớn
trong tương lai, hệ thống modun, …)
4. Vận hành tối ưu
Vận hành tối ưu hệ thống cung cấp điện nhằm thỏa các yêu cầu:
 Đảm bảo mức liên tục cung cấp điện ở mức cao nhất
 Cực tiểu hóa tổn thất năng lượng
 Tối ưu hóa việc vận hành và bảo trì trong cả hai chế độ xác lập và quá độ.
Giải pháp vận hành tối ưu hệ thống cung cấp điện liên quan đến việc ứng dụng hệ thống
quản lý năng lượng điện cho toàn thể mạng điện
Các hệ thống quản lý năng lượng điện ngày nay thường có cấu tạo là các bộ vi xử lý. Các bộ
vi xử lý này được tích hợp tại chỗ, trong các trung tâm quản lý ở xa và trong các cơ cấu điều
khiển - bảo vệ. Đây là luận điểm cơ bản của khái niệm “phân tán hóa trí tuệ” có nghóa là các
trung tâm điều khiển và các thiết bò tự động thực hiện các đánh giá ở mức quản lý của chúng
(không có bất kì sự can thiệp nào của con người) và không có yêu cầu trợ giúp của cấp cao hơn

ngoại trừ trường hợp xuất hiện hư hỏng. Hệ thống chỉ thò và điều khiển từ xa liên tục thông báo
các thay đổi cho người quản trò mạng hay người sử dụng. Điều này giải thích tầm quan trọng của
cấu trúc phân cấp mạng một cách rõ ràng
a. Mô tả hệ thống quản lý năng lượng
Hệ thống quản lý năng lượng có bốn mức trình bày ở Hình 5.11
 Mức 0: các cảm biến (vò trí, biến đổi điện, v. v…) và các bộ tác động (các cơ cấu nhả, các
cuộn dây, …)
 Mức 1: các phần tử bảo vệ và điều khiển (các máy cắt hạ áp chính, …)
 Mức 2: mạng các trạm quản lý đòa phương (mạng các trung tâm điều khiển)
 Mức 3: điều khiển từ xa của một mạng điện toàn thể
Tất cả các thiết bò ở mức 1 và 3, đều được liên kết bằng các kênh thông tin số (mạng mà trên
đó các thông tin được truyền tải)
b. Đánh giá các khả năng thực hiện của các hệ quản lý năng lượng
 Quản lý việc cung cấp và tiêu thụ năng lượng tương ứng với:


Công suất tiêu thụ của phụ tải



Giá tiền điện



Khả năng phát điện của các máy dự phòng tại chỗ



Các yêu cầu của quá trình công nghiệp

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

59


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

 Đảm bảo liên tục cung cấp năng lượng điện:


Bảo vệ phân biệt và tác động nhanh (hệ thống phân biệt luận lý)



Tự động chuyển đổi nguồn điện



Lên kế hoạch và tái kết nối tải một cách hiệu quả, các thông số này có thể cài đặt
thông qua giao diện của người/ máy



Tái khởi động một cách tuần tự



Điều chỉnh điện áp, hệ số công suất, …



Duy trì việc cung cấp điện cho các tải quan trọng trong quá trình mất điện lưới công
cộng bằng máy phát dự phòng

Mức 3
Điều khiển từ xa và
hệ thống hiển thò

Mức 2
Trung tâm điều khiển
mạng

Mức 1
Các phần tử bảo vệ
và điều khiển
Mức 0
Các cảm biến và các
bộ tác động

Hình 5.11. Mô tả hệ thống quản lý năng lượng điện

 Thực hiện đối thoại người/ máy


Hiển thò trong thời gian thực mạng điện và trạng thái thiết bò thông qua các sơ đồ hiển
thò (các sơ đồ đơn tuyến, các sơ đồ chi tiết, các đường đặc tuyến, …)



Điều khiển từ xa các thiết bò đóng cắt



Ghi chép các số liệu đo và dữ liệu



Ghi nhận sự cố và báo động



Lưu trữ các hiện tượng



Đo lường và thống kê



Lưu trữ

Tất cả các dữ liệu này được sử dụng vào mục đích tổ chức các công tác bảo dưỡng đònh kỳ
 Đònh ra quá trình “hướng dẫn người sử dụng”, ví dụ:


Khởi động từng phần các động cơ tương ứng với khả năng phát công suất của trạm

phát điện, thời gian hay mức độ ưu tiên của các động cơ



Hướng dẫn sử dụng các cấu hình mạng cấp điện cao áp (cấp nguồn song song)

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

60


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh



Đề xuất quá trình phục hồi thích hợp nhất khi có sự cố nghiêm trọng trong mạng cấp
điện chính hay sự cố máy phát.



Đề xuất các thủ tục vận hành và các hoạt động bảo trì (điện, cơ, …)

c. Các lợi điểm của các hệ thống quản trò năng lượng
Việc triển khai ở mức 1 các hệ thống điều khiển và bảo vệ số và sự gia tăng nhanh chóng
trong tỷ số hiệu quả/ chi phí của mức hai, các phần cứng và phần mềm cung cấp cho các nhân
viên điều hành các lợi điểm về kinh tế và kỹ thuật như sau:

 Gia tăng khả năng độc lập trong vận hành
 Cung cấp một số lượng lớn các hàm có chức năng truy cập dữ liệu, bảo trì và điều khiển
từ xa
 Dễ dàng đề ra các phương thức vận hành hiệu quả
Sự đa dạng của các hàm chức năng, được cung cấp bởi các hệ thống này, cung cấp khả năng
mới cho việc tự hiệu chỉnh hay tự chẩn đoán sự cố và hiển thò, cũng như cung cấp giao diện đối
thoại người/ máy thân thiện giúp cho người điều hành hoạt động hiệu quả và chú tâm hơn. Người
điều hành mạng điện can thiệp tốt hơn trong việc vận hành mạng điện, tối ưu hóa, hiển thò từ xa
và điều khiển, bảo trì và phục hồi các thiết bò điện.
5.2. Kết cấu của mạng phân phối cao/ trung áp
1. Đường dây trên không
Các phần tử chủ yếu của đường dây trên không là dây dẫn, dây chống sét, cột, cách điện và
phụ kiện đường dây.
a. Dây dẫn và dây chống sét: các dây nhôm, dây nhôm lõi thép và dây hợp kim nhôm được
dùng phổ biến nhất ở các đường dây trên không. Dây dẫn có thể là loại một sợi hay nhiều sợi.
Dây dẫn nhiều sợi gồm có nhiều sợi dây trên riêng biệt xoắn với nhau theo từng lớp, số lượng
các sợi dây tăng khi tăng tiết diện dây dẫn, số lượng các sợi dây ở các lớp kế tiếp khác nhau 6
sợi (dây nhôm tiết diện 35 mm2 có 7 sợi, dây nhôm tiết diện 185 mm2 có 19 sợi). Dây dẫn một
sợi rẻ hơn dây nhiều sợi, nhưng dây một sợi có độ bền cơ thấp và không mềm dẻo bằng dây
nhiều sợi. Dây nhôm lõi thép có lõi thép để tăng cường độ bền cơ của dây, còn phần nhôm để
dẫn điện; tỷ số các tiết diện nhôm và thép thường là 6:1 hay 8:1. Các dây chống sét thường được
sử dụng hiện nay là dây nhôm lõi thép tăng cường có tỷ số tiết diện nhôm, thép là 1:1 hay 1:1.5
(Hình 5.12).

Hình 5.12. Cấu tạo dây dẫn

 Cột của đường dây trên không được phân loại như sau:


Theo chức năng: cột trung gian, cột néo, cột góc, cột cuối và cột đặc biệt (cột vượt và

cột hoán vò)



Theo cấu trúc: cột trung gian và cột néo

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

61


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Các cột trung gian được bố trí ở các đoạn thẳng của đường dây. Vì các lực kéo của dây dẫn
và dây chống sét ở hai phía cột trung gian có giá trò bằng nhau nên điều này cho phép chế tạo cột
trung gian có cấu trúc đơn giản và giá thành hạ. Các cột trung gian thường chiếm 60 – 80% tổng
số cột đường dây trên không. Các cột néo được dùng để kéo căng dây dẫn và kẹp chặt dây dẫn ở
các vò trí quan trọng đặc biệt của đường dây trên không nên cột néo có cấu tạo phức tạp và đắt
hơn cột trung gian. Cột góc đặt ở các vò trí rẽ ngoặt của đường dây. Các cột hoán vò dùng để thay
đổi thứ tự bố trí các dây dẫn của các pha trên cột đối với đường dây có cấp điện áp từ 110 kV trở
lên và có chiều dài lớn hơn 100 km. Sau khi hoán vò thì điện cảm, điện dung của 3 pha có giá trò
như nhau.
 Theo vật liệu: cột gỗ, cột bê tông cốt thép, cột thép (cột lá thép và cột ống thép). Cột
gỗ tròn đã qua xử lý chống mục, mối, …, thường được sử dụng cho đường dây trên không điện áp
đến 110 kV. Ưu điểm chính của cột gỗ là giá thành hạ, chế tạo đơn giản, dễ thi công và bảo
quản. Tuy nhiên, tuổi thọ cột gỗ chỉ vào khoảng 20  40 năm.

Cột bê tông cốt thép được sử dụng cho đường dây điện áp đến 500 kV. Cột bê tông cốt thép
bền hơn cột gỗ, sử dụng ít kim loại, đơn giản trong vận hành và giá thành hạ nhưng có nhược
điểm lớn là trọng lượng lớn và độ bền uốn nhỏ. Hiện nay, cột bê tông cốt thép được sử dụng rất
rộng rãi.
Cột thép được sử dụng cho các đường dây trên không điện áp từ 35 kV trở lên. Cột thép có
ưu điểm là độ bền cơ tốt, thời hạn phục vụ lâu nhưng cần nhiều kim loại và phải mạ kẽm hay sơn
để chống ăn mòn trong quá trình vận hành.
Cột lá thép được chế tạo từ các thanh thép và liên kết với nhau bằng cách hàn hay bằng
bulông. Cột lá thép có sơ đồ cấu trúc rất đa dạng.
Cột ống thép được chế tạo từ ống thép rỗng có tiết diện tròn hay đa giác. Cột ống thép có giá
thành cao hơn cột lá thép nhưng có độ thẩm mỹ, độ tin cậy cao trong quá trình vận hành. Khả
năng đổ cột xảy ra rất hãn hữu khi bão mạnh.
Phạm vi ứng dụng, khoảng vượt và dạng của các loại cột và trình bày ở Bảng 5.1 và Bảng
5.2.
Bảng 5.2. Khoảng vượt và phạm vi ứng dụng các dạng cột
Hệ thống phân phối
Loại mạng

Điện áp đònh
mức (kV)

Loại cột

Khoảng
vượt (m)

Ứng dụng

Mạng điện
áp thấp

0.4

Gỗ ống thép, bê
tông cốt thép

40  80

Cung cấp điện cho các khu vực dân
dụng, thương mại và công nghiệp

Mạng trung
áp

10  30

Ống thép, bê
tông cốt thép

100 220

Cung cấp điện cho các nhà máy, nhà
cao tầng, các trạm điện đòa phương

Mạng cao
áp

60  110

Lá thép, thép

ống, cột bê tông
cốt thép

200  300

Cung cấp điện cho các nhà máy
công nghiệp lớn, các thành phố lớn,
…

Mạng siêu
cao áp

220  380

Lá thép thép ống

300  360

Cung cấp điện cho các mạng quốc
gia (hệ thống phân phối tích hợp)

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

62


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Bảng 5.1. Các dạng cột, khoảng vượt và phạm vi ứng dụng
Dạng cực cho các cáp trung và hạ áp với cột đỡ cách điện và thiết bò cách điện

Cột gỗ 0.4 kV, cao khoảng 12 m, chôn sâu 1/6 tổng
chiều cao cột và không nhỏ hơn 1.6 m

Cột bê tông cốt thép 20 kV, cao khoảng 14m,
móng bê tông

Cột thép cho các đường dây cao áp với thiết bò cách điện và các dây đất

Cột thép lá 110 kV, đường dây hai lộ, cao khoảng 27 m
Cột cho các đường dây siêu cao áp với thiết bò cách điện và các dây đất

Cột đỡ lá thép 380 kV, đường dây x lộ hay 1 lộ, chiều cao khoảng 47 m hay 36 m

b. Cách điện và phụ kiện đường dây: cách điện đường dây dùng để cách ly các dây dẫn với
cột. Cách điện thông thường được chế tạo bằng sứ hay thủy tinh nung, phải có đặc tính điện và
cơ tốt.
Dựa vào cấu trúc các cách điện được chia thành cách điện đứng và cách điện treo. Cách điện
đứng dùng cho các đường dây có điện áp đến 35 kV. Đối với đường dây điện áp dưới 15 kV
thường sử dụng cách điện đứng có một phần tử (Hình 5.13a), còn đối với các đường dây 22 kV 
35 kV cách điện đứng có hai phần tử (Hình 5.13b).
H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

63

Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Cách điện treo kiểu bát được sử dụng phổ biến cho các đường dây có điện áp từ 35 kV trở
lên. Chuỗi cách điện có nhiều cách điện bát với số lượng bát phụ thuộc vào điện áp đường dây
(Hình 5.13c).
Cách điện thanh treo dùng cho các đường dây có điện áp cao với các ưu điểm là độ bền điện
và độ tin cậy cao, nhẹ và rẻ tiền (Hình 5.13d).
Ngày nay, ngoài vật liệu sứ và thủy tinh còn sử dụng các vật liệu mới là epoxy và polyester
để chế tạo các cách điện. Các loại vật liệu này cho phép giải quyết đơn giản các vấn đề về hình
dáng, cấu trúc và độ bền của cách điện.

a.

b.

c.

d.

a.Cách điện đứng 1 phần tử, b. Cách điện đứng 2 phần tử, c. Chuỗi cách điện, d. Sứ treo

Hình 5.13. Các dạng sứ

2. Đường dây cáp
Dây cáp có một hay nhiều lõi cách điện với nhau. Lõi cáp bằng đồng hay nhôm, đồng thời lõi
cáp có thể có một hay nhiều sợi.

Dây cáp ba lõi thường dùng trong mạng xoay chiều điện áp đến 22kV. Các dây cáp 110kV và
cao hơn có một lõi.
Cách điện được chế tạo bằng giấy cáp tẩm dầu khoáng chất, bằng cao su hay bằng polyester.
Các vỏ bảo vệ cách điện được chế tạo bằng chì, nhôm hay polyclovinyl. Để cáp không bò phá
hoại về cơ các vỏ bảo vệ được bọc thép.
5.3. Mạng phân phối hạ áp
Mạng phân phối hạ áp được dùng để truyền tải điện năng từ các thanh góp hạ áp của các
trạm biến áp xí nghiệp, trạm biến áp phân xưởng đến các thiết bò tiêu thụ điện, khoảng cách
truyền tải của các mạng phân phối không lớn. Tiêu chuẩn quốc tế về điện áp cho lưới hạ thế 3
pha 4 dây theo IEC 38 1983 là 230V/400V
1. Các mạch phân phối hạ thế chính
Trong mạng điện hạ thế tiêu biểu, các mạch phân phối chính bắt nguồn từ một tủ phân phối
chính (MDB) từ đó dây cáp được đặt trong các đường hào, máng cáp, ... để cấp điện cho các tủ
khu vực hay tủ phụ (DB). Việc sắp xếp các nhóm dây dẫn, các cách cố đònh chúng cần đảm bảo
yêu cầu bảo vệ tránh các hư hỏng cơ học, đảm bảo an toàn và thẩm mỹ.
Các mạch điện trong mạng phân phối hạ áp được phân ra nhiều loại:
-

Các mạch động lực cho truyền động điện

-

Các mạch cho các tải nhiệt (điều hoà, sưởi ấm)

-

Các mạch cung cấp điện cho thiết bò phụ trợ (hiển thò và điều khiển)

-

Các mạch cho các thiết bò chiếu sáng

-

Các mạch cho ổ lấy điện cố đònh hay di động

- Các mạch trong hệ thống an toàn (chiếu sáng sự cố, chống cháy, …) cần tuân thủ theo
các qui đònh hiện hành.
H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

64


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Với các mạch điện có các chức năng khác nhau cần tạo ra các mạch điện độc lập. Điều này
cho phép:
- Hạn chế các hậu quả trong trường hợp bò sự cố trên mạch điện
- Đơn giản hoá việc xác đònh một mạch điện hỏng hóc
- Việc bảo trì cũng như mở rộng mạch điện có thể thực hiện mà không ảnh hưởng tới
phần còn lại của hệ thống điện
Mạng phân phối hạ thế thường được thực hiện theo sơ đồ nối dây chính như sau:
a. Sơ đồ phân nhánh hình tia
Mạch phân phối này rất thông dụng và phổ biến, trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại các
điểm phân nhánh.
Ưu điểm của sơ đồ này là: độ tin cậy cung cấp điện cao do chỉ có nhánh sự cố bò cô lập (bằng

cầu chì hay máy cắt); đơn giản trong việc xác đònh sự cố, bảo trì hay mở rộng; kích thước dây
dẫn có thể chọn phù hợp với mức giảm dần cho tới cuối mạch.
Nhược điểm của sơ đồ này là: sự cố xảy ra trong đường cấp điện từ tủ điện chính sẽ cắt tất cả
các mạch và tủ điện phía sau.
Đối với sơ đồ phân nhánh hình tia, thường có ba cách sắp xếp:
- Mạng phân nhánh hình tia với cách đi dây thông thường ở 3 mức (Hình 5.14). Cách sắp xếp
này thường sử dụng vật dẫn là cáp cách điện và có ưu điểm là không hạn chế về không gian cho
đường máng, ống dẫn cáp. Sơ đồ này thường áp dụng cho các khu vực có các thiết bò tiêu thụ điện
công suất lớn và phân bố trên phạm vi rộng.

Tủ phân phối chính

Tủ phân phối
xưởng A
Tủ phân phối phụ
Tủ phân phối phụ
ïcho chiếu sáng và
sưởi ấm

Hình 5.14. Mạng phân nhánh hình tia với cách đi dây thông thường ở 3 mức

- Mạng phân nhánh hình tia sử dụng các thanh dẫn điện lắp ghép (BTS) ở mức phân phối
thứ hai (Hình 5.15). Ưu điểm của cách sắp xếp này là thuận lợi trong lắp đặt cho các khu vực rộng
không có vách ngăn, linh hoạt trong việc cải tạo mạng phân phối khi có nhu cầu tái bố trí vò trí các
thiết bò tiêu thụ điện. Sơ đồ này thường áp dụng cho các khu vực có các thiết bò có cùng chức năng
bố trí theo từng nhóm, dọc theo một trục chính, thiết bò có công suất trung bình nhỏ và công suất
các thiết bò trong nhóm không chênh lệch nhiều.

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

65


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

- Mạng phân nhánh hình tia sử dụng các thanh dẫn điện lắp ghép và dây dẫn ở cuối lưới
(Hình 5.16). Ưu điểm của cách sắp xếp này là đảm bảo mỹ thuật, dễ sử dụng ở nơi có vách ngăn,
có thể thay đổi theo yêu cầu của hộ tiêu thụ điện.

Tủ phân phối chính
Tủ phân phối chính

Tủ phân phối phụ

Ray dẫn cho đèn

Thanh dẫn lắp ghép thứ cấp

Thanh dẫn lắp ghép

Thanh dẫn lắp ghép

Tủ phân phối
chiếu sáng

5.15. Mạng phân nhánh hình tia sử dụng

các thanh dẫn điện lắp ghép ở mức phân phối thứ cấp

Hình 5.16. Mạng phân nhánh hình tia sử dụng
thanh dẫn lắp ghép và dây dẫn ở cuối lưới

b. Sơ đồ hình tia không phân nhánh
Mạch phân phối này được dùng để điều khiển tập trung lưới hay một qui trình đặc biệt, điều
khiển, bảo trì và giám sát hệ thống .
Ưu điểm sơ đồ này là: độ tin cậy cung cấp điện cao do chì có lắp một mạch khi xuất hiện sự
cố trên mạch này.
Khuyết điểm sơ đồ này là: sơ đồ trở nên phức tạp khi có một số lượng lớn mạch, đặc tuyến
bảo vệ của thiết bò đóng cắt mạch chính sẽ ở mức cao nhằm đảm bảo tính bảo vệ chọn lọc.
2. Tủ phân phối hạ thế chính
Điểm khởi đầu cho thiết kế của hệ thống điện và cho sự sắp đặt của các tủ phân phối chính
cũng như phụ là việc phân tải theo vò trí, được chỉ ra trên bảng vẽ mặt bằng.
Trạm điện, trạm máy phát và tủ phân phối hạ thế chính vì lí do kỹ thuật cũng như kinh tế,
nên được đặt gần tâm tải càng tốt.
Tủ phân phối có thể được cấp điện từ một nguồn hay hai nguồn có dự phòng.
Trong tủ phân phối thường đặt MCCB tổng và các MCCB nhánh.
5.4. Kết cấu mạng phân phối hạ áp
1. Hệ thống dây dẫn và cáp lắp đặt trong nhà
Có nhiều phương pháp lựa chọn hệ thống dây và phương pháp lắp đặt dây trong nhà. Sau đây
trình bày tiêu chuẩn IEC 364-5-52 (1993) qui đònh việc chọn và lắp đặt hệ thống dây dẫn dựa
trên các nguyên tắc liên quan đến cáp và dây dẫn, cách đấu nối, giá đỡ hay cáp treo. Bảng 5.3
và bảng 5.4 trình bày các hệ thống dây và phương pháp lắp đặt.
Để chọn các phương thức đi dây và tiến hành đi dây, tham khảo những con số ghi trong Bảng
5.3 tương ứng với phương pháp lắp đặt dây đã được trình bày ở Bảng 5.4 (với Qc là quy chuẩn).
Ví dụ: Con số 11 ghi trong bảng 5.3 tương ứng với phương thức đi dây: cố đònh trực tiếp, tiến
hành đi dây: lộ rõ. Để xem tiếp cách đặt dây thì xem bảng 5.4 với con số quy chuẩn (QC) là 11
cho biết được cáp một hay nhiều sợi có bọc sắt hoặc không lắp đặt trên tường.

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

66


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Tủ phân phối chính

Hình 5.17. Mạch phân phối hình tia không phân nhánh

Hình 5.18. Tủ phân phối hạ thế

Bảng 5.3. Các cách đi dây và tiến hành đi dây theo tiêu chuẩn IEC 364-5-52 (1993)

Dây đỡ

Trên sứ

Thang cáp, khay
cáp, congxom

Máng cáp

Đường ống

Cố đònh trực
tiếp

Không cố đònh

Cách lắp đặt dây dẫn
và cáp

Đường dẫn (treo
trên mép nhà)

Các phương thức đi dây

Dây trần

-

-

-

-

-

-

+

-

Dây bọc cách điện

-

-

+

+

+

-

+

-

Dây bọc vỏ (sắt và cách
điện bằng khoáng chất)
 Cáp nhiều lõi
 Cáp một lõi

+
0

+
+

+
+

+
+

+
+

+
+

0
0

+
-

21, 25

0

22

-

23

12, 13

-

-

73, 74
43

43

73,74
41, 42

31, 32

4, 24

14, 15, 16
12, 13

-

-

-

-

Tiến hành đi dây
Không có công trình
xây dựng

Ống cáp
Chôn ngầm

62, 63

0

61

-

61

14, 15, 16
0

Giá trong công trình

52, 53

51

1, 2, 5

33

24

0

-

-

Lộ rõ

-

11

3

31, 32

4

12, 13

18

-

-

14, 15, 16
12, 13

18

17

0

14, 15, 16
0

-

-

Trên không

-

-

0

71, 72
34

Ngầm

81

81

0

-

Ghi chú: +: cho phép; --: không cho phép; 0: không áp dụng hoặc sử dụng trong thực tế

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

67


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Bảng 5.4. Các phương pháp lắp đặt dây dẫn
Ví dụ

Mô tả

phòng

phòng

Dây cách điện nằm
trong ống đặt trên vách
cách nhiệt.
Cáp nhiều sợi trong ống
đặt trên vách cách
nhiệt.
Dây một hoặc nhiều

sợi, trong ống, bố trí lộ
rõ.

Qc

2

3
3A

Dây cách điện trong
hộp, bố trí lộ rõ.

4

Cáp một hoặc nhiều sợi
trong hộp, bố trí lộ rõ.

4A

Dây cách điện trong
ống, nằm trong vách.

5

Cáp một hoặc nhiều sợi
trong ống nằm trong
vách.

5A

Cáp một hoặc nhiều sợi
đặt trực tiếp trên vách
không có bảo vệ cơ học
bổ sung.
Cáp một hoặc nhiều sợi
đặt trực tiếp trên vách
có bảo vệ cơ học bổ
sung.
Cáp ngâm trong nước

H S ph m K thu t Tp HCM

Mô tả

Qc

Cáp một hoặc nhiều
sợi có hoặc không có
vỏ bọc sắt.

1

Cáp cách điện trong
hộp, bố trí lộ rõ.

Cáp nhiều sợi đặt trực
tiếp trên vách cách
nhiệt.

Ví dụ

 Đặt trên tường

11

 Đặt dưới trần

11A

 Đặt trên tuyến cáp
hoặc tấm không có lỗ

12

 Đặt trên tuyến cáp
có tấm khoan lỗ nằm
dọc hoặc nằm ngang

13

 Đặt trên giá

14

 Cố đònh trên móc
cáp và gắn trên
thành

15

 Trên thang cáp

16

Cáp một hoặc nhiều
sợi trên đỡ cáp.

17

Dây trần hoặc cách
điện trên sứ cách
điện.

18

51
Dây cách điện trong
ống hoặc cáp nhiều
sợi trong rãnh kín, đặt
nằm ngang hoặc
thẳng đứng.

52

Dây cách điện trong
ống đặt thẳng đứng
trong rãnh.

53

Cáp một hoặc nhiều
sợi trong rãnh hở hoặc
thông gió.

41

42

43

81

feee.hcmute.edu.vn

68


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Cáp một hoặc nhiều sợi
đặt trong chỗ rỗng công
trình.
Dây cách điện trong
ống, đặt trong chỗ rỗng
công trình.

22

 Theo đường nằm
ngang

31

 Theo đường thẳng
đứng

32

23A

Dây cách điện trong
rãnh có nắp.

33

24

Cáp một hay nhiều sợi 33A
trong rãnh có nắp.

Dây một hoặc nhiều sợi
đặt trong ống, trong chỗ
rỗng công trình.

22A

Dây cách điện đặt trong

hộp, trong chỗ rỗng
công trình.

23

Cáp một hoặc nhiều sợi
trong hộp, trong chỗ
rỗng công trình.
Dây cách điện trong
hộp, chìm trong công
trình.
Cáp một hoặc nhiều sợi
trong hộp, chìm trong
công trình.

24A

Cáp một hoặc nhiều
sợi:

25



Trong trần giả



Trong trần treo

Dây cách điện hoặc
cáp môt hoặc nhiều
sợi, trong rãnh cố đònh
trên vách:

21

Cáp một hoặc nhiều
sợi trong ống hoặc
trong rãnh ngầm.

61

Cáp một hoặc nhiều sợi
chôn trong đất không
có bảo vệ cơ học bổ
sung.

62

Cáp một hoặc nhiều sợi
chôn trong đất có bảo
vệ cơ học bổ sung.

63

Dây cách điện trong
hộp treo.

34

Cáp một hoặc nhiều
sợi trong hộp treo.

34A

Dây cách điện trong
rãnh.

71

Dây cách điện hoặc
cáp một hoặc nhiều
sợi trong rãnh chôn
tường.

72

Dây cách điện trong
ống hoặc cáp một
hoặc nhiều sợi trong
khung
Dây cách điện trong
ống hoặc cáp một
hoặc nhiều sợi trong
khung cửa sổ.

73

74

2. Hệ thống thanh dẫn điện
Trong thống phân phối hạ áp hiện đại, thường sử dụng thanh dẫn để dẫn điện. Có nhiều
phương pháp để lắp ráp thanh dẫn điện nhưng phải tùy vào trường hợp cụ thể để tiến hành cho
phù hợp. Để lắp ráp đúng theo yêu cầu về kỹ thuật, thường theo các phương pháp sau:
Các thanh dẫn điện được bắt vào dây cáp bằng giá treo chuyên dùng (1), bắt vào cột bằng
giá (6). Dây cáp (2) được bắt vào các cột bằng vòng ôm (5), đầu kẹp cáp (3), tăng đơ (4). Trong


H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

69


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

trường hợp khoảng cách giữa các cột quá 6m thì cần phải có các cột đỡ bổ sung để giữ hộp thanh
dẫn.
Thanh dẫn được bắt vào tường nhờ giá đỡ để có thể cung cấp điện cho các tải ở mọi vò trí
khác nhau


Hình 5.19. Phương pháp kẹp giữ thanh dẫn điện

Hình 5.20. Thanh dẫn bắt vào tường

Sử dụng các giàn giáo tự hành được bố trí ở bên cạnh thanh dẫn đã được lắp ráp. Nâng
thanh dẫn đến độ cao cần thiết rồi bắt chặt thanh dẫn vào kết cấu và tiến hành nối các thanh dẫn
lại với nhau, phương pháp này đòi không gian nơi lắp đặt phải rộng.


Hình 5.21. Giàn giáo tự hành

Hình 5.22. Đường dây dẫn điện ngoài trời

3. Đường dây dẫn điện ngoài trời
Đường dây dẫn điện dùng để đặt ở phía ngoài tường nhà và các công trình, trên các cột.
Đường dây điện ngoài trời có thể đi từ dây tải điện trên không đến nhà hoặc công trình xây
dựng. Đường dây này còn được nối phân nhánh từ đường dây tải điện trên không với đường dây
nội tuyến bắt đầu từ sứ cách điện ở bên ngoài mặt tường, mái nhà hay công trình đến đầu kẹp
dây của kết cấu đưa đường dây điện vào thường dùng cáp trần hay cáp bọc.

Hình 5.23. Dây trần và dây bọc cách điện đặt trên sứ
H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

70


Giáo trình cung cấp điện

PGS.TS. Quyền Huy Ánh

Nếu đường dây điện ngoài trời được đặt bằng dây điện trần thì chúng phải được bố trí hay
bảo vệ sao cho dây dẫn điện không chạm tới người được và trong phạm vi an toàn cho phép.

Cáp một sợi hoặc nhiều sợi đặt ngoài trời được treo trên dây đỡ

Hình 5.24. Cáp được treo trên giá đỡ

Các đầu dây dẫn điện vào nhà được thực hiện xuyên qua tường trong các ống cách điện,
nhưng cho phép thực hiện các đầu dẫn dây trong các ống thép và xuyên qua mái nhà.
Cần phải duy trì khoảng cách cần thiết giữa bản thân các dây dẫn đặt song song với nhau.

H S ph m K thu t Tp HCM

feee.hcmute.edu.vn

71