Đồ án Thiêt kế cung cấp điện cho khu dân cư Phú Mỹ Hưng

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Quyền Huy
Ánh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án .
Để đồ án đạt được đúng tin độ , bên cạnh sự nổ lực của bản thân và sự động
viên khích lệ của gia đình và bạn bè là nguồn cổ vũ tinh thần hết sức quý báu .
Em xin chân thành gởi đến toàn thể các thầy cô trong khoa Điện-Điện Tử , các
thầy cô đã tận tình dạy dỗ em trong suốt thời gian qua lời cảm ơn chân thành
nhất vì đã giảng dạy cho em trong suốt thời gian ngồi trên ghế giảng đường ,
những kiến thức quý báu và đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án bảo
đảm đúng tín độ . Cuối cùng em xin chúc quý thầy cô có nhiều sức khoẻ , để
tiếp tục cống hiến nhiều hơn nửa cho sự nghiệp giáo dục .

 Sinh viên thực hiện
Hoàng Văn Phước


LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước , theo hướng công nghiệp
hoá và hiện đại hoá thì điện năng đóng một vai trò rất quan trọng . Khi xây
dựng một thành phố , một khu kinh tế , một xí nghiệp và một khu dân cư … thì
vấn đề thiết kế hệ thống cung cấp điện không thể không kể đến .
Để đảm bảo cho việc sử dụng điện an toàn và đạt hiệu quả cao về kinh tế , thì
đòi hỏi người thiết kế cung cấp điện phải có đầy đủ những kiến thức kỷ năng
về lónh vực cung cấp điện . Để đào tạo ra đội ngũ lao động vừa nắm vững kỷ
năng chuyên môn vừa thông thạo kỷ năng thực hành , thì giáo dục tại các
trường Đại học , Cao đẳng , Trung học … hết sức quan trọng .
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ là một trong những trường đào tạo ra
đội ngũ đáp ứng được nhu cầu của xã hội .
Với những kiến thức được tiếp thu ở nhà trường , sự nổ lực của bản thân và sự

hướng dẫn tận tình của thầy Quyền Huy nh , các thầy cô trong khoa ĐiệnĐiện Tử đã giúp em hoàn thành đề tài này .
Tuy nhiên đây là lần đầu tiên thiết kế nên không tránh khỏi những sai sót . Em
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đề tài
hoàn thiện hơn .

 Sinh viên thực hiện
Hoàng Văn Phước


MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
1
1.1 Giới thiệu về khu quy hoạch…………………………………………………………………………………………..
1
1.1.1.Vò trí đòa lý, diện tích đặc điểm của khu quy hoạch ………………………………………. 1
1.1.2 Đòa hình , hệ thống giao thông của khu quy hoạch…………………………………………. 1
1.2 Đặc điểm hệ thống điện hiện hữu………………………………………………………………………………. 1
1.2.1 Nguồn điện …………………………………………………………………………………………………………………….1
1.2.2 Lưới điện ………………………………………………………………………………………………………………………...
1
1.2.3 Dạng sơ đồ....................................................................................................
1
1.2.4 Cáp ngầm trung thế …………………………………………………………………………………………………… 2
1.2.5 Cáp ngầm hạ thế ……………………………………………………………………………………………………….. 2
1.2.6 Tình hình vận hành và phân phối................................................................2
1.2.7 Tình hình phát triển lưới trung thế và tốc độ gia tăng của phụ tải ……………..2
1.3 Giới hạn đề tài………………………………………………………………………………………………………………………2
1.4 Nội dung đề tài……………………………………………………………………………………………………………………..
3

CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
4
2.1 Khái niệm chung……………………………………………………………............................................. 4
2.2 Các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán ………………………………………………………………….4
2.2.1 Các đại lượng cơ bản................................................................................... 4
2.2.2 Các hệ số tính toán ……………………………………………………………………………………………………. 6
2.3 Các phương pháp xác đònh phụ tải tính toán………………………………………………………… 8
2.3.1 Xác đònh phụ tải tính toán Ptt theo công suất đặt Pđ và hệ số nhu
cầu knc ………………………………………………………………………………………………………………………….. 9
2.3.2 Xác đònh phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng……………………………… 9
2.3.3 Xác đònh phụ tải tính toán theo phương pháp Kmax và công suất
trung bình Ptb ……………………………………………………………………………………… ………
10
2.3.4 Xác đònh phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vò diện tích
sản xuất………………………………………………………………………………………………………………………… 11
2.4 Phân khu vực phụ tải cho khu quy hoạch .................................................... 12
2.4.1 Phụ tải khu vực 1.......................................................................................
12
2.4.2 Phụ tải khu vực 2 ……………………………………………………………………………………………………… 12
2.5 Xác đònh phụ tải tính toán cho khu quy hoạch ………………………………………………….. 12
2.5.1 Xác đònh phụ tải tính toán cho khu vực 1..................................................12
2.5.2 Xác đònh phụ tải tính toán cho khu vực 2…………………………………………………………..


2.6 Xác đònh phụ tải tính toán chiếu sáng đèn đường giao thông cho
các nhóm……………………………………………………………………………………………………………………………….

14

16

2.6.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 1………………………….. 16
2.6.2 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 2........................
17
2.7 Phụ tải tính toán toàn khu quy hoạch……………………………………………………………………..18
2.8 Xác đònh tâm phụ tải ……………………………………………………………………………………………………..18
2.8.1 Tâm phụ tải khu vực 1…………………………………………………………………………………………….. 18
2.8.2 Tâm phụ tải khu vực 2…………………………………………………………………………………………….. 19
CHƯƠNG III : TRẠM BIẾN ÁP
21
3.1 Khái quát trạm biến áp…………………………………………………………………………………………………. 21
3.1.1 Các thông số đặc trưng của máy biến áp………………………………………………… ……….
21
3.1.2 Kết cấu trạm………………………………………………………………………………………………………………..
23
3.1.3 Chọn vò trí, số lượng và công suất trạm biến áp …………………………………………….
24
3.2 Chọn vò trí đặt trạm biến áp cho khu quy hoạch ……………………………………………… 28
3.2.1 Chọn vò trí đặt trạm biến áp T1 ……………………………………………………………………………. 28
3.2.2 Chọn vò trí đặt trạm biến áp T2 ……………………………………………………………………………. 28
3.3 Tính toán lựa chọn máy biến áp………………………………………………………………………………..30
3.3.1 Chọn Máy biến áp khu vực 1.....................................................................
30
3.3.2 Chọn Máy biến áp khu vực 2 ………………………………………………………………………………..
33
3.4 Xây dựng trạm biến áp ………………………………………………………………………………………………… 36
CHƯƠNG VI : CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG
ĐIỆN
4.1 Khái quát……………………………………………………………………………………………………………………………...
37
4.2 Lựa chọn phương án cung cấp điện cho khu quy hoạch…………………………………. 37

4.2.1 Chọn điện áp đònh mức…………………………………………………………………………………………….37
4.2.2 Chọn nguồn điện ………………………………………………………………………………………………………. 38
4.2.3 Chọn phương án cung cấp điện phía trung thế ……………………………………………….38
4.2.4 Chọn phương án cung cấp điện phía h thế …………………………………………………….43
4.3 Các phương pháp lựa chọn dây dẫn………………………………………………………………………… 46
4.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn phía trung áp………………………………………………………………….47
4.3.2 Chọn tiết diện dây dẫn phía hạ áp............................................................ 48
4.4 Chọn aptomat tổng và aptomat các tuyến dây………………………………………………….. 52


4.4.1 Chọn Aptomat tổng ...................................................................................52
4.4.2 Chọn Aptomat cho các tuyến dây……………………………………………………………………….. 53
4.5 Chọn thanh cái chính và thanh dẫn phía hạ áp…………………………………………………. 54
4.5.1 Chọn thanh cái chính .................................................................................
54
4.5.2 Chọn thanh dẫn cho các tuyến dây ……………………………………………………………………. 54
CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
56
5.1 Khái quát chung………………………………………………………………………………………………………………..56
5.2 Các giả thuyết cơ bản để tính toán ngắn mạch…………………………………………………..
56
5.2.1 Các dạng ngắn mạch của hệ thống ……………………………………………………………………. 56
5.2.2 Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch ………………………………………………………..56
5.2.3 Mục đích của việc tính toán ngắn mạch…………………………………………………………… 56
5.2.4 Phương pháp tính toán ngắn mạch …………………………………………………………………….. 57
5.2.5 Tính tổng trở các phần tử trong hệ thống................................................. 58
5.3 Tính toán ngắn mạch tại tủ phân phối chính và tủ động lực của
hệ thống ……………………………………………………………………………………………………………………………… 63
5.3.1 Tính toán ngắn mạch tại tủ phân phối chính …………………………………………………. 64
5.3.2 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực của các tuyến dây……………………………. 65

CHƯƠNG VI : LỰA CHỌN THIẾT BỊ KHÍ CỤ ĐIỆN
78
6.1 Khái quát……………………………………………………………………………………………………………………………… 78
6.2 Kiểm tra thanh cái và thanh dẫn theo điều kiện ổn đònh động…………………..78
6.2.1 Kiểm tra thanh cái chính theo điều kiện ổn đònh động.............................79
6.2.2 Kiểm tra thanh dẫn cho các tuyến dây theo điều kiện ổn đònh động...... 80
6.3 Chọn khí cụ phía trung áp………………………………………………………………………………………….. 89
6.3.1 Chọn cầu chì tự rơi......................................................................................
89
6.3.2 Chọn chóng sét van LA .............................................................................
90
6.3.3 Chọn dao cách ly DS ………………………………………………………………………………………………..
90
6.4 Chọn khí cụ phía hạ áp ……………………………………………………………………………………………….. 91
6.4.1 Chọn thiết bò đo đếm..................................................................................
91
CHƯƠNG VII : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
94
ϕ
7.1 Ý nghóa và biện pháp nâng cao
hệ số cos………………………………………………………….
94
7.1.1 Ý nghóa....................................................................................................... 94
ϕ
7.1.2 Các biện pháp năng cao hệ số công suất cos……………………………………………….95
7.1.3 Thiết bò bù công suất phản kháng ……………………………………………………………………….96
7.2 Cách xác đònh dung lượng bù ……………………………………………………………………………………. 98


7.3 Tính dung lượng ,chọn vò trí và thiết bò bù cho hệ thống ……………………………… 99

7.3.1 Tính dung lượng bù …………………………………………………………………………………………………..99
7.3.2 Chọn thiết bò bù..........................................................................................
99
7.3.3 Chọn vò trí bù …………………………………………………………………………………………………………….. 99

NỘI DUNG



Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Chương I :

TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU QUY HOẠCH :
1.1.1. Vò trí đòa lý, diện tích đặc điểm của khu quy hoạch :
-Vò trí đòa lý :
Khu quy hoạch nhà ở , khu dân cư Phú Mỹ Hưng được xây dựng ở quận 7
thành phố Hồ Chí Minh . Một bên nằm trên đường Huỳnh Tấn Phát , một bên nằm
trên đường đi trung tâm Sài Gòn .
- Diện tích :
Diện tích của khu quy hoạch nhà ở , khu dân cư Phú Mỹ toạ lạc tại quận 7 với
diện tích 46,89 ha
- Đặc điểm của khu quy hoạch :
Khu nhà ở Phú Mỹ bao gồm 15 lô ( A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O ) với
tổng số căn nhà 226 căn biệt thự, 240 căn hôï thuộc dãy nhà liên kế và 7 chung cư 9
tầng gồm 224 căn hộ, 1 trường phổ thông cấp 1, 1 mẫu giáo nhà trẻ, 1 bãi đậu xe

du lòch
1.1.2 Đòa hình , hệ thống giao thông của khu quy hoạch :
- Đòa hình :
Đòa hình của khu quy hoạch tương đối bằng phẳng , do công trình đã qua giai
đoạn san lấp mặt bằng
- Hệ thống giao thông :
Khu vực này nằm trong lưới giao thông chính của khu dân cư hiện hữu được
bao quanh bỡi các đường : Đường Huỳnh Tấn Phát lộ giới 60m, đường Hoàng Quốc
Việt nối dài có lộ giới 15m. Do đó rất thuận lợi cho việc di chuyển các phương tiện
giao thông vận tải phục vụ tốt cho nhu cầu sản xuất, đi lại của người dân.
1.2 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU :
1.2.1 Nguồn điện :
+ Khu nhà ở Phú Mỹ Hưng hiện chưa được cấp điện do đang trong giai đoạn
quy hoạch xây dựng
+ Hiện tại xung quanh khu vực này được cấp nguồn từ trạm trung gian nhà bè
1.2.2 Lưới điện :
+ Trên đường Huỳnh Tấn Phát có tuyến dây bờ băng trạm trung gian nhà bè
hiện hữu
+ Lưới hạ thế ABC dọc trên đường Huỳnh Tấn Phát.
1.2.3 Dạng sơ đồ :
Lưới điện hiện hữu tại khu quy hoạch sử dụng sơ đồ hình tia có liên kết với
các tuyến khác ( dạng mạch vòng ) . Mục đích đảm bảo tính linh hoạt trong vận
SVTH : Hoàng Văn Phước

1


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

hành và sữa chữa , để truyền tải khi có tuyến dây bò mất nguồn hay có nhu cầu sữa
chữa đường dây
1.2.4 Cáp ngầm trung thế :
Hiện tại lưới điện trung thế hiện hữu khu vực trên chỉ có dây Bờ băng thuộc
tram trung gian Nhà Bè đi qua. Do điều kiện vò trí thuận lợi, thỏa mãn được các
yêu cầu kỹ thuật và an toàn, chọn phương án đấu nối cáp ngầm trung thế dây Bờ
băng thuộc tram trung gian Nhà Bè có các đặc điểm chính như sau :
1.2.5 Cáp ngầm hạ thế :
Từ tủ điện chính đặt trong trạm sẽ xuất ra các lộ cáp ngầm hạ thế 3M95 +
M50 đến cung cấp cho các tủ điện điện phân phối, tủ điện chính của từng chung cư
hoặc lên dây nổi hạ thế ABC 95mm2 để cung cấp điện cho hộ sử dụng
1.2.6 Tình hình vận hành và phân phối :
Do tình hình sử dụng điện năng ngày càng cao nên các trạm thường đầy tải và
thường xảy ra quá tải trong giờ cao điểm , nên phải cắt một số phụ tải ở những
trạm thường xuyên bò quá tải vượt quá quy đònh cho phép . Mạng lưới trung thế tại
khu vực hiện nay có tiến hành cải tạo và bổ sung , tổn thất công suất , điện năng ,
điện áp chưa được đảm bảo nhất là những phụ tải ở cuối đường dây
1.2.7 Tình hình phát triển lưới trung thế và tốc độ gia tăng của phụ tải :
Với tốc độ phát triển nhanh về kinh tế , xã hội ở các khu công nghiệp , nhà
máy tăng nhanh đòi hỏi phải xây dựng nhiều tuyến dây và trạm biến áp mới nhằm
đáp ứng được tốc độ phát triển của phụ tải . Trong thời gian qua điện lực nhà bè
đưa vào vận hành thêm nhiều trạm biến áp mới và cải tạo một số tuyến dây đã đáp
ứng được nhu cầu gia tăng của phụ tải .
 Những điểm cần lưu ý khi thiết kế , lắp đặt hệ thống điện trong công
trình :
Do khu quy hoạch là các căn hộ biệt thự , căn hộ liên kế nên việc thiết kế
phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện , tính thẩm mỹ và an toàn trong cung cấp
điện

Khi thiết kế cần chú ý đến tính kinh tế, an toàn , linh hoạt , dễ vận hành và
sữa chữa , đáp ứng được hướng cung cấp điện của thành phố trong thời gian tới .
1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI :
Thiết kế cung cấp điện là một việc làm khó, liên quan nhiều lónh vực. Đây là
đề tài thực tế, phù hợp với trình độ và khả năng của sinh viên ngành Điện sắp ra
trường.
Do kiến thức và thời gian có hạn nên em thực hiện đề tài chỉ trình bày một số
vấn đề như : Tính toán phụ tải, trạm biến áp, chọn phương án và các phần tử trong
hệ thống điện, tính toán ngắn mạch, bù hệ số công suất.
Cuốn đồ án này có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên
những khóa học sau này của ngành Điện Công Nghiệp.
SVTH : Hoàng Văn Phước

2


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI :
Nội dung tập đồ án bao gồm :
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Xác đònh phụ tải tính toán
Chương 3: Trạm biến áp
Chương 4: Chọn phương án và các phần tử trong hệ thống điện
Chương 5: Tính toán ngắn mạch
Chương 6: Lựa chọn thiết bò khí cụ điện
Chương 7: Bù công suất phản kháng

SVTH : Hoàng Văn Phước

3


Luận án tốt nghiệp
Ánh

SVTH : Hoàng Văn Phước

GVHD :Ts Quyền Huy

4


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Chương II :

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
2.1

KHÁI NIỆM CHUNG :

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác
đònh được nhu cầu điện của công trình đó. Tuỳ theo qui mô của công trình mà nhu

cầu điện xác đònh theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này.
Do đó xác đònh nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác đònh phụ tải của công trình ngay sau khi đưa
công trình vào khai thác, vận hành. Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính
toán. Như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện.
Phụ tải điện phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác đònh chính xác phụ tải
tính toán là một việc rất khó khăn và rất quan trọng. Vì nếu phụ tải tính toán nhỏ
hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bò. Nếu phụ tải tính toán lớn
hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bò được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí.
Các phương pháp xác đònh phụ tải tính toán được chia làm 2 nhóm chính :
- Nhóm thứ nhất : là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kết
và đưa ra các hệ số tính toán. Đặc điểm của phương pháp này là thuận tiện nhưng
chỉ cho kết quả gần đúng.
- Nhóm thứ hai : là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sơ của lý thuyết xác xuất
và thống kê. Đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của nhiều
yếu tố. Do đó kết quả tính toán có chính xác hơn nhưng việc tính toán khá phức
tạp.
Mục đích của việc tính toán phụ tải nhằm
- Chọn lưới điện cung cấp và phân phối điện áp với tiết diện dây dẫn hợp lý.
- Chọn số lượng, vò trí và công suất máy biến áp.
- Chọn thiết bò thanh dẫn của thiết bò phân phối.
- Chọn các thiết bò chuyển mạch và bảo vệ.
2.2.

CÁC ĐẠI LƯNG CƠ BẢN VÀ HỆ SỐ TÍNH TOÁN :

2.2.1. Các đại lượng cơ bản :
1. Công suất đònh mức Pđm
SVTH : Hoàng Văn Phước

5


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

- Công suất đònh mức là công suất của thiết bò dùng điện được ghi trên nhãn máy
hoặc trên lý lòch máy.
- Đối với động cơ điện :

Pđm điện =

Pđm cơ
η

η)
Trong đó: là hiệu suất η = (0,85 ÷ 0,87

của động cơ thường
- Đối với các thiết bò làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chế
độ làm việc dài hạn.
'
Pđm
= Pđm

ε%
100

Trong đó :

là hệ số đóng

ε%

điện.
- Đối với nhóm thiết bò thì công suất đònh mức được xác đònh như sau :
;
Ptb

2).

;

Công suất trung bình

n

2
2
SđmQ
= =Pđm
+ Qđm
Pđm
Q
P
∑ đmi
đmi
i =1

- Công suất trung bình là đặc trưng của phụ tải trong khoảng thời gian khảo sát và
được xác đònh bằng biểu thức sau :
;

T

Ptb

∫ P.dt = AP
= 0
T

;

T

Stb = Ptb2 + Qtb2

T

Qtb =

∫0 Q.dt =
T

APT, AQ
Trong đó: lần lượt là điện
năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ
trong khoảng thời gian khảo sát. là

thời gian khảo sát (giờ).

- Phụ tải trung bình của nhóm thiết bò:
n

2
2
S tbQ
P= = P
∑tb QP+ Qtb
tb
tb

∑
i =11

tbi
tbi

;

;

3. Công suất cực đại Pmax

- Pmax dài hạn : là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thòi gian dài (khoảng 5,
10 hoặc 30 phút).
Pmax ngắn hạn : là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thời gian ngắn
(khoảng 1, 2 giây).
4. Công suất tính toán

SVTH : Hoàng Văn Phước

6

AQ
T


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

- Công suất tính toán là công suất giả Ptt thiết lâu dài không đổi, tương đương với
công suất thực tế biến đổi gây ra cùng một hiệu ứng nhiệt trên dây dẫn và
thiết bò điện.
-

Quan hệ giữa công suất tính toán với các công suất khác :
Pt ≤ Ptt ≤ Pmax

2.2.2. Các hệ số tính toán :
1.

Hệ số sử dụng Ksd

Hệ số sử dụng của thiết bò điện ksd là tỷ số giữa công suất trung bình và công
suất đònh mức :
K sd =

Ptb
Pđm

Nếu là 1 nhóm thiết bò thì:

n

K sd =

∑ K sdi ⋅ Pđmi
i =1

n

∑ Pđmi
i =1

2.

Hệ số sử dụng đặc trưng cho
chế độ làm việc của phụ tải
theo công suất và thời gian

Hệ số đóng điện Kđ

Hệ số đóng điện Kđ của thiết bò là tỷ số giữa thời gian đóng điện trong chu kỳ với
toàn bộ thời gian của chu trình tct
Thời gian đóng điện tđ gồm thời gian làm việc mang tải t lv và thời gian chạy không
tải tkt như vậy :

Kđ =

t1v + t kt
tck

Trong đó : tlv là thời gian làm

việc của máy
tkt là thời gian chạy không tải
tck là thời gian của 1 chu kỳ
Hệ số đóng điện của 1 nhóm thiết bò được xác đònh theo công thức:
n

Kđ =

∑ K đi . pđmi
i =1

n

∑ pđmi
i =1

Hệ số đóng điện phụ thuộc
vào quy trình công nghệ .
3.

Hệ số phụ tải Kpt

Hệ số phụ tải công suất tác dụng của thiết bò còn gọi là hệ số mang tải là tỷ số
của công suất tác dụng mà thiết bò tiêu thụ trong thực tế và công suất đònh mức .

SVTH : Hoàng Văn Phước

7


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy
kkptpt ==

4.

P
ktpsdđ

hay

Pkđm
đ

Hệ số phụ tải của nhóm thiết bò :

K sd
Kđ

K pt =

Hệ số cực đại Kmax

Hệ số cực đại là tỷ số của công suất tác dụng tính toán với công suất trung bình với
nhóm thiết bò trong khoảng thời gian khảo sát , thường lấy bằng thời gian của ca
mang tải lớn nhất .

Ptt
Ptb

K max =

Hệ số cực đại phụ thuộc vào số

thiết bò hiệu quả nhq và hệ số sử dụng Ksd

K max = f ( K sd , nhq )
5). Hệ số nhu cầu Knc
Hệ số nhu cầu công suất tác dụng là tỷ số giữa công suất tác dụng tính toán với
công suất tác dụng đònh mức của thiết bò .

Ptt
Pđm

K nc =

Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bò

:
n

K nc =

∑K
i =1

nci

⋅ Pđmi

n

∑ Pđmi
i =1

Quan hệ giữa hệ số sử dụng,
hệ số cực đại và hệ số nhu cầu :
K nc =

6. Hệ số đồng thời Kđt

Ptt
P ⋅P
P ⋅P
= tt tb = tt tb = K max ⋅ K sd
Pđm Pđm ⋅ Ptb Ptb ⋅ Pđm

Hệ số đồng thời là tỷ số giữa công suất tính toán cực
đại tổng của một nút trong hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tính toán
cực đại của các nhóm thiết bò có nối vào nút đó .

Ptt

K đt =

n

∑ Ptti
i =1

Hệ số đồng thời của trạm
biến áp xí nghiệp cung cấp cho
nhiều phân xưởng :
7. Hệ số yêu cầu Kyc
SVTH : Hoàng Văn Phước

K đtpx =

Hệ số đồng thời cho phân
xưởng có nhiều nhóm thiết bò :

Pttpx
n

∑ Ptt nhóm i
i =1

K đt nm =
8

P tt nm

n

∑ Ptt pxi
i =1


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Hệ số yêu cầu Kyc là tỷ số công suất cực đại của nút hệ thống với tổng công suất
đònh mức của các phụ tải nối vào nút hệ thống này .
K yc =

PmaxΣ
n

8. Hệ số tổn thất Ktt

∑ Pđmi
i =1

Hệ số tổn thất Ktt là tỷ số giữa tổn
thất công suất trung bình với tổn thất công suất lúc phụ tải đỉnh trong một khoảng
thời gian đã đònh .

K tt =

∆Ptb
∆Pmax

2.3

CÁC PHƯƠNG PHÁP

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Hiện nay có nhiều phương pháp xác đònh phụ tải tính toán. Nhưng phương pháp
đơn giản tính toán thuận tiện thường cho sai số lớn, ngược lại nếu độ chính xác cao
thì phương pháp phức tạp. Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ
thể mà chọn phương pháp thích hợp. Sau đây là một số phương pháp xác đònh phụ
tải tính toán thường dùng nhất.
2.3.1 Xác đònh phụ tải tính toán Ptt theo công suất đặt Pđ và hệ số nhu cầu knc
Theo phương pháp này thì : =

nK
P

∑QPϕPttttđi
ttnc

= . i =1

S

Ptt2 + Qtt2tt =

tg
Ptt

cos ϕ =

Vì hiệu suất của các thiết bò điện tương đối cao nên có thể lấy gần đúng: P đ =
Pđm , khi đó phụ tải được tính toán là:
n

Ptt = K nc ∑ Pđmi
i =1

Pđm , Pđmi : công suất đặt và

công suất đònh mức của thiết bò điện thứ i.
Ptt , Qtt , Stt : công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến của
nhóm thiết bò.
n : số thiết bò trong nhóm.
Trong một nhóm thiết bò nếu một cos ϕ hệ số của thiết bò không giống nhau
thì phải tính hệ số trung bình :
P cos ϕ + ... + Pn cos ϕ n
cos ϕ tb = 1
P1 + ... + Pn
Các thiết bò khác
nhau thì thường có các hệ số nhu cầu khác nhau thường cho trong các sổ tay.
SVTH : Hoàng Văn Phước

9


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Ưu điểm : đơn giản, tính toán thuận tiện, nên nó là một trong những phương
pháp được sử dụng rộng rãi.
Nhược điểm : kém chính xác vì hệ số nhu cầu kiểm tra trong sổ tay là một số
liệu cho trước cố đònh không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bò trong
nhóm; thực tế là một số liệu phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bò trong
nhóm.
2.3.2 Xác đònh phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng :
Phụ tải tính toán cho một đơn vò sản phẩm :

Ptt =

M .W0
Tmax

S
P
Ptt2 + Qtt2tt = tt
cos ϕ

= . tg
=
Trong đó M - số đơn vò sản

phẩm sản xuất ra trong một năm.
W0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vò sản phẩm, KWh/đơn vò sản phẩm.
Tmax - thời gian sử dụng lớn nhất, h.
Ưu điểm : cho kết quả tương đối chính xác.
Nhược điểm : chỉ giới hạn cho một số thiết bò điện như : quạt gió, bơm nước,

máy nén khí, thiết bò điện phân …
2.3.3 Xác đònh phụ tải tính toán theo phương pháp K max và công suất trung bình
Ptb
(phương pháp số thiết bò hiệu quả nhq)
Khi cần phụ tải có độ chính xác cao và không có các số liệu cần thiết để áp
dụng các phương pháp đơn giản thì nên sử dụng phương pháp này.
Theo phương pháp này thì :
Ptt = Kmax . Ksd . Pđm
Trong đó Pđm - công suất đònh mức, đơn vò W.
Kmax ,Ksd - hệ số cực đại và hệ số sử dụng.
Ưu điểm: phương pháp này cho kết quả có độ chính xác cao vì khi xác đònh số
thiết bò điện hiệu quả chúng ta đã xét đến một loạt các yếu tố quan trọng như: ảnh
hưởng của các thiết bò trong nhóm, số thiết bò có công suất lớn nhất cũng như số
thiết bò khác nhau về chế độ làm việc của chúng. Trong phương pháp này có thể
dùng công thức gần đúng để áp dụng cho một số trường hợp.
Trường hợp 1:
SVTH : Hoàng Văn Phước

10

ϕ
Q
P
tt


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

N 3, nhq< 4 : phụ tải tính toán được ≤ tính theo công thức
n n

QttP=
Pđmi
.tgϕ
∑∑Pđmi
tt =
i =1i =1

;
Khi thiết bò làm việc ở chế

độ ngắn hạn lặp lại

Stt =
N > 3, nhq< 4 :

;

Với Kpt là hệ số phụ tải
của từng máy.

S đm ε đm
0,875

Trường hợp 2 :

n n

QttPtt= =∑∑
Pđmi
Pđmi
.K.K
.tgϕ
pti pti
i =1i =1

Hệ số phụ tải Kpt có thể lấy gần đúng như sau
Kpt = 0,9 đối với thiết bò làm việc ở chế độ dài hạn
Kpt = 0,75 đối với thiết bò làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
Trường hợp 3: đối với các thiết bò có đồ thò phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt
nén khí) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình.
Ptt = K sd .Pđm
Trường hợp 4: hệ số cực đại K max phụ thuộc vào số thiết bò hiệu quả n hq và hệ số
sử dụng Ksd.
K max = f ( n hq , K sd )
Khi >10 :
Khi

n

n

Ptt = K max .hqK sd .∑ Pđmi
4 ≤ nhqϕ ≤ 10i=1:
Qtt = Qtb = Ptb .tg
ϕ
n

; Qtt =1,1 Qtb = 1,1
Ptt = K max .K sd .∑ Pđmi

Ptb .tg
i =1
2.3.4 Xác đònh phụ tải tính
toán theo suất phụ tải trên một đơn vò diện tích sản xuất
Công thức tính toán phụ tải :

Ptt = P0 .S
Q =SP .tgϕP
Ptt2 tt+ Qtt2tttt= tt
cos ϕ

;

=

Trong đó :- suất phụ tải trên

2

1m diện tích sản xuất.
S - diện tích sản xuất, m2.
P

Đối với từng loại nhà máy sản xuất 0 thì giá trò khác nhau và có thể tìm nó từ
các sổ tay do kinh nghiệm vận hành thống kê lại.
SVTH : Hoàng Văn Phước

11

P0


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Phương pháp này cho kết quả gần đúng, nó được dùng trong giai đoạn thiết kế
sơ bộ và được dùng để tính toán phụ tải tính toán ở các phân xưởng có mật độ máy
móc sản xuất tương đối đều.
Cũng có thể xác đònh phụ tải tính toán theo suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia
đình Posh. Khi đó phụ tải tính toán của một khu vực dân cư là:
Ptt = Posh .H
Trong đó H – số hộ gia đình trong khu vực.
2.4

PHÂN KHU VỰC PHỤ TẢI CHO KHU QUY HOẠCH :

Dựa trên vò trí đòa lý , bán kính cấp điện và công suất , loại phụ tải và đặc điểm
của khu dân cư (khu đô thò mới) chúng em chia thành 2 khu vực để xác đònh phụ tải
tính toán.
Phân thành 2 khu vực chúng ta sẽ tính toán được phụ tải mỗi khu vực nhỏ so với
phụ tải tổng, chọn được máy biến áp cho mỗi khu vực có dung lượng nhỏ, có lợi về
kinh tế ( vốn mua thiết bò, vốn xây dựng trạm) cũng như về kỹ thuật ( lắp ráp, sửa
chữa, vận hành…), đồng thời bảo đảm tính liên tục cung cấp điện cao cho khu dân
cư.
2.4.1 Phụ tải khu vực 1 : Gồm có Lô A, B, C, D, E, F, G, H, I.

2.4.2 Phụ tải khu vực 2 : Gồm có Lô J1, J2 , K, L, M, N, O 1(4 chung cư), O2
(3chung cư), TPTC1, MG-NT, BX-DV.
2.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO KHU QUY HOẠCH :
2.5.1 Xác đònh phụ tải tính toán cho khu vực 1:
Để xác đònh phụ tải tính toán cho khu vực 1 , dựa vào các phương pháp đã nêu ở
trên , nhưng do phụ tải là loại phụ tải sinh hoạt , số thiết bò cụ thể trong từng hộ
không thể xác đònh được . Công suất của những thiết bò tiêu thụ điện thường ở mức
trung bình và nhỏ nên chúng tôi chọn phương pháp xác đònh phụ tải tính toán theo
suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Posh đối với từng phụ tải .
Ptt = Posh .H
Suất phụ tải trung bình được lấy dưới đây dựa vào quy đònh của ngàng điện :
+ Đối với nhà biệt thự Posh = 5KW
+ Đối với nhà liên kế Posh = 3KW ( Sách ‘’Thiết Kế Cấp Điện “ của Ngô
Hồng Quang – NXBKHKT )
Chọn hệ số công suất trung cos ϕ bình = 0,8 (Chọn theo tiêu chuẩn
SVTH : Hoàng Văn Phước

12


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

ngành đặt thiết bò điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế
20 TCN – 27-91 phụ lục 13 trang 730 sách “Cung cấp điện” của thầy Nguyễn Xuân
Phú).

SVTH : Hoàng Văn Phước

13


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Bảng 2.5.1 Phân bố hộ gia đình theo diện tích khu vực 1 :
Lô đất

Diện tích(m2)

Số hộ

Pđm(Kw)

m (V)

A
B
C
D
E
F
G
H
I

5282
4542
5460
6426
6590
2205
5274
4815
3402

19
19
23
28
26
8
23
19
15

5
5
5
5
5
5
5
5
5

380
380
380
380
380
380
380
380
380

ϕ

Cos
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8

 Xác đònh phụ tải tính toán lô A :
Sau đây với phương pháp đã nêu trên , chúng tôi lấy một vài lô để tính toán làm
minh hoạ , còn các lô khác tính toán tương tự, chúng tôi chỉ ghi lại kết quả cho từng
lô mà không ghi lại cách tính .
Lô A gồm 19 căn biệt thự khi đó :
Công suất tác dụng :
Ptt = Posh . H = 5.19 = 95 KW

cos
tgϕϕ

Với = 0,8  = 0,75
Công suất phản kháng :

Qtt = Ptt . = 95 . 0,75 = 71,25 tgϕ KVAR
Công suất biểu kiến :
Stt = = KVA

95 Ptt
= 118, 75
0,875
Cos
Stt ϕ
118,
= 180, 47
3.0,38
3.U dm

Itt = =A

 Xác đònh phụ tải tính toán lô M :
Lô M gồm có 45 căn hộ, trong đó có 39 căn nhà biệt thự , 6 căn nhà liên kế khi đó :
- Đối với 39 căn biệt thự phụ tải tính toán là :
Pttbt = Posh . H = 5.39 = 195 KW
- Đối Với 6 nhà liên kế, chọn công suất phụ tải cho 1 hộ có mức sống khá giả P osh=
3 KW. Khi đó phụ tải tính toán cho 6 hộ nhà liên kế là :
SVTH : Hoàng Văn Phước

14


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Pttlk= Posh . H = 3.6 = 18 KW
Công suất tác dụng :
Ptt = 195 + 18 = 213 KW
Công suất phản kháng :
Qtt = Ptt . = (195 + 18) . 0,75 = tgϕ 159,75 KVAR
Công suất biểu kiến :
Stt = == 266,25 KVA

213
Ptt
0,8
Cos
Stt ϕ
266, 25
= 404, 64
3.0,383.U dm

Itt = =A

Bảng kết quả phụ tải tính toán khu vực 1 :
Lô đất
A

B
C
D
E
F
G
H
I
Tổng

Ptt (KW)
95
95
115
140
130
40
115
95
75
900

Qtt (KVAR)
71,25
71,25
86,25
105
97,5
30
86,25

71,25
56,25
675

Stt (KVA)
118,75
118,75
143,75
175
162,5
50
143,75
118,75
93,75
1125

Itt (A)
180,47
180,47
218,46
265,96
246,96
75,99
218,47
180,47
142,48
1709,73

2.5.2 Xác đònh phụ tải tính toán cho khu vực 2:
Đối với những căn hộ biệt thự , căn hộ liên kế thì xác đònh phụ tải tính toán theo

theo suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Posh đối với từng phụ tải .
Ptt = Posh .H
Đối với Trường phổ thông cấp 1 , Mẫu giáo – Nhà trẻ, Bãi xe – Dòch vụ . Do phụ
tải chủ yếu gồm chiếu sáng và quạt điện . Nên chúng tôi chọn phương pháp xác
đònh phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vò diện tích .
Ptt = Po . S

SVTH : Hoàng Văn Phước

15


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Bảng 2.5.2 Phân bố hộ gia đình theo diện tích khu vực 2:
Lô đất

Diện tích(m2)

Số hộ

Pđm(Kw)

m (V)

J1
J2

K
L
M
N
O1(4 chung cư )
O2 (3 chung cư )
TPTC1,MG-NT
BX-DV

4500
5175
9596
9097
10420
3591
4400
5500
9500
2000

33
39
77
70
45
22
33
39

3

3
3
3
3,5
3,5
3
3

380
380
380
380
380
380
380
380
380
380

ϕ

Cos
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8

0,8
0,8

 Xác đònh phụ tải tính toán lô J1:
Lô J1 gồm 33 căn liên kế khi đó :
Công suất tác dụng :
Ptt = Posh . H = 3.33 = 99 KW
cos
tgϕϕ

Với = 0,8  = 0,75
Công suất phản kháng :

Qtt = Ptt . = 99 . 0,75 = 74,25 tgϕ KVAR
Công suất biểu kiến :
Stt = = KVA

99 Ptt
= 123, 75
0,875
Cos
Stt ϕ
123,
= 188, 07
3.0,38
3.U dm

Itt = =A

 Xác đònh phụ tải tính toán BX-DV :

Khu vực BX-DV phụ tải chủ yếu gồm chiếu sáng và quạt điện diện tích xây dựng
khu này là 2000m2. Chọn suất phụ tải chiếu sáng là Po=15W/m 2.( Tra sổ tay Thiết
Kế Cấp Điện của Ngô Hồng Quang )Vậy :
Công suất tác dụng :
Ptt = Po . F = 15 . 2000 = 30000 W = 30 KW
Công suất phản kháng :
Qtt = Ptt . = 30.0,75 = 22,5 KVAR
Công suất biểu kiến :
SVTH : Hoàng Văn Phước

16

tgϕ


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

Stt = == 37,5 KVA

22,5
Ptt
0,8
Cos
Stt ϕ
37,5
= 56,99
3.0,38

3.U dm

Itt = =A

Tíng toán tương tự cho các lô còn
lại chúng tôi chỉ ghi lại kết quả trong bảng dưới đây mà không ghi lại cách tính .
Bảng kết quả phụ tải tính toán khu vực 2:
Lô đất
J1
J2
K
L
M
N
O1
O2
TPTC1,MG-NT
BX-DV
Tổng

Ptt (KW)
99
117
231
210
213
80
396
351
142,5

30
1869,5

Qtt (KVAR)
74,25
87,25
173,25
157,5
159,75
60
297
263,25
106,875
22,5
1401,63

Stt (KVA)
123,75
146,25
288,75
262,5
266,25
100
495
438,75
178,125
37,5
2336,88

Itt (A)

188,07
222,26
438,83
398,94
404,64
151,98
752,28
666,79
270,71
56,99
3551,49

2.6 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG
CHO CÁC KHU VỰC :
Tất cả các đường giao thông của khu quy hoạch này đều dùng đèn thuỷ ngân cao
áp có công suất 250 W.
Trong thực tế các thiết bò chiếu sáng đã bù có hệ số công suất cosϕ = 0,85 (sách
“Kỹ thuật chiếu sáng” của Lê Văn Doanh).
Chọn cosϕ = 0,85 ⇒ tgϕ = 0,62
2.6.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 1 :
Khu vực 1 gồm có 2 loại đường :
+ Loại 1 : Có 8 con đường có bề rộng 12m , có tổng chiều dài là : L = 1080m
+ Loại 2 : Có 3 con đường có bề rộng 16m , có tổng chiều dài là : L = 610m
1080→
= 36 Chúng tôi chọn loại đường rộng từ
30
10 12m bố trí 1 dãy đèn bên đường,
khoảng cách giữa các trụ đèn là 30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn . Vậy
Công suất tính toán chiếu sáng là :
Pttcs1 = 250.36 = 9KW

610→ Loại đường rộng từ 16 25m bố trí 1
= 20
30
dãy đèn ở giữa, khoảng cách giữa
SVTH : Hoàng Văn Phước

17


Luận án tốt nghiệp
Ánh

GVHD :Ts Quyền Huy

các trụ đèn là 30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn . Vậy Công suất tính toán
chiếu sáng là :
Pttcs1 = 250.20 = 5KW
Công suất tính toán chiếu sáng nhóm 1 là :
Pttcs1= 14KW
Qttcs1 = 8,68 KVAR
Sttcs1 = 16,47 KVA
2.6.2 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 2 :
Khu vực 2 gồm có 3 loại đường :
+ Loại 1 : Có 4 con đường có bề rộng 12m , có tổng chiều dài là : L = 550m
+ Loại 2 : Có 3 con đường có bề rộng 16m , có tổng chiều dài là : L = 500m
+ Loại 3 : Có 2 con đường có bề rộng 30m , có tổng chiều dài là : L = 870m
550→ Chúng tôi chọn loại đường rộng từ 10
= 18
30
12m bố trí 1 dãy đèn bên đường,

khoảng cách giữa các trụ đèn là 30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn . Vậy
Công suất tính toán chiếu sáng là :
Pttcs2 = 250.18 = 4,5KW
500→ Loại đường rộng từ 16 25m bố trí 1
= 16
30
dãy đèn ở giữa, khoảng cách giữa
các trụ đèn là 30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn . Vậy Công suất tính toán
chiếu sáng là :
Pttcs2 = 250.16 = 4KW
870
2.
= 58 Loại đường rộng từ 30m trở lên bố
30
trí 2 dãy đèn 2 bên, khoảng cách
giữa các trụ đèn là 30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn . Vậy Công suất tính
toán chiếu sáng là :
Pttcs2 = 250.58 = 14,5KW
Công suất tính toán chiếu sáng nhóm 2 là :
Pttcs2= 23KW
Qttcs2 = 14,26 KVAR
Sttcs2 = 27,06 KVA
Vậy :
Tổng phụ tải tính toán khu vực 1 kể cả chiếu sáng :
Ptt = Ptt1 + Pttcs1 = 900 + 14 = 914 KW
Qtt = Qtt1 + Qttcs1 = 675 + 8,68 = 683,68 KVAR
Stt = Stt1 + Sttcs1 = 1125 + 14,26 = 1141,47 KVA
Tổng phụ tải tính toán khu vực 2 kể cả chiếu sáng :
Ptt = Ptt2 + Pttcs2 = 1869,5 + 23 = 1892,5 KW
Qtt = Qtt2 + Qttcs2 = 1401,63 + 14,26 = 1415,89 KVAR

Stt = Stt2 + Sttcs2 = 2336,88 + 27,06 = 2363,94 KVA
SVTH : Hoàng Văn Phước

18