Niên luận tính toán thiết kế đường dây trung thế 22kv cấp cho trạm biến áp 630kva thuộc dự án trung tâm văn hóa tây đô

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Duy Ninh, người đã tận tình giúp
đỡ, cung cấp kiến thức cũng như giải đáp những thắc mắc chúng em chưa hiểu và đã
hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này.
Lời cảm ơn tiếp theo, chúng em trân trọng gửi đến quý thầy cô khoa Kỹ Thuật - Công
Ngệ tuy khoảng thời gian này không dài nhưng quý thầy cô đã dồn rất nhiều công sức,
tâm quyết để truyền đạt cho chúng em những kiến thức và kinh nghiệm quý giá của mình.
Bên cạnh đó xin gửi lời cám ơn các bạn trong lớp đã nhiệt tình giúp đỡ trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Do thời gian có hạn, với những kiến thức còn hạn chế và còn thiếu kinh nghiệm thực
tiễn, chúng em sẽ không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự thông cảm cũng
như chỉ dạy, đóng góp của quý thầy cô và các bạn trong lớp để đề tài của chúng em được
hoàn thiện hơn .
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ ,Ngày Tháng Năm 2016.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Duy Linh
Bùi Quốc Trường

1


CHƯƠNG I.
TỔNG QUAN
1.1

GIỚI THIỆU VỀ KHU QUY HOẠCH:

1.1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm của khu quy hoạch :
-Vị trí địa lý :
- Dự án khu tái định cư Trung Tâm Văn Hóa Tây Đô - Giai đoạn 1 thuộc địa bàn phường

Hưng Thạnh - quận Cái Răng - TP Cần Thơ, khu đất xây dựng có vị trí tiếp giáp như sau:
+ Phía Đông giáp rạch Cái Da.
+ Phía Nam giáp khu đất quy hoạch trường Đại Học Quốc Tế.
+ Phía Tây giáp đường dẫn cầu Cần Thơ.
+ Phía Bắc giáp đại lộ 47m (đường số 1B) khu đô thị mới Nam sông Cần Thơ.
- Khu vực đất quy hoạch hiện trạng là đất nông nghiệp, cao trình san lắp mặt bằng là
+2,40m (hệ cao độ Hòn Dấu).
- Đặc điểm của khu quy hoạch:
Khu tái định cư Trung Tâm Văn Hóa Tây Đô - Giai đoạn 1 bao gồm 2 lô A (khu vực
1) và B (khu vực 2) với tổng số 306 căn hộ bao gồm biệt thự và dãy nhà liên kế. Trong
đó:
+ Lô A: 186 căn hộ
+ Lô B: 120 căn hộ
1.1.2. Địa hình, hệ thống giao thông của khu quy hoạch:
- Địa hình:
Địa hình của khu quy hoạch tương đối bằng phẳng do công trình đã qua giai đoạn
san lắp mặt bằng.
- Hệ thống giao thông:
Khu vực này nằm trong lưới giao chính của khu tái định cư hiện hữu, phía Tây giáp
đường dẫn cầu Cần Thơ, phía Bắc giáp đại lộ 47m (đường số 1B) khu đô thị mới Nam
sông Cần Thơ. Do đó rất thuận lợi cho việc di chuyển các phương tiện giao thông vận tải
phục tốt cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân.
2


1.2

ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU:

1.2.1. Nguồn điện:

+ Khu tái định cư Trung Tâm Văn Hóa Tây Đô chưa được cấp điện do đang trong giai
đoạn quy hoạch xây dựng
+ Dự kiến Khu tái định cư Trung Tâm Văn Hóa Tây Đô sẽ được cấp điện từ đường
dây 15 (22KV) hiện hữu 3AC70+AC50
1.2.2. Dạng sơ đồ lưới điện:
+ 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 bào tính linh hoạt trong vận hành và sữa
chữa, để truyền tải khi có tuyến dây bị mất nguồn hay có nhu cầu sửa chữa đường dây.
1.2.3. Cáp ngầm trung thế:
Hiện tại lưới điện trung thế hiện hữu khu vực chỉ có đường dây 15 (22KV)
3AC70+AC50 đi qua. Do điều kiện vị trí thuận lợi, thỏa mãn được các yêu cầu về kỹ
thuật và an toàn nên sẽ chọn phương án đấu nối cáp ngầm trung thế với đường dây 15
(22KV) 3AC70+AC50 hiện hữu.
1.2.4. Cáp ngầm hạ thế:
Từ tủ điện chính sẽ xuất ra các lộ cáp ngầm hạ thế cung cấp cho các tủ điện phân phối,
tủ điện chính của từng chung cư hoặc lên dây nổi hạ thế cho từng hộ sử dụng.
1.2.5. Tình hình vận hành và phân phối:
Do tình hình sử dụng điên năng ngày càng cao nên các trạm thường đầy tải và quá tải
trong giờ cao điểm do đó phải cắt phụ tải ở những trạm thường xuyên bị quá tải vượt quá
quy định cho phép. Mạng lưới trung thế tại khu vực hiện nay có tiến hành cải tạo và bổ
sung để đảm bảo điện áp cho những phụ tải, nhất là những phụ tải ở cuối dường dây.
1.2.6. Tình hình phát triển lưới trung thế và tốc độ gia tăng phụ tải:
Với tốc độ phát triển nhanh về kinh tế - xã hội, các khu công nghiệp, nhà máy tăng
nhanh đòi hỏi phải xây dựng thêm 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 Cần Thơ đã đưa vào vận
hành thêm nhiều trạm biến áp mới và cải tạo một số tuyến dây đã đáp ứng được nhu cầu

3

gia tăng của phụ tải.
1.2.7. 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, dãy nhà 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 TP Cần Thơ trong thời gian tới.
1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
Thiết kế cung cấp điện là một việc làm khó, liên quan nhiều lĩnh vực. Đây là đề tài thực
tế phù hợp với trình độ và khả năng của sinh viên ngành Điện Tử sắp ra trường.
Do kiến thức và thời gian có hạn nên chúng em thực hiện đề tài này chỉ trình bày một
số vấn đề như: tính toán phụ tải, chọn trạm biến áp, chọn đường dây 22KV từ trạm T2
hiện hữu sang trạm giàn T3, chọn các phần tử điện trung thế.
Đề tài này có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho cho các bạn sinh viên những khóa
học sau này của ngành Điện Tử.
1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
Nội dung đề tài bao gồm:
Chương 1: Tổng quan.
Chương 2: Xác định và tính toán phụ tải.
Chương 3: Tính toán và lựa chọn máy biến áp.
Chương 4: Phương án cấp điện và lựa chọn dây dẫn trong hệ thống điện.
Chương 5: Lựa chọn thiết bị khí cụ điện.
Chương 6: Kết luận.

4


CHƯƠNG II.
XÁC ĐỊNH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
2.1 KHÁI NIỆM CHUNG :
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định

được nhu cầu điện của công trình đó. Tuỳ theo qui mô của công trình mà nhu cầu điện
xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này. Do đó xác định
nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định 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 định 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 bị. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế
nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí.
Các phương pháp xác định 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, vị trí và công suất máy biến áp.
- Chọn thiết bị thanh dẫn của thiết bị phân phối.
- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.

5


2.2. CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ HỆ SỐ TÍNH TOÁN :
2.2.1. Các đại lượng cơ bản :
1. Công suất định mức Pđm
- Công suất định mức là công suất của thiết bị dùng điện được ghi trên nhãn máy hoặc

trên lý lịch máy.
- Đối với động cơ điện :

Pñm ñieän =

Pñm cô

η

Trong đó: η là hiệu suất của động cơ thường η = (0,85 ÷ 0,87)
- Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chế độ làm
việc dài hạn.

ε%

'
Pñm
= Pñm

100

Trong đó : ε % là hệ số đóng điện.
- Đối với nhóm thiết bị thì công suất định mức được xác định như sau :
n

n

Qñm = ∑Qñmi ;

Pñm = ∑Pñmi ;

i =1

2.

i =1

2
2
S ñm = Pñm
+ Qñm

Công suất trung bình Ptb

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

Ptb

∫ P.dt = AP
= 0
T

T

T

Qtb =

∫0 Q.dt =

T

AQ
T

Stb = Ptb2 + Qtb2
Trong đó: AP , AQ lần lượt là điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong khoảng thời
gian khảo sát. T là thời gian khảo sát (giờ).

6


- Phụ tải trung bình của nhóm thiết bị:
n

Ptb = ∑ Ptbi ;
i =1

3.

n

Qtb = ∑Qtbi ;
i =1

S tb = Ptb2 + Qtb2

Công suất cực đại Pmax

- Pmax dài hạn : là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thời 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 Ptt

- Công suất tính toán Ptt là công suất giả 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 bị 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 bị điện Ksd là tỷ số giữa công suất trung bình và công suất định
mức :

K sd =

Ptb
Pñm

Nếu là một nhóm thiết bị thì:
n

∑ K sdi ⋅ Pñmi

K sd = i =1

n

∑ Pñmi
i =1

Hệ số sử dụng đặc trưng cho chế độ làm việc của phụ tải theo công suất và thời gian.
2.

Hệ số đóng điện Kđ

Hệ số đóng điện Kđ của thiết bị 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 t kt
7


như vậy:

Kñ =

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 bị được xác định theo công thức:
n

Kñ =

∑ K ñi . pñmi
i =1

n

∑ pñmi
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 bị còn gọi là hệ số mang tải là tỷ số của công
suất tác dụng mà thiết bị tiêu thụ trong thực tế và công suất định mức.

k pt =

Ptpñ
Pñm

hay k pt =

Hệ số phụ tải của nhóm thiết bị : K pt =
4.

k sd
kñ

K sd
Kñ

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 bị trong khoảng thời gian khảo sát , thường lấy bằng thời gian của ca mang tải lớn
nhất .

K max =

Ptt
Ptb

Hệ số cực đại phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả nhq và hệ số sử dụng Ksd

K max = f ( K sd , nhq )

8


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 định mức của thiết bị .

K nc =

Ptt
Pñm

Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị:
n

K nc =

∑K
i =1

⋅ Pñmi

nci

n

∑P

ñmi

i =1

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

K nc =
6.

Ptt Ptt ⋅ Ptb Ptt ⋅ Ptb
=

=
= K max ⋅ K sd
Pñm Pñm ⋅ Ptb Ptb ⋅ Pñm

Hệ số đồng thời Kđt

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 bị có nối vào
nút đó.

K ñt =

Ptt
n

∑ Ptti
i =1

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

K ñtpx =

Pttpx
n

∑ Ptt nhoùm i
i =1

Hệ số đồng thời của trạm biến áp xí nghiệp cung cấp cho nhiều phân xưởng :

K ñt nm =

P tt nm

n

∑Ptt pxi
i =1

9


7.

Hệ số yêu cầu Kyc

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

K yc =

PmaxΣ

n

∑Pñmi
i =1

8.

Hệ số tổn thất Ktt

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 định.

K tt =
2.3

∆Ptb
∆Pmax

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:
Hiện nay có nhiều phương pháp xác định 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 định phụ tải tính toán thường
dùng nhất.
2.3.1 Xác định phụ tải tính toán Ptt theo công suất đặt Pđ và hệ số nhu cầu Knc
n

Theo phương pháp này thì : Ptt = Knc ∑Pñi
i =1

Qtt = Ptt.tg ϕ
Stt =

Ptt2 + Qtt2 =

Ptt

cos ϕ

Vì hiệu suất của các thiết bị 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 ∑ Pñmi
i =1

Pđm , Pđmi : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị điện thứ i.
Ptt, Qtt, Stt: công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến của nhóm
10


thiết bị.
n: số thiết bị trong nhóm.
Trong một nhóm thiết bị nếu một hệ số cos ϕ của thiết bị không giống nhau thì phải tính hệ
số trung bình :
cos ϕ tb =

P1 cos ϕ + ... + Pn cos ϕ n
P1 + ... + Pn

Các thiết bị khác nhau thì thường có các hệ số nhu cầu khác nhau thường cho trong các sổ
tay.
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 định không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm; thực tế là
một số liệu phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm.

2.3.2

Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng:

Phụ tải tính toán cho một đơn vị sản phẩm:

Ptt =

M .W0
Tmax

Qtt = Ptt . tg ϕ
S tt =

Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
cos ϕ

Trong đó:
M: số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong một năm.
W0: là suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, KWh/đơn vị 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 bị điện như : quạt gió, bơm nước, máy nén khí,
thiết bị điện phân …
2.3.3

Xác định phụ tải tính toán theo phương pháp K max và công suất trung bình

11


Ptb (phương pháp số thiết bị 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 định mức, đơn vị 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 định số thiết bị
điện hiệu quả chúng ta đã xét đến một loạt các yếu tố quan trọng như: ảnh hưởng của các
thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như số thiết bị 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:
N 3, nhq< 4 : phụ tải tính toán được tính theo công thức
n

Ptt = ∑ Pñmi ;
i =1

n

Qtt = ∑ Pñmi .tgϕ
i =1

Khi thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

S tt =

S ñm εñm
0,875

Trường hợp 2 :
n

n

N > 3, nhq< 4 : Ptt = ∑ Pñmi .K pti
i =1

;

Qtt = ∑ Pñmi .K pti .tgϕ
i =1

Với Kpt là hệ số phụ tải của từng máy.
Hệ số phụ tải Kpt có thể lấy gần đúng như sau
Kpt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
Kpt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.

Trường hợp 3: đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt nén

12


khí) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình.
Ptt = K sd .Pñm

Trường hợp 4: hệ số cực đại Kmax phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả n hq và hệ số sử
dụng Ksd.
K max = f ( n hq , K sd )
n

Khi n hq >10 :

Ptt = K max .K sd .∑ Pñmi
i =1

Khi 4 ≤ nhq ≤ 10 : Qtt = Qtb = Ptb .tg ϕ
n

Ptt = K max .K sd .∑ Pñmi ;

Qtt =1,1 Qtb = 1,1 Ptb .tg ϕ

i =1

2.3.4

Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản

xuất:
Công thức tính toán phụ tải:
Ptt = P0 .S
Qtt = Ptt .tgϕ
S tt =

Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
cos ϕ

Trong đó P0: công suất phụ tải trên 1m2 diện tích sản xuất.
S: diện tích sản xuất (m2).
Đối với từng loại nhà máy sản xuất thì giá trị P 0 khác nhau và có thể tìm nó từ các sổ
tay do kinh nghiệm vận hành thống kê lại.
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 định phụ tải tính toán theo suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình P osh.

13


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

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG

2.4.1

Tổng quan về hệ thống chiếu sáng đường giao thông:
1.

Cấp chiếu sáng:

Theo TCXDVN 259 : 2001, hệ thống đèn chiếu sáng trong khu tái định cư Trung Tâm
Văn Hóa Tây Đô, có các thông số tối thiểu phải thỏa mãn các tiêu chuẩn sau:
- Độ rọi trung bình trên mặt đường

: Etb ≥

8 Lux

- Độ chói trung bình trên mặt đường

: Ltb ≥

0,4 cd/m2

2

Cách bố trí đèn :

* Hiện trạng:
- Chiều rộng đường bình quân : 8 mét .
- Hai bên đường không có vật che khuất.
- Khu vực tập trung đông dân cư.
* Phương án chọn : Từ các yêu cầu trên kết hợp với điều kiện thực tế của khu dân cư,
phương án thiết kế chiếu sáng được chọn là:
- Các đường có lộ giới lớn: bố trí đèn chiếu sáng 2 bên đường đối xứng nhau.
- Các đường có lộ giới nhỏ: bố trí đèn chiếu sáng một bên
3.

Loại đèn sử dụng:

Để nâng cao tầm nhìn và giảm chói lóa, đèn sử dụng ở đây chọn loại có phân bố ánh
sáng rộng (Imax = 0 – 750).
Đèn chọn chiếu sáng công cộng cho các tuyến đường trong khu dân cư là đèn
ONYX–S: 150W/220V chóa chuyên dụng có quang thông phát ra là 15.500 lumen

4.

Chiều cao lắp đèn:

14


Căn cứ vào hiện trạng của khu dân cư chọn: Trụ đèn cao 8m, cần đèn cao 1.5m và vươn
xa 1.5m.
5.

Khoảng cách giữa hai đèn:

Khoảng cách trung bình cho trụ đèn chiếu sáng là 30m.
2.4.2

Tính toán hệ thống chiếu sáng đường giao thông:

Tất cả các đường giao thông của khu quy hoạch này đều sử dụng đèn ONYX–S:
150W/220V.
Chọn hế số công suất trung bình cos ϕ = 0,9  tgϕ =0,48
1.

Tính toán hệ thống chiếu sáng đường giao thông cho khu vực 1 (Lô A):

Khu vực 1 gồm có 3 loại đường :
+ Loại 1: Có 2 con đường có bề rộng 6m , có tổng chiều dài là : L = 370m
+ Loại 2: Có 1 con đường có bề rộng 10m , có tổng chiều dài là : L = 335m
+ Loại 4: Có 1 con đường có bề rộng 29m , có tổng chiều dài là : L = 185m
* Loại đường rộng từ 6 → 12m bố trí 1 dãy đèn bên đường, khoảng cách giữa các trụ đèn
là 30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là

370 + 335
= 24 bộ đèn .
30

Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là :
Pttcs1 = 150.24 = 3,6 KW
*Loại đường rộng từ 25m trở lên bố trí 2 dãy đèn 2 bên, khoảng cách giữa các trụ đèn là
30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là 2.

185
= 12 bộ đèn.
30

Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là :
Pttcs1 = 150.12 = 1,8 KW
Công suất tính toán chiếu sáng khu vực 1 là:
Pttcs1 = 3,6 + 1,8 = 5,4 KW
Qttcs1= Pttcs1. tgϕ = 5,4.0,48 = 2,59 KVAR
P

5.4

ttcs1
=
= 6 KVA
Sttcs1= Cos
ϕ 0,9

15


2.

Tính toán hệ thống chiếu sáng đường giao thông cho khu vực 2 (Lô B):

Khu vực 2 gồm có 3 loại đường :
+ Loại 1: Có 2 con đường có bề rộng 6m , có tổng chiều dài là : L = 250m
+ Loại 2: Có 1 con đường có bề rộng 10m , có tổng chiều dài là : L = 400m
+ Loại 3: Có 1 con đường có bề rộng 29m , có tổng chiều dài là : L = 210m
* Loại đường rộng từ 6 → 12m bố trí 1 dãy đèn bên đường, khoảng cách giữa các trụ đèn
là 30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là

250 + 400
= 22 bộ đèn .
30

Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là :
Pttcs2 = 150.22 = 3,3 KW
*Loại đường rộng từ 25m trở lên bố trí 2 dãy đèn 2 bên, khoảng cách giữa các trụ đèn là
30m . Do đó số bộ đèn cần chọn là 2.

210

= 14 bộ đèn.
30

Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là :
Pttcs2 = 150.14 = 2,1 KW
Công suất tính toán chiếu sáng khu vực 2 là:
Pttcs2 = 3,2 + 2,1 = 5,3 KW
Qttcs2= Pttcs2. tgϕ = 5,3.0,48 = 2,54 KVAR
Sttcs2=

Pttcs2
5.3
=
= 5,89 KVA
Cosϕ 0,9

Tổng phụ tải tính toán chiếu sáng cả 2 khu vực:
Pttcs = Pttcs1 + Pttcs2 = 5,4 + 5,3 = 10,7 KW
Qttcs= Qttcs1 + Qttcs2 = 2,59 + 2,54 = 5,13 KVAR
Sttcs = Sttcs1 + Sttcs2 = 6 + 5,89 = 11,89 KVA
2.5

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO KHU VỰC QUY HOẠCH :
Dựa trên vị trí địa lý, bán kín cấp điện và công suất, loại phụ tải và đặc điểm của khu

dân cư chúng em chia thành 2 khu vực để xác định phụ tải tính toán.

16

Phân thành 2 khu vực chúng ta sẽ tính toán được phụ tải mỗi khu vực nhỏ so với phụ
tải tổng.
- Phụ tải khu vực 1 gồm : 186 căn hộ liền kề.
- Phụ tải khu vực 2 gồm : 120 căn hộ liền kề.
Để xác định phụ tải tính toán cho khu vực 1, dựa vào các phương pháp đã nêu ở trên,
nhưng do là phụ tải sinh hoạt, số thiết bị cụ thể trong từng hộ không xác định được. Công
suất của những thiết bị tiêu thụ điện thường ở mức trung bình và nhỏ nên chúng tôi chọn
phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình P osh đối
với từng phụ tải.
Ptt = Posh .H
Suất phụ tải trung bình dưới đây được lấy dưới đây được lấy của ngành điện :
+ Đối với nhà liền kề Posh = 5 KW
Chọn hế số công suất trung bình cos ϕ = 0,9  tgϕ =0,48.
2.5.1

Xác định phụ tải tính toán cho khu vực 1:
Khu 1 gồm 186 nhà ở khi đó:

Công suất tác dụng :
Ptt = Posh . H = 5.186 = 930 KW
Với cos ϕ = 0,9  tgϕ =0,48
Công suất phản kháng :
Qtt = Ptt . tgϕ = 930 . 0,48 = 446,4 KVAR
Công suất biểu kiến :
Stt =
2.5.2

Ptt
930
=1033,3 KVA

=
Cosϕ 0,9

Xác định phụ tải tính toán cho khu vực 2:

Khu 2 gồm 120 căn hộ khi đó :
Công suất tác dụng :
Ptt = Posh . H = 5.120 = 600 KW

17


Với cos ϕ = 0,9  tgϕ =0,48

.

Công suất phản kháng :
Qtt = Ptt . tgϕ = 600 . 0,48 = 288 KVAR
Công suất biểu kiến :

2.5.3

Stt =

Ptt
600
= 666,67 KVA
=
0,9
Cosϕ

Itt =

Stt
666,67
= 1749,6 A
=
3.U đm
3.0.22

Tổng phụ tải tính toán cả 2 khu vực:
Ptt ∑ =

∑P

Qtt ∑ =

∑Q

tti

tt

= Ptt1 + Ptt2 = 930 + 600 = 1530 KW
= Qtt1 + Qtt2 = 446,4 + 288= 734,4 KVAR
2

Stt ∑ =

2

 n
  n

P
 ∑ tti ÷ +  ∑ Qtti ÷ =
 i =1   i =1


(1530) 2 + (716,4) 2 = 1679,13KVA

Trong đó:
Ptti: Công suất tác dụng của khu thứ i.
Qtti: Công suất phản kháng của khu thứ i.
Stt: Công suất biểu kiến của cả 2 khu 1 và 2.
2.6

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO TOÀN KHU VỰC :
Pkv = Ptt + Pttcs = 1530+ 10,7 = 1540,7 KW
Qkv = Qtt + Qttcs = 734,4 + 5,13 = 739,53 KVAR
Skv =

( Pkv ) 2 + ( Qkv ) 2 =

(1540,7 ) 2 + (739,53) 2 = 1710 KVA

Trong đó:
Pkv: Công suất tác dụng của toàn khu (kể cả chiếu sáng).
Qkv: Công suất phản kháng của toàn khu (kể cả chiếu sáng).
Skv: Công suất biểu kiến của toàn khu (kể cả chiếu sáng).

18


CHƯƠNG III.
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP
Lựa chọn dung lượng máy biến áp theo hai hướng sau:
-

Nếu chọn 1 máy, dung lượng định mức máy biến áp sẽ là:
S ñmBA ≥ S tt

-

Nếu chọn 2 máy, dung lượng định mức mỗi máy biến áp sẽ tính theo công thức :
S ñmBA ≥

S tt
1,4

Điều kiện này sẽ đảm bảo trạm biến áp cấp điện 100% ngay cả khi một máy bị sự cố,
nhưng quá trình vận hành bình thường hai máy thường quá non tải. Nếu thấy phụ tải có
thể cắt bớt một phần nào đó không quan trọng trong thời gian vài ngày thì có thể chọn
được máy biến áp cỡ nhỏ hơn. Khi đó, máy biến áp trạm hai máy được chọn theo công
thức sau:
S ñmBA ≥

S tt
;
2

S ñmBA ≥

S sc
1,4

Ssc – công suất phải cấp khi sự cố một máy biến áp.
Thường thì phụ tải khu vực dân cư không phát triển nhiều sau một thời gian đưa vào
sử dụng. Chúng tôi quyết định chọn mức phát triển của phụ tải sau 5 năm là 10%.
Phụ tải lúc ban đầu là: Stt = 1710 KVA
Mức phát triển của phụ tải sau 5 năm là 10%: Stt = Skv + 10% = 1881 KVA
Vì đây là khu dân cư nên nhu cầu sử dụng thiết bị điện không xảy ra đồng thời, do đó
công suất sử dụng tối đa chỉ 70%.
Nên công suất của phụ tải là: Stt = 1881.0,7 = 1316 KVA.
Do ở đây chúng tôi sử dụng máy biến áp ba pha nên công suất phụ tải cho mỗi pha
cũng chính là công suất để chọn máy biến áp:
19


S 'tt = S pha =

Stt 1316
=
= 438.67 KVA
3
3

Để MBA hoạt dộng hiệu quả và lâu dài, ta chỉ nên sử dụng tồi đa 70% công suất của
MBA do đó ta chọn MBA có công suất :
 S MBA =

S 'tt 438,67
=
= 626,67 KVA
0,7
0,7

Dung lượng

Tổ đấu dây

Điện áp

Po(W)

Io(A)

Pk(W)

Uk(%)

30KVA
50KVA
75KVA
100KVA
160KVA
180KVA
250KVA
320KVA
400KVA

560 KVA
630 KVA
750 KVA
1000 KVA
1250 KVA
1500 KVA
1600 KVA
2000 KVA
2500 KVA
3000 KVA

Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11
Dyn - 11

15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV
15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV

130
190
260
330
510
510
700
720
900

1000
1300
1300
1700
1800
2200
2200
200
3500
4200

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1.5
1.5
1.5
1
1
1
1
1

600
1000
1400
1750
2350
2350
2350
3900
4600
5500
6500
11000
12000
14000
16000
16000
20000
22000
28000

4
4
4
4
4
4
4
4
4

4.5
4.5
5.5
6
6
6
6
6
6
7

Bảng 3.1: TCVN về máy biến áp 3 pha trung - hạ thế
Dựa vào bảng TCVN về máy biến áp 3 pha trung / hạ thế trên . Ta chọn máy biến áp có
thông số kỹ thuật sau :
- Công suất : SMBA = 630 kVA
- Tổn hao không tải : Po = 1300W
- Dòng điện không tải : Io = 2A
- Tổn hao ngắn mạch : Pk = 6500W
- Điện áp ngắn mạch : Uk = 4,5%

20


CHƯƠNG IV.
PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO KHU QUY HOẠCH
4.1

KHÁI QUÁT:
Việc chọn phương án cung cấp điện gồm: Chọn cấp điện áp, nguồn điện sơ đồ đi dây,

phương thức vận hành…các vấn đề này có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình vận hành,
khai thác phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện .
Muốn thực hiện đúng và hợp lý ta phải đưa ra những phương án cấp điện và so sánh
về phương diện kinh tế kỷ thuật để chọn phương án tối ưu.
Phương án điện được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thoả mản những yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng điện, tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho
phép
- Đảm bảo độ tin cậy tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải
- Thuận tiện trong vận hành, lắp đặt và sửa chữa
- Có các chỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật hợp lý .
Ngoài ra khi thiết kế các công trình cụ thể ta phải xét thêm các yếu tố sau:
- Đặc điểm của phụ tải, tính chất của phụ tải.
- Tính an toàn và thẩm mỹ.
- Trình độ thi công của công nhân.
- Yêu cầu cung cấp điện của phụ tải.
- Phù hợp với địa hình của công trình.
4.2

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO KHU QUY HOẠCH:
4.2.1

Chọn điện áp định mức :

Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ rất quan trọng
khi thiết kế cung cấp điện, vì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế và
21


kỹ thuật như vốn đầu tư, tổn thất điện năng, phí tổn kim loại màu chi phí vận hành …
Xuất phát từ trị số phụ tải đã cho, và điện áp được chọn, ta sẽ tiến hành lựa chọn tất

cả các thiết bị của hệ thống cung cấp điện. Trị số điện áp định mức nếu lựa chọn lớn sẽ
nâng cao khả năng tải của đường dây, làm giảm tổn thất điện áp và điện năng, giảm phí
tổn thất kim loại màu, song lại làm tăng giá thành công trình đường dây và các thiết bị
khác. Trị số điện áp định mức được xem là hợp lý nhất đó là trị số làm cho mạng điện có
chi phí tính toán bé nhất .
Trong thực tế chọn cấp điện áp cần lưu ý những điểm sau:
+ Cấp điện áp có sẵn của hệ thống hoặc của những hộ tiêu thụ gần, chọn sao cho ta
dễ tìm nguồn dự phòng nhất.
+ Trong một khu vực không nên chọn nhiều cấp điện áp vì sẽ làm sơ đồ phức tạp
+ Điện áp của mạng điện cần chọn phù hợp với điện áp của thiết bị có sẵn hoặc có
thể dễ dàng mua trên thị trường.
* Chọn cấp điện áp định mức cho phía trung thế , phía hạ thế cho hệ thống cung cấp
điện trong khu quy hoạch :
Vì cấp điện áp khu quy hoạch này hiện nay đang sử dụng là 22KV. Do đó cấp điện áp
phía trung thế sẽ chọn cho hệ thống là 22KV. Ở phía hạ thế phụ tải chủ yếu là phụ tải sinh
hoạt nên cấp điện áp được chọn là 0,4KV, cấp điện áp này được sử dụng rộng rải đối với
hộ tiêu thụ điện sinh hoạt.
4.2.2

Chọn phương án cung cấp điện phía trung thế:
4.2.2.1. Chọn phương án đi dây:

Để xây dựng phương án đi dây cho hệ thống ta có thể đưa ra hai phương án đi dây :
Phương án 1 : Phương án đi dây nổi:
Ưu điểm:
- Dể thi công công trình.
- Chi phí đầu tư xây dựng thấp.
22

- Dễ phát hiện sự cố, thời gian khắc phục sự cố nhanh với sự cố cáp ngầm.
Nhược điểm:
- Tính liên tục cung cấp điện không cao.
- Làm cản trở lối đi trên vỉa hè, không thẩm mỹ.
- Mức độ an toàn không cao, nhất là khi có mưa bão, cây đỗ. Cho nên phải kiểm tra
thường xuyên.
Phương án 2: Phương án đi dây cáp ngầm:
Ưu điểm:
- Tính liên tục cung cấp điện cao.
- Đảm bảo về mặt mỹ quan.
- Phù hợp với xu hướng phát triển của thành phố.
- Mức độ an toàn cao.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư cao.
- Khó phát hiện sự cố.
- Thời gian khắc phục sự cố lâu.
* Chọn phương án đi dây cho hệ thống cung cấp điện phía trung thế:
So sánh hai phương án đã đưa ra, mỗi phương án nào cũng có những ưu và khuyết
điểm riêng. Nhưng đối với lưới điện thiết kế là một khu dân cư. Do vấn đề giới hạn về
diện tích, không gian, mỹ quan, theo xu hướng phát triển lưới điện của thành phố. Nên
chúng tôi chọn phương án đi dây cho phần trung thế là phương án đi cáp ngầm là thích
hợp.

23


Hình 4.1: Sơ đồ hình
tia dạng đơn giản

Hình 4.2: Sơ đồ hình

tia có cải tiến với 2
nguồn cung cấp

Hình 4.3: Sơ đồ
thanh góp kép

4.2.2.2. Chọn sơ đồ cấp điện phía trung áp:
Có thể có nhiều dạng sơ đồ khác nhau điều này phụ thuộc vào việc chọn thiết bị trong sơ
đồ và yêu cầu độ tin cậy của sơ đồ. Sau đây là một số sơ đồ cụ thể:
* Nhận xét:
1. Sơ đồ đơn:
Trạm được cấp nguồn từ mạng phân phối trung thế để thực hiện chức năng đóng cắt và
bảo vệ MBA thường dùng cầu chì tự rơi FCO.

Hình 4.4: Sơ đồ đơn
24


Ưu điểm:
- Sơ đồ nối dây đơn giản.
- Chi phí đầu tư thấp dễ vận hành. Có khả năng mở rộng trong tương lai.
Nhược điểm:
- Độ tin cậy cung cấp không cao.
2. Sơ đồ thanh góp kép

Hình 4.5: Sơ đồ thanh góp kép
Nguồn được cung cấp từ hai thanh góp phía trung áp , để bảo vệ cho MBA trang bị
LBS kết hợp với cầu chì
Ưu điểm :
- Sơ đồ nối dây rõ ràng

- Chi phí đầu tư thấp
- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Nếu bị sự cố trên một thanh góp thì mạng vẫn được cung cấp từ thanh góp còn lại
Nhược điểm :
- Nếu sự cố trên trục chính thì phía hạ áp sẽ mất điện toàn bộ
* Chọn sơ đồ cung cấp điện phía trung thế của khu quy hoạch:
So sánh các sơ đồ đã nêu ra với đặc điểm của phụ tải của khu quy hoạch, dựa trên ưu
và nhược điểm của từng sơ đồ. Khi chọn sơ dồ cung cấp điện thì không nghiên cứu về
25