THIẾT KẾ TRẠM PHÂN PHỐI TRUNGHẠ ÁP

3. THIẾT KẾ TRẠM PHÂN PHỐI
TRUNG/HẠ ÁP


Nội dung sẽ trao đổi
 Trạm biến áp phân phối trung áp / hạ áp
 Đặc điểm trạm phân phối trung áp / hạ áp
 Các sơ đồ điện bảo vệ trạm
 Các thiết bị đo lường trong trạm hạ áp
 Cách thiết lập trạm phân phối trung áp / hạ áp

3


3.1 Khái niệm chung
 Giá trị điện áp trung áp/lưới phân phối
 Lớn hơn 1 kV
 Tối đa đến 52 kV
 Thông thường không vượt quá 35 kV
 Giá trị điện áp lưới hạ áp
 Dưới 1 kV

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

4
4


3.2 Các thông số đặc trưng của nguồn lưới phân phối
 Điện áp danh định (điện áp dây)
 Dòng ngắn mạch cấp từ lưới đến (hoặc dòng cắt của CB)

 Dòng điện danh định
 Hệ thống nối đất

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

5
5


3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn lưới phân phối trung
áp (1/4)
 Đường dây trên không
 Điều kiện thời tiết (gió, bão, thời tiết khắc nghiệt) có
thể gây ra sự cố thoáng qua
 Bụi đọng trên đường dây gây võng
 Sự cố thoáng qua chiếm trên 70% các trường hợp
 Tăng độ tin cậy bằng cách trang bị thiết bị tự đóng lại
(Recloser) trên các tuyến có yêu cầu

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

6
6


3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn lưới phân phối trung
áp (2/4)
 Đường dây cáp ngầm
 Sự cố do việc đặt cáp kém
 Rải cáp kém

 Gây ra do thi công hạ tầng đô thị và vi phạm vào không
gian đi dây cáp
 Quá điện áp lan truyền, gây phóng điện tại các hộp nối
cáp  Cần lắp thiết bị bảo vệ tại các vị trí này
 Suất sự cố ít hơn đường dây không, nhưng lại khó phát
hiện và thời gian xử lý lâu hơn

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

7
7


3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn lưới phân phối trung
áp (3/4)
 Yêu cầu về đo lường và giám sát trên lưới trung áp
 Ứng dụng hệ thống SCADA (Supervisory Control And
Data Acquisition)
 Lưới điện phát triển đa dạng và quy mô rộng
 Hệ thống đo lường và giám sát sẽ hỗ trợ cho việc tái cấu
trúc lưới hiệu quả hơn
 Thao tác bằng tay hoặc bán tự động
 Tự động hoàn toàn

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

8
8

3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn lưới phân phối trung
áp (4/4)
 Giá trị dòng điện chạm đất
 Phân biệt ngắn mạch và chạm đất
 Phụ thuộc trực tiếp vào kiểu nối đất trạm trung áp
 Cần giới hạn giá trị của dòng chạm đất
 Ảnh hưởng đến thiết bị trên lưới phân phối
 Ảnh hưởng đến an toàn con người trong trạm
 Ảnh hưởng đến cách điện của phía hạ áp
 Trong khu vực có cả đường dây trên không và cáp
ngầm, điện dung ký sinh tăng cường
 Cần chú ý và hiệu chỉnh giá trị dòng chạm đất bằng
các giải pháp (cuộn Petersen)

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

9
9


3.4 Các kiểu trạm trung áp thường gặp (1/3)
 Đường dây trung áp hình tia –
Đường dây đơn
 Trạm được cấp điện từ rẽ
nhánh hình T (đường dây trên
không hoặc cáp ngầm trung
áp)
 Trong trạm chỉ bao gồm một
ngăn tủ đầu vào
 Bảo vệ bằng dao cắt phụ tải

hoặc máy cắt
 (Overheadline – đường dây
trên không)
ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

10
10


3.4 Các kiểu trạm trung áp thường gặp (2/3)
 Đường dây trung áp mạch vòng
 Đường cấp điện cho trạm nằm
nối tiếp với 2 thiết bị đóng cắt
ở hai đầu một phân đoạn 
Tạo thành vòng kín (Ring
Main)
 Tủ vào trạm có 3 ngăn
 Thiết bị đóng cắt hợp bộ với
dao tiếp địa
 Thiết bị đóng cắt có dòng Icm
đạt đến dòng ngắn mạch
 Dùng trong đô thị
ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

11
11


3.4 Các kiểu trạm trung áp thường gặp (3/3)
 Đường dây trung áp 2 mạch

 Tương tự mạch Ring Main
 Hai thiết bị nối với đường
dây/Cáp được liên động
 Chỉ lấy điện từ một nguồn
vào một thời điểm
 Dùng cho các khu đô thị mới
phát triển, cấp điện từ đường
dây cáp ngầm

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

12
12


3.5 Sơ đồ quy trình thiết kế trung áp
 Thiết kế sơ bộ
 Ngăn tủ trung áp/hạ áp
 Ngăn tủ phân phối tổng
 Tủ phân phối hạ áp tại chỗ (ít gặp khi thiết kế sơ bộ)

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

13
13


3.5 Sơ đồ quy trình thiết kế trung áp
 Thiết kế chi tiết
 Bước 1: Lựa chọn cấu trúc phân phối cơ bản

 Kết nối với lưới trung áp
 Cấu trúc mạch trung áp
 Số lượng và phân bố trạm biến áp/máy biến áp
 Mạch trung áp dự phòng
 Bước 2 : Lựa chọn cấu trúc chi tiết
 Bước 3 : Lựa chọn thiết bị chi tiết

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

14
14


3.5.1 Bước 1: lựa chọn cấu trúc phân phối cơ bản
 Kết nối với lưới trung áp
 Cấu trúc mạch trung áp
 Số lượng và phân bố trạm biến áp
 Số lượng máy biến áp
 Mạch trung áp dự phòng

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

15
15


3.5.1.a Kết nối với lưới trung áp
 Đường dây đơn
 Đường mạch vòng kín (Ring-Main)
 Hai mạch/nguồn cấp – 1 thanh cái

 Hai mạch/nguồn cấp – 2 thanh cái

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

16
16


3.5.1.a Kết nối với lưới trung áp – chọn theo công suất
Hạ áp

Trung áp
1 đường dây

Ring-Main

2 đường dây

2 dây – 2 thanh
cái

Bất kỳ

Bất kỳ

Bất kỳ

Công nghệ,văn
phòng, chăm sóc
sức khỏe

Bất kỳ

1 tòa nhà

1 tòa nhà

1 tòa nhà

1 tòa nhà

Nhiều tòa

Nhỏ

Nhỏ

Tiêu chuẩn

Cao

Cao

Công suất tính
toán

< 630 kVA

≤ 1250kVA

≤ 2500kVA

> 2500kVA

> 2500kVA

Các ràng buộc
đấu nối khác

Không có

Vị trí xa, cách ly

Đô thị mật độ thấp

Đô thị mật độ cao

Đô thị có ràng
buộc về chức
năng

Chức năng

Cấu trúc xây
dựng
Độ tin cậy

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

17

17


3.5.1.b Cấu trúc mạch trung áp
 Đơn tuyến, một hoặc vài máy biến áp
 Mạch vòng hở, chỉ có một tuyến trung áp đến
 Mạch vòng hở, có hai tuyến trung áp đến

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

18
18


3.5.1.b Cấu trúc mạch trung áp
 Đơn tuyến, một hoặc vài máy biến áp
 Mạch vòng hở, chỉ có một tuyến trung áp đến
 Mạch vòng hở, có hai tuyến trung áp đến

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

19
19


3.5.1.c Số lượng và phân bố trạm biến áp
 Diện tích của tòa nhà hoặc khu vực (25000m2)
 Công suất yêu cầu (2500 kVA)
 Phân bố mật độ phụ tải

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

20
20


3.5.1.d Số lượng máy biến áp
 Diện tích của tòa nhà hoặc khu vực cần cấp điện
 Tổng công suất đặt
 Nhạy với việc bị cắt điện hay không ?
 Nhạy với các nhiễu loạn hay không ?
 Khả năng mở rộng
  Lựa chọn ưu tiên là 1 máy biến áp cấp cho phụ tải
 Số lượng máy lớn hơn 1 khi có các yếu tố khác tham gia:
 Công suất đặt lớn hơn 1250 kVA
 Diện tích sàn xây dựng lớn hơn 5000m2
 Dự phòng khi sự cố xảy ra
 Chống nhiễu (tải tin học, bơm/quạt/biến tần)
ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

21
21


3.5.1.e Mạch trung áp dự phòng
 Tính chất/Hoạt động của khu vực xây dựng
 Tổng công suất đặt
 Nhạy cảm với sự mất điện
 Đấu nối chung với nguồn trung áp khác
  không ưu tiên giải pháp cấp nguồn dự phòng trung

áp
 Phương áp khác có tính đến dự phòng trung áp
 Có nguồn đồng thời khác (nhiệt, nước nóng) nhằm giảm
chi phí mua điện
 Tính sẵn sàng của lưới điện lực còn thấp

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

22
22


3.5.1 Bước 2: lựa chọn cấu trúc phân phối chi tiết (tự đọc)

ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

23
23


3.6 Lựa chọn cấu trúc trạm trung áp theo quy mô phụ tải

 MLVS – Main Low Voltage Switchboard – Tủ phân phối
(đóng cắt) tổng phía hạ áp
ĐHBKHN - TS.PHÙNG ANH TUẤN

24
24

3.7 Các thiết bị trung thế chính (1/7)
 Dao cách ly - Disconnector switch (DS)
 Cắt

mạch thứ cấp khi bảo trì hệ thống hoặc vấn đề lỗi

xảy ra. Trước khi hoạt động, các thiết bị cắt mạch thứ
cấp cần phải cắt truớc vì hồ quang rất lớn được tạo ra.
 Chủng

loại:

 Ngoài trời đi: Được sử dụng trên cột
 Trong nhà đi: Được sử dụng trong phòng MBA
 Panel : Được sử dụng cho bảng điều khiển


Thông số: - 3PH-630A, 3PH-1250A
- Điện áp: 6kV ~ 35kV

25
25


3.7 Các thiết bị trung thế chính (2/7)
 Thu sét (Lightning Arrester) hoặc cắt xung (Surge Arrester)


Cảm ứng đột biến lớn của dòng điện/điện áp trong hệ thống,
cắt đỉnh xung



Phá vỡ tính chất của phần tử thu sét bằng năng lượng lớn của
sét



Điện áp vận hành của bộ thu/hãm sét: điện áp danh định x
1,29 (V)



Chủng loại:
 Ngoài trời : Được sử dụng trên cột, dùng cho từng pha
 Panel type: cài đặt trong khoang đầu vào, từng pha
26
26