THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU DÂN CƯ

KHOA CƠ ĐIỆN



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU DÂN CƯ
HỒ MẬT SƠN,THỊ XÃ CHÍ LINH,TỈNH HẢI DƯƠNG

HÀ NỘI 2015


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài, được sự hướng dẫn chỉ bảo của các
thấy cô trong Bộ môn Hệ thống điện – Khoa Cơ Điện kỹ sư trong điện lực
Chí Linh, đến nay đề tài của tôi đã hoàn thành đúng thời hạn yêu cầu.
Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ và kỹ sư của Điện lực Chí Linh
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và toàn thể bạn bè, đã động viên và
đóng góp ý kiến, giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài tốt theo đúng nguyện vọng của
bản thân tôi.
Sinh viên

i


MỤC LỤC
1.1. Đặc điểm tự nhiên −kinh tế xã hội khu dân cư Hồ Mật Sơn, Thị xã Chí Linh, Tỉnh Hải Dương.
............................................................................................................................................................2
1.2. Nguồn cung cấp điện..................................................................................................................3
1.3. Hiện trạng lưới điện....................................................................................................................3
2.1. Cơ sở pháp lý của dự án.............................................................................................................5

2.2.Tiêu chuẩn kỹ thuật của dự án....................................................................................................5
2.3. Các quy chuẩn thiết kế trong dự án...........................................................................................6
2.4. Quy chuẩn về lựa chọn các thiết bị điện....................................................................................6
2.4.1. Các điều kiện lựa chọn máy biến áp.......................................................................................7
2.4.2 Điều kiện lựa chọn các khí cụ điện...........................................................................................8
3.1. Cơ sở tính toán phụ tải.............................................................................................................10
3.2. Phương pháp tính toán phụ tải................................................................................................10
3.3. Chọn phương pháp tính toán phụ tải cho bài thiết kế............................................................12
3.4. Phân loại phụ tải.......................................................................................................................12
3.5. Tính toán phụ tải.......................................................................................................................14
3.5.1. Tính toán phụ tải sinh hoạt...................................................................................................14
3.5.2. Tính toán phụ tải công cộng..................................................................................................15
Tính toán phụ tải chiếu sáng đường phố........................................................................................16
3.6 Phương pháp tổng hợp phụ tải.................................................................................................16
3.6.1 Tổng hợp phụ tải theo phương pháp số gia...........................................................................17
3.6.2. Tổng hợp phụ tải theo phương pháp đồ thị phụ tải.............................................................17
3.6.3. Tổng hợp phụ tải theo một số phụ tải đỉnh nhọn.................................................................17
3.7 Các phương pháp dự báo phụ tải điện.....................................................................................18
3.8. Lựa chọn phương pháp và tính toán dự báo phụ tải...............................................................20
4.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp......................................................................................................20

ii


4.2. Chọn số lượng và công suất Máy biến áp................................................................................23
4.3. Chọn phương án đi dây trung áp (22kV)..................................................................................25
4.3.1. Các phương án dây trung áp.................................................................................................25
4.3.2 Chọn phương án cấp điện......................................................................................................26
4.4. Lựa chọn tiết diện dây dẫn.......................................................................................................26
4.5. Tính toán ngắn mạch................................................................................................................27

4.5.1 Định nghĩa, mục đích, nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch..........................................27
4.5.2 Tính toán ngắn mạch..............................................................................................................29
b. Tính toán điểm ngắn mạch tại điểm N2 trên thanh cái 0,4kV....................................................30
4.6. Tính toán lựa chọn thiết bị phía 22 kV.....................................................................................31
4.6.1 Điều kiện chọn thiết bị điện có dòng điện chạy qua.............................................................31
4.6.2 Chọn thiết bị điện theo điều kiện làm điều kiện làm việc lâu dài.........................................31
4.6.3 Kiểm tra thiết bị điện theo dòng điện ngắn mạch.................................................................32
4.6.4 Lựa chọn thiết bị điện cao áp.................................................................................................33
5.1. Phương án cấp điện..................................................................................................................36
5.4.1 Chọn áptomat hạ áp...............................................................................................................45
c.Chọn aptomat nhánh từ tủ điện chính các khu (A, b, C) tới các khu nhà....................................47
Tính toán tương tự ta có bảng tổng hợp như sau bảng tổng hợp sau..........................................47
Bảng 5.10..........................................................................................................................................48
5.4.2 Chọn tủ công tơ......................................................................................................................49
1. Kết luận.........................................................................................................................................51
2. Kiến nghị.......................................................................................................................................52

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Chỉ tiêu sử dụng điện theo quy chuẩn....Error: Reference source not
found
Bảng 3.1 Tổng hợp phụ tải khu dân cư hồ Mật Sơn.....Error: Reference source
not found
Bảng 3.2 Tổng hợp phụ tải sinh hoạt của các khu dân cư Hồ Mật Sơn.....Error:
Reference source not found
Bảng 3.3 Tổng hợp phụ tải công cộng theo từng khu vực........Error: Reference
source not found
Bảng 3.4: Phụ tải dự báo của khu dân cư.....Error: Reference source not found

Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật của máy biến áp........Error: Reference source not
found
Bảng 4.5 Thông số Dao cách ly....................Error: Reference source not found
Bảng 4.6 Kiểm tra kết quả với cầu chì đã chọn......Error: Reference source not
found
Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật của thanh dẫn đồng....Error: Reference source not
found
Bảng 5.2 Kết quả kiểm tra thanh góp..........Error: Reference source not found
Bảng 5.3 Thông số BI tủ hạ thế...................Error: Reference source not found
Bảng 5.4 Tổng hợp phụ tải cho từng khu.....Error: Reference source not found
Bảng 5.5 Thông số cáp cho tủ hạ thế các khu.........Error: Reference source not
found
Bảng 5.6 Tổng hợp phụ tải các khu và tên tủ các khu. .Error: Reference source
not found
Bảng 5.7 Thông số cáp các tủ phân phối hạ áp.......Error: Reference source not
found
Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật áptômát tổng....Error: Reference source not found

iv


Bảng 5.9 Lựa chọn aptomat nhánh...............Error: Reference source not found

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Mặt bằng khu dân cư Hồ Mật Sơn.Error: Reference source not found
Hình 4.1: Vị trí đặt trạm biến áp 1250 kVA- 22/0,4kV khu dân cư Hồ Mật Sơn
......................................................................Error: Reference source not found

Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý.............................Error: Reference source not found
Hình 4.3 Sơ đồ thay thế...............................Error: Reference source not found
Hình 5.1: Tủ công tơ phân phối nhánh.........Error: Reference source not found

vi


PHẦN I: TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Đất nước ta đang trên đà phát triển cùng thế giới với sự đổi mới của tất
cả các ngành. Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, năng
lượng là một ngành giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó
được coi là đòn thúc đẩy nền kinh tế, văn hóa và khoa học phát triển.
Điện năng là một trong những tiêu chí đánh giá sự phát triển của một
quốc gia hay một khu vực. Ở nước ta, Đảng và Nhà nước đã xác định tầm
quan trọng của điện năng nên công cuộc đổi mới và phát triển điện khí hóa
luôn được chú trọng và ưu tiên phát triển. . Điện năng là nguồn năng lượng
chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quan trọng để phát triển các đô
thị và khu dân cư, do đó khi xây dựng chúng thì trước tiên người ta phải xây
dựng hệ thống cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và nhu cầu
sinh hoạt của con người. Khi cung cấp điện cho các đô thị và khu dân cư thì
phức tạp hơn nhiều so với khu vực công nghiệp, vì phụ tải của đô thị và khu
dân cư vừa khó xác định lại dao động nhiều trong một ngày . Vì vậy khi thiết
kế cung cấp điện cho các đô thị và khu dân cư ta cần chú ý tới các đặc điểm
nêu trên để đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện làm việc an toàn, thỏa mãn
không chỉ nhu cầu hiện tại mà còn phải tính tới khả năng phát triển của phụ
tải trong tương lai, đáp ứng nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn
trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong 5, 10 năm hoặc có khi còn
lâu hơn nữa.
Ngày nay kinh tế phát triển, các khu đô thị mới xuất hiện ngày càng
nhiều nhằm quy hoạch lại đô thị và một phần để đảm bảo nhu cầu nhà ngày

càng tăng cao của người dân. Nhận thấy sự cấp thiết của việc thiết kế cung
cấp điện cho các khu dân cư mới, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Thiết
kế cung cấp điện cho khu dân cư mới Hồ Mật Sơn, Phường Sao Đỏ, Thị xã
Chí Linh, Tỉnh Hải Dương”. Dựa trên các phương pháp điều tra và thống kê
số liệu kết hợp với các lý thuyết, phương pháp tính toán được học.

1


PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ
1.1. Đặc điểm tự nhiên − kinh tế xã hội khu dân cư Hồ Mật Sơn, Thị xã
Chí Linh, Tỉnh Hải Dương.
- Vị trí địa lý: Khu dân cư mới Hồ Mật Sơn nằm tại : phường Sao Đỏ,
Thị xã Chí Linh, Tỉnh Hải Dương. Phường Sao Đỏ nói riêng và Thị xã Chí
Linh nói chung có một vị thế quan trọng. Nằm trong vùng tam giác kinh tế :
Hà Nội- Hải Phòng- Quảng Ninh. Đây là một trong bốn tiểu vùng kinh tế của
tỉnh, có tuyến đường xuyên Á đi qua, có các công trình quốc tế về thể thao du
lịch và rất nhiều đền, chùa cùng các di tích lịch sử văn hóa, hội tụ nhiều điều
kiện tổng hợp để trở thành mắt xích quan trọng trong ngành du lịch quốc gia.
- Khí hậu: Thị xã Chí Linh cũng chịu ảnh hưởng chung của khí hậu
miền Bắc đó là khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, do vị trí và địa hình đồi núi nên
mùa đông ở đây có phần lạnh hơn các vùng khí hậu đồng bằng. mùa khô
hanh lạnh từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9
hàng năm. Nhiệt độ trung bình năm 23°C; tháng có nhiệt độ thấp nhất là
tháng 1 và tháng 2 (khoảng 10-12 °C); tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 6
và tháng 7 (khoảng 37-38 °C). Lượng mưa trung bình hàng năm 1.463 mm,
tổng tích ôn khoảng 8.2000, độ ẩm tương đối trung bình là 81,6%.
- Kinh tế - xã hội:Nhờ vị trí địa vô cùng thuận lợi: nằm trong

vùng tam giác kinh tế : Hà Nội- Hải Phòng- Quảng Ninh. Đây là một trong
bốn tiểu vùng kinh tế của tỉnh, có tuyến đường xuyên Á đi qua, có các công
trình quốc tế về thể thao du lịch như sân golf Ngôi Sao và rất nhiều đền, chùa
cùng các di tích lịch sử văn hóa nổi tiếng cấp địa phương và quốc gia như: Chùa
Côn Sơn, Đền Kiếp Bạc, Đền Cao…. Thị xã chí linh có rất nhiều tiềm năng để

2


phát triển kinh tế và trọng điểm là nghành dịch vụ và du lịch. Sắp tới thị xã sẽ
được chính thức công nhận là thành phố loại 3 trực thuộc Tỉnh Hải Dương.
1.2. Nguồn cung cấp điện
Nguồn cung cấp điện cho khu dân cư Hồ Mật Sơn: cột số 23 đường dây
22kVlộ 375-E85. Từ điểm đấu sử dụng cầu dao phụ tải 24kV- 630A để thao
tác đóng cắt. Để đưa điện về cấp cho trạm biến áp khu dân cư ta dung cáp
ngầm chống thấm dọc 24kV.
1.3. Hiện trạng lưới điện
Vì là khu dân cư mới nên trên địa bàn khu hoàn toàn chưa có điện. Cần
thiết kế cung cấp mới hoàn toàn.
1.4. Sơ đồ mặt bằng của khu dân cư mới Hồ Mật Sơn
Các phụ tải trong khu khu dân cư mới Hồ Mật Sơn hầu như là các phụ
tải sinh hoạt của các hộ dân và được quy hoạch và chia lô 1 cách hợp lý bên
cạch đó là các phụ tải công cộng phục vụ chiếu sáng và khu công viên vườn
hoa. Các lô nhà phố trong khu được chia và phân bố như trên hình.

3


Hình 1.1 mặt bằng khu dân cư Hồ Mật Sơn
4

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ CÁC CƠ SỞ PHÁP LÝ, QUY CHUẨN THIẾT KẾ
VÀ LÝ THUYẾT
2.1. Cơ sở pháp lý của dự án
- Thiết kế cơ sở của dự án đã được phê duyệt.
- Các yêu cầu kỹ thuật của dự án.
- Căn cứ công văn số 247/CV- PCHD- CL của điện lực Chí Linh về việc
thỏa thuận cấp điểm đấu cho TBA 1250 kVA của khu dân cư Hồ Mật Sơn.
- Căn cứ công văn số 1515/CV – DLCL của điện lực Chí Linh về việc
cấp điện cho TBA 1250 kVA của khu dân cư Hồ Mật Sơn.
2.2.Tiêu chuẩn kỹ thuật của dự án
- Quy phạm trang bị điện: 11 – TCN – 18 – 2006 và 11 – TCN – 19 –
2006 do Bộ Công nghiệp ban hành năm 2006
- Các quy định của công ty điện lực trong công tác quản lý, vận hành
với kinh doanh bán điện.
- TCXD25: 1991 Đặt đường dây dẫn điện trong nhà ở công trình công
cộng tiêu chuẩn thiết kế.
- TCXD27: 1991 Đặt thiết bị điện trong nhà ở công trình công cộng
tiêu chuẩn thiết kế.
- DCXDVN263: 2002 Lắp đặt cáp và dây điện cho các công trình công nghiệp.
- Theo tiêu chuẩn TCXDVN 259 – 2001 do Bộ Xây Dựng ban hành
theo quyết định số 28/2001/QĐ-BXD, ngày 13/11/2001.
- Tiêu chuẩn TCXDVN 333: 2005 Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các
công trình công cộng và kĩ thuật hạ tầng đô thị Tiêu chuẩn thiết kế do bộ xây
dựng ban hành theo quyết định số 08/2005/QĐ-BXD, ngày 04/4/2005.

5

2.3. Các quy chuẩn thiết kế trong dự án
Bảng 2.1: Chỉ tiêu sử dụng điện theo quy chuẩn
STT Tên công trình tiêu thụ
Chỉ tiêu
Hệ số đồng thời
1 Nhà liền kề
2.5 kW/hộ
0,6
Nhà biệt thự
5kW/hộ
0,6
Công trình công cộng
30% phụ tải
2
0,5
sinh hoạt
3 Chiếu sáng đường phố
7kW/km
0,6

Cos φ
0.87
0,87
0,87
0,87

2.4. Quy chuẩn về lựa chọn các thiết bị điện
Trong điều kiện vận hành các khí cụ điện, sứ cách điện và bộ phận dẫn
điện khác có thể ở một trong ba chế độ sau:

− Chế độ làm việc lâu dài;
− Chế độ quá tải (đối với một số thiết bị điện có thể cho phép quá tải đến
1,3 ÷ 1,4 so với định mức);
− Chế độ ngắn mạch.
Ngoài ra còn có thể nằm trong chế độ làm việc không đối xứng, tuy nhiên
trong bài thiết kế cung cấp điện khu dân cư Hồ Mật Sơn tôi không xét đến.
Trong chế độ làm việc lâu dài, các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ
phận dẫn điện khác sẽ làm việc tin cậy nếu như chúng được lựa chọn theo
đúng điện áp và dòng điện định mức.
Trong chế độ quá tải, dòng điện qua khí cụ điện và các bộ phận dẫn
điện khác sẽ lớn hơn so với dòng điện định mức. Sự làm việc tin cậy của các
phần tử trên được đảm bảo bằng cách quy định giá trị và thời gian điện áp hay
dòng điện tăng cao không vượt quá giới hạn cho phép.
Trong tình trạng ngắn mạch, các khí cụ điện, sứ các điện và các bộ
phận dẫn điện khác vẫn đảm bảo sự làm việc tin cậy nếu quá trình lựa chọn
chúng có các thông số theo đúng điều kiện ổn định nhiệt. Dĩ nhiên, khi xảy ra

6


ngắn mạch, để hạn chế tác hại của nó cần phải nhanh chóng loại bỏ bộ phận
hư hỏng ra khỏi mạng điện.
Khi thành lập sơ đồ tính toán dòng điện ngắn mạch nhằm lựa chọn các
khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện khác, ta cần xác định điểm ngắn mạch
tính toán ứng với tình trạng làm việc nguy hiểm nhất (phù hợp với điều kiện
làm việc thực tế).
Việc lựa chọn các khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện khác phải thỏa
mãn yêu cầu về hợp lý kinh tế và kỹ thuật.
2.4.1. Các điều kiện lựa chọn máy biến áp
Việc lựa chọn dung lượng và số lượng trạm biến áp có vị trí quan trọng

trong thiết kế hệ thống cung cấp điện nó ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu
kinh tế. Nếu dung lượng trạm biến áp được chọn phù hợp thì hiệu quả kinh tế
của công trình cao. Mặt khác nó đảm bảo về mặt kinh tế kỹ thuật tối ưu, chất
lượng điện được đảm bảo. Nếu ta chọn thiếu công suất quá lớn thì máy biến áp
làm việc quá tải,không đảm bảo vận hành, không đảm bảo chất lượng điện áp,
tuổi thọ máy biến áp giảm và hàng loạt các vấn đề khác xảy ra khi máy biến áp
làm việc. Nếu chọn thừa công suất sẽ làm giảm chỉ tiêu kinh tế, máy biến áp
làm việc non tải, hệ số cosφ của lưới giảm.
Điều kiện chọn dung lượng máy biến áp:
−

Với trạm một máy: khc . SđmB ≥ Stt

Trong đó: khc– hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ đối với máy biến áp do
nước ngoài sản xuất khi đưa vào Việt Nam cần hiệu chỉnh. Ta chọn máy biến
áp do Việt Nam sản xuất nên không phải hiệu chỉnh do đó khc = 1.
−

Với trạm nhiều máy: n. khc .Ssc . SđmB ≥ Stt

Trường hợp sự cố 1 máy thì máy biến áp kia cần được lựa chọn theo
điều kiện sau:

7


(n – 1). Khc .Kqt. SđmB ≥ Stt
Trong đó: n – Số máy biến áp đặt trong trạm;
Kqt– Hệ số quá tải của máy biến áp;
Kqt = 1,4 đối với máy biến áp quá tải trong 5 ngày đêm và

thời gian quá tải cho phép không quá 6h trong 1 ngày;
Ssc– Công suất phải cấp khi 1 máy biến áp gặp sự cố.
2.4.2 Điều kiện lựa chọn các khí cụ điện
2.4.2.1 Dao cách ly
Các điều kiện cơ bản chọn dao cách ly :
Điện áp định mức (kV) :

UđmDCL ≥ Uđmlđ

Dòng điện định mức (A) :

IđmDCL ≥ Icb

Dòng điện ngắn mạch (kA) :

INDCL ≥ IN lđ

2.4.2.2 Cầu chì tự rơi cao thế
Các điều kiện cơ bản chọn cầu chì tự rơi:
Điện áp định mức (kV):

UđmCTR ≥ Uđmlđ

Dòng điện định mức dây chảy (A):

IđmCTR≥ Iđmlđ

2.4.2.3 Chống sét van cao thế
Các điều kiện cơ bản chọn chống sét van:
Điện áp định mức (kV):

UđmCSV≥ Uđmlđ

Điện áp dư (kV):

UDcsv≤Uđm XK MBA /1,4

2.4.2.4 Thanh cái hạ áp
Điều kiện lựa chọn thanh cái:
Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép (A): k1.k2.Icp ≥ Iđm
Khả năng ổn định động (kg/cm):

σcp ≥σtt

Khả năng ổn định nhiệt (mm2):

F ≥ α.I∞.

8


2.4.2.5. Aptomat
Các điều kiện cơ bản chọn áptômát:
Điện áp định mức (kV):

UđmA ≥ Uđmlđ

Dòng điện định mức (A) :

IđmA ≥ Itt

Khả năng cắt dòng ngắn mạch (kA):

ICắt đmAT> IN lđ

2.4.2.6. Cáp từ máy biến áp sang tủ hạ thế
Điều kiện chọn cáp:
k1 . k2 . Iđmcáp≥ IđmMBA
2.4.2.7 Chọn sứ cách điện.
Điều kiện chọn sứ cách điện
Điện áp định mức, kV :

Uđm S> Uđm m

Dòng điện sơ cấp định mức, A :

Iđm S > Icb

Lực cho phép tác động lên đầu sứ :
Dòng ổn định nhiệt cho phép, kA :

9

Fph> k . Ftt
Iđm nh> I∞


CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
3.1. Cơ sở tính toán phụ tải

Phụ tải là một đại lượng ngẫu nhiên chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố, phụ
thuộc vào tính chất, đặc điểm của các hộ dùng điện, các tham số hệ thống của mạng
điện, các đặc điểm kinh tế, xã hội, nhân tố khí tượng, thiên văn, mùa vụ.
Vì vậy có nhiều phương pháp tính toán phụ tải như phương pháp xác
suất thống kê, tính toán phụ tải dựa vào kinh nghiệm của các chuyên gia.v.v…
Mỗi phương pháp có độ chính xác nhất định và phụ thuộc vào từng loại
phụ tải khác nhau cho nên tùy vào yêu cầu và mục đích mà ta lựa chọn một
phương pháp tính cho phù hợp, vừa đảm bảo độ chính xác, vừa đơn giản và dễ
áp dụng vào bài thiết kế.
3.2. Phương pháp tính toán phụ tải
−Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng hoặc suất tiêu
thụ công suất
Nếu phụ tải điện không thay đổi hoặc thay đổi ít theo thời gian thì công
suất tính toán có thể dựa vào suất tiêu thụ điện năng hoặc suất tiêu thụ công
suất. Có các trường hợp sau:
• Theo suất tiêu hao điện năng tên một đơn vị sản phẩm
Khi đó:
Ptt =

N.d
T

(kW)

(3-2)

Trong đó:
N – Số lượng sản phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian T (đvsp);
d – Định mức tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm (kWh/đvsp);
T – Thời gian để sản xuất ra N sản phẩm (h).

10


• Theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích
Khi đó: Ptt = p0. S (kW)

(3-3)

Trong đó:
p0– Suất phụ tải tính toán trên một đơn vị diện tích (mật độ phụ tải)
(kW/m2);
S – Diện tích vùng quy hoạch hay vùng thiết kế (m2).
• Theo suất phụ tải cho trên một đơn vị chiều dài
Khi đó: Ptt = p0 . L(kW)

(3-4)

Trong đó:
p0– Suất phụ tải tính toán trên một đơn vị chiều dài (kW/m);
L – Chiều dài khu vực thiết kế (m).
− Xác định phụ tải theo hệ số nhu cầu
Hệ số nhu cầu (knc) là tỷ số giữa công suất công suất tính toán (trong
thiết kế) hoặc công suất tiêu thụ (trong vận hành) với công suất đặt (công suất
định mức) của nhóm hộ tiêu thụ;
knc=

Ptt
Pđm

(3-5)

Trong đó: Ptt– Công suất tính toán (kW);
Pđm– Công suất định mức (kW);
Vậy phụ tải tính toán của phụ tải được xác định theo công thức:
Ptt = knc . ∑Pđmi(kW)
(3-6)
Trong đó: Ptt– Công suất tính toán của phụ tải;
Pđmi– Công suất định mức của thiết bị thứ i.
− Xác định phụ tải theo hệ số cực đại
Hệ số cực đại (kmax) là tỷ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình
trong khoảng thời gian xem xét;
Ptt

K max = P

(3-7)

tb

Trong đó: Ptb– Công suất tính toán của phụ tải;
Ptt– Công suất trung bình của phụ tải;
Hệ số cực đại được tính với ca làm việc có phụ tải lớn nhất;

11


Hệ số cực đại kmax phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả nhq và hệ số sử dụng
ksd và hàng loạt các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị;
Phụ tải tính toán được xác định theo công thức:

Ptt =

1,5
n hq

.

1 − k sd
k sd

∑

∑

(kW)

(3-8)

Trong đó: ksd∑ - Hệ số sử dụng tổng của một nhóm các thiết bị;
nhq - Số thiết bị hiệu quả.
− Xác định phụ tải theo hệ số đồng thời
Hệ số đồng thời là tỷ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại
nút khảo sát của hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính
toán cực đại của nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt nối vào nút đó. Hệ số đồng thời
thể hiện tính chất làm việc đồng thời của phụ tải.
kđt =

∑

ptt

n
i =1

(3-9)

ptt

Trong đó:Ptt– Công suất tính toán của phụ tải;
ptt– Công suất tính toán của các nhóm hộ tiêu thụ điện riêng
tại các điểm nút;
Pntt = knđt.∑Pni (kW)
Pđtt = kđđt.∑Pni (kW)

(3-10)

Trong đó: kđtn, kđtđ– hệ số đông thời ngày và đêm của phụ tải;
Pni– Công suất tính toán của phụ tải thứ i.
3.3. Chọn phương pháp tính toán phụ tải cho bài thiết kế
Trong bài thiết kế tôi chọn phương pháp tính toán phụ tải theo hệ số
đồng thời. Vì phương pháp này đơn giản, dễ áp dụng tính toán và thể hiện
được tính chất phụ tải của khu vực tôi thiết kế.
3.4. Phân loại phụ tải
Phụ tải được chia ra 3 loại chính như sau:
- Phụ tải sinh hoạt: chủ yếu là các dụng cụ điện gia dụng trong gia đình.
- Phụ tải công cộng: nhà văn hóa, công viên cây xanh, khu vực thương
mại, trường học …

12

- Chiếu sáng đường phố(thuộc phụ tải công cộng nhưng được tính riêng)
- Phụ tải khu dân cư Hồ Mật Sơn được chia làm ba khu A, B, C
Trong đó: Theo QCXDVN 01: 2008/BXDvà bảng tra suất phụ tải cho
hộ gia đình “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà
cao tầng” Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạch Hoạch, NXB Khoa học kỹ thuật
- Suất phụ tải đặt của nhà liên kế (LK): 3 kVA.
- Suất tải đặt của biệt thự (BT): 5 kVA.
- Phụ tải đặt của tải công cộng:
+ Phụ tải công viên cây xanh (CX)
+ Phụ tải nhà trẻ (NT)
+ Phụ tải khu vực thương mại (TM)
Phụ tải công cộng bằng 30% tổng. (Phụ tải của nhà liên kề + Phụ tải của
biệt thự).

13


Bảng 3.1 tổng hợp phụ tải khu dân cư hồ Mật Sơn
Stt

1

2

3

4

Phụ tải

Đơn vị

Số
lượng

LK03
LK04
LK05
BT07
CX02
CX03
TM01
BT03

Hộ
Hộ
Hộ
Hộ
m2
m2
m2
Hộ

BT04
BT05
BT06
NT
LK 01

Hộ

Hộ
Hộ
m2
Hộ

LK 02
BT 01
Khu C
BT 02
TM 02
TM 03
Phụ tải chiếu sáng
đường

Hộ
Hộ
Hộ
m2
m2

54
34
8
22
1940
1990
3600
20
16
22

16
3459
38
30
18
20
4200
2810

km

2,3

Khu A

Khu B

Suất phụ tải
sinh p0,
(kW)
2,5
2,5
2,5
5

5
5
5
5
2,5

2,5
5
5

3.5. Tính toán phụ tải
3.5.1. Tính toán phụ tải sinh hoạt
Tính toán suất tiêu thụ điện năng trong một hộ gia đình: Ptt (kW)
Công suất tính toán của khu nhà liền kề 1 (LK 01):
PLK01 = p0 . n1. kđt = 3. 38. 0,6 = 68,4 (kW)
Trong đó: p0: Công suất tính toán của 1 hộ
n1: Số hộ dân của khu nhà liền kề 1
kđt: Hệ số đồng thời.

14

kđt
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,6
0,6

0,6
0,6
0,5
0,5


Công suất tính toán của khu nhà biệt thự 1 (BT 01):
PBT01 = p0 . n1. kđt = 5. 18. 0,6 = 54 (kW)
Trong đó: p0: Công suất tính toán của 1 hộ
n1: Số hộ dân của khu nhà biệt thự 1
kđt : Hệ số đồng thời.
Tính tương tự ta có bảng công suất các điểm phụ tải khác:
Bảng 3.2 Tổng hợp phụ tải sinh hoạt của các khu dân cư Hồ Mật Sơn

Stt

1

Đơn vị

Số
lượng

Suất
phụ
tải
sinh
p0,
(kW)

LK 03

Hộ

54

2,5

0,6

Pttsh
(kW)
Sinh
hoạt
81

LK 04

Hộ

34

2,5

0,6

51

0,6
0,6

12
66
210
60
48
66
48
222
57
45
54
60
216

Phụ tải

Khu A

LK 05
Hộ
8
2,5
BT 07
Hộ
22
5
Tổng phụ tải PttshA sinh hoạt khu A
BT 03
Hộ

20
5
BT 04
Hộ
16
5
Khu B
BT 05
Hộ
22
5
2
BT 06
Hộ
16
5
Tổng phụ tải PttshB sinh hoạt khu B
LK 01
Hộ
38
2,5
LK 02
Hộ
30
2,5
Khu C
BT 01
Hộ
18
5

3
BT 02
Hộ
20
5
Tổng phụ tải PttshC sinh hoạt khu C
Vậy ta có phu tải tính toán của phụ tải sinh hoạt là:
Pptsh= 210 + 222+ 216 = 648 (kW)
3.5.2. Tính toán phụ tải công cộng

15

kđt

0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6


- Tính toán phụ tải chiếu sáng đường phố
Phụ tải tính toán chiếu sáng đường phố dựa vào bảng 2.1 ta có:
Pcsđp= p0 . n1 . kđt = 7. 2,3 .0,6 = 9,66 (kW)
Trong đó : p0: Công suất tính toán của 1km đường (theo tiêu chuẩn thiết kế)
n1: Số km đường chiếu sáng
kđt: Hệ số đồng thời.

- Phụ tải công cộng khu vực
Vậy ta có bảng tổng hợp phụ tảido đặc điểm là khu dân cư mới nên hầu
hết trong khu vực chỉ có các hộ gia đình sinh sống nên phụ tải công cộng
trong khu chủ yếu là các công trình như công viên cây xanh, nhà trẻ và khu
dịch vụ thương mại
Bảng 3.3 Tổng hợp phụ tải công cộng theo từng khu vực
STT

Tên phụ tải

Pđsh

Pttcc

Công suất Ptt

1

Khu A

350

52,5

297,5

2

Khu B

370

55,5

314,5

3

Khu C

360

54

306

4

Phụ tải chiếu sáng
đường

-

-

9,66

- Phụ tải tính toán công cộng (PttCC)
PttCC = 30%(PttshA+PttshB+PttshC).kđt + Pcsđp
= 30%(350+370+360).0,5 + 9,66 = 171,66 (kW)

Vậy phụ tải tổng của toàn khu dân cư
Pt= PPtsh + PttCC= 648+171,66= 819,66 (kW)
ST =

Pt
819,66
=
= 1066,3
0,87
0,87

3.6 Phương pháp tổng hợp phụ tải

16


3.6.1 Tổng hợp phụ tải theo phương pháp số gia
Theo phương pháp này phụ tải tổng hợp được xác định bằng cách cộng
từng đôi một, lấy giá trị của phụ tải lớn cộng số gia của phụ tải bé
 P1 + k 2. .P2 Khi P1 > P2
P =
∑
 P2 + k1.P1 Khi P1 < P2

(3-11)

Trong đó: k1, k2 – Số gia công suất của phụ tải P 1, P2, được xác định
theo công thức sau:
P 
k i =  i +1 

 5 

0 , 04

− 0,41

(3-12)

3.6.2. Tổng hợp phụ tải theo phương pháp đồ thị phụ tải
Do đặc điểm của phụ tải điện là biến đổi theo thời gian nên khi dùng
phương pháp đồ thì phụ tải có thể khắc phục được sai số tính toán của các
phương pháp tổng hợp phụ tải khác.
Nội dung của phương pháp:
Phân các phụ tải thành từng nhóm có tính chất, chế độ làm việc gần
giống nhau.
Trên cơ sở quy trình công nghệ hoặc quy trình làm việc dựng đồ thị phụ
tải của từng nhóm trên cùng một hệ tọa độ.
Cộng đồ thị phụ tải của tất cả các nhóm.
Công suất tính toán chính là công suất cực đại của đồ thị phụ tải đã xây dựng.
Phương pháp này có độ chính xác cao nên đòi hỏi phải có nhiều kinh
nghiệm và tốn nhiều công sức khi thống kê, xử lý số liệu và xây dựng đồ thị
phụ tải các nhóm.

3.6.3. Tổng hợp phụ tải theo một số phụ tải đỉnh nhọn
Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải xuất hiện trong 1 – 2 giây. Phụ tải đỉnh
nhọn thường được tính dưới dạng dòng điện đỉnh nhọn I đn. Chúng ta tính dòng

17

điện đỉnh nhọn để kiểm tra độ lệch điện áp, chọn thiết bị bảo vệ, tính toán
điều kiện khởi động của động cơ điện. Trong thực tế không những phải quan
tâm đến giá trị dòng điện đỉnh nhọn mà còn quan tâm đến tần số xuất hiện của
nó. Trong mạng điện dòng điện đỉnh nhọn xuất hiện khi khởi động động cơ,
hoặc máy hàn làm việc .v.v.
Iđn = Ikđ = kkđ . Iđm

(3-13)

Trong đó: kkđ – Hệ số khởi động động cơ điện;
So sánh các phương pháp tổng hợp phụ tải trên tôi thấy phương pháp
nào cũng có ưu, nhược điểm riêng của từng phương pháp. Tuy nhiên trong bài
thiết kế tôi chọn phương pháp tổng hợp phụ tải theo phương pháp số gia, vì
phương pháp này đơn giản, phụ hợp với vùng phụ tải tôi đang xét.
3.6.4. Lựa chọn phương pháp tổng hợp phụ tải và áp dụng
Áp dụng công thức (3-11):
Ta có: Tổng hợp phụ tải giữa phụ tải sinh hoạt và phụ tải công cộng
(PttCC< Pttsh)
Phương án 1
 171,66  0, 04

Pt = 648 + 
 − 0,41.171,66 = 775,36
 5 


3.7 Các phương pháp dự báo phụ tải điện
Có rất nhiều phương pháp dự báo phụ tải, mỗi phương pháp có những ưu
điểm riêng với độ chính xác nhất định, tuỳ theo mục đích và yêu cầu mà người ta
có thể chọn phương pháp thích hợp. Trong nhiều trường hợp người ta sử dụng

hai hay nhiều phương pháp để nâng cao độ chính xác và tin cậy của dự báo.
Sau đây là một số phương pháp dự báo thông dụng nhất:
− Dự báo phụ tải dựa trên vốn đầu tư

18