THIẾT kế TRẠM BIẾN áp hợp bộ KIOSK 220,4 kv CHO KHU dân cư NAM sài gòn chuyên đề máy BIẾN áp hợp bộ PAD MOUNTED

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP HỢP BỘ
KIOSK 22/0,4 kV CHO KHU DÂN CƯ
NAM SÀI GÒN
Chuyên đề: MÁY BIẾN ÁP HỢP BỘ PAD - MOUNTED


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay việc phát triển đô dị kéo theo nhu cầu điện năng ngày càng tăng cao.
Để đáp ưng và đảm bao cung cấp điện năng đây đủ kịp thời với chất lượng cao, ngành
điện đã và đang từng bước nâng cấp hệ lưới điện cả về truyền tải và phân phối. Trạm
biến áp phân phối là mắc xích quan trong nhất trong hệ thống phân phối điện năng và
có đặc thù riêng cho từng khu vực cần lắp đặt, nhất là trong khu vực nội thành.
Trạm biến áp đặt trong khu vực phải đáp ứng nhiều tiêu như vừa phải an toàn,
nhỏ gọn, thích hợp với hệ thống lưới điện. Ngoài ra còn phải đảm bảo được mỹ quan
đô thị.
Trạm biến áp hợp bộ kiểu kiosk là một trong các kiểu trạm biến áp kiểu mới, tích
hợp nhiều chức năng, thích hợp dùng trong môi trường đô thị, có mức độ bảo vệ cao,
cũng như đa dạng trong thiết kế, để phù hợp với từng công trình. Đó là động lực để tôi
nghiên cứu và thực hiện đề tài này.

Trang 2
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 KHÁI QUÁT VỀ TRẠM BIẾN ÁP
 Khái niệm
Trạm biến áp (TBA) là một phần tử quan trọng trong hệ thống điện, có nhiệm vụ
biến đổi điện áp đến một cấp điện áp thích hợp nhằm phục vụ cho việc truyền tại và
cung cấp điện cho phụ tải.
 Các kiểu trạm biến áp
- Trạm biến áp trên cột (trạm treo, trạm dàn,…)
- Trạm biến áp mặt đất (trạm hở, trạm bệt, trạm trệt,…) - xa xưa rồi
- Trạm biến áp trong nhà (trạm kín, trạm xây)
- Trạm biến áp trên trụ (trạm trụ thép)
- Trạm Kiosk (trạm hợp bộ, compact) - gồm nhiều module

1.2 PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP
1.2.1 Theo chức năng
 Tăng áp:
Thường đặt ở các nhà máy điện làm nhiệm vụ tăng điện áp từ máy phát lên đến
điện áp cao hơn để truyền tải đi xa.
 Hạ áp:
Thường đặt ở các hộ tiêu thụ để biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp, thích
hợp với các hộ tiêu thụ.
 Trung gian:
Làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai lưới có cấp điện áp khác nhau.

Trang 1
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp

_________________________________________________________________

1.2.2 Theo vị trí lắp đặt
 Trong nhà:
TBA trong nhà có các thiết bị như máy cắt dao cách lý, máy biến áp, thanh góp,
… được đặt trong nhà.
 Ngoài trời:
Ở loại TBA này, các thiết bị điện như máy cắt, dao cách ly, máy biến áp, thanh
góp,… đều đặt ngoài trời. Phần phân phối phía trung áp có thể đặt ngoài trời, trong nhà
hoặc các tủ chuyên dụng. Phần phân phối hạ áp thường đặt trong nhà hoặc trong tủ
chuyên dụng chế tạo sẵn.
TBA loại này thích hợp cho các có công suất lớn, đủ điều kiện về đất đại để đặt
các trang thiết bị. Các TBA ngoài trời tiết kiệm rất nhiều kinh phí xây dựng nên
khuyến khích dùng nếu có điều kiện.

1.3 YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
Trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ phải đảm bảo đủ điện năng cùng với
chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Ngoài ra phải đảm bảo về mặt kinh tế, an
toàn,… Một phương án thiết kế hợp lý là khi thỏa mãn và kết hợp hài hòa giữa các yêu
cầu sau:
-

Đảm bảo chất lượng điện năng
Độ tin cậy tùy theo tính chất phụ tải
Vốn đầu tư thấp
An toàn cho người và thiết bị
Thuận tiện vận hành và sửa chữa
Có tính khả thi

Trang 2

______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

1.4 KHÁI QUÁT VỀ PHỤ TẢI
Phụ tải là một khu dân cư tại thành phố Hồ Chí Minh, gồm 4 khu chính, công
suất ngang nhau và có tổng công suất cực đại là 850kW. Hệ số công suất lúc phụ tải
cực đại là 0.8 và lúc cực tiểu là 0.85.
Bảng 1.1 Công suất phụ tải trong ngày

Giờ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

%ma
x

30

30

30

30

30

30

30

30

40

40

60

60

Giờ

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

%ma
x

60

60

60

70

70

80

80

80

80

30

30

30

Yêu cầu thiết kế:
-

Trạm biến áp đặt trước khu dân cư.
Phần trung thế có thiết bị đóng cắt bảo vệ MBA.
Phần hạ thế bao gồm ACB tổng và 4 MCCB cho 4 khu vực và 1 MCCB dự

-

phòng.
Thiết kế phải đảm bảo các tiểu chuẩn của điện lực thành phố.

Trang 3
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

Chương 2: ĐỒ THỊ PHỤ TẢI VÀ TÍNH TOÁN CÁC HỆ SỐ
CỦA CÔNG TRÌNH
2.1 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
2.1.1 Định nghĩa
Quy luật biến thiên của phụ tải theo thời gian được biểu diễn trên hình vẽ gọi là
đồ thị phụ tải. Trục tung của đồ thị có thể biểu diễn : công suất tác dụng, công suất
phản kháng, công suất biểu kiến ở dạng đơn vị có tên hay tương đối. Còn trục hoành
biểu diễn thời gian.
2.1.2 Phân loại
-

Theo công suất có đồ thị phụ tải công suất tác dụng, đồ thị công suất phản
kháng và đồ thị phủ tải công suất biểu kiến.

-

Theo thời gian có độ thị phụ tải ngày, tháng, năm,...

-

Theo địa lý có độ thì phụ tải toàn hệ thống, của hộ tiêu thụ,…

Đồ thị phụ tải rất cần thiết cho việc thiết kế và vận hành hệ thống điện, nhằm tối
ưu hóa phân bố công suất.
Đồ thị phụ tải của TBA dùng để chọn dung lượng máy biến áp (MBA), tính toán
tổn thất điện năng trong MBA, chọn sơ đồ nối dây,…
2.1.3 Cách xác định phụ tải hằng ngày theo %Smax
Đồ thị phụ tải vẽ ngày vẽ theo Watt kế tự ghi là chính xác nhất, nhưng cũng có
thể vẽ theo phương pháp từng điểm. Nghĩa là cứ sau một khoảng thời gian lại ghi chỉ
số phụ tải rồi nối lại thành các đường gấp khúc.

Trang 4
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
2.1.4 Vẽ đồ thị theo số liệu
Bảng 2.2 Công suất phụ tải trong ngày

Giờ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

%ma
x

30

30

30

30

30

30

30

30

40

40

60

60

Giờ

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

%ma
x

60

60

60

70

70

80

80

80

80

30

30

30

 Đồ thị phụ tải ngày dạng bậc thang

ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NGÀY
10

0

% Pmax

80
60
40
20
0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
T (giờ)

Hình 2.1 Đồ thị phụ tải ngày

2.2 TÍNH TOÁN HỆ SỐ THỜI Tmax
1.1.1

Xác định thời gian sử dụng công thức lớn nhất (Tmax)

Điện năng tiêu thụ của phụ tải phụ thuộc và phụ tải và thời gian vận hành. Tuy
nhiên trong quá trình vận hành, phụ tải luôn biến thiên. Vì thế để thuận tiện trong quá
trình tinh toán người ta giả thiết phụ tải luôn không đổi và bằng phủ tải lớn nhất. Do

Trang 5
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
đó thời gian dùng diện lúc này là thời gian tương đương về phương diện tiêu thụ điện
năng.
Với giả thiết như thế thì thời gian dùng diện ở phụ tải lớn nhất này (thường lấy
bằng phụ tải tính toán) được gọi là thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
1.1.2

Tính toán Tmax trong một ngày

Ta có:
(2-1)

Suy ra:

(2-2)

= 11,7 giờ
2.2.1 Tính Tmax (năm)
Tmax (năm)= Tmax (ngày).365 = 4270,5 giờ

(2-3)

Vậy nếu giả thiết rằng ta luôn sử dụng phụ tải lớn nhất và không đổi thì thời gian
cần thiết Tmax để cho phụ tải tiêu thụ một lượng điện năng bằng lượng điện do phụ
tải thực tế ( biên thiên) tiêu thụ trong một năm làm việc được gọi là thời gian sử dụng
công suất lớn nhất.
2.2.2 Xác định thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất
max
Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax là thời gian giả thiết mà phụ tải tiêu
thụ với công suất cực đại và tiêu thụ một lượng điện năng đúng bằng lượng điện năng
mà phụ tải thực tế (biến thiên) tiêu thụ trong một năm.
max(ngày) = 6.65 giờ

(2-4)

max(năm) = 2427.25 giờ

Trang 6
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

Trang 7
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

Chương 3: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Tính toán phụ tải là công việc vô cùng quan trọng vì nếu xác định phụ tải nhỏ
hơn thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị, có thể xảy ra sự cố cháy nổ vô cùng nguy
hiểm.
Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép được gọi là phụ tải tính toán
không đổi, tương đương với phụ tải thực tế thay đổi theo thời gian và cũng gây nên
hiểu ứng nhiệt. Do đó về phương diện kỹ thuật, nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ
tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn thiết bịt trong các điều kiện vận hành.
Các phương xác định phụ tải tính toán:
-

Dựa vào kinh nghiệm: Phương pháp này phụ thuộc vào hệ số kinh nghiệm
thiết kế cũng như 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.
Phương pháp lý thuyết xác suất và thống kê: Phương pháp này có kể đến ảnh
hưởng của nhiều yếu tố. Vì thế kết quả tính toán có chính xác hơn nhưng
việc tính toán khá phức tạp.

3.2 MỤC ĐÍCH VIỆC XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI

-

Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phần phối điện áp từ lưới 1000V

-

trở lên
Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp
Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối

-

Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

 Số liệu ban đầu:
-

Công suất cực đại của phụ tải: P = 850 kW
Trang 8

______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________



Hệ số công suất:
Lúc tải cực đại cos = 0,80

Lúc tải cực tiểu cos = 0,85

Chương 4: CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP
VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN
4.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY BIẾN ÁP
4.1.1 Khái niệm
Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện dùng để biến đổi điện áp đến một cấp điện áp
nhất định để truyền tải hoặc phân phối cho hộ tiêu thụ.
4.1.2 Phân loại
Có thể phân loại MBA theo nhiều tiêu chí, nhưng phổ biến nhất là theo các tiêu
chí sau:
-

Phân loại theo cấu tạo: MBA 1 pha, MBA 3 pha
Phân loại theo công dụng: MBA thí nghiệm, MBA đo lường, MBA chuyên

-

dụng (luyện kim, hàn, chỉnh lưu,...), MBA điện lực,...
Phân loại theo phương thức làm mát: MBA dầu, MBA khô,…
Phân loại theo vị trí lắp đặt: MBA trong nhà, MBA ngoài trời.

MBA là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống điện (HTĐ), tổng công suất các
MBA lớn gấp 4 đến 5 lần tổng công suất các máy phát điện. Vì thế vốn đầu tư cho
MBA rất nhiều nên đặt ra yêu cầu phải chọn số lượng MBA hợp lý sao cho số lượng
và công suất là nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo an toàn cup cấp điện cho các hộ tiêu thụ.
Chọn MBA bao gồm chọn loại, số lượng, công suất định mức và hệ số biến áp.
Hiệu suất của MBA có thể cao tuy nhiên vẫn có tổn thất điện năng. Công suất càng lớn
thì tổn thất cũng lớn, nên tổn thất điện năng hằng năm cũng rất lớn. Việc sử dụng 1
MBA 3 pha thay cho việc dùng 3 MBA 1 pha sẽ tiết kiệm chi phí và giảm hao tổn năng

lượng khi vận hành từ 12% đến 25%. Ngoài ra còn có MBA tự ngẫu thường dùng
trong hệ thống điện cao áp (110-500) kV.
Trang 9
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
4.1.3 Các cấp tỷ số biến áp thông dụng
MBA 1 cấp điện áp: 10/0.4kV, 15/0.4kV, 22/0.4kV, 35/0.5kV
MBA 2 cấp điện áp: 10(22)/0.4kV, 15(22)/0.4kV

Trang 10
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

4.2 NGUYÊN TẮC CHỌN CÔNG SUẤT
1.1.1

Chọn theo điều kiện quá tải thường xuyên

Quá tải thường xuyên của MBA là chế độ quá tải mà một phần thời gian phụ tải
của MBA vượt quá công suất định mức của máy. Phần thời gian còn lại của chu kỳ,
MBA hoạt động thấp hơn công suất định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây bằng
98 0C nhưng không vượt quá 140 0C.
4.2.1 Chọn theo điều kiện quá tải sự cố
Quá tải sự cố là quá tải cho phép MBA làm việc trong điều kiện sự cố khi hư

hỏng một trong các máy biến áp làm việc song song mà không gây hư hỏng chúng.
Như vậy trị số quá tải cho phép được quyết định sao cho nhiệt độ của cuộn dây và dầu
MBA không quá giá trị cho phép đê không ảnh hưởng đến sự quá trình làm việc bình
thường của MBA. Nhiệt độ cực đại đối với dầu là 115 0C và đối với điểm nóng nhất
của cách điện cuộn dây là 140 0C.
Trong điều kiện sự cố, MBA được phép quá tải 40% nếu thời gian quá tải của
máy không vượt quá 6 giờ trong năm ngày đêm và hệ số phụ thuộc tải bậc một không
vượt quá 0.93.
Quá tải sử cố cho phép Kcp = 1.4 sử dụng khi lựa chọn MBA theo điều kiện sự
cố. Ngoài ra để chọn công suất MBA cho TBA thì cần phải căn cứ vào các yêu cầu
sau:
-

Nếu trạm chỉ có 1 MBA thì chọn công suất định mức của nó trên cơ sở xét

-

đến khả năng quá tải thường xuyên.
Nếu trạm có 2 MBA thì chọn công suất định mức phải xét đên quá tải sự cố
khi hư hỏng một trong 2 MBA đó. Trong điều kiện bình thường MBA làm
việc non tải.

Trang 11
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

4.3 CHỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP

 Các yêu cầu kinh tế kỹ thuật khi chọn MBA
-

An toàn, liên tục cung cấp điện.
Vốn đầu từ thấp.
Chi phí vận hành và bảo trì hằng năm thấp.
Số lượng MBA không nên chọn quá 2 máy để đơn giản trong lắp đặt và

dự phòng.
 Kết luận: dựa vào yêu cầu cung cấp điện của công trình (hộ loại 3) và kết
hợp các yêu cầu kinh tế kỹ thuật ta quyết định chọn 01 MBA .

4.4 CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP
1.1.1

Quy phạm về MBA của Điện lực thành phố Hồ Chí Minh

 Loại MBA ngâm trong dầu:
- 2 cuộn dây ngâm trong dầu
- Lắp đặt và vận hành trong nhà và ngoài trời đều được.
- Độ cao không quá 1000m so với mực nước biển
- Nhiệt độ môi trường xung quanh:
 Trung bình: 30 oC
 Cực đại: 40 oC
- Tổ đấu dây của MBA:
- MBA 3 pha tổ đấu dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp phải là D/yo -11.
- Lõi từ và các cuộn dây MBA
- Cuộn dây phía sơ cấp được thiết kế vận hành ở cấp điện áp pha-đất là 15
hoặc 22kV đối với MBA 3 pha.
- Việc đổi cấp điện áp phải được tiền hành ở bên ngoài, không cần mở

thùng máy.
- Lõi từ và cuộn dây MBA được đặt trên khung đỡ, có tai móc chắc chắn, để
có thể dễ dàng nâng đỡ.
- Vật liệu dẫn điện của cuộn dây: đồng
- Thùng máy:
- Thùng máy chịu được áp suất bên trong 50kPa, MBA có công suất định
mức lớn hơn 560kVA phải co van an toàn. Van sẽ tác động khi áp suất
bên trong vượt quá 50kPa
- Thùng máy tối thiểu có 2 móc chắc chắn để nâng hạ MBA
Trang 12
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
- MBA 3 pha phải có mặt chân đế thích hợp để đặt trên giàn hoặc trên nền.
- Thùng MBA phải có tối thiểu 2 điểm nối đất, bên dưới và bên hông máy
bằng bu long M12, thích hợp để nối với dây đồng tiết diện 25-70 mm2.
- Dầu cách điện:
- Mỗi MBA phải được cung cấp đầy đủ dầu cách điện cần thiết để vận
hành.
- Dầu cách điện phải là loại dầu khoáng mới, chưa sử dụng được sản xuất
và thử nghiệm theo tiêu chuẩn IEC 60296 hoặc tiêu chuẩn ASTM D3487.
- Chế độ làm mát:
- Máy được làm mát bằng quá trình đối lưu tự nhiên của dầu. Mặt ngoài của
thùng dầu và bộ tản nhiệt được làm mát tự nhiên bằng đối lưu không khí
và quá trình bức xạ nhiệt vào môi trường.
- Đấu nối:
- Các đầu nối của cuộn dây MBA được đặt trong cách điện xuyên và được
thiết kế sao cho có thể rút ruột MBA ra dễ dàng mà không làm tổn hại các

đầu nối.
- Các đầu nối tại vật cách điện xuyên trung thế được lắp đầu cosse loại ép,
có khả năng đấu nối với tiết diện 50mm2.
- Các đầu nối của MBA 3 pha nhìn từ trên xuống, được bố trí như sau:
+ + +
n a

+

b c

A

B C

+

+ +

Đối với MBA 3 pha cực đấu dây trung tính phải có tiết diện mặt cắt dẫn điện
không nhỏ hơn 50% tiết diện cực đấu dây pha.
Các đầu nối sơ cấp và thứ cấp được đánh dấu rõ ràng và không tẩy xóa được.
 Thông số kỹ thuật”
- Điện áp định mức sơ cấp: 22kV
- Điện áp định mức thứ cấp: 0,4
- Công suất danh định: 100, 160, 180, 250, 320, 400, 560, 630, 750, 800,
1000, 1250, 1500, 1600, 2000, 2500 kVA.
Trang 13
______________________________________________________________

Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
- Cấp cách điện: LI 125/AC50/AC3
- Khả năng quá tải: theo IEC 60076-7
 Độ tăng nhiệt độ so với môi trường xung quanh:
- Trung bình cuộn dây: 65oC
- Cực đại lớp dầu trên cùng: 60oC
- Trở kháng ngắn mạch tối thiểu :
- Công suất MBA từ 100- 630kVA : Un%4%
- Công suất MBA từ 750- 1250kVA : Un% 5%
- Công suất MBA từ 1500- 2500kVA : Un% 6%
 Tổn hao trong MBA đối với MBA 1000kVA:
- Tổn hao không tải Po 980 W
- Tổn hao không tải Pn 8550 W
1.1.2

Tính toán chọn MBA

Các công trình có cosφ thấp phải được bù cosφ theo yêu cầu của điện lực .Nếu
như đã chọn máy biến áp theo phụ tải tính toán chưa bù công suất phản kháng thì công
suất máy sẽ lớn hơn nhiều so với công suất máy yêu cầu sau khi bù. Điều đó dẫn tới sử
dụng máy kém hiệu quả kinh tế do non tải(làm tăng vốn đầu tư, tổn hao không tải
lớn).Ngay từ đầu,với sự khẳng định là thế nào cũng sẽ phải bù,ta nên chọn biến áp kết
hợp với bù cosφ ngay từ đầu. Như thế ta sẽ chọn được máy biến áp hợp lý, kinh tế
hơn.
Trước hết,căn cứ vào công thức ta tính được tổng công suất Q cần bù trong công
trình để nâng coslên cos= 0.95
(4-5)

Sau đó công suất của máy biến áp được chọn theo công thức:
Với trạm 1 máy:
(4-6)

Với trạm 2 máy:
(4-7)

Theo số liệu đề bài ta có:
Trang 14
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
Ptt = 850 kW ; cos = 0.8 ; Qtt = 750kVAr
Áp dụng công thức bên trên ta có:
= 850.(0,75 – 0,329) = 357 kVAr
Vậy ta chọn công suất bù 400 kVAr, bù nền 40kVAr. 360kVA còn lại bù ứng động
chia thành 9 cấp mỗi cấp 40kVA.
Công suất MBA cần chọn :
Với trạm 1 máy:
= = 919 kVA
 Vậy chọn SđmB = 1000kVA
 Chọn MBA
Dãy gam công suất hiện nay của MBA THIBIDI trên thị trường: 100, 160, 180,
250, 320, 400, 560, 630, 750, 800, 1000,1500, 1600, 2000,…
o Theo các gam có sẵn bên trên ta chọn công suất MBA:
SMBA = 1000 kVA

Trang 15

______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

Hình 4.2 Máy biến áp

 Thông số kỹ thuật:
- Kích thước ( L x W x H): 1900 x1880 x 1110 mm.
- Khối lượng: 3460kg
- Điện áp ngắn mạch: Un% = 5%
- Tổn hao ngắn mạch: Pn = 8550 W
- Tổn hao không tải: Po = 980 W
- Dòng điện không tải: Io% = 1%
 Kết luận: MBA đáp ứng các quy phạm của điện lực thành phố.

4.5 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CỦA MÁY
 Điện trở MBA
RB =

= = 4,14

(4-8)

XB = = = 24,2

(4-9)

 Điện kháng MBA



Tổng kết số liệu:

Từ các tính toán bên trên ta tổng hợp được các thông số của MBA như sau:
Trang 16
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
-

Công suất MBA: 1000 kVA
Điện trở MBA: 4,14
Điện kháng MBA: 24,2
Tổn hao ngắn mạch: Pn = 8550 W
Tổn hao không tải: Po = 980 W
Dòng điện không tải: Io% = 1%

Trang 17
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

Chương 5: TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
5.1 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT

Tổn thất trong MBA gồm 2 phần: Tổn thất lõi sắt và tổn thất đồng.
Tổn thất đông phụ thuộc vào phụ tải, khi công suất phụ tải bằng công suất định
mức thì tổn thất đồng bằng công suất ngắn mạch.
Tổn thất sắt bao gồm tổn từ trễ của thép làm mạch từ và dòng điện xoát trong lõi
thép. Tổn thất này phụ thuộc vào tần số và mật độ từ thông trong mạch, không phụ
thuộc vào dòng điện và không thay đồ cho dù phụ tải có thay đổi hoặc hoạt động
không tải.
Tổn thất điện năng trong MBA được xác định theo công thức sau:
AMBA = Po.t + Pn.

(5-10)

Trong đó:
-

Po : tổn thất công suất tác dụng không tải
Pn : tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch
Sptmax : phụ tải toàn phần thường lấy bằng Stt
Sđm : Công suất định mức MBA
t : thời giân vận hành thực tế( MBA thường sẽ được đóng điện suốt một năm

-

nên t = 8760 giờ)
: thời gian tổn thất công suất lớn nhất : được tính ở phần trước.

Vậy tổn thất điện năng trong trạm được xác định như sau:
AMBA = 980.8760 + 8550.(2. 2427.25 = 29337,7875 kWh
 Kết luận: tổn thất điện năng hằng năm là 29337,7875 kWh.

Trang 18
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

5.2 TÍNH TOÁN ĐIỆN NĂNG CUNG CẤP HẰNG NĂM VÀ PHẦN
TRĂM TỔN THẤT
 Điện năng cung cấp hằng năm
Có thể tính điện năng cung cấp hằng năm theo công thức sau:
A = Ptt.Tmax = 850. 4745 = 4033250 kWh

(5-11)

Trong đó:
-

Ptt: phụ tải tính toán, đơn vị (kW)
Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (giờ)
Với Ptt = 850 kW
Tmax = 4745 giờ

 Phần trăm điện năng tổn thất
A% = .100 = .100 = 0.72%

(5-12)

 Kết luận:
Điện năng cung cấp hằng năm của trạm: A = 4033250 kWh

Phần trăm tổn thất điện năng hằng năm của trạm: A% = 0,72 %

Trang 19
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

Chương 6: TÍNH TOÁN SỤT ÁP VÀ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP
6.1 SỤT ÁP QUA MÁY BIÊN ÁP KHI TRẠM HOẠT ĐỘNG BÌNH
THƯỜNG VÀ KHI XẢY RA SỰ CỐ
Tổn thất điện áp của máy biến áp được tính theo công thức:
U = = (V)

(6-13)

Trong đó:



P: công suất tác dụng của MBA (kW)
Q: công suất phản khàng của MBA (kWAR)
RB: Điện trở MBA )
XB: Điện kháng MBA )
Udm: Điện áp định mức (kV)
Sụt áp qua máy biến áp khi máy hoạt động bình thường.
Lúc tải cực đại

Công suất biểu kiến khi phụ tải cực đại Smax = Stt

Gọi Pmax là công suất tác dụng của MBA lúc tải lớn nhất. Sụt áp quá MBA khi
tải lớn nhất được xác định như sau:
Umax =

= = 610 V

(6-14)

 Lúc tải cực tiểu
Pmin = 30%Pmax = 255 kW

(6-15)

Suy ra:
Qmin = 158 kVAr
Umin = = = 221 V
 Sụt áp qua máy biến áp khi sự cố


(6-16)

Vì vận hành 1 MBA nên trường hợp này ta không xét đến.

Trang 20
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________

6.2 CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP
Đây là bài toán của lưới điện cần lựa chọn được đầu phan áp cho máy biến áp
đặt tại các trạm biến áp trung gian nhằm đảm bảo điện áp vận hành :cực đại,cực tiểu va
sự cố.
Trình tự chọn đầu phân áp như sau:
 Xác định điện áp tính toán của đầu phân áp của máy biến áp ở chế độ cực đại
và cực tiểu:
(6-17)

(6-18)

 Từ đây xác định đầu phân áp trung bình:
(6-19)

 Rồi chọn đầu phân áp tiêu chuẩn ,sau đó xác định điện áp thực hiện trên
thanh góp hạ áp ở ba chế độ :cực đại,cực tiểu,sự cố theo công thức sau:

(6-20)

Cuối cùng kiểm tra độ lệch điện áp của thanh các hạ áp trong ba chế độ. Nếu cả
ba chế độ đều thỏa mãn điều kiện thì chọn máy biến bình thường với phân áp tiêu
chuẩn đã chọn.Nếu một trong ba chế độ điện áp không thỏa mãn thì phải chọn dùng
máy biến áp điều áp dưới tải và tiếp tục chọn ba đầu phân áp tiêu chuẩn cho ba chế độ
vận hành.

Trang 21
______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp

_________________________________________________________________
Cần lưu ý là máy biến áp điều áp dưới tải đắt gấp khoảng 1,4 lần máy biến áp
điều chỉnh thường, cho nên chỉ khi không chọn được máy biến áp điều chỉnh thường
mới chọn máy biến áp điều áp dưới tải. Cụ thể như sau:
Với phụ tải loại 1 (không cho phép cắt điện): bất kể yêu cầu điều chỉnh thường
hay khác thường.
Nếu chọn được 1 đầu phân áp cố định thỏa mãn yêu cầu điện áp ở thanh cái hạ áp
cả ba chế độ phụ tải thì chỉ chọn máy biến áp điều chỉnh thường.
Nếu không chọn được máy biến áp điều chỉnh thường, nghĩa là không chọn được
một đầu phân áp cố định thỏa mãn cả ba chế dộ điện áp thì chọn máy biến áp điều
chỉnh lưới điện.
Với phụ tải loại 3 (cho phép cắt điện khi cần thiết), bất kỳ yêu cầu điện chỉnh
điện áp thường hay khác thường chỉ chọn máy biến áp điều chỉnh thường.
Nếu chọn được 1 đầu phân áp cố định thỏa mãn cả 3 chế độ điện áp thì tốt nhất
,khi đó mặc dù phụ tải thường xuyên biến động, máy biến áp vẫn làm việc liên
tục,không cần cắt điện để thay đổi nấc điều chỉnh.
Nếu không chọn được 1 đầu phân áp cố định thì vẫn dùng máy biến áp thường.
Khi đó phải chọn ba đầu phân áp tương ứng với ba chế độ điện áp. Khi phụ tải thay đổi
(cực đại, cực tiểu, sự cố) thì phải cắt biến áp ra khỏi lưới để thay đổi nất điều chỉnh,
trạm tạm thời ngừng cấp điện trong thời gian vài phút.
 Theo thông số MBA, ta có các đầu phân áp 2x 2,5% là:
+5%  23,1 kV
+2,5% ~ 22,5 kV
0% = 22 kV
-2,5% ~ 21,45 kV
-5% ~ 20,09 kV

-

 Chọn đầu phân áp lúc MBA hoạt động bình thường

-

Điện áp phía hạ hạ lúc không tải: Uhakt = 0,4 kV
Trang 22

______________________________________________________________


Luận văn tốt nghiệp
_________________________________________________________________
-

Điện áp phía trung áp lúc phụ tải cực đại:
U1max = 0,95.Udm =0,95.22 = 20,9 kV

-

Điện áp phía trung áp lúc phụ tải cực tiểu:
U1min = Udm =22 = 22 kV

-

Điện áp yêu cầu phía hạ áp lúc phụ tải cực đại:
U2yc(max) = 0,95.U2dm = 0.38 kV

-

Điện áp yêu cầu phía thứ cấp lúc phụ tải cực tiểu:
U2yc(min) = U2dm = 0.4 kV

-

Sụt áp qua MBA lúc phụ tải cực đại:
UBmax = 0,61 kV

-

Sụt áp qua MBA luc phụ tải cực tiểu:
UBmax = 0,221 kV

 Tính toán chọn đầu phân áp
-

Lúc phụ tải cực đại
Upamax = .0,4 = 21,35 kV

-

Lúc phụ tải cực tiểu
Upamin = .0,4 = 21,78 kV

Vậy đầu phân áp trung bình là:
Upatb = = 21,57 kV
 Chọn đầu phân áp 0% = 22kV
Kiểm tra phía thứ cấp ta có:
U0% = .0,4 = 0.368 < 0,38 (không đạt yêu cầu)
Trang 23
______________________________________________________________