Thiết kế trạm biến áp 1103522 kv yên mỹ

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến, chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Đào Xuân Tiến, người đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo em hoàn thành đề tài này đúng thời hạn yêu cầu.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trong Bộ môn Hệ
Thống Điện- Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã cho em kiến thức về các môn
đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết
vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan
tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khoá luận
tốt nghiệp.
Hà Nội, tháng 12 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Lê Thị Dung

i


LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước quá trình phát
triển sản xuất được nâng cao. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công
nghiệp, dịch vụ, đời sống sinh hoạt tăng trưởng không ngừng.
Xuất phát từ thực tế việc cung cấp điện cho các khu dân cư, công trình
khoa học, xây dựng hay sản xuất là một vấn đề ngày càng cấp bách, đòi hỏi chất
lượng điện năng cung cấp phải tốt, giá thành rẻ và hợp lý. Chính vì lẽ đó mà các
nhà máy điện, các trạm phân phối, các trạm biến áp trung gian ngày càng phải
được tăng lên để có nguồn điện hợp lý đến tổng khu vực, trong nhà máy, hộ tiêu
thụ. Việc giải quyết đúng đắn vấn đề kinh tế, kĩ thuật trong thiết kế xây dựng và
vận hành chúng mang lại lợi ích cho sự phát triển của ngành điện hiện nay.

Được sự phân công của bộ môn Hệ Thống Điện – Khoa Cơ Điện - Học Viện
Nông Nghiệp Việt Nam, cùng với sự hướng dẫn của thầy Đào Xuân Tiến, em đã
thực hiện đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế trạm biến áp 110/35/22 kV Yên Mỹ ”.
Nội dung đề tài gồm 8 chương
Chương 1 : Khảo sát khu vực thiết kế trạm biến áp
Chương 2 : Tính toán thiết kế trạm biến áp
Chương 3 : Tính toán ngắn mạch
Chương 4 : Lựa chọn và kiểm tra thiết bị trong trạm
Chương 5 : Thiết kế bảo vệ rơle và lựa chọn rơle cho trạm
Chương 6 : Bảo vệ quá điện áp và nối đất
Chương 7 : Hệ thống điện tự dùng và thông tin liên lạc
Chương 8 : Biện pháp thi công và lắp đặt

ii


MỤC LỤC
Điện áp định mức (kV)..........................................................................................................28
Uđm MC................................................................................................................................28
Uđm MC ≥ Uđm.m................................................................................................................28
Dòng định mức máy cắt (kA)................................................................................................28
Iđm MC..................................................................................................................................28
Iđm MC ≥ Icb max.................................................................................................................28
Dòng điện ổn định động (kA)...............................................................................................28
Iôdd........................................................................................................................................28
Iôdd ≥ Ixk...............................................................................................................................28
Iôdn........................................................................................................................................28
...............................................................................................................................................28
Công suất cắt định mức (MVA).............................................................................................28
Sđm c.....................................................................................................................................28

Sđm c ≥ SN.............................................................................................................................28
Uđm.MC (kV).........................................................................................................................29
123.........................................................................................................................................29
Iđm.MC (A)............................................................................................................................29
3150.......................................................................................................................................29
Iôdđ(kA).................................................................................................................................29
102.........................................................................................................................................29
IcMC(kA)................................................................................................................................29
40...........................................................................................................................................29
Uxung sét (kV).......................................................................................................................29
550.........................................................................................................................................29
36GI-16..................................................................................................................................29
IcMC (kA)...............................................................................................................................29
Uxung sét (kV).......................................................................................................................29
SF6.........................................................................................................................................30

iii


IcMC (kA)...............................................................................................................................30
Uxung sét (kV).......................................................................................................................30
Điều kiện kiểm tra.................................................................................................................36
UđmBI ≥ Uđm mạng.............................................................................................................36
IđmBI ≥ Icbmax......................................................................................................................36
Phù hợp với dụng cụ thứ cấp...............................................................................................36
ZđmBI ≥ Z2 = Zdc + Zdd.........................................................................................................36
...............................................................................................................................................36
STT.........................................................................................................................................81
Tên phụ tải.............................................................................................................................81
Công suất đặt........................................................................................................................81

kW..........................................................................................................................................81
Cosφ......................................................................................................................................81
Hệ số đồng thời.....................................................................................................................81
Số lượng................................................................................................................................81
Tổng hợp phụ tải...................................................................................................................81
1.............................................................................................................................................81
2.............................................................................................................................................81
3.............................................................................................................................................81
4.............................................................................................................................................81
5.............................................................................................................................................81
6.............................................................................................................................................81
7.............................................................................................................................................81
8.............................................................................................................................................81
9.............................................................................................................................................81
10...........................................................................................................................................81
11...........................................................................................................................................81
12...........................................................................................................................................81
13...........................................................................................................................................81
Các tủ sấy DCL, MC Phía 22Kv...............................................................................................81

iv


1,5..........................................................................................................................................81
0,9..........................................................................................................................................81
0,7..........................................................................................................................................81
6.............................................................................................................................................81
6,3..........................................................................................................................................81
3,024......................................................................................................................................81
14...........................................................................................................................................81

Bộ nạp phụ 240V...................................................................................................................81
5.............................................................................................................................................81
0,8..........................................................................................................................................81
0,5..........................................................................................................................................81
2.............................................................................................................................................81
5.............................................................................................................................................81
3,75........................................................................................................................................81
15...........................................................................................................................................81
Điều chỉnh điện áp MBA.......................................................................................................81
1,3..........................................................................................................................................81
0,8..........................................................................................................................................81
0,5..........................................................................................................................................81
2.............................................................................................................................................81
1,3..........................................................................................................................................81
0,975......................................................................................................................................81
16...........................................................................................................................................81
Tổng.......................................................................................................................................81
126,86....................................................................................................................................81
75,64......................................................................................................................................81

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2-10: Tổng hợp phụ tải của các lộ...........Error: Reference source not found
Bảng 2-11: Bảng thống kê phụ tải của huyện Yên Mỹ.....Error: Reference source
not found
Bảng 2-12: Bảng thống kê phụ tải của Huyện Yên Mỹ....Error: Reference source
not found
Bảng 2-13: Bảng dự báo phụ tải huyện Yên Mỹ.........Error: Reference source not

found
Bảng 2-13. Bảng thông số máy biến áp............Error: Reference source not found
Bảng 3-1: Kết quả tính toán ngắn mạch...........Error: Reference source not found
Bảng 4-1: Các điều kiện chọn máy cắt.............Error: Reference source not found
Bảng 4-2: Thông số máy cắt 110kV.................Error: Reference source not found
Bảng 4-3: Bảng thông số kỹ thuật của máy cắt 35kVError: Reference source not
found
Bảng 4-4: Bảng thông số kỹ thuật của máy cắt 22kV.Error: Reference source not
found
Bảng 4-5: Các điều kiện chọn dao cách ly.......Error: Reference source not found
Bảng 4-6: Thông số dao cách ly phía 110kV....Error: Reference source not found
Bảng 4-7: Thông số dao cách ly phía 35kV......Error: Reference source not found
Bảng 4-8: Thông số dao cách ly phía 22kV......Error: Reference source not found
Bảng 4-9: Thông số máy biến điện áp phía 110kV.....Error: Reference source not
found
Bảng 4-10: Thông số máy biến điện áp phía 22kV.....Error: Reference source not
found
Bảng 4-11: Thông số máy biến điện áp phía 35kV.....Error: Reference source not
found

vi


Bảng 4-12: : Các điều kiện chọn máy biến dòng........Error: Reference source not
found
Bảng 7-1: Phụ tải tự dùng trong trạm 110kV Yên MỹError: Reference source not
found
Bảng 7-2: Thông số kĩ thuật của MBA tự dùng 22kV, 35kV.......Error: Reference
source not found
Bảng 7-3: Đặc tính kĩ thuật của Ắc quy...........Error: Reference source not found

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 3-1: Sơ đồ vị trí tính toán ngắn mạch......Error: Reference source not found
Hình 3-2: Sơ đồ thay thế ngắn mạch................Error: Reference source not found
Hình 3-3: Sơ đồ tính toán ngắn mạch phía 110kV......Error: Reference source not
found
Hình 3-4: Sơ đồ tính toán ngắn mạch phía 22kV........Error: Reference source not
found
Hình 3-5: Sơ đồ tính toán ngắn mạch phía 35kV........Error: Reference source not
found
Hình 4 -1: sơ đồ chọn sứ...................................Error: Reference source not found
Hình 6-1: Sơ đồ bố trí cột thu sét......................Error: Reference source not found
Hình 6-2: Sơ đồ bố trí cột thu sét vùng 2..........Error: Reference source not found

viii


CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT KHU VỰC THIẾT KẾ TRẠM
1.1. Đặc điểm tự nhiên và tình hình kinh tế xã hội
1.1.1. Vị trí địa lý
- Yên Mỹ là huyện đồng bằng nằm ở phía Bắc của tỉnh Hưng Yên. Diện
tích tự nhiên của toàn huyện là 92,50 km 2. Phía Đông và Đông Nam giáp
huyện Ân Thi, phía Tây giáp huyện Văn Giang, phía Tây Nam giáp huyện Khoái
Châu, phia Bắc giáp huyện Mỹ Hào. Là một địa bàn trung tâm đầu mối của tỉnh.
+ Dân số: 160.000 người
+ Mật độ bình quân: 1.534 người/km2
+ Đơn vị hành chính: 01 thị trấn, 16 xã

- Huyện có 16 xã: Đồng Than, Giai Phạm, Hoàn Long, Liêu Xá, Lý
Thường Kiệt, Minh Châu, Nghĩa Hiệp, Ngọc Long, Tân Lập, Tân Việt, Thanh
Long, Trung Hòa, Trung Hưng, Việt Cường, Yên Hòa, Yên Phú và thị trấn Yên
Mỹ ( huyện lị).
a. Địa hình
Huyện Yên Mỹ có độ cao trung bình từ 3 - 4m, thoải dần từ Tây Bắc
xuống Đông Nam, theo hướng chung của tỉnh Hưng Yên. Địa hình này không
cản trở đến việc cơ giới hóa và thủy lợi hóa trong quá trình phát triển nông
nghiệp.
b. Khí hậu
Huyện nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình từ
18-27 ºC , lượng mưa hàng năm từ 1.600 – 1.700 mm và tập trung vào các tháng
8,9. Đặc điểm trên tạo thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp, song ở Yên Mỹ
vào mùa đông thường hanh khô thiếu nước.
c. Giao thông
Toàn huyện có 655,01 km đường bộ, trong đó: Quốc lộ 30,78 km; tỉnh lộ
37,6 km; đường huyện 18,24 km; đường xã quản lý 568,38 km. Các tuyến
đường quốc lộ, tỉnh lộ phân bô đồng đều trên toàn lãnh thổ; trục Đông Tây có
tuyến Quốc lộ 5 và đường cao tốc Hà Nội - Hải phòng đang triển khai xây
1


dựng; trục Bắc Nam có tuyến Quốc lộ 39A và đường liên tỉnh Hà nội - Hưng
Yên là điều kiện thuận lợi để lưu thông trên địa bàn vùng kinh tế trọng điểm Bắc
Bộ.
1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
a. Kinh tế
Yên Mỹ hiện được đánh giá là một trong những huyện phát triển kinh tế
năng động của tỉnh Hưng Yên. Cơ cấu kinh tế huyện chuyển dịch tích cực theo
hướng tăng nhanh tỷ trọng công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp và thương mại dịch vụ, giảm mạnh tỷ trọng nông nghiệp. Những năm qua, bằng những chính

sách thiết thực và chiến lược đầu tư đúng hướng, Yên Mỹ đã trở thành điểm đến
hấp dẫn của các nhà đầu tư trong và ngoài nước.
Cơ cấu kinh tế: Nông nghiệp 3,22%; Công nghiệp, xây dựng 83,25,%;
Thương mại - dịch vụ 13,54%.
b. Kết cấu hạ tầng
Hệ thống hạ tầng đô thị được mở rộng, chỉnh trang theo quy hoạch được
phê duyệt, bộ mặt đô thị ngày càng khởi sắc. Các công trình hạ tầng đã được
quan tâm đầu tư mới và cải tạo nâng cấp, đã từng bước hiện đại hóa và đầu tư
đồng bộ. Đã xây dựng hạ tầng kỹ thuật khu chợ và nhà ở thương mại quy mô
6,2ha, kinh phí 40,66 tỷ đồng. Xây dựng hệ thống vỉa hè, chiếu sáng, thoát nước
tuyến đường ĐH42 qua thị trấn. Mở rộng nhà máy nước sinh hoạt tại thị trấn
Yên Mỹ bằng nguồn vốn doanh nghiệp. Đang thực hiện đầu tư giai đoạn 2 khu
dân cư mới thị trấn Yên Mỹ để tạo nguồn đầu tư xây dựng.
c. Văn hóa xã hội
- Giáo dục – đào tạo
Giáo dục - Đào tạo tiếp tục được tập trung đầu tư để tạo bước chuyển biến
mạnh mẽ, mạng lưới trường, lớp học tiếp tục được mở rộng, cơ sở vật chất
trường học được nâng lên đáng kể. Đã xây dựng mới 158 phòng học kiên cố,
cao tầng và các công trình phụ trợ với tổng giá trị là 123,767 tỷ đồng. Tỉnh đầu
tư xây dựng mới trường PTTH Minh Châu, xây dựng nhà lớp học và nhà bộ
2


môn cho trường THPT Triệu Quang Phục và THPT Yên Mỹ với 75 phòng học,
tổng giá trị là 52.412 tỷ đồng. Đã có thêm 11 trường đạt chuẩn Quốc gia, nâng
tổng số trường đạt chuẩn Quốc gia lên 24 trường, trong đó Mầm Non 4 trường
đạt 23,5%; Tiểu học 13 trường đạt 65%; THCS 7 trường đạt 38,8%; THPT 1
trường đạt 33,3%. Đến hết năm 2015 có 3/17 xã, thị trấn đạt tiêu chí về cơ sở vật
chất giáo dục, đạt 18,75%.
- Y tế

Cơ sở vật chất trang thiết bị phục vụ công tác khám chữa bệnh cho nhân
dân được đầu tư đáng kể. Trong 5 năm đã cải tạo, nâng cấp, xây dựng mới 11
trạm y tế tại các xã, thị trấn với tổng giá trị là 24,024 tỷ đồng. Đến năm 2015 có
12/17 xã, thị trấn đạt chuẩn quốc gia về y tế đạt 74,7%; 100% thôn có cán bộ y tế
trạm y tế đạt chuẩn quốc gia. Trung tâm Y tế huyện đã được Tỉnh đầu tư xây
dựng nâng cấp và trang bị thiết bị khá hiện đại, phục vụ tốt hơn công tác khám
chữa bệnh cho nhân dân, tổng kinh phí xây dựng là 20,267 tỷ đồng.
- Môi trường
Xây dựng mới 9 điểm tập kết rác thải, tổng giá trị là 3,140 tỷ đồng, duy trì
hoạt động của 63 bãi chôn lấp rác thải quy mô thôn, trên 90 tổ vệ sinh môi trường
với trên 200 lao động. Đến nay đã cơ bản xử lý được rác thải sinh hoạt, vận chuyển
đi bãi Đại Đồng 25% và khắc phục được tình trạng ô nhiễm môi trường rác sinh hoạt
trên địa bàn. Có 5 xã, thị trấn được cấp nước sinh hoạt từ hệ thống cấp nước tập
trung. Đang thực hiện đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước sinh hoạt tập trung tại xã
Tân Việt để cấp nước cho 2 xã Lý Thường Kiệt và Tân Việt.
- Văn hoá, thể thao
Các công trình phục vụ hoạt động văn hóa, thể thao đã được quan tâm đầu
tư, và từng bước thực hiện xã hội hóa trong đầu tư: Đã xây dựng nhà tập luyện
thể thao của huyện, tổng giá trị là 7,079 tỷ đồng và hoạt động thường xuyên đáp
ứng nhu cầu luyện tập của cán bộ công chức của huyện. Phong trào xã hội hóa
xây dựng nhà văn hóa, sinh hoạt cộng đồng, sân thể thao... ở các khu dân cư,
thôn, xóm... phát triển mạnh, góp phần tạo chuyển biến tích cực trong hoạt động

3


văn hóa, thể dục thể thao. Toàn huyện có 40/85 thôn có nhà văn hoá. 100% số
làng có điểm sinh hoạt văn hóa. 52 sân thể thao, 9 xã có sân bóng đá.
- Quốc phòng - An ninh
Đã thực hiện xây dựng mới Doanh trại Ban chỉ huy quân sự huyện với

tổng kinh phí là 31,450 tỷ đồng. Xây dựng và mở rộng trụ sở Công an huyện với
tổng kinh phí khoảng 8 tỷ đồng. Tạo điều kiện tốt hơn về cơ sở vật chất, nâng
cao chất lượng, khả năng phòng thủ, sẵn sàng chiến đầu của lực lượng vũ trang
trong huyện góp phần giữ vững an ninh trật tự, an toàn xã hội.
Phát huy nội lực, thu hút ngoại lực phục vụ công cuộc phát triển kinh tế xã hội là hướng đi đúng đắn mà Đảng bộ, chính quyền và nhân dân Yên Mỹ đã
lựa chọn và đang tiếp tục đẩy mạnh triển khai, đưa Yên Mỹ trở thành một trong
những " địa chỉ vàng '' của các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Diện mạo kinh tế
Yên Mỹ đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa với những
sắc màu tươi mới.
1.2. Hiện trạng nguồn lưới điện hiện tại
1.2.1. Nguồn điện
Hiện tại tỉnh Hưng Yên cấp điện bởi các đường dây 110kV từ trạm
220kV Kim Động (E 28.10); 220kV Phố Nối (E28.1).
1.2.2. Lưới điện 110k V
Hiện tại Hưng Yên đang quản lý vận hành 12 trạm 110kV với tổng công
suất đặt là 1.231 MVA bao gồm: Phố Cao (E8.3), Kim Động (E28.2), Lạc Đạo
(28.4), Giai Phạm (E28.5), Hưng Yên (E28.7), Khoái Châu (E28.8), Thăng Long
II (E28.9), Văn Giang (E28.11), Minh Đức (E28.12), Minh Hải (E28.13), Tân
Quang (E28.14), Văn Giang 2 (E28.16).
1.2.3. Lưới điện phân phối
Khu vực Hưng yên có hơn 1.643 km đường dây trung thế, 1 TBA trung
gian với công suất 6.500 kVA ; 3.226 TBA phân phối với tổng công suất là 2.087
MVA, hơn 1.643 km đường dây trung thế và 5.295 km dường dây hạ thế. Tính
đến nay đa phần các trạm biến áp vận hành tương đối ổn định đảm bảo được nhu
4


cầu cung cấp điện cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trên địa bàn tỉnh. Tuy
nhiên, vẫn còn một số lượng nhỏ các trạm đang vận hành ở chế độ đầy tải và
ngành điện đang tiến hành xây dựng kế hoạch nâng cấp công suất trạm để đảm

bảo việc cung cấp điện được tốt hơn.
1.2.4. Nguồn lưới điện huyện Yên Mỹ
Hiện tại lưới điện lưới điện phân phối huyện Yên Mỹ gồm 2 cấp điện áp
35kV và 22kV. Huyện Yên Mỹ được cấp điện từ

trạm

110kV Giai

Phạm(E28.5); 110kV Minh Đức (E28.12) và 110kV Khoái Châu (E28.8)
Huyện được cấp từ trạm 110kV Giai Phạm qua 4 lộ 472E28.5 ; 474E28.5;
475E28.5; 477E28.5, trạm 110kV Minh Đức qua 2 lộ: 471E28.12; 477E28.12
và trạm 110kV Khoái Châu (E28.8) qua 2 lộ 371E28.8; 371E28.8.
1.2.5. Sự cần thiết của việc lắp đặt trạm
Huyện Yên Mỹ được cấp điện từ ba trạm 110kV Giai Phạm, Khoái Châu
và Minh Đức. Nhưng hiện nay ba trạm này đã đầy tải, bán kính cấp điện đường
dây trung thế không đảm bảo dẫn đến tổn thất điện áp lớn.
Theo quy hoạch của lưới điện Hưng Yên, việc phát triển phụ tải ở khu vực
Huyện trong những năm tới sẽ tăng đáng kể. Trong khi đó trong khu vực Huyện
chưa có TBA trung gian nào.
Với thống kê của Điện Lực Hưng Yên thì các lộ 472E28.5 ; 474E28.5;
475E28.5; 477E28.5 của trạm 110kV Giai Phạm; lộ 471E28.12; 477E28.12
trạm 110kV Minh Đức và lộ 371E28.8; 373E28.8 của trạm 110kV Khoái Châu
hiện tại đã đầy tải và không còn đảm bảo bán kính cấp điện cho phụ tải huyện
Yên Mỹ dẫn đến tổn thất điện áp lớn. Vì vậy việc thiết kế xây dựng TBA 110kV
Yên Mỹ là rất cần thiết, TBA này sẽ thực hiện san tải cho các trạm 110kV Giai
Phạm, Minh Đức, Khoái Châu bằng việc là ta sẽ cắt một phần phụ tải cấp điện
của Huyện từ các trạm đó để đấu nối vào thanh cái trạm 110kV Yên Mỹ.

5

6


CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
2.1. Phụ tải trong khu vực
Từ hiện trạng phân bố lưới điện của Huyện, việc xác định phụ tải của
Huyện được căn cứ trên các trạm biến áp phân phối hiện có của Huyện từ đó ta
tiến hành phân nhóm phụ tải nhằm đưa ra được sơ đồ cung cấp điện hợp lý ,
chọn dung lượng máy biến áp và vị trí đặt trạm biến áp trung gian một cách tối
ưu nhất.
Thống kê tên và công suất các trạm biến áp tiêu thụ trong huyện theo từng
lộ được thể hiện ở các bảng : Bảng 2-1 ; bảng 2-2 ; bảng 2-3 ; bảng 2-4 ; bảng 25 ; Bảng 2-6 ; bảng 2-7 ; bảng 2-8 ( xem phụ lục).
2.2. Xác định phụ tải tính toán
2.2.1. Tổng hợp phụ tải theo lộ
Ta xác định phụ tải từng lộ ra theo phương pháp số gia, với phương pháp
này cho ta độ chính xác tương đối cao và số lượng tính toán không nhiều.
Phụ tải tổng hợp được xác định bằng cách cộng từng đôi một, lấy giá trị
của phụ tải lớn cộng với số gia của phụ tải bé theo công thức:
SΣ = S1 + ∆S2 neá
uS1 > S2
SΣ = S2 + ∆S1 neá
uS2 > S1

Si : số gia của công suất Si
Si = [( )0,04 – 0,41)]. Si
Ví dụ ta tính cho lộ 472E28.5:
Xét 2 trạm PT hạ tầng dệt may PN và An Thịnh 1 ta có:
Sa = S1-2 =1250 +[(400/5)0,04 -0,41).400 = 1562,63 (kVA)

Xét 2 trạm S1-2 và trạm Dệt nhuộm :
Sb= S2-3 =1562 +[(630/5)0,04 -0,41).630 = 2060,79 (kVA)
………..
7


S472 = 17432,49 +[(750/5)0,04 -0,41).750 = 18041,41(kVA)
Tương tự ta tính toán cho các lộ khác và kết quả được ghi trong bảng 2-9 (
xem phụ lục).
2.2.2. Bảng tổng hợp phụ tải của các lộ
Bảng 2-10: Tổng hợp phụ tải của các lộ
Lộ
Lộ 472E28.5
Lộ 474E28.5
Lộ 475E28.5
Lộ 477E28.5
Lộ 471E28.12
Lộ 475E28.12
Lộ 371E28.5
Lộ 373E28.5
Tổng

SΣlộ
18041,44
17986,65
6739,73
3793,86
8766,28
10049,53
12957,2

14123,34
92458

2.3. Dự báo phụ tải
2.3.1. Mục đích
Dự báo phụ tải điện là công việc vô cùng quan trọng với người lập dự án
cũng như thiết kế cung cấp điện. Nếu chúng ta dự báo không chính xác về phụ
tải sẽ gây nên hậu quả không tốt cho nền kinh tế. Nếu dự báo quá thừa sẽ gây
nên hậu quả huy động nguồn vốn quá lớn, tăng vốn đầu tư. Nếu dự báo thiếu sẽ
không cung cấp đủ điện năng cho phụ tải, có thể phải sa thải phụ tải gây thiệt hại
cho nền kinh tế.
Vì vậy, dự báo phụ tải phải thực hiện sao cho sự phỏng đoán không phải
là một chiều mà phải phù hợp với sự phát triển của thực tế. Dự báo phụ tải được
xét trên 2 phương diện : thời gian và vùng lãnh thổ.

8


+ Phương diện thời gian:
- Dự báo dài hạn: thời gian dự báo từ 10 đến 20 năm
- Dự báo trung hạn: thời gian dự báo từ 5 đến 10 năm
- Dự báo ngắn hạn: thời gian dự báo nhỏ hơn 5 năm
+ Phương diện lãnh thổ:
- Dự báo cấp quốc gia
- Dự báo khu vực
- Dự báo địa phương
2.3.2. Các phương pháp dự báo phụ tải
a. Phương pháp tính hệ số vượt trước
Hệ số vượt trước K là tỷ số giữa nhịp độ phát triển năng lượng điện với
nhịp độ phát triển của toàn bộ nền kinh tế quốc dân. Như vậy căn cứ vào nhịp độ

phát triển thực tế trong thời gian vừa qua (thường lấy bằng 5 10 năm) chúng ta
xác định hệ số vượt trước K và từ đó xác định được điện năng ở năm dự báo.
At = K. V%.Ah (kWh)

(2-1)

Trong đó:
K : hệ số vượt trước trong giai đoạn hiện tại.
V%: mức tăng trưởng nền kinh tế quốc dân ở giai đọan dự báo.
Ah,At : lượng điện năng của năm cơ sở và của năm cần dự báo
Hệ số vượt trước K có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn 1 và chịu tác động của
nhiều yếu tố như: Xu hướng ngày càng sử dụng rộng rãi điện năng vào các
ngành kinh tế quốc dân, do tiến bộ của khoa học kĩ thuật mà suất tiêu hao điện
năng cho mỗi đơn vị sản phảm ngày càng giảm… Vì vậy phương pháp hệ số
vượt trước chỉ nêu lên được xu thế phát triển trong tương lai với mức độ chính
xác không cao.

9


b. Phương pháp ngoại suy
Nội dung của phương pháp này là nghiên cứu diễn biến của phụ tải trong
các năm quá khứ tương đối ổn định và tìm ra quy luật biến đổi phụ tải phụ thuộc
vào thời gian, từ đó sử dụng mô hình tìm được để tính cho giai đoạn dự báo. Có
thể có rất nhiều dạng hàm xu thế, thông thường được xác định qua phương pháp
tương quan hồi quy. Ta xét một dạng chính của hàm hồi quy:
+ Hàm tuyến tính: Pt = a.t+ b
+ Hàm parabol

: Pt = a.t2 + b.t +c

+ Hàm mũ

: Pt = P0.(1+ )t

Phương pháp ngoại suy là một trong những phương pháp được ứng dụng
nhiều nhất do những ưu điểm nổi bật như phản ánh khá chính xác quá trình phát
triển của phụ tải, có thể đánh giá mức độ tin cậy của hàm xu thế một cách dễ
dàng. Tuy nhiên theo phương pháp này cần có lượng thông tin đủ lớn, khối
lượng tính toán nhiều.
c. Phương pháp tính trực tiếp
Nội dung của phương pháp này là xác định nhu cầu điện năng của năm dự
báo dựa trên tổng sản lượng kinh tế của các ngành năm đó và suất tiêu hao điện
năng với từng loại sản phẩm. Đối với những trường hợp không có suất tiêu hao
điện năng thì căn cứ vào công suất tính toán, công suất trung bình cho một đơn
vị đó và chỉ tiêu phát triển tại thời điểm dự báo.
Phương pháp này có ưu điểm xác định được công suất dự báo và tỷ lệ sử
dụng điện năng giữa các ngành kinh tế, giữa các khu vực. Tuy nhiên độ chính
xác của phương pháp hụ thuộc vào quy hoạch kinh tế của khu vực dự báo.
a. Phương pháp tương quan
Nội dung của phương pháp là nghiên cứu mối tương quan giữa điện năng tiêu
thụ và các chỉ tiêu kinh tế khác như sản lượng, nền kinh tế quốc dân… Dựa trên mối
quan hệ tương quan đã xác định và dựa vào dự báo sự phát triển nền kinh tế chúng ta
10


dự báo được nhu cầu điện năng. Nhược điểm của phương pháp này là muốn lập
được nhu cầu dự báo điện năng phải dự báo được nhu cầu phát triển kinh tế.
b. Phương pháp đối chiếu
Nội dung của phương pháp là so sánh nhu cầu phát triển điện năng của

các nước có hoàn cảnh tương tự. Phương pháp này tính toán đơn giản và cho
kết quả tương đối chính xác nên được dùng trong các dự báo tầm ngắn và tầm
trung.
c. Phương pháp chuyên gia
Nội dung của phương pháp này là dựa trên sự hiểu biết sâu sắc của
chuyên gia. Các chuyên gia sẽ đưa ra dự báo của mình, phương pháp này hiện
nay được sử dụng rộng rãi để dự báo tầm chung và tầm xa.
Dựa theo tình hình thực tế và kiến thức đã học, ta chọn dự báo phụ tải
theo phương pháp ngoại suy theo thời gian
Theo thống kê của Điện Lực Hưng Yên, phụ tải của huyện qua các năm
trong bảng số liệu:
Bảng 2-11: Bảng thống kê phụ tải của huyện Yên Mỹ
Năm
Công suất

2014
80100

2015
83329

2016
86230

2017
89323

2018
92458

(kVA)
Từ bảng thống kê ta thấy phụ tải tăng tuyến tính theo năm, từ đó ta có mối
liên hệ giữa năm và phụ tải được thể hiện qua phương trình:
St = a.t+ b

(2-2)

Các hệ số a,b xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu, mà từ đó
có thể thiết lập hệ phương trình sau:

{

2
n
n
a.Σn
i =1ti +b.Σi =1ti =Σi=1Si ti

a.Σn
i =1ti +n.b

(2-3)

=Σin=1Si

11


Trong đó:
Si – giá trị phụ tải quan sát năm thứ i

ti – năm quan sát thứ i
n- số năm quan sát
Bảng 2-12: Bảng thống kê phụ tải của Huyện Yên Mỹ
Năm
2014
2015
2016
2017
2018
Tổng
Từ các giá trị

ti
1
2
3
4
5
15
xác định được

có được hệ phương trình sau:

{

ti2
Si
Si. ti
1
80100

80100
4
83329
166658
9
86230
258690
16
89323
357292
25
92458
462290
55
431440
1325030
trong bảng 2-11 thay vào công thức (2-3) ta

55a+15b=1325030
15a+5b = 431440

Giải hệ phương trình ta được:

{

a =3071
b =77075

Thay vào công thức (2-2) ta được phương trình: St = 3071.t+77075
Từ hàm tìm được ta dự báo phụ tải cho các năm từ 2018 đến năm 2025:

Bảng 2-13: Bảng dự báo phụ tải huyện Yên Mỹ
t (năm)

S (kVA)

2019
2020

95501
98572

2021

101643

2022

104714

2023

107785

2024

110856

2025

113927

Nhận xét: Từ bảng kết quả dự báo, phụ tải huyện Yên Mỹ tăng tuyến tính
phụ tải đến năm 2021 là 101643 (kVA), đến năm 2025 là 113927 (kVA). Do sự

12


phát triển của phụ tải nên ta cần phải xây dựng trạm biến áp mới để cung câp đủ
điện cho nhu cầu của huyện.
2.4. Chọn vị trí lắp đặt trạm
2.4.1. Yêu cầu
Việc lựa chọn địa điểm đặt trạm phải tuân theo các tiêu chuẩn sau:
+ Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đưa đến.
+ An toàn, liên tục cung cấp điện.
+ Thao tác vận hành, quản lý dễ dàng.
+ Tiết kiệm vốn đầu tư chi phí vận hành hàng năm nhỏ nhất.
+ Giao thông thuận lợi cho việc vận chuyển thiết bị cho trạm.
+ Phù hợp với quy hoạch chung của Tỉnh Hưng Yên, quy hoạch phân khu
và quy hoạch điện.
2.4.2. Địa điểm xây dựng trạm
Vị trí đặt trạm được xác định theo công thức :
xs
X=∑ i i
∑si

Trong đó:

ys
Y=∑ i i
∑si

xi, yi - là tọa độ của các điểm phụ tải, nhóm tải
Si - là công suất của nhóm tải thứ i

Qua tìm hiểu cùng sự khảo sát thực tế ta xác định được vị trí đặt trạm
nằm ở thị trấn Yên Mỹ- huyện Yên Mỹ -Hưng Yên.
2.5. Tính toán lựa chọn công suất MBA
Việc chọn số lượng, dung lượng máy biến áp phải đảm bảo yêu cầu về
kinh tế và kỹ thuật, phù hợp với từng loại phụ tải và các yêu cầu kỹ thuật:
+ Phải đảm bảo cung cấp điện với từng loại phụ tải.
+ Hạn chế dòng ngắn mạch, thuận tiện cho bố trí phương án dự phòng và
phát triển sau này.
+ Đảm bảo vận hành linh loạt, kinh tế

13


Căn cứ vào tổng công suất tính toán và dự báo phụ tải đến năm 2025 của
toàn huyện, ta có Stti.2018= 92458 (kVA); Stt2025=113927(kVA)
Công suất định mức của máy biến áp được chọn theo điều kiện: S đm.BA ≥
Stt
Vậy ta lắp đặt 02 MBA 63 MVA cấp điện cho huyện
Chọn MBA 115/38,5/23 kV công suất 63MVA do MBA Đông Anh chế tạo
với các thông số như sau:
Bảng 2-13. Bảng thông số máy biến áp
Tổn

Dòng điện

hao(kW)

Không Có

không tải
I0%

Điện áp ngắn

Kích thước bao

Trọng

mạch UN%
gói(m
C-T C-H T-H Dài Rộng Cao

lượng
Dầu
Toàn

tải
tải
A
B
C
(l)
bộ(tấn)
41
235
0,22 10,5 10,5 10,5 6,5 5,1 6,3 32800
108

2.6. Lựa chọn sơ đồ nối điện chính và mặt bằng bố trí thiết bị
2.6.1. Sơ đồ nối điện chính
Sơ đồ nối điện của trạm phải thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải trong chế độ làm việc
bình thường cũng như sự cố.
+ Khi có phần tử nào bị sự cố sơ đồ phải cho phép thao tác bằng tay hoặc
tự động một cách nhanh chóng để loại bỏ sự cố ra khỏi lưới.
+ Hợp lý về kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu về mặt kỹ thuật
+ Sơ đồ cần tính đến sự phát triển mở rộng trong tương lai, việc mở rộng sơ
đồ yêu cầu dễ thực hiện, ít bổ sung thêm và không làm gián đoạn việc cung cấp điện.
+ Có giá thành và chi phí vận hành thấp, an toàn cho người và thiết bị khi
bảo dưỡng sửa chữa.
 Sơ đồ nối điện phía cao áp 110lkV
Trạm sẽ đấu nối với đường dây 110kV 177E28.10 và 171E28.1
Sơ đồ nối điện chính phía 110kV được chọn là sơ đồ cầu đầy đủ, sơ đồ

14


này có các ưu điểm:
+ Tạo mạch vòng, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
+ Đảm bảo độ linh hoạt trong mọi trường hợp vận hành của lưới điện
Trong sơ đồ nối điện phía 110kV có:
+ Ngăn đường dây 177 và 171, mỗi ngăn gồm có: 1 MC; 2 DCL; 1 máy
biến điện áp TU; 1 máy biến dòng TI.
+ Ngăn cầu 112 gồm : 2 DCL; 1MC; 2 máy biến điện áp
+ Ngăn máy biến áp, mỗi ngăn biến áp gồm: 2 DCL; 1 MC; 4 chống sét
van; 1 dao cách ly đất; 1 máy biến dòng điện TI.
 Sơ đồ nối điện phía 35kV
Sơ đồ phía 35kV dùng sơ đồ hệ thống một thanh góp C31, phía 35kV gồm

có:
+ Một tủ lộ tổng
+ Hai ngăn lộ 371 và 373
+ Một ngăn máy biến áp tự dùng TD31
+ Một ngăn tủ đo lường kiêm dao cắm TUC31
+ Một tụ bù ngang TBN 301- 6MVAr.
 Sơ đồ nối điện phía 22kV
Sơ đồ phía 22kV dùng sơ đồ hệ thống một thanh góp, có máy cắt phân
đoạn
- Phân đoạn 1 (C41) gồm các tủ sau :
+ Một tủ lộ tổng
+ Hai ngăn lộ 472 và 474
+ Một ngăn máy biến áp tự dùng TD41
+ Một ngăn tủ đo lường kiêm dao cắm TUC41
- Phân đoạn 2 (C42) gồm các tủ sau:
+ Một tủ lộ tổng
+ Hai ngăn lộ 475 và 477
+ Một ngăn máy biến áp tự dùng TD42
15


+ Một ngăn tủ đo lường kiêm dao cắm TUC42.
Sơ đồ nối điện được thể hiện ở phụ lục hình 2.1

16


2.6.2. Mặt bằng bố trí thiết bị trong trạm
Mặt bằng bố trí thiết bị trạm được thiết kế sao cho thuận tiện với việc lắp
đặt, sửa chữa, an toàn và đảm bảo mỹ quan.

Để đảm bảo diện tích chiếm đất của trạm là nhỏ nhất thì trạm sẽ được
thiết kế theo kiểu phân phối ngoài trời, còn thiết bị phân phối 22kV, 35kV cùng
các thiết bị điều khiển và bảo vệ sẽ được đặt ở trong nhà.
+ Phần ngoài trời: Gồm hệ thống phân phối 110kV , MBA lực, MBA tự
dùng
+ Phần trong nhà: Bao gồm các thiết bị phân phối 35kV, 22kV, các thiết bị
bảo vệ và điều khiển.
Sơ đồ mặt bằng bố trí thiết bị trong trạm được thể hiện ở phụ lục hình 2.2
2.7. Tính toán thiết kế đường dây
2.7.1. Vạch tuyến đường dây
Việc lựa chọn và vạch tuyến đường dây là công việc khởi đầu của nhiệm
vụ thiết kế đường dây. Nó có tính chất quyết định về mặt thi công, vận hành và
yếu tố kinh tế, kỹ thuật.
Các yêu của của việc thiết kế đường dây cung cấp cho trạm là:
+ Quan tâm đúng mức tới quy hoạch toàn diện, tình hình khí tượng thủy
văn, địa chất, nguồn cung cấp nguyên vật liệu, điều kiên thi công và quản lý vận
hành sau này, điều kiện vận hành cần lưu ý tới thời gian khắc phục sự cố phải
nhanh chóng, tránh thiệt hại cho sản xuất.
+ Cố gắng chọn tuyến đường dây đi sát đường giao thông để vận chuyển
nguyên vật liệu, đồng thời chiều dài là ngắn nhất.
+ Xác định vị trí vượt sông lớn, đường quốc lộ đường tàu hỏa, vượt
đường dây hạ áp thông tin. Điều quan trọng nhất là phải đảm bảo vận hành an
toàn cho đường dây và các công trình nó đi qua.
+ Hạn chế việc giải phóng mặt bằng khi vạch tuyến thi công. Có thể điều
chỉnh khoảng vượt trong một phạm vi nhất định cho phù hợp với các công trình

17