Đồ án Thiêt kế cung cấp điện cho khu dân cư Phú Mỹ Hưng

Do điều kiện vị trí thuận lợi, thỏa mãn được cácyêu cầu kỹ thuật và an toàn, chọn phương án đấu nối cáp ngầm trung thế dây Bờbăng thuộc tram trung gian Nhà Bè có các đặc điểm chính như s

LỜI CẢM ƠN



Lời đầu tiên cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Quyền Huy Ánh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án Để đồ án đạt được đúng tin độ , bên cạnh sự nổ lực của bản thân và sự động viên khích lệ của gia đình và bạn bè là nguồn cổ vũ tinh thần hết sức quý báu

Em xin chân thành gởi đến toàn thể các thầy cô trong khoa Điện-Điện Tử , các thầy cô đã tận tình dạy dỗ em trong suốt thời gian qua lời cảm ơn chân thành nhất vì đã giảng dạy cho em trong suốt thời gian ngồi trên ghế giảng đường , những kiến thức quý báu và đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án bảo đảm đúng tín độ Cuối cùng em xin chúc quý thầy cô có nhiều sức khoẻ , để tiếp tục cống hiến nhiều hơn nửa cho sự nghiệp giáo dục

Hoàng Văn Phước

LỜI NÓI ĐẦU



Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước , theo hướng công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng đóng một vai trò rất quan trọng Khi xây dựng một thành phố , một khu kinh tế , một xí nghiệp và một khu dân cư … thì vấn đề thiết kế hệ thống cung cấp điện không thể không kể đến

Để đảm bảo cho việc sử dụng điện an toàn và đạt hiệu quả cao về kinh tế , thì đòi hỏi người thiết kế cung cấp điện phải có đầy đủ những kiến thức kỷ năng về lĩnh vực cung cấp điện Để đào tạo ra đội ngũ lao động vừa nắm vững kỷ năng chuyên môn vừa thông thạo kỷ năng thực hành , thì giáo dục tại các trường Đại học , Cao đẳng , Trung học … hết sức quan trọng

Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ là một trong những trường đào tạo ra đội ngũ đáp ứng được nhu cầu của xã hội

Với những kiến thức được tiếp thu ở nhà trường , sự nổ lực của bản thân và sự hướng dẫn tận tình của thầy Quyền Huy Aùnh , các thầy cô trong khoa Điện- Điện Tử đã giúp em hoàn thành đề tài này

Tuy nhiên đây là lần đầu tiên thiết kế nên không tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đề tài hoàn thiện hơn

Hoàng Văn Phước

MỤC LỤC

Trang

1.1 Giới thiệu về khu quy hoạch………

1 1.1.1.Vị trí địa lý, diện tích đặc điểm của khu quy hoạch ……… 1

1.1.2 Địa hình , hệ thống giao thông của khu quy hoạch……… 1

1.2 Đặc điểm hệ thống điện hiện hữu……… 1

1.2.1 Nguồn điện ……….1

1.2.2 Lưới điện ………

1 1.2.3 Dạng sơ đồ 1

1.2.4 Cáp ngầm trung thế ……… 2

1.2.5 Cáp ngầm hạ thế ……… 2

1.2.6 Tình hình vận hành và phân phối 2

1.2.7 Tình hình phát triển lưới trung thế và tốc độ gia tăng của phụ tải……… 2

1.3 Giới hạn đề tài………2

1.4 Nội dung đề tài………

3 CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 4 2.1 Khái niệm chung……… 4

2.2 Các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán ……….4

2.2.1 Các đại lượng cơ bản 4

2.2.2 Các hệ số tính toán ……… 6

2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán……… 8

2.3.1 Xác định phụ tải tính toán Ptt theo công suất đặt Pđ và hệ số nhu cầu k nc ……… 9

2.3.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng……… 9

2.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo phương pháp Kmax và công suất trung bình Ptb ……… ……… 10

2.3.4 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất………11

2.4 Phân khu vực phụ tải cho khu quy hoạch 12

2.4.1 Phụ tải khu vực 1 12

2.4.2 Phụ tải khu vực 2 ……… 12

2.5 Xác định phụ tải tính toán cho khu quy hoạch ……… 12

2.5.1 Xác định phụ tải tính toán cho khu vực 1 12

2.5.2 Xác định phụ tải tính toán cho khu vực 2………

14 2.6 Xác định phụ tải tính toán chiếu sáng đèn đường giao thông cho

2.6.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 1……… 16

2.6.2 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 2

17 2.7 Phụ tải tính toán toàn khu quy hoạch……… 18

2.8 Xác định tâm phụ tải ……… 18

2.8.1 Tâm phụ tải khu vực 1……… 18

2.8.2 Tâm phụ tải khu vực 2……… 19

CHƯƠNG III : TRẠM BIẾN ÁP 21 3.1 Khái quát trạm biến áp……… 21

3.1.1 Các thông số đặc trưng của máy biến áp……… ……….

21 3.1.2 Kết cấu trạm………

23 3.1.3 Chọn vị trí, số lượng và công suất trạm biến áp ……….

24 3.2 Chọn vị trí đặt trạm biến áp cho khu quy hoạch ……… 28

3.2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp T1 ……… 28

3.2.2 Chọn vị trí đặt trạm biến áp T2 ……… 28

3.3 Tính toán lựa chọn máy biến áp……… 30

3.3.1 Chọn Máy biến áp khu vực 1

30 3.3.2 Chọn Máy biến áp khu vực 2 ………

33 3.4 Xây dựng trạm biến áp ……… 36

CHƯƠNG VI : CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 4.1 Khái quát………

37 4.2 Lựa chọn phương án cung cấp điện cho khu quy hoạch……… 37

4.2.1 Chọn điện áp định mức……….37

4.2.2 Chọn nguồn điện ……….38

4.2.3 Chọn phương án cung cấp điện phía trung thế ……….38

4.2.4 Chọn phương án cung cấp điện phía haÏ thế ……….43

4.3 Các phương pháp lựa chọn dây dẫn……… 46

4.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn phía trung áp……….47

4.3.2 Chọn tiết diện dây dẫn phía hạ áp 48

4.4 Chọn aptomat tổng và aptomat các tuyến dây……… 52

4.4.1 Chọn Aptomat tổng 52

4.4.2 Chọn Aptomat cho các tuyến dây……… 53

4.5 Chọn thanh cái chính và thanh dẫn phía hạ áp……… 54

4.5.2 Chọn thanh dẫn cho các tuyến dây ……… 54

CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 56 5.1 Khái quát chung……… 56

5.2 Các giả thuyết cơ bản để tính toán ngắn mạch………

56 5.2.1 Các dạng ngắn mạch của hệ thống ……….56

5.2.2 Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch ……… 56

5.2.3 Mục đích của việc tính toán ngắn mạch……… 56

5.2.4 Phương pháp tính toán ngắn mạch ……… 57

5.2.5 Tính tổng trở các phần tử trong hệ thống 58

5.3 Tính toán ngắn mạch tại tủ phân phối chính và tủ động lực của hệ thống ……… 63

5.3.1 Tính toán ngắn mạch tại tủ phân phối chính ……… 64

5.3.2 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực của các tuyến dây……… 65

CHƯƠNG VI : LỰA CHỌN THIẾT BỊ KHÍ CỤ ĐIỆN 78 6.1 Khái quát………78

6.2 Kiểm tra thanh cái và thanh dẫn theo điều kiện ổn định động……… 78

6.2.1 Kiểm tra thanh cái chính theo điều kiện ổn định động 79

6.2.2 Kiểm tra thanh dẫn cho các tuyến dây theo điều kiện ổn định động 80

6.3 Chọn khí cụ phía trung áp……… 89

6.3.1 Chọn cầu chì tự rơi

89 6.3.2 Chọn chóng sét van LA

90 6.3.3 Chọn dao cách ly DS ………

90 6.4 Chọn khí cụ phía hạ áp ……… 91

6.4.1 Chọn thiết bị đo đếm 91

CHƯƠNG VII : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 94 7.1 Ý nghĩa và biện pháp nâng cao hệ số cos……….

94 7.1.1 Ý nghĩa 94

7.1.2 Các biện pháp năng cao hệ số công suất cos……….95

7.1.3 Thiết bị bù công suất phản kháng ……….96

7.2 Cách xác định dung lượng bù ……… 98

7.3 Tính dung lượng ,chọn vị trí và thiết bị bù cho hệ thống ……… 99

7.3.1 Tính dung lượng bù ……… 99

7.3.2 Chọn thiết bị bù 99

7.3.3 Chọn vị trí bù ……… 99





NỘI DUNG

Chương I :

TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU QUY HOẠCH :

1.1.1 Vị trí địa lý, diện tích đặc điểm của khu quy hoạch :

-Vị trí địa lý :

Khu quy hoạch nhà ở , khu dân cư Phú Mỹ Hưng được xây dựng ở quận 7thành phố Hồ Chí Minh Một bên nằm trên đường Huỳnh Tấn Phát , một bên nằmtrên đường đi trung tâm Sài Gòn

- Diện tích :

Diện tích của khu quy hoạch nhà ở , khu dân cư Phú Mỹ toạ lạc tại quận 7 vớidiện tích 46,89 ha

- Đặc điểm của khu quy hoạch :

Khu nhà ở Phú Mỹ bao gồm 15 lô ( A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O ) với

tổng số căn nhà 226 căn biệt thự, 240 căn hôï thuộc dãy nhà liên kế và 7 chung cư 9tầng gồm 224 căn hộ, 1 trường phổ thông cấp 1, 1 mẫu giáo nhà trẻ, 1 bãi đậu xe

- Hệ thống giao thông :

Khu vực này nằm trong lưới giao thông chính của khu dân cư hiện hữu đượcbao quanh bỡi các đường : Đường Huỳnh Tấn Phát lộ giới 60m, đường Hoàng QuốcViệt nối dài có lộ giới 15m Do đó rất thuận lợi cho việc di chuyển các phương tiệngiao thông vận tải phục vụ tốt cho nhu cầu sản xuất, đi lại của người dân

1.2 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU :

+ Lưới hạ thế ABC dọc trên đường Huỳnh Tấn Phát

1.2.3 Dạng sơ đồ :

Lưới điện hiện hữu tại khu quy hoạch sử dụng sơ đồ hình tia có liên kết vớicác tuyến khác ( dạng mạch vòng ) Mục đích đảm bảo tính linh hoạt trong vận

hành và sữa chữa , để truyền tải khi có tuyến dây bị mất nguồn hay có nhu cầu sữachữa đường dây

1.2.4 Cáp ngầm trung thế :

Hiện tại lưới điện trung thế hiện hữu khu vực trên chỉ có dây Bờ băng thuộctram trung gian Nhà Bè đi qua Do điều kiện vị trí thuận lợi, thỏa mãn được cácyêu cầu kỹ thuật và an toàn, chọn phương án đấu nối cáp ngầm trung thế dây Bờbăng thuộc tram trung gian Nhà Bè có các đặc điểm chính như sau :

1.2.5 Cáp ngầm hạ thế :

Từ tủ điện chính đặt trong trạm sẽ xuất ra các lộ cáp ngầm hạ thế 3M95 +M50 đến cung cấp cho các tủ điện điện phân phối, tủ điện chính của từng chung cưhoặc lên dây nổi hạ thế ABC 95mm2 để cung cấp điện cho hộ sử dụng

1.2.6 Tình hình vận hành và phân phối :

Do tình hình sử dụng điện năng ngày càng cao nên các trạm thường đầy tải vàthường xảy ra quá tải trong giờ cao điểm , nên phải cắt một số phụ tải ở nhữngtrạm thường xuyên bị quá tải vượt quá quy định cho phép Mạng lưới trung thế tạikhu vực hiện nay có tiến hành cải tạo và bổ sung , tổn thất công suất , điện năng ,điện áp chưa được đảm bảo nhất là những phụ tải ở cuối đường dây

1.2.7 Tình hình phát triển lưới trung thế và tốc độ gia tăng của phụ tải :

Với tốc độ phát triển nhanh về kinh tế , xã hội ở các khu công nghiệp , nhàmáy tăng nhanh đòi hỏi phải xây dựng nhiều tuyến dây và trạm biến áp mới nhằmđáp ứng được tốc độ phát triển của phụ tải Trong thời gian qua điện lực nhà bèđưa vào vận hành thêm nhiều trạm biến áp mới và cải tạo một số tuyến dây đã đápứng được nhu cầu gia tăng của phụ tải

 Những điểm cần lưu ý khi thiết kế , lắp đặt hệ thống điện trong công trình :

Do khu quy hoạch là các căn hộ biệt thự , căn hộ liên kế nên việc thiết kếphải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện , tính thẩm mỹ và an toàn trong cung cấpđiện

Khi thiết kế cần chú ý đến tính kinh tế, an toàn , linh hoạt , dễ vận hành vàsữa chữa , đáp ứng được hướng cung cấp điện của thành phố trong thời gian tới

1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI :

Thiết kế cung cấp điện là một việc làm khó, liên quan nhiều lĩnh vực Đây làđề tài thực tế, phù hợp với trình độ và khả năng của sinh viên ngành Điện sắp ratrường

Do kiến thức và thời gian có hạn nên em thực hiện đề tài chỉ trình bày một sốvấn đề như : Tính toán phụ tải, trạm biến áp, chọn phương án và các phần tử tronghệ thống điện, tính toán ngắn mạch, bù hệ số công suất

Cuốn đồ án này có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viênnhững khóa học sau này của ngành Điện Công Nghiệp

1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI :

Nội dung tập đồ án bao gồm :

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Xác định phụ tải tính toán

Chương 3: Trạm biến áp

Chương 4: Chọn phương án và các phần tử trong hệ thống điện

Chương 5: Tính toán ngắn mạch

Chương 6: Lựa chọn thiết bị khí cụ điện

Chương 7: Bù công suất phản kháng

Chương II :

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.1 KHÁI NIỆM CHUNG :

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xácđịnh được nhu cầu điện của công trình đó Tuỳ theo qui mô của công trình mà nhucầu điện xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này

Do đó xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi đưacông trình vào khai thác, vận hành Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tínhtoán Như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện Phụ tải điện phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác định chính xác phụ tảitính toán là một việc rất khó khăn và rất quan trọng Vì nếu phụ tải tính toán nhỏhơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị Nếu phụ tải tính toán lớnhơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí Các phương pháp xác định phụ tải tính toán được chia làm 2 nhóm chính :

- Nhóm thứ nhất : là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kếtvà đưa ra các hệ số tính toán Đặc điểm của phương pháp này là thuận tiện nhưngchỉ cho kết quả gần đúng

- Nhóm thứ hai : là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sơ của lý thuyết xác xuấtvà thống kê Đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của nhiềuyếu tố Do đó kết quả tính toán có chính xác hơn nhưng việc tính toán khá phứctạp

Mục đích của việc tính toán phụ tải nhằm

- Chọn lưới điện cung cấp và phân phối điện áp với tiết diện dây dẫn hợp lý

- Chọn số lượng, vị trí và công suất máy biến áp

- Chọn thiết bị thanh dẫn của thiết bị phân phối

- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

2.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ HỆ SỐ TÍNH TOÁN :

2.2.1 Các đại lượng cơ bản :

Trong đó: là hiệu suất của

động cơ thường

- Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chếđộ làm việc dài hạn

2) Công suất trung bình P tb

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

3 Công suất cực đại P max

- Pmax dài hạn : là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thòi gian dài (khoảng 5,

P 

 0,87)

85 , 0

Q Q

1 đmi đm

2 đm

2 đm

đm P Q

T

A T

dt P

dt Q

T

2 2

tb tb

1

2 2

tb tb

tb P Q

- Công suất tính toán là công suất giả thiết lâu dài không đổi, tương đươngvới công suất thực tế biến đổi gây ra cùng một hiệu ứng nhiệt trên dây dẫn và thiết

bị điện

- Quan hệ giữa công suất tính toán với các công suất khác :

2.2.2 Các hệ số tính toán :

1 Hệ số sử dụng K sd

Hệ số sử dụng của thiết bị điện ksd là tỷ số giữa công suất trung bình và côngsuất định mức :

Nếu là 1 nhóm thiết bị thì:

Hệ số sử dụng đặc trưng chochế độ làm việc của phụ tải theocông suất và thời gian

2 Hệ số đóng điện K đ

Hệ số đóng điện Kđ của thiết bị là tỷ số giữa thời gian đóng điện trong chu kỳ vớitoàn bộ thời gian của chu trình tct

Thời gian đóng điện tđ gồm thời gian làm việc mang tải tlv và thời gian chạy khôngtải tkt như vậy :

Trong đó : tlv là thời gian làm

việc của máy

tkt là thời gian chạy không tải

tck là thời gian của 1 chu kỳ

Hệ số đóng điện của 1 nhóm thiết bị được xác định theo công thức:

Hệ số đóng điện phụ thuộc vào

quy trình công nghệ

3 Hệ số phụ tải Kpt

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

tt

P

max

P P

ck

kt v

t

t t

p K K

1

đmi đi

hay Hệ số phụ tải của nhóm thiết bị :

4 Hệ số cực đại K max

Hệ số cực đại là tỷ số của công suất tác dụng tính toán với công suất trung bình vớinhóm thiết bị trong khoảng thời gian khảo sát , thường lấy bằng thời gian của camang tải lớn nhất

Hệ số cực đại phụ thuộc vào số

thiết bị hiệu quả nhq và hệ số sử dụng Ksd

5) Hệ số nhu cầu K nc

Hệ số nhu cầu công suất tác dụng là tỷ số giữa công suất tác dụng tính toán vớicông suất tác dụng định mức của thiết bị

Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị

:

Quan hệ giữa hệ số sử dụng,

hệ số cực đại và hệ số nhu cầu :

Hệ số đồng thời cho phânxưởng có nhiều nhóm thiết bị :

Hệ số đồng thời của trạmbiến áp xí nghiệp cung cấp chonhiều phân xưởng :

n i nci nc

P K

sd tb

tb tt tb

tb tt tt

P P

P P P P

P P P

1 đt

1

i tt nhómi đtpx

7 Hệ số yêu cầu K yc

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

8 Hệ số tổn thất K tt

Hệ số tổn thất Ktt là tỷ số giữa tổnthất công suất trung bình với tổn thất công suất lúc phụ tải đỉnh trong một khoảngthời gian đã định

2.3.1 Xác định phụ tải tính toán P tt theo công suất đặt P đ và hệ số nhu cầu k nc

Theo phương pháp này thì : =

= tg

=

Vì hiệu suất của các thiết bị

điện tương đối cao nên có thể lấy gần đúng: Pđ = Pđm , khi đó phụ tải được tính toánlà:

Pđm , Pđmi : công suất đặt và

công suất định mức của thiết bị điện thứ i

Ptt , Qtt , Stt : công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến củanhóm thiết bị

n : số thiết bị trong nhóm

Trong một nhóm thiết bị nếu một hệ số của thiết bị không giống nhauthì phải tính hệ số trung bình :

đt

P

P K





n 1

2

2 tt tt tt

P Q

P K

cos

P

Pcos  cos

Các thiết bị khác nhau thì thường có các hệ số nhu cầu khác nhau thường cho

trong các sổ tay

Ưu điểm : đơn giản, tính toán thuận tiện, nên nó là một trong những phương

pháp được sử dụng rộng rãi

Nhược điểm : kém chính xác vì hệ số nhu cầu kiểm tra trong sổ tay là một số

liệu cho trước cố định không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong

nhóm; thực tế là một số liệu phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong

nhóm

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

Phụ tải tính toán cho một đơn vị sản phẩm :

= tg =

Trong đó M - số đơn vị sản

phẩm sản xuất ra trong một năm

W0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, KWh/đơn vị sản phẩm

Tmax - thời gian sử dụng lớn nhất, h

Ưu điểm : cho kết quả tương đối chính xác.

Nhược điểm : chỉ giới hạn cho một số thiết bị điện như : quạt gió, bơm nước,

máy nén khí, thiết bị điện phân …

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

P tb (phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq)

Khi cần phụ tải có độ chính xác cao và không có các số liệu cần thiết để áp

dụng các phương pháp đơn giản thì nên sử dụng phương pháp này

Theo phương pháp này thì :

Ptt = Kmax Ksd Pđm

Trong đó Pđm - công suất định mức, đơn vị W

Kmax ,Ksd - hệ số cực đại và hệ số sử dụng

Ưu điểm: phương pháp này cho kết quả có độ chính xác cao vì khi xác định số

thiết bị điện hiệu quả chúng ta đã xét đến một loạt các yếu tố quan trọng như: ảnh

hưởng của các thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như số

max 0

T

W M

2

tt tt

P Q

P  

thiết bị khác nhau về chế độ làm việc của chúng Trong phương pháp này có thể

dùng công thức gần đúng để áp dụng cho một số trường hợp

Trường hợp 1:

N 3, nhq< 4 : phụ tải tính toán được tính theo công thức

;

Khi thiết bị làm việc ở chế

độ ngắn hạn lặp lại

Hệ số phụ tải Kpt có thể lấy gần đúng như sau

Kpt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

Kpt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

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

nén khí) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình

Trường hợp 4: hệ số cực đại Kmax phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả nhq và hệ số

sử dụng Ksd.

Khi >10 :

Khi Qtt = Qtb = Ptb tg ; Qtt =1,1 Qtb = 1,1

Trong đó :- suất phụ tải trên

1m2 diện tích sản xuất

tt P P

tt P tg Q

1

đmi

875 , 0

1

i đmi

P K

K

P tt . sd.

: 10

1

i đmi

P K

K

P tt . sd.

S P

P tt  0.



tg P

P Q

0

P

S - diện tích sản xuất, m2.

Đối với từng loại nhà máy sản xuất thì giá trị khác nhau và có thể tìm nó từcác sổ tay do kinh nghiệm vận hành thống kê lại

Phương pháp này cho kết quả gần đúng, nó được dùng trong giai đoạn thiết kế

sơ bộ và được dùng để tính toán phụ tải tính toán ở các phân xưởng có mật độ máymóc sản xuất tương đối đều

Cũng có thể xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải sinh hoạt cho hộ giađình Posh Khi đó phụ tải tính toán của một khu vực dân cư là:

Ptt = Posh .H

Trong đó H – số hộ gia đình trong khu vực

2.4 PHÂN KHU VỰC PHỤ TẢI CHO KHU QUY HOẠCH :

Dựa trên vị trí địa lý , bán kính cấp điện và công suất , loại phụ tải và đặc điểmcủa khu dân cư (khu đô thị mới) chúng em chia thành 2 khu vực để xác định phụ tảitính toán

Phân thành 2 khu vực chúng ta sẽ tính toán được phụ tải mỗi khu vực nhỏ so vớiphụ tải tổng, chọn được máy biến áp cho mỗi khu vực có dung lượng nhỏ, có lợi vềkinh tế ( vốn mua thiết bị, vốn xây dựng trạm) cũng như về kỹ thuật ( lắp ráp, sửachữa, vận hành…), đồng thời bảo đảm tính liên tục cung cấp điện cao cho khu dâncư

2.4.1 Phụ tải khu vực 1 : Gồm có Lô A, B, C, D, E, F, G, H, I

2.4.2 Phụ tải khu vực 2 : Gồm có Lô J1, J2 , K, L, M, N, O1(4 chung cư), O2(3chung cư), TPTC1, MG-NT, BX-DV

2.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO KHU QUY HOẠCH :

2.5.1 Xác định phụ tải tính toán cho khu vực 1:

Để xác định phụ tải tính toán cho khu vực 1 , dựa vào các phương pháp đã nêu ởtrên , nhưng do phụ tải là loại phụ tải sinh hoạt , số thiết bị cụ thể trong từng hộkhông thể xác định được Công suất của những thiết bị tiêu thụ điện thường ở mứctrung bình và nhỏ nên chúng tôi chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán theosuất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Posh đối với từng phụ tải

Ptt = Posh .H

Suất phụ tải trung bình được lấy dưới đây dựa vào quy định của ngàng điện :

+ Đối với nhà biệt thự Posh = 5KW

0

P

+ Đối với nhà liên kế Posh = 3KW ( Sách ‘’Thiết Kế Cấp Điện “ của NgôHồng Quang – NXBKHKT )

Chọn hệ số công suất trung bình = 0,8 (Chọn theo tiêu chuẩnngành đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế

20 TCN – 27-91 phụ lục 13 trang 730 sách “Cung cấp điện” của thầy Nguyễn Xuân

Phú)

cos

Bảng 2.5.1 Phân bố hộ gia đình theo diện tích khu vực 1 :

Lô đất Diện tích(m2) Số hộ Pđm(Kw) Uđm (V) Cos

 Xác định phụ tải tính toán lô A :

Sau đây với phương pháp đã nêu trên , chúng tôi lấy một vài lô để tính toán làmminh hoạ , còn các lô khác tính toán tương tự, chúng tôi chỉ ghi lại kết quả cho từnglô mà không ghi lại cách tính

Lô A gồm 19 căn biệt thự khi đó :

Công suất tác dụng :

 Xác định phụ tải tính toán lô M :

Lô M gồm có 45 căn hộ, trong đó có 39 căn nhà biệt thự , 6 căn nhà liên kế khi đó :

- Đối với 39 căn biệt thự phụ tải tính toán là :

Pttbt = Posh H = 5.39 = 195 KW

- Đối Với 6 nhà liên kế, chọn công suất phụ tải cho 1 hộ có mức sống khá giả Posh=

3 KW Khi đó phụ tải tính toán cho 6 hộ nhà liên kế là :



costg

tt dm

S U

118,75

180, 473.0,38

Bảng kết quả phụ tải tính toán khu vực 1 :

Lô đất Ptt (KW) Qtt (KVAR) Stt (KVA) Itt (A)

2.5.2 Xác định phụ tải tính toán cho khu vực 2:

Đối với những căn hộ biệt thự , căn hộ liên kế thì xác định phụ tải tính toán theotheo suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Posh đối với từng phụ tải

Ptt = Posh .H

Đối với Trường phổ thông cấp 1 , Mẫu giáo – Nhà trẻ, Bãi xe – Dịch vụ Do phụtải chủ yếu gồm chiếu sáng và quạt điện Nên chúng tôi chọn phương pháp xácđịnh phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích

tt dm

S U

266, 25

404,643.0,38

Bảng 2.5.2 Phân bố hộ gia đình theo diện tích khu vực 2:

Lô đất Diện tích(m2) Số hộ Pđm(Kw) Uđm (V) Cos

 Xác định phụ tải tính toán lô J 1 :

Lô J1 gồm 33 căn liên kế khi đó :

Công suất tác dụng :

 Xác định phụ tải tính toán BX-DV :

Khu vực BX-DV phụ tải chủ yếu gồm chiếu sáng và quạt điện diện tích xây dựngkhu này là 2000m2 Chọn suất phụ tải chiếu sáng là Po=15W/m2.( Tra sổ tay ThiếtKế Cấp Điện của Ngô Hồng Quang )Vậy :

Công suất tác dụng :

tt dm

S U

123,75

188, 073.0,38



tg

Stt = == 37,5 KVA

Itt = =ATíng toán tương tự cho các lô cònlại chúng tôi chỉ ghi lại kết quả trong bảng dưới đây mà không ghi lại cách tính

Bảng kết quả phụ tải tính toán khu vực 2:

Lô đất Ptt (KW) Qtt (KVAR) Stt (KVA) Itt (A)

Trong thực tế các thiết bị chiếu sáng đã bù có hệ số công suất cos = 0,85 (sách

“Kỹ thuật chiếu sáng” của Lê Văn Doanh)

Chọn cos = 0,85  tg = 0,62

2.6.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 1 :

Khu vực 1 gồm có 2 loại đường :

+ Loại 1 : Có 8 con đường có bề rộng 12m , có tổng chiều dài là : L = 1080m+ Loại 2 : Có 3 con đường có bề rộng 16m , có tổng chiều dài là : L = 610m

Chúng tôi chọn loại đường rộng từ

10 12m bố trí 1 dãy đèn bên đường,khoảng cách giữa các trụ đèn là 30m Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn VậyCông suất tính toán chiếu sáng là :

tt dm

S U

37,5

56,993.0,38 

1080

36

30 

Loại đường rộng từ 16 25m bố trí 1dãy đèn ở giữa, khoảng cách giữacác trụ đèn là 30m Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn Vậy Công suất tính toánchiếu sáng là :

2.6.2 Phụ tải tính toán chiếu sáng đường giao thông khu vực 2 :

Khu vực 2 gồm có 3 loại đường :

+ Loại 1 : Có 4 con đường có bề rộng 12m , có tổng chiều dài là : L = 550m+ Loại 2 : Có 3 con đường có bề rộng 16m , có tổng chiều dài là : L = 500m+ Loại 3 : Có 2 con đường có bề rộng 30m , có tổng chiều dài là : L = 870m

Chúng tôi chọn loại đường rộng từ 1012m bố trí 1 dãy đèn bên đường,khoảng cách giữa các trụ đèn là 30m Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn VậyCông suất tính toán chiếu sáng là :

Pttcs2 = 250.18 = 4,5KW

Loại đường rộng từ 16 25m bố trí 1dãy đèn ở giữa, khoảng cách giữacác trụ đèn là 30m Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn Vậy Công suất tính toánchiếu sáng là :

Pttcs2 = 250.16 = 4KW

Loại đường rộng từ 30m trở lên bốtrí 2 dãy đèn 2 bên, khoảng cáchgiữa các trụ đèn là 30m Do đó số bộ đèn cần chọn là bộ đèn Vậy Công suất tínhtoán chiếu sáng là :

30 

55018

30 

50016

30 

870

30 

2.8 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI :

Tâm phụ tải điện là vị trí mà khi đặt máy biến áp, tủ phân phối điện sẽ đảmbảo tổn thất công suất và tổn thất điện năng là bé nhất Do đó, xác định tâm phụtải điện là nhằm mục đích xác định vị trí đặt máy biến áp, tủ phân phối điện

Tuy nhiên, tuỳ theo mặt bằng thực tế, nhu cầu sử dụng điện mà khi chọn vị tríđặt máy biến áp hoặc tủ phân phối chúng ta có thể dịch chuyển vị trí các thiết bịsao cho hợp lý, thuận tiện lắp đặt, vận hành sửa chữa, không gây cản trở lối đi vàphải an toàn cho người sử dụng

Công thức xác định tâm phụ tải :

; Trong đó :

+ Si: Công suất biểu kiến tính toán của lô thứ i

+ Xi, Yi : Hoàng độ và tung độ của lô thứ i trên trục toạ độ đã được chọn

2.8.1 Tâm phụ tải khu vực 1:

Chọn hệ trục tọa độ Oxy, gốc tọa độ O tại góc bên trái lô D Toạ độ trọng tâmcủa các lô được cho trong bảng sau :

S

S x

S

S y

Bảng Toạ độ phụ tải khu vực 1 :

2.8.2 Tâm phụ tải khu vực 2 :

Chọn hệ trục tọa độ Oxy, gốc tọa độ O tại góc bên trái lô M Toạ độ trọngtâm của các lô đất được cho trong bảng sau :

Bảng Toạ độ phụ tải khu vực 2 :



i S



i S



1 1 1

1

221656, 25

197( )1125

i i i

1

98675

87,7( )1125

i i i

Toạ độ tâm phụ tải khu vực 2 :



i S



i S



) ( 8 , 147 88

, 2336

05 , 345374

2

2 2

S

x S X

i

i i

05 , 334962

2

2 2

S

y S Y

i

i i

Dung lượng các tham số khác của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó ,vào cấp điện áp của mạng , vào phương thức vận hành của máy biến áp … Vì vậyviệc lựa chọn một trạm biến áp , cần phải xét tới nhiều mặt và phải tiến hành tínhtoán so sánh kinh tế , kỷ thuật giữa các phương án được đề ra Gồm có hai loạitrạm biến áp :

Hiện nay nước ta đang sử dụng các cấp điện áp sau đây

+ Cấp cao áp :

- 500KV : Hệ thống điện quốc gia Nam – Bắc

- 220KV : Mạng điện khu vực

- 110 KV : Mạng phân phối , cung cấp cho các phụ tải lớn

+ Cấp trung áp :

- 6, 10, 15, 22, 35KV : Trung tính trực tiếp nối đất dùng cho mạng điện địaphương , cung cấp cho các nhà máy , xí nghiệp , khu dân cư …

+ Cấp hạ áp :

380/220V : Dùng trong mạng hạ áp trung tính trực tiếp nối đất

3.1.1 Các thông số đặc trưng của máy biến áp :

1 Công suất định mức P đm : Là công suất liên tục đi qua máy biến áp trong

suốt thời gian phục vụ của nó ứng với các điều kiện tiêu chuẩn : Điện ápđịnh mức , tần số định mức và nhiệt độ môi trừng làm mát định mức

2 Điện áp định mức U dm : Điện áp định mức của cuộn dây sơ cấp máy biến

áp là điện áp giữa các pha của nó khi cuộn dây thứ cấp bị hở mạch và cóđiện áp bằng điện áp định mức thứ cấp

3 Hệ số biến áp : Hệ số biến áp K được xác định bằng tỷ số giữa điện áp

định mức của cuộn dây cao áp với điện áp định mức của cuộn dây hạ áp

K =

4 Dòng điện định mức : Dòng điện định mức của cuộn dây sơ cấp vàthứ cấp máy biến áp được xác định theo công suất và điện áp định mức phù hợpvới các cuộn dây của nó

5 Điện áp ngắn mạch : Điện áp ngắn mạch UN đặc trưng cho tổng trở toànphần Z của máy biến áp và thường được biểu diễn bằng phần trăm của điện ápđịnh mức :

UN% =

6 Dòng không tải : Dòng không tải Ikt là đại lượng dựa trên công suấtphản kháng tiêu thụ trên mạch từ hoá Thường thì trị số của dòng điện không tảicho bằng phần trăm dòng điện định mức của máy biến áp

I

kt =

7 Mức cách điện định mức : Được cho bằng giá trị chịu quá áp của tần số

thường khi thí nghiệm xung áp cao phỏng sét đánh Ở các mức điện áp nói ở đây ,quá áp do thao tác đóng cắt thường ít nghiêm trọng hơn do quá áp khí quyển Dođó không cần thí nghiệm khả năng chịu quá áp do đóng cắt

8 Tổ nối dây : Tổ nối dây của máy biến áp được hình thành do sự phốihợp kiểu nối dây sơ cấp với kiểu nối dây thứ cấp Nó biểu thị góc lệch phagiứa các sức điện động cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp của máy biến áp Góc lệch pha phụ thuộc vào chiều cuốn dây , cách ký hiệu các đầu dây , kiểu nốidây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp Cách nối dây hình sao Y hay tam giác vớinhững thứ tự khác nhau mà góc lệch pha giữa các sức điện động của cuộn dây sơcấp và cuộn dây thứ cấp có thể là 30o , 60o ,…3600 Trong máy biến áp ba pha cũngnhư một pha thường cuộn dây điện áp thấp nối tam giác để bù sống điều hoà bậc

ba của dòng từ hoá Cuộn dây cao áp và trung áp nối hình sao Do cuộn hạ áp nốitam giác nên tiết diện dây dẫn nhỏ hơn rất nhiều , vì khi đó dòng trong các phagiảm đi lần so với dòng dây Cuộn dây cao và trung nối hình sao nên số vòng dâygiảm lần , nên không những giảm được khối lượng mà còn tiết kiệm được cả cáchđiện

Các ký hiệu trong tổ nối dây hình sao , hình tam giác và hình sao liên kết , theo kýhiệu chữ , số quy định bởi IEC

cdm hdm

U U

100

N dm

U U Fe Q

Ký hiệu này đọc từ trái sang phải , chữ cái đầu chỉ cuộn áp lớn nhất , chữ cái thứhai chỉ mức kế tiếp

Các chữ cái viết hoa chỉ cuộn có áp lớn nhất :

D : Tam giác

Y : Sao

Z : Zigzag ( Sao liên kế )

N : Nối trung tính Các chữ cái thường được dùng cho cuộn thứ cấp và tam cấp :

d : Tam giác

y : Sao

z : Zigzag

n : Nối trung tính

3.1.2 Kết cấu trạm :

Các trạm biến áp trung / hạ có kết cấu khác nhau phụ thuộc công suất của trạm ,loại nguồn hệ thống , số đường dây đến , đường dây đi , đặc điểm của phụ tải… Cáctrạm có thể được xây dựng trong khuôn viên , khu dân cư các hộ phụ tải dân dụngcông suất lớn , trong khuôn viên xí nghiệp Về phương diện cấu trúc người ta chia

ra trạm ngoài trời và trạm trong nhà

 Trạm biến áp ngoài trời : Ở trạm này , các thiết bị phía điện áp cao đều đặt

ngoài trời , còn phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hoặc đặt trongcác tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phần hạ thế Xây dựng trạmngoài trời sẽ tiết kiệm được kinh phí xây dựng hơn so với xây dựng trạm trongnhà

 TRạm biến áp trong nhà : Ở trạm này , tất cả các thiết bị điện đều đặt trong

nhà , về chức năng trạm biến áp được chia thành trạm trung gian ( Trạm khuvực ), và trạm phân phối ( Trạm phân xưởng )

 Trạm trung gian : Thường có công suất lớn , cấp điện áp 110220/3522KV

 Trạm phân phối : Công suất tương đối nhỏ (hàng trăm KVA) cấp điện áp

1522KV Loại trạm biến áp này thường được dùng để cung cấp điện cho khudân cư hoặc cho phân xưởng





Trạm biến áp loại này thường có kết cấu như sau : Trạm treo , trạm giàn , trạmnền trạm kín ( lắp đặt trong nhà ) , trạm trọn bộ ( nhà lắp ghép )

 Trạm treo : Trạm biến áp treo là kiểu trạm mà toàn bộ các thiết bị

cao hạ áp và máy biến áp đều được treo trên cột Máy biến áp thường là loại mộtpha hoặc tổ ba máy biến áp một pha , tủ hạ áp được đặt treo trên cột Trạm nàythường tiết kiệm được diện tích đất nên được dùng trạm công cộng cấp điện chomột vùng dân cư

 Trạm giàn : Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bị

và máy biến áp được đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột Trạm được trang bị bamáy biến áp một pha ( 375KVA) hay một máy biến áp ba pha (400KVA) , cấp điệnáp 1522/0,4KV Phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp , tủphân phối hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột đường dây đến có thể là đường dây trênkhông hay đường cáp ngầm Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hayphân xưởng

 Trạm nền : Thường được dùng ở những nơi có điều kiện đất đai như

ở vùng nông thôn , cơ quan, xí nghiệp nhỏ và vừa Đối với loại trạm nền thiết bịcao áp đặt trên cột , máy biến áp thường là tổ ba máy biến áp một pha hay mộtmáy biến áp ba pha đặt trên bệ xi măng dưới đất , tủ phân phối hạ áp đặt trongnhà, xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ

 Trạm kín : Là loại trạm mà các thiết bị và máy biến áp được đặt

trong nhà Trạm kín thường được phân thành trạm công cộng và trạm khách hàng.Trạm công cộng thường được đặt ở khu đô thị hoá , khu dân cư mới để đảm bảo mỹquan và an toàn cho người sử dụng Trạm khách hàng thường được đặt trong khuônviên của khách hàng

3.1.3 Chọn vị trí , số lượng công suất trạm biến áp :

Vốn đầu tư của trạm biến áp chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu

tư của hệ thống điện Vì vậy việc chọn vị trí , số lượng và công suất định mức củamáy biến áp là việc làm rất quan trọng Để chọn máy biến áp cần đưa ra một sốphương án có xét đến tính ràng buộc và tiến hành tính toán so sánh kinh tế - kỷthuật để chọn phương án tối ưu

1 Chọn vị trí trạm biến áp :

Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp cần xem xét đến các yêu cầu :

- Vị trí trạm biến áp nên gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đưađến





- An toàn và liên tục trong cung cấp điện.

- Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng

- Vốn đầu tư và chi phí vận hành hằng năm là bé nhất

- Sơ đồ nối dây trạm đơn giản, chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau này

TRong thực tế , việc đạt tất cả các yêu cầu trên là rất khó khăn Do đó , cần xemxét và cân nhắc các điều kiện thực tế để có thể chọn phương án hợp lý nhất

2 Chọn số lượng và chủng loại máy biến áp :

 Số lượng máy biến áp trong trạm biến áp phụ thuộc vào nhiều yếu tốnhư :

- Yêu cầu về liên tục cung cấp điện của phụ tải

- Yêu cầu về lựa chọn dung lượng máy biến áp hợp lý

- Yêu cầu về vận hành kinh tế trạm biến áp Tuy nhiên để đơn giản trong vận hành , số lượng máy biến áp trong một trạm biếnáp không nên quá ba máy và các máy biến áp này nên có cùng chủng loại và côngsuất

 Chủng loại máy biến áp trong một trạm biến áp nên đồng nhất (Hay ítchủng loại ) , để giảm số lượng máy biến áp dự phòng trong kho vàthuận tiện trong lắp đặt , vận hành

 Bảo đảm an toàn và liên tục trong cung cấp điện :

Để đảm bảo yêu cầu này, ta có thể dự kiến thêm một đường dây phụ nối từthanh cái điện áp thấp của một trạm khác Hoặc chúng ta có thể bố trí thêm mộtmáy dự trữ, trong trường hợp có sự cố, máy này sẽ vận hành

Về phương diện công suất, ở chế độ bình thường thì cả hai máy biến áp làmviệc, còn trong trường hợp sự cố một máy thì sẽ chuyển toàn bộ phụ tải về mộtmáy không bị sự cố, khi đó ta phải sử dụng khả năng quá tải của máy biến áp hoặc

ta sẽ ngắt các hộ tiệu thụ không quan trọng

 Bảo đảm vốn đầu tư là bé nhất :

- Để vốn đầu tư bé nhất thì số lượng máy đặt trong trạm biến áp phải ít nhất Giáđầu tư cho 1KVA, lúc ấy trong điều kiện kỹ thuật tương đương nhau thì nên chọnloại máy có giá đầu tư cho 1KVA (đồng/KVA) là bé nhất

- Việc sử dụng hợp lý dung lượng quá tải của máy biến áp cho phép ta giảm đượccông suất đặt và do đó thực hiện được việc tiết kiệm vốn đầu tư

- Về tuổi thọ đảm bảo làm việc 20 năm với các điều kiện sau :

 Khi vận hành lâu dài liên tục thì phụ tải không được quá phụ tải định mứcghi trên nhãn máy của máy biến áp.

 Máy biến áp cần phải được vận hành ở môi trường định mức, nếu khác vớigiá trị định mức thì ta cần phải hiệu chỉnh lại giá trị công suất Tất cả các máybiến áp làm việc ở những nơi có nhiệt độ trung bình hằng năm lớn hơn 5oC đềuphải hiệu chỉnh theo công thức sau :

Trong đó :

S’- là dung lượng đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ trung bình

Sđm - là dung lượng định mức ghi trên nhãn máy

- là nhiệt độ trung bình hàng năm của môi trường đặt máy oC

Khi môi trường đặt máy có nhiệt độ cực đại lớn hơn 35oC thì ta phải hiệu chỉnhthêm một lần nữa theo công thức :

Trong đó :

- là nhiệt độ cực đại của môi trường đặt máy oC, với điều kiện 35oC < < 45oC

 Tổn thất công suất trong máy biến áp sẽ là :

Trong đó :: là tổn thất công suất tác dụng khi không tải (cho trong máy)

: là tổn thất ngắn mạch

: là tổn thất cuộn dây trong máy

biến áp

: công suất phụ tải

Sđm : công suất định mức máy biến áp

 Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây điện cần thiết để vận chuyển công suất phản kháng :

Trong đó:

: là công suất phản

kháng để từ hoá máy biến áp ở

điện áp không đổi

i % : dòng điện không tải của máy biến áp ( cho trong nhãn máy)

) 100

5 1

35 1

)(

100

5 1

đm

S

S P P

i S

Q  đm



: điện áp ngắn mạch của máybiến áp (cho trong nhãn máy).

KKT : đương lượng kinh tế của công suất phản kháng, giá trị này nằm trong

phạm vi từ 0,02 ÷ 0,15 ; có thể lấy giá trị trung bình 0,05 (KW/KVAR)

Tổn thất toàn bộ sẽ là:

Đặt: : tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất

phản kháng gây ra

: tổn thất công suấttác dụng ngắn mạch kể cảphần do công suất phản kháng gây ra

Vậy tổn thất toàn bộ sẽ là:

Công suất phụ tải Spt đượctính theo công thức sau:

Với n là số lượng máy biếnáp trong trạm

 Tổn thất điện năng trong máy biến áp :

Trong đó:

t : thời gian vận hành máy biến áp, thường lấy t = 8760 giờ

: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất, có thể xác định theo công thức

kinh nghiệm của Kezevits như sau :

Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (giờ)

Các trạm biến áp trong khu dân cư cung cấp cho phụ tải sinh hoạt, chiếu sáng

đô thị nên có thể chọn Tmax = 5000 giờ

Khi có n máy biến áp giống nhau làm việc song song

 Chi phí vận hành

hàng năm để so sánh các phương áp khác nhau khi chọn máy biến áp.

100

%

K K

U S

K P Q K P



o KT o

P    

K KT K

P    

2 '

K

o pt

P

P n

n S S





8760 ) 10 124

, 0



: chi phí tổn thất điện năng

: tổn thất điện năng hàng năm (KWh)

: khấu hao hàng năm 103

đồng/năm

V : vốn đầu tư, 103 đồng

: tỷ lệ khấu hao

3.2 CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM

BIẾN ÁP CHO KHU QUY HOẠCH :

3.2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp T 1 :

Tâm phụ tải có tọa độ M1 (197 ;87,7)m Tâm này nằm giữa lô E

Sau khi tiến hành xem xét toàn bộ khu dân cư Chúng tôi không chọn vị trí đặtTBAT1 ngay toạ độ tâm phụ tải vì xa đường dây trung thế , bất lợi cho việc kéo dâyhạ áp đến các lô đất trong nhóm Chính những lý do đó chúng tôi quyết định chọn

vị trí đặt TBAT1 nằm giữa lô E và lô G trên đường tuyến điện 110V Hiệp Phước Tân Thuận Đặt TBAT1 ở vị trí này có các ưu điểm sau :

-+ Thuận tiện cho nguồn cung cấp điện từ tuyến dây trung thế 15-22KV + Đường dây hạ áp từ TBA đến các lô trong nhóm dễ dàng và đạt đượcvẽ mỷ quan

+ Bảo đảm ít người qua lại , thuận tiện cho việc vận hành và sữa chữa

3.2.2 Chọn vị trí đặt trạm biến áp T 2 :

Tâm phụ tải có tọa độ M2 (147,8 ;143,3)m Tâm này nằm trên lô L Trên tuyếnđiện 110KV Hiệp phước – Tân Thuận

Sau khi tiến hành xem xét toàn bộ khu dân cư Chúng tôi chọn vị trí đặt TBAT2ngay sát bên lô L vì đặt ở đây có các ưu điểm sau :

+ Thuận tiện cho nguồn cung cấp điện từ tuyến dây trung thế 15-22KV + Đường dây hạ áp từ TBA đến các lô trong nhóm dễ dàng và đạt đượcvẽ mỷ quan

+ Bảo đảm ít người qua lại , thuận tiện cho việc vận hành và sữa chữa

kh A

C   

.

Hình 3.2 : Vị trí tâm phụ tải và vị trí đặt trạm biến áp

C B

D

01

02

BX-DV TÂM PHỤ TẢI 2

TBAT2

TÂM PHỤ TẢI 1

TBAT1

3.3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP :

Lựa chọn dung lượng máy biến áp theo hai hướng sau:

- Nếu chọn 1 máy, dung lượng định mức máy biến áp sẽ là:

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

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

3.3.1 Chọn Máy biến áp khu vực 1 :

Phụ tải lúc ban đầu là: Stt = 1141,47 KVA

Mức phát triển của phụ tải sau 5 năm là 10%: Stt = 1255,62 KVA

Tiến hành tính toán lựa chọn máy biến áp theo 2 hướng như trên

1 Phương áp 1: Chọn 1 máy biến áp

Chọn 1 máy biến áp có dung lượng 1500 KVA

Thông số máy biến áp 3 pha dung lượng 1500 KVA ( công ty thiết bị điện hiệuTHIBIDI) cung cấp, các máy biến áp này được sản xuất tại Việt Nam nên khôngcần hiệu chỉnh công suất theo nhiệt độ môi trường

 Cấp điện áp 15 ÷ 22 / 0,4KV

Tổn thất không tải

tt

S

SđmBA 

4 , 1

sc

S

SđmBA 

KVA S

S dmBA  tt  1255 , 62

1,86

 

 Tổn thất ngắn mạch

 Dòng điện không tải io% = 1

 Điện áp ngắn mạch UK% = 6

 Giá tiền 1 máy : 203916000 đồng

 Tính tổn thất công suất máy biến áp

Tổn thất công suất phản kháng khi không tải :

Tổn thất công suất

phản kháng khi ngắn mạch :

Tổn thất công suấttác dụng khi không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra :

Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch kể cả phần do công suất phản kháng

gây ra :

Công suất phụ tải :

Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp

 Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất

Với Tmax = 5000 giờ,

ta có giờ

 Tổn thất điện năng trong máy biến áp

Chi phí tổn thất điện năng :

Chọn giá tiền điện sinh hoạt là =1500 đồng

2, 61( 1) 1500 1(1 1) 741

21,36

o pt

8760 ) 10 124

, 0

Chọn 2 máy biến áp có

dung lượng 1000 KVA

Thông số máy biến áp 3 pha dung lượng 1000 KVA ( công ty thiết bị điện hiệuTHIBIDI) cung cấp, các máy biến áp này được sản xuất tại Việt Nam nên khôngcần hiệu chỉnh công suất theo nhiệt độ môi trường

 Cấp điện áp 15 ÷ 22 / 0,4KV

 Tổn thất không tải

 Tổn thất ngắn mạch

 Dòng điện không tải io% = 1,5

 Điện áp ngắn mạch UK% = 6

 Giá tiền 1 máy : 163780000 đồng

 Tính tổn thất công suất máy biến áp

Tổn thất công suất phản kháng khi không tải:

Tổn thất công suất

phản kháng khi ngắn mạch:

Tổn thất công suất

tác dụng khi không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra :

Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch kể cả phần do công suất phản khánggây ra :

Công suất phụ tải :

h tổn thất điện năng trong máy biến áp

 Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất

Với Tmax = 5000 giờ,

62 , 1255 4

2,12( 1) 1000 2(2 1) 924,8

14,87

o pt

8760 ) 10 124

, 0