HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“THIẾT KẾ CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN XÃ CAO DƯƠNG,
HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Sinh viên thực hiện

: VŨ TRUNG THÀNH

Mã sinh viên

: 603093

Lớp

: K60HTDB

Giáo viên hướng dẫn : TS. NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

HÀ NỘI – 2021


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em muốn bày tỏ lòng biết ơn chân thành của em tới các thầy
cô giáo đã giảng dạy và dẫn dắt em trong những năm vừa qua.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, TS. Nguyễn Xuân TrườngGiảng viên Khoa Cơ Điện – Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã trực tiếp
hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập và thực hiện đề
tài của mình.

Em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ
thống điện – Khoa Cơ Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện
và giúp đỡ em trong thời gian vừa qua.
Em xin gửi lời cảm ơn tới tập thể Công ty điện lực huyện Thanh Oai đã
nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và
người thân đã động viên, khích lệ và đóng góp những ý kiến quý báu để em
hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 11 tháng 03 năm 2021
Sinh viên

Vũ Trung Thành

i


MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ iv
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vi
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. vii
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, XÃ HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG
PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH
OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI.................................................................... 2
1.1 Đặc điểm tự nhiên, xã hội ............................................................................... 2
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên ....................................................................................... 2
1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội .............................................................................. 3
1.2 Phương hướng phát triển kinh tế, xã hội của địa phương ............................... 4
CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH TRẠNG CUNG CẤP

ĐIỆN CỦA XÃ CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ ... 5
HÀ NỘI.................................................................................................................. 5
2.1. Đường dây trung áp ........................................................................................ 5
2.2. Trạm biến áp................................................................................................... 5
2.3. Đường dây hạ áp ............................................................................................ 6
2.4. Đánh giá chung về lưới điện của xã ............................................................... 7
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI .................................................................. 8
3.1. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................... 8
3.2. Tính tốn phụ tải ............................................................................................ 8
3.2.1. Phụ tải sinh hoạt .......................................................................................... 8
3.2.2. Phụ tải động lực......................................................................................... 14
3.2.3. Phụ tải công cộng ...................................................................................... 17
3.3 Tổng hợp phụ tải ........................................................................................... 25
3.4 Dự báo phụ tải của xã đến năm 2025 ............................................................ 29
ii


3.4.1 Dự báo phụ tải sinh hoạt ............................................................................ 29
3.4.2 Dự báo phụ tải động lực ............................................................................. 33
3.4.3 Dự báo phụ tải công cộng .......................................................................... 34
3.5 Tổng hợp dự báo phụ tải đến năm 2025........................................................ 37
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN XÃ CAO
DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI ................... 39
4.1 Phương án cải tạo .......................................................................................... 39
4.1.1 Một số yêu cầu khi thiết kế cải tạo............................................................. 39
4.1.2 Phương án thiết kế cải tạo .......................................................................... 40
4.1.3 Tính tốn và lựa chọn trạm biến áp ............................................................ 41
4.1.4 Tính tốn độ lệch điện áp. .......................................................................... 42
4.3 Tính tốn lựa chọn kiểm tra tiết diện dây dẫn mạng cao áp ......................... 47
4.4 Tính tốn lựa chọn kiểm tra tiết diện dây dẫn mạng hạ áp ........................... 48

CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ......... 54
5.1 Tính tốn ngắn mạch ..................................................................................... 54
5.1.1 Tính ngắn mạch tại điểm N1 trên thanh cái 22 kV ..................................... 54
5.1.2. Tính ngắn mạch phía hạ áp trên thanh cái 0,4 kV .................................... 57
5.2 Lựa chọn thiết bị ........................................................................................... 58
5.2.1 Chọn thiết bị cao áp.................................................................................... 58
5.2.2 Chọn thiết bị hạ áp ..................................................................................... 65
CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT ............................................................... 71
6.1 Tiếp địa cho trạm biến áp .............................................................................. 71
6.2 Tiếp địa lặp lại ............................................................................................... 73
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................. 76
1.Kết luận ............................................................................................................ 76
2. Kiến nghị ......................................................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 78 

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thông số trạm biến áp và công suất hiện tại ........................................ 6
Bảng 2.2. Tổng hợp kết cấu đường dây hạ thế ..................................................... 6
Bảng 3.1: Số liệu thống kê phụ tải điện của 30 hộ gia đình điều tra .................. 12
Bảng 3.2: Tổng hợp cơng suất tính toán phụ tải sinh hoạt.................................. 14
Bảng 3.3: Bảng thống kê phụ tải động lực của xã Cao Dương........................... 15
Bảng 3.4: Bảng tính tốn phụ tải động lực TBA Cao Dương 1 .......................... 16
Bảng 3.5: Tổng hợp cơng suất tính tốn của phụ tải động lực ........................... 17
Bảng 3.6: Số liệu thống kê phụ tải công cộng của xã Cao Dương ..................... 18
Bảng 3.7: Hệ số đồng thời phụ tải dịch vụ, cơng cộng ....................................... 24
Bảng 3.8: Cơng suất tính tốn phụ tải công cộng trạm Cao Dương 1 ................ 25
Bảng 3.9: Tổng hợp cơng suất tính tốn phụ tải cơng cộng................................ 25

Bảng 3.10: Bảng tổng hợp công suất của xã Cao Dương ................................... 27
Bảng 3.11: Bảng cosφ phụ thuộc vào tỷ lệ Pn/Pd ................................................ 27
Bảng 3.10: Bảng tính tốn Pn∑ / P∑đ.................................................................... 27
Bảng 3.13: Bảng cơng suất tính tốn của các TBA ............................................ 28
Bảng 3.14: Bảng so sánh công suất ..................................................................... 29
Bảng 3.15: Số liệu thống kê điện năng sinh hoạt giai đoạn 2015-2019 ............. 30
Bảng 3.16: Cơng suất tính tốn hộ gia đình giai đoạn 2015-2019...................... 30
Bảng 3.16: Cơng suất tính tốn của các hộ giai đoạn 2015-2019 ....................... 31
Bảng 3.17: Cơng suất tính tốn hộ gia đình từ năm 2020-2025 ......................... 32
Bảng 3.18: Số hộ hiện tại và năm 2025 của xã Cao Dương ............................... 32
Bảng 3.19: Số hộ dự báo năm 2025 của xã Cao Dương ..................................... 32
Bảng 3.20: Tổng hợp cơng suất của nhóm phụ tải sinh hoạt năm 2025 ............. 33
Bảng 3.21: Kết quả dự báo phụ tải động lực năm 2025 của xã Cao Dương ...... 34
Bảng 3.22: Suất tiêu thụ điện cho phụ tải công cộng......................................... 35
Bảng 3.23: Dự báo công suất chiếu sáng đèn đường xã Cao Dương ................. 35
iv


Bảng 3.24: Tính tốn phụ tải cơng cộng dự báo đến năm 2025 ......................... 36
Bảng 3.25: Tổng hợp phụ tải dự báo đến năm 2025 của xã Cao Dương ............ 36
Bảng 3.26: Bảng cosφ phụ thuộc vào tỷ lệ Pn/Pd .............................................. 37
Bảng3.27: Tổng công suất dự báo các TBA đến năm 2025 ............................... 37
Bảng 3.28: Bảng tổng hợp về công suất các TBA hiện tại và kết quả dự báo
đến năm 2025 .......................................................................................... 37
Bảng 4.1. Công suất trên đường dây ................................................................... 43
Bảng 4.2: Bảng tính độ lệch điện áp ................................................................... 46
Bảng 4.3: Bảng thống kê số hộ, chiều dài đường dây hạ áp ............................... 49
Bảng 4.4: Bảng thống kê số hộ ứng với từng vị trí điểm tải ............................... 49
Bảng 4.4: Bảng tiết diện tính tốn và hiện trạng của TBA Cao Dương 9 .......... 52
Bảng 5.1: Thông số kỹ thuật của chống sét van................................................. 62

Bảng 5.2: Các điều kiện chọn cầu chì tự rơi ....................................................... 63
Bảng 5.3. Bảng các thơng số kỹ thuật của cầu chì tự rơi .................................... 63
Bảng 5.4: Các đại lượng kiểm tra cầu chì tự rơi ................................................. 64
Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật dao cách ly ............................................................. 65
Bảng 5.6: Các điều kiện lựa chọn và kiểm tra thanh góp ................................... 66
Bảng 5.7: Kiểm tra thanh góp ............................................................................. 67
Bảng 5.8: Thơng số Aptomat tổng ...................................................................... 68
Bảng 5.9: Kiểm tra Aptomat tổng ....................................................................... 68
Bảng 5.10: Thông số Aptomat lộ ........................................................................ 68
Bảng 5.11: Kiểm tra Aptomat lộ ......................................................................... 69
Bảng 5.12: Bảng thơng số máy biến dịng .......................................................... 70
Bảng 5.13. Thông số chống sét van hạ áp ........................................................... 70 

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Bản đồ xã Cao Dương – Thanh Oai ....................................................... 3
Hình 3.1: Đồ thị thực nghiệm cơng suất tính tốn trung bình 1 hộ .................... 30
Hình 4.1: Sơ đồ lưới điện lộ 460 E1.39 .............................................................. 42
Hình 4.2: Sơ đồ thay thế lộ 1 trạm biến áp Cao Dương 9................................... 50
Hình 4.3: Sơ đồ thay thế lộ 2 trạm biến áp Cao Dương 9................................... 51
Hình 5.1: Sơ đồ ngun lí ................................................................................... 55
Hình 5.2: Sơ đồ thay thế...................................................................................... 55
Hình 5.3. Hình Sơ đồ ngắn mạch hạ áp .............................................................. 57
Hình 6.1: Sơ đồ hệ thống cọc nối đất .................................................................. 73

vi



DANH MỤC VIẾT TẮT
TBA

Trạm biến áp

MBA

Máy biến áp

TBĐ

Thiết bị điện

TBATT

Trạm biến áp thay thế

TBA TG

Trạm biến áp trung gian

UBND

Uỷ ban nhân dân

THCS, TH

Trung học cơ sở, tiểu học

vii



MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước hiện nay thì
ngành năng lượng là ngành giữ vai trị quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Nó được coi là đòn bẩy thúc đẩy kinh tế, văn hóa và khoa học phát triển. Trong
ngành năng lượng thì điện năng chiếm một vai trò quan trọng và chủ yếu so với
các dạng năng lượng khác vì nó có nhiều ưu điểm như: cung cấp nhanh chóng,
thường xuyên, liên tục, sử dụng thuận tiện và dễ dàng. Điện năng còn là một
trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của một quốc gia hay một khu vực.
Do sự phát triển ngày càng nhanh của phụ tải nên việc phát triển và xây
dựng mới nguồn điện và trạm biến áp còn chưa đáp ứng được nhu cầu phụ tải.
Bên cạnh đó việc cải tạo lưới điện cịn chưa triệt để dẫn đến chất lượng điện
không cao.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, tơi tiến hành thực hiện đề tài :“Thiết kế
cải tạo lưới điện xã Cao Dương, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội ”. Đề tài
giúp em nâng cao được kĩ năng, củng cố kiến thức đã tiếp thu trong quá trình học
tập. Với sự cố gắng của bản thân cũng như sự giúp đỡ của thầy TS. Nguyễn Xuân
Trường cùng các thầy cô trong bộ môn Hệ thống điện và tồn thể cán bộ cơng nhân
viên Điện lực Thanh Oai đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Nội dung chính của đồ án gồm 6 chương:
Chương 1: Đặc điểm tự nhiên, xã hội và phương hướng phát triển kinh tế
xã hội xã Cao Dương, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội.
Chương 2: Hiện trạng lưới điện và tình trạng cung cấp điện của xã Cao
Dương, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội.
Chương 3: Tính tốn phụ tải.
Chương 4: Phương án thiết kế, cải tạo lưới điện xã Cao Dương, huyện
Thanh Oai, thành phố Hà Nội.
Chương 5: Tính tốn ngắn mạch và lựa chọn thiết bị.
Chương 6: Tính tốn nối đất.


1


CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, XÃ HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG
PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, XÃ HỘI
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên
a. Vị trí địa lý
Xã Cao Dương là một xã ở phía nam của huyện Thanh Oai, đây là một
huyện thuộc thành phố Hà Nội, xã có tỉnh lộ 429 chạy qua, giao thông đi lại
buôn bán thuận lợi.
Phía Bắc giáp với xã sơng Đáy.
Phía Đơng giáp với xã Phương Trung, huyện Thanh Oai.
Phía Nam giáp với xã Dân Hịa, huyện Thanh Oai.
Phía Tây giáp với xã Xn Dương, huyện Thanh Oai.
b. Hành chính
- Diện tích xã Cao Dương là 4,62 km2
- Theo số liệu thống kê năm 2019 tồn xã có: 11836 nhân khẩu, với 3096
hộ sinh sống trên 6 thôn: thôn Mục Xá, thôn Thị Nguyên, thôn Cao Xá, thôn
Áng Phao, thôn Mới, thôn Bến:
c. Địa hình
- Cao Dương là xã đồng bằng, khơng có đồi núi, khơng có địa hình thấp.
d. Khí hậu
Xã Cao Dương nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Đơng Bắc Bộ. Một năm có hai mùa rõ rệt:
+ Mùa hè: Nóng ẩm, mưa nhiều được kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10.
Nhiệt độ cao nhất 41 độ C vào khoảng tháng 6, tháng 7.
+ Mùa đông: Lạnh, khô thường kéo dài từ tháng 11 năm trước tới hết
tháng 4 năm sau. Nhiệt độ thấp nhất 7 độ C vào khoảng tháng 1, tháng 2.


2


1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
a. Về kinh tế
Một số nghề truyền thống được phát triển như: sản xuất lồng chim, làm
mộc, nghề trồng hoa, cây cảnh, thu hút chủ yếu nguồn lao động tham gia góp
phần phát triển kinh tế của địa phương.
b. Về đầu tư xây dựng
Địa phương đang hồn thiện xây dựng các cơng trình nơng thôn đảm bảo
mục tiêu phát triển kinh tế xã hội và hồn thành chương trình mục tiêu quốc gia
về xây dựng nơng thơn mới.
c. Về văn hóa xã hội
Tỷ lệ gia đình đạt tiêu chuẩn gia đình văn hóa hàng năm của xã đạt trên
90%. Tôn trọng quyền tự do tín ngưỡng của nhân dân, đầu tư cơ sở vật chất,
quan tâm tạo điều kiện để các phong trào VHVN – TDTT phát triển, thường
xuyên tổ chức các giải VHVN – TDTT thu hút các tầng lớp nhân dân tham gia,
tạo khơng khí vui tươi lành mạnh góp phần đẩy lùi các tệ nạn xã hội.

Hình 1.1 Bản đồ xã Cao Dương – Thanh Oai

3


1.2 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ, XÃ HỘI CỦA ĐỊA
PHƯƠNG
a. Về lĩnh vực nông nghiệp
Thực hiện đề án phát triển kinh tế nơng nghiệp theo các vùng để hình
thành các vùng chuyên canh sản xuất hàng hóa, xây dựng thương hiệu.

b. Về công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp
Các ngành nghề tiểu thủ công nghiệp phát huy tốt tiềm năng sẵn có của
địa phương, duy trì ngành nghề truyền thống như nấu rượu, làm mộc, làm đậu,
vừa tận dụng lao động lúc nhàn rỗi vừa tăng thu nhập.
c. Định hướng phát triển không gian
Cao Dương là 1 xã được hình thành từ lâu đời, đa số diện tích đất của xã
là đất thổ cư, diện tích đất cơng cộng tương đối thấp. Trong tương lai sẽ chú
trọng phát triển theo điều kiện dân cư sẵn có, khơng có định hướng dự án phát
triển các khu dân cư mới hay các khu công nghiệp tập trung.
 Nhận xét: Trên cơ sở đặc điểm phát triển kinh tế xã hội thực tế của xã Cao
Dương, ta nhận thấy trong tương lai khơng có sự phát triển, xây dựng của các
khu cơng nghiệp hay khu dân cư mới, nhu cầu sử dụng điện của người dân sẽ
tăng chủ yếu theo nhu cầu sinh hoạt.

4


CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH TRẠNG CUNG CẤP
ĐIỆN CỦA XÃ CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ
HÀ NỘI
2.1. ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP
Hiện tại lưới điện trung áp cấp điện cho các trạm biến áp xã Cao Dương,
sử dụng với cấp điện áp 22kV được cấp điện từ trạm 110kV Thanh Oai. Cụ thể
ở đây là lộ trung thế 460 E1.39 có chiều dài 6,2km, sử dụng đường dây thép
nhôm tiết diện 120mm (AC120). Đường dây được cải tạo từ năm 2012, phụ tải
phát triển nhanh.
2.2. TRẠM BIẾN ÁP
Xã Cao Dương gồm 8 trạm biến áp. Một số trạm biến áp hiện có có bán
kính cấp điện lớn, điện áp thấp ở cuối nguồn và làm tổn thất điện năng trên lưới.
Cụ thể bán kinh cấp điện của từng trạm biến áp như sau:

+ Trạm biến áp Cao Dương 1 : 5 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 2km
+ Trạm biến áp Cao Xá

: 2 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 1,3km

+ Trạm biến áp Cao Dương 2 : 5 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 1,1km
+ Trạm biến áp Cao Dương 4 : 4 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 1,3km
+ Trạm biến áp Cao Dương 5 : 4 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 1,4km
+ Trạm biến áp Cao Dương 6 : 5 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 1,2km
+ Trạm biến áp Cao Dương 7 : 5 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 2km
+ Trạm biến áp Cao Dương 8 : 5 lộ xuất tuyến, bán kính cấp điện khoảng 1,7km
Vì vậy cần có phương án đầu đầu tư xây dựng, cải tạo trạm biến áp nhằm
nâng cao chất lượng điện năng, đảm bảo nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội của
địa phương.

5


Bảng 2.1: Thông số trạm biến áp và công suất hiện tại
Sđm
(kVA)

Số
hộ

22/0,4

630

415


Thôn Mới

Treo

Cao Dương 2

22/0,4

320

270

Áng Phao

Treo

3

Cao Xá

22/0,4

560

400

Thôn Cao Xá

Treo


4

Cao Dương 4

22/0,4

400

275

Thôn bến

Treo

5

Cao Dương 5

22/0,4

400

316

Thôn Cao Xá

Treo

Cao Dương 6


22/0,4

560

425

Thôn Thị
Nguyên

Treo

7

Cao Dương 7

22/0,4

560

575

Áng Phao

Treo

8

Cao Dương 8


22/0,4

560

420

Thôn Mục Xá

Treo

STT

Tên TBA

Uđm (kV)

1

Cao Dương 1

2

6

Thôn được cấp

Loại trạm

2.3. ĐƯỜNG DÂY HẠ ÁP
Do bán kính cấp điện rộng và đây là khu vực dân cư đông đúc, nên các

đường dây hạ thế vận hành đầy tải có thời điểm quá tải đặc biệt vào những ngày
hè nắng nóng hay giờ cao điểm. Nên cần thay thế hoặc cải tạo các lộ dây mới
nhằm tăng chất lượng và đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho xã.
Bảng 2.2. Tổng hợp kết cấu đường dây hạ thế
Hạng mục
Đường trục
Nhánh rẽ
Tình trạng

Cột
H7,5; H8,5 ;
LT10,LT8,5;
LT7,5,…
H5,5; H6,5; tự
chế
Một số vị trí
cần thay thế

Xà

Sứ

Dây dẫn

X1-45,X245,X2-65

A20, A30

CVX
ABC95,70


A20, A30,

CVX
ABC50,35

Cũ nên khơng
đảm bảo an
tồn

Nhiều chủng
loại chắp vá

X2-45,X125,X1-35
Vận hành
lâu năm rỉ
sét

6


2.4. ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ LƯỚI ĐIỆN CỦA XÃ
Đến 31/12/2020 cả xã có 4957 cơng tơ 1 pha điện tử, 512 công tơ ba pha
điện tử. Hiện tại 100% các hộ dùng điện qua công tơ. Công tơ đang sử dụng
được lắp đặt tại vị trí tập trung, được thay thế và thu hồi theo định kỳ để được
kiểm tra tạo điều kiện cho công tác quản lý kinh doanh.
Cao Dương là một xã đồng bằng có tốc độ phát triển nhanh. Đường dây
hạ áp cải tạo năm 2012 nhưng chưa triệt để dẫn đến không đảm bảo cho việc
cung cấp điện. Mặt khác bán kính cấp điện lớn, trung bình lớn hơn khoảng
1,1km.

Hệ thống cột đã được đầu tư xây dựng từ lâu dẫn đến không đảm
bảo,nhiều khu vực hệ thống cột do dân tự chế như cột bê tơng tự đúc.
Từ các vấn đề đó, lưới điện của xã cần được cải tạo và nâng cấp để đảm
bảo tốc độ phát triển cũng như đảm bảo việc cấp điện được liên tục và tin cậy.
- Chống quá tải và giảm bán kính cấp điện cho các TBA trong xã Cao
Dương.
- Cấp điện ổn định, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện trong sinh hoạt, sản xuất
và phát triển kinh tê cho cá hộ dân.
- Nâng cao chất lượng điện cho các khách hàng sử dụng điện, nâng cao khả
năng cung cấp điện và đảm bảo an toàn ổn định cho lưới điện hạ thế trong khu
vực.
- Không phải thực hiện phương án tăng cường cáp đường trục khi phụ tải
phát triển.
Kết luận:
Một số trạm biến áp có bán kính cấp điện lớn, điệp áp thấp ở cuối nguồn
làm tổn thất điện năng trên lưới. Vì thế đảm bảo nhu cầu cấp điện và an toàn
lưới điện của xã, ta đi tính tốn phụ tải điện của xã và đề xuất phương án cải tạo
và nâng cấp lưới điện, để đảm bảo việc cấp điện được liên tục và tin cậy để phục
vụ sản xuất đời sống.
7


CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN PHỤ TẢI
3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Việc xác định phụ tải tính tốn là cơng việc hết sức quan trọng trong bài
toán quy hoạch và cải tạo mạng điện. Việc xác định phụ tải tính tốn giúp cho
người thiết kế, quy hoạch, cải tạo có những cơ sở để tiến hành những công việc
như chọn thiết bị, tính hao tổn và tính tốn bảo vệ…
Bài tốn xác định phụ tải là bài tốn khó và phức tạp bởi vì phụ tải điện phụ
thuộc rất nhiều yếu tố như (nhu cầu sử dụng điện năng, chế độ vận hành của lưới

điện, quy trình cơng nghệ sản xuất và các yếu tố mùa vụ, thời tiết, khí hậu…)
Trong thực tế có rất nhiều phương pháp tính tốn phụ tải. Đối với từng loại
phụ tải ta có phương pháp tính tốn khác nhau với mức độ chính xác là khác nhau.
* Các loại phụ tải:
-Phụ tải sinh hoạt: Phụ tải sinh hoạt của các hộ gia đình đều tập trung số
lượng lớn vào một số giờ cao điểm trong ngày (cao điểm trưa, tối) cho nên để
tính tốn cho phụ tải ngày chúng tôi sử dụng phương pháp hệ số đồng thời để
tổng hợp phụ tải đối với loại tải này.
-Phụ tải động lực: Phụ tải động lực của xã Cao Dương gồm các loại máy
công cụ như: xưởng cơ khí, xưởng mộc, làm bánh, góp phần phát triển kinh tế ở
địa phương.
-Phụ tải công cộng: là những phụ tải phục vụ các hoạt động chung trong
xã, đặc điểm của loại phụ tải này tương tự giống phụ tải sinh hoạt, đó chủ yếu là
các thiết bị chiếu sáng, quạt gió, đồ điện gia dụng, giải trí.
3.2. TÍNH TỐN PHỤ TẢI
3.2.1. Phụ tải sinh hoạt
Phụ tải sinh hoạt là một đại lượng mang tính chất ngẫu nhiên nó phụ
thuộc vào hàng loạt yếu tố như mức độ trang bị, các thiết bị gia dụng, tập tính
sinh hoạt của gia đình, mức độ thu nhập và chỉ tiêu trong gia đình.
Để xác định phụ tải sinh hoạt gia đình cho xã Cao Dương tôi sử dụng
8


phương pháp tính tốn theo hệ số nhu cầu.
Phương pháp tính như sau:
Cơng suất tính tốn của hộ gia đình
n

Ptt  K nc  Pi


(W)

(3.1)

i 1

Trong đó:
Knc- hệ số nhu cầu
K nc  K sd  

1  K sd 
n hd

(3.2)

Ksd- Hệ số sử dụng tổng hợp của thiết bị điện sinh hoạt
n

 Pi K sdi

K sd  

i 1

(3.3)

n

 Pi
i 1


Ksdi- là hệ số sử dụng của thiết bị điện thứ i
Ksdi=

ti
Klt
24

(3.4)

Trong đó:
ti: thời gian sử dụng của thiết bị điện thứ i
Klt: hệ số lượng tải hay hệ số mang tải của thiết bị
Pi: công suất trung bình quy đổi của nhóm thiết bị điện thứ i
Pi= Pnifi; W
Pni: công suất định mức của thiết bị điện thứ i
fi: tần số xuất hiện nhóm thiết bị điện thứ i
fi=

mi
n

(3.5)

mi: số lần xuất hiện thiết bị điện thứ i
n: số lượng thiết bị khảo sát

9



 Xác định nhq
Gọi n là số nhóm thiết bị điện xuất hiện trong quá trình điều tra.
+ Nếu n>4 thì:
Gọi k là tỷ số giữa cơng suất cực đại của nhóm thiết bị điện Pmax với cơng
suất cực tiểu Pmin.
k

Pmax
Pmin

(3.6)

- Nếu k<3 thì nhq=n
- Nếu k>3 thì ta có:
- Nếu ksd>0,8 thì n=nhq
- Nếu ksd=0,20,8
n

nhq 

2 Pni
i 1

(3.7)

Pmax

- Nếu ksd<0,2 thì cần xác định nhd theo một phương pháp riêng như sau:
- Phân riêng các thiết bị có cơng suất: Pi 


Pmax
thành một nhóm này
2

-Xác định tổng cơng suất định mức của nhóm nj thiết bị điện này được.
ji

Pj   Pnj

(3.8)

i 1

- Tìm các giá trị
nj

n 
*

nj
n

và P 
*

 Pn

ji

 Pn


i

i 1
ni

i 1

(3.9)

- Xác định giá trị tương đối n*hd theo biểu thức:
*
nhq


0,95
P
(1  P* ) 2

n*
1  n*
*2

10

(3.10)


Khi đó số lượng hiệu dụng là:
nhq = n*hq.n


(3.11)

Trong thực tế không phải lúc nào các thiết bị điện cũng được cùng đóng
vào mạng mà ở từng thời điểm thiết bị điện này được đóng thì thiết bị khác lại
được ngắt ra. Do đó để tính tốn được chính xác chúng tơi sử dụng hệ số đồng
thời. Khi đó:
Kndt : là hệ số đồng thời của các trạm biến áp ở thời điểm cực đại ngày
K dtn  p n  

pnqn
k

(3.12)

Kđdt : là hệ số đồng thời ở thời điểm cực đại đêm.
K dtd  p d  

pd qd
k

(3.13)

Trong đó:
k: số hộ dùng điện
p: là xác suất đóng trung bình của thiết bị điện vào lưới.
Ở đây chúng tơi lấy: pn=0,35; pđ=0,8
q: xác suất khơng đóng điện, q=1-p
: bội số tản của hệ số đồng thời, =1,65
-Tính tốn phụ tải sinh hoạt

+ Tính tốn phụ tải sinh hoạt gia đình

Pshn  n . K dnt . Ptt ; kW

(3.14)

Pshd  n . K dtd . Ptt ; kW

(3.15)

Trong đó:
Ptt

: cơng suất tính tốn của 1 hộ gia đình

Pshn :

phụ tải sinh hoạt ở thời điểm cực đại ngày

Pshd :

phụ tải sinh hoạt ở thời điểm cực đại đêm

11


n: tổng số hộ sử dụng thiết bị điện
Để nắm bắt tình hình phụ tải điện của địa phương chúng tơi tiến hành điều
tra 30 hộ gia đình ngẫu nhiên trong tồn xã để từ đó xác định cơng suất trung
bình từng hộ thơng qua cơng suất lắp đặt thiết bị và thời gian sử dụng.

Bảng 3.1: Số liệu thống kê phụ tải điện của 30 hộ gia đình điều tra
TT

Tên thiết bị

t

P
(W)

(h)

mi

klt

fi

Pi(W)

ksd

Pi*ksd

1

Đèn sợi đốt

40


3

8

0,8

0,3

12,8

0,1

1,3

2

Đèn compact

20

7

22

1

0,9

17,6


0,3

5,1

3

Đèn compact

40

7

20

1

0,8

32,0

0,3

9,3

4

Đèn huỳnh quang

20


7

18

1

0,7

14,4

0,3

4,2

5

Đèn huỳnh quang

40

6

18

1

0,7

28,8


0,3

7,2

6

Quạt bàn

40

4

15

0,8

0,6

24,0

0,1

3,2

7

Quạt bàn

60


4

17

0,8

0,7

40,8

0,1

5,4

8

Quạt trần

75

6

16

0,8

0,6

48,0


0,2

9,6

9

Điều hòa

1000

4

7

0,8

0,3

280,0

0,1

37,3

10

TV Led

100


5

12

0,8

0,5

48,0

0,2

8,0

11

TV màu

75

5

16

0,8

0,6

48,0


0,2

8,0

12

Nồi cơm điện

600

2

20

1

0,8

480,0

0,1

40,0

13

Tủ lạnh

100


24

18

0,8

0,7

72,0

0,9

67,2

14

Máy bơm nước

500

1

21

1

0,8

420,0


0,0

17,5

15

Đầu kỹ thuật số

60

2

10

0,8

0,4

24,0

0,1

1,6

16

Máy vi tính

350


6

8

0,8

0,3

112,0

0,2

22,4

17

Quạt bếp

8

2

2

1

0,1

0,6


0,1

0,1

18

Đèn ngủ

5

8

20

1

0,8

4,0

0,3

1,3

19

Bình nóng lạnh

1500


2

10

0,8

0,4

600,0

0,1

40,0

20

Máy giặt

500

2

12

0,8

0,5

240,0


0,1

16,0

21

Siêu điện

750

1

10

0,8

0,4

300,0

0,0

10,0

25

Loa, âm ly

400


2

8

0,8

0,3

128,0

0,1

8,5

Σ

6283

308

12

2975,0

323,3


Hệ số sử dụng của tổng nhóm thiết bị
k sd  


323, 3
 0,11
2975

ksdΣ < 0,2; n > 4
Chọn thiết bị có cơng suất lớn nhất: Pmax = 1500W.
Chọn thiết bị có cơng suất nhỏ nhất: Pmin = 5W.
Pmax 1500

 300
Pmin
5

Ta có: k 

Ta có Pi 

Pmax 1500

 750
2
2

Tổng cơng suất của nhóm thiết bị  750 W là
mj

P

mji


 7.1000  10.1500 10.750  29500(W)

i1
n

P
i 1

ni

 P.mi  74376

P* 

29500
 0,4
74376

n* 

27
 0,09
308

(W)

Xác định n*hq theo công thức (3.10)
*

nhq


Xác định

0,95
= 0,43
P
(1  P* ) 2

n*
1  n*
*2

nhq = n*hq .n = 0,43.25 = 10,75 suy ra chọn nhq = 11

Hệ số nhu cầu được xác định theo công thức (3.2)
𝑘

0,11

1

0,11
√11

Công suất tính tốn của 1 hộ gia đình
Ptt = 0,39.2975 = 1130,5 (W) = 1,13 (kW)

13

0,38



Áp dụng cơng thức ta có
kdtn  0,31,65

0,3.0,7
 0,35
251

kdtd  0.75 1,65

0,75.0,25
 0,8
251

Cơng suất tính tốn phụ tải sinh hoạt của trạm biến áp Cao Dương 1:
P

1,16.0,35.415

168,49 (kW)

Pđ

1,16.0,8.415

385,12 (kW)

Tương tự ta có kết quả của các trạm được tổng hợp trong bảng 3.2 :
Bảng 3.2: Tổng hợp cơng suất tính toán phụ tải sinh hoạt

Cao

Cao

Dương 1

Dương 2

Pshn (kW)

168,49

109,62

Pshđ (kW)

385,12

250,56

Tên TBA

Cao

Cao

Cao

Cao


Cao

Dương 4

Dương 5

Dương 6

Dương 7

Dương 8

162,4

111,65

128,29

172,55

233,45

170,52

371,2

255,2

293,24


394,4

533,6

389,76

Cao xá

3.2.2. Phụ tải động lực
Phụ tải động lực cũng được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu.
Pdln  k nmt .k nc . Pn ( kW)

(3.16)

P dld  k dmt .k nc . P n (kW)

(3.17)

i

i

Trong đó:
k mtn  là

hệ số tham gia vào cực đại ngày

k mtd  là

hệ số tham gia vào cực đại đêm


(với thụ điện nơng nghiệp ta có thể lấy

14

k nmt =1, k dmt =0,6)


Bảng 3.3: Bảng thống kê phụ tải động lực của xã Cao Dương

Cơ sở

Xưởng
mộc

Xưởng
cơ khí
Sửa xe
máy
Cơ sở
chế biến

Thiết bị

P
(kW)

t
(h)


Máy bào
Máy cưa
Máy ép
Máy khoan
Máy chà
Máy sẻ gỗ
Máy mài
Máy hàn
Máy tiện
Máy cắt
Máy bào
Bơm bơi
Máy vặn ốc
Quạt công nghiệp
Máy xát
Nồi hơi
Máy nghiền bột

1,5
1,5
2,5
0,4
0,65
0,42
0,24
1,5
0,75
0,75
1
1,5

0,75
1
7,5
2
0,75

7
5
5
4
4
3
1,5
9
8
7
6
1,5
1
6
4
5
1,5

Số lượng phụ tải động lực từng TBA

Cao
Cao
Cao
Cao

Cao
Cao
Cao
Cao
Cao Xá
Dương Dương Dương Dương Dương 9
Dương 1 Dương 2
Dương 4
5
6
7
8
0
2
0
5
3
0
2
2
1
4
0
6
2
6
2
4
2


2
4
0
5
0
0
2
4
0
2
0
3
1
4
1
1
2

6
3
1
5
2
2
1
4
3
2
1
5

4
6
1
4
4

15

2
4
2
6
4
0
4
1
2
3
1
4
2
4
2
3
2

3
3
4
5

5
2
2
2
4
2
0
4
2
7
2
4
3

4
4
2
7
5
4
4
8
3
5
2
4
4
6
2
7

5

0
3
0
6
0
1
2
4
4
3
0
7
3
8
3
4
3

1
2
0
6
2
1
1
2
2
4

1
4
4
6
4
7
3

2
4
2
3
1
1
0
1
2
3
1
6
2
7
2
4
2


Bảng 3.4: Bảng tính tốn phụ tải động lực TBA Cao Dương 1
Thiết bị


P(kW)

t(h)

mi

Ksdi

P’I

Ksdi P’I

Máy bào

1,5

7

4

0,29

6

1,75

Máy cưa

1,5


5

4

0,21

6

1,25

Máy cưa

2,5

5

2

0,21

5

1,04

máy khoan

0,4

4


7

0,17

2,8

0,47

máy chà

0,65

4

5

0,17

3,25

0,54

máy soi

0,42

3

4


0,13

1,68

0,21

máy mài cưa

0,24

1,5

4

0,06

0,96

0,06

máy hàn

1,5

9

8

0,38


12

4,50

Xưởng

máy tiện

0,75

8

3

0,33

2,25

0,75

cơ khí

máy cắt gọt

0,75

7

5


0,29

3,75

1,09

máy bào

1

6

2

0,25

2

0,50

Sửa xe

bơm hơi

1,5

1,5

4


0,06

6

0,38

máy

máy vặn ốc

0,75

1

4

0,04

3

0,13

máy xay

1

6

6


0,25

6

1,50

Cơ sở

máy xát

7,5

4

2

0,17

14

2,33

chế

máy lọc sạn

2

5


7

0,21

14

2,92

0,75

1,5

5

0,06

3,75

0,23

93,44

19,81

Cơ sở

Xưởng
mộc

biến


máy nghiền
bột
Tổng

16


Ta có: ksd  

19,81
 0,21
93,44

ksd = 0,20,8; k=
nhq 

Pmax
7, 5

 31, 25  3
Pmin 0, 24

2  Pdm 2.93, 44

 24,92 Ta chọn nhq=25
Pdm
7,5

knc  0, 21 


1  0, 21
 0,37
25

Pdln  1.0,37.93,44  34,54(kW )
Pdld  0,6.0,37.93,44  20,72(kW )
Tương tự ta có kết quả tính tốn phụ tải động lực của các trạm biến áp ở bảng
sau:
Bảng 3.5: Tổng hợp cơng suất tính tốn của phụ tải động lực
Tên
trạm

Cao
Dương 1

Cao
Dương 2

Cao Xá

Cao
Dương 4

Cao
Dương 5

Cao
Dương 6


Cao
Dương 7

Cao
Dương 8

Pđln
(kW)

21,63

17,59

26,01

23,17

27,46

34,54

26,81

28,53

Pđlđ
(kW)

12,98


10,55

15,61

13,9

16,48

20,72

16,08

17,12

3.2.3. Phụ tải cơng cộng
Sau khi điều tra tồn xã chúng tôi thu được các phụ tải công cộng của các
trạm biến áp được thể hiện ở bảng 3.6

17