TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO
TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22 KV
Giảng viên hướng dẫn:

HỌC KỲ: 3 – NĂM HỌC: 2019-2020
Họ và Tên:

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2019

MSSV


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22KV

NỘI DUNG
I .TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP
II.ĐỒ THỊ PHỤ TẢI MÁY BIẾN ÁP
III.CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY BIẾN ÁP
IV.CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

V.SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
VI.TÍNH TỐN CÁC TRƯỜNG HỢP VẬN HÀNH CỦA TRẠM BIẾN ÁP
VII.TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP
VIII.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN
IX.TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP

Phạm Duy Phương

Page 1


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN

Ngày

Nội dung

01-06-2019

TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP

02-06-2019

ĐỒ THỊ PHỤ TẢI MÁY BIẾN ÁP

03-06-2019


CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY BIẾN ÁP
CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

04-06-2019
05-06-2019

SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN

07-06-2019

SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN

08-06-2019

15-06-2019

Xác nhận của
giáo viên

TÍNH TỐN CÁC TRƯỜNG HỢP VẬN
HÀNH CỦA TRẠM BIẾN ÁP
TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
TRONG MÁY BIẾN ÁP

18-06-2019

22-06-2019

Phạm Duy Phương


CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC
PHẦN DẪN ĐIỆN
TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY
ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP

Page 2


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
BẢNG NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
I.TÓM TẮT NỘI DUNG CHÍNH
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
II.MƠ TẢ ĐỀ TÀI
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
II.1. Tính cần thiết
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

II.2. Bài toán đặt ra (Nội dung cần giải quyết)
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
II.3. Kỹ thuật – Phương pháp sử dụng để giải quyết vấn đề
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
II.4. Kết quả đạt được
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
TP. HCM, ngày.....tháng…..năm 2019
sinh viên

TP. HCM, ngày…..tháng…..năm 2019
Giáo viên hướng dẫn
THs. LÊ TRỌNG NGHĨA

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Phạm Duy Phương

Page 3


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP


GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
TP.Hồ Chí Minh,ngày…..,tháng……,năm 2019

Giáo viên hướng dẫn

THS:LÊ TRỌNG NGHĨA

Phạm Duy Phương

Page 4


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………
TP.Hồ Chí Minh,ngày…..,tháng……,năm 2019
Giáo viên phản biện

ThS.VŨ THỊ NGỌC

Phạm Duy Phương

Page 5


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

LỜI CẢM ƠN
Kính thưa quý thầy cô!
Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu và các thầy
cô trong trường, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Điện-ĐiệnTử trường

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM đã tận tình chỉ dạy,truyền đạt kiến
thức cũng như tạo điện kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập
vừa qua.
Trước hết, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Ths. LÊ TRỌNG
NGHĨA đã giành nhiều thời gian, công sức, quan tâm theo dõi, tận tình
hướng dẫn, động viên và nhắc nhở chúng em hoàn thành tốt luận văn này.
Qua đây, chúng em cũng xin gởi lời cảm ơn đến tất cả các bạn bè và người
thân xung quanh đã động viên , giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học
tập.
Cuối cùng chúng em kính chúc q Thầy, Cơ dồi dào sức khỏe và thành
công trong sự nghiệp cao quý.
Trân trọng kính chào!
TP.HCM,ngày 28 tháng 06 năm 2019
Sinh viên

PHẠM DUY PHƯƠNG

Phạm Duy Phương

Page 6


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đầu tiên, Luận văn trình bày một cách tổng quan về trạm biến áp ,lịch sử
hình thành. Sự hình thành và phát triển của Hệ thống truyền tải điện Quốc
gia trải qua bề dày lịch sử, cùng với sự phát triển của ngành điện Việt

Nam đã ghi nhận nhiều mốc son đáng nhớ. Trong đó, sự kiện Tổng cơng
ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) được thành lập và đi vào hoạt
động từ ngày 01/7/2008 là một dấu mốc quan trọng, đánh dấu sự quyết liệt
của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) trong việc từng bước tái cơ cấu
ngành điện, đáp ứng đòi hỏi của kinh tế thị trường. Kể từ thời điểm này,
công tác quản lý vận hành và đầu tư phát triển Hệ thống truyền tải điện
Quốc gia đã được thu về một mối thống nhất. Với vai trò là “xương sống”
của ngành điện, Hệ thống truyền tải điện Quốc gia đã trở thành bộ phận
quan trọng trong hạ tầng cơ sở, là tiền đề để xây dựng thị trường điện cạnh
tranh. Sự kiện EVNNPT ra đời đã mở ra một tương lai tươi sáng cho sự
phát triển của Hệ thống truyền tải điện Quốc gia. Trạm biến áp là một
trong những phần tử quan trọng nhất trong hệ thống cung cấp điện. Là nơi
biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác để phù hợp với yêu cầu sử dụng.
Thứ hai giới thiệu đồ thị phụ tải trạm,chọn sơ đồ cấu trúc,chọn máy biến
áp điện lực,thiết kế sơ đồ nối điện cho trạm,tính tốn ngắn mạch,tổn thất
điện năng,chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện cho trạm biến áp.
Cuối cùng chọn công suất máy biến áp tự dùng cho trạm biến áp
220/110/22kv.

Phạm Duy Phương

Page 7


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 .................................................................................................... 111

TỔNG QUAN ................................................................................................ 111
I. KHÁI NIỆM ........................................................................................... 111
1. Khái niệm trạm biến áp ....................................................................... 111
2. Giới thiệu trạm biến áp cần thiết kế .................................................... 113
CHƯƠNG 2 .................................................................................................... 114
ĐỒ THỊ PHỤ TẢI .......................................................................................... 114
I. KHÁI NIỆM ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ............................................................ 114
1. Phụ tải điện ......................................................................................... 114
2. Đồ thị phụ tải ........................................................................................ 14
II. GIỚI THIỆU ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TRẠM ................................................. 16
III. TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CHO TRẠM BIẾN ÁP ..................... 16
CHƯƠNG 3 ...................................................................................................... 18
CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ............................................................................. 18
I. KHÁI NIỆM SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ........................................................... 18
1. Sơ đồ cấu trúc ....................................................................................... 18
2. Số lượng máy biến áp ........................................................................... 19
II. CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CHO TRẠM BIẾN ÁP .............................. 21
1. Chọn sơ đồ cấu trúc cho trạm biến áp................................................... 21
2. Chọn số lượng máy biến áp .................................................................. 21
3. Trạm biến áp cần thiết kế ...................................................................... 22
CHƯƠNG 4 ...................................................................................................... 23
CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC ................................................................ 23
I. KHÁI NIỆM ............................................................................................. 23
1. Khái niệm máy biến áp ......................................................................... 23
2. Các đặc điểm cần lưu ý khi sử dụng máy biến áp ................................ 23
3. Hệ thống làm lạnh máy biến áp ............................................................ 23

Phạm Duy Phương

Page 8



TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

4. Các thông số định mức máy biến áp ..................................................... 23
5. Quá tải máy biến áp .............................................................................. 24
II. CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP CHO TRẠM .............................. 25
CHƯƠNG 5 ...................................................................................................... 27
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN ........................................................................................... 27
I. LÝ THUYẾT ............................................................................................ 27
1. Khái niệm sơ đồ nối điện ...................................................................... 27
2. Các dạng sơ đồ nối điện cơ bản ............................................................ 27
II. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP .......................... 31
CHƯƠNG 6 ...................................................................................................... 33
TÍNH TỐN CÁC TRƯỜNG HỢP VẬN HÀNH CỦA ................................ 33
TRẠM BIẾN ÁP .............................................................................................. 33
I. SỰ CỐ NGẮN MẠCH............................................................................. 33
1. Hiện tượng ngắn mạch .......................................................................... 33
2. Mục đích của tính tốn ngắn mạch ....................................................... 34
3. Tính tốn ngắn mạch trong hệ đơn vị tương đối ................................... 34
4. Tính trở kháng của các phần tử trong hệ thống điện ............................ 35
5. Trình tự tính tốn ngắn mạch ba pha .................................................... 37
II. TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO TRẠM ............................................. 37
1. Sơ đồ hệ thống cần tính tốn ngắn mạch sau khi đã mơ hình hóa: ....... 37
2. Thành lập sơ đồ tính tốn ...................................................................... 39
CHƯƠNG 7 ...................................................................................................... 42
TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP............... 42
I. KHÁI NIỆM ............................................................................................. 42

II. TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO TRẠM .......................... 45
CHƯƠNG 8 ...................................................................................................... 47
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN ..................................... 47
I. KHÁI NIỆM CHUNG.............................................................................. 47

Phạm Duy Phương

Page 9


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

II. CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN CHO TRẠM ....... 50
1. Chọn máy cắt, dao cách ly cho trạm ..................................................... 50
2. Chọn máy biến dòng điện (CT) ............................................................ 55
3. Chọn máy biến điện áp (VT) ................................................................ 58
4. Chọn các phần dẫn điện cho trạm biến áp ............................................ 60
CHƯƠNG 9 ...................................................................................................... 66
TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP ............................. 66
I. GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................. 66
1. khái niệm ............................................................................................... 66
2. Lượng điện tự dùng ............................................................................... 66
3. Điện áp tự dùng ..................................................................................... 66
4. Nguồn cung cấp điện tự dùng ............................................................... 67
II. CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP TỰ DÙNG CHO TRẠM BIẾN ÁP
220/110/22KV ................................................................................................. 67

Phạm Duy Phương


Page 10


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
Khi thiết kế trạm biến áp (TBA), người thiết kế nhận được nhiệm vụ
có ghi rõ nội dung cần thực hiện cũng như số liệu liên quan. Các số liệu
và tài liệu khác, người thiết kế có thể tự phân tích suy ra hoặc tham khảo
ở các tài liệu khác, phần này cần khi xuất xứ và giải trình. Khi thiết kế
phải ln luôn bám sát những quan điểm và số liệu trong tính tốn cũng
như giải trình, tuyệt đối khơng được tự thêm bớt hoặc mâu thuẫn với số
liệu cơ bản có tính pháp lí.
I. KHÁI NIỆM
1. Khái niệm trạm biến áp
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất trong hệ
thống cung cấp điện. Là nơi biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác để
phù hợp với yêu cầu sử dụng.
Theo điện áp, trạm biến áp có thể là trạm tăng áp, cũng có thể là trạm
hạ áp hay trạm trung gian. Trạm tăng áp thường đặt trong các nhà máy
điện làm nhiệm vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát lên điện áp cao hơn
để tải điện năng đi xa. Trạm hạ áp thường đặt ở các hộ tiêu thụ để biến đổi
điện áp cao xuống điện áp thấp hơn thích hợp với các hộ tiêu thụ điện.
Trạm biến áp trung gian chỉ làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai lưới điện có
cấp điện áp khác nhau.
Theo địa dư, trạm biến áp được phân loại thành trạm biến áp khu vực

và trạm biến áp địa phương:
 Trạm biến áp khu vực được cung cấp từ mạng điện khu vực (mạng điện
chính) của hệ thống điện để cung cấp điện cho một khu vực rộng lớn
bao gồm các thành phố , các khu công nghiệp.Điện áp của trạm khu
vực phía sơ cấp là: 500 , 220 , 110kV cịn phía thứ cấp
là : 220 , 110
, 35 , 22 , 10 hay 6kV.
 Trạm biến áp địa phương là trạm biến áp được cung cấp điện từ mạng
phân phối, mạng địa phương của hệ thống điện cấp cho từng xí nghiệp
hay trực tiếp cho các hộ tiêu thụ điện với điện áp thứ cấp thấp hơn.
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 ngồi trời cịn phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hay
các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phần hạ thế.

Phạm Duy Phương

Page 11


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

 Trạm biến áp trong nhà: ở trạm này tất cả các thiết bị điện đều đặt trong
nhà.

Phạm Duy Phương


Page 12


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

2.Giới thiệu trạm biến áp cần thiết kế

Hình 1. 1 Trạm cần thiết kế

Phạm Duy Phương

Page 13


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

Thiết kế phần điện trạm biến áp 220/110/22 kV:
Bảng 1. 1 Thông số trạm cần thiết kế
STT

Thông số

Uđm (kV)

Pmax (MW)


Cosφ

Số đường dây

Đồ thị
phụ tải

1

Nguồn cung
cấp

220

3000

0.85

2

2

Khu cơng
nghiệp

110

40

0.85


4

Hình 2

3

Khu dân cư

22

25

0.88

5

Hình 3

4

Tự dùng

0.4

0.5

0.9

2


Đồ thị phụ tải của trạm cần thiết kế: trong 24h
P110kV

P22kV

cosφ
0.880.85
10

1

1

1

Hình 1. 2 ĐTPT
0 110kV
4
2
2

4

6

8

s
d

1
2
1
2
d
s
1
2

1
6

1
8

2
0

2
2

2
4

Hình 1. 3 ĐTPT 22kV

CHƯƠNG 2

ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
I. KHÁI NIỆM ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

1. Phụ tải điện
Phụ tải điện là các thiết bị hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bị sử dụng
điện năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác như quang năng, nhiệt
năng, cơ năng, hóa năng.
 Phân loại theo khu vực sử dụng
 Phụ tải công nghiệp: cung cấp cho khu công nghiệp
 Phụ tải nông nghiệp: cung cấp cho khu vực nông nghiệp
 Phụ tải sinh hoạt: cung cấp cho vùng dân cư
 Phân loại theo mức độ quan trọng

Phạm Duy Phương

Page 14


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

 Phụ tải loại 1: khi mất điện ảnh hưởng đến tính mạng con người, thiệt hại
lớn nền kinh tế quốc dân hoặc ảnh hưởng lớn đến chính trị. Khi thiết kế
phải có ít nhất 2 nguồn độc lập hoặc phải có nguồn dự phịng thường trực.
Nói cách khác là nặng về kĩ thuật và tính đảm bảo, chi phí đầu tư có thể
cao.
 Phụ tải loại 2: khi mất điện có ảnh hưởng đến nền kinh tế, sản xuất nhưng
không quá nghiêm trọng như loại 1.Khi thiết kế nên có 2 nguồn để chuyển
đổi khi có sự cố 1 nguồn.
 Phụ tải loại 3: về nguyên tắc có thể mất điện thời gian ngắn không ảnh
hưởng nhiều đến các hộ tiêu thụ. Chủ yếu là khu dân cư nên có thể chỉ cần
thiết kế 1 nguồn.

2. Đồ thị phụ tải
Độ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn mối quan hệ giữa cơng suất phụ tải
(S,P,Q) theo thời gian (t)
Có 2 loại đồ thị phụ tải:
 Đồ thị phụ tải hằng ngày: Thời lượng T gồm trong 24h, có thể bắt đầu từ
bất cứ giờ nào nhưng thường sẽ vẽ từ 0h – 24h. Từ đồ thị phụ tải có thể
suy ra Pmax, Pmin, Tmax, Angày đêm
Với: Angày đêm = ∑PiTi ; Tmax =

𝐴
𝑃𝑚𝑎𝑥

(trang 12)

Đồ thị phụ tải hằng ngày được sử dụng khi thiết kế để chọn cơng suất máy
biến áp (MBA), tính tốn các phần dẫn điện, để tính tổn thất điện năng của
MBA.
 Đồ thị phụ tải hằng năm: Có 2 dạng:
Dạng 1: Chọn 1 số đồ thị phụ tải hằng ngày điển hình với n ngày sử dụng.
Ví dụ: Đồ thị phụ tải mùa hè với n1 ngày sử dụng
P31

P11

P21
n1 ngày

T11

T21


P41

trang 13

T31 T41

Hình 2. 1 Đồ thị phụ tải mùa hè
Đồ thị phụ tải mùa đông với n2 ngày

Phạm Duy Phương

Page 15


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

P22
P32
P12
T12

n2 ngày
T22

T32

Hình 2. 2 Đồ thị phụ tải mùa đông


Đồ thị phụ tải hằng năm
T1= n2.T22
P1
T2=n1.T31+n2.T22
P2
T3=n1.T21+n2.T12
P3
P4 T4= n1(T11+T41)
T1
T2 T3
T4
8760 giờ
Hình 2. 3 Đồ thị phụ tải năm
Dạng 2: chọn từng giá trị lớn nhất của từng tháng từ 1 đến 12
P

Tháng

Hình 2. 4 Đồ thị phụ tải năm

Phạm Duy Phương

Page 16


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA


Dạng này được sử dụng để qui định chế độ vận hành của nhà máy điện đối
với nhân viên vận hành và lập kế hoạch sữa chữa máy phát điện.
II. GIỚI THIỆU ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TRẠM
Đồ thị phụ tải của trạm cần thiết kế:

Hình 2. 5 ĐTPT 110kV
Hình 2. 6 ĐTPT 22kV
III. TỔNG HỢP ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CHO TRẠM BIẾN ÁP
Do trạm nhận công suất từ 1 nguồn từ cấp điện áp 220kV rồi sau đó cung cấp
cho khu vực dân cư (22kV) và khu công nghiệp( 110kV) nên:
S220kV = P220kV + jQ220kV = S22kV + S110kV
= (P22kV + jQ22kV )+ (P110kV + jQ110kV)
= ( P22kV + P110kV) + j(Q22kV + Q110kV)
Bảng 2. 1 Tổng công suất của trạm trong một ngày đêm
P=S.COS@ Q=S.SIN@ trang 11
t

P(110k)

P(22k)

P(220k)

Q(110kV) Q(22kV)

Q(220kV) S(220kV)

0_6

10


5

15

6.2

2.7

8.9

17.4

6_7

10

15

25

6.2

8.1

14.3

28.8

7_11


40

15

55

24.8

8.1

32.9

64.1

11_13

20

10

30

12.4

5.4

17.8

34.9


13_18

40

15

55

24.8

8.1

32.9

64.1

18_23

10

25

35

6.2

13.5

19.7


40.2

23_24

10

5

15

6.2

2.7

8.9

17.4

Phạm Duy Phương

Page 17


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

Đồ thị phụ tải tổng của trạm cần thiết kế


Kết luận: Đây là đồ thị dùng để lựa chọn máy biến áp cho trạm.

Phạm Duy Phương

Page 18


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

CHƯƠNG 3
CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC
I. KHÁI NIỆM SƠ ĐỒ CẤU TRÚC
1. Sơ đồ cấu trúc
Sơ đồ cấu trúc của trạm biến áp là sơ đồ diễn tả sự liên quan giữa nguồn, tải
và hệ thống điện.
Trạm biến áp là một cơng trình nhận điện bằng một hay hai nguồn cung cấp
với điện áp cao để phân phối cho các phụ tải ở các cấp điện áp bằng hoặc bé
hơn điện áp hệ thống. Phần công suất được phân phối ở điện áp bằng điện áp
hệ thống khơng qua MBA hạ, phần cịn lại qua MBA giảm có điện áp phù hợp
với phụ tải.
Phụ thuộc vào các cấp điện áp, vào công suất của phụ tải có thể sử dụng một
trong ba phương án sau:

a)

b)

c)


Hình 3. 1 Các phương án vận hành
Phương án 1( Hình 3.1a)

Phạm Duy Phương

Page 19


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

Qua hai máy biến áp 2 cuộn dây giảm dần điện áp từ cao xuống. Phương án
này được sử dụng khi phụ tải ở các cấp điện áp thấp bé hơn phụ tải ở cấp điện
áp cao.
 Nhược điểm:
 Máy biến áp cấp 1 phải tải cả công suất các cấp nối tiếp
 Phải chọn máy biến áp cơng suất lớn
 Tổn hao có thể lớn
 Phương án này không nên sử dụng
Phương án 2( Hình 3.1b)
Sử dụng máy biến áp 3 cuộn dây ( hoặc máy biến áp tự ngẫu nếu điện áp trung
lớn hơn hoặc bằng 110kV).

Sử dụng máy biến áp 3 cuộn dây khi điện áp cao:
UC = 110kv, UT = 22,35kv, UH ≥ 6kv
- Sử dụng máy biến áp tự ngẫu khi UC ≥ 220kv, UT ≥ 110kv, UH = 10, 22,
35kv.
 Ưu điểm:

 Số lượng máy biến áp chỉ có 2, chiếm ít diện tích xây lắp
 Giá thành thấp
 Tổn hao trong máy biến áp nhỏ vì khơng phải qua 2 lần biến áp
 Chú ý:
 Máy biến áp 3 cuộn dây chỉ chế tạo với UH ≥ 6kv
 Máy biến áp tự ngẫu chỉ chế tạo khi UT ≥ 110kv
Phương án 3( Hình 3.1c)
Qua hai máy biến áp 2 cuộn dây để cung cấp cho từng cấp điện áp thấp.
Phương án này được sử dụng khi phụ tải ở cấp điện áp trung và cấp điện áp
thấp chênh lệch nhiều mà không thể dùng phương án 1 hay 2. Ví dụ, khi điện
áp cao là 22kV, mà điện áp của phụ tải là 6(15kV) và 0,4kV.
 Nhược điểm:
 Tăng số lượng máy biến áp
 Chiếm nhiều diện tích lắp đặt
 Tăng kinh phí lắp đặt
-

Phạm Duy Phương

Page 20


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

 phương án này ít được sử dụng
2. Số lượng máy biến áp
a) Một máy biến áp được sử dụng trong trường hợp:
- Phụ tải không quan trọng. Trạm thường được cung cấp bằng một đường

dây từ hệ thống đến.
- Trạm biến áp xây dựng thường chia làm hai giai đoạn, giai đoạn đầu đặt
một máy, khi phụ tải phát triển sẽ đặt thêm máy thứ 2.
- Cho phép vận hành giai đoạn đầu một máy biến áp vì ít xảy ra sự cố máy
biến áp, do máy biến áp còn mới, tuổi thọ còn cao.
 Ưu điểm:
 Không phải đặt hai máy ngay từ đầu
 Giảm vốn đầu tư
 Tận dụng vốn đầu tư tốt hơn
 Nhược điểm:
 Nếu chọn công suất theo phụ tải sau khi phát triển thì giai đoạn đầu máy
biến áp làm việc non tải, tổn hao không tải lớn.
 Nếu chọn theo phụ tải hiện tại thì sau khi phát triển phải thay bằng máy
biến áp có cơng suất lớn hơn.
 Khi máy biến áp gặp sự cố hoặc sửa chữa phải cắt điện toàn hệ thống.
 Phương án chọn một máy biến áp không nên sử dụng.
b) Hai máy biến áp được sử dụng trong trường hợp:
- Phụ tải quan trọng, ưu tiên khơng mất điện
- Khơng có máy biến áp lớn phù hợp với phụ tải
- Không có khả năng chuyên chở và lắp đặt máy biến áp lớn
 Ưu điểm:
 Đảm bảo tính cung cấp điện liên tục
 Khơng cần chế tạo máy biến áp có công suất quá lớn
 Phương án chọn hai máy biến áp thường được các nhà thiết kế sử dụng.
c) Ba máy biến áp được sử dụng trong trường hợp:
- Không có 2 máy biến áp phù hợp
- Trạm biến áp đã xây dựng nhưng khi phụ tải phát triển không có khả năng
thay hai máy biến áp mới nên phải lắp đặt thêm máy biến áp thứ ba.
 Nhược điểm:
 Tăng vốn đầu tư

 Tăng diện tích xây dựng
 Lắp đặt phức tạp
 Đặc biệt máy biến 3 cuộc dây hoặc máy biến áp tự ngẫu không nên sử
dụng ba máy làm việc song song

Phạm Duy Phương

Page 21


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

 Phương án dùng ba máy biến áp không nên sử dụng.

Phạm Duy Phương

Page 22


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

II. CHỌN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CHO TRẠM BIẾN ÁP
1. Chọn sơ đồ cấu trúc cho trạm biến áp
 Điện áp phía cao là 220kV và điện áp phía trung của trạm là 110kV
 Cơng suất cực đại của phía trung và phía hạ của trạm dựa vào đồ thị
phụ tải:

SH = 25MVA, ST = 40MVA > 20%SđmB(60MVA). Công suất giữa
các cuộn không chênh lệch quá nhiều.trang 27
 Từ những đặc điểm của trạm như đã nêu ở phía trên chúng ta sẽ chọn máy
biến áp tự ngẫu để thiết kế cho trạm.
2. Chọn số lượng máy biến áp
Vì trạm cần đảm bảo tính cung cấp điện liên tục và khơng tốn q nhiều
kinh phí cho đầu tư và lắp đặt nên chúng ta sẽ chọn số lượng hai máy biến áp
tự ngẫu.

Phạm Duy Phương

Page 23


TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

3.

GVHD:THs.LÊ TRỌNG NGHĨA

Trạm biến áp cần thiết kế

Hình 3. 2 Sơ đồ cấu trúc của trạm

Phạm Duy Phương

Page 24