ĐỀ TÀI:
 !"#$
%&'
GVHD: th.s NGUYỄN KHẮC TIẾN
1
NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN
1> Nguyễn Văn Thu
2> Nguyễn Văn Quyết
3>Nguyễn Văn Tuấn
4> Bùi Hữu Hoàng
5> Phạm Thanh Bình
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ
KHOA : ĐIỆN- TỰ ĐỘNG HOÁ
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NỘI DUNG TRÌNH BÀY

CHƯƠNG II : Tính chọn và kiểm tra các phần tử cao,hạ áp trong mạng

CHƯƠNG III : Tính toán nối đất và chiếu sáng trong mạng đã chọn

CHƯƠNG IV: Xây Dựng Mô Hình Ứng Dụng

CHƯƠNG I : Tổng quan về trạm biến áp
()*+,* /

Chúng ta đang sống trong thời đại với sự phát triển không ngừng
của khoa học kĩ thuật , một thời đại mà sự nghiệp công nghiệp hóa
hiện đại hóa được đặt lên hàng đầu.

Nói đến công nghiệp hóa , hiện đại hóa thì không thể tách rời
được ngành điện, ngành điện đóng một vai trò mấu chốt trong quá

trình đó.

Trong ngành điện thì công việc thiết kế máy điện là một khâu vô
cùng quan trọng, nhờ có các kĩ sư thiết kế máy điện mà các máy phát
điện mới được ra đời cung cấp cho các nhà máy điện. Khi điện đã
được sản xuất ra thì phải truyền tải điện năng tới nơi tiêu thụ, trong
quá trình truyền tải điện năng đó thì không thể thiếu được các trạm
biến áp (TBA) dùng để tăng và giảm điện áp lưới sao cho phù hợp
nhất đối với việc tăng điện áp lên cao để tránh tổn thất điện năng khi
truyền tải cũng như giảm điện áp cho phù hợp với nơi tiêu thụ.

Vì lí do đó mà việc tính toán cũng như việc thiết kế các trạm biến áp sao cho phù hợp địa hình để đảm
bảo cho việc cung cấp. Trạm biến áp 2000kVA là loại trạm được dùng rất phổ biến hiện nay do những
ưu điểm vượt trội của loại trạm này có được. Vì vậy TBA 2000kVA được sử dụng rộng rãi và không
ngừng được cải tiến sao cho phục vụ với nhu cầu sử dụng.

Bằng tất cả cố gắng của mình, với những kiến thức nhạn được từ các thầy cô trong trường và sự
hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Khắc Tiến mà chúng em đã làm nên bài thiết kế tốt nghiệp
này.
0123+4

Trạm biến áp là một trong những bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điện, dùng để biến đổi từ cấp
điện áp này sang cấp điện áp khác. Công suất của máy biến áp, vị trí, số lượng và phương thức vận
hành của trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cung cấp
điện. Vì vậy việc chọn các trạm biến áp bao giờ cũng phải gắn liền với việc lựa chọn phương án cung
cấp điện.

Dung lượng và 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 trạm biến áp vv…Vì thế để lựa chọn được trạm biến áp tốt nhất,
chúng ta phải xét đến nhiều mặt và phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật các phương án đề

ra
1.+56+47/8+9:;<=>?*@+AB

Phụ thuộc vào mục đích có thể phân loại trạm biến áp theo các cách sau:

Theo điện áp chia thành trạm biến áp tăng áp và trạm biến áp giảm áp:

Trạm biến áp tăng áp là trạm biến áp có điện áp thứ cấp lớn hơn điện áp sơ cấp. Đây thường là
trạm biến áp của các nhà máy điện tập trung điện năng của các máy phát điện để phát về hệ thống
điện và phụ tải ở xa.

Trạm biến áp hạ áp là trạm biến áp có điện áp thứ cấp thấp hơn điện áp sơ cấp. Đây thường là
trạm biến áp có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệ thống điện để phân phối cho phụ tải.
1.+50ACCAC1B1D+EF=*;<=>?*@+AB

Theo chức năng có thể chia thành trạm biến áp trung gian và trạm biến áp phân phối:

Trạm biến áp trung gian hay thường gọi là trạm biến áp khu vực thường có điện áp sơ cấp lớn
( 500, 220, 110 kV ) để lien lạc với các phụ tải có điện áp khác nhau ( 220, 110, 22, 15 kV ) của các trạm
biến áp phân phối.

Trạm biến áp phân hối hay còn gọi là trạm biến áp địa phương có nhiệm vụ phân phối trực tiếp cho
các hộ sử dụng điện của xí nghiệp, khu dân cư, trường học…thường có cấp điện áp nhỏ ( 10, 6, 0,4
kV ).

Theo hình thức và cấu trúc của trạm người ta chia thành trạm ngoài trời và trạm trong nhà:

Trạm kín thường có 2 kiểu trạm là trạm xây và trạm kiot. Trạm xây tuy mức độ an toàn cao nhưng lại
chiếm nhiều diện tích, thương từ 30-50m2. Trạm kiot có mức tản nhiệt kém, mùa hè nhiệt độ của trạm
có thể lên tới hơn 60°C. Hơn nữa, hiệu suất khai thác công suất máy biến áp của trạm kiot khá thấp.


Trạm ngoài trời
Trạm trong nhà

+ Trạm biến áp xây ưu điểm lớn nhất của nó là loại trạm kín nên hệ số an toàn của nó cao, nó không
bị giới hạn về công suất xây dựng, hiệu suất sử dụng công suất trạm lớn: nhược điểm của nó là diện
tích chiếm chỗ là lớn và tổng mức đầu tư cao hơn so với các trạm biến áp có cùng công suất.

+ Trạm Kiots: ưu điểm của nó là an toàn, nhỏ, gọn, đẹp, diện tích chiếm chỗ ít, và vốn đầu tư là nhỏ:
Nhưng loại trạm này có nhược điểm là cũng bị giới hạn về công suất xây dựng, thường những trạm
Kiots chỉ xây dựng với CS từ 1000 kVA trở xuống, ngoài ra loại trạm này có nhược điểm lớn nhất là
hiệu suất sử dụng thấp nhất trong những ngày hè nắng nóng như thế này thì hiệu suất sử dụng MBA
của loại trạm này chỉ dơi vào khoảng 50% là cao (thế đã là đầu tư không hiệu quả rồi).
G/+12HC-*I>CJ8;<=>?*@+AB;<F+4+1K

+ Trạm treo, trạm bệt: ưu điểm của loại trạm này là vốn đầu tư nhỏ, nhưng những loại trạm này lại
có rất nhiều nhược điểm như: là loại trạm hở nên hệ số an toàn thấp, không phù hợp với mỹ quan đô
thị nên loại trạm này hiện nay thường được sử dụng ở vùng ngoại thành và các tỉnh lẻ, loại trạm này
bị giới hạn về công suất xây dựng, đối với TBA treo thì công suất xây dựng chỉ cho phép từ 630 kVA trở
xuống.

+ Trạm biến áp 1 cột kiểu mới: Đây cũng là loại trạm hở ngoài trời, nhưng các thiết bị phía cao thế
lại được đặt trong vỏ kín rất an toàn: Ưu điểm lớn nhất của loại trạm này là nhỏ gọn, phù hợp với mỹ
quan đô thị, an toàn, hiệu suất sử dụng cao.

Tuy nhiên loại trạm này cũng có nhược điểm là; Có tổng mức đầu tư lớn hơn so với các loại trạm cùng
công suất, bị giới hạn về công suất xây dựng < 750 kVA.
G/+12HC-*I>CJ8;<=>?*@+AB+4FK*;<)*

Việc phân tích ưu nhược điểm của các loại trạm trên chỉ mang tính chất so sánh sơ bộ về mặt kỹ

thuật và kinh tế: Việc sử dụng loại trạm biến áp nào còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nữa chứ
không hẳn là thấy loại trạm này có nhiều ưu điểm mà ta bắt buộc phải sử dụng loại trạm đó.

Trạm biến áp ngoài trời: ở đây các thiết bị như dao cách ly, máy cắt, máy biến áp, thanh góp… đều
đặt ngoài trời. Riêng phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà, hoặc đặt trong các tủ sắt chế
tạo sẵn chuyên dùng. Loại này thích hợp cho các trạm trung gian công suất lớn, có đủ đất đai cần
thiết để đặt các thiết bị ngoài trời. Sử dụng loại trạm đặt ngoài trời sẽ tiết kiệm được khá lớn về
kinh phí xây dựng nên được khuyến khích dùng ở các nơi có điều kiện.
0123+4

Đối với các thiết bị cao áp ta chọn theo điều kiện sau:

U
dmtb
≥ U
dmmạng
= 22kV

Dòng điện làm việc cực đại của MBA:

I
dmtb
≥ I
lvmax
= 52,48 A

U
dm
≥ U
dmmạng


I
dmtb
≥ I
lvmax.
L+1C1M+9KN*I>;<8CACB1.+;OC8F1=AB;<F+4;<=>
1.+5C1M+CAC;1*@;?PC8FAB

Chọn cầu chì tự rơi:

Điều kiện chọn cầu chì tự rơi:

Điện áp định mức (kV): U
đm.cc
≥ U
đm.m

Dòng điện định mức (A): I
đm.cc
≥ I
cb

Ta có:

Điện áp định mức của mạng điện cao áp: U
đm.m
= 22 kV

Dòng cưỡng bức đi qua cầu chì chính là dòng quá tải của MBA, những giờ cao điểm cho MBA làm
việc quá tải 30%:


I
cb
= I
qt MBA
= 1,3.I
đm MBA
= 1,3.52,48=68,23(kA)

Căn cứ vào 2 điều kiện trên ta chọn cầu chì tự rơi C710-213PB hãng CHANGE(MỸ) chế tạo có
các thông số sau:(hình ảnh)
0./;<Q;R<3*
C
l
i
c
k

i
c
o
n

t
o

a
d
d


p
i
c
t
u
r
e

2Chọn sứ cao thế :

Điều kiện chọn sứ cao áp:

Điện áp định mức (kV): U
đm.s
≥ U
đm.m

Dòng điện định mức (A): I
đm.s
≥ I
cb

Điện áp định mức của mạng điện cao áp: U
đm.m
= 22 kV

Theo phần trước ta có dòng cưỡng bức: I
cb
= 68,23 A.


( Phụ lục 2.28 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện)
Sứ đặt ngoài trời do Nga chế tạo loại 0WH-35-2000

Chống sét van:

Ta sử dụng cách đấu CSV vào trạm : Đấu chống sét van vào trạm, vừa đảm bảo an toàn cho
cầu chì tự rơi vừa thuận tiện cho sửa chữa thay thế chống sét van.

Điều kiện :

Dùng loại chống sét van do Cooper (Mỹ)chế tạo có các thông số sau:

( Theo Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngô Hồng Quang) loại
AZLP501B24

Chú ý trước khi đặt chống sét van cần phải thử nghiệm các đặc tính kỹ thuật của chống
sét van, như: điện áp phóng điện,điện áp chịu đựng lớn nhất, điện áp dư, dòng điện rò…

Chọn thanh dẫn xuống máy biến áp:

Thanh dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: K
1
.K
2
.I
cp
≥ I
cb

Trong đó:


K
1
= 1 vì thanh góp đặt đứng

K
2
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, K
2
= 1.Ta chọn thanh đồng tròn có
sơn màu để phân biệt pha.

Bảng thông số tra bảng 2 Phụ lục- 10 Giáo trình thiết kế nhà máy điện
0123+4

Chọn thiết bị điện hạ áp:

Khi chọn các thiết bị điện hạ áp ta dựa vào những điều kiện sau:

I
lvmax
= 2886,8A

U
dm
≥ U
dmmạng

I
dmtb

≥ I
lvmax.

Yêu cầu bố trí thiết bị điện trong tủ hạ áp sao cho gọn thoáng, dễ kiểm tra và thao tác.

Đóng cắt, bảo vệ phía hạ thế:

+ Sử dụng máy cắt hạ thế ACB 3P 3200A để đóng cắt, bảo vệ phí thứ cấp máy biến thế 2000KVA.
L+1C1M+9KN*I>;<8CACB1.+;OC8F1=AB;<F+4;<=>
1.+5C1M+CAC;1*@;?P1=AB

2Chọn tủ phân phối :
Tra giáo trình Hệ thống cung cấp điện trang 358 ta có:
Tủ tự tạo có : cao 1,2m - rộng 0,8m – dày 0,3m chứa 1 AT; 3 AN
Thanh cái hạ áp:
Thanh dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: k
1
.k
2
.I
cp
≥ I
cb
Trong đó:
k
1
= 1 vì thanh góp đặt đứng
k
2
= 1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường

Dòng điện cưỡng bức: I
cb
= 2886,8 A
Chọn theo PL-10 giáo trình thiết kế nhà máy điện vàtrạm biến áp ta có bảng sau: ta chọn mỗi
pha ghép 3 thanh

. Tụ bù hạ thế:
Lắp mới 01 bộ tụ bù hạ thế 800KVAr.

1Chọn cáp từ máy biến áp sang tủ phân phối.
Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép:
k
1
.k
2
.I
cp
≥ I
ttH

Trong đó:
k
1
= 1. Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường
k
2
= 1. Hệ số hiệu chỉnh có kể đến số lượng cáp đi chung một rãnh
I
cp
: Dòng điện cho phép

I
ttH
: Dòng điện tính toán phía hạ áp
I
ttH
= I
đm MBA
= 2886,8A

Chọn Áptomát nhánh: Từ thanh cái hạ áp có 3 lộ ra có
I
N
= 230.9/3=76,96A
Tra mục 3.10 Giáo trình Hệ thống cung cấp điện ta chọn Aptomát nhánh C100E

6Chọn máy biến dòng:
Chọn máy biến dòng theo điều kiện sau:
I
dmBI
≥ I
tt
U
dm
≥ U
dmmạng
Theo Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV- Ngô Hồng Quang ta
0123+4

Tính ngắn mạch:
- Giả thiết ngắn mạch Xảy ra là ngắn mạch 3 pha đối xứng ta coi : I” = I


.
- Thời gian tồn tại của ngắn mạch bằng thời gian bảo vệ của Rơle và Máy cắt.
I”: Dòng điện siêu quá độ.
I

: Giá trị tức thời của dòng điện ngắn mạch trong chế độ xác lập.
I
xk
: Trị số tức thời của dòng điện xung kích.
I
xb
: Giá trị hiệu dụng lớn nhất của dòng ngắn mạch.
L+1;FA++4S+>=C19KN*I>;<8CAC;1*@;?P-TC1M+
0AC?2UCV@+1K+1W+1+4S+>=C1
L+1+4S+>=C1;=*-*I>5
!"#$%&'())*+,-.#/%0
!.(% 1
2
31431

567-