Lời nói đầu
Hiện nay công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc đang diễn ra rất mạnh mẽ
ở nớc ta. Muốn thực hiện tốt mục tiêu đó chúng ta phải thúc đẩy và phát triển
một số ngành công nghiệp mũi nhọn nh: Cơ khí, Điện, Điện tử, Công nghệ thông
tin Trong đó ngành Điện đóng 1 voi trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế
quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết quan trọng trong
nền kinh tế quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết các
ngành trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế ngoài ra nó cung cấp điện cho các địa
phơng thúc đẩy sự phát triển của địa phơng đó để dẫn cân bằng về đời sống giữa
nông thôn và thành thị.
Sau thời gian học tập em đợc giao nhiệm vụ thiết kế cấp điện cho 1 xã
nông nghiệp. Bằng chính sự tổng hợp của các môn học và vận dụng những hiểu
biết trong thực tế qua thời gian đi xởng em đã cố gắng hết mình để lập ra phơng
án cấp điện tối u, phù hợp cho quá trình sinh hoạt và sản xuất của một xã nông
nghiệp.
Mặc dù đã cố gắng hết sức trong quá trình làm đồ án nhng do thời gian
hạn chế và còn ít kinh nghiệm thực tế nên có nhiều thiếu sót trong thiết kế vì vậy
em rất mong các thầy cô chỉ bảo và giúp đỡ em để em đợc bổ xung những thiếu
sót.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy KS. Nguyễn Quang Thuấn đã
tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành bản thiết kế này.
Hà Nội, tháng 08 năm 2003
Sinh viên thiết kế
Lê Quốc Nam
SV: Lê Quốc Nam
1
Chơng I: Xác định tổng công suất cấp cho xã
I. Đặt vấn đề.
Xác định tổng công suất cần cấp cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng
trong việc lựa chọn máy biến áp, lựa chọn các phần tử trong mạng cao áp và tính
toán thiết kế đờng dây tải điện.

là công suất tính toán của thôn 4.
P
ttb
là công suất tính toán của trạm bơm.
1. Công suất tính toán của thôn 1.
1.1. Bách hoá 250m
2
.
Công suất tính toán: P
tt
= P
0
. S.N
Với S: diện tích (m
2
)
N: Số phòng
P
0
: Công suất/1m
2
; P
0
= 20 W/m
2
= 20.10
-3
kW/m
2
.

-3
. 20 . 6 = 1,56 kW.
1.4. Trờng học 11 phòng, tổng 120m
2- .
Lấy P
0
= 20W/m
2
= 20. 10
-3
kW/m
2
.
P
tt
= 20. 10
-3
. 120 = 2,4 kW.
1.5. Số hộ dân 250 hộ.
Lấy P
0
= 0,6 kW/ hộ
P
tt
= 250. 0,6 = 150 kW.
Vậy công suất cấp cho thôn 1.
P
tt1
= 5 + 4 + 1,56 + 2,4 + 150 = 165,96 (kW)
S

đt
= 0,85 (hệ số đồng thời).
K
t
= 0,9.
P
CS
: Công suất chiếu sáng, lấy 12 bóng mỗi bóng 100W
P
CS
= 1,2 (kW).
Thay số P
tt
= 0,85 . 0,9 . 12,4 + 1,2 = 10,69 (kW)
2.2. Công suất trạm xay sát.
Trạm xay sát có 2 máy; mỗi máy công suất 7,5 kW
SV: Lê Quốc Nam
3
P
đm
= 2. 7,5 = 15 (kW).
P
tt
= K
đt
K
t
. P
đm
= 0,85 . 0,9 . 15 = 11,475 (kW).

= 211,76 kVA.
4. Công suất thôn 4.
Công suất cần thiết để tiêu nớc:
P
t
= P
0 tiêu
. N
Chọn P
0 tiêu
= 0,35 kW/ha.
Theo số liệu ta có N = 400 ha.
P
t
= 0,35 . 400 = 140 kW.
Dự định đặt máy bơm 33kW, mỗi giờ bơm 1000m
3
nớc.
Số máy cần đặt: n =
140
33
= 4,2 (cái).
Lấy chẵn = 5.
Kiểm tra lại mức tiêu nớc của 5 máy trong 3 ngày = 72h.
Trong 3 ngày 5 máy tiêu đợc:
5. 1000. 72 = 360. 10
3
m
3
nớc > 350. 10

tt3
+ P
tt4
+ P
b

= 162,96 + 262,165 + 180 + 300 + 165 = 1070,125 kW
S
tt
= S
tt1
+ S
tt2
+ S
tt3
+ S
tt4
+ S
b
= 191,72 + 308,43
+ 211,76 + 352,94 + 194,12
= 1258,97 kVA.
SV: Lª Quèc Nam
5
Chơng II: Thiết kế phần cơ khí tuyến đờng dây
cao áp cấp điện cho xã
I. Đặt vấn đề.
Tuyến đờng dây cao áp cấp điện cho xã lấy từ trạm biến áp trung gian
110/35kV đa về trạm đầu tiên trên địa phận xã, chiều dài của tuyến đờng dây cáp
áp dài 5km đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo nguồn, điện liên tục

= 1,1.
F =
tt
kt
I
2076
J 1,1
=
= 18,87 (mm
2
).
Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu.
AC - 35.
* Kiểm tra theo tổn thất điện áp và phát nông cho phép.
- Theo tổn thất điện áp.
SV: Lê Quốc Nam
6
Ta có dây AC - 35:
0 0
0 0
x 0,4 x x .l
r 0,85 R r .l
= =


= =


{
R 0,85.5


đm
P.R QX 1070,125.0,85.5 663,203.0,45
U
U 35
+ +
= =
= 167,84 (V)
U
CP
= 5% U
đm
=
3
5.35.10
100
= 1750 V
U
CP
> U
- Theo điều kiện phát nóng cho phép.
Với I
SC
= 2I
tt
= 2. 20,76 = 41,52 (A)
Mà dây AC - 35 có I
CP
= 170A
I

LT12C 190/300-1200 400 0,44 1200 900
- Chọn xà, sứ:
Các cột trung gian dùng xà đơn X
1
.
Cột đầu cuối dùng xà kép X
2
.
SV: Lê Quốc Nam
8
Xà lắp cột trung gian
X
2

Xà lắp cột k?o

20

20
5050
400
240
Xà làm = thép góc L73 . 73 . 7 dài 25m.
Kèm xà và chống xà dùng thép góc L60. 60 . 6
Chọn sứ: Dùng sứ cách điện chuỗi do Xí nghiệp thủy tinh Hải Phòng sản
xuất.
1 pha dùng 8 bát sứ, mỗi cột có một sứ đỡ.
Sứ cách điện chuỗi
SV: Lê Quốc Nam
9

0
C)

Fe
: Hệ số nở dài của thép.

Fe
= 12 . 10
-6
(1/
0
C).
E
Al
: Mô đun đàn hồi của vật liệu nhôm.
E
Al
= 61,6 . 10
3
N/mm
2
a: Tỉ số tiết diện tính toán.
a =
Al
Fe
F
F
SV: Lê Quốc Nam
10
Víi

a.E E
5,95.61,6.10 196.10
1 a 1 5,95
+
+
=
+ +
= 80,49 . 10
3
N/mm
2
.
HÖ sè kÐo dµi ®µn håi d©y AC:
β
AC
=
3
AC
1 1
E
80,49.10
=
= 0,0124 . 10
-3
m
2
/N
øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu nh«m:
τ
Alcp

Trong đó: θ
0
= 25
0
C (nhiÖt ®é m«i trêng chÕ t¹o d©y).
θ
b·o
= 25
0
C (nhiÖt ®é kh«ng khÝ khi b·o)
→ τ
ACb·o
=
3
6 6 3
3
80,49.10
78 (23.10 19,167.10 )(15 25).61,6.10
61,6.10
− −
 
− − −
 
AC
AC min ACcp Al AC 0 min Al
Al
E
( )( ).E
E
 

2
min
bão
AC bão AC min
24. .
g
g



ữ
ữ
Chọn vùng khí hậu IV.
Tra bảng ta có: g
bão
= g
3
= 197. 10
-3
(M/m . mm
2
).
l
th

l g l g
( )
24 . 24 .

=


Trạng thái m:
g
m
= g
1
= 32,2 . 10
-3
M/m . mm
2
.

m
= 5
0
C.

ACm
=
AC

min
= 98,93.
Trạng thái n:

19,169.10
0,0124.10



. (40 - 5).
SV: Lê Quốc Nam
12

can
-
2
ACn
34840,05

= 4126.

3 2
ACn ACn
.41,26 34840,05 =

can
= 53,45 (N/mm
2
) =
AC

max
.
Độ võng: f =

1
=0,25m.
h
2
: Độ chôn sâu của cột, h
2
= 2m.
h
cp
: khoảng cách cho phép; h
cp
= 7.
h
0
= 12 - 0,75 - 0,25 - 2 = 9 (m) > 7m .
Vậy độ võng của dây đảm bảo khoảng cách an toàn.
SV: Lê Quốc Nam
13
4. Kiểm tra độ uốn của cột trung gian.
Cột trung gian chịu mô men uốn do tác động của lực gió lên cột, lực gió
lên dây dẫn. Khi xét khả năng chịu uốn của cột cần phải xét đến lúc vận tốc gió
lớn nhất (V = 40m/s lúc bão).
Lực gió tác dụng lên mặt cột.
P
C
=
2
9,81
. .C. .F
16

=
P
C
=
9,81
16
. 0,7 . 0,7 . 40
2
. 2,45 == 1177,69 (N)
Lực gió tác dụng lên một dây:
P
d
= g
2
. F. l = 176.10
-3
. 35. 100 = 616 (N)
F: Tiết diện dây.
Lực gió đặt vào cột ở độ cao H có giá trị:
H =
1 2 0
1 2
2D D h
2.0,19 0,3 10
. .
D D 3 0,19 0,3 3
+
+
=
+ +

= 1,2 (26319,5 + 0,1 . 26319,5) = 34741,74 (Nm).
Qui đổi tính toán về lực đầu cột.
P
tt
=
tt
M
10
= 3474,174 (N) = 354,146 (kg)
Với P
CP
= 720 (kg) P
tt
< P
CP
.
Vậy cột trung gian làm việc an toàn trong mọi điều kiện môi trờng.
5. Kiểm tra độ uốn cột cuối.
Cột cuối luôn bị kéo về 1 phía bởi sức kéo của dây là:
T
d
=
AC

min
. F
AC
F
AC
= F

nhau 1 góc 60
0
.
Số cột cần dùng trên đờng cao áp dài 5km.
A
tt
=
5000
100
= 50 (cột)
Do đầu và cuối ta dùng 2 cột LT12C do đó số cột cần dùng là: A =52 (cột)
SV: Lê Quốc Nam
15
Mặt bằng
tuyến
Cắt dọc
Khoảng cột 100m 100m 100m 100m 100m 100m
Loại cột 2LT12C LT12B LT12B LT12B LT12B LT12B 2LT12B
Loại xà 2X
1
X
1
X
1
X
1
X
1
X
1

I. Đặt vấn đề.
Thiết kế đo mạng điện cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá
trình thiết kế cấp điện bởi vì nó ảnh hởng trực tiếp đến công suất tiêu thụ điện
của từng thôn trong một xã do đó khi thiết kế mạng điện này ta phải có phơng án
cấp điện hợp lý nhất để tiện trong việc sử dụng điện của các thôn xóm.
II. Phơng án cấp điện.
Căn cứ vào trị số công suất tính toán cho từng khu vực và vị trí mặt bằng
địa lý ta có phơng án cấp điện hợp lý nhất cho xã nh sau:
- Đặt 1 trạm biến áp T
1
cho thôn 1, bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trờng học.
Do S
tt
= 191,71 kVA; P
tt
= 162,96 kW.
Chọn MBA - 200 - 35/0,4 do ABB chế tạo tại Việt Nam.
- Đặt 1 TBA T
2
cho thôn 2, trại chăn nuôi, trạm xay sát.
Có P
tt
= 262,165 kW.
S
tt
= 308,43 kVA.
Chọn MBA 315 - 35/0,4 do ABB chế tạo tại Việt Nam.
- Đặt 1 TBA T
3
cho thôn 3.

xay sát
308,43 315 1 T
2
Bệt
Thôn 3 211,76 250 1 T
3
Bệt
Thôn 4 352,94 400 1 T
4
Bệt
Trạm bơm 194,12 200 1 T
5
Bệt
Vì điều kiện nông thông cho phép các TBA đều dùng loại trạm bệt, MBA
đặt trên bệ xi măng ngoài trời, tủ phân phối đặt trong nhà xây mái bằng, trạm có
tờng bao quanh.
Phía cao áp các trạm dùng thiết bị bảo vệ là cầu chì tự rơi và chống sét van
phía hạ áp đặt tủ phân phối trong đó có áp tô mát tổng và các áp tô mát nhánh.
Sơ đồ bố trí TBA và mạng cao áp cấp điện cho xã.
Thôn 2
2
3
1
Thôn 3
Thôn 4
4
5
6
7
Thôn 4

A
C
-
3
5
A
C
-
3
5
A
C
-
3
5
A
C
-
3
5
3
D
C
B
M
-
3
5
B
A

Bảng thông số kỹ thuật.
Loại CCTR U
dm
(kV) I
đm
(A) I cắt dòng tải (A) Trọng lợng (kg)
C710 - 313 PB 35 100 12 12,1
+ Chọn chống sét van:
Dùng loại AZLP do hãng COOPER (Mỹ ) chế tạo AZLP - 25
SV: Lê Quốc Nam
20
Chơng 4: Thiết kế cấp điện cho các thôn và
trạm bơm của xã
I. Đặt vất đề.
Thiết kế cấp điện cho các thôn và trạm bơm của xã ta phải vạch ra ph-
ơng án đi dây và tính toán đờng dây tải điện, chọn các phân tử trong mạng nh
tủ phân phối, cầu dao và cách bố trí công tơ đến từng hộ gia đình.
II. Thiết kế cấp điện cho thôn.
Toàn thôn có 5 ngõ cách nhau 120m, trạm biến áp đặt ở giữa. Từ TBA
bố trí hai đờng dây trục 0,4kV, mỗi trục cấp điện cho 2 đờng nhánh trong đó
có 1 đờng nhánh đi đến bach hoá, trụ sở xã, trạm xá, trờng học.
1. Chọn tủ phân phối.
- áp tô mát tổng:
T
200
I 303,87(A)
3.0,38
= =
Chọn áp tô mát A - 350 do Nhật chế tạo
- áp tô mát nhánh: Do 2 nhánh có dòng làm việc bằng nhau nên ta chọn

CP
- U = 38 - 8,37 = 29,63 (V)

31,5
F
0,38.29,63
=
(3.28.0,06 + 2,28.0,12 + 28.0,12) = 42,3 (mm
2
)
(Với
1
31,5
=
)
Chọn tiết diện là 50mm
2
3. Chọn tiết diện đờng điện xóm:
Các đờng xóm có tải giống nhau, mỗi đờng cấp cho 50 hộ (ta coi bách
hoá, trụ sở xã, trạm xá, trờng học là một đờng xóm)
Công suất của 1 đờng xóm
P
tt
= 50 . 0,6 = 30kW
Mà P = UI cos =
P
I
U cos
=


A(3x50+35)
Hộp cầu
dao 100A
A-25
A-25
CT
5
CT
1
A-25
CT
5
CT
1
A-25
A-25
A-25
CT
1
CT
1
CT
1
100A 100A 100A 100A 100A
CT
5
CT
5
CT
5

2. AT tổng A - 500
AT nhánh A - 250
A (3 x 95 + 50) A - 50 Cầu dao tổng (70A)
Cầu dao nhánh
(10A)
Công tơ 1 pha 10A
M (2 x 2,5)
3 AT tổng A - 400
AT nhánh A - 200
A (3 x 70 + 50) A - 35 Cầu dao tổng (70A)
Cầu dao nhánh
(10A)
Công tơ 1 pha 10A
M (2 x 2,5)
4 AT tổng A - 600
AT nhánh A - 300
A (3 x 150 + 70) A - 35 Cầu dao tổng (70A)
Cầu dao nhánh
(10A)
Công tơ 1 pha 10A
M (2 x 2,5)
Riêng thôn 4 có 2 đờng trục mỗi đờng trục cấp cho 4 đờng nhánh.
SV: Lê Quốc Nam
24
III. Thiết kế cấp điện cho trạm bơm
1. Phơng án cấp điện.
Điện đợc lấy về trạm bơm từ TBA trung gian của huyện 100/35kV,
cách trạm bơm 6km (vì từ huyện đến TBA đầu tiên của xã là 5km) bằng đờng
dây trên không. Trạm đặt một trạm biến áp riêng từ trạm bơm đến TBA là
300m, phía cao áp đặt cầu chì tự rơi chống sét van, phía hạ áp đặt tủ phân phối

=
2.2. Chọn CCTR và chống sétvan.
chọn cầu chì tự rơi với U
đm
= 35kV, I
tt
= 3,3 (A)
Chọn CCTR do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo.
( Cầu chì tự rơi va chống sét van đã chọn ở chơng 3)
Bảng thông số kỹ thuật.
Loại CCTR U
dm
(kV) I
đm
(A) I cắt dòng tải (A) Trọng lợng (kg)
C710 - 313 PB 35 100 12 12,1
Chống sétvan dùng loại AZLP do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo.
2.3. Chọn áp tô mát tổng
T
200
I 303,87(A)
3.0,38
= =
SV: Lê Quốc Nam
25