Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trên đà phát triển cùng thế giới với sự đổi mới của tất
cả các ngành. Trong công cuộc CNH và HĐH đất nước thì năng lượng là một
ngành giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được coi là đòn
bẩy thúc đẩy nền 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 không
gây ô nhiễm, cung cấp nhanh chóng, thường xuyên liên tục, sử dụng thuận
tiện và dễ dàng chuyến hóa sang dạng năng lượng khác.
Điện năng đó là một trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của
một quốc gia hay một khu vực. Ở nước ta, Đảng và Nhà nước đã xác định
tầm quan trọng của điện năng nên công cuộc đổi mới và phát triển điện khí
hóa luôn được chú trọng và ưu tiên phát triển. Nhu cầu sử dụng điện không
những phát triển mạnh ở các khu công nghiệp, thành phố, thị xã mã còn lan
rộng tới các vùng sâu, vùng xa của đất nước. Vấn đề điện khí hóa nông thôn
để có thể đưa điện tới tận các vùng miền núi, hải đảo xa xôi đang được Đảng
và Nhà nước rất quan tâm, ngành điện đầu tư và chú trọng. Việc xây dựng và
thiết kế cung cấp điện cho các khu vực này là một vấn đề bức xúc và rất cần
thiết. Điều đó thể hiện sự quan tâm đúng mức của Đảng và Nhà nước đối với
công cuộc điện khí hóa đất nước, thực hiện mục tiêu xóa đói giảm nghèo, đưa
nước ta tiến tới ngang tầm với các nước trong khu vực và thế giới.
Được sự phân công của khoa Cơ điện – Trường ĐH Nông Nghiệp I –
HN, được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Sắc cùng toàn thể
các thầy cô giáo trong bộ môn Điện, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Thiết kế cung cấp điện cho xã Quang Húc – Huyện Tam Nông –Tỉnh Phú Thọ”.
- 1 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
 NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN
Phần I : Nhiệm vụ thiết kế và đặc điểm công trình
Phần II : Tính toán chọn thiết bị

đòn bẩy để phát triển kinh tế, từ đó rút ngắn khoảng cách về kinh tế giữa nông
thôn và thành thị, giữa miền núi và đồng bằng.
Tuy nhiên, việc thiết kế thi công công trình điện đang đặt ra cho chúng ta rất
nhiều vấn đề: thiết kế, xây dựng như thế nào để có được một công trình đảm bảo
chất lượng điện, độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo an toàn với chi phí nhỏ nhất.
- 3 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
2.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI
2.1.Điều kiện tự nhiên
2.1.1.Vị trí địa lý
Quang Húc là một xã nhỏ nằm ở phía Tây của huyện Tam Nông – tỉnh
Phú Thọ, cách Thành phố Việt Trì khoảng 30km về phía Tây Bắc.
Địa giới hành chính xã:
- Phía Bắc giáp xã Hùng Đô thuộc
- Phía Đông giáp xã Phương Thịnh
- Phía Nam và Tây giáp xã Tề Lễ
- Phía Tây giáp xã Đồng Lương của huyện Sông Thao và xã Tề Lễ
2.1.2.Điều kiện địa hình
Quang Húc là xã có đặc điểm địa hình của một vùng trung du miền núi.
Toàn xã được chia cắt bởi con sông Bứa và nhiều đồi núi bao bọc. Vùng đồi
núi nằm ở phía Bắc của xã có tổng diện tích đất tự nhiên khoảng 85,6ha; là
loại đất đồi có lẫn sỏi.
2.1.3. Diện tích tự nhiên
Tổng diện tích toàn xã là 730,53ha, bao gồm:
- Đất thổ cư: 11,87ha chiếm 1,63% tổng diện tích đất tự nhiên toàn xã.
- Đất canh tác nông nghiệp: 331ha chiếm 43,95% tổng diện tích toàn
xã ; trong đó bao gồm đất trồng lúa, hoa màu, ao cá,…
- Còn lại là đất chưa sử dụng, chiếm tới 17,02%.
2.1.4. Khí tượng thủy văn
Khí hậu của xã chịu ảnh hưởng của thời tiết khô nóng, mùa đông lạnh,

Tổng dân số toàn xã là 3562 khẩu với 794 hộ được chia thành 2 khu:
Khu A với 2204 khẩu và 457 hộ, khu B Với 1358 khẩu và 341 hộ. Hai khu
được chia cắt bởi con sông Bứa.
2.3.Phương hướng phát triển kinh tế
2.3.1.Nông nghiệp
Do điều kiện địa bàn của xã tương đối phức tạp, điều kiện canh tác và
đất đai xấu cộng với điều kiện thiên tai xảy ra liên tục nên hiện nay nền nông
nghiệp của xã chưa phát triển. Vì vậy theo định hướng phát triển quy hoạch
phát triển kinh tế của huyện và sự chỉ đạo trực tiếp của xã đã đề ra những mục
- 5 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
tiêu cụ thể để phát triển nông nghiệp như sau:
Đưa sản lượng lúa bình quân hiện nay từ 34 ÷ 36 tạ/ha lên 45 ÷ 48
tạ/ha, các loại cây hoa màu như ngô, khoai, lạc,… bình quân đạt 45 ÷ 50
tạ/ha.
Đảm bảo sản xuất nông nghiệp ổn định, tạo điều kiện thâm canh tăng
vụ nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng, góp phần tăng thu nhập và
nâng cao đời sống nhân dân của một xã miền núi.
2.3.2.Lâm nghiệp
Hiện nay, tuy xã rất có tiềm năng về cây công nghiệp nhưng do chưa có
điện nên việc khai thác, bảo quản các sản phẩm của công nghiêp công nhiều
hạn chế. Xã đã có chủ trương cho trồng thêm cây chè vì đây là sản phẩm
mang lại nguồn kinh tế đáng kể. Việc thu gom và chế biến sẽ gặp nhiều thuận
lợi vì không mất chi phí cho việc vận chuyển. Mặt khác, xã dự định sẽ tạo
điều kiện cho những hộ chủ trương kinh doanh đồ gỗ vì cây công nghiệp lâu
năm cũng là một thế mạnh của vùng.
2.3.3.Tiểu thủ công nghiệp
Hiện nay, trên địa bàn xã một số ngành tiểu thủ công nghiệp đang hình
thành và chưa có điều kiện phát triển, khi có điện và cơ sở hạ tầng được xây
dựng cùng với nhu cầu ngày càng tăng của người dân thì các cơ sở tiểu thủ

tố, phụ thuộc vào tính chất, đặc điểm của các hộ dùng điện, các tham số hệ
thống của mạng điện, các đặc điểm kinh tế, xã hội, nhân tố khí tượng, thiên
văn, mùa vụ.
Vì vậy có nhiều phương pháp tính toán phụ tải như phương pháp xác
suất thống kê, tính toán phụ tải dựa vào kinh nghiệm của các chuyên gia...
Mỗi phương pháp có độ chính xác nhất định và phụ thuộc vào từng
- 7 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
loại phụ tải khác nhau cho nên tùy vào yêu cầu và mục đích mà ta lựa chọn
một phương pháp tính cho phù hợp, vừa đảm bảo độ chính xác, vừa đơn giản
và tiện dụng.
2.3.2. Phương pháp tính toán phụ tải
2.3.2.1. Phụ tải sinh hoạt gia đình
Phụ tải sinh hoạt gia đình chủ yếu là các dụng cụ chiếu sáng, quạt gió,
đun nấu...
- Để tính toán giá trị P
tth
này ta xác định qua việc điều tra mẫu 42 hộ
gia đình.
Được sự đồng ý của UBND và ban quản lý điện xã Đồng Lương –
huyện Sông Thao, chúng tôi đã điều tra và thống kê các thiết bị sử dụng trong
42 hộ gia đình của xóm Đồi – xã Đồng Lương năm 2004. Qua số liệu thống
kê vủa UBND xã Đồng Lương cung cấp, chúng tôi đã có được số liệu về các
thiết bị sử dụng điện trong các hộ năm2004.
Cơ sở để chúng tôi chọn xóm đồi – xã Đồng Lương làm địa bàn khảo
sát là do:
- Sự chệnh lệch mức sống giữa các xã ở khu vực nông thôn không
nhiều
- Điệu kiện kinh tế ổn định không có những biến động lớn
* Các công thức sử dụng trong quá trình tính toán:

( )
2.2

K- Số nhóm thiết bị được khảo sát (K = 15)
K
sd
∑
- Hệ số sử dụng tổng tổng của thiết bị sinh hoạt
∑
∑
=
∑
=
∑
=
K
1i
ni
sd
K
1i
ni
sd
P
K.P
K
(2.3)
ni
P
– Công suất trung bình quy đổi của nhóm thiết bị thứ i


24
t
k
i
lv
=

Với
K
mt
= 1 với các thiết bị tỏa nhiệt
K
mt
= o,8 với các thiết bị khác
Chúng tôi sử dụng hệ số đồng thời K
n
đt
, K
đ
đt
- 9 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
Giá trị K
n
đt
, K
đ
đt
được xác định như sau:

P
đ
tt
= n.K
đ
đt
.P
hộ
, kW (2-9)
3.2.2.2. Tính phụ tải tiểu thủ công nghiệp
- Phụ tải động lực: Bao gồm các động cơ phục vụ sản xuất, gồm máy xay
xát, các công cụ trong xưởng sản xuất chế biến gỗ, các loại máy hàn, máy tiện,
…
Để xác định công suất tính toán của loại phụ tải này thường có 2
phương pháp tính:
* Theo phương pháp hệ số nhu cầu
P
n
tt
=
∑
ninc
n
tM
P.k.P
(2.10)

∑
=
ninc

∑
∑
−
+=
K
sd
∑
- hệ số sử dụng tổng hợp của các thiết bị xác định theo biểu thức:
∑
∑
=
=
∑
=
K
1i
ni
sdi
K
1i
ni
sd
P
KP
K
Trong đó: K
sdi
– là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i
n
hd

n
(2.14)
Khi các thiết bị dùng điện có n> 4 thì n
hd
xác định dựa vào bảng 2.2,
phụ thuộc vào tỷ số:
min
max
P
P
K=
, K
sd
∑

Bảng 2.2
K
sd
∑
0,2
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 >0.8
K 3 3,5 4 5 6,5 8 10 Không giới hạn
- 11 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
+ Trường hợp nếu:
2,0K
sd
≥
∑
Giá trị của

∑
nn
n
P
P
1
n
1
– là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của
thiết bị lớn nhất
2
p
P
max
1n
≥
và xác định ∑P
n1
n – là số thiết bị dùng điện
- Xác định giá trị tương đối n
hd
theo biểu thức:
*
2
*
2
*
2
*
hd

hiện có và có khả năng phát triển trên địa bàn, ta có thể tổng kê các loại máy
động lực phục vụ cho tiểu thủ công nghiệp có thể có trên địa bàn xã dự kiến
thời gian làm việc của các loại máy cho trong bảng (2-3)
Với K
sd
= K
lv
. K
mt
- 12 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
Mà K
mt
không xác định được quy luật nên ta coi K
mt
= 1
Từ đó: K
sd
= K
lv
Bảng 2-3: Bảng các loại máy động lực và thời gian làm việc của chúng
Loại máy p
n
t
i
K
dsi
Máy xay xát 7 5 0,21
Máy xay xát 10 7 0,29
Xay bột 3 6 0,25

tt
= K
n
đt
.∑P
ni
, kW (2-18)
P
đ
tt
= K
đ
đt
.∑P
ni
, kW
3.2.2. Tính toán phụ tải sinh hoạt
3.2.3.1. Phụ tải sinh hoạt
* Tính toán suất tiêu thụ điện năng của một gia đình: P
tth
(Kw)
- D ựa vào kết điều tra 42 hộ ở trong bảng(2-1)
Bảng (2.1) Số trang thiết bị sử dụng trong các hộ gia đình
- 13 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
SS
T
Loại thụ điện P
n
(kW)

14 Tủ lạnh 90 6 0.27 14 0,14 12,9 6,05
15 Ổn áp 15 9 8 0,22 3,21 0,87
Σ
1181 118,17
* Sử dụng các công thức (2-1), (2-2), (2-3), (2-4), (2-5), (2-6) ta được.
∑P
ni
= ∑P
ni
.f
i
= 1181 (W)
1.0
1181
17.118
P
K.P
K
'
ni
sdi
'
ni
sd
==
∑
∑
=
∑
Vì K

*
2
*
*
hd
−
−
+
=
4K,kW749190214155190P
j
n
1i
ni
==+++=
∑
=
267,0
15
4
*
==
j
n
63,0
1181
749
*
==
j

Tính toán cho khu 1
37,0
112
7,0.3,0
5,03,0K
n
dt
=+=
Theo biểu thức (2-7) ta có:
37,0
112
7,0.3,0
5,03,0K
n
dt
=+=
Theo biểu thức (2-8) ta có:
P
n
H
= 0,37 . 112 . 0,472 = 16.78 (kW)
P
đ
H
= 0,82. 112 .0,472 = 37.19 (kW)
Tính toán tương tự cho các xóm còn lại của xã ta có kết quả sau:
- 15 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
STT Xóm Số hộ K
n

Máy nghiền
Máy xẻ gỗ
Máy cưa bào
7
10
7,5
3
10
3
0,21
0,29
0,25
0,25
0,42
0,42
1
1
1
1
1
1
2 Khu 2 Máy xay xát
Máy nghiền
Máy xẻ gỗ
7
3
10
0,21
0,25
0,42

0,42
1
2
1
1
5 Khu 5 Máy xay xát 7 0,21 1
- 16 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
Máy xẻ gỗ
Máy hàn
Máy cưa bào
10
10
3
0,42
0,25
0,42
1
1
2
6 Khu 6 Máy xay xát
Máy xay xát
Máy xẻ gỗ
Máy hàn
Máy nghiền
7
10
10
7,5
3

=
Ξsd
K
K
sd
∑
= 0,31 và n = 6 > 4
Vì K
sd
∑
= 0,31 > 0,2 nên ta xác định hệ số nhu cầu theo (2-11)
Chọn n
1
thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất lớn nhất
Ta có:
34.3
3
10
min
max
===
P
P
k
Theo bảng (2.2)
với k
sd
= 0.31 và k = 3.34 thoả mãn điều kiện trong bảng (2.2)
nên ta có: n
hd

. K
nc
. ∑P
ni
= 0,3 . 0,59 . 40,5 = 7,17 (kW)
Tính toán tương tự cho các xóm còn lại ta có kết quả trong bảng sau:
Bảng 2.7. Kết quả tính toán phụ tải động lực của xã
STT Xóm
K
sd
∑
n
hd
K
nc
P
n
tt
P
đ
tt
1 Khu 1 0.31 6 0.59 23.9 7.17
2 Khu 2 0.31 3 0.655 15.1 4.52
3 Khu 3 0.28 6 0.574 19.23 5.77
4 Khu 4 0,25 5 0.58 16.1 4.83
5 Khu 5 0,32 6 0,6 24.2 7,26
6 Khu 6 0,3 6 0,59 27.82 8.35
7 Khu 7 0,37 4 0,65 20.53 6,16
3.2.2.3. Tính toán phụ tải dịch vụ công cộng
Hiện nay trên địa bàn xã có 1 trường cấp I và 1 trường cấp II, phân

H
= P
0
. S = 336. 15 = 5,04 (kW)
P
n
cc
= K
n
đt
. P
H
= 0,75.5,04 = 3,75 (kW)
P
đ
cc
= K
đ
đt
. P
H
= 0,4.5,04 = 2,016 (kW)
Tính toán tương tự cho các khu khác ta có kết qủa cho trong bảng (2.9)
- 19 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
Bảng 2-9: Kết quả tính toán tổng hợp phụ tải công cộng, xã hội
cho xã Quang Húc
STT
Tên các
thôn

Trường cấp I + II 14,03
0,75 0,40 20,10 6,45
Nhà trẻ mẫu giáo 2,10
Tính phụ tải công cộng cho xóm 1: Sử dụng công thức (2-17), (2-18) ta có:
P
tt
= P
0
. 5 = 336 . 15 = 5,04 (kW)
P
n
kc
= K
n
đt
. P
tt
= 0,75 . 5,04 = 3,75 (kW)
P
đ
cc
= K
đ
đt
. P
tt
= 0,4 . 5,04 = 2,016 (kW)
3.23.Tổng hợp phụ tải
Để tổng hợp phụ tải cho các thôn xóm của xã chúng tôi sử dụng
phương pháp số gia.Đây là phương pháp tổng hợp phụ tải được xây dựng trên






−






+=
n
I
P
29,4717,7.41,0
5
17,7
86,42
04,0
=












+=
n
I
P
29,4769,4.41,0
5
69,4
29,47
04,0
=








−






+=
d

P
tt
n
P
đ
tt
P
tt
n
P
đ
tt
P
tt
n
P
đ
tt
1 Khu1 198.58 42.86 23.9 7.17 7.2 4.69 36.55 47.29 40.91 50.1
2 Khu2 20.97 45.88 15.1 4.52 30.56 49.53 30.56 49.53
3 Khu3 19.05 41.81 19.23 5.77 31.52 45.25 31.52 45.25
4 Khu4 17.83 39.4 16.1 4.83 4.44 4.62 28.10 42.24 30.70 44.95
5 Khu5 20.07 45.15 24.2 7.26 37.19 49.54 37.19 49.54
6 Khu6 20.09 47.45 27.82 8.35 20.1 6.45 40.82 52.55 53.83 59.42
7 Khu7 19.22 43.24 20.53 6.16 32.93 46.93 32.93 46.93
- 21 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
4. CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP
4.1 Phân vùng phụ tải
4.11. Mục đích của việc phân vùng phụ tải

vùng
P
n
tt
P
đ
tt
P
n
tt
P
đ
tt
1 I
Khu1 40.91 50.1
82.25 115.97Khu2 30.56 49.53
Khu3 31.52 45.52
2 II Khu4 30.70 44.93 75.84 148.24
Khu5 37.19 49.54
- 22 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
Khu6 53.83 59.42
Khu7 32.93 46.93
2.4.2. Xác định dung lượng và số lượng trạm biến áp tiêu thụ
* Tầm quan trọng của việc chọn đúng số lượng và dung lượng MBA
- Việc chọn số lượng và dung lượng có vị trí không kém phần quan
trọng trong việc thiết kế cung cấp điện, nó ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ
tiêu kinh tế- kỹ thuật của lưới điện. Chọn hợp lý sẽ đảm bảo cung cấp điện,
tính kinh tế tối ưu, chất lượng điện được nâng cao, chọn thiếu công suất thì hệ
thống điện làm việc kém chất lượng vận hành phức tạp gây quá tải nguy hiểm

tt
=P
db
/ cosϕ =139,16/ 0,85 = 163,72 (kVA)
Vùng II: S
tt
=P
db
/ cosϕ = 177,89/0,85 = 209,89 (kVA)
Với công suất tính toán như trên mặt khác phụ tải ở đây chủ yếu là
loại I và phụ tải loaị II nên chúng tôi dự định đặt mỗi trạm 1 MBA có gam
công suất gần với công suất tính toán nhất .
- 23 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
Vùng I : Đặt 1 MBA: 180 KVA – 35/ 0,4 kV do ABB chế tạo
Vùng II: Đặt 1 MBA: 250 KVA – 35/ 0,4 kV do ABB chế tạo
Đây là các MBA 3 pha , 2 cuộn dây làm mát bằng dầu.
5. CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP.
 Vị trí đặt trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến việc đảm bảo các yêu cầu về
kinh tế và kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện. Do vậy vị trí đặt trạm biến
áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới không
ảnh hưởng đến sản suất, đảm bảo bán kính cung cấp điện nhỏ hơn
hoặc bằng 800 m.
- Thao tác, vận hành quản lý dễ dàng
- Phòng chống cháy nổ tốt
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành.
Vị trí đặt các trạm biến áp tiêu thụ xác định theo toạ độ của các điểm tải :
X =

i
. Các điểm
tải được xác định trong bảng (2.13)
- 24 -
Đồ ỏn tốt nghiệp Đào Thị Phương - Điện 45A
Bảng (2.13) Công suất tính toán và vị trí các điểm tải
Tên
trạm
STT
Tên điểm
tải
P
tt
(kW)
Toạ độ đo Số liệu tính toán
x
i
y
i
P
i
. x
i
P
i
.y
i
I
1 khu1 50,1 - 2,5 - 9,8 - 125,25 - 90,98
2 khu2 49,53 - 1,5 - 10 - 74,29 - 495,3


01,6
84,191
02,115
==Y
- Với toạ độ này kết hợp với điệu kiện thực tế của địa bàn ta thấy trạm II nếu
đặt đúng trung tâm phụ tải sẽ rơi vào hồ nên ta dịch chuyển đến ngã tư cách
trung tâm tải khoảng 3 m.
- 25 -