ỦY BAN NHÂN DÂNTỈNH KIÊN GIANG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KIÊN GIANG
GIÁO TRÌNH
(Lưu hành nội bộ)
MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN
NGÀNH/ NGHỀ: CNKT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số: 338/QĐ – CĐKG ngày 31 tháng 08
năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kiên Giang
Kiên Giang tháng 8 năm 2022
ii
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại Giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình Cung cấp điện trang bị cho sinh viên hệ cao đẳng, ngành Công nghệ
Kỹ thuật Điện, Điện tử, trường Cao đẳng Kiên Giang làm tài liệu học tập cho học
phần Cung cấp điện. Ngoài ra, tài liệu cũng có thể dùng làm tài liệu tham khảo
cho sinh viên các ngành khác liên quan đến lĩnh vực điện, điện tử.
Trong giáo trình này, trình bày những kiến thức cơ bản về hệ thống điện, mạng
điện, đường dây truyền tải, trạm biến áp, phụ tải điện; Tính toán, thiết kế hệ thống
điện chiếu sáng và các phương pháp xác định nhu cầu điện. Lựa chọn thiết bị
mạng phân phối hạ áp; Các biện pháp tiết kiệm điện và nâng cao chất lượng điện
năng.
Để giúp sinh viên dễ dàng tiếp thu kiến thức môn học, tài liệu đã trình bày nội
dung một cách ngắn gọn, cơ bản. Ở mỗi chương có ví dụ minh họa, câu hỏi và bài
tập để sinh viên có thể hiểu sâu hơn những vấn đề đã học.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong biên soạn cũng như nhận được nhiều đóng góp
ý kiến của tập thể giảng viên khoa Điện – Điện tử, nhưng chắc cũng khó tránh
khỏi những sai sót không mong muốn. Rất mong nhận được thêm nhiều ý kiến
đóng góp của bạn đọc để cuốn tài liệu này hoàn thiện hơn trong tái bản lần sau.
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Tập thể giảng viên khoa Điện – Điện tử trường
Cao đẳng Kiên Giang, số 425 Mạc Cửu, P. Vĩnh Thanh, Tp. Rạch Giá, T. Kiên
Giang hoặc qua hộp thư điện tử: diendt@kgc.edu.vn
Chân thành cảm ơn.
Kiên Giang, ngày tháng năm 20
Chủ biên
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU .............................................................................................. ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN ......................................................................... 1
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN .............................. 5
1.1 Lưới điện và lưới cung cấp điện .................................................................. 5
1.2 Những yêu cầu đối với phương án cung cấp điện ....................................... 6
1.2.1 Độ tin cậy cung cấp điện ....................................................................... 6
1.2.2 Chất lượng điện ..................................................................................... 7
1.2.3 Kinh tế .................................................................................................... 7
1.2.4 An toàn ................................................................................................... 8
1.3 Ký hiệu trên sơ đồ cung cấp điện ................................................................ 8
1.4 Các loại lưới cung cấp điện ....................................................................... 10
1.4.1 Lưới điện đô thị .................................................................................... 10
1.4.2 Lưới điện nông thôn ............................................................................. 11
1.4.3 Lưới điện công nghiệp ......................................................................... 12
1.4.4 Hệ thống điện Việt Nam ....................................................................... 14
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN ...................................................... 16
2.1 Khái niệm chung ........................................................................................ 16
2.1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................ 16
2.1.2 Đồ thị phụ tải ....................................................................................... 17
2.1.3 Các đại lượng cơ bản ........................................................................... 19
2.1.4 Các hệ số tính toán .............................................................................. 22
2.2 Xác định phụ tải điện khu vực nông thôn ................................................. 24
2.2.1 Phụ tải điện trạm b
ơ
m ......................................................................... 24
2.2.2 Phụ tải điện trường học ...................................................................... 25
2.2.3 Phụ tải ánh sáng sinh ho
ạ
t .................................................................. 27
iv
2.3 X ác định phụ tải điện khu vực công nghiệp.............................................. 28
2.3.1 Trong giai đoạn dự án khả thi ............................................................. 28
2.3.2 Trong giai đoạn xây dựng nhà x
ư
ở
ng ................................................. 30
2.3.3 Trong giai đoạn thiết kế chi tiết ........................................................... 32
2.4 Xác định phụ tải điện khu vực đô thị ........................................................ 35
2.4.1 Phụ tải điện các hộ gia đình ................................................................ 35
2.4.2 Phụ tải điện trường đại học và chuyên nghiệp .................................... 39
2.4.3 Phụ tải điện khu vực văn phòng đại diện ............................................. 40
2.4.4 Phụ tải điện khách sạn ......................................................................... 41
TÍNH TOÁN TỔN THẤT TRÊN LƯỚI ĐIỆN ........................... 43
3.1 Sơ đồ thay thế lưới cung cấp điện ............................................................. 43
3.1.1 Sơ đồ thay thế đường dây tải
đ
iện ...................................................... 43
3.1.2 Sơ đồ thay thế máy biến áp .................................................................. 45
3.2 Tính toán tổn thất điện áp .......................................................................... 47
3.2.1 Đường dây 1 phụ t
ả
i ............................................................................ 48
3.2.2 Đường dây n phụ t
ả
i ............................................................................ 49
3.2.3 Đường dây phân nhánh ....................................................................... 52
3.3 Tính toán tổn thất công suất ...................................................................... 52
3.3.1 Tổn thất công su
ấ
t trên đường dây ...................................................... 52
3.3.2 Tổn thất công suất trong tạm biến áp .................................................. 55
3.4 Tính toán tổn thất điện năng ...................................................................... 58
3.4.1 Điện năng A và tổn thất điện năng
A ................................................ 59
3.4.2 Xác định tổn thất điện năng trên đường dây ....................................... 61
3.4.3 Xác định tổn thất điện năng trong trạm biến áp .................................. 64
3.5 Các giải pháp giảm tổn thất điện năng ...................................................... 69
3.5.1 Tăng điện áp truyền tải ........................................................................ 69
3.5.2 Cắt giảm tải đỉnh .................................................................................. 70
3.5.3 Bù công suất phản kháng ..................................................................... 71
3.5.4 Giảm trị số R ........................................................................................ 71
LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN HẠ ÁP ............................... 74
4.1 Lựa chọn máy biến áp ............................................................................... 74
4.2 Lựa chọn máy cắt điện .............................................................................. 77
4.3 Lựa chọn cầu chì, dao cách ly ................................................................... 80
4.3.1 Lựa chọn dao cách ly, cầu chì cao áp ................................................. 81
4.3.2 Lựa chọn dao cách ly, cầu chì hạ áp ................................................... 83
4.4 Lựa chọn áptômát ...................................................................................... 88
4.5 Lựa chọn dây dẫn và cáp ........................................................................... 89
4.5.1 Giới thiệu chung về các phương pháp và phạm vi áp dụng. ............... 89
4.5.2 Lựa chọn tiết diện theo Jkt .................................................................... 91
4.5.3 Chọn tiết diện dây dẫn theo ∆Ucp ........................................................ 93
4.5.4 Chọn tiết diện dây dẫn theo Icp ............................................................ 96
NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT ........................................... 100
5.1 Hệ số công suất và ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất .............. 100
5.2 Giải pháp nâng cao hệ số công suất - thiết bị bù ..................................... 102
5.2.1 Giải pháp bù cos
tự nhiên ............................................................... 102
5.2.2 Giải pháp bù cos
nhân tạo .............................................................. 104
5.2.3 Thiết bị bù .......................................................................................... 105
5.3 Phân phối tối ưu công suất bù ................................................................. 106
5.3.1 Xác định dung lượng bù ..................................................................... 106
5.3.2 Phân phối tối ưu công suất cần bù .................................................... 107
TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG ...................................................... 111
6.1 Khái niệm chung về chiếu sáng ............................................................... 112
6.2 Đại lượng dùng trong tính toán chiếu sáng ............................................. 112
6.2.1 Quang thông ....................................................................................... 112
6.2.2 Cường độ ánh sáng ............................................................................ 113