Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp từ 110kV đến 500kV - Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV - Tập 2: Hướng dẫn tính toán (Phần 1)

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM 
QUY ĐỊNH VỀ CÔNG TÁC 
THIẾT KẾ DỰ ÁN LƯỚI ĐIỆN 
 CẤP ĐIỆN ÁP 110KV – 500KV 
(Ban hành theo Quyết định số 1289/QĐ-EVN ngày 
01/11/2017 của Tập đoàn Điện lực Việt Nam) 
PHẦN TRẠM BIẾN ÁP 
CẤP ĐIỆN ÁP 110kV 
TẬP 2 
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN 
Hà Nội 2017 
PHẦN TRẠM BIẾN ÁP CẤP ĐIỆN ÁP 110kV: 
- TẬP 1: NỘI DUNG, BIÊN CHẾ HỒ SƠ TƯ VẤN 
 TẬP 2: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN 
- TẬP 3: BẢN VẼ THAM KHẢO 
- TẬP 4: CHUẨN HÓA CÁC HẠNG MỤC CỦA TRẠM BIẾN ÁP
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 1 
 MỤC LỤC 
CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN TRÀO LƯU CÔNG SUẤT, NGẮN MẠCH HỆ THỐNG ...... 6 
1.1 MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN .............................................................................................. 6 
1.2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN VÀ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ........................................................... 6 
1.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................... 6 
1.4 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ................................................................................................... 6 
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN ĐỊNH MỨC, CÔNG SUẤT THIẾT BỊ ............. 7 
2.1 MÁY BIẾN ÁP ................................................................................................................ 7 
2.1.1 CƠ SỞ ............................................................................................................................. 7 
2.1.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ...................................................................................................... 7 
2.1.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN .............................................................................................. 7 
2.1.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN .................................................................................................. 7 
2.2 DÒNG ĐỊNH MỨC ........................................................................................................ 8 
2.2.1 CƠ SỞ ............................................................................................................................. 8 
2.2.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ...................................................................................................... 8 
2.2.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN .............................................................................................. 8 
2.2.3.1 PHÍA 110KV ............................................................................................................ 8 
2.2.3.2 PHÍA 35 KV ............................................................................................................. 9 
2.2.3.3 PHÍA 22KV ............................................................................................................ 10 
2.2.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ................................................................................................ 10 
2.3 MÁY CẮT ...................................................................................................................... 10 
2.3.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 10 
2.3.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 11 
2.3.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 11 
2.3.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ................................................................................................ 11 
2.4 DAO CÁCH LY ............................................................................................................ 11 
2.4.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 11 
2.4.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 11 
2.4.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 11 
2.4.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ................................................................................................ 11 
2.5 BIẾN ĐIỆN ÁP .............................................................................................................. 11 
2.5.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 12 
2.5.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 12 
2.5.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 12 
2.5.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ................................................................................................ 12 
2.6 BIẾN DÒNG ĐIỆN ....................................................................................................... 12 
2.6.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 12 
2.6.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 13 
2.6.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 13 
2.6.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ................................................................................................ 13 
2.7 CÁCH ĐIỆN .................................................................................................................. 14 
2.7.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 14 
2.7.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 14 
2.7.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 14 
2.7.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ................................................................................................ 14 
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CƠ KHÍ THANH CÁI ỐNG ................................................... 15 
3.1 CƠ SỞ ............................................................................................................................ 15 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 2 
3.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 15 
3.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 15 
3.3.1 TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG VÀ ỨNG SUẤT ỐNG THANH CÁI ................................. 15 
3.3.2 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN PHÁT NÓNG LÂU DÀI .................................................... 16 
3.3.3 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH NHIỆT KHI CÓ NGẮN MẠCH ....................... 16 
3.3.4 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH ĐỘNG ................................................................ 16 
3.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ............................................................................................... 17 
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN ĐIỆN TỰ DÙNG AC, DC ....................................................... 18 
4.1 TỰ DÙNG AC ............................................................................................................... 18 
4.1.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 18 
4.1.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 18 
4.1.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 19 
4.1.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ............................................................................................... 19 
4.2 TỰ DÙNG DC ............................................................................................................... 19 
4.2.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 19 
4.2.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 20 
4.2.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 20 
4.2.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ............................................................................................... 22 
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT, NỐI ĐẤT, CHIẾU SÁNG .............................. 23 
5.1 TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT ......................................................................................... 23 
5.1.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 23 
5.1.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 23 
5.1.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 23 
5.1.3.1 TÍNH TOÁN PHẠM VI KIM THU SÉT .............................................................. 23 
5.1.3.2 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ........................................................................................ 24 
5.2 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT ............................................................................................... 25 
5.2.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 25 
5.2.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 25 
5.2.2.1 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ..................................................................................... 25 
5.2.2.2 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ........................................................................................ 30 
5.3 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG ....................................................................................... 30 
5.3.1 CƠ SỞ ........................................................................................................................... 30 
5.3.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 30 
5.3.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 31 
5.3.3.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ SỬ 
DỤNG PHƯƠNG PHÁP HỆ SỐ SỬ DỤNG: .................................................................... 31 
5.3.3.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG NGOÀI TRỜI SỬ 
DỤNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG. .......................................................... 31 
5.3.3.3 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ........................................................................................ 31 
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ VÀ THÔNG GIÓ .... 32 
6.1 CƠ SỞ ............................................................................................................................ 32 
6.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 32 
6.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 32 
6.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN ............................................................................................... 34 
CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ................. 35 
7.1 CƠ SỞ ............................................................................................................................ 35 
7.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO .................................................................................................... 35 
7.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN ............................................................................................ 36 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 3 
7.4 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ............................................................................................... 36 
CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN SAN NỀN ................................................................................... 37 
8.1 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CAO ĐỘ SAN NỀN ........................................................ 37 
8.1.1 ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN (HTV) ................................................................................... 37 
8.1.2 QUY HOẠCH CHUNG CỦA KHU VỰC (HQH) ....................................................... 37 
8.1.3 KHẢ NĂNG CÂN BẰNG ĐÀO ĐẮP (HĐĐ) ............................................................... 37 
8.1.4 KHẢ NĂNG THOÁT NƯỚC MẶT BẰNG TRẠM (HTN) ........................................ 38 
8.1.5 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT (HĐC) .................................................................................... 38 
8.1.6 KẾT LUẬN CHỌN CỐT THIẾT KẾ SAN NỀN......................................................... 38 
8.1.7 TÍNH LÚN NỀN ĐẮP .................................................................................................. 39 
8.1.7.1 ĐỘ LÚN TỔNG CỘNG (S) VÀ ĐỘ LÚN CỐ KẾT ............................................ 39 
8.1.7.2 TÍNH ĐỘ LÚN CỐ KẾT THEO THỜI GIAN ...................................................... 39 
8.1.7.3 ĐỘ LÚN TỨC THỜI (SI) XÁC ĐỊNH TRÊN ĐỘ LÚN CỐ KẾT SC ................ 39 
8.1.7.4 ĐỘ LÚN CUỐI CÙNG TỨC THỜI (SI) XÁC ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP 
CỘNG LÚN CÁC LỚP ....................................................................................................... 39 
8.1.8 TÍNH TOÁN ỔN ĐINH NỀN ...................................................................................... 39 
8.1.8.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ............................................................................. 39 
8.1.8.2 HỆ SỐ ỔN ĐỊNH ................................................................................................... 41 
8.1.8.3 PHẦN MỀM TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH .................................................................. 41 
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN MÓNG MÁY BIẾN ÁP ............................................................ 42 
9.1 TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG MÁY BIẾN ÁP: .................................................... 42 
9.2 TRƯỜNG HỢP MÓNG BẢN ...................................................................................... 42 
9.2.1.1 CHỌN KÍCH THƯỚC MÓNG: ............................................................................ 42 
9.2.1.2 TÍNH KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA ĐẤT NỀN: ........................... 42 
9.2.1.3 TÍNH KIỂM TRA MÓNG THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ NHẤT: ...... 42 
9.2.1.4 TÍNH KIỂM TRA MÓNG THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ HAI: .......... 42 
9.2.1.5 TÍNH KIỂM TRA ĐỘ NGHIÊNG CỦ ... 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 24 
Trong đó: 
 h : cao độ đỉnh kim thu sét 
 hx: cao độ cần bảo vệ 
 a : khoảng cách giữa 2 kim thu sét 
 ho : cao độ đỉnh kim thu sét giả tưởng nằm giữa 2 kim thu sét 
 box: bán kính phạm vi bảo vệ ứng với chiều cao ho. 
c) Phạm vi bảo vệ ở độ cao hx của 2 cột thu sét có chiều cao khác nhau: 
- Công thức tính toán: 
 Nếu: ht < 
3
2 hc a’ = a - 1,5 (0,8hc – ht) h0 = ht 
7
a' 
 hx < 
3
2 ho box = 1,5h0 (1
0
X
h
1,25h ) 
 hx > 
3
2 ho bx = 0,75h0 (1
0
X
h
h ) 
 Nếu: ht > 
3
2 hc a’ = a - 0,75 (c – ht) h0 = ht 
7
a' 
 hx < 
3
2 ho box = 1,5h0 (1
0
X
h
1,25h ) 
 hx > 
3
2 ho box = 0,75h0 (1
0
X
h
h ) 
Trong đó: 
 ht: cao độ đỉnh kim thu sét cột thấp 
 hc: cao độ đỉnh kim thu sét cột cao 
 hx: cao độ cần bảo vệ 
 a: khoảng cách giữa 2 kim thu sét 
 a’: khoảng cách giữa kim thu sét thấp và kim thu sét giả tưởng 
 h0: cao độ đỉnh kim thu sét giả tưởng nằm giữa kim thu sét thấp và kim thu sét 
giả tưởng. 
 b0x: bán kính phạm vi bảo vệ ứng với chiều cao h0. 
5.1.3.2 Kết quả lựa chọn 
- Từ kết quả tính toán theo công thức trên, ta vẽ được phạm vi bảo vệ của các 
kim thu sét cho toàn trạm ứng với chiều cao cần bảo vệ. Phạm vi bảo vệ của các kim 
thu sét phải bao trùm toàn bộ các khu vực phân phối. 
- Trong trường hợp nếu D<8(h-hx) với D là đường chéo lớn nhất của đa giác thì 
phía trong đa giác nằm trong vùng bảo vệ của các kim thu sét. 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 25 
5.2 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 
5.2.1 Cơ sở 
- Tính toán hệ thống nối đất ngoài trời sẽ dựa vào việc kiểm tra điện áp chạm, 
điện áp bước, điện trở lưới nối đất. Việc tính toán này dựa theo tài liệu IEEE Std.80-
2000 “IEEE Guide For Safety In AC Substation Grounding” và căn cứ theo tiêu chuẩn 
Việt Nam. 
5.2.2 Số liệu đầu vào 
- Dòng sự cố: 
 Dòng ngắn mạch 3 pha để chọn tiết diện dây, I: (kA) 
 Dòng chạm đất cực đại đi qua hệ thống nối đất Iesys: (kA) 
- Dữ kiện về mô hình đất tại trạm: 
 Điện trở suất của đất hiện hữu (từ độ sâu H trở xuống), p2: (Ωm) 
 Điện trở suất của lớp đất đắp, p1: (Ωm) 
 Bề dày của lớp đất đắp H: (m) 
 Điện trở suất đất của lớp bề mặt (đá 1x2), ps: (Ωm) 
 Độ dày của lớp đá bề mặt, hs: m 
 Điện trở suất tương đương của đất( hiện hữu và đất đắp ), p: (Ωm) 
- Dữ kiện lưới nối đất 
 Độ sâu của lưới được chôn trong đất, h: (m) 
 Bề rộng của lưới nối đất, W: (m) 
 Bề dài của lưới nối đất L: (m) 
 Tổng diện tích của lưới nối đất, A: (m2) 
 Tổng chiều dài dây dẫn của lưới được chôn, Lc : (m) 
 Tổng chiều dài dây chôn trong đất kể cả cọc nối đất, Ltot=Lr+Lc: (m) 
 Tổng số cọc đóng trong lưới: 
 Đường kính cọc: (mm), chiều dài coc: (m) 
 Số giếng khoan tăng cường (giếng) 
5.2.2.1 Nội dung tính toán 
- Chọn tiết diện dây nối đất theo điều kiện quá nhiệt: 
Theo phương trình (37) trang 41 tiêu chuẩn IEEE STD80 -2000, ta có: 
a
am
rrc
Ntt
TK
TT
Ln
TCAP
t
IA
0
4
1
10...
.
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 26 
Trong đó: 
 Att : Tiết diện dây nối đất (mm²). 
 IN : Dòng điện ngắn mạch hiệu dụng (kA). 
 Tm : Nhiệt độ cực đại qua dây nối đất ở điều kiện sự cố (°C). 
 Ta : Nhiệt độ môi trường xung quanh (°C). 
 r : Điện trở suất của dây nối đất ở nhiệt độ đang xét Tr, (μΩ.cm). 
 tc : Thời gian duy trì sự cố (sec). 
 TCAP : Hệ số khả năng chịu nhiệt (J/ cm3.°C). 
 Tr : Nhiệt độ tương ứng với điện trở suất dây nối đất (°C). 
 r : Hệ số tản nhiệt của đất ở nhiệt độ Tr. 
- Điện trở nối đất của hệ thống: 
mgridrod
mgridrod
nd RRR
RRR
R
2
. 2
Trong đó : 
 Rrod: điện trở suất của cọc nối đất (Ω). 
 Rgrid: điện trở suất của lưới nối đất (Ω). 
 Rm: điện trở suất tương hỗ giữa cọc và thanh (Ω). 
- Điện trở cọc nối đất: 
  
2
1 )1(
1.218ln
2 rrr
o
rod nA
K
d
l
L
R 
 Trong đó: 
 ρa: điện trở suất biểu kiến qua 2 lớp đất (Ωm) 
 l: chiều dài cọc nối đất (m) 
 lr: tổng chiều dài cọc nối đất (m) 
 dr: đường kính cọc nối đất (m) 
 A: diện tích lưới nối đất (m²) 
 nr: tổng số cọc 
 K1: hằng số (tra bảng) 
- Điện trở lưới nối đất: 
  21'
1 .2ln K
A
LK
h
L
L
R rr
r
grid
 Trong đó: 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 27 
 ρa: điện trở suất của lớp đất 1 (Ωm) 
 Lr: tổng chiều dài lưới nối đất (m) 
 K1, K2: hằng số (tra bảng) 
 A: diện tích lưới nối đất (m) 
 cdhh *' : hệ số cho dây được chôn ở độ sâu h (m) 
- Điện trở suất biểu kiến của cọc qua hai lớp đất: 
Với điện trở suất biểu kiến tương đương của mô hình đât hai lớp trong 
trường hợp ρ1< ρ2 
)()(
..
12
21
HhlhH
l
o 
Với điện trở suất biểu kiến tương đương của mô hình đât hai lớp trong 
trường hợp ρ1> ρ2 
 )(.
..
12
21
HlH
l
o 
Trong đó: 
 ρ1: điện trở suất của lớp đất 1 (Ωm). 
 ρ2: điện trở suất của lớp đất 2 (Ωm). 
 H: độ dày lớp đất 1 (m). 
 l: độ dài cọc (m). 
 h: độ chôn sâu của lưới nối đất (m). 
- Điện trở tương hỗ giữa cọc và lưới: 
  1.
2ln 21' KA
LK
h
L
L
R ccam
Trong đó: 
 ρa: điện trở suất biểu kiến qua 2 lớp cọc. 
 Lc: tổng chiều dài lưới nối đất bao gồm thanh và cọc. 
 K1, K2: hằng số (tra đồ thị) 
Hằng số K1, K2 được tra theo đồ thị (Figure 25: Coefficients k1 and k2 of 
Schwarz’s formula – p.67– std 80:2000) hoặc theo công thức nội suy: 
41,14,01 W
LxK
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 28 
5,515,02 W
LxK
Trong đó: 
 L: chiều dài trung bình của lưới nối đất (m) 
 W: chiều rộng trung bình của lưới nối đất (m) 
- Điện trở nối đất của toàn bộ hệ thống nối đất 
1
)11.(
gemnd
nht RR
kR
Hệ số ảnh hưởng giữa các hệ thống: kn = 0,9 5 
Theo quy phạm thì điện trở yêu cầu của hệ thống nối đất cho phép là: Ryc = 
0,5Ω 
Nếu kết quả tính toán điện trở nối đất của toàn bộ hệ thống Rht ≤ Ryc = 0,5Ω thì 
đảm bảo yêu cầu cho phép của hệ thống nối đất. 
- Tính toán dựa theo tiêu chuẩn IEEE Std 80- 2000: 
Điện áp tiếp xúc cho phép: 
Etouch 50 = 
t
116,0
(1000 + 1,5Cs. s) 
Điện áp bước cho phép: 
Estep 50 = 
t
116,0
(1000 + 6.Cs. s) 
Trong đó: 
 t là thời gian duy trì sự cố (t = 0,5s) 
 là điện trở suất của lớp cát san nền trạm (m) 
 s là điện trở suất của lớp đá rải nền trạm 
 Cs là hệ số tính đến sự tiếp xúc giữa lớp đá bề mặt với lớp đất phía dưới 
Cs = 1- 0,106 
s
s
h2106,0
1
a) Tính toán điện áp tiếp xúc lớn nhất: 
- Điện áp tiếp xúc lớn nhất được tính theo công thức sau: 
Em = .Km.Ki.Ig /L 
Trong đó: 
 là điện trở suất của đất nền trạm (m) 
 Km là hệ số khoảng cách được xác định theo công thức 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 29 
Km = 
1
2 [ln( hdc
D
16
2
+
2( 2 )
8
D h
Ddc
 - 
4
h
dc
) + Kii
Kh
ln
)12(
8
 n ] 
Với: 
* D là khoảng cách giữa các thanh dẫn của lưới (m) 
* n = na.nb.nc.nd 
Với: na = 
P
C
L
L.2 ; nb = 
A
LP
.4
 nc = 
yx LL
A
yx
A
LL .
.7,0
.
 ; nd = 
22
yx LL
D
nc = 1 : lưới hình vuông, chữ nhật 
nd= 1 : lưới hình vuông, chữ nhật, hình - L 
 Với: 
 Lc là tổng chiều dài thanh nối đất của lưới (m) 
 Lp là chu vi của lưới nối đất (m) 
 Lx là chiều dài trung bình của lưới nối đất (m) 
 Ly là chiều rộng trung bình của lưới nối đất (m) 
 A là diện tích của lưới nối đất (m²) 
* Kh = ohh /1 hệ số biểu thị sự ảnh hưởng của độ chôn sâu (h) của lưới 
nối đất (ho là độ chôn sâu tham khảo: ho= 1m) 
* Kii = nn /2)2(
1
 là hệ số liên hệ đến sự phân bố của cọc. 
* dc là đường kính của dây rải (m) 
 Ki là hệ số có xét đến sự gia tăng mật độ dòng điện ở các góc lưới. 
Ki = 0,644 + 0,148 . n 
 Ig là dòng điện tản vào lưới được tính bằng công thức sau: 
Ig = Sf . Df . C . IN 
Với: 
* Sf = 0,7 là hệ số phân dòng điện sự cố tản vào đất thông qua dây chống sét, 
dây trung tính nối đất 
* Df = 0,5 là hệ số suy giảm của thành phần 1 chiều 
* C = 0,5 là hệ số hiệu chỉnh thiết kế khi xét sự gia tăng của dòng điện sự cố 
* IN là trị số dòng điện ngắn mạch 1 pha (A). 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 30 
 L’ = LC + [1,55 + 1,22 . ( 22
yx
r
LL
L
 )].LR :chiều dài hiệu quả của lưới nối đất 
(m) 
b) Tính toán điện áp bước lớn nhất: 
Điện áp tiếp xúc lớn nhất được tính theo công thức sau: 
Es = .Ks.Ki.Ig/Ls 
Trong đó: 
 là điện trở suất của đất nền trạm (m) 
 Ks là hệ số khoảng cách trong tính toán Es được xác định theo công thức 
Ks = 
1
 [
1
2h
+ 1
D h + 
21 (1 0,5 )n
D
 ] 
Với: 
 * D là khoảng cách giữa các thanh dẫn của lưới (m) 
 * n = na.nb.nc.nd 
 LS = 0,75 . LC + 0,85 . LR: là chiều dài hiệu quả của lưới nối đất (m) 
5.2.2.2 Kết quả lựa chọn 
- Giá trị cực đại được phép theo tiêu chuẩn: ≤ 0,5  
Trong trường hợp đã tăng cường bổ sung thêm giếng nối đất nhưng không vẫn 
lớn >0,5  thì có thể áp dụng Theo điều I.7.42 Qui phạm trang bị điện năm 2006, ở vùng 
đất có điện trở suất lớn hơn 500Ωm, được phép tăng giá trị điện trở suất nối đất của trang bị 
nối đất lên đến 0,001ρ[Ω] nhưng không được lớn hơn 5. 
5.3 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 
5.3.1 Cơ sở 
- Để đảm bảo về độ rọi phù hợp với chức năng làm việc của từng phòng, 
phương án thiết kế chiếu sáng nhân tạo trong trạm được thiết kế với phương án sử 
dụng các bộ đèn LED mang lại hiệu suất phát sáng cao và tiết kiệm điện năng tiêu thụ 
trong quá trình hoạt động. 
- Hệ thống chiếu sáng nhân tạo ngoài trời dùng để chiếu sáng cho các thiết bị và 
để cho nhân viên vận hành trạm thao tác đóng/cắt các thiết bị. Chiếu sáng nhân tạo 
ngoài trời phía các sân phân phối có độ rọi yêu cầu Eyc = 10lux. Sử dụng đèn pha 
LED 220V có công suất phù hợp. 
5.3.2 Số liệu đầu vào 
- Mặt bằng bố trí đèn chiếu sáng; 
- Cao độ lắp đặt đèn 
- Quang thông của 1 bộ đèn 
- Số đèn 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 31 
- Độ rọi yêu cầu 
5.3.3 Nội dung tính toán 
5.3.3.1 Phương pháp tính toán hệ thống chiếu sáng trong nhà sử dụng 
phương pháp hệ số sử dụng: 
E = N.m.K.M./A 
Trong đó: 
- E : độ rọi (lux) 
- N : số bóng đèn. 
- m: quang thông của đèn (lumen) 
- K : hệ số sử dụng, phụ thuộc vào hệ số phản xạ của tường, trần và chỉ 
số kích thước của phòng (I). 
- M : hệ số suy giảm do bụi bẩn và sự già hoá của đèn. 
- A : diện tích chiếu sáng (m²). 
5.3.3.2 Phương pháp tính toán hệ thống chiếu sáng ngoài trời sử dụng phần 
mềm tính toán chiếu sáng. 
- Số đèn cần dùng: 
sdkF
ZkSEn
.
... 
E = 10 (lux) : độ rọi trung bình. 
S (m²) : diện tích cần chiếu sáng. 
k = 0,9 : hệ số dự trữ. 
Z = 1,4 : hệ số tính toán. 
F (lm) : quang thông của đèn 
ksd = 0,42 : hệ số sử dụng 
5.3.3.3 Kết quả lựa chọn 
- Việc bố trí đèn chiếu sáng có hợp lý và đạt hiệu quả độ rọi yêu cầu. 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 32 
Chương 6 
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ VÀ THÔNG GIÓ 
6.1 CƠ SỞ 
- Để đảm bảo môi trường làm việc cho các thiết bị trong trạm biến áp đặc biệt là 
các thiết bị điều khiển bảo vệ, thiết bị thông tin dùng kỹ thuật số, phòng Điều khiển, 
phòng Thông tin và cấp nguồn AC/DC, phòng làm việc và các nhà Bay housing đều 
được bố trí các điều hòa nhiệt độ (Đ.H). 
6.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 
- Mặt bằng phòng Điều khiển, phòng Thông tin và cấp nguồn AC/DC, phòng 
làm việc và các nhà Bay housing; 
- Bố trí thiết bị trong các phòng Điều khiển, phòng Thông tin và cấp nguồn 
AC/DC, phòng làm việc và các nhà Bay housing; 
- Số lượng người lớn nhất tập trung các phòng chức năng trên. 
6.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN 
Xác định các nguồn nhiệt tỏa trong phòng: 4321 QQQQQtoa 
- Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng: 
Q1= NS 
Với NS là tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng 
- Nhiệt do người tỏa ra: 
3
2 10
 qnQ 
Trong đó: 
n- số người làm việc trong phòng 
q- nhiệt toàn phần tỏa ra từ mỗi người 
- Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt: 
3
3 10
 qnQ 
Trong đó: 
n- số máy tính điều khiển dự kiến 
q- phát nhiệt trung bình của một máy tính điều khiển 
- Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng điều khiển: 
bck QQQ 4 
Trong đó: 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 33 
Qk – bức xạ nhiệt qua kính: 4321,
001.0 TTTTFIQ kdsk 
Is,d – cường độ bức xạ mặt trời trên mặt đứng, phụ thuộc vào hướng địa lý – 
W/m²( tra bảng 2.20 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng 
trong xây dựng) 
Fk - diện tích phần kính chịu bức xạ của mặt trời, (m²) 
T1 - hệ số trong suốt của kính (cửa kính 1 lớp = 0,90); 
T2 - hệ số mức độ bẩn mặt kính (mặt kính đứng 1 lớp = 0,80); 
T3 - hệ số che khuất bởi cánh khung cửa (cửa sổ 1 lớp kính thẳng đứng khung nhôm = 
0,75 ÷ 0,79) 
T4 - hệ số che khuất bởi hệ thống che nắng (kính sơn trắng đục = 0,65 ÷ 0,80) 
Qbc – bức xạ mặt trời qua bao che ( chủ yếu là mái bê tông): 
IS – cường độ bức xạ mặt trời lên bề mặt bao che (W/m²) 
k – bê tông 150mm, không trát (3,3W/m².K) 
F - diện tích bề mặt nhận bức xạ của mặt trời, (m²) 
ES - hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che 
T4 - hệ số mức độ bẩn mặt kính (mặt kính đứng 1 lớp = 0,80) 
Xác định nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che: 
iiitt DFkQ 001,0 
Trong đó: 
)/(1 1  ii RRk 
R1 – nhiệt trở tỏa nhiệt 
= 0,15 W/m².K (khi vách tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài) 
= 0,20 W/m².K (khi vách tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài) 
nhiệt trở của lớp vật liệu có bề dày δi (m) và hệ số dẫn nhiệt λi(W/m.K) 
Di = 6 hệ số nhiệt quán (độ dày quy ước) 
Xác định nhiệt tổn thất theo khối thể tích không khí trong phòng: 
163,0/)(001,0 TNvttkk ttqVQ 
Trong đó: 
qv =0,2 tổn thất nhiệt riêng cho mỗi m³ thể tích phòng khi chênh lệch nhiệt độ 
1°C (chọn cho phòng tầng trệt) 
4001.0055,0 TIEFkQ SSbc 
iiiR  / 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 34 
V – thể tích phòng 
tN – nhiệt độ ngoài trời 
tT – nhiệt độ trong nhà 
Xác định lượng nhiệt thừa theo nhiệt hiện có: 
ttkktttoaT QQQQ 
Xác định năng suất gió cần thiết: 
)/(
)(24,02,1
1000163,1 3mKcal
tt
QL
VT
T
V 
Trong đó: 
tV = tT – 10 nhiệt độ thổi vào từ bên ngoài 
Xác định năng suất lạnh cần thiết: 
qVo kLQ 
Trong đó: kq – năng suất lạnh của máy/năng suất gió của máy. Đối với máy 
điều hòa cục bộ loại 2 cục chọn kq = 3 
6.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN 
Chọn máy lạnh có công suất lạnh là Q (Btu/h) 
Số máy lạnh cần thiết : oQn Q