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 2)

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 35 
Chương 7 
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 
7.1 CƠ SỞ 
- Việc lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời góp phần thúc đẩy quá trình 
phát triển năng lượng tái tạo của Chính phủ, đồng thời góp phần làm giảm tổn thất 
điện năng trên lưới điện truyền tải. 
 Vị trí lắp đặt hệ thống pin NLMT được lựa chọn là trên mái nhà chức năng và 
phần diện tích trống trong sân trạm mà không làm ảnh hưởng đến công tác vận hành.
 Định hướng về giải pháp kỹ thuật: điện năng từ hệ thống pin mặt trời không 
tích trữ vào thiết bị lưu điện mà được chuyển đổi thành điện xoay chiều và hoà trực 
tiếp vào hệ thống nguồn tự dùng của trạm. 
- Ngoài ra, hệ thống phải tuân thủ quy định của Thông tư 39/2015/TT-BCT, 
Chương 5 điều 41: Hệ thống điện mặt trời đấu nối trực tiếp vào cấp hạ áp của TBA 
không vượt quá 30% công suất đặt của TBA đó. 
7.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 
- Đồ thị phụ tải xoay chiều điển hình của trạm 
- Diện tích khả dụng bố trí pin mặt trời 
- Thông số kỹ thuật của các tấm pin thông dụng trên thị trường 
Có thể tham khảo số liệu sau: 
Thông số kỹ thuật ĐKTC 
Công suất cực đại 250W 
Điện áp tại điểm công suất đỉnh 30.4V 
Dòng điện tại công suất đỉnh 8.56V 
Điện áp hở mạch 37.7V 
Dòng ngắn mạch 9.12A 
Hiệu suất quang năng module 16.16% 
Ngưỡng nhiệt độ vận hành -40 tới +85oC 
Ngưỡng điện áp cực đại 1000 V 
Thông số kỹ thuật ĐK thường 
Công suất cực đại 189W 
Điện áp tại điểm công suất đỉnh 27.7V 
Dòng điện tại công suất đỉnh 6.8A 
Điện áp hở mạch 34.5V 
Dòng ngắn mạch 7.39A 
Thông số cơ khí 
Loại tế bào quang điện Poly-crystalline, 7inch 
Bố trí 60 (6x10) 
Chất liệu khung Nhôm mạ 
Hộp đấu dây IP67, 3 diode 
 Thông số bộ nghịch lưu 
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 36 
Đầu vào 
Điện áp đầu vào DC cực đại 1000V 
Điện áp khởi động 300V 
Điện áp vận hành tối thiểu 280V 
Dải điện áp hoạt động tối ưu 480-800V 
Công suất DC cực đại 31200V 
Đầu ra 
Công suất danh định 30000W 
Dòng AC cực đại 48A 
Dải điện áp tối ưu 3/PE, 220/380 V, (320 ~ 460 V) 
Tần số lưới điện 50 Hz (47 ~ 51.5 Hz)/60 Hz (57 ~ 61.5 Hz) 
Hệ số công suất -0.8 ~ +0.8 (có thể điều chỉnh) 
Độ méo song hài <3% (công suất danh định) 
Đấu nối 3 pha (L1, L2, L3, N, PE) 
Hệ thống 
Làm mát Quạt điều tốc 
Hiệu suất tối đa 98.50% 
Hiệu suất tiêu chuẩn EURO 98.00% 
Chuẩn bảo vệ IP65 
Mức tiêu thụ điện vào ban đêm <0.5 W 
Nhiệt độ hoạt động -25°C ~ +60°C, suy giảm hiệu năng khi trên 
45°C 
Độ ẩm 0 ~ 95% không đọng sương 
Bảo vệ Gíam sát cách ly DC, lỗi nối đất, quá áp, 
dòng ngắn mạch 
Tiềng ồn < 50dB 
Hiển thị 
Hiển thị Màn hình LCD 3.5 inch, hỗ trợ bàn phím 
backlit 
Ngôn ngữ Đa ngôn ngữ 
Bàn phím Tích hợp 
Chuẩn truyền thông RS485, WIFI, Ethernet (tự chọn) 
7.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN 
Công suất hệ thống pin đảm bảo: 
- Không lớn hơn phụ tải cực tiểu trong đồ thị phụ tải xoay chiều của trạm 
- Không lớn hơn 30% công suất của MBA tự dùng 
- Diện tích lắp pin phù hợp diện tích khả dụng trên mái nhà điều hành và khu 
vực trống trên sân phân phối mà không làm ảnh hưởng đến vận hành. 
7.4 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 
Đối với TBA 110kV, dự kiến hệ thống gồm 02 nhánh độc lập, công suất mỗi 
nhánh 10kW, tổng công suất là 20kW. 
Các bộ đấu dây đặt ngoài trời, bộ inverter 3 pha được treo trên tường, trong 
phòng AC-DC. Bố trí 02 đồng hồ đo đa năng để đo công suất và tần số, đảm bảo yêu 
cầu hoà lưới. Ngoài ra, trang bị thiết bị giám sát qua internet (wifi) để dễ dàng theo dõi 
thông số và vận hành. 
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 37 
Chương 8 
TÍNH TOÁN SAN NỀN 
8.1 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CAO ĐỘ SAN NỀN 
Đối với trạm biến áp, khi tính toán lựa chọn cao độ thiết kế san nền cần phải 
đảm bảo theo các điều kiện sau: 
8.1.1 Điều kiện thủy văn (Htv) 
Trên cơ sở số liệu khảo sát khí tượng thủy văn của khu vực xây dựng công trình, 
cốt thiết kế san nền phải chọn lớn hơn cốt ngập tính toán để đảm bảo nền không bị 
ngập lụt. 
- Theo quyết định số 1179/QĐ-EVN ngày 25/12/2014 của Tập đoàn Điện lực 
Việt Nam thì mực nước ngập cao nhất năm ứng với tần suất P= 2% cho TBA cấp điện 
áp 110kV). 
- Theo quy định tại “QCVN 01:2008/BXD, Điều 3.1.4 Yêu cầu đối với quy 
hoạch cao độ nền: Cao độ nền khống chế tối thiểu phải cao hơn mức nước tính toán 
0,3m đối với đất dân dụng và 0,5m đối với đất công nghiệp”, nên cao độ nền trạm phải 
được chọn cao hơn mức nước tính toán tối thiểu 0,5m. 
Công thức tính toán: Htv = Hnl + a (1) 
- Trong đó: 
 Htv : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện thủy văn 
 Hnl : Cao độ mực nước ngập lụt tính toán 
 a : Chiều cao an toàn của nền (a ≥ 0,5m - Theo QCVN 01:2008/BXD) 
8.1.2 Quy hoạch chung của khu vực (Hqh) 
Cao độ san nền thiết kế phải đảm bảo phù hợp với quy định về cao độ nền của 
khu vực theo quy hoạch (gồm đường sá, nhà cửa, các công trình khác), đảm bảo sự 
thống nhất chung của khu vực. 
Căn cứ yêu cầu của quy hoạch, căn cứ hiện trạng đường sá, nhà cửa và các công 
trình khác của khu vực để lựa chọn cốt thiết kế san nền (Hqh) cho phù hợp. 
8.1.3 Khả năng cân bằng đào đắp (Hđđ) 
Khi một phần nền trạm được đắp còn phần kia được đào thì phải xét đến khả 
năng sao cho khối lượng đất đào và khối lượng đất đắp tương đương nhau, nhằm giảm 
tối đa khối lượng đất san gạt thừa hoặc thiếu (phải xúc bỏ hoặc lấy thêm từ nguồn 
khác), để tiết kiệm phí đầu tư cho công trình. 
Trên cơ sở số liệu khảo sát địa hình của khu vực xây dựng trạm, xem xét cao độ 
mặt đất tự nhiên: 
- Trong trường hợp cao độ mặt đất tự nhiên đảm bảo thỏa mãn các điều kiện 
khác khi tính toán chọn cốt san nền thiết kế (điều kiện thủy văn, điều kiện địa chất, 
điều kiện quy hoạch, điều kiện thoát nước trạm) thì điều kiện này phải đưa vào để tính 
toán lựa chọn cốt thiết kế san nền. Căn cứ vào cao độ mặt đất tự nhiên của vị trí xây 
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 38 
dựng trạm để chọn cốt thiết kế san nền (Hđđ) sao cho khối lượng đào đất và đắp đất là 
tương đương nhau. 
- Trong trường hợp cao độ mặt đất tự nhiên không thỏa mãn một trong các điều 
kiện khi tính toán chọn cốt san nền nêu trên thì điều kiện này không cần đưa vào để 
tính toán lựa chọn cốt thiết kế san nền. 
8.1.4 Khả năng thoát nước mặt bằng trạm (Htn) 
Cao độ san nền thiết kế phải đảm bảo thoát nước mưa cho mặt bằng trạm và 
thoát nước mưa cho mương cáp được thuận lợi, tránh trường hợp cáp điện bị ngập 
nước sẽ không đảm bảo an toàn cho công trình. 
Căn cứ vào tình hình hệ thống thoát nước khu vực xây dựng trạm (nếu có) và 
giải pháp thoát nước ra ngoài trạm để lựa chọn cao độ thiết kế san nền (Htn) phù hợp, 
đảm bảo không động nước trên mặt bằng trạm và trong mương cáp. 
8.1.5 Điều kiện địa chất (Hđc) 
Khi tính toán lựa chọn cao độ nền công trình thì độ lún của nền cần phải được 
xem xét tính đến: 
- Nếu đất nền tại vị trí xây dựng trạm có khả năng chịu lực lớn thì độ lún của 
đất nền nhỏ nên điều kiện này không cần đưa vào khi tính toán lựa chọn cốt thiết kế 
san nền; 
- Ngược lại, Nếu đất nền tại vị trí xây dựng trạm có khả năng chịu lực quá kém 
thì độ lún tức thời và lún theo thời gian là đáng kể, sẽ làm cho cao độ mặt đất san gạt 
của công trình bị thiếu hụt sau một thời gian ngắn nên điều kiện này phải đưa vào khi 
tính toán lựa chọn cốt thiết kế san nền (áp dụng cho các trạm được xây dựng tại các 
vùng đất yếu như đồng sông Cửu Long). Theo đó phải bù lún cho nền để đảm bảo 
trong quá trình vận hành và sử dụng nền trạm không bị ngập lụt, thoát nước được 
thuận lợi, 
Trường hợp nền đất yếu (độ lún lớn), khi tính toán xác định cao độ san nền phải 
đảm bảo cao độ nền trong quá trình vận hành và sử dụng không thấp hơn cao độ nền 
tính toán theo các điều kiện tính toán khác (điều kiện thủy văn, điều kiện quy hoạch, 
điều kiện thoát nước trạm), theo đó phải bù lún cho nền. 
Trong thời gian sử dụng công trình nếu độ lún của đất nền là S thì cao độ san 
nền thiết kế được chọn là cao độ cao nhất tính theo các điều kiện thủy văn, quy hoạch, 
thoát nước cộng thêm S. 
Công thức tính toán: Hđc = max(Htv ; Hqh ; Htn) + S (2) 
- Trong đó: 
 Hđc : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện địa chất 
 Htv : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện thủy văn 
 Hqh : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện quy hoạch 
 Htn : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện thoát nước 
 S : Độ lún tổng cộng của nền (Xem phần tính lún nền đắp) 
8.1.6 Kết luận chọn cốt thiết kế san nền 
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 39 
Sau khi tính toán chọn được cao độ thiết kế san nền theo từng điều kiện nêu trên 
(Htv; Hđc; Hqh; Htn; Hđđ), tiến hành so sánh các cao độ này để chọn cao độ thiết kế cho 
nền trạm đảm bảo thỏa mãn tất cả các điều kiện này. 
Cao độ thiết kế nền được chọn: Htk (Htv; Hđc; Hqh; Htn; Hđđ). 
8.1.7 Tính lún nền đắp 
Tính lún nền đắp trên đất yếu theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000: Quy trình 
khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu. 
8.1.7.1 Độ lún tổng cộng (S) và độ lún cố kết 
Độ lún tổng cộng (S) được tính theo công thức: 
S = Sc + Si = m.Sc 
- Trong đó: 
 m: Hệ số phụ thuộc vào lớp đất đắp và biện pháp gia cố lớp đất đắp có giá trị 
(m= 1,11,4). 
 Si: Độ lún tức thời 
 Sc: Độ lún cố kết 
8.1.7.2 Tính độ lún cố kết theo thời gian 
Độ lún cố kết St của nền đắp trên đất yếu sau thời gian t được xác định như sau : 
St = Uv.Sc 
- Trong đó: 
 Sc : Độ lún cố kết trong các lớp đất yếu sau thời gian t. 
 Uv: Độ cố kết theo phương đứng sau thời gian t. 
8.1.7.3 Độ lún tức thời (Si) xác định trên độ lún cố kết Sc 
Si = (m-1) Sc 
- Trong đó: 
 m: Hệ số phụ thuộc vào lớp đất đắp và biện pháp gia cố lớp đất đắp có giá trị 
(m= 1,11,4). 
8.1.7.4 Độ lún cuối cùng tức thời (Si) xác định bằng phương pháp cộng lún 
các lớp 
i
n
i
n
i
E
HP
i tc
i
i
tb
ziSS   
1 1
8.1.8 Tính toán ổn đinh nền 
Tính toán ổn định nền theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000: Quy trình khảo sát 
thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu. 
8.1.8.1 Phương pháp tính toán 
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 40 
- Trong quy trình này sử dụng phương pháp phân mảnh cổ điển hoặc 
phương pháp Bishop với mặt trượt tròn khoét xuống vùng đất yếu làm phương pháp cơ 
bản để tính toán đánh giá mức độ ổn định của nền đắp trên đất yếu. 
- Sơ đồ tính ổn định trượt theo phương pháp phân mảnh với mặt trượt tròn: 
Ghi chú: 
 hx: là chiều cao quy đổi tải trọng xe cộ: lBGnxh ... 
 G: là trọng lượng một xe (chọn xe nặng nhất), tấn 
 n: là số xe tối đa có thể xếp được trên phạm vi bề rộng nền đường 
 γ : là dung trọng của đất đắp nền đường, T/m3 
 l : là phạm vi phân bố tải trọng xe theo hướng dọc, m 
- Công thức tính hệ số ổn định trượt Kj ứng với một mặt trượt tròn có tâm Oj 
theo phương pháp phân mảnh cổ điển: 
- Công thức tính hệ số ổn định trượt Kj ứng với một mặt trượt tròn có tâm Oj 
theo phương pháp Bishop: 
Với 
Ghi chú: 
Qj 
Rj 
di Rj Yi Y hx 
Wi 
F Líp I 
Líp II (®Êt yÕu) αi 
 li 
Qi Cung tr−ît trßn
M¶nh 
tr−ît 
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 41 
 Qi : Trọng lượng bản thân khối đất mỗi mảnh trượt thứ i. 
 Wi: Lực động đất tác dụng lên khối đất ở mỗi mặt trượt thứ i. 
 F : Lực giữ (chống trượt) của khối đất. 
 Y : Cánh tay đòn của lực F đối với tâm trượt nguy hiểm nhất. 
 Yi: Cánh tay đòn của lực F đối với tâm trượt mảnh đất thứ i. 
 li : Chiều dài cung trượt trong phạm vi mảnh thứ i. 
 n : Tổng số mảnh trượt được phân mảnh trong phạm vi khối trượt. 
 i : Góc giữa pháp tuyến của cung li với phương của lực Qi. 
 Rj : Bán kính đường cong của cung trượt. 
 Ci : Lực dính kết đơn vị của lớp đất chứa cung trượt li của mảnh trượt i. 
 i: Góc ma sát trong của lớp đất chứa cung trượt li của mảnh trượt i. 
8.1.8.2 Hệ số ổn định 
Mức độ ổn định dự báo theo kết quả tính toán đối với mỗi đợt đắp (đắp nền và 
đắp gia tải trước) và đối với nền đắp theo thiết kế (có xét đến tải trọng xe cộ dừng xe 
tối đa trên nền) phải bằng hoặc lớn hơn mức độ ổn định tối thiểu quy định dưới đây: 
- Khi áp dụng phương pháp nghiệm toán ổn định theo cách phân mảnh cổ điển 
với mặt trượt tròn thì hệ số ổn định nhỏ nhất Kmin 1,20; 
- Khi áp dụng phương pháp Bishhop để nghiệm toán ổn định thì hệ số ổn định 
nhỏ nhất Kmin 1,40. 
8.1.8.3 Phần mềm tính toán ổn định 
Hiện nay có các phần mềm tính toán ổn định nền như sau: Phần mềm Taren 
(Pháp), Phần mềm tổng hợp Plaxis (Hà Lan), Bộ phần mềm Geo-Slope (Canada),... 
Trong đó, bộ phần mềm Geo-Slope (Canada) được nhiều nước trên thế giới đánh giá là 
bộ chương trình mạnh nhất, được dùng phổ biến nhất hiện nay, gồm có 6 Modul: 1. 
SEEP/W: Phân tích thấm; 2. SIGMA/W: Phân tích ứng suất biến dạng; 3. SLOPE/W: 
Phân tích ổn định mái dốc, mái dốc có gia cường neo; 4. CTRAIN/W: Phân tích ô 
nhiễm trong giao thông; 5. TEMP/W: Phân tích địa nhiệt; 6. QUAKE/W: Phân tích 
đồng thời các thành phần trên. 
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 42 
Chương 9 
TÍNH TOÁN MÓNG MÁY BIẾN ÁP 
9.1 TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG MÁY BIẾN ÁP: 
Lựa chọn giải pháp kết cấu móng: Tùy theo tình hình địa chất của từng trạm 
khác nhau, có thể sử dụng các loại móng: móng bản và móng cọc. 
9.2 TRƯỜNG HỢP MÓNG BẢN 
Sử dụng móng bản trong trường hợp nền trạm có điều kiện địa chất tương đối 
tốt. 
9.2.1.1 Chọn kích thước móng: 
- Móng máy biến áp được cấu tạo dạng móng bản giật cấp gồm có 2 tầng: tầng 
trên (mặt móng) để đặt máy biến áp và tầng dưới để truyền tải trọng bên trên xuống 
nền. 
- Kích thước mặt móng phải đảm bảo đỡ máy biến áp hoàn toàn nằm trên mặt 
móng và đủ diện tích để đặt kích trong quá trình lắp đặt máy biến áp. 
- Kích thước phần bản đế móng được lựa chọn tùy thuộc vào điều kiện địa chất 
của đất nền sao cho đảm bảo được khả năng chịu lực của móng và độ lún nằm trong 
giới hạn cho phép. Với nền trạm có điều kiện địa chất tốt đảm bảo được điều kiện về 
khả năng chịu lực và độ lún thì cấu tạo 2 phần móng có thể bằng nhau. 
9.2.1.2 Tính kiểm tra khả năng chịu lực của đất nền: 
- Cường độ tiêu chuẩn của đất nền: 
 cDhBbA
k
mm
R
tc
 '21 
9.2.1.3 Tính kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn thứ nhất: 
- Ứng suất dưới đáy móng: 
yx
tc
yx
tc
tc
W
M
F
N
,
,
minmax, 
Ntc – Tổng tải trọng thằng đứng tác dụng lên đáy móng; Ntc = N0 + Nm 
N0 – Trọng lượng bản thân máy biến á ... hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc 
5,01,0 
obt
n bhR
N 
 Qsw: Lực cắt tại tiết diện nghiêng do cốt thép ngang chịu 
Qsw = qsw.co oswsw cs
AR 
Trong đó: 
 Rsw, Asw, s: lần lượt là cường độ, diện tích và khoảng cách cốt thép đai 
 co: chiều dài hình chiếu của vết nứt xiên trên trục dọc cấu kiện, lấy bằng 
o
sw
b
oo hq
Mch 2 
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai: 
Q
bhRs obnb
2
4
max
)1( 
Yêu cầu cấu tạo đối với cốt đai: 
 Khi h mm450 thì s ≤(h/2 và 150mm) 
 Khi h mm450 thì s ≤(h/3 và 500mm) 
III. Tính toán móng cọc 
Sử dụng móng cọc trong trường hợp nền trạm có điều kiện địa chất yếu, có 
chiều sâu lớn, nếu sử dụng móng băng thì các yêu cầu về cường độ và độ lún vượt quá 
giới hạn cho phép. 
Móng cọc thường dùng loại cọc đặc (có tiết diện vuông hoặc tròn), hạ cọc bằng 
phương pháp ép. 
Nguyên tắc tính toán móng cọc, xác định khả năng chịu tải của cọc, xác định số 
lượng cọc, cấu tạo và tính toán đài cọc, tính lún, kiểm tra cọc trong điều kiện vận 
chuyển xem ở phần tính toán móng cọc đã trình bày ở chương Tính toán móng máy 
biến áp ở trên 
13.2 TÍNH TOÁN MÓNG THIẾT BỊ 
13.2.1 Các tiêu chuẩn, quy phạm áp dụng 
- Tiêu chuẩn thiết kế về nền nhà và công trình. 
- Tiêu chuẩn thiết kế về móng cọc . 
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 96 
- Tiêu chuẩn thiết kế về tải trọng và tác động. 
- Tiêu chuẩn thiết kế về kết cấu bê tông cốt thép. 
13.2.2 Phương pháp tính toán các móng trụ đỡ thiết bị 
Từ các tổ hợp lực tác dụng lên trụ đỡ, chọn tổ hợp lực lớn nhất tác dụng tại 
mặt trên của cổ móng (tương ứng tại chân trụ đỡ), gồm: 
 Lực dọc (kN) Lực cắt (kN) Mô men (kNm) 
Ntt Qxtt/Qytt Mxtt/Mytt 
sau đó tiến hành tính cho các loại móng như sau: 
13.2.2.1 Tính toán móng trụ (móng đơn), móng băng 
Khi điều kiện địa chất của các lớp đất nền tốt, ở trạng thái cứng, nửa cứngsử 
dụng móng trụ, móng băng cho các trụ đỡ thiết bị. 
MAËT CAÉT 1-1
MOÙNG TRUÏ (MOÙNG ÑÔN)
11
 Chọn kích thước móng: 
Móng đơn cho trụ đỡ thiết bị gồm 2 phần: cổ móng và bản móng. 
Kích thước cổ móng phải đảm bảo sao cho phần chân của trụ đỡ phải nằm hoàn 
toàn trên bề mặt. 
- Kích thước bản móng phải đảm bảo các điều kiện về chống lật, ứng 
suất, chọc thủng đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành. 
 Tính toán kiểm tra khả năng chịu lực của đất nền: 
- Kiểm tra theo điều kiện: 
maxtc≤ 1,2Rtc 
tbtc ≤ Rtc 
1 1
MAËT CAÉT 1-1
MOÙNG BAÊNG
2
2
MAËT CAÉT 2-2
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 97 
Trong đó: 
maxtc: giá trị lớn nhất của ứng suất tiêu chuẩn tại đáy móng 
tbtc: giá trị trung bình của ứng suất tiêu chuẩn tại đáy móng 
mtb
y
tc
y
x
tc
x
tc
tc h
W
M
W
M
F
N  minmax, 
mtb
tctctc
tc
tb hF
N  
2
minmax 
Trong đó: 
hm– chiều sâu chôn móng 
F– diện tích đáy móng 
tb– dung trọng trung bình của đất và móng từ đáy móng trở lên 
Ntc – tổng tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn tác dụng lên mặt trên cổ móng 
Mxtc – giá trị mô men tiêu chuẩn theo phương X tại đáy móng 
Mytc – giá trị mô men tiêu chuẩn theo phương Y tại đáy móng 
Wx, Wy – mô men chống uốn theo 2 phương X, Y của móng 
Rtc: cường độ tiêu chuẩn của đất nền tại đáy móng 
 cDhBbA
k
mm
R
tc
 '21  
 Kiểm tra khả năng chống lật của móng 
Hệ số an toàn phải đảm bảo: 
3,1 
gl
cl
at M
Mk 
Trong đó: 
Mcl, Mgl – mô men chống lật và mô men gây lật tại đáy móng 
 Tính toán lún cho móng 
Độ lún của đất nền phải thỏa mãn điều kiện: Stt < [Sgh] 
Trong đó: Stt – Độ lún tính toán của công trình thiết kế 
 [Sgh] – Trị số giới hạn về biến dạng của công trình; quy định tùy thuộc vào 
tình hình cụ thể của công trình lấy theo bảng 16 TCVN 9362:2012 – Tiêu chuẩn thiết 
kế nền nhà và công trình 
Tính độ lún của móng theo phương pháp cộng lún từng lớp (xem tương tự như 
các phần tính lún đã nêu ở trên) 
 Tính kiểm tra độ nghiêng của móng: 
- Độ nghiêng của móng theo phương cạnh dài: 
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 98 
3
2
)2/(
1
l
ePk
E
i lll
  
- Độ nghiêng của móng theo phương cạnh ngắn: 
3
2
)2/(
1
b
ePk
E
i bbb
  
P – hợp lực tất cả các tải trọng đứng của móng trên nền 
el, eb – lần lượt là khoảng cách của điểm đặt hợp lực đến giữa đáy móng theo 
phương trục dọc, trục ngang 
E,  – là mô đun biến dạng và hệ số Poat – xông của đất lấy theo trị trung bình 
trong phạm vi tầng chịu nén. 
kl, kb – các hệ số phụ thuộc vào tỷ số của các cạnh đáy móng. 
Điều kiện: il, ib < igh; với igh là độ nghiêng giới hạn lấy theo bảng 16 TCVN 
9362:2012 – Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. 
Độ nghiêng của móng là tỷ số giữa độ lún của các điểm bên ngoài của móng với kích 
thước (chiều dài, chiều rộng) qua điểm ấy. 
 Kiểm tra chọc thủng: 
- Điều kiện chống chọc thủng: Pcttt < 0,75Rkbtbh0 
Trong đó: 
btb – chu vi trung bình của hình tháp chọc thủng. 
h0 – chiều cao tính toán của móng 
Rk – cường độ chịu kéo của bê tông 
Pcttt– lực chọc thủng tính toán 
Pcttt= Ntt-tbtt.Fct 
Trong đó: 
F
N tttttttt
tb 2
minmax  
Fct– diện tích đáy tháp chọc thủng 
 Tính toán cốt thép móng: 
Cắt 1 dải rộng 1m theo mỗi phương của móng, ta có: 
Diện tích cốt thép cần thiết theo phương X: 
a
Y
a
X
Rh
MF
0
max
9,0
Diện tích cốt thép cần thiết theo phương Y: 
a
X
a
Y
Rh
MF
0
max
9,0
Trong đó: 
Mxmax, Mymax – mô men lớn nhất theo mỗi phương X, Y 
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 99 
h0 – chiều cao làm việc của cốt thép 
Ra – cường độ tính toán của cốt thép 
13.2.2.2 Tính toán móng cọc 
Sử dụng móng cọc trong trường hợp nền trạm có điều kiện địa chất yếu, có 
chiều sâu lớn, nếu sử dụng móng băng thì các yêu cầu về cường độ và độ lún 
vượt quá giới hạn cho phép. 
Móng cọc thường dùng loại cọc đặc (có tiết diện vuông hoặc tròn), hạ cọc bằng 
phương pháp ép. 
Nguyên tắc tính toán móng cọc, xác định khả năng chịu tải của cọc, xác định số 
lượng cọc, cấu tạo và tính toán đài cọc, tính lún, kiểm tra cọc trong điều kiện 
vận chuyển xem ở phần tính toán móng cọc đã trình bày ở chương Tính toán 
móng máy biến áp ở trên 
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 100 
Chương 14 
TÍNH TOÁN TÍNH TOÁN ĐƯỜNG Ô TÔ 
14.1 NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ TÍNH TOÁN 
- Đối với áo đường mềm: Trên cơ sở giải pháp kết cấu nền đường được chọn 
với lớp áo đường là bê tông asphalt (áo đường mềm) thì việc lựa chọn tính toán phải 
tuân thủ theo tiêu chuẩn thiết kế: Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế. 
- Đối với áo đường cứng: Nếu trong trường hợp khó khăn về vật liệu và khối 
lượng nhỏ (đối với TBA 110kV) thì sử dụng lớp áo đường bằng bê tông xi măng (áo 
đường cứng), do đó việc lựa chọn tính toán phải tuân thủ theo tiêu chuẩn thiết kế: Áo 
đường cứng: Tiêu chuẩn thiết kế. 
14.2 CÁC QUY ĐỊNH, QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN 
- Quy định của của Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia về việc thiết kế các 
hạng mục xây dựng của trạm biến áp 220kV và 500kV. 
- Tiêu chuẩn thiết kế : Áo đường mềm: Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 
- Tiêu chuẩn thiết kế: Áo đường cứng: Tiêu chuẩn thiết kế 
- Tiêu chuẩn thiết kế: Đường ô tô –Yêu cầu thiết kế 
- Các quy định, quy phạm và tiêu chuẩn tính toán 
14.3 TÍNH TOÁN ÁO ĐƯỜNG MỀM 
Trình tự tính toán 
1. Số liệu đầu vào 
Loại đường thiết kế: Đường trạm biến áp 
Cấp đường III cấp
Số làn xe thiết kế: 1 làn
Tải trọng trục tiêu chuẩn q 120 kN 
Đường kính vệt bánh xe D 36 cm
Áp lực tính toán tiêu chuẩn p 0.6 Mpa 
Trị số modun đà hồi yêu cầu Eyc 140 MPa
Hệ số tin cậy  0.9
2. Dự kiến kết cấu áo đường 
Các lớp kết cấu dự kiến trên cơ sở các quy định chi tiết về chiều dày tối thiểu 
trong tiêu chuẩn thiết kế . 
Kết cấu áo đường dự kiến như sau: 
- Bê tông asphalt hạt mịn dày 4cm 
- Bê tông asphalt hạt trung dày 4cm 
- Cấp phối đá dăm loại 1 dày 2°Cm 
- Cấp phối đá dăm loại 2 dày 3°Cm 
- Nền đất lu lèn chặt k=0,95 
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 101 
3. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi 
Công thức kiểm tra: 
Trong đó: 
 - Hệ số dự trữ cường độ về độ võng được chọn tùy thuộc vào độ tin 
cậy thiết kế xác định theo bảng: 
Độ tin cậy 0,98 0,95 0,90 0,85 0,80 
Hệ số cường độ 1,29 1,17 1,10 1,06 1,02 
 Eyc - Trị số mô đun dàn hồi yêu cầu xác định theo bảng 3.4 
 Ech - Là trị số mô đun đàn hồi chung 
Dựa vào điều kiện Ech ≥ Kdvcd*Eyc để chọn lại kết cấu áo đường hợp lý theo 
tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi. 
4. Kiểm tra cường độ của kết cấu theo tiêu chuẩn về cắt trượt trong đất nền 
Công thức kiểm tra: 
Trong đó: 
Tax - ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra 
trong nền đất hoặc trong lớp vật liệu kém dính (MPa); 
Tav - ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm trên 
nó gây ra cũng tại điểm đang xét (MPa). 
 - là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết 
kế như ở Bảng 3-7. 
Độ tin cậy 0,98 0,95 0,90 0,85 0,80 
Hệ số 1,10 1,00 0,94 0,90 0,87 
Ctt - Lực dính tính toán của đất nền hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái 
độ ẩm, độ chặt tính toán. 
Dựa vào điều kiện Tax+Tav ≤ Ctt/Ktrcd để chọn lại kết cấu áo đường hợp lý theo 
tiêu chuẩn về cắt trượt trong đất nền. 
5. Kiểm tra cường độ của kết cấu theo tiêu chuẩn về kéo uốn 
Công thức kiểm tra: 
Chỉ phải tính toán kiểm tra điều kiện trên đối với các lớp bê tông nhựa, hỗn hợp 
đá trộn nhựa, các lớp đất, cát gia cố, đá gia cố chất liên kết vô cơ sư dụng trong kết cấu 
áo đường cấp cao A1 và A2. Riêng đối với lớp thấm nhập nhựa và các lớp đất, đá gia 
cố nhựa lỏng thì không cần kiểm tra. 
yc
dv
cdch EKE 
dv
cdK
dv
cdK
tr
cdK
tr
cdK
tr
cd
tt
avax K
C
TT 
ku
cd
ku
tt
ku K
R 
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 102 
Dựa vào điều kiện ku 
ku
tt
ku
cd
R
K
để chọn lại kết cấu áo đường hợp lý theo tiêu 
chuẩn về kéo uốn. 
14.4 TÍNH TOÁN ÁO ĐƯỜNG CỨNG 
Mặt cắt ngang của áo đường bê tông xi măng đổ tại chỗ 
Lớp mặt 1 (tấm bê tông);lớp tạo phẳng 2; lớp móng 3; nền đất 4 
Trình tự tính toán 
1. Số liệu đầu vào 
Loại đường thiết kế: Đường trạm biến áp 
Cấp đường III cấp
Số làn xe thiết kế: 1 làn
Tải trọng trục tiêu chuẩn q 120 kN
Đường kính vệt bánh xe D 36 cm
Áp lực tính toán tiêu chuẩn p 0.6 Mpa 
2. Dự kiến kết cấu áo đường 
Các lớp kết cấu dự kiến trên cơ sở các quy định chi tiết về chiều dày tối thiểu 
trong tiêu chuẩn thiết kế. 
Kết cấu áo đường dự kiến như sau: 
- Bê tông xi măng B22,5 
- Cấp phối đá dăm 
- Nền đất lu lèn chặt k=0,95 
3. Tính toán chiều dày tấm xi măng 
Công thức tính toán: 
Trong đó: 
h - Chiều dày tấm bê tông (cm) 
PII - Tải trọng bánh xe tính toán, bằng tải trọng bánh xe tiêu chuẩn nhân với 
hệ số xung. 
 - Cường độ chịu uốn cho phép của bê tông xi măng 
 - Hệ số có trị số thay đổi tùy theo vị trí tải trọng và tỉ số m
chE
E và 
R
h ; 
 
 II.P h
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 103 
E – Mô đun đàn hồi của bê tông 
- - Mô đun đàn hồi chung trên mặt lớp móng 
Khi tính toán chiều dày cho trường hợp tải trọng tác dụng giữa tấm, cạnh tấm 
và góc tấm thì phân biệt dùng các hệ số 1, 2, 3 . Trong ba trị số ( 1, 2, 3) 
phải chọn trị số lớn nhất dùng để tiính chiều dày h 
Để tính toán chiều dày tấm bê tông theo công thức nêu trên cần giả định chiều 
dày lớp bê tông và dùng phương pháp tính mò dần: đầu tiên giả định h, tìm h/R, rồi tra 
các hệ số để tìm h. Nếu trị số h không phù hợp với giả định thì phải giả định chiều 
dày cho đến khi kết quả tính toán và giả định gần hoặc hoàn toàn phù hợp mới thôi 
4. Kiểm toán chiều dày bê tông dưới tác dụng của xe nặng cá biệt 
Công thức tính toán: 
Trong đó: 
h - Chiều dày tấm bê tông (cm) 
 - Cường độ chịu kéo khi uốn cho phép của bê tông 
ΣM – Tổng mô men uốn, bao gồm: 
- Mô men uốn hướng tâm và tiếp tuyến do tải trong phân bố đều trên diện tích 
vòng tròn vệt bánh tương đương R sinh ra ngay dưới bánh xe: 
- Mô men uốn hướng tâm và tiếp tuyên do tải trọng tập trung của bánh xe bên 
cạnh gây ra: 
MF – Mô men hướng tâm 
Mt – Mô men tiếp tuyến 
Ptt – Tải trọng tính toán đã nhân với hệ số xung kích 
A, B – các tham số xác định theo ar 
C – tham số xác định theo aR 
Trị số của ar và aR tra ở Bảng 4.4; các hệ số A, B, C tra bảng 
 5. Kiểm toán với ứng suất nhiệt 
Khi nhiệt độ ở mặt trên và mặt dưới tấm bê tông chênh nhau t (độ C) thì 
trong tấm bê tông sẽ sinh ra ứng suất vồng: 
m
chE
  
M
h
6
aR
CP
MM ttTF 

2
)1( 
ttF PBAM )(  
ttT PABM )(  
tCC
E
yx
t
t )()1(2 2 
 
tCC
E
xy
t
n )()1(2 2 
 
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 104 
Trong đó: 
t - ứng suất uốn vồng theo hướng dọc ở giữa tấm 
n - ứng suất uốn vồng theo hướng ngang ở giữa tấm 
c - ứng suất uốn vồng theo dọc ở cạnh tấm 
 t (°C) – chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trên và mặt dưới tấm bê tông, t=0,84h 
 – hệ số Poisson của bê tông, thường lấy bằng 0,15 
Cx , Cy – các hệ số có trị số thay đổi theo tỉ số L/l và B/l, tra bảng 4.6 
Et – mô đun đàn hồi của bê tông khi chịu tác dụng của sự chênh lệch nhiệt độ 
lâu dài, lấy bằng 0,6 Eb; với Eb là mô đun đàn hồi của bê tông 
 – hệ số dãn dài do nhiệt độ của bê tông ; 
L, B – chiều dài và chiều rộng tấm bê tông 
l – bán kính độ cứng của tấm bê tông; 
Khi kiểm toán tác dụng phối hợp của ứng suất do nhiệt và ứng suất do tải trọng 
xe chạy, nếu ứng suất tổng hợp lớn hơn cường độ chịu uốn cho phép của bê tông thì 
phải giảm bớt chiều dài hoặc tăng chiều dày giả định của tấm rồi kiểm toán lại với ứng 
suất tổng hợp 
5. Kiểm tra chiều dày lớp móng 
Chiều dày lớp móng dưới mặt đường bê tông xi măng phải đảm bảo để đất nền 
không phát sinh biến dạng dẻo: 
am - ứng suất cắt (trượt) hoạt động lớn nhất do hoạt tải gây ra 
ab - ứng suất do tĩnh tải (trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu phía trên) 
gây ra 
C – lực dính tiêu chuẩn của đất 
k – hệ số tổng hợp đặc trưng cho điều kiện làm việc của kết cấu mặt đường: 
k = k1k’ 
k’ – hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng lập lại 
k1 – hệ số xét đến sự không đồng nhất của điều kiện làm việc của mặt đường 
cứng theo chiều dài đường. 
)1(2 2
  
t
xc
E
tC
C0
5 110 
36,0 m
chE
Ehl 
kCabam 