Bài giảng Chuẩn trong thiết kế và thi công các công trình điện - Chương III: Thiết kế và thi công các công trình điện theo tiêu chuẩn IEC - Phần B: Mạng điện hạ áp

LOGOB. Mạng điện hạ áp
 1. Hộ tiêu thụ điện hạ thế
 2. Lưới phân phối hạ thế
 3. Kết lưới khách hàng
 4. Chất lượng điện áp nguồn cung cấp
 5. Giảm chi phí tiêu thụ điện
LOGOB. Mạng điện hạ áp
1. Hộ tiêu thụ điện hạ thế
 Tiêu chuẩn IEC 60038 khuyến cáo về điện áp cho
lưới hạ thế 3 pha 4 dây là 230/400V
 Điện áp của lưới hạ thế nội bộ có thể là 120/208V 
hoặc 240/415V.
 Tải đến 250 kVA có thể được cấp từ lưới LV. Nhưng
nhà cung cấp thường đề nghị cấp điện trung thế cho
tải lớn.
 Các hộ tiêu thụ hạ thế:
• Khu dân cư, nhà ở
• Cửa hàng, tòa nhà thương mại.
• Các nhà máy nhỏ, nhà xưởng, trạm xăng.
• Nhà hàng, nông trại 
LOGOB. Mạng điện hạ áp
Quốc gia
Tần số và
sai lệch %
Dân dụng Thương mại Công nghiệp
Độ lệch điện áp (%)
của lưới hạ thế
Australia 50 ± 0,1 415/240
240
415/240
440/250
440
22 kV
11 kV
6,6 kV
415/240
440/250
± 6
China 50 ± 0,5 220 380/220
220
380/220
220
± 7
France 50 ± 1 400/230
230
400/230
690/400
590/100
20 kV
10 kV
230/400
± 10
Japan (East) 50 + 0,1
- 0,3
200/100 200/100
(up to 50 kW)
140 kV
60 kV
20 kV
6 kV
220/100
± 10
United Kingdom
(Including Northern
Ireland)
50 ± 0,4 230
220
400/230
380/220
400/230
380/220
± 6
Vietnam 50 ± 0,1 220 380/220 35 kV
15 kV
10 kV
6 kV
220/380
± 10
Thông số lưới điện một số quốc gia
LOGOB. Mạng điện hạ áp
a, 3 pha 4 dây, mắc sao, 
trung tính nối đất
b, 3 pha 3 dây
mắc sao
c, 3 pha 3 dây, mắc sao
trung tính nối đất
d, 3 pha 4 dây, mắc sao
trung tính cách ly
e, 2 pha 3 dây, mắc sao
trung tính nối đất
f, 3 pha 3 dây
mắc tam giác
LOGO
g, 3 pha 4 dây, mắc tam giác
nối đất điểm giữa của 1 pha
h, 3 pha tam giác hở, 4 dây
nối đất điểm giữa của 1 pha
i, 3 pha tam giác hở, 3 dây
nối đất điểm nối các pha
j, 1 pha 3 dây
nối đất điểm giữa
k, 1 pha 2 dây,
nối đất tại đầu của 1 pha
l, 1 pha 2 dây,
không nối đất
m, 1 dây, trở về qua đất n, mạch 1 chiều, 3 dây,
không nối đất
LOGOB. Mạng điện hạ áp
 Chức năng của dây phân phối hạ thế “chính” (các cáp ngầm
hoặc dây trên không) là cấp điện cho nhóm hộ tiêu thụ dọc trên
đường đi.
 Hai thông số giới hạn cho mạng phân phối:
 Dòng điện lớn nhất mạng có thể tải trong thời gian vô hạn.
 Chiều dài max của dây dẫn mà độ sụt áp cuối nguồn nằm
trong giới hạn cho phép.
Hệ thống
Dòng cho phép lớn nhất
cho mỗi hộ tiêu thụ
kVA
120 V, 1 pha, 2 dây 60 A 7,2
120/240 V 1 pha, 3 dây 60A 14,4
120/208V 3 pha, 4 dây 60A 22
220/380V 3 pha, 4 dây 120A 80
230/400V 3 pha, 4 dây 120A 83
240/415V 3 pha, 4 dây 120A 86
Tải định mức lớn nhất có thể được kết nối với dây phân phối hạ thế
LOGOB. Mạng điện hạ áp
 Khi kết lưới một tải mới cần xem xét:
 Kích cỡ dây phân phối hiện hữu
 Tổng tải đã được nối
 Vị trí tải sẽ được kết lưới.
 Với các xí nghiệp có công suất vừa và nhỏ, có thể nối
vào lưới LV.
 Nếu tải vượt quá giá trị cho phép của đường dây phân
phối, có thể dùng cáp riêng cấp điện cho tải từ tủ phân
phối hạ thế của trạm  Khả năng mang thêm tải của MBA 
trong trạm:
• Tải > 300 kVA yêu cầu cáp lớn, trừ khi tâm phụ tải nằm gần trạm, 
việc cấp điện bằng cáp hạ thế riêng không có lợi về kinh tế.
• Nhà cung cấp thường đề nghị cấp điện trung thế cho tải > 250 kVA
LOGOB. Mạng điện hạ áp
2. Lưới phân phối hạ thế
 Các thành phố và thị xã trung bình và lớn thường dùng
cáp ngầm cho hệ thống phân phối
 Các trạm BA trung/ hạ thường trang bị:
 Tủ đóng cắt trung thế
 Một hoặc 2 MBA trung/ hạ
 Một hoặc 2 tủ phân phối hạ thế
 Đầu ra của biến thế được nối với thanh góp hạ thế
bằng máy cắt phụ tải hoặc dao cách ly.
LOGOB. Mạng điện hạ áp
 Các liên kết được đặt sao cho mạng phân phối tạo
nên các mạch hình tia dạng mở. Khi hộp nối liên kết
mạng phân phối từ trạm này với 1 trạm khác thì các
liên kết dây pha sẽ được tháo bỏ hoặc thay thế bằng
các cầu chì, còn liên kết dây trung tính được giữ
nguyên.
 Càng cách xa trạm thì tiết diện dây càng bé.
LOGOB. Mạng điện hạ áp
Cách bố trí hình tia làm hệ
thống rất linh hoạt. Nếu 1 
trạm dừng hoạt động, phụ tải
vẫn có thể nhận nguồn từ
trạm khác thông qua hộp nối.
-Dễ dàng cô lập đoạn hư
hỏng để sửa chữa.
-Với vùng có mật độ phụ tải
thấp, có thể đặt những cột
phân phối tự do ở những
điểm “chiến lược” của mạng. 
Một số lộ lớn của mạng hạ
thế hình tia từ tủ phân phối ở 
trạm sẽ cấp nguồn cho thanh
góp của cột phân phối. Sử
dụng các dây phân phối nhỏ
hơn để cấp điện cho khách
hàng nằm quanh cột phân
phối này
Bố trí lưới hạ thế hình tia
LOGOB. Mạng điện hạ áp
 Những năm gần đây, dây hạ thế kép bọc cách điện (2 
hoặc 4 lõi) được phát triển và sử dụng rộng rãi cho
lưới trên không.
 Khi nhiều trạm cùng cấp điện cho 1 khu vực, cần bố
trí kết lướt hạ thế sao cho các dây hạ thế từ các trạm
khác nhau sẽ được nối với nhau và tương thích về
pha
LOGOB. Mạng điện hạ áp
3. Kết lưới khách hàng
 Ranh giới ngành điện/ khách hàng thường ở đầu ra
công tơ, hoặc đôi khi ở đầu ra của CB tổng của lưới
khách hàng.
 Kết lưới được thực hiện bởi nhân viên ngành điện
sau khi kiểm tra và thử nghiệm lắp đặt đạt yêu cầu.
 Lắp đặt MCCB – máy cắt dạng đúc kết hợp thiết bị
bảo vệ dòng rò là yêu cầu bắt buộc tại điểm đầu của
bất kỳ lưới hạ thế nào có hệ thống nối đất TT.
• Lắp MCCB có thể giới hạn tải đã đăng ký của
khách hàng. Khách hàng có thể đóng cắt MCCB
LOGOB. Mạng điện hạ áp
Bố trí lưới hạ thế cho hộ tiêu thụ dân dụng
LOGOB. Mạng điện hạ áp
4. Chất lượng điện áp nguồn cung cấp
 Thể hiện ở:
 Mức dao động của điện áp và tần số
 Tính liên tục cấp điện.
 Đảm bảo dạng sóng sin
 Hầu hết các quốc gia duy trì điện áp mức ± 5% trị định mức.
 IEC khuyến cáo các thiết bị hạ thế cần hoạt động tốt trong khoảng ±
10% Uđm. Đây là giá trị ngưỡng theo các điều kiện tồi tệ nhất.
 Một mức điện áp thích hợp tại đầu vào lưới khách hàng là cần thiết
để thỏa mãn các điều kiện vận hành của thiết bị. Các giá trị thực tế
của dòng, sụt áp trong hệ thống hạ thế tiêu biểu cho thấy tầm quan
trọng của việc duy trì hệ số công suất cao như là biện pháp để giảm
sụt áp.
LOGOB. Mạng điện hạ áp
 Với MBA trung/ hạ, điện áp ra không tải có thể chỉnh
trong mức ±2% U không tải, nhờ bộ điều áp không
tải.
 Khi biến áp đầy tải, để đảm bảo điện áp trong giới
hạn cho phép, thì điện áp ra không tải càng lớn càng
tốt nhưng không quá giới hạn trên là +5%
LOGOB. Mạng điện hạ áp
 Ví dụ:
 Biến áp phân phối có điện kháng ngắn mạch là 5%. Nếu thành phần
do điện trở chiếm 1/10 thì sụt áp khi đầy tải và cosφ = 0,8 (tải cảm) 
là:
 V% = R%. cosφ + X%.sinφ = 0,5 . 0,8 + 5 . 0,6 = 3,4 %.
 Như vậy nếu dải điện áp đầu ra khi không tải của MBA là 102% đến
106% thì khi đầy tải, điện áp đầu ra là 102 – 3,4 = 98,6% tới 106 –
3,4 = 102,6%. Như vậy để thiết bị điện cuối đường dây hoạt động
bình thường (± 10%) thì sụt áp lớn nhất được phép trên đường dây
là 98,6 – 95 = 3,6%.
 Chú ý: Hệ số công suất 0,8 là đặc trưng cho các tải công nghiệp. Ở 
những vùng tải hỗn hợp (nửa công nghiệp) thì trị số 0,85 là phổ
biến. Giá trị cosφ = 0,9 thường dùng cho các vùng dân cư.
LOGOB. Mạng điện hạ áp
5. Giảm chi phí tiêu thụ điện
 Hai phương pháp giảm chi phí tiêu thụ điện: Các hệ
thống biểu giá thường khuyến khích khách hàng quản lý
và tiêu thụ điện sao cho giảm chi phí phát, truyền tải và
phân phối điện năng.
 Giảm tổn thất trong quá trình phát, truyền tải và phân
phối điện năng bằng cách nâng cao hệ số công suất.
 Giảm phụ tải đỉnh, tăng tải vào giờ thấp điểm. Điều
này giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất năng lượng, 
khai thác vận hành các nhà máy điện được kinh tế, 
giảm máy phát dự phòng. Có thể khuyến khích sử
dụng điện vào giờ thấp điểm nhờ chính sách về giá
điện.