Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt nằm ở khâu cuối cùng trong hệ thống phân phối điện năng, thuộc lưới điện phân phối (không phải lưới truyền tải) vì sử dụng cấp điện áp hạ áp.
Điện năng từ nhà máy điện được truyền tải qua các đường dây cao áp, sau đó qua trạm biến áp phân phối để hạ áp xuống mức phù hợp, rồi phân phối đến các hộ gia đình sử dụng.
I. Lý thuyết trọng tâm
1. Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt
a) Khái niệm
Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt thuộc lưới điện phân phối, có nhiệm vụ truyền tải năng lượng điện từ trạm biến áp phân phối đến công tơ điện của người tiêu dùng là các hộ gia đình.
b) Đặc điểm
Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt có các đặc điểm sau:
- Số lượng hộ gia đình sử dụng điện lớn: Một trạm biến áp có thể cung cấp điện cho hàng trăm hộ gia đình.
- Tải tiêu thụ điện có quy mô nhỏ và phân tán: Mỗi hộ gia đình tiêu thụ công suất nhỏ, phân bố rải rác trên diện rộng.
- Mức điện áp thấp: Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt của Việt Nam có điện áp 220 V, tần số 50 Hz.
c) Thông tin bổ sung
Mức điện áp trong lưới điện hạ áp của các quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới được chia thành 2 loại:
| Loại điện áp | Khu vực sử dụng |
|---|---|
| 220 V | Phần lớn các quốc gia châu Âu, nhiều nước châu Á, châu Phi, trong đó có Việt Nam |
| 110 V | Khu vực Bắc Mỹ, một số nước như Nhật Bản và Đài Loan (Trung Quốc) |
2. Sơ đồ mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt
a) Cấu trúc tổng quát
Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt có sơ đồ như Hình 7.2, bao gồm các thành phần chính:
- Trạm biến áp hạ áp
- Tủ điện phân phối tổng
- Tủ điện phân phối khu vực (nhánh)
- Dây cáp dẫn điện
b) Các thành phần và nhiệm vụ
| Thành phần | Nhiệm vụ chính |
|---|---|
| Trạm biến áp | Biến đổi điện áp từ trung áp xuống hạ áp 380/220 V |
| Tủ điện phân phối tổng | Phân phối điện cho các tủ điện khu vực, bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch |
| Tủ điện phân phối khu vực | Phân phối điện đến các hộ gia đình và hệ thống sinh hoạt cộng đồng |
| Đường cáp điện | Kết nối các thành phần và truyền tải điện năng từ nguồn đến nơi tiêu thụ |
c) Chi tiết từng thành phần
Trạm biến áp
Trạm biến áp sử dụng máy biến áp hạ áp, có các đặc điểm:
- Đầu vào: Lấy điện từ lưới điện phân phối (thường là đường trung áp 22 kV hoặc 35 kV)
- Đầu ra: Điện hạ áp ba pha bốn dây có mức điện áp 380/220 V để cung cấp điện năng cho mạng điện sinh hoạt
Tủ điện phân phối tổng
Tủ điện phân phối tổng có các đặc điểm:
- Vị trí: Được đặt ở trạm biến áp
- Nguồn điện: Lấy điện từ đường hạ áp 380/220 V của máy biến áp
- Chức năng: Phân phối điện cho các tủ điện phân phối khu vực
- Thiết bị bên trong: Chứa các thiết bị đóng – cắt nguồn điện cấp cho các khu vực và bảo vệ mạch điện chống quá tải, ngắn mạch
- Loại aptomat sử dụng: Aptomat ba pha, loại ACB hoặc MCCB
Tủ điện phân phối khu vực
Tủ điện phân phối khu vực có các đặc điểm:
- Vị trí: Được đặt ở các khu vực dân cư
- Nguồn điện: Lấy điện từ tủ điện phân phối tổng
- Chức năng: Phân phối tiếp điện đến các hộ gia đình
- Chức năng bổ sung: Có thể có tủ điện cho sinh hoạt cộng đồng cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng khu vực, bơm nước…
- Thiết bị bên trong: Chứa các thiết bị đóng – cắt nguồn điện và bảo vệ chống quá tải, ngắn mạch
- Loại aptomat sử dụng: Aptomat loại MCCB hoặc MCB
Đường cáp điện
Đường dây điện kết nối các thành phần trong lưới điện hạ áp và truyền tải điện năng từ nguồn điện đến nơi tiêu thụ điện là các hộ gia đình.
| Loại đường dây | Vị trí | Cấu hình |
|---|---|---|
| Đường dây trục chính | Nối từ tủ điện phân phối tổng đến các tủ điện phân phối nhánh | Ba pha bốn dây |
| Đường dây nhánh | Nối từ tủ điện khu vực đến các hộ gia đình | Chủ yếu một pha hai dây, một số trường hợp ba pha bốn dây |
Lưu ý quan trọng:
- Các đường rẽ nhánh được thiết kế đảm bảo cân bằng tải giữa các pha của nguồn điện
- Mạng điện gia đình được kết nối từ công tơ điện với đường rẽ nhánh của mạng điện hạ áp
3. Thông số kĩ thuật của mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt
Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt có các thông số kĩ thuật quan trọng sau:
| Thông số | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Điện áp định mức | 380/220 V | Điện áp dây/Điện áp pha |
| Tần số điện lưới | 50 Hz | Tiêu chuẩn tại Việt Nam |
| Sai số cho phép về điện áp | Không quá ±5% | Dao động từ 209 V đến 231 V |
| Sai số cho phép về tần số | Không quá ±5% | Dao động từ 47,5 Hz đến 52,5 Hz |
| Công suất của lưới điện | 50 kW đến 2500 kW | Tùy thuộc vào công suất của máy biến áp cấp điện cho khu vực |
II. Bảng so sánh: Mạng điện sản xuất quy mô nhỏ và Mạng điện hạ áp sinh hoạt
| Đặc điểm | Mạng điện sản xuất quy mô nhỏ | Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt |
|---|---|---|
| Nguồn cung cấp điện năng | Từ lưới điện phân phối. Sử dụng một máy biến áp riêng hoặc lấy điện từ đường dây hạ áp có điện áp dây/pha là 380/220 V | Từ lưới điện phân phối. Sử dụng máy biến áp hạ áp có điện áp dây/pha là 380/220 V |
| Phân bố tải | Tải phân bố tập trung | Tải tiêu thụ điện có quy mô nhỏ và phân tán |
| Loại tải tiêu thụ | Chủ yếu là các loại động cơ điện, thiết bị điện, thiết bị chiếu sáng, sử dụng điện 380/220 V | Thiết bị sinh hoạt gia đình, thường có điện áp 220 V, tần số 50 Hz |
| Đặc điểm vận hành | Mạng sản xuất và mạng chiếu sáng hoạt động độc lập | Số lượng hộ gia đình sử dụng điện lớn |
| Các tủ điện | Tủ điện phân phối tổng, tủ điện phân phối nhánh, tủ điện động lực, tủ điện chiếu sáng | Tủ điện phân phối tổng, tủ điện phân phối khu vực |
ThS. Hồ Thị Thư
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám