Tính trạm treo một pha 25 kVA: cuộn dây, cáp và bảo vệ cuối tuyến

Một trạm treo 25 kVA có thể còn dư công suất nhưng đèn ở cuối tuyến vẫn thiếu điện áp, hoặc thiết bị bảo vệ không cắt đủ nhanh khi có sự cố. Với phụ tải phân tán, câu hỏi cần giải quyết là nguồn một pha có phù hợp không, công suất từng cuộn thứ cấp là bao nhiêu và tuyến hạ thế dài có đáp ứng cả vận hành lẫn bảo vệ hay không.

Bài này tính một hệ giả định từ điểm đấu nối trung thế đến tủ tổng, tủ phân phối cuối tuyến và các nhánh tải. Kết quả cho thấy: phụ tải ban đầu khoảng 9,70 kVA; khi thêm tải dự kiến là 13,03 kVA. Tuy vậy, phương án cáp vẫn phải thay đổi theo tiêu chí điện áp. Các con số dưới đây phục vụ rà phương án, không phải thông số chỉnh định hay hồ sơ thi công.

Biên soạn: QuangAnhcons · Chuyên đề: engineering · Đối chiếu nguồn: 06/10/2026.

1. Xác nhận nguồn trước khi tính thiết kế trạm treo một pha 25 kVA

Cấp 12,7 kV trong brief là điện áp phía sơ cấp của máy một pha. Trên hệ ba pha 22 kV, phép tính 22/√3 cho khoảng 12,7 kV giữa pha và trung tính. Điều đó không chứng minh tại vị trí dự kiến có dây trung tính trung thế và phương thức đấu nối được đơn vị điện lực chấp thuận. Nếu nguồn thực tế khác, phải thay cấu hình từ đầu; không nối một đầu cuộn cao áp xuống đất theo suy đoán.

Đầu vào cần lấy bằng văn bản gồm: sơ đồ nguồn và điểm đấu nối; phương thức nối đất; pha được phép đấu và yêu cầu mất cân bằng; dòng sự cố lớn nhất, nhỏ nhất; vị trí đo đếm; quyền sở hữu từng đoạn; bảo vệ đầu tuyến; điều kiện cắt điện và đóng điện. Mỗi mục có thể làm thay đổi lựa chọn chống sét, cách điện, bảo vệ và đường về của dòng sự cố.

Ở quy mô này, tủ tổng thực hiện chức năng phân phối chính và DB cấp các nhánh cuối. Không cần thêm một tầng MDB chỉ để đủ tên gọi MSB–MDB–DB. Nếu tải phân tán thành nhiều cụm, số DB, tuyến và hệ số đồng thời phải lập lại theo từng cụm.

2. Cộng công suất tác dụng và phản kháng riêng

Không cộng kW rồi chia cho một PF tùy chọn. Với tải tuyến tính có PF đã biết, tính từng Q = P × tan(arccos PF), cộng P và Q, sau đó lấy S = √(P² + Q²). Công suất bơm dưới đây là công suất điện đầu vào; nếu chỉ có công suất cơ trên trục thì cần hiệu suất để quy đổi.

Thế số: S = √(8,50² + 4,680²) = 9,703 kVA; I_b = 9.703/230 = 42,19 A. Kiểm ngược bằng 230 × 42,19/1.000 cho cùng 9,703 kVA. Phép tính dùng dòng một pha S/U, không có hệ số √3.

Giả sử đã có kế hoạch thêm 3 kW dịch vụ với PF 0,90: P mới = 11,50 kW; Q mới = 6,133 kvar; S mới = 13,033 kVA; I mới = 56,67 A. Đây là tải dự kiến có mô tả, không phải tỷ lệ dự phòng cộng tự động. Máy 25 kVA mới sử dụng khoảng 52,1% công suất định mức trong tình huống này; dư công suất không đồng nghĩa dư điện áp cuối tuyến.

Hướng dẫn phụ tải của Schneider Electric phân biệt hệ số sử dụng của từng tải với hệ số đồng thời của nhóm. Khi chưa có lịch vận hành, không lấy hệ số trong một ví dụ khác làm số thiết kế. Với tải phi tuyến, cần dòng RMS và phổ hài; phép cộng P–Q ở đây chưa mô tả toàn bộ công suất méo.

3. Một đầu ra 230 V không tương đương mọi cấu hình 2 × 230 V

Với giả thiết toàn bộ 25 kVA khả dụng trên đầu ra 230 V, dòng định mức thứ cấp là 25.000/230 = 108,70 A. Phía sơ cấp là 25.000/12.700 = 1,97 A. Hai giá trị này chỉ xác định cơ sở dòng định mức; không chọn cầu chì trung thế bằng cách làm tròn 1,97 A và không chọn CB tổng chỉ bằng cách làm tròn 108,70 A.

Nếu nhãn ghi 2 × 0,23 kV, phải đọc sơ đồ cuộn, đầu cực, cực tính và công suất cho từng cách sử dụng. Ví dụ giả định hai cuộn bằng nhau, mỗi cuộn 12,5 kVA: từng cuộn 230 V chịu khoảng 54,35 A. Khi dùng hai cuộn nối tiếp đúng cấu hình được hãng cho phép, tổng 460 V vẫn có dòng khoảng 54,35 A; không trở thành 25 kVA ở mỗi nửa. Khả năng vận hành song song hoặc cấp các tải 230 V từ điểm giữa phải được hãng xác nhận, không suy từ ký hiệu.

Điểm dễ bỏ sót là tải dự kiến 56,67 A vượt 54,35 A nếu dồn lên một nửa cuộn trong ví dụ hai cuộn bằng nhau. Tổng tải 13,03 kVA nhỏ hơn 25 kVA vẫn chưa đủ để kết luận cấu hình ấy phù hợp. Có thể phải chia tải lại, thay phương án cuộn dây hoặc đổi máy; lựa chọn phụ thuộc hồ sơ hãng và khả năng khai thác nguồn.

Trang máy biến áp dầu một pha của THIBIDI nêu cần chọn cấu hình theo catalogue và yêu cầu hệ thống. Trang tổng quan không xác nhận một mã 25 kVA cụ thể với mọi cách nối nêu trên. Hồ sơ mua hàng phải bổ sung bản dữ liệu đúng mã, sơ đồ đầu cực, tổn hao, trở kháng và điều kiện lắp đặt.

4. Tuyến 120 m: kiểm điện áp trước khi kết luận tiết diện phù hợp

Ví dụ dùng cáp đồng, điện trở đơn giản hóa R = 23,7/S Ω/km và X giả định 0,08 Ω/km cho mỗi dây; chiều dài L là một chiều. Với dây pha và N cùng tiết diện, ΔU = 2LI(R cosφ + X sinφ). Tương đương, ΔU = 2L(RP + XQ)/U khi P, Q đổi sang W và var. Cách viết sau giúp cộng ảnh hưởng của từng nhóm tải mà không lấy một PF tùy ý.

Nguồn phương pháp sụt áp trình bày công thức cho mạch pha–trung tính. Đây là phép gần đúng tại trạng thái tải ổn định; tính chính xác cần điện trở AC, nhiệt độ, cách bố trí và đầu nối của cáp thực tế.

Với tuyến chính 35 mm², sụt áp đến DB là 6,983 V; cộng nhánh đèn thành 8,536 V, tức 3,71%. Phương án này vượt ngân sách cáp 3% mà ví dụ tự đặt cho chiếu sáng. Tăng tuyến chính lên 50 mm² cho 5,181 V đến DB; cộng nhánh đèn thành 6,734 V, tức 2,93%. Nhánh bơm có tổng 7,797 V, tức 3,39%.

Khi thêm 3 kW, phương án 50 mm² cho khoảng 3,72% đến đèn và 4,18% đến bơm. Dù máy còn dư kVA, nhánh đèn lại vượt ngân sách. Các hướng xử lý gồm giảm chiều dài hạ thế, đưa điểm cấp gần tải hơn, tăng tiết diện hoặc tổ chức lại các tuyến; phải so khối lượng, mặt bằng và khả năng vận hành cùng nhau.

Khởi động bơm phải tính lại cả đoạn chung

Giả định dòng khởi động bơm bằng 5 lần dòng chạy, PF khởi động 0,35: dòng bơm là 81,52 A. Giữ đèn và dịch vụ đang chạy, cộng véc-tơ dòng cho khoảng 101,53 A trên đoạn chung. Sụt áp cáp đến bơm lúc này khoảng 14,48 V, tức 6,30%, chưa tính nguồn. Không cộng số học 81,52 A với mọi dòng tải rồi dùng PF lúc chạy. Chưa có đường đặc tính bơm, thời gian tăng tốc và điện áp tối thiểu của contactor nên chưa kết luận khởi động đạt.

Khả năng tải vẫn là một phép kiểm riêng

Điều kiện tải–bảo vệ là I_b ≤ I_r ≤ I_z, đồng thời I₂ ≤ 1,45I_z. Nếu chỉ minh họa bằng I_z0 giả định 90 A, hệ số nhiệt 0,90 và đi chung 0,85 thì I_z = 68,85 A: mức bảo vệ 63 A nằm giữa tải dự kiến 56,67 A và I_z. Đổi hệ số nhiệt thành 0,80 cho I_z = 61,20 A thì mức 63 A không còn phù hợp. Những số này không phải ampacity công bố cho cáp 50 mm²; khi chọn mua phải thay bằng bảng đúng loại cáp, phương pháp lắp và số dây mang tải. Nguồn nguyên tắc phối hợp dòng.

5. Dòng sự cố đầu tuyến và cuối tuyến trả lời hai câu hỏi khác nhau

Dòng lớn dùng kiểm khả năng cắt, chịu ngắn mạch và năng lượng cho qua. Dòng nhỏ dùng kiểm thiết bị có tác động đủ nhanh ở cuối tuyến hay không. Lấy 108,70 A chia cho một u_k% bất kỳ chỉ là ước lượng ở đầu cực trong một mô hình hạn chế; nó không thay phép kiểm toàn tuyến và cũng không cung cấp đường tác động bảo vệ.

Để minh họa, coi toàn bộ nguồn phía trước đầu ra 230 V là một tổng trở vòng tương đương. Trường hợp dòng cao giả định Z nguồn = 0,016 + j0,049 Ω, hệ số điện áp 1,05 và ρ đồng = 0,0175 Ω·mm²/m. Trường hợp dòng thấp giả định Z nguồn = 0,020 + j0,060 Ω, hệ số 0,95 và ρ = 0,0237. Hai bộ số được tự đặt cho bài học, không phải thông số THIBIDI, dữ liệu điện lực hoặc kết quả tính IEC 60909 đã được chứng nhận.

Với vòng pha–N, cộng điện trở của cả dây đi và về trên từng đoạn; điện kháng cũng cộng trong cùng mô hình. I sự cố = cU/|ΣZ|. Các kết quả dưới đây dùng phương án tuyến chính 50 mm².

Cần tra Icu/Ics hoặc Icn đúng chuẩn thiết bị, điện áp sử dụng và dữ liệu hãng. Không lấy mức 6 kA trên một trang bán hàng rồi kết luận mọi CB cùng dòng định mức đạt. Không suy chọn lọc từ việc CB nhánh nhỏ hơn CB tổng; phải kiểm đường cong, dung sai, thời gian khởi động và bảng phối hợp đúng cặp sản phẩm. Nguồn phương pháp tổng trở vòng sự cố giải thích yêu cầu biết các tham số trong vòng.

Mức 63 A chỉ là ứng viên bảo vệ cho tải dự kiến của ví dụ; nó giới hạn công suất khai thác tuyến, không cho phép lấy đủ 25 kVA. Đoạn MBA–tủ tổng nằm trước CB tổng không được tự coi là đã được chính CB này bảo vệ mọi sự cố. Phải kiểm bảo vệ phía trước, chiều dài, tuyến đi và điều kiện cho phép của đoạn đó riêng.

6. Dây trung tính và PE cần được tính như hai chức năng riêng

Trong mạch hai dây một pha của ví dụ, dòng tải đi qua dây pha rồi trở về dây N: dây N mang cùng dòng tải, không phải dây gần như không có dòng của một hệ ba pha cân bằng. Ví dụ giữ N bằng tiết diện pha. Không giảm N bằng một tỷ lệ quen dùng của tủ ba pha. Nguồn chọn dây trung tính nêu riêng điều kiện của mạch một pha; tải có điện tử công suất vẫn cần kiểm dòng RMS, đầu nối và điều kiện nhiệt.

Nếu cấu hình TN-S được xác nhận

Dòng chạm vỏ đi về nguồn qua PE và các liên kết đã thiết kế. Dùng PE giả định 16 mm² cho đoạn 8 m, 25 mm² cho đoạn 120 m và 6 mm² cho nhánh bơm; vẫn phải kiểm bảng chọn PE đúng điều kiện hoặc phép tính đoạn nhiệt. Thay dây N của vòng pha–N bằng PE tương ứng, mô hình dòng thấp cho Z vòng ≈ 0,407574 + j0,084480 Ω và I chạm vỏ ≈ 524,94 A. Số này thấp hơn dòng pha–N 612,77 A vì tổng trở đường về khác.

Điều kiện tự động cắt cần đối chiếu dòng này với dòng bảo đảm tác động trong thời gian yêu cầu của đúng CB. Chưa có đường cong nên chưa có PASS bảo vệ chạm vỏ. Với dây đồng XLPE 6 mm², k = 143 trong điều kiện nhiệt mà hướng dẫn chịu nhiệt cáp trình bày: k²S² = 736.164 A²s. Nếu chỉ giả định cắt 0,20 s thì I²t ≈ 55.113 A²s, nhỏ hơn giới hạn. Đây là kiểm tra có điều kiện; 0,20 s chưa được chứng minh bằng thiết bị, và còn phải kiểm sự cố lớn nhất/năng lượng cho qua tại từng đoạn.

Nếu cấu hình TT được xác nhận

Không dùng vòng PE kiểu TN-S để giả tính dòng TT. RCD và hệ điện cực phải được kiểm theo sơ đồ thật, dòng rò của tải, thời gian cắt và yêu cầu môi trường. Ví dụ thuần số: R_A = 50 Ω và I_Δn = 0,03 A cho tích 1,5 V. Tích này thấp không chứng minh toàn hệ an toàn: còn thiếu phép đo đất, kiểm RCD, liên tục PE và các điều kiện đặc biệt. Nguồn nguyên tắc TT phân biệt giới hạn điện áp tiếp xúc cho những môi trường khác nhau; không sao chép một giá trị chung cho mọi khu nông nghiệp hoặc công trường.

Không quy định mặc định “đất ≤ 4 Ω” cho mọi trạm. Phải kiểm cả nối đất trung tính nguồn, chống sét, liên kết đẳng thế, điện áp bước/chạm và ảnh hưởng giữa hệ trung thế với hạ thế theo cấu hình được duyệt. N và PE chỉ có quan hệ liên kết tại những vị trí được thiết kế; không thêm cầu nối ở DB để chữa một lỗi điện áp.

7. Phần trung thế và kết cấu treo cần hồ sơ đúng thiết bị

Chuỗi trung thế phải có phương án cách ly, bảo vệ và chống sét phù hợp nguồn. Hồ sơ cần kiểm mức cách điện, điện áp làm việc, dòng cắt và cách phối hợp với xung kích MBA; đặc tính cầu chì/cutout hoặc thiết bị bảo vệ khác; vị trí lắp chống sét và đường nối đất. Không chốt dòng cầu chì từ dòng định mức 1,97 A, cũng không mặc định thêm RMU cho mọi trạm treo nhỏ.

Phần kết cấu gồm cột, giá đỡ, móng, phụ kiện và khả năng tiếp cận bảo trì. Khối lượng máy, tâm tải, tải gió, tải dây và nền đất phải đến từ máy thực tế và khảo sát. Bài này không đưa kích thước móng, khoảng cách an toàn, lực siết hay điện áp thử vì chưa có bản thiết kế được duyệt và hướng dẫn đúng model. Người thực hiện công việc trung thế cần thuộc tổ chức có thẩm quyền và quy trình an toàn phù hợp.

Tư liệu QAC liên quan đến công tác kết cấu trạm: Video trồng trụ trạm 400 kVA — Quanganhcons trên YouTube, được liên kết tại trang dự án KCN Xuyên Á. Đây là tư liệu lưu trữ của cấu hình khác; không chứng minh kích thước móng hoặc quy trình lắp máy một pha 25 kVA. Liên kết và tên kênh đã đối chiếu ngày 06/10/2026, không dùng việc phát video làm phép nghiệm thu kỹ thuật.

8. Dùng kết quả để yêu cầu chào đúng phạm vi

BOQ sơ bộ cần tách MBA một pha 25 kVA (1 máy, cấu hình chờ xác nhận); bộ kết cấu đỡ (1 bộ, chưa chốt cấu tạo); hệ bảo vệ/chống sét MV (theo sơ đồ được duyệt); tủ tổng (1 tủ); DB (1 tủ trong ví dụ); các tuyến cáp theo chiều dài một chiều 8 m, 120 m, 25 m và 20 m; PE, hệ điện cực, đầu nối, đo đếm và T&C. Chiều dài ấy là chiều dài tuyến tính toán, không phải chiều dài cắt cáp đã cộng dự phòng, lên xuống và đầu nối. Không lấy bảng này làm khối lượng hợp đồng, không có giá thị trường hoặc thuế VAT giả định.

Đưa vào yêu cầu chào kỹ thuật: mã máy và sơ đồ cuộn; công suất từng cách nối; tổn hao và trở kháng; mã bảo vệ MV/LV và đường cong; dữ liệu cáp theo cách lắp; tính điện áp trong chế độ chạy/khởi động/mở rộng; phương án N–PE; bản vẽ kết cấu; bảng phạm vi ai chịu trách nhiệm cung cấp, lắp đặt, thử và bàn giao. Yêu cầu nhà chào ghi ngoại lệ theo từng mục để so trên cùng cơ sở.

Chuyển sang hệ ba pha hoặc cấu hình khác khi tải ba pha xuất hiện, nguồn không đáp ứng, mất cân bằng vượt yêu cầu điện lực, hoặc tuyến dài khiến phương án một pha không còn hợp lý. Nếu cần cấp điện liên tục, bổ sung nghiên cứu nguồn dự phòng và chuyển nguồn, rồi tính lại sự cố, nối đất và chế độ trung tính; không tự gắn ATS vào sơ đồ này.

Để chuẩn bị đầu vào, có thể đọc phân biệt công suất lắp đặt và công suất tính toán. Bài đó giải thích dữ liệu phụ tải; bài này xử lý thêm cuộn dây một pha và giới hạn của tuyến dài.

Gửi dữ liệu để rà phương án

Gửi sơ đồ nguồn, thông tin điểm đấu nối, bảng phụ tải theo chế độ, hồ sơ máy dự kiến và chiều dài/cách đi từng tuyến để QuangAnhcons rà phạm vi khảo sát, thiết kế và thi công. Nếu đã có trạm, bổ sung nameplate, sơ đồ cuộn, bảo vệ hiện hữu và số đo điện áp có tải; các dữ liệu này quyết định phần nào có thể giữ lại.

Nguồn và phương pháp

Đối chiếu ngày 06/10/2026: trang sản phẩm một pha của THIBIDI; các mục phụ tải, sụt áp, bảo vệ quá dòng, dây N, vòng sự cố TN và TT trong Electrical Installation Guide của Schneider Electric; trang và liên kết YouTube của Quanganhcons đã dẫn tại các chương. Hướng dẫn hãng là nguồn phương pháp, không thay quy chuẩn áp dụng và phê duyệt của dự án. Không trích điều khoản tiêu chuẩn chưa đọc toàn văn; không dùng trang tổng quan để xác nhận SKU.

Phép tính dùng bảng đầu vào giả định, cộng P–Q và tổng trở phức; các kết quả được kiểm bằng chương trình tính độc lập. Sụt áp cáp chưa gồm nguồn, đầu nối và sai số nhiệt; các tình huống sự cố không phải báo cáo ngắn mạch công trình. Các hình là minh họa biên tập riêng cho bài, không phải ảnh hiện trường. Quyết định thiết bị cuối cùng cần dữ liệu thực, hướng dẫn đúng model và hồ sơ được duyệt.