Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh nền kinh tế Việt Nam đẩy mạnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa, nhu cầu tiêu thụ điện năng tại các trung tâm kinh tế trọng điểm duy trì mức tăng trưởng trung bình từ 10% đến 15% mỗi năm. Hệ thống điện đóng vai trò huyết mạch trong việc đảm bảo an ninh năng lượng, ổn định sản xuất và sinh hoạt đô thị. Khu vực Tân Thới Hiệp (Quận 12, TP. Hồ Chí Minh) là một trong những địa bàn có tốc độ đô thị hóa nhanh, tập trung nhiều cơ sở sản xuất công nghiệp và phụ tải sinh hoạt mật độ cao, dẫn đến sự gia tăng đột biến về nhu cầu công suất đỉnh.

Vấn đề kỹ thuật cốt lõi đặt ra là tình trạng quá tải cục bộ tại các đường dây trung áp hiện hữu, tổn thất điện áp cuối nguồn và nguy cơ gián đoạn cung cấp điện diện rộng khi xuất hiện sự cố lưới. Việc xây dựng một trạm biến áp trung gian 110/22kV đồng bộ, hiện đại nhằm tiếp nhận điện năng từ lưới điện quốc gia 110kV và hạ áp xuống cấp điện áp phân phối 22kV là yêu cầu cấp thiết.

                  SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI NĂNG LƯỢNG
+---------------------+     110kV      +-------------------------------+     22kV      +-------------------+
|  Lưới điện Quốc gia | -------------> | Trạm biến áp Tân Thới Hiệp    | ------------> | Phụ tải Loại I-II |
| (Hệ thống 4000 MVA) |                | (2 x 20MVA - 110/22kV)        |               | (KCN & Dân cư Q12)|
+---------------------+                +-------------------------------+               +-------------------+

Dự án thiết lập các mục tiêu kỹ thuật và kinh tế cụ thể:

  1. Xác định và dự báo đặc tính phụ tải của khu vực với công suất cực đại $S_{\max} = 25.6\text{ MVA}$, công suất tác dụng $P_{\max} = 20\text{ MW}$ ($\cos\varphi = 0.8$), công suất tự dùng $S_{td} = 0.3\text{ MVA}$.
  2. Nghiên cứu, xây dựng và so sánh các phương án cấu hình trạm biến áp ($2 \times 20\text{ MVA}$ so với $3 \times 10\text{ MVA}$) dựa trên chỉ tiêu kỹ thuật $N-1$ và hàm chi phí tính toán kinh tế.
  3. Thực hiện tính toán dòng điện ngắn mạch ba pha ($I_N$, $I_{xk}$) tại các thanh cái 110kV và 22kV để chọn lựa và kiểm tra độ ổn định động, ổn định nhiệt của toàn bộ hệ thống khí cụ điện.
  4. Thiết kế sơ đồ nối điện chính, hệ thống thanh dẫn, sứ cách điện, hệ thống điện tự dùng, bảo vệ rơle, chống sét lan truyền và nối đất an toàn.

Giải pháp được lựa chọn là mô hình trạm 2 máy biến áp 20MVA vận hành song song kết hợp hệ thống máy cắt hợp bộ SF6 công nghệ cao, đáp ứng tiêu chuẩn cung cấp điện an toàn với hệ số quá tải sự cố $K_{qtsc} = 1.4$. Phạm vi dự án tập trung vào thiết kế phần điện trạm biến áp 110/22kV Tân Thới Hiệp, giới hạn trong phạm vi phân phối trạm và không bao gồm phần đường dây truyền tải cao thế liên vùng.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Quá trình lựa chọn phương án sơ đồ cấu trúc trạm biến áp đòi hỏi sự cân nhắc giữa độ tin cậy cung cấp điện và tổng mức đầu tư xây dựng. Bảng so sánh dưới đây tổng hợp ưu và nhược điểm của 3 phương án sơ đồ cấu trúc điển hình:

Tiêu chí so sánh Phương án 1 MBA ($1 \times 25\text{ MVA}$) Phương án 2 MBA ($2 \times 20\text{ MVA}$) Phương án 3 MBA ($3 \times 10\text{ MVA}$)
Độ tin cậy ($N-1$) Thấp (Mất điện toàn trạm khi sự cố) Rất cao (Đảm bảo $100%$ tải khi sự cố 1 MBA) Rất cao (Vận hành linh hoạt khi sự cố 1 MBA)
Mức độ linh hoạt Kém Tối ưu, chuyển đổi phương thức dễ dàng Phức tạp trong thao tác và liên động
Vốn đầu tư ban đầu Thấp nhất Trung bình ($997,940) Cao ($991,600 thiết bị + mở rộng ngăn lộ)
Diện tích chiếm đất Nhỏ nhất Trung bình (Tối ưu cho đô thị) Lớn (Cần nhiều ngăn máy cắt và thanh cái)
Chi phí vận hành năm Thấp $120,065/năm (Tối ưu tổn thất) $127,769/năm (Tổn thất không tải cao)

Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống được phân loại theo mô hình MoSCoW:

  • Must have (Bắt buộc): Đảm bảo cấp điện liên tục cho phụ tải loại I và II; chịu được dòng ngắn mạch xung kích $I_{xk} = 18.15\text{ kA}$ (phía 110kV) và $20.36\text{ kA}$ (phía 22kV); thời gian cắt sự cố rơle bảo vệ $t_N \le 0.14\text{ s}$.
  • Should have (Nên có): Tủ hợp bộ cách điện khí SF6 đặt trong nhà nhằm tiết kiệm quỹ đất đô thị; hệ thống giám sát và đo lường từ xa.
  • Could have (Có thể mở rộng): Khả năng ghép nối thêm các lộ xuất tuyến 22kV trong giai đoạn 2025–2030.
  • Won't have (Không áp dụng): Không sử dụng máy cắt dầu hở ngoài trời cho cấp 22kV do nguy cơ cháy nổ và yêu cầu bảo dưỡng phức tạp.

Thiết kế hệ thống

Sơ đồ nối điện chính của trạm biến áp 110/22kV Tân Thới Hiệp được thiết kế theo cấu trúc thanh cái kép có phân đoạn ở phía 22kV, kết hợp hệ thống 1 thanh cái có phân đoạn bằng máy cắt liên lạc ở phía 110kV.

Danh mục công nghệ và thiết bị được lựa chọn với các thông số định mức chuẩn:

  • Máy biến áp lực: 02 máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây do Siemens sản xuất; $S_{dmB} = 20\text{ MVA}$; điện áp định mức $115/23\text{ kV}$; tổn thất không tải $P_0 = 20\text{ kW}$; tổn thất ngắn mạch $P_N = 56\text{ kW}$; điện áp ngắn mạch $U_N% = 9.6%$; khối lượng dầu 54 tấn.
  • Máy cắt 110kV ngoài trời: Kiểu AEG Яэ 110-23; cách điện khí $SF_6$; $U_{dm} = 110\text{ kV}$; $I_{dm} = 1250\text{ A}$; dòng cắt định mức $I_{dmC} = 40\text{ kA}$; dòng ổn định động $I_{ldd} = 50\text{ kA}$.
  • Máy cắt hợp bộ 22kV lộ tổng và phân đoạn: Kiểu Siemens 8DA10; cách điện $SF_6$ đặt trong nhà; $U_{dm} = 24\text{ kV}$; $I_{dm} = 2500\text{ A}$; dòng cắt $I_{dmC} = 40\text{ kA}$; dòng ổn định động $I_{ldd} = 110\text{ kA}$.
  • Máy cắt xuất tuyến 22kV: Kiểu Siemens 8DC11; $U_{dm} = 24\text{ kV}$; $I_{dm} = 1250\text{ A}$; dòng cắt định mức $I_{dmC} = 25\text{ kA}$; dòng ổn định động $I_{ldd} = 63\text{ kA}$.
  • Dao cách ly 110kV: Kiểu D-123; $U_{dm} = 123\text{ kV}$; $I_{dm} = 1250\text{ A}$; dòng ổn định nhiệt $40\text{ kA}/1\text{s}$; dòng ổn định động $31.5\text{ kA}$.

Methodology

Quy trình thiết kế tuân thủ phương pháp luận kỹ thuật tuần tự 4 giai đoạn chuẩn của ngành điện:

  1. Giai đoạn 1 - Khảo sát phụ tải: Xây dựng đồ thị phụ tải ngày/năm, tính toán thời gian sử dụng công suất cực đại $T_{\max}$ và thời gian tổn thất công suất cực đại $\tau_{\max}$.
  2. Giai đoạn 2 - Lựa chọn dung lượng và sơ đồ: Tính toán chọn công suất máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố $K_{qtsc}$ và kiểm tra hệ số điền kín đồ thị phụ tải $K_1, K_2$.
  3. Giai đoạn 3 - Tính toán ngắn mạch: Sử dụng phương pháp đơn vị tương đối cơ bản ($S_{cb} = 100\text{ MVA}$) để xác định dòng ngắn mạch siêu quá độ $I''$, dòng ngắn mạch ổn định $I_\infty$ và dòng xung kích $i_{xk}$.
  4. Giai đoạn 4 - Lựa chọn khí cụ và đánh giá kinh tế: Kiểm tra khí cụ điện theo các điều kiện định mức, ổn định nhiệt, ổn định động; tối ưu hóa hàm chi phí tính toán $C = P_V \cdot V + P$.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán giải tích được triển khai dựa trên các công thức chuyên ngành hệ thống điện:

1. Tính toán đặc tính phụ tải và tổn thất thời gian:

# Xác định thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax và thời gian tổn thất cực đại Tau_max
# T_max = (sum(S_i * t_i) / S_max) * 365
# Tau_max = (sum(S_i^2 * t_i) / S_max^2) * 365

P_max = 20.0  # MW
cos_phi = 0.8
S_max = 25.6  # MVA (tính cả tự dùng)
T_max_ngay = 16.42  # h/ngày
T_max_nam = T_max_ngay * 365  # ~ 5993 h/năm
Tau_max_nam = 4520  # h/năm

2. Điều kiện lựa chọn và kiểm tra quá tải máy biến áp ($2 \times 20\text{ MVA}$): Khi một máy biến áp gặp sự cố hoặc nghỉ bảo dưỡng, máy biến áp còn lại phải đảm nhận toàn bộ phụ tải cực đại thông qua hệ số quá tải cho phép: $$S_{dmB} \ge \frac{S_{\max}}{K_{qtsc}} = \frac{25.6}{1.4} = 18.28\text{ MVA} \implies \text{Chọn } S_{dmB} = 20\text{ MVA}$$

Kiểm tra điều kiện phụ tải bình thường trước sự cố ($K_1 < 0.656$) và hệ số quá tải đồ thị ($K_2 < 1.3$): $$K_1 = \frac{S_{1dt}}{S_{dmB}} = \frac{8.92}{20} = 0.446 < 0.656 \quad (\text{Thỏa mãn})$$ $$K_2 = \frac{S_{2dt}}{S_{dmB}} = \frac{18.4}{20} = 0.92 < 1.3 \quad (\text{Thỏa mãn})$$

3. Tính toán ngắn mạch trong hệ đơn vị tương đối cơ bản ($S_{cb} = 100\text{ MVA}$, $U_{cb1} = 115\text{ kV}$, $U_{cb2} = 23\text{ kV}$): $$I_{cb1} = \frac{S_{cb}}{\sqrt{3} U_{cb1}} = \frac{100}{\sqrt{3} \times 115} = 0.502\text{ kA}$$ $$I_{cb2} = \frac{S_{cb}}{\sqrt{3} U_{cb2}} = \frac{100}{\sqrt{3} \times 23} = 2.51\text{ kA}$$

Điện kháng tương đối của hệ thống và máy biến áp 20MVA: $$X_{HT}^* = \frac{S_{cb}}{S_{NM}} = \frac{100}{4000} = 0.025$$ $$X_{BA}^* = \frac{U_N%}{100} \cdot \frac{S_{cb}}{S_{dmB}} = \frac{9.6}{100} \cdot \frac{100}{20} = 0.48$$

Tổng trở ngắn mạch tại điểm N1 (Thanh cái 110kV) và N2 (Thanh cái 22kV): $$X_{\Sigma N1}^* = X_{HT}^* + \frac{1}{2} X_{dd}^* = 0.025 + \frac{0.0908}{2} = 0.0704$$ $$I_{N1} = \frac{I_{cb1}}{X_{\Sigma N1}^} = \frac{0.502}{0.0704} = 7.13\text{ kA} \implies I_{xk1} = \sqrt{2} \times 1.8 \times 7.13 = 18.15\text{ kA}$$ $$X_{\Sigma N2}^ = X_{\Sigma N1}^* + \frac{1}{2} X_{BA}^* = 0.0704 + \frac{0.48}{2} = 0.3104$$ $$I_{N2} = \frac{I_{cb2}}{X_{\Sigma N2}^*} = \frac{2.51}{0.3104} = 8.08\text{ kA} \implies I_{xk2} = \sqrt{2} \times 1.78 \times 8.08 = 20.36\text{ kA}$$

Testing và validation

Tất cả các khí cụ điện được chọn lựa đều trải qua quy trình kiểm tra nghiêm ngặt theo 4 điều kiện kỹ thuật tiêu chuẩn:

Thiết bị & Vị trí Điện áp ($U_{dm} \ge U_{HT}$) Dòng định mức ($I_{dm} \ge I_{cb\max}$) Dòng cắt ($I_{dmC} \ge I_N$) Ổn định động ($i_{ldd} \ge i_{xk}$) Kết luận kiểm tra
Máy cắt 110kV AEG Яэ 110-23 $110\text{ kV} \ge 110\text{ kV}$ $1250\text{ A} \ge 134.36\text{ A}$ $40\text{ kA} \ge 7.13\text{ kA}$ $50\text{ kA} \ge 18.15\text{ kA}$ Đạt $100%$ tiêu chuẩn
Máy cắt 22kV Tổng Siemens 8DA10 $24\text{ kV} \ge 22\text{ kV}$ $2500\text{ A} \ge 672\text{ A}$ $40\text{ kA} \ge 8.08\text{ kA}$ $110\text{ kA} \ge 20.36\text{ kA}$ Đạt $100%$ tiêu chuẩn
Máy cắt 22kV Nhánh Siemens 8DC11 $24\text{ kV} \ge 22\text{ kV}$ $1250\text{ A} \ge 84\text{ A}$ $25\text{ kA} \ge 8.08\text{ kA}$ $63\text{ kA} \ge 20.36\text{ kA}$ Đạt $100%$ tiêu chuẩn
Dao cách ly 110kV D-123 $123\text{ kV} \ge 110\text{ kV}$ $1250\text{ A} \ge 231.15\text{ A}$ $40\text{ kA/1s} \ge 7.13\text{ kA}$ $31.5\text{ kA} \ge 18.15\text{ kA}$ Đạt $100%$ tiêu chuẩn

Ghi chú: Theo quy phạm trang bị điện, các thiết bị có dòng điện định mức $I_{dm} \ge 1000\text{ A}$ tự động thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt khi thời gian cắt ngắn mạch nhỏ ($t_N = 0.14\text{ s}$).

Kết quả đạt được

Đồ án hoàn thành trọn vẹn toàn bộ các mục tiêu thiết kế đề ra ban đầu với các chỉ số đo lường vượt trội:

                      SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ GIỮA HAI PHƯƠNG ÁN
+------------------------------------+--------------------+--------------------+
| Chỉ tiêu đánh giá                  | Phương án I (2x20) | Phương án II (3x10)|
+------------------------------------+--------------------+--------------------+
| Vốn đầu tư thiết bị phân phối (V)  | $997,940 USD       | $991,600 USD       |
| Phí tổn vận hành hàng năm (P)      | $120,065 USD/năm   | $127,769 USD/năm   |
| Tổng hàm chi phí tính toán (C)     | $239,817.8 USD     | $247,301.0 USD     |
| Chênh lệch chi phí hàng năm (Delta)| - $7,483.2 USD     | Cơ sở so sánh      |
+------------------------------------+--------------------+--------------------+

Phương án I ($2 \times 20\text{ MVA}$) tiết kiệm $7,483.2\text{ USD}$ chi phí tính toán hàng năm so với Phương án II, tương đương mức giảm 3.03% tổng chi phí vận hành và khấu hao.

Đổi mới và đóng góp

  1. Ứng dụng công nghệ đóng cắt cách điện khí $SF_6$ hợp bộ (GIS/Cubicle): Thay vì sử dụng thiết bị hở truyền thống (AIS) chiếm diện tích lớn, giải pháp đưa vào dòng tủ hợp bộ Siemens 8DA10 và 8DC11, giúp giảm hơn 60% diện tích mặt bằng xây dựng trạm, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ phóng điện do ô nhiễm môi trường đô thị.
  2. Cấu trúc phân đoạn thanh cái thông minh: Hệ thống thanh cái 22kV được chia thành 2 phân đoạn độc lập liên kết qua máy cắt phân đoạn tự động đóng nguồn dự phòng (ATS), đảm bảo thời gian mất điện khi chuyển mạch tiệm cận 0 đối với các phụ tải loại I.
  3. Mô hình tính toán tổn thất điện năng chính xác: Áp dụng thuật toán tích phân đồ thị phụ tải thực tế để tính tổn thất công suất tác dụng trong cuộn dây và lõi thép máy biến áp: $$\Delta A = 365 \times \left[ n \cdot \Delta P_0 \cdot 24 + \frac{\Delta P_N}{n \cdot S_{dmB}^2} \sum S_i^2 t_i \right] = 525,165\text{ kWh/năm}$$
  4. Đóng góp cho ngành kỹ thuật điện: Cung cấp một bản thiết kế mẫu chuẩn mực, hoàn chỉnh từ khâu giải tích phụ tải, mô hình hóa ngắn mạch đến lựa chọn khí cụ điện và lập dự toán kinh tế, có giá trị ứng dụng trực tiếp cho các dự án nâng cấp lưới điện phân phối 110kV tại TP. Hồ Chí Minh và các đô thị loại I.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản vận hành thực tế

  • Chế độ bình thường: Cả 2 máy biến áp T1 và T2 cùng vận hành song song, mỗi máy mang khoảng 64% tải định mức ($S \approx 12.8\text{ MVA}$), nằm trong dải hiệu suất cực đại của máy biến áp Siemens.
  • Chế độ sự cố ($N-1$): Khi xảy ra sự cố trên máy biến áp T1 hoặc đoạn thanh cái 110kV tương ứng, máy cắt 8DA10 lộ tổng T1 tự động nhảy, máy cắt phân đoạn 22kV đóng lại. Máy biến áp T2 vận hành ở chế độ quá tải cho phép ($K_{qt} = 1.28 \le 1.4$), duy trì cấp điện $100%$ phụ tải toàn trạm trong suốt thời gian khắc phục sự cố.
                      KỊCH BẢN CHUYỂN MẠCH TỰ ĐỘNG N-1
+---------------------------+       Sự cố MBA T1       +---------------------------+
| T1: Tải 12.8MVA (Bình thường)| ---------------------> | T1: Cắt cô lập hoàn toàn  |
| T2: Tải 12.8MVA (Bình thường)|                        | T2: Gánh 25.6MVA (Kqt=1.28)|
+---------------------------+                        +---------------------------+

Chiến lược triển khai và hiệu quả đầu tư

  • Mặt bằng xây dựng: Bố trí trạm theo mô hình kết hợp ngoài trời (sân phân phối 110kV, MBA) và trong nhà (nhà phân phối 22kV, phòng điều khiển trung tâm và tủ nạp ắc quy).
  • Phân tích tổng mức đầu tư và dòng tiền:
    • Chi phí 02 máy biến áp Siemens 20MVA: $2 \times $320,000 \times 1.7 = $544,000\text{ USD}$ (đã bao gồm hệ số vận chuyển lắp đặt $k_B = 1.7$).
    • Chi phí thiết bị phân phối 110kV và 22kV: $$453,940\text{ USD}$.
    • Tổng vốn đầu tư ban đầu ($V$): $$997,940\text{ USD}$.
    • Với giá bán điện bình quân hiện hành và giảm thiểu tổn thất lưới, thời gian hoàn vốn đầu tư ước tính đạt từ 6.5 đến 8 năm.

Hạn chế và hướng phát triển

Mặc dù đồ án đã giải quyết hoàn chỉnh các bài toán cốt lõi về kỹ thuật và kinh tế, một số điểm hạn chế mang tính thời điểm cần được hoàn thiện trong các giai đoạn tiếp theo:

  • Mức độ tự động hóa: Bản thiết kế nguyên bản chưa tích hợp sâu tiêu chuẩn giao thức truyền thông quốc tế IEC 61850 cho hệ thống tự động hóa trạm (SAS - Substation Automation System).
  • Hệ thống giám sát trực tuyến: Chưa trang bị hệ thống phân tích khí hòa tan trong dầu trực tuyến (Online DGA) và giám sát phóng điện cục bộ (PD).

Hướng phát triển công nghệ đề xuất:

  1. Nâng cấp mô hình trạm theo tiêu chuẩn Trạm biến áp số 110kV không người trực, kết nối SCADA/EMS trực tiếp về Trung tâm Điều độ Hệ thống điện TP. Hồ Chí Minh.
  2. Tích hợp hệ thống pin năng lượng mặt trời áp mái tại nhà điều hành kết hợp nguồn lưu trữ BESS (Battery Energy Storage System) phục vụ tự dùng xanh.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên ngành Điện lực: Nắm vững phương pháp luận thiết kế trạm biến áp phân phối, các bước tính ngắn mạch bằng đơn vị tương đối, và quy tắc chọn khí cụ điện thực tế.
  • Kỹ sư tư vấn thiết kế: Sở hữu bộ dữ liệu thông số thiết bị chuẩn hóa từ Siemens, AEG cùng hệ thống biểu mẫu so sánh kỹ thuật - kinh tế đa chỉ tiêu.
  • Đơn vị quản lý vận hành (EVNHCMC): Tiếp cận giải pháp cấu hình trạm $2 \times 20\text{ MVA}$ tối ưu về mặt bằng, an toàn vận hành và giảm tổn thất điện năng truyền tải.
  • Các doanh nghiệp trong KCN Tân Thới Hiệp: Được đảm bảo nguồn cấp điện liên tục, chất lượng điện áp ổn định, giảm thiểu thiệt hại kinh tế do dừng dây chuyền sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật chính để đấu nối trạm 110kV Tân Thới Hiệp vào hệ thống điện lưới quốc gia là gì?

Trạm yêu cầu đấu nối chuyển tiếp trên đường dây 110kV hiện hữu với khả năng chịu dòng ngắn mạch hệ thống tại nút thanh cái $S_{NM} = 4000\text{ MVA}$, trang bị đầy đủ hệ thống chống sét van ZnO không khe hở bảo vệ đầu cực 110kV và hệ thống nối đất trạm đạt điện trở $R_{nd} \le 0.5\ \Omega$.

2. Khi phụ tải khu vực vượt mức $25.6\text{ MVA}$ trong tương lai, giải pháp nâng công suất được thực hiện như thế nào?

Nhờ thiết kế móng máy và hệ thống thanh cái phân đoạn có khả năng dự phòng tải cao (dòng định mức thanh cái 2500A), trạm có thể dễ dàng thay thế 02 máy biến áp 20MVA bằng 02 máy biến áp 25MVA hoặc 40MVA mà không cần tái cấu trúc toàn bộ phòng phân phối 22kV.

3. Tại sao chọn máy cắt hợp bộ 22kV SF6 Siemens 8DA10 thay vì máy cắt chân không trong nhà?

Tủ hợp bộ $SF_6$ Siemens 8DA10 có khả năng chịu dòng cắt ngắn mạch lên đến $40\text{ kA}$ và dòng ổn định động $110\text{ kA}$, hoàn toàn kín khí, ngăn ngừa tác động của độ ẩm nhiệt đới và bụi công nghiệp, mang lại độ tin cậy đóng cắt vượt trội và tuổi thọ trên 30 năm không cần bảo dưỡng buồng dập hồ quang.

4. Quy trình kiểm tra định kỳ đối với máy biến áp và khí cụ điện gồm những gì?

Định kỳ thử nghiệm độ bền điện môi của dầu cách điện MBA (điện áp đánh thủng $\ge 50\text{ kV}$), kiểm tra áp suất khí $SF_6$ trong buồng cắt, đo điện trở tiếp xúc các tiếp điểm dao cách ly, và kiểm tra đặc tính tác động của rơle bảo vệ so lệch (F58/87T), quá dòng (F50/51).

5. Chi phí vận hành hàng năm $120,065\text{ USD}$ của Phương án I bao gồm các khoản mục nào?

Chi phí này bao gồm chi phí tổn thất điện năng qua MBA trong 1 năm ($P_B = \Delta A \times \beta = 525,165\text{ kWh} \times 0.05\text{ USD/kWh} = $26,258.3\text{ USD}$) và chi phí khấu hao bảo quản thiết bị ($p_V \cdot V = 9.4% \times $997,940 = $93,806.4\text{ USD}$).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế trạm biến áp 110/22kV Tân Thới Hiệp" đã giải quyết triệt để bài toán cung cấp điện an toàn, liên tục và kinh tế cho khu vực trọng điểm Quận 12, TP. Hồ Chí Minh. Thông qua việc phân tích chuyên sâu các phương án kỹ thuật, tính toán giải tích dòng điện ngắn mạch và đánh giá hàm chi phí tổng thể, cấu hình 02 máy biến áp Siemens 20MVA vận hành song song kết hợp hệ thống thiết bị đóng cắt $SF_6$ đã chứng minh tính ưu việt vượt trội với tổng chi phí tính toán tối ưu $$239,817.8\text{ USD/năm}$ và khả năng đáp ứng hoàn hảo tiêu chí độ tin cậy $N-1$.

Kết quả nghiên cứu không chỉ mang lại giá trị học thuật xuất sắc cho sinh viên ngành Công nghệ Điện mà còn là tài liệu tham khảo kỹ thuật tin cậy cho các kỹ sư trong công tác thiết kế và vận hành hệ thống điện phân phối hiện đại.