chuong 3 phu tai dien 2065

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BM ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Chương 3: PHỤ TẢI ĐIỆN Giảng viên: ThS. Phùng Đức Bảo  Châu Nội dung Đặt vấn đề Đồ thị phụ tải Những định nghĩa ký hiệu Xác định phụ tải tính tốn Phương pháp tính số phụ tải đặc biệt Một vài nét dự báo phụ tải điện Bài tốn ví dụ xác định phụ tải tính tốn Đặt vấn đề    Nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện xác định nhu cầu điện công trình (gọi phụ tải tính tốn) Tùy theo qui mơ cơng trình mà nhu cầu điện xác định xác định theo phụ tải thực tế phải tính đến phát triển sau Xác định nhu cầu điện giải toán dự báo phụ tải ngắn hạn dài hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn xác định phụ tải cơng trình sau đưa cơng trình vào khai thác, vận hành( phụ tải tính tốn)   Do thực tế thiết kế, đơn giản công thức để xác định phụ tải điện cho phép sai số ±10% Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn chia lm nhúm chớnh: + Phương pháp dựa kinh nghiệm vận hành, thiết kế tổng kết lại hệ số tính toán (đặc điểm nhóm phương pháp là: thuận lợi cho việc tính toán, nhanh chóng đạt kết quả, thường cho kết xác) + Nhóm thứ nhóm phương pháp dựa sở lý thuyết xác suất thống kê (có ưu điểm ngược lại với nhóm là: Cho kết xác, xong cách tính lại phức tạp ) 2 th phụ tải 2.1 Đồ thị phụ tải: “Đặc trưng cho tiêu dùng lượng điện thiết bị riêng lẻ, nhóm thiết bị, phân xưởng tồn xí nghiệp” 2.2 Phân loại: có nhiều cách phân loại +Theo đại lượng đo: đồ thị phụ tải tác dụng P(t), phản kháng Q(t) điện A(t) +Theo thời gian khảo sát: đồ thị phụ tải hàng ngày, hàng tháng hàng năm 2.3 Các loại đồ thị phụ tải thường dùng  Đồ thị phụ tải ngày: đồ thị phụ tải ngày đêm 24h; ghi máy(h.a), vận hành viên(h.b), thể dạng bậc thang thơng số trung bình khoảng thời gian(h.c) a) b) c)  Đồ thị phụ tải hàng tháng : xây dựng theo phụ tải trung bình tháng xí nghiệp năm làm việc; Đồ thị phụ tải hàng tháng cho ta biết nhịp độ sản xuất xí nghiệp Từ đề lịch vận hành sửa chữa thiết bị điện cách hợp lý nhất, nhằm đáp ứng yêu cầu sản xuất (VD: vào tháng 3,4 → sửa chữa vừa lớn, tháng cuối năm sửa chữa nhỏ thay thiết bị)  Đồ thị phụ tải năm: thường xây dựng dạng bậc thang, xây dựng sở đồ thị phụ tải ngày đêm điển hình (thường chọn ngày điển hình vào mùa đông vào mùa hạ) Đồ thị phụ tải năm có thơng số đặc trưng như: điện tác dụng phản kháng tiêu thụ năm, thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax, hệ số công suất trung bình số điền kín phụ tải Những định nghĩa ký hiệu 3.1 Công suất định mức Pđm: thường ghi nhãn thiết bị + Đối với động cơ, công suất định mức công suất trục động cơ, cụng sut in P =Pm/m Pđ Đ P đm +Thng ηđm =0,8 ÷ 0,95 cao; để tính 3.2 Cơng suất đặt Pđ : thường ghi nhãn thiết bị + Đối với thiết bị chiếu sáng, công suất đặt công suất ghi đế hay bầu đèn, công suất với công suất tiêu thụ đèn điện áp mạng điện định mức + Đối với động điện làm việc chế độ ngắn hạn lập lại, tính phụ tải tính tốn phải qui chế độ làm việc dài hạn, tức qui đổi chế độ làm việc có hệ số tiếp điện % =100% Pd ' dm P Pdm dm + Đối với máy biến áp lò điện ' dm Pđ P S dm cos Trong đó: Pdm Công suất định mức ®· qui ®ỉi vỊ dm % S dm; P dm; cos ; dm % - Các tham số định + iởvi ỏp hn TB mức lý mỏy lịchbin máy Pđ ' dm P S dm cos dm 3.3 Phụ tải trung bình(cơng suất, dịng điện) đặc trưng tĩnh phụ tải khoảng t t thời gian P(t ).dt Q(t ).dt 0 Ptb + Đối với thiết bị: Ptb Qtb t AP t Qtb t AQ t Ap, AQ :điện tiêu thụ khoảng thời gian khảo sát n n + Đối với nhóm thiết bị: Ptb Pi i Qtb Qi i + Phụ tải trung bình tính theo dịng điện: lưới điện ba pha, ta tìm biểu thức: Ptb2 Qtb2 I tb 3U đm 3.4 Phụ tải cực đại Pmax + Phụ tải cực đại Pmax :Phụ tải trung bình lớn tính khoảng thời gian tương đối ngắn( 5, 10, 30 phút) Đôi người ta dùng phụ tải cực làm phụ tải tính tốn + Phụ tải đỉnh nhọn phụ tải cực đại xuất khoảng thời gian ngắn 1 giây, hay gọi phụ tải cực đại tức thời Phụ tải dùng để kiểm tra độ dao động điện áp, kiểm tra điều kiện tự khởi động động cơ, chọn dây chảy cầu chì tính dịng điện khởi động rờ le bảo vệ Cần quan tâm đến số lần xuất hiện, tần số xuất tăng ảnh hưởng tới làm việc bình thường thiết bị dùng điện khác mạng điện 3.5 Phụ tải tính tốn Ptt Là phụ tải khụngcúthc, cần phải tính để từ làm cơsở cho việc tính toán thit kế, lựa chọn TB CCĐ có loại +Phụ tải tính toán theo phát nóng cho phép +Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất 3.5.1.Phụ tảitínhto ánthe o p hatnóng : Định nghĩa: phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến thiên) hiệu nhiệt lớn Ptt tÕ th­êng U dm Itt phơ cost¶i tÝnh +Trong thực dùng toán tác dụng P tt tt vìnó đặc trưng cho trình sinh công, thuận tiện cho việc đo đạc vận hành +Trong tính toán cho phép lấy gần cos tt = cos tb Quan hệ phụ tải tính toán với phụ tải khác sau: Pma x Ptt Ptb 3.5.1.Phụ tảitínhto ánthe o p hatnóng : Định nghĩa: phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến thiên) hiệu nhiệt lín nhÊt” + Trong thùc tÕ th­êng dïng phơ t¶i tính toán tác dụng P tt đặc trưng cho trình sinh công, thuận tiện cho việc đo đạc vận hành + Trong tính toán cho phép lấy gần cos tt = cos tb Quan hệ phụ tải tính toán với phụ tải khác sau: Pma x Ptt Ptb + Sự phát nóng dây dẫn kết tác dụng phụ tải thời gian T Người at nhận thấy giá trị trung bình phụ tải thời gian P T đặc trưng cho phát nóng dây dẫn xác so với công suất cực đại tức thời P max khoảng thời gian Chính phụ tải tính toán P tt xác định giá trị cực đại giá trị trung bình khoảng thời gian T Khi khoảng thời gian xê dịch toàn đồ thị phụ tải đà cho + Tồn khoảng thời gian tối ưu mà phụ tải trung bình lấy thời gian đặc trưng xác cho thay đổi phát nóng dây dẫn khoảng +Người ta thường lấy: Ttb = 3T0 T0 – h»ng sè thêi gian ph¸t nãng dây dẫn sau khoảng thời gianP trị số phát nóng đạt tới 95% trị số xác P max2 P max1 lËp P tb2 P tb1 T T t P P max2 P max1 P tb2 P tb1 T T t + Trong thực tế T thường lấy 30 phút, gần lần số thời gian phát nóng loại dây dẫn có tiết diện trung bình nhỏ Nếu số thời gian phát nóng dây dẫn lớn so với 10 phút công suất cực đại 30 phút phải qui đổi công suất cực đại với khoảng thời gian dài Bên cạnh P tt có Qtt ;S tt Itt 3.5.2. Phụ tải tính to án the o điều kiện tổ n thất c ho phép: gọi phụ tải đỉnh nhän P dn ;Qdn ;S dn ;Idn - lµ phơ tải cực đại xuất thời gian ngắn (1 giây) Nó gây tổn thất điện áp lớn mạng điện điều kiện làm việc nặng nề cho mạng Mà lúc lại cần phải đảm bảo yêu cầu sản xuất VD moment khởi động động cơ, chất lượng mối hàn, độ ổn định ánh sáng điện Đối với phụ tải vận hành có cách đo đạc, thiết kế xác định gần vào giá trị đặc trưng phụ tải đà có đà đo đạc thống kê trình lâu dài + Vớinhóm thiếtbị:nóxuấthiệnkhithiếtbịcódò ngm m áylớnnhấttrongnhólàm việc(đóngđiện) Idn   = Ikd (m ax) + (Ittnhom  – Ks d  .Idm  (m ax)            Ikd (m ax)  ­ Dß ng khë iđộ ngcủađộ ngcơcódò ngkhở iđộ ng lớnnhấttrongnhóm m áy Ikd   = k m m  .Idm                    k m m  – hÖ s è m m áycủathiếtbị (57)ưđộ ngcơkhôngđồngbộ 2,5độ ngcơdâyquấn lò điện,m áybiếnáp Idm (m ax)ưđò ngđịnhm ứ ccủađộ ngcơđangkhở iđộ ng,đ quivề % Ittưdò ngtí nhtoáncủatoànnhóm TB +Vớim ộ tthiếtbị:Idn =Ikd  = k m m Idm 3.6 Hệ số sử dụng Ksd Là tỉ số phụ tải tính tốn trung bình với công suất đặt hay công suất định mức thiết bị khoảng thời gian khảo sát (giờ, ca, ngày đêm,…) Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công Ptbsuất K sd Pdm + Đối với thiết bị: n + Đối với nhóm thiết bị: K sd Ptb Pdm i n Ptbi Pdmi i +Cã thĨ x¸c định theo điện năng: K sd A Ar A - điện tiêu thụ ca theo đồ thị phụ tải Ar - điện tiêu thụ định mức  ... pha, ta tìm biểu thức: Ptb2 Qtb2 I tb 3U đm 3. 4 Phụ tải cực đại Pmax + Phụ tải cực đại Pmax :Phụ tải trung bình lớn tính khoảng thời gian tương đối ngắn( 5, 10, 30 phút) Đôi người ta dùng phụ tải... dm; cos ; dm % - C¸c tham số định + iởvi ỏp hn TB mức lý mỏy lịchbin máy P '' dm P S dm cos dm 3. 3 Phụ tải trung bình(cơng suất, dòng điện) đặc trưng tĩnh phụ tải khoảng t t thời gian P(t ).dt... hiệu 3. 1 Công suất định mức Pđm: thường ghi nhãn thiết bị + Đối với động cơ, công suất định mức công suất trục động cơ, cơng suất điện Pđ =Pđm/ηđm P® Đ P đm +Thng m =0,8 ữ 0,95 khỏ cao; để tính 3. 2