Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 2 - Xác định phụ tải

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 2 - Xác định phụ tải được biên soạn với các nội dung chính sau: Đặt vấn đề; Các đặc trưng của phụ tải điện; Các phương pháp xác định phụ tải tính toán; Dự báo phụ tải. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!

50 2.1 Đặt vấn đề 2.2 Các đặc trưng phụ tải điện 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 2.4 Dự báo phụ tải 2.1 Đặt vấn đề 51 - Phụ tải điện gì? - Tại phải xác định phụ tải điện ? Phụ tải điện Khái niệm: Phụ tải điện đặc trưng cơng suất tiêu thụ hộ tiêu thụ điện Ví dụ: Nhà máy, khu công nghiệp, nhà chung cư … Đây số liệu quan trọng cần phải xác định để thiết kế hệ thống CCĐ - Lựa chọn phương án cấp điện: U, sơ đồ cấp điện cao áp, hạ áp, lựa chọn thiết bị điện… 2.1 Đặt vấn đề 52 - Tại phải xác định phụ tải điện ? • Cần đảm bảo tuổi thọ thiết bị điện o Độ lớn dòng điện tác động trực tiếp lên nhiệt độ thiết bị truyền dẫn điện: dây dẫn, cái, máy biến áp… Nhiệt độ cao mức cho phépThiết bị điện bị hỏng 2.1 Đặt vấn đề 53 - Tại phải xác định phụ tải điện ? 2.1 Đặt vấn đề 54 - Tại phải xác định phụ tải điện ? Yêu cầu HTĐ: đảm bảo đáp ứng nhu cầu phụ tải cực • đại thời điểm  Ngay từ khâu thiết kế, cần đánh giá xác nhu cầu phụ tải để lựa chọn thiết bị điện phù hợp - Cơng suất tính tốn nhỏ → Quá tải dẫn đến vận hành không tin cậy an tồn - Cơng suất tính toán lớn → Quá non tải, thừa khả cấp điện gây tăng vốn đầu tư Phụ tải dự báo giai đoạn thiết kế gọi phụ tải tính tốn 2.1 Đặt vấn đề 55 - Định nghĩa: • Phụ tải tính tốn: phụ tải cực đại dài hạn, không thay đổi theo thời • Việc xác định phụ tải tính tốn dựa vào đặc trưng phụ tải gian tương đương với phụ tải thực tế mặt phát nhiệt tổng kết từ kinh nghiệm thiết kế vận hành khứ (dưới dạng sổ tay thiết kế) Thông tin đối tượng thiết kế cấp điện nhiều → Xác định phụ tải tính tốn xác 2.1 Đặt vấn đề 56 2.1 Đặt vấn đề 57 Theo mức độ quan trọng: 2.1 Đặt vấn đề 58 Theo mức độ quan trọng: ATS: Auto Transfer to Power Supply (Thời gian thao tác vài giây) UPS: Uninterruptible Power Supply On-line: Không điện Off-line: thời gian điện ¼ chu kì đủ cho phần lớn ứng dụng trung tâm liệu, máy tính 2.1 Đặt vấn đề 59 Theo chế độ làm việc − Phụ tải làm việc theo chế độ dài hạn : nhiệt độ thiết bị − Phụ tải làm việc theo chế độ ngắn hạn: nhiệt độ thiết bị tăng lên từ nhiệt độ môi trường, đạt đến chế độ xác lập trì thời gian đủ dài (các máy bơm, máy nén khí, quạt gió) chưa đạt đến nhiệt độ xác lập bị cắt khỏi lưới, nhiệt độ thiết bị trở nhiệt độ môi trường trì thời gian đủ dài (một vài trước đóng lại vào lưới) − Chế độ ngắn hạn lặp lại: nhiệt độ thiết bị chưa đạt đến nhiệt độ xác lập bị cắt khỏi lưới, nhiệt độ thiết bị chưa trở nhiệt độ mơi trường lại đóng vào lưới Cứ lặp lặp lại nhiều lần 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 103 Ví dụ áp dụng Thứ tự tính tốn Nhóm thiết bị Phân xưởng Nhà máy Tủ động lực Ptt xác định theo kmax Ptb Tủ chiếu sáng Ptt xác định theo suất phụ tải đơn vị diện tích Nếu chưa có thiết kế chi tiết Đã có thiết kế chi tiết Ptt xác định theo knc Pđặt đ Tổng hợp phụ tải tính tốn từ phân xưởng có xét đến Kđtpx đ cos đ đ Khu công nghiệp Tổng hợp phụ tải tính tốn từ nhà máy có xét đến KđtNM 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 104 Bài tập 105 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Bài tập 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 106 Bài tập 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 107 Bài tập: Xác định phụ tải phân xưởng có tủ điện với danh sách thiết bị tủ bảng 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 108 Kết luận - Có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính tốn phụ thuộc yếu tố sau: + Đối tượng thiết kế: đa dạng (Chung cư, trường học, nông nghiệp, công nghiệp….) Do liệu kinh nghiệm đa dạng, đặc trưng cho loại phụ tải khác + Mức độ chi tiết đối tượng thiết kế → lựa chọn số liệu phương pháp tính tốn phù hợp - Xác định phụ tải tính tốn xác thông tin đối tượng thiết kế chi tiết - Cơ sở xác định phụ tải tính tốn dựa thơng tin có đối tượng thiết kế số liệu ghi chép từ kinh nghiệm vận hành trước (số liệu tra bảng) 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 109 Biểu đồ phụ tải Biểu diễn phụ tải mặt phẳng tọa độ, để giúp cho việc định hướng vạch phương án mạng trung áp - Biết phân bố phụ tải, tương quan phụ tải tỉ phần chiếu sáng 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 110 Biểu đồ phụ tải • Biểu đồ phụ tải: Là vịng trịn có tâm trùng với tâm phụ tải, có diện tích tỉ lệ với cơng suất phụ tải Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực Stt = m.π.r2 => i ri Trong đó: m - Tỉ lệ xích (kVA/cm2) r- xi, yi Bán kính vịng trịn phụ tải Hình 2.10 Góc tỉ lệ cơng suất thành phần phụ tải i tương ứng αi = 360.Si Stt STT phụ tải Phụ tải tính tốn 111 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Biểu đồ phụ tải • Tâm phụ tải: Vị trí đặt TBATT TPPTT n  S x i x0 = i=1 n S i Trong đó: i=1 n n i  S y i y0 = i i=1 n S i i=1  S z i z0 = i i=1 n S i i=1 x0, y0, z0 - Tọa độ tâm phụ tải xi, yi, zi - Tọa độ phụ tải I Chú ý: Trong thiết kế, cho phép bỏ qua tọa độ z khoảng chiều dài phụ tải ≥ 1,5 độ cao h phụ tải 112 Chương 02 Xác định phụ tải điện 2.1 Đặt vấn đề 2.2 Các đặc trưng phụ tải điện 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 2.4 Dự báo phụ tải 2.4 Dự báo phụ tải 113 Trong thực tế, phụ tải không ngừng phát triển nên việc dự báo đắn phát triển phụ tải nhiệm vụ quan trọng người làm quy hoạch thiết kế Có loại dự báo sau: - Dự báo ngắn hạn: từ đến năm Loại dự báo yêu cầu độ xác cao, cho phép sai số 510 dùng thiết kế - Dự báo trung hạn: từ 510 năm, dùng chủ yếu cho công tác quy hoạch, sai số cho phép từ 1020 - Dự báo dài hạn: từ 1020 năm, thường mang tính chiến lược, nêu lên phương hướng phát triển chủ yếu 2.4 Dự báo phụ tải 114 Các phương pháp dự báo phụ tải Phương pháp hệ số vượt trước: Tỷ số nhịp độ phát triển lượng với nhịp độ phát triển toàn kinh tế quốc dân (thường lấy – 10 năm) Xác định hệ số vượt trước, từ xác định điện năm dự báo, phụ thuộc: xu hướng sử dụng điện, tiến KHKT… Phương pháp hệ số vượt trước nêu lên xu phát triển tương lai với mức độ xác khơng cao Phương pháp tính trực tiếp: Xác định nhu cầu điện năm dự báo dựa tổng sản lượng ngành kinh tế năm suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Phương pháp cho ta kết xác với điều kiện kinh tế phát triển có kế hoạch ổn định Phương pháp thường dùng cho dự báo ngắn hạn biết tương đối rõ yếu tố dự báo Ưu điểm: tính tốn đơn giản, cho ta biết tỉ lệ sử dụng điện ngành kinh tế công nghiệp, nông nghiệp, dân dụng, v.v… xác định nhu cầu điện địa phương (sử dụng thuận tiện qui hoạch) Nhược điểm: Mức độ xác phụ thuộc nhiều vào việc thu thập số liệu ngành, địa phương dự báo 2.4 Dự báo phụ tải 115 Các phương pháp dự báo phụ tải Phương pháp ngoại suy theo thời gian: nghiên cứu diễn biến nhu cầu điện quãng thời gian khứ tương đối ổn định, tìm quy luật phát triển kéo dài phát triển cho tương lai Ví dụ qui luật phát triển có dạng hàm mũ biểu diễn sau: Phương pháp tương quan: lập quan hệ tổng nhu cầu điện với số kinh tế quốc dân tổng sản lượng ngành (ví dụ công nghiệp ) từ số liệu khứ Từ có dự báo tổng sản lượng ngành suy nhu cầu điện cho năm dự báo 2.4 Dự báo phụ tải 116 Các phương pháp dự báo phụ tải Phương pháp đối chiếu: Phương pháp so sánh đối chiếu với phát triển nhu cầu điện nước có hồn cảnh tương tự Phương pháp đơn giản thích hợp cho dự báo ngắn hạn ... bảng (Phụ lục 1, Tr 26 3) 2. 3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 86 Xác định phụ tải tính tốn theo Ptb Kmax (tiếp) Bước 1: 2. 3 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 87 Xác định phụ tải. .. xác định phụ tải tính tốn 92 Xác định phụ tải tính tốn theo Ptb Kmax (tiếp) Giải Bước 0: Qui đổi phụ tải đặc biệt - Phụ tải pha - Phụ tải làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại Bước 1: Xác định phụ tải. .. Note: Hệ số đồng thời phụ thuộc vào loại số lượng phụ tải 2. 2 Các đặc trưng phụ tải điện 79 Các hệ số đặc trưng phụ tải * Hệ số đồng thời Kđt: 80 Chương 02 Xác định phụ tải điện 2. 1 Đặt vấn đề 2. 2