phụ tải điện

✓Biết các đặc trưng của phụ tải điện✓Biết các phương pháp xác định phụ tải tính toán✓ Xácđịnh được phụ tải tính toán cho các phụ tải đặcbiệt✓Biết lựa chọn phương pháp xác định phụ tải tí

Vinh, 2023

Chương 3

PHỤ TẢI ĐIỆN

PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng

✓ Biết các đặc trưng của phụ tải điện

✓ Biết các phương pháp xác định phụ tải tính toán

✓ Xác định được phụ tải tính toán cho các phụ tải đặc biệt

✓ Biết lựa chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán

✓ Biết trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp của hệ thống điện

✓ Biết cách xác định tâm phụ tải điện

✓ Dự báo được phụ tải điện

MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG

3.1 Khái niệm chung

Phân loại theo hộ tiêu thụ

-Hộ tiêu thụ loại 1: Là hộ tiêu thụ mà khi bị ngừng cung cấp điện sẽ gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân, đe dọa đến tính mạng con người, ảnh hưởng đến an ninh chính trị quốc gia nên không cho phép mất điện Hộ tiêu thụ loại 1 phải được cấp điện từ hai nguồn khác nhau.

+ Các cơ quan chính phủ bệnh viện (phòng mổ), xí nghiệp hóa chất (quá trình thực hiện phản ứng, hệ thống thông gió, khói thải độc hại), xí nghiệp luyện kim (lò điện).

3.1 Khái niệm chung

do mất điện và chi phí có thể có thêm nguồn dự phòng:

+ thời gian hoàn vốn ≤ 8 năm: dùng 2 nguồn.

+ thời gian hoàn vốn > 8 năm: dùng 1 nguồn.

3.1 Khái niệm chung

-Hộ tiêu thụ loại 3 : Là những hộ tiêu thụ không thuộc hai loại trên, có thể cho phép mất điện trong một thời gian để sữa chữa thiết bị (không quá 8h) Với những

hộ tiêu thụ loại 3 thường được cấp điện từ một nguồn.

-Hộ tiêu thụ đặc biệt: Là những hôj tiêu thụ không cho phép mất điện dù chỉ một giây: các trung tâm quản lý máy bay, trung tâm thông tin Đối với những

hộ loại này, cần cung cấp bằng nguồn liên tục có dùng UPS (Uninterruptible Powr Supply).

3.1 Khái niệm chung

3.1 Khái niệm chung

3.1 Khái niệm chung

3.2.1 Đồ thị phụ tải

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

b) Phân loại

Phân loại theo công suất, đồ thị phụ tải gồm có:

+ Đồ thị phụ tải công suất tác dụng P = f(t)+ Đồ thị phụ tải công suất phản kháng Q = g(t)+ Đồ thị phụ tải công suất biểu kiến S = h(t)

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

Phân loại theo đồ thị, đồ thị phụ tải gồm có:

- Đồ thị phụ tải thực tế: đây là dạng đồ thị phản ánh quy luậtthay đổi thực tế của công suất theo thời gian

- Đồ thị phụ tải nấc thang: đây là dạng đồ thị quy đổi từ đồ thịphụ tải thực tế về dạng nấc thang Nguyên tắc quy đổi là trongcác thời khoảng khảo sát, giá trị công suất thay đổi thực tếđược quy về giá trị không đổi và bằng với giá trị công suấttrung bình Đồ thị phụ tải nấc thang có ưu điểm là đơn giản vàthuận tiện cho tính toán

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

Theo thời gian khảo sát, đồ thị phụ tải gồm có:

- Đồ thị phụ tải hàng ngày: đây là dạng đồ thị phụ tải đượcxây dựng với thời gian khảo sát là 24 giờ

- Nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng ngày có thể biết được tình trạng làm việc của các thiết bị Từ đó, có thể định raquy trình vận hành hợp lý nhất nhằm đạt được đồ thị phụtải tương đối bằng phẳng Khi đó sẽ đạt được mục đíchgiảm được công suất cực đại mà nguồn phải cung cấp,giảm công suất đặt của máy biến áp và đơn giản trong vậnhành

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

- Ngoài ra, đồ thị phụ tải hàng ngày cũng là dữ liệu đểchọn các thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ

- Đồ thị phụ tải hàng tháng: đây là đồ thị phụ tải đượcxây dựng theo phụ tải trung bình hàng tháng Nghiêncứu đồ thị phụ tải hàng tháng có thể biết được nhịp độlàm việc của hộ phụ tải, từ đó định ra lịch vận hành, sửa chữa các thiết bị điện hợp lý đáp ứng được các yêu cầusản xuất

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

-Đồ thị phụ tải hàng năm: đây là đồ thị phụ tải được xâydựng căn cứ vào đồ thị phụ tải điển hình của một ngàymùa đông và một ngày mùa hè.

- Giả sử mùa hè gồm n1 ngày và mùa đông gồm n2 ngày

Ở đồ thị a, mức P2 tồn tại trong khoảng thời gian t2 + t2’;còn ở đồ thị b, mức P2 tồn tại trong khoảng t2’’ Vậy trongmột năm, mức phụ tải P2 tồn tại trong khoảng thời gianlà: T2 = (t2 + t2’).n2 + t2’’.n1

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

- Tương tự, trong một năm, mức phụ tải P1 tồn tại trongkhoảng thời gian là: T1 = (t1 + t1’).n2

- Ở đây: n1, n2 lần lượt là số ngày mùa hè và mùa đôngtrong một năm

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

3.2.2 Các đặc trưng công suất

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

+ Công suất trung bình bình phương Ptbbp : Công suất tính toán dựa theo công suất trung bình bình phương đảm bảo điều kiện tương đối

về tổn thất công suất và tổn thất điện năng.

+ Công suất cực đại Pmax

- Là công suất trung bình lớn nhất của phụ tải.

- Dùng để tính tổn thất công suất lớn nhất, chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng.

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

3.2.3 Các hệ số phụ tải

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.1 Xác định phụ tải tính toán theo Pđặt và Knc

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất

Tên phân xưởng p 0 (W/m2)Nhiệt luyện và hàn điện 300-600

Suất phụ tải của một số phân xưởng

Tên phân xưởng p 0 (W/m2)

Trung tâm điều khiển NMĐ và TBA 25-30

Suất phụ chiếu sáng trên một đơn vị sản xuất của một số phân xưởng

VD: Một xưởng sửa chữa oto có công suất đặt 200 (kW), diện tích xưởng 20x40 = 800 m2 Knc = 0,20,3 Xác định các phụ tải điện.

VD: Một xưởng sửa chữa oto có công suất đặt 200 (kW), diện tích xưởng 20x40 = 800 m2 Knc = 0,20,3 Xác định các phụ tải điện.

Phụ tải động lực: Pđl = Knc Pđặt = 0,25200 = 50kW

Phụ tải chiếu sáng: PCS = p0  F = 14,5 800 = 11600 W = 11,6 kW

Phụ tải toàn PX: Ptt = Pđl + PCS = 61,6 kW

Dùng đèn sợi đốt coscs = 1

Xưởng sửa chửa cơ khí cosdl = 0,55

Hệ số công suất cả xưởng:

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

Ví dụ: Yêu cầu xác định phụ tải điện của nhóm máy công

cụ có các số liệu cho theo bảng sau:

TT Tên máy Pđm(kW) Đặc điểm Số lượng

2 Biến áp hàn 12 Ud , % = 49% 1

Sau quy đổi, ta sắp xếp theo thứ tự các thiết bị theo độ lớn công suất, các số liệu cho theo bảng sau:

TT Tên máy Pđm(kW) Số lượng

1/2 thiết bị có công suất lớn nhất

Pmax/2

=7,3

4

Số thiết bị dùng điện hiệu quả:

TT Tên máy Pđm(kW) Số lượng

Ví dụ: Xí nghiệp cơ khí gồm các phân xưởng và các khu

vực sau:

Yêu cầu xác định phụ tải điện của toàn xí nghiệp

TT Tên phân xưởng Pđm(kW) Số phòng Diện tích

mỗi phòng(m2)

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số sử dụng

và hệ số đồng thời

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phụ tải tính toán

3.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phụ tải đặc biệt

3.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phụ tải đặc biệt

3.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phụ tải đặc biệt

3.5 Lựa chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.6 Trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp trong HTCCĐ

Trong hệ thống cung cấp điện, tổn

thất công suất xảy ra chủ yếu là

trên dây dẫn vày máy biến áp.

Nguyên tắc chung để tính phụ tải

điện là tính từ thiết bị dùng điện

ngược về nguồn.

3.6 Trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp trong HTCCĐ

Trình tự tính toán như sau

1 Điểm 1 là điểm cung cấp trực

tiếp cho các thiết bị điện Ở cấp này

cần xác định chế độ làm việc của

các thiến bị điện, các hệ số tính

toán ksd, kpt …

2 Phụ tải tại điểm 2: Dùng một

trong các phương pháp trình bày

để tính toán cho từng nhóm máy

Thông thường nên dùng phương

pháp kmax và công suất trung bình

Ptb.

3.6 Trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp trong HTCCĐ

Ở điểm này ta có:

3 Phụ tải tại điểm 3: Phụ tải tại

điểm 3 bằng phụ tải tại điểm 2

cộng thêm tổn thất công suất trên

dây dẫn mạng điện áp thấp Sdd

3.6 Trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp trong HTCCĐ

4 Phụ tải tại điểm 4: Phụ tải tại

điểm 4 trên thanh cái hạ áp của

máy biến áp Phụ tải này bằng tổng

phụ tải các đường dây đi ra từ

thanh cái đó Cần phải kể đến khả

năng phụ tải cực đại của các đường

dây xảy ra đồng thời kdt = 0,85  1.

3.6 Trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp trong HTCCĐ

3.6 Trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp trong HTCCĐ

6 Phụ tải tại điểm 6:

tình tự tính toán như trên mà tính

ngược lên nguồn.

3.6 Trình tự tính toán phụ tải điện ở các cấp trong HTCCĐ

3.7 Xác định tâm quy ước của phụ tải điện

3.7 Xác định tâm quy ước của phụ tải điện

3.8 Dự báo phụ tải điện

3.8 Dự báo phụ tải điện

3.8 Dự báo phụ tải điện

1 Tính phụ tải điện cho các phân xưởng:

+ Phân xưởng lò, gia công, lắp ráp, hành chính, kho

bãi: P, Q gồm động lực và chiếu sáng.

+ Khu vực hành chính xác định theo công suất trên

một đơn vị sản xuất: P0 = 25 (W/m2), dùng đèn tuýp cos =0,8

+ Khu vực kho bãi xác định theo công suất trên một

đơn vị sản xuất: P0 = 10 (W/m2), dùng đèn sợi

đốt cos = 1

+ Phụ tải toàn xí nghiệp: PXN, QXN, SXN và cosxN