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

Trang 1

Vinh, 2023

Chương 3 PHỤ TẢI ĐIỆN

PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng

Trang 2

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

Trang 3

3.1 Khái niệm chung

Trang 6

Phân loại theo hộ tiêu thụ

-Hộ tiêu thụ loại 1:Là hộ tiêu thụ mà khi bị ngừngcung cấp điện sẽ gây thiệt hại lớn cho nền kinh tếquốc dân, đe dọa đến tính mạng con người, ảnhhưởng đến an ninh chính trị quốc gia nên khôngcho phép mất điện Hộ tiêu thụ loại 1 phải đượccấp điện từ hai nguồn khác nhau.

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

Trang 7

-Hộ tiêu thụ loại 2:Là hộ tiêu thụ mà khi bị ngừngcung cấp điện sẽ gây ra thiệt hại lớn về kinh tế, nhưhư hỏng thiết bị, gây ra phế phẩm, ngừng trệ sản xuất,lãng phí nhân công Với hộ tiêu thụ loại 2 cho phépmất điện trong thời gian ngắn (không quá 2h) Việcthiết kế 1 hay 2 nguồn cho hộ tiêu thụ loại 2 phải dựavào bài toán kinh tế - kỹ thuật so sánh giữa thiệt hạido mất điện và chi phí có thể có thêm nguồn dựphòng:

+ thời gian hoàn vốn ≤ 8 năm: dùng 2 nguồn.+ thời gian hoàn vốn > 8 năm: dùng 1 nguồn.

Trang 8

-Hộ tiêu thụ loại 3: Là những hộ tiêu thụ không thuộchai loại trên, có thể cho phép mất điện trong một thờigian để sữa chữa thiết bị (không quá 8h) Với nhữnghộ tiêu thụ loại 3 thường được cấp điện từ mộtnguồn.

-Hộ tiêu thụ đặc biệt:Là những hôj tiêu thụ khôngcho phép mất điện dù chỉ một giây: các trung tâmquản lý máy bay, trung tâm thông tin Đối với nhữnghộ loại này, cần cung cấp bằng nguồn liên tục có dùngUPS (Uninterruptible Powr Supply).

Trang 9

Trang 10

Trang 14

3.2.1 Đồ thị phụ tải

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điện

Trang 16

3.2 Các đặc trưng của phụ tải điệnPhân 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

Trang 17

Trang 18

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.

Trang 19

- 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.

Trang 20

Trang 22

-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

Trang 23

- 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.

Trang 24

Trang 25

3.2.2 Các đặc trưng công suất

Trang 26

Trang 28

+ 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.

Trang 29

Trang 31

3.2.3 Các hệ số phụ tải

Trang 32

Trang 37

3.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

3.3.1 Xác định phụ tải tính toán theo Pđặt và Knc

Trang 38

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

Trang 39

Tên phân xưởngp0 (W/m2)Nhiệt luyện và hàn điện 300-600

Suất phụ tải của một số phân xưởng

Trang 40

Tên phân xưởngp0 (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

Trang 41

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.

Trang 42

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 kWDùng đèn sợi đốt coscs = 1

Xưởng sửa chửa cơ khí cosdl = 0,55Hệ số công suất cả xưởng:



Trang 43

3.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo Ptb và Kmax

Trang 44

Trang 45

Trang 46

Trang 47

Trang 48

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 52

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

Trang 53

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

4

Trang 54

Số thiết bị dùng điện hiệu quả:

TT Tên máy Pđm(kW) Số lượng

Trang 55

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

Trang 56

Trang 57

Trang 58

Trang 59

Trang 60

Trang 61

Trang 68

Trang 69

Trang 70

3.3.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số sử dụngvà hệ số đồng thời

Trang 71

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

Trang 74

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

Trang 75

Trang 76

Trang 77

3.5 Lựa chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán

Trang 78

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.

Trang 80

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.

Trang 81

Trang 82

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.

Trang 83

Trang 84

6 Phụ tải tại điểm 6:

Trang 85

Trang 88

3.7 Xác định tâm quy ước của phụ tải điện

Trang 89

3.7 Xác định tâm quy ước của phụ tải điện

Trang 95

3.8 Dự báo phụ tải điện

Trang 96

Trang 97

Trang 98

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