Chng 3: Ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình Ph-ơng pháp này thì phụ tải tính toán đ-ợc xác định theo công thức : P tt = k max . k sd .P đm (2-6) Trong đó ta có: + P đm : Công suất định mức (kW) + k sd , k max : là hệ số cực đại và hệ số sử dụng Ph-ơng pháp này có các b-ớc tính toán t-ơng đối phức tạp do vậy mà kết quả xác định phụ tải tính toán của ph-ơng pháp là t-ơng đối chính xác. Từ các ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán đã đ-ợc nêu trên ta thấy rằng các thiết bị dùng điện trong phân x-ởng dùng điện là 380 V, (U< 1000V) do vậy ta chọn ph-ơng pháp tính theo số thiết bị hiệu quả bởi vì ph-ơng pháp này cho kết quả t-ơng đối chính xác. 2.2/ Nội dung chi tiết của ph-ơng pháp hệ số k max và công suất trung bình P tb để tính phụ tải tính toán cho phân x-ởng cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí. Từ công thức (2-6) : P tt = k max . k sd .P đm Trong tr-ờng hợp này khi tính toán cho một nhóm thiết bị thì khi đó công thức (2-6) sẽ nh- sau : n i dmisdtt PkkP 1 max ( 2-7 ) Trong đó : +n : là số thiết bị trong nhóm +P mi : công suất định mức của thiết bị thứ i (kW) Trong 2 công thức (2-6) và (2-7) ta thấy rằng ta cần phải đi xác định hệ số k max và k sd a/Xác định hệ số sử dụng: k sd Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất tác dụng định mức của thiết bị. Nó nói lên mức độ sử dụng của thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc. Hệ số k sd đ-ợc xác định theo công thức: +Đối với một thiết bị: dm tb sd P P k (2-8) + Đối với một nhóm có n thiết bị: n i dmi n i tbi dm tb sd P P P P k 1 1 (2-9) b/ Xác định hệ số cực đại k max tb tt P P k max (2-10) Hệ số cực đại k max là tỉ số đ-ợc xác định trong khoảng thời gian đang xét và nó th-ờng đ-ợc ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất. Hệ số này phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả và hệ số k sd , các yếu tố đặc tr-ng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm. Trên thực tế ng-ời ta tính k max theo đ-ờng cong k max = f (n hq ,k sd ) hoặc tra theo bảng PL.1.6.TL1. c/ Xác định hệ số thiết bị hiệu quả (n hq ) Số thiết bị hiệu quả n hq là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau ). Xác định hệ số thiết bị hiệu quả theo công thức : n dmi n dmi hq P P n 1 2 2 1 )( )( (2-1) Khi n >5 thì khi đó ta tính hệ số thiết bị hiệu quả theo công thức (21 ) là phức tạp. Do vậy thực tế ng-ời ta tìm n hq theo bảng tra hoặc đ-ờng cong đã cho tr-ớc trong tài liệu tham khảo. Tính n hq theo trình tự sau : P P p n n n 1 * 1 * ; n hq = n . n hq* (2-2) Trong đó: + n : Số thiết bị trong nhóm + n 1 :Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. + P , P 1 : Tổng công suất ứng với n và n 1 thiết bị. Sau khi tính đ-ợc n * và p * ta sử dụng bảng 3 PL.1.5.TL1 để tìm n hq* , từ đó tính n hq theo công thức: n hq =n hq* .n d/ Xác định công suất trung bình: (p tb ) Phụ tải trung bình là một đặc tr-ng tính của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ vào đó để đánh giá giới hạn tính toán Phụ tải trung bình đ-ợc xác định theo công thức : t Q q t P p tbtb ; Đối với một nhóm thiết bị thì: n i itb n i itb qQpP 11 ; Trong đó : + P, Q : Điện năng tiêu thụ trong một khoảng thời gian khảo sát, kW ,kVAr + t : Thời gian khảo sát, h Phụ tải trung bình là một thông số rất quan trọng để xác định phụ tải tính toán, tổn thất điện năng. e/ Các l-u ý khi áp dụng ph-ơng pháp này để xác định phụ tải tính toán. Trong một số tr-ờng hợp cụ thể ta có thể dùng một số công thức gần đúng sau : + Tr-ờng hợp : n 3 và n hq < 4 khi đó phụ tải tính toán đ-ợc xác định theo công thức : n i mitt pp 1 (2-13) Chú ý: Nếu trong nhóm thiết bị có các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì các thiết bị đó phải đ-ợc tính theo công thức : % dmd PP + Tr-ờng hợp : n > 3 và n hq < 4 khi đó phụ tải tính toán đ-ợc xác định theo công thức : n miptitt PkP 1 . ( 2-14 ) Trong đó : k pt là hệ số phụ tải từng máy Ta có thể lấy nh- sau : k p t = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn k p t = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại + Tr-ờng hợp : n hq > 300 và k sd < 0,5 thì hệ số k max đ-ợc lấy ứng với n hq = 300. Nếu n hq > 300 và k sd 0,5 thì khi đó P tt = 1,05 . k sd . P m (2-15 ) + Tr-ờng hợp các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng nh- : máy bơm, quạt nén khí P tt =P tb =k sd . P đm (2-16) + Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì ta phải cố gắng phân bổ đều các thiết bị đó lên 3 pha của mạng và tính phụ tải tính toán cho nó theo ph-ơng pháp một số phụ tải đặc biệt. Phụ tải đỉnh nhọn. Là phụ tải xuất hiện trong khoảng thời gian ngắn từ 1s 2s nó dùng để kiểm tra dao động điện áp, điều kiện tự khởi động của động cơ, điều kiện làm việc của cầu chì .và chúng đ-ợc xác định nh- sau : + Đối với một máy : I đn = I mm =k kđ . I đm (2-17) Trong đó : k kđ là hệ số mở máy. Đối với các động cơ lồng sóc, dây quấn thì : k kđ = 5 đến 7 Đối với các lò điện thì : k kđ 3 Đối với máy, động cơ một chiều : k kđ = 2,5 + Đối với một nhóm máy : I đn = I mmmax + ( I tt - k sd . I đmmax ) (2-18) Trong đó : I mmmax : là dòng mở máy lớn nhất của thiết bị trong nhóm I đmmax : là dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất. 2.3/Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị của phân x-ởng sửa chữa cơ khí. a/ Tính toán cho nhóm I Công suất đặt định mức (KW) STT Tên thiết bị điện trong nhóm Số l-ợng Ký hiệu trên mặt bằng Một thiết bị Tổng số thiết bị (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 Máy c-a kiểu đai 1 1 1 1 2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,65 3 Máy mài thô 1 5 2,8 2,8 4 Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8 5 Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5 6 Máy xọc 1 8 2,8 2,8 7 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 Bảng 2.2. Danh sách thiết bị nhóm I Tổng số thiết bị của nhóm I : n =7 Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm: P =17,35 kW Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất : n 1 = 5 Tổng công suất của n 1 thiết bị là: P 1 = 15,7 kW Ta tra bảng 2-2 TL2 ta có k sd lấy chung cho toàn phân x-ởng là k sd = 0,15 và cos =0,6 tg t b =1,33. +Xác định : n * và p * 9,0 35,17 7,15 71,0 7 5 1 * 1 * P P p n n n Tra bảng ta có n hq* = 0,81 nên n hq = n hq* . n = 0,81.7 6 (thiết bị) k sd =0,15 và n hq =6 k max =2,64 Phụ tải tính toán của nhóm I: P t t = k max .k sd . n i m P 1 =2,64.0,15.17,35 = 6,87 kW Q tt =P tt tg tb =6,87.1,33=9,14 kVAr S tt = 45,11 6.0 87,6 cos tt P kVA Vậy dòng điện tính toán : 40 ,17 38,0.3 45,11 .3 dm tt tt U S I A Tính dòng đỉnh nhọn của nhóm : áp dụng công thức (2-18) I đn = 5.11,4 + 0,85.32,54 = 84,66 (A) Việc tính toán với các nhóm còn lại đ-ợc tiến hành hoàn toàn t-ơng tự. Kết quả ghi trong bảng 2.3. Nhóm P tt kW Q tt kVAr S tt kVA I tt A I đn A I 6,87 9,14 11,45 17,40 84,66 II 31,53 41,93 52,55 79,84 395,52 III 3,73 4,96 6,22 9,45 46,64 IV 3,20 4,26 5,33 8,1 44,16 V 9,17 12,2 15,28 23,22 126,65 VI 10,03 13,34 16,72 25,4 151,35 VII 18,23 24,25 30,38 46,16 180,21 Tổng 82,76 110,08 137,93 Bảng 2.3. Phụ tải tính toán của PXSCCK . tự. Kết quả ghi trong bảng 2 .3. Nhóm P tt kW Q tt kVAr S tt kVA I tt A I đn A I 6,87 9,14 11,45 17,40 84,66 II 31 , 53 41, 93 52,55 79,84 39 5,52 III 3, 73 4,96 6,22 9,45 46,64 IV 3, 20 4,26 5 ,33 . 4,26 5 ,33 8,1 44,16 V 9,17 12,2 15,28 23, 22 126,65 VI 10, 03 13, 34 16,72 25,4 151 ,35 VII 18, 23 24,25 30 ,38 46,16 180,21 Tổng 82,76 110,08 137 , 93 Bảng 2 .3. Phụ tải tính toán của PXSCCK . ta thấy rằng các thiết bị dùng điện trong phân x-ởng dùng điện là 38 0 V, (U< 1000V) do vậy ta chọn ph-ơng pháp tính theo số thiết bị hiệu quả bởi vì ph-ơng pháp này cho kết quả t-ơng đối