khái quát về mạng điện, chương 2 doc

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN 2.1 Khái niệm về tính tốn phụ tải 2.2 Đồ thị phụ tải • Đồ thị phụ tải là một hàm được biểu diễn sự thay đổi của phụ tải theo thời gian, nó phụ thuộc vào các yếu tố như: đặc điểm q trình cơng ngh ệ, chế độ vận hành • Đồ thị phụ tải là thơng số rất quan trọng cần phải có trong q trình thi ết kế cung cấp và vận hành hệ thống điện 0 7 11 14 18 20 22 24 t (giờ) P (kw) P max P min H2-1; Đồ Thò phụ tải 5 Phân loại : Theo m ục đích sử dụng : Đồ thị cơng suất tác dụng P(t) Đồ thị cơng suất phản kháng Q(t) Đồ thị điện năng tiêu thụ A(t). Theo th ời gian để khảo sát Đồ thị phụ tải hằng ngày, Đồ thị phụ tải hàng tháng Đồ thị phụ tải hàng năm 1. Đồ thị phụ tải hàng ngày Cho biết nhòp độ tiêu thụ điện năng hàng ngày của hộ tiêu thụ qua đó có thể đònh được quy trình vận hành hợp lý (điều chỉnh dung lượng máy biến áp, dung lượng bù ), nhằm đạt được đồ thò phụ tải tương đối hợp lý bằng phẳng mà như vậy thì giảm được tổn hao trong mạng và đạt được vận hành kinh tế của những thiết bò. 2 Đồ thị phụ tải hàng tháng được tính theo phụ tải trung bình của tháng. cho biết mức độ tiêu thụ điện năng của hộ tiêu thụ xãy ra từng tháng trên nhiều năm, tương tự nhau. Qua đó có thể đònh ra lòch sữa chửa bảo trì bảo dưỡng thiết bò điện một cách hợp lý kòp thời phát hiện ra các hư hỏng trước khi xãy ra sự cố để đáp ứng yêu cầu cung cấp điện năng cho hộ tiêu thụ.  Đồ thò phụ tải hằng ngày cũng là tài liệu làm căn cứ để chọn thiết bò điện, tính điện năng tiêu thụ. 3 .Đồ thị phụ tải hàng năm cho biết thời gian sử dụng công suất lớn nhất, nhỏ nhất hoặc trung bình của hộ tiêu thụ, chiếm hết bao nhiêu thời gian trong năm, Qua đó có thể đònh được công suất của máy biến áp, chọn được các thiết bò điện, đánh giá mức độ sử dụng và tiêu hao điện năng. 2.3 Các hệ số phụ tải và các đại lượng cơng suất 1 Đại lượng cơng suất a. Cơng su ất định mức Cơng su ất định mức động cơ P đm là cơng suất cơ trên trục động cơ, được nhà chế tạo ghi sẵn trong lý lịch hay trong nhãn. Cơng su ấ t đ ặ t P đ – cơng su ấ t đ ầ u v à o đ ộ ng cơ : 0 3 t (giờ) P (kw) P 6 P 1 t (giờ) P (kw) Đồ thò phụ tải ngày nghỉ (65 ngày) Đồ thò phụ tải năm 7 11 14 18 20 22 24 P 2 P 3 P 4 P 5 18 20 247 0 0 t (năm) P (kw) Đồ thò phụ tải ngày làm việc ( 300 ngày) 600g 2400g 1630g 1915g 860g 1355g H2-4: Đồ thò phụ tải năm  đm P P  đ Với η là hiệu suất của động cơ b. Các thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại Đối với các thiết bị làm việc ớ chế độ ngắn hạn như cầu trục, máy bi ến áp hàn, thang máy,…. Khi tính toán phụ tải điện ph ải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn V ới  đ % là hệ số đóng điện phần trăm 100 % đ đ đm PP   c. Thiết bị 1 pha trong lưới điện 3 pha Các thi ết bị 1 pha được coi là phân bố đều trên 3 pha nếu : CS phân b ố không đều < 15% Tổng CS phân bố đều Khi các thi ết bị 1 pha phân bố không đều thì phải quy đổi thành ph ần phân bố không đều 1 pha về công suất 3 pha - Thiết bị 1 pha nối vào điện áp pha max.qđ3p, 3   pđm PP - Thiết bị 1 pha nối vào điện áp dây max.qđđ3p, 3   dđmm PP Trong đó P đm p max pha có phụ tải lớn nhất  P tt = P tt cb + 3 P 3p,qđ - Trường hợp trong mạng lưới điện vừa có thiết bò một pha nối vào điện áp dây và vừa có thiết bò một pha đấu vào điện áp pha: thì ta phải qui đổi về cùng một sơ đồ đấu dây. Khi đó phụ tải tính toán được tính như sau Trong đó P qđ(max) được so sánh từ 3 pha như sau: P qđa = P ab . p(ab)a + P ac.p(ac)a + P ao P qđb = P ba.p(ba)b + P bc.p(bc)b + P bo P qđc = P cb.p(cb)c + P ca.p(ca)c + P co Sau đó chọn ra pha nào có công suất lớn nhất thì đó là P qđ(max) Trong đó p (ab)a p (ba)b p(cb)c … là các hệ số qui đổi được tra bảng 4-5 Hệ số quy đổi phụ tải 1 pha nối vào điện áp dây thành phụ tải 1 pha nối vào điện áp pha của mạng - - - - 0.64 0.36 -0.05 0.53 0.72 0.28 0.09 0.67 0.80 0.20 0.22 0.80 0.84 0.16 0.30 0.88 0.89 0.11 0.38 0.96 1.0 0 0.58 1.16 1.17 -0.17 0.86 1.44 1.4 -0.4 1.26 2.45 p(ab) a ,p(bc) b ,p(ca) c p(ab) b ,p(bc) c ,p(ac) a q(ab) a ,q(bc) b ,q(ca) c q(ab) b ,q(bc) c ,q(ac) a 10.90.80.70.650.60.50.40.3 Hệ số công suất của phụ tải cos  Hệ số quy đổi VD 2.1- Cho sơ đồ bố trí các thiết bị 1 pha như sau Xác định công suất quy ước về mạng 3 pha của các thiết bị 145 1204 600.6323 400.6302 500.6801 kd%cosφCông suất - kVAStt Ví dụ: Một mạng có các thiết bò một pha nối vào điện áp dây U ab , U ac và điện áp pha U ao . Hãy quy đổi về phụ tải pha a. Giải: Phụ tải tác dụng của pha a P faa = P ab.p(ab)a + P ac.p(ac)a + P ao Phụ tải phản kháng của pha a Q faa = Q ab.q(ab)a + Q ac.q(ac)a + Q ao 2. Các loại phụ tải a. Ph ụ tải trung bình Là một đặc trưng của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. b. Phụ tải cực đại Ph ụ tải cực đại P max là trị số lớn nhất trong các trị số trung bình ứng với một thời gian khảo sát T A dttp T p T tb   0 )( 1    n i itbtb pP 1 . Đối với nhóm thiết bị [...]... 0.17 0 .20 0 .24 0 .28 0.33 0.40 0.48 0.57 0.68 0.8 0.7 0,09 0.10 0. 12 0.13 0.15 0.17 0.19 0 .22 0 .25 0 .29 0.34 0.40 0.47 0.56 0.66 0.76 0.8 0.8 0,14 0.16 0.17 0 .20 0 .23 0 .25 0 .28 0. 32 0.37 0. 42 0.48 0.56 0.67 0. 72 0.80 0.88 0.9 0.9 0,19 0 .21 0 .23 0 .26 0 .29 0.33 0.37 0. 42 0.47 0.54 0.64 0.69 0.76 0.83 0.89 0.93 0.9 5 0 ,25 0 ,24 0 .26 0 .29 0. 32 0.36 0.41 0.45 0.51 0.57 0.64 0.71 0.78 0.85 0.90 0.93 0.30 0 ,29 ... 0.14 0 .2 6 0 .26 0.3 0.3 0,03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.11 0.13 0.16 0 .21 0 .27 0.36 0.5 0.4 0,04 0.04 0.05 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0. 12 0.15 0.18 0 .22 0 .27 0.34 0.44 0.6 0.5 0,05 0.05 0.05 0.07 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 0.15 0.18 0 .22 0 .26 0.33 0.41 0.51 0.7 0.6 0,06 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0. 12 0.13 0.15 0.18 0 .21 0 .26 0.31 0.38 0.47 0.58 0.7 0.7 0,08 0.08 0.09 0.11 0. 12 0.13... 15.65 0.14 0.6 3 Máy khoan 1 2. 2 0. 12 0.6 4 Máy phay 1 6.6 0.13 0.6 5 Máy phay 1 6 .2 0.13 0.6 6 Máy phay 1 3.8 0.13 0.6 7 Máy mài 1 0.6 0. 12 0.6 8 Máy doa 1 18.65 0.17 0.6 Xác định số thiết bị hiệu qủa 1 Theo cơng thức chính xác 2 Theo cơng thức gần đúng Bài giải 1 Theo cơng thức chính xác n nhq  ( Pi ) 2 i 1 n p i 1  2 dm.i 2 Pdm n 2 pdm.i  80 2   6.08  6 10 52. 73 i 1 2 Theo cơng thức gần đúng... định nhq = n*.nhq* P (1  P )  * n 1  n* *2 * 2 P* n* 1,0 0,95 0,9 0,85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0 .25 0 .2 0.1 0 0.00 0,00 5 0.01 0.00 5 0,00 0.01 9 0. 02 0, 02 0.00 5 0.01 1 0. 02 0.00 6 0.01 2 0. 02 0.007 0.00 7 0.015 0.01 3 0.03 0.01 0.01 9 0.01 7 0.03 0.03 0.01 1 0. 02 9 0.04 0. 02 3 0.04 0.01 3 0.03 6 0.05 0.01 6 0.03 1 0.06 0. 02 9 0.04 7 0.07 0.03 0.03 4 0.05 7 0.09 0.05... x¸c ®inh sè thiÕt bÞ hiƯu qu¶ cđa nhãm; Ksd = 0,4 Sè TB 4 5 6 5 4 25 20 C«ng su©t 20 kW 10 kW 4 kW m = 20 /1 = 20 > 3 ; Ksd = 0,4 > 0 ,2 7 kW 4,5 kW 2, 8 kW 1 kW n  nhq  2 pđm ,i i 1 pđm ,max 29 7   29 ,7  30 20 3 Khi m > 3, Ksd < 0 .2 1 Xác định n1 : số thiết bị có cơng suất >= (½) Pmax 2 Pn1 : tổng công suất ứng với số thiết bò n1 Pn : tổng công suất ứng với số thiết bò n n1 n Pn1   pđm... + 5 + 4 + 20 = 38 Pdm = 4x10 + 5x7 + 4x4,5 + 5x2,8 + 20 x1 = 127 kW ThiÕt bÞ cã c«ng st lín nhÊt là 10 kW → (1 /2 10 = 5 kW) n1 = 4 + 5 = 9 P1 = 4x10 + 5x7 = 75 kW n* = n1 / n = 9/38 p* = P1/Pdm = 75/ 127 Tõ n* và p* Tra b¶ng ta tim ®ưỵc n*hq = 0,59 → nhq = n.n* hq = 38x0,56 21 Ví dụ: Cho phân xưởng sữa chữa cơ khí Stt Tên thiết bị số lượng P-kw Ksd cosφ 1 Máy tiện 1 10.65 0.14 0.6 2 Máy tiện 2 15.65 0.14... Nhóm TB 2 n nhq  ( Pdmi ) i 1 n 2  p  i 1 2 dm.i Xác định nhq theo phương pháp gần đúng 1 Khi m < 3, Ksd > 0.4 Pdm.Max 3 m Pdm.Min Thì nhq = n 2 Khi m > 3, Ksd ≥ 0 .2 n n hq  2  p đm i 1 p đm ,i , max Chú ý: nếu tính ra nhq > n thì suy ra nhq = n VÝ dơ: Nhãm cã c¸c thiÕt bÞ làm viƯc dài h¹n H·y x¸c ®inh sè thiÕt bÞ hiƯu qu¶ cđa nhãm; Ksd = 0,4 Sè TB 4 5 6 5 4 25 20 C«ng su©t 20 kW 10... 0.57 0.64 0.71 0.78 0.85 0.90 0.93 0.30 0 ,29 0. 32 0.35 0.39 0. 42 0.48 0.53 0.60 0.66 0.75 0.80 0.86 0.90 0.94 0.95 0.95 0.9 2 0.9 3 0 ,2 0.9 9 5 0,15 0.9 3 9 0,10 0.9 9 0 0.08 0.8 2 4 0.06 0.8 4 7 0.05 0.7 1 8 0.04 0.5 2 6 0.03 0.3 8 0 0.19 0.1 5 5 Vi dơ: X¸c ®Þnh sè TB hiƯu qu¶ cđa nhãm TB Nhãm cã Ksd = 0,1 Sè TB 4 5 4 5 20 C«ng su©t 10 kW 7 kW 4,5 kW 2, 8 kW 1 kW Gi¶i: ta cã m = 10/1 =10 víi m = 10... của động cơ có dòng mở máy lớn nhất, đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn ksd : hệ số sử dụng của động cơ có dòng mở máy lớn nhất Ví dụ: Tính dòng điện đỉnh nhọn của đường dây cung cấp cho một cần trục Số liệu về phụ tải như sau: Động cơ Pđm(kW) đ % Cos Iđm-(A) kmm Nâng hàng Xe con Xe lớn 12 4 8 15 15 15 0.76 0. 72 0.75 27 .5 5.5 Điện áp của mạng U = 380 /22 0 V Hệ số sử dụng ksd = 0.1 Giải :Trong nhóm... công nguội của nhà máy cơ khí Cho biết S0 = 0.3kva/m2, diện tích phân xưởng F = 13.000m2 Phụ tải tính toán: Stt = S0.F = 0.3 x 13.000 = 3900kva Ví dụ Xác định phụ tải cho 1 trường học gồm 2 tầng, mỗi tầng gồm 6 phòng học, mỗi phòng có diện tích 80m2 Cho P0 = 15w/m2, cosφ=0.8 Cho các phòng có hệ số đồng thời là 0.8, các tầng có hệ số đồng thời là 0.9 2 Xác định theo suất tiêu hao điện năng trên 1 đơn . cña nhãm; K sd = 0,4 Sè TB C«ng su©t 4 20 kW 5 10 kW 6 4 kW 5 7 kW 4 4,5 kW 25 2, 8 kW 20 1 kW m = 20 /1 = 20 > 3 ; K sd = 0,4 > 0 ,2 307 ,29 20 29 7 2 max, 1 ,    đm n i i đm hq p p n      n i i đm n i i đm n n p p P P P 1 , 1 , 1 * 1 4 ngày) Đồ thò phụ tải năm 7 11 14 18 20 22 24 P 2 P 3 P 4 P 5 18 20 24 7 0 0 t (năm) P (kw) Đồ thò phụ tải ngày làm việc ( 300 ngày) 600g 24 00g 1630g 1915g 860g 1355g H2-4: Đồ thò phụ tải năm  đm P P  đ. điện áp pha của mạng - - - - 0.64 0.36 -0.05 0.53 0. 72 0 .28 0.09 0.67 0.80 0 .20 0 .22 0.80 0.84 0.16 0.30 0.88 0.89 0.11 0.38 0.96 1.0 0 0.58 1.16 1.17 -0.17 0.86 1.44 1.4 -0.4 1 .26 2. 45 p(ab) a ,p(bc) b ,p(ca) c p(ab) b ,p(bc) c ,p(ac) a q(ab) a ,q(bc) b ,q(ca) c q(ab) b ,q(bc) c ,q(ac) a 10.90.80.70.650.60.50.40.3 Hệ