Nghiên cứu số giải pháp tiết kiệm điện doanh nghiệp công nghiệp

Các phương pháp nghiên cứu: Luận văn sử dụng phương pháp giải tích,xác suất thống kê kết hợp với các phần mềm tính toán hỗ trợ của vi tính.Nội dung cơ bản của luận văn gồm các phần sau đ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NễNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

-Trần văn cờng

Nghiên cứu một số giải pháp tiết kiệm điện

đối với doanh nghiệp công nghiệp

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

HÀ NỘI - 2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NễNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

-Trần văn cờng

Nghiên cứu một số giải pháp tiết kiệm điện đối

với doanh nghiệp công nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong bản luận văn này là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công tình khoa học nào trước đó

Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong bản luận văn của tôi đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả

Trần Văn Cường

Xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo của khoa Cơ điện trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, các thầy cô giáo của khoa Điện trường đại học Bách khoa Hà Nội, trường Đại học điện lực và Viện cơ điện & công nghệ sau thu hoạch.

Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Cao đẳng nghề cơ gới cơ khí xây dựng

số 1, khoa điện, phòng đào tạo và tiểu ban quản lý dự án thiết bị giáo dục và dạy nghề của nhà trường – nơi tôi đang công tác đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa học này

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình tôi, người thân và bạn bè tôi

-họ là nguồn động lực và là nguồn động viên giúp tôi hoàn thành khóa -học và luận văn này.

Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

Trần Văn Cường

MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN

- TKĐ : Tiết kiệm điện

- DNCN : Doanh nghiệp công nghiệp

- EVN : Tập đoàn điện lực Việt Nam

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

1 Bảng 3.1: Số liệu sản xuất và tiêu thụ điện của công ty từ tháng 7/07 - 11/07 45

2 Bảng 3.2: Số liệu đo và tính tải TBA 540kVA Công ty Phương Linh 49

4 Bảng 3.4: Công suất chịu tải max và trung bình, thời gian chịu

tải thực tế của các nhóm thiết bị

52

7 Bảng 3.7 : Số liệu tổn thất trên đường dây cáp cấp điện cho các

nhóm thiết bị

57

8 Bảng 3.8: Số liệu a, b, c, d phụ thuộc vào dải công suất động cơ 58

9 Bảng 3.9: Giá trị tính toán hao tổn công suất và hao tổn điện

năng của các động cơ đại diện cho nhóm phụ tải trong năm

59

11 Bảng 3.11 : Số liệu công suất tính toán các TBA sau khi thực

hiện phương án tổ chức kỹ thuật

64

12 Bảng 3.12: Tổn thất điện năng các TBA và hiệu quả TKĐ theo

phương án tổ chức kỹ thuật

66

15 Bảng 3.15 : Kết qủa tính toán giải pháp áp dụng phân xưởng đúc

dập

75

16 Bảng 3.16: Kết qủa tính toán giải pháp áp dụng phân xưởng quấn

dây phần điện có công suất định mức Pn = 2,2kW

75

17 Bảng 3.17: Kết quả tính toán hiệu quả sử dụng thiết bị tiết kiệm điện 77

18 Bảng 3.18: Bảng tổng hợp kết quả tính toán tổn thất điện năng theo

giải pháp tiết kiệm điện

78

16 Bảng 4.2: Phân tích chi phí và lợi nhuận theo phương án chiếu sáng 82

17 Bảng 4.3: Kết qủa tính toán kinh tế giải pháp TKĐ mỗi năm áp

dụng cho phân xưởng cắt dập

83

18 Bảng 4.4: Kết qủa tính toán kinh tế giải pháp TKĐ mỗi năm áp dụng cho phân xưởng đúc dập

84

19 Bảng 4.5: Kết qủa tính toán kinh tế giải pháp TKĐ mỗi năm áp

dụng cho phân xưởng quấn dây

84

20 Bảng 4.6: Kết qủa tính toán kinh tế giải pháp TKĐ mỗi năm áp

dụng cho phân xưởng hoàn thiện

85

21 Bảng 4.7: Kết qủa tính toán kinh tế giải pháp TKĐ mỗi năm áp

dụng cho toàn công ty Phương Linh

86

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

8 Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa công suất và giá

đầu tư của hai loại động cơ HEMs và tiêu chuẩn

37

10 Hình 3.2 : Sơ đồ mặt bằng bố trí tổng thể công ty TNHH Phương Linh 42

12 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn lượng điện năng tiêu thụ và TSL, doanh thu 46

16 Hình 3.9: Đồ thị phụ tải ngày đêm của trạm biến áp 630kVA sau

khi thực hiện phương án tổ chức kỹ thuật

65

17 Hình 3.10: Đồ thị phụ tải ngày đêm của trạm biến áp 560kVA

sau khi thực hiện phương án tổ chức kỹ thuật

65

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay nước ta đã chính thức gia nhập WTO, để sản phẩm côngnghiệp trở thành hàng hóa đủ sức cạnh tranh với hàng hóa của các nước trongkhu vực cũng như trên thế giới thì vấn đề mang tính chiến lược là phải nângcao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm

Một trong những biện pháp hạ giá thành sản phẩm công nghiệp đượcquan tâm nhất hiện nay là giá thành điện năng tiêu thụ trên một đơn vị sảnphẩm, giá thành điện năng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố Tiết kiệm điệntrong sản xuất công nghiệp là một trong những yếu tố ảnh hưởng rất lớn đếngiá thành tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm

Thời gian gần đây sự biến động của giá nhiên liệu, thúc đẩy yêu cầu tiếtkiệm điện lên mức cao hơn đối với các ngành sản xuất, đặc biệt là sản xuấtcông nghiệp Rất nhiều cuộc hội thảo, nhiều giải pháp đã được thực nghiệm,đồng thời nhiều thiết bị mới, công nghệ mới được áp dụng với tiêu chí tiếtkiệm điện nhằm giảm áp lực thiếu điện cho EVN và và mục tiêu cuối cùng làlàm giảm giá thành sản phẩm

Trước bối cảnh đó chúng tôi tiến hành đề tài:

“ Nghiên cứu một số giải pháp tiết kiệm điện đối với doanh nghiệp công nghiệp ”.

Với mong muốn hệ thống hóa lại lý thuyết tiết kiệm điện và đề xuấtphương pháp đánh giá hiệu quả của các phương pháp tiết kiệm điện

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

2.1 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu một số giải pháp chủ yếu về kinh tế - kỹ thuật nhằm sửdụng điện tiết kiệm đối với doanh nghiệp công nghiệp

Phân tích các chỉ số và áp dụng cho công ty TNHH Phương Linh Quang Minh - Mê Linh - Vĩnh Phúc.

-2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về một số giải pháp kinh tế - kỹ thuật sửdụng điện tiết kiệm trong doanh nghiệp công nghiệp

- Tìm hiểu, phân tích quá trình công nghệ và sử dụng điện đối với công

ty TNHH Phương Linh - Quang Minh - Mê Linh - Vĩnh Phúc

- Đề xuất giải pháp xác định tính hiệu quả và biện pháp tiết kiệm điệnđối với công ty TNHH Phương Linh

2.3 Đối tượng nghiên cứu

Mạng điện của công ty TNHH Phương Linh

2.4 Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp phương pháp giải tích và phân tích theo lý thuyết xác xuấtthống kê, áp dụng các bài toán tính toán trên máy vi tính

2.5 Thực tiễn của đề tài

Đề tài sau khi hoàn thành sẽ đóng góp những cơ sở lý luận nói chung

và giải pháp tiết kiệm điện đối với các điều kiện cụ thể của mạng điện ở công

ty TNHH Phương Linh

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Tiết kiệm điện là vấn đề vô cùng bức xúc và nóng bỏng đối với EVNcũng như đối với tất cả các hộ tiêu thụ điện Thực hiện tiết kiệm điện đúngphương pháp, đúng kỹ thuật sẽ đưa lại lợi ích cho cả hai bên cung cấp cũng nhưtiêu thụ điện Nhiều giải pháp khác nhau đã được áp dụng, tuy nhiên vấn đề tiếtkiệm điện trong thực tế vẫn chưa đạt được hiệu quả mong muốn

Phạm vi đề tài nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm điện đối với cácdoanh nghiệp công nghiệp

Các phương pháp nghiên cứu: Luận văn sử dụng phương pháp giải tích,xác suất thống kê kết hợp với các phần mềm tính toán hỗ trợ của vi tính.

Nội dung cơ bản của luận văn gồm các phần sau đây:

Phần 2: Đánh giá tổn thất trong mạng điện doanh nghiệp công nghiệp:

Giới thiệu phương pháp chung về tính toán tổn thất điện năng, tính toáncác loại tổn thất như tổn thất trên đường dây, tổn thất trong máy biến áp vàtổn thất trong động cơ điện

Phần 3: Đưa ra những đánh giá tổn thất trong mạng điện của Công ty

TNHH Phương Linh, phân tích và đề xuất các giải pháp tiết kiệm điện trongcông ty công ty TNHH Phương Linh

Phần 4: Đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp tiết kiệm điện

năng trong doanh nghiệp công nghiệp

Giới thiệu phương pháp luận về phân tích kinh tế đối với các giải phápgiảm tổn thất trong mạng điện và trong quá trình thực hiện quy trình côngnghệ sản xuất

Phần kết luận và khuyến nghị: Tổng hợp những kết quả đạt được

của đề tài, đưa ra những kết luận mang tính khoa học và đưa những khuyếnnghị đối với công ty TNHH Phương Linh nói riêng, từ đó rút ra kết luận chungđối với các doanh nghiệp công nghiệp

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG ĐIỆN TIẾT KIỆM TRONG

DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

1.1 ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 1.1.1 Các quan điểm về doanh nghiệp

Trong quá trình hình thành và phát triển kinh tế ở bất kỳ một quốc gia nào,doanh nghiệp cũng là một đơn vị cơ sở, một tế bào của nền kinh tế là nơi trực tiếptạo ra của cải vật chất cho xã hội, nơi trực tiếp phân phối các yếu tố sản xuất mộtcách hợp lý để tạo ra sản phẩm hoặc dịch vụ một cách có hiệu quả nhất

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và thông tin, cáchình thức tổ chức doanh nghiệp ngày càng đa dạng, các loại sở hữu doanhnghiệp ngày càng phong phú

Do đó nếu đứng trên các quan điểm khác nhau thì có các định nghĩakhác nhau về doanh nghiệp

Theo quan điểm của nhà tổ chức: Doanh nghiệp là tổng thể các phương

tiện, máy móc, thiết bị và con người được tổ chức lại nhằm đạt được mục đích

Theo quan điểm mục tiêu cơ bản cho mọi hoạt động của mọi doanh nghiệp là lợi nhuận: Doanh nghiệp là một tổ chức sản xuất, thông qua đó

trong khuôn khổ một số tài sản nhất định người ta kết hợp nhiều yếu tố sảnxuất khác nhau nhằm tạo ra sản phẩm và dịch vụ để bán trên thị trường nhằmthu về một khoản chênh lệch giữa giá thành và giá bán sản phẩm

Theo quan điểm chức năng: Doanh nghiệp là một đơn vị kinh doanh

nhằm thực hiện một hoặc tất cả các công đoạn trong quá trình đầu tư sản xuấtđến tiêu thụ sản phẩm, hoặc thực hiện các nhiệm vụ nhằm mục đích sinh lãi

Theo quan điểm lý thuyết hệ thống: Doanh nghiệp là một bộ phận hợp

thành trong hệ thống kinh tế, mỗi đơn vị trong hệ thống đó phải chịu sức tác

Nghiên cứu thị trườngChọn sản phẩm hàng hóaThiết kế sản phẩmẩn bị các yếu tố sản xuấtTổ chức

sản xuất

Điều tra sau tiêu thụtiêu thụ sản phẩmTổ chức Sản phẩm hàng loạtSản xuất bán thử nghiệm

động tương hỗ lẫn nhau, phải tuân thủ những điều kiện hoạt động mà nhà nước

đặt ra cho hệ thống kinh tế đó nhằm phục vụ cho mục đích tiêu dùng của xã hội

Vậy: Doanh nghiệp là một đơn vị sản xuất kinh doanh được tổ chức

nhằm tạo ra sản phẩm hoặc dịch vụ đáp ứng yêu cầu tiêu dùng trên thị trường,

thông qua đó để tối đa hóa lợi nhuận, trên cơ sở tôn trọng pháp luật nhà nước

và quyền lợi chính đáng của người tiêu dùng

1.1.2 Đặc điểm hoạt động của doanh nghiệp

- Chức năng sản xuất - kinh doanh của doanh nghiệp là hai chức năng

không thể tách rời nhau, ngược lại chúng có quan hệ chặt chẽ với nhau và tạo

thành một chu trình khép kín trong hoạt động của doanh nghiệp, chu trình này

được biểu diễn bởi sơ đồ sau:

Trong toàn bộ chu trình hoạt động trên chức năng sản xuất là một giai đoạntrung gian trong suốt chu trình, các giai đoạn đầu và cuối của chu trình thuộc về

chức năng lưu thông hay thuộc về lĩnh vực kinh doanh của doanh nghiệp

Căn cứ để tiến hành bất kỳ hoạt động sản xuất kinh doanh nào của

doanh nghiệp cũng chính là nhu cầu của thị trường, nói cách khác đó chính là

nhu cầu của người tiêu dùng

Mối quan hệ của người tiêu dùng và doanh nhgiệp là mối quan hệ hai chiều

rất chặt chẽ, đó là hai thành phần trong hệ thống kinh tế Sự tác động qua lại của

hai thành phần đó có thể được biểu diễn qua chu trình hoạt động kinh tế sau:

Để tăng doanh thu tiêu thụ hàng hóa, doanh nghiệp phải tìm mọi cách đểngười tiêu dùng chấp nhận sản phẩm hàng hóa của mình, muốn vậy phải tạo rakhả năng tiêu dùng cao nhất cho người tiêu dùng khi họ sử dụng hàng hóa củamình so với hàng hóa của đơn vị khác, thông qua đó doanh nghiệp mới có khảnăng tăng lợi nhuận cho hoạt động của mình Do đó việc đáp ứng, thỏa mãn caonhất lợi ích tiêu dùng cho đối tượng tiêu dùng chỉ là phương tiện để doanhnghiệp đạt được mục đích của mình là tối đa hóa lợi nhuận.

Các doanh nghiệp trong quá trình hoạt động phải chấp nhận sự cạnh tranh

để tồn tại và phát triển Điều này đòi hỏi mỗi doanh nghiệp phải có chiến lượcsản xuất kinh doanh thích ứng cũng như phải có công cụ, giải pháp phù hợp đểthực hiện chiến lược đó

1.1.3 Doanh nghiệp công nghiệp và đặc điểm hoạt động sản xuất

Doanh nghiệp công nghiệp có đầy đủ các thành phần cấu thành từ địnhnghĩa doanh nghiệp, nó khác với các nhà máy hay các doanh nghiệp kinh doanh.Các nhà máy dùng các loại năng lượng để sản xuất nên thành phẩm là hàng hóa,các doanh nghiệp kinh doanh thì dùng tiền để mua hàng hóa với giả rẻ hơn rồibán ra với giá cao hơn Song phải chi phí nhân lực và phương tiện

- Doanh nghiệp công nghiệp chủ yếu dùng các loại động cơ điện trong cácquá trình công nghệ dây truyền sản xuất, để sản xuất ra hàng hóa thành phẩm

- Giá thành sản phẩm là một đại lượng biểu hiện bằng tiền của các chiphí phát sinh trong quá trình sản xuất của doanh nghiệp, bao gồm các chi phínhư: Chi phí sử dụng nguyên vật liệu trực tiếp, chi phí nhân công trực tiếp vàchi phí sản xuất chung bao gồm giá thành điện năng trên một đơn vị sảnphẩm, chi phí lưu kho, chi phí quản lý

- Trong doanh nghiệp công nghiệp giá thành sản phẩm được xem làmột chỉ tiêu chất lượng có tính tổng hợp, nó phản ánh toàn bộ tình hình sửdụng nguyên vật liệu, trình độ tổ chức sản xuất, tổ chức lao động và trình độ

kỹ thuật của doanh nghiệp Giá thành sản phẩm càng hạ thấp biểu hiện hiệuquả sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp càng được nâng cao

- Hạ giá thành sản phẩm là giảm các khoản chi phí trong quá trình sảnxuất ra sản phẩm Hạ giá thành sản phẩm được xem là một động lực để doanhnghiệp công nghiệp tăng được khả năng cạnh tranh, tăng sản lượng tiêu thụtrên thị trường

Để hạ giá thành sản phẩm đối với các doanh nghiệp công nghiệp chúng

ta có thể sắp xếp chúng thành 3 nhóm biện pháp sau:

• Tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu trực tiếp

Cần tập trung giải quyết hai vấn đề sau:

+ Giảm định mức tiêu hao nguyên vật liệu cho một đơn vị sản phẩm.+ Giảm đơn giá nguyên vật liệu

• Tăng năng suất lao động, giảm chi phí tiền lương nhân công trực tiếp cho một đơn vị sản phẩm.

• Tăng sản lượng, giảm chi phí sản xuất chung cho một đơn vị sản phẩm

Vấn đề này đã được nhiều chuyên gia kinh tế nghiên cứu làm sao hiệusuất của máy móc thiết bị làm tăng sản lượng, và giảm chi phí chung trên một

đơn vị sản phẩm Việc giảm chi phí sản xuất chung trên một đơn vị sản phẩmthì giá thành điện năng trên một đơn vị sản phẩm là một vấn đề quan trọngnhất, chiếm tỷ trọng cao nhất cấu thành nên giá thành sản phẩm công nghiệp.

1.2 HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG PHẠM VI DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIÊP

1.2.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp điện

- Khi ta nói đến hệ thống năng lượng, thông thường người ta thườnghình dung nó là hệ thống điện, hệ thống điện là tập hợp tất cả các thiết bị điệndùng để sản xuất, biến đổi truyền tải phân phối và tiêu thụ điện năng Hệthống điện là bao gồm tất cả các nhà máy, trạm biến áp, đường dây và các hộtiêu thụ điện

- Chúng ta đều biết rằng khoảng 70% điện năng sản xuất ra được sử dụngtrong các doanh nghiệp Vì vậy vấn đề cung cấp và sử dụng điện cho các doanhnghiệp có ý nghĩa rất to lớn đối với nền kinh tế quốc dân Một cách tổng quátđảm bảo cung cấp điện cho công nghiệp là đảm bảo cho một ngành kinh tế quantrọng hoạt động liên tục, phát huy được tiềm năng của nó Dưới góc độ tiêu thụđiện năng, công nghiệp là một trong những ngành tiêu thụ điện nhiều nhất, vìvậy việc tiết kiệm trong công nghiệp sẽ mang lại hiệu quả cao nhất

1.2.2 Các yêu cầu trong hệ thống cung cấp điện DNCN

• Độ tin cậy cung cấp điện:

Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào Trong điềukiện cho phép thường cố gắng chọn phương án cấp điện có độ tin cậy càngcao càng tốt

• Chất lượng điện:

Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu là tần số và điện áp:

- Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh Chỉ cónhững hộ tiêu thụ điện lớn mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mìnhsao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện.

Vì vậy khi tính toán thiết kế hệ thống cấp điện người ta phải quan tâmđảm bảo chất lượng điện áp cho khách hàng

- Độ lệch điện áp cho phép so với điện áp định mức được quy định (ởchế độ làm việc bình thường) như sau:

+ Mạng động lực: [∆U%] = ±5% Uđm;

+ Mạng chiếu sáng: [∆U%] = -2,5 ÷ +5% Uđm

Trường hợp khởi động động cơ hoặc mạng điện đang trong tình trạng

sự cố thì độ lệch điện áp cho phép có thể tới (-10 ÷20%)Uđm

• An toàn cung cấp điện:

Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người vàthiết bị Muốn đạt được yêu cầu đó, khi tính toán cấp điện phải chọn sơ đồcấp điện hợp lý, rõ ràng mạch lạc để tránh nhầm lẫn trong vận hành, các thiết

bị điện phải chọn đúng chủng loại, đúng công suất

Việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trò quan trọng, người sửdụng phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an toàn sử dụng điện

a) b)

1.2.3 Sơ đồ cung cấp điện của doanh nghiệp công nghiệp

1.2.3.1 Sơ đồ cung cấp điện của doanh nghiệp công nghiệp

Được chia làm hai loại đó là: Sơ đồ cung cấp ngoài xí nghiệp và bêntrong xí nghiệp

- Sơ đồ cung cấp bên ngoài: Là một phần của HTCCĐ từ trạm khu vựcđến trạm biến áp chính hoặc trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp CN

- Sơ đồ cung cấp điện bên trong: Là từ trạm biến áp chính đến các trạmbiến áp phân xưởng, đến các thiết bị tiêu thụ điện

• Sơ đồ CCĐ bên ngoài XN đối với XN không có nhà máy điện tự dùng:

Hình 1.1: Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài xí nghiệp

a) Sơ đồ lấy điện trực tiếp từ hệ thống điện sử dụng khi mạng điện cungcấp bên ngoài trùng với cấp điện áp bên trong của xí nghiệp

b) Sơ đồ này không có trạm phân phối trung tâm, các trạm biến áp phânxưởng nhận điện trực tiếp từ đường dây cung cấp, ngoài ra còn có một số sơ

đồ cung cấp khác

• Sơ đồ cung cấp điện bên trong xí nghiệp:

Sơ đồ gồm có đường dây từ trạm phân phối đến các trạm phân xưởng,đặc điểm là có tổng độ dài đường dây thường lớn, số lượng các thiết bị nhiềunên cần phải đồng thời giải quyết các vấn đề về độ tin cậy và giá thành

Thường nó gồm có các loại sơ đồ thường dùng là: Sơ đồ hình tia, sơ đồ đườngdây chính và sơ đồ hỗn hợp

+ Sơ đồ hình tia: Là sơ đồ mà điện năng được cung cấp trực tiếp đến

thẳng các TBA phân xưởng

+ Sơ đồ đường dây chính: Được dùng khi số hộ tiêu thụ quá nhiều,

phân bố rải rác, mỗi đường trục chính có thể nối vào một số TBA

+ Sơ đồ hỗn hợp: Là dùng phối hợp cả hai loại sơ đồ trên.

• Sơ đồ mạng điện phân xưởng: Thường có điện áp định mức Uđm ≤ 1000V

Có đặc điểm là số lượng thiết bị lớn, đặt gần nhau Cần chú ý:

- Đảm bảo độ tin cậy theo từng hộ phụ tải;

- Thuận tiện vận hành;

- Chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật tối ưu;

- Cho phép sử dụng phương pháp lắp đặt nhanh

+ Sơ đồ hình tia: Thường được dùng để cung cấp cho các nhóm động

cơ có công suất nhỏ ở vị trí khác nhau của phân xưởng, đồng thời cũng đểcung cấp điện cho các thiết bị công suất lớn

+ Sơ đồ đường dây chính: Khác với sơ đồ hình tia là mỗi mạch của sơ

đồ cung cấp cho một số thiết bị nằm trên đường đi của nó để tiết kiệm dâydẫn Ngoài ra còn sử dụng sơ đồ đường dây chính bằng thanh dẫn

Hình 1.2: Sơ đồ đường dây chính và thanh dẫn của HTCCĐ

• Mạng chiếu sáng trong phân xưởng: Thông thường có hai loại:

+ Chiếu sáng làm việc: Đảm bảo độ sáng cần thiết ở nơi làm việc và

trên phạm vi toàn phân xưởng Bản thân mạng chiếu sáng làm việc lại có baloại đó là: Chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng hỗn hợp Nguồncủa mạng chiếu sáng làm việc thường được lấy chung từ trạm biến áp động lựchoặc có thể được cung cấp từ máy biến áp chuyên dụng chiếu sáng riêng

+ Chiếu sáng sự cố: Đảm bảo đủ độ sáng tối thiểu, khi nguồn chính bị

mất thì nó phải đảm bảo được cho nhân viên vận hành an toàn, thao tác khi sự

cố và rút khỏi nơi nguy hiểm khi nguồn chính bị mất điện Nguồn của mạngđiện chiếu sáng sự cố thường được cung cấp độc lập, trường hợp thật đặc biệtphải được cung cấp từ các nguồn độc lập

1.2.3.2 Phụ tải điện của doanh nghiệp công nghiệp

• Vai trò của phụ tải điện:

Trong DNCN có rất nhiều loại máy khác nhau, với nhiều công nghệkhác nhau, trình độ sử dụng cũng rất khác nhau cùng với nhiều yếu tố khác dẫnđến sự tiêu thụ công suất của các thiết bị không bao giờ bằng công suất địnhmức của chúng Nhưng mặt khác chúng ta lại cần xác định phụ tải điện Phụ tảiđiện là một hàm của nhiều yếu tố theo thời gian P(t), vì vậy chúng ta khôngtuân thủ một quy tắc bất dịch nào Cho nên việc xác định được chúng rất khókhăn Nhưng phụ tải điện lại là một thông số quan trọng để lựa chọn các thiết bịcủa HTĐ cũng như thụ điện, công suất mà chúng ta xác định bằng cách tínhtoán được gọi là công suất tính toán Ptt

Nếu Ptt < Pthựctế thì thiết bị mau hỏng, có thể dẫn đến cháy nổ

Nếu Ptt > Pthựctế thì sẽ gây lãng phí năng lượng

Do đó đã có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm xác định Ptt sát nhấtvới Pthứctế Chủ yếu tồn tại hai nhóm phương pháp cơ bản sau:

+ Nhóm phương pháp dựa trên kinh nghiệm vận hành, thiết kế và đượctổng kết lại bằng các hệ số tính toán

+ Và nhóm thứ hai là nhóm phương pháp dựa trên cơ sở phân tích lýthuyết xác suất và thống kê, cho kết quả khá chính xác nhưng cách này lạiphức tạp, đòi hỏi nhiều thông tin.

• Các đặc trưng chung của phụ tải điện:

Mỗi phụ tải có các đặc trưng riêng và các chỉ tiêu xác định điều kiệnlàm việc của mình, khi cung cấp điện cần phải được thỏa mãn hoặc chú ý tới

+ Công suất định mức: Là thông số đặc trưng chính của phụ tải điện,

thường được ghi trên nhãn của thiết bị, trong lý lịch máy Đơn vị của côngsuất định mức thường là W hoặc kW, với động cơ điện công suất định mứcchính là công suất trên trục cơ của nó

ηđm chính là hiệu suất của động cơ có giá trị trong khoảng 0,8 ÷ 0,9.Tuy vậy với các động cơ công suất nhỏ và nếu không cần chính xác lắm thì ta

có thể xem Pd≈ Pđm

+ Điện áp định mức: Uđm của phụ tải phù hợp với điện áp của mạngđiện Trong DNCN có nhiều thiết bị khác nhau nên cũng có nhiều cấp điện ápđịnh mức của lưới điện

+ Tần số: Do quy trình công nghệ và sự đa dạng của thiết bị trong

DNCN nên chúng sử dụng dòng điện với tần số khác nhau từ f = 0Hz (dòngđiện 1 chiều) đến các thiết bị có tần số hàng triệu Hz Tuy nhiên chúng vẫnchỉ được cung cấp điện từ lưới điện có tần số định mức là 50Hz hoặc 60Hzthông qua các máy biến tần

a) b) c)

+ Đồ thị phụ tải ngày đêm: Có thể lập cho nhóm thiết bị, phân xưởng

hoặc của toàn doanh nghiệp, thường được xét với chu kỳ thời gian là mộtngày đêm (24h) và có thể xác định theo 3 cách:

- Bằng dụng cụ đo tự động ghi lại (a);

- Do nhân viên trực tiếp ghi lại sau những giờ nhất định (b);

- Biểu diễn theo bậc thang, ghi lại giá trị trung bình trong nhữngkhoảng nhất định (c)

Hình 1.3: Các loại đồ thị phụ tải hàng ngày

Đồ thị phụ tải hàng ngày cho ta biết tình trạng làm việc của thiết bị để

từ đó sắp xếp lại quy trình vận hành hợp lý nhất, nó cũng làm căn cứ để tínhchọn thiết bị, tính điện năng tiêu thụ

+ Đồ thị phụ tải hàng tháng: Được xây dựng theo phụ tải trung bình của

+ Đồ thị phụ tải bậc thang: Xây dựng trên cơ sở của đồ thị phụ tải

ngày đêm điển hình (thường ta chọn một ngày đêm điển hình mùa hè và mộtngày đêm điển hình mùa đông)

Hình 1.5: Đồ thị phụ tải năm

Gọi : n1 là số ngày mùa đông trong năm;

n2: là số ngày mùa hè trong năm;

Thì Ti = (t’

1 + t’’

1).n1 + t’

2.n2

1.3 LỢI ÍCH CỦA SỬ DỤNG ĐIỆN TIẾT KIỆM TRONG DNCN

1.3.1 Tiết kiệm điện giúp tăng năng suất

Với hiện trạng sử dụng năng lượng nói chung và điện năng tại cácdoanh nghiệp Việt Nam nói riêng, việc TKĐ sẽ giúp các doanh nghiệp giảmchi phí sản xuất Hơn thế nữa, việc TKĐ còn giúp doanh nghiệp tăng năngsuất lao động Lấy ví dụ của Công ty Giấy Xuân Đức: trước năm 2000, cácmáy xeo giấy của công ty sử dụng hệ thống truyền động bằng một động cơchính Các lô sấy muốn quay liên tục cần phải có cơ cấu truyền động để tạo

sự làm việc đồng bộ giữa các lô, nhà thiết kế dựa trên tính toán cơ khí độnghọc phân bố số vòng quay trên từng trục lô, sau đó dùng cơ cấu truyền độngđai xích để dẫn động chúng

Vào năm 2000, công ty đã nghiên cứu ứng dụng hệ thống truyền độngđơn lẻ và biến tần cho từng động cơ Trong một hệ thống máy xeo bao gồm

các chi tiết quay cần có động cơ truyền động: như lô sấy, lô ép lưới, lô cuộnđầu Mỗi lô làm việc sẽ được truyền động bằng một động cơ.

Mỗi động cơ truyền động có công suất bé hơn động cơ truyền độngchính ở trên; Mỗi động cơ điều chỉnh bằng một bàn phím nhấn chọn số vòngquay, sau đó được đưa về một bộ điều chỉnh cho cả hệ thống; Số vòng quaylàm việc có khoảng điều chỉnh rộng và rất cơ động

1.3.2 Tiết kiệm điện nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm

Một lợi ích nữa trong công tác TKĐ mang lại cho các doanh nghiệp làviệc tăng chất lượng sản phẩm Ví dụ như Nhà máy Đay Indira Gandhi đã đạtđược vào tháng 6 năm 2002, Nhà máy đã thực hiện biện pháp lắp biến tần chomáy kéo sợi 16 E nhằm tiết kiệm năng lượng

Việc lắp biến tần cho các máy kéo sợi đem lại hiệu quả về năng lượngrất cao, suất tiêu hao năng lượng giảm so với các máy không lắp biến tần là22% Mặt khác sự phản hồi các công nhân thì hầu hết các công nhân trongxưởng rất thích được sử dụng biến tần vì như vậy có thể giúp họ tăng năngsuất dẫn tới tăng thu nhập, giảm được việc đứt sợi dẫn đến tăng chất lượngsản phẩm

1.3.3 Tiết kiệm điện nhằm cải thiện môi trường và điều kiện lao động

Ngoài việc tăng năng suất và chất lượng sản phẩm, việc TKĐ còn giúpcác doanh nghiệp cải thiện được môi trường làm việc của người công nhân,dẫn đến năng suất lao động cũng tăng lên Ta xét trường hợp của Công ty cổphần may thêu giày dép WEC Sài Gòn: Dựa trên kết quả kiểm toán và cáckiến nghị do nhóm kiểm toán đưa ra, xí nghiệp đã chủ động cải tạo hệ thốngchiếu sáng của phân xưởng Cụ thể xí nghiệp đã:

- Hạ độ cao của máng đèn từ 2,2m trước đây xuống còn 1,8m

- Bố trí bóng đèn vuông góc với bàn máy của người công nhân thay vì bốtrí song song như trước đây Với cách bố trí này, ánh sáng được tập trung ngaytại vị trí chân vịt của máy may, tránh không bị khuất bóng như cách bố trí cũ.

- Lắp chụp đèn phản quang cho tất cả các bóng Điều này giúp ánh sángđược tập trung xuống vị trí làm việc, không bị phân tán như trước đây

- Lắp mỗi bóng đèn một công tắc Điều này giúp người công nhântrước khi ra khỏi máy may có thể tắt đèn ngay khi không cần dùng, giúp tiếtkiệm hơn nữa điện năng tiêu tốn cho chiếu sáng

- Các hình thức dưới đây cho thấy cách bố trí hệ thống chiếu sáng trước vàsau khi thực hiện biện pháp TKĐ Với biện pháp này, xí nghiệp đã giảm được 1/3

số bóng đèn dùng cho phân xưởng may, từ 307 bóng xuống còn 198 bóng Vìvậy, điện năng tiêu thụ dùng cho chiếu sáng phân xưởng cũng giảm được 33%

1.3.4 Tiết kiệm điện giúp giảm chi phí sản xuất

Các chi phí trong quá trình sản xuất bao gồm:

- Chi phí nguyên vật liệu;

Trong các chi phí trên, chỉ có chi phí năng lượng là có thể giảm vàgiảm đáng kể đối với hầu hết các doanh nghiệp Việt Nam hiện nay

1.4 HAO TỔN ĐIỆN NĂNG TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

1.4.1 Tổn thất điện năng trong doanh nghiệp công nghiệp

Tổn thất điện năng trong doanh nghiệp công nghiệp gồm có các thànhphần cơ bản sau:

- Tổn thất trên đường dây và máy biến áp

- Tổn thất trong bản thân các thiết bị tiêu thụ điện (động cơ, thiết bịphát nhiệt, thiết bị lạnh, chiếu sáng, )

- Tổn thất trong các thiết bị phụ (thanh cái, BI, BU, công tơ, )

- Tổn thất do quản lý kỹ thuật

- Tổn thất kinh doanh

1.4.2 Nguyên nhân gây nên hao tổn điện năng trong DNCN

Hao tổn điện năng trong doanh nghiệp công nghiệp có mặt trong tất cảcác phần tử cấu thành của hệ thống điện Một cách tổng quát có thể nêu ra baloại nguyên nhân cơ bản sau:

1. Nguyên nhân về tổ chức quản lý:

Nguyên nhân này là việc tổ chức quản lý hệ thống điện của doanhnghiệp chưa được khoa học, bố trí về thời gian làm việc của các thiết bị điệnkhông hợp lý như khởi động động cơ đồng thời, chưa bố trí hoạt động sảnxuất theo ca kíp, thời gian chạy không tải của máy móc thiết bị

2. Nguyên nhân về kỹ thuật công nghệ:

Nguyên nhân về kỹ thuật công nghệ là một nguyên nhân cơ bản có thểthấy ngay như lưới điện của doanh nghiệp khi thiết kế chưa được tối ưu, tiết điệndây dẫn chưa phù hợp, lựa chọn máy biến áp không tối ưu, và đặc biệt là các loạithụ điện với công suất lớn như động cơ không đồng bộ ba pha với công suấtkhông phù hợp, các mạch điều khiển không phù hợp

3. Nguyên nhân về chất lượng điện:

Chất lượng điện kém làm cho hiệu suất làm việc của máy móc thiết bị nhỏhơn so với hiệu suất thực tế của thiết bị

1.5 TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Tiềm năng tiết kiệm điện trong DNCN lớn vì:

- Lượng điện năng tiêu thụ lớn đồng thời cũng có lượng điện năng haotổn khá lớn

- Sự đa dạng của công nghệ sản xuất

- Sự đa dạng của thiết bị tiêu thụ điện

- Tổ chức kỹ thuật chưa hợp lý

- Tiềm năng tiết kiệm điện ở khâu sử dụng điện chưa hợp lý

Từ đây ta có thể áp dụng các giải pháp TKĐ đối với doanh nghiệp theocác giải pháp tổ chức, công nghệ và trong khâu sử dụng điện

PHẦN 2: ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT TRONG MẠNG ĐIỆN DNCN

2.1 PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN DNCN

Việc đánh giá hao tổn điện năng và công suất thực tế gặp rất nhiều khókhăn vì đại lượng này phụ thuộc vào dòng điện và điện áp, chúng là các đạilượng luôn luôn biến đổi theo thời gian, với hệ thống điện phức tạp thì cần cónhiều thiết bị đo đếm mắc vào hệ thống

Việc xác định hao tổn điện năng, hiện tại ta có thể xác định với sự trợgiúp của các thiết bị đo theo các phương pháp cơ bản sau:

2.1.1 Theo các chỉ số công tơ

- Phương pháp xác định tổn thất điện năng thông dụng nhất là so sánh sảnlượng điện ở đầu vào và đầu ra Một số nguyên nhân dẫn đến sai số của phép đo là:

+ Không thể lấy đồng thời chỉ số của các công tơ tại đầu nguồn và ởcác điểm tiêu thụ điện

+ Nhiều điểm tải còn thiếu thiết bị đo hoặc thiết bị đo không phù hợpvới phụ tải

+ Số chủng loại đồng hồ đo rất đa dạng với nhiều mức sai số khácnhau, đó là chưa nói đến việc chỉnh định đồng hồ đo thiếu chính xác hoặckhông thể chính xác do chất lượng điện không đảm bảo

Tuy nhiên có thể sử dụng các phương pháp đo hiện đại như dùng đồng

hồ đo tổn thất để nâng cao chính xác của phép đo Nhưng như vậy sẽ rất tốnkém và phức tạp

2.1.2 Phương pháp xác định tổn thất điện năng bằng đồng hồ đo đếm tổn thất

Trong hệ thống cung cấp điện lớn người ta có thể xác định tổn thất điệnnăng trực tiếp bằng đồng hồ đo đếm tổn thất mắc ngay trên điểm nút cung cấpcần kiểm tra

- Cách xác định tổn thất điện năng theo đồng hồ đo đếm tổn thất như sau:Tổn thất điện năng trong mạng điện được xác định theo công thức.

∆A = 3 R.N.10-3 (kWh);

Trong đó: ki – tỷ số máy biến dòng;

R – điện trở tương đương của mạng điện;

N – chỉ số của đồng hồ đếm tổn thất điện năng được ghi trongthời gian T: N = I2.T

Cách xác định tổn thất này tuy đơn giản nhưng đòi hỏi nhiều thiết bị đođếm, gây tốn kém, vì vậy chỉ nên áp dụng trong những trường hợp đặc biệt

2.1.3 Xác định hao tổn điện năng ∆A theo các đại lượng của phụ tải

2.1.3.1 Theo cường độ dòng điện thực tế

Tổn thất điện năng trong mạng điện phân phối tỷ lệ với bình phươngdòng điện chạy trong mạng được xác định theo biểu thức sau:

;

Trong đó: ∆A – tổn thất điện năng trong mạng điện 3 pha;

It – dòng điện chạy trong mạng;

R – điện trở mạng điện;

T – thời gian khảo sát

Trong thực tế cường độ dòng điện luôn luôn thay đổi, phụ thuộc vào rấtnhiều yếu tố vì vậy xác định tổn thất điện năng theo công thức trên là rất phức tạp

và không khả thi

2.1.3.2 Xác định tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải

Để khắc phục được sự phức tạp của việc xác định dòng điện thực tế, ta

có thể xác định tổn thất điện năng ∆A theo đồ thị phụ tải bằng cách biểu diễn

sự biến thiên của bình phương dòng điện hoặc công suất theo thời gian t: I2 =f(t) hoặc S2 = f(t) Khi đó tổn thất điện năng được xác định theo công thức:

, (kWh).

Để xác định được tổn thất điện năng thực tế, với giả thiết trong khoảngthời gian ∆t ta coi giá trị dòng điện hay công suất là không đổi và coi điện ápbằng điện áp định mức, đồng thời bằng cách bậc thang hóa đường cong ta xácđịnh được lượng điện năng tổn thất

Với n là số bậc thang của đồ thị phụ tải

Phương pháp xác định tổn thất này tuy đơn giản nhưng đòi hỏi phải có

đồ thị phụ tải mà không phải bao giờ cũng có thể xây dựng được ở tất cả cácđiểm nút cần thiết của hệ thống điện

Ngày nay với các thiết bị máy móc và công nghệ đo đếm hiện đại, một

số phần mềm mô phỏng cho phép xây dựng đồ thị phụ tải của hệ thống điệnmột cách chính xác và tin cậy

2.1.3.3 Xác định ∆A theo dòng điện cực đại

Để khắc phục sự phức tạp của các phương pháp trên ta xác định tổnthất tương đương gây ra bởi dòng điện cực đại chạy trong mạch với thời gianhao tổn cực đại tính theo công thức:

∆A = 3.I2

m.R.10-3.τ ;

Trong đó: Im - dòng điện cực đại chạy trong mạch (A);

τ - thời gian hao tổn công suất cực đại (h)

Ở đây cũng gặp một trở ngại khác là thời gian hao tổn cực đại phụthuộc vào tính chất phụ tải, hệ số công suất, thời gian sử dụng công suất cựcđại …Vì vậy việc tính toán tổn thất điện năng theo công thức trên cũngthường mắc sai số lớn Giá trị thời gian hao tổn công suất cực đại xác địnhtheo đồ thị phụ tải được tính theo công thức:

, (h);

Trong đó: IM - dòng điện truyền tải lớn nhất trong thời gian tính tổn thất;

Ii - dòng điện tương ứng với khoảng thời gian ∆ti;

T - khoảng thời gian khảo sát

Tuy nhiên ở đây giá trị τ không phải bao giờ cũng có thể xác định đượcmột cách dễ dàng, vì không thể có đủ đồ thị phụ tải chuẩn, trong thực tế người

ta áp dụng một số công thức thực nghiệm để tính τ một cách gần đúng sau:

2.2 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY

Như ta đã biết, phụ tải điện là một đại lượng ngẫu nhiên, chịu tác độngcủa rất nhiều yếu tố Vì vậy tổn thất điện năng cũng là một đại lượng ngẫunhiên Do đó để có thể xác định được một cách chính xác và tin cậy chỉ có thểxác định bằng phương pháp xác suất thống kê điều tra số liệu

Lượng tổn thất điện năng trên đường dây có thể xác định bằng lượngtổn thất tương đương gây ra bởi dòng điện trung bình không đổi trong suốtthời gian khảo sát chạy trong mạng điện đẳng trị theo biểu thức:

∆A = 3M(I2)Rđtr.T.10-3, (kWh);

Trong đó: M(I2) - kỳ vọng toán bình phương dòng điện;

Rđtr - điện trở đẳng trị của mạng điện Ω.Theo lý thuyết xác suất ta có:

M(I2) = [M(I)]2 + D(I);

M(I), D(I) - kỳ vọng toán và phương sai của dòng điện

Giá trị của kỳ vọng toán dòng điện chạy trong mạch có thể được tínhtheo các chỉ số của các công tơ tại lộ ra của trạm biến áp trung gian

;

Ar, Ax - điện năng tác dụng và phản kháng xác định theo chỉ số của cáccông tơ nguồn kWh, kVArh;

Utb - điện áp trung bình của mạng điện kV;

T - thời gian khảo sát (h)

Theo quy tắc ba sích ma thì dòng điện cực đại IM:

∆PM - hao tổn công suất cực đại trong mạng điện

Tổn thất điện năng phản kháng xác định theo công thức:

∆Ax = ∆Ar.tgϕ;

2.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP

Để đơn giản cho việc tính toán ta thay tất cả các máy biến áp bằng mộtmáy biến áp đẳng trị có công suất bằng tổng công suất định mức của các máy.Tổn thất trong máy biến áp tiêu thụ gồm hai thành phần là tổn thất thay đổi

∆Acu và tổn thất điện năng không thay đổi trong máy biến áp ∆AFe

- Kỳ vọng toán chạy trong máy biến áp là:

;

Trong đó: Ar2, Ax2 – Điện năng tác dụng và phản kháng ở cuối mạng đẳng trị

Ar2 = Ar –∆Ar ;

Ax2 = Ax – ∆Ax ;

Utb2 – Điện áp trung bình ở cuối đường dây kV

Điện trở đẳng trị của các máy biến áp là:

;

Trong đó: Un - Điện áp định mức của các máy biến áp (kV);

Sni - Công suất định mức của máy biến áp thứ i (kVA);

∆Pki - Hao tổn ngắn mạch của máy biến áp thứ i ;

m - Số lượng máy biến áp tiêu thụ

Vậy tổn thất điện năng tác dụng trong đồng của máy biến áp là:

∆Acu = 3[M(I)ba]2(1+k2v)Rđtr.T.10-3 (kWh).

Thành phần tổn thất cố định hay tổn thất trong lõi thép của máy biến ápđược xác định theo biểu thức sau:

;

∆P0i - hao tổn không tải của máy biến áp thứ i

2.4 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP

Đặc điểm của mạng điện hạ áp là số lượng dây dẫn ở các đoạn dâykhác nhau, phụ tải rải rác dọc các tuyến dây, giá trị điện áp thấp, mức độ phiđối xứng cao Nên việc xác định tổn thất trên lưới điện này khá phức tạp,ngoài ra do điện áp thấp nên tổn thất không chỉ xuất hiện trên các phần tử củamạng điện mà còn có cả trên các mối nối, điểm tiếp xúc,… Hiện nay có nhiềuphương pháp xác định tổn thất điện năng trong lưới hạ áp song độ chính xáccủa các phương pháp lại rất khác nhau Ta xét phương pháp thông dụng sau:

2.4.1 Phương pháp tính tổn thất điện năng dựa trên kết quả đo điện áp tại

điểm nằm ở cuối đường trục (áp dụng với lưới điện bất kỳ)

Đối với mạng điện phức tạp, hao tổn công suất có thể xác định theobiểu thức sau:

∆PΣ = kp.U.I.∆UΣ%10-2 (kW);

Tuy nhiên ở đây hệ số kp phải được hiệu chỉnh, phụ thuộc vào mức độphi đối xứng và kết cấu của đường dây hạ áp Các kết quả nghiên cứu thực tếcho thấy sự liên hệ giữa hệ số kp với kết cấu mạng điện, mức độ phi đối xứng

là khá phức tạp, trong một trừng mực nhất định có thể biểu thị mối quan hệnày một cách gần đúng như sau:

;

Trong đó: ks- hệ số phụ thuộc vào kết cấu lưới và số lượng tải trên sơ đồ hình tia;

kkdv- hệ số phản ánh mức độ phi đối xứng của lưới;

k0 - hệ số phản ánh tổn thất công suất trên dây trung tính;

Ffa - tiết diện dây pha;

F0 - tiết diện dây trung tính

Từ các kết quả nghiên cứu ở các mạng điện thực tế có thể lấy các giá trịcủa kp phụ thuộc vào độ phi đối xứng như bảng số liệu thực nghiệm sau:

Bước 1: Xác định mức độ phi đối xứng trên mỗi nhóm tải để từ đó xác

định hệ số kp

Bước 2: Xác định độ lệch điện áp ∆U%: Tiến hành đo và xác định(∆Umax%, ∆Umin%) ứng với chế độ công suất cực đại Pmax và cực tiểu của nhómđường dây tương ứng, sau đó tính giá trị trung bình và xác định hệ số côngsuất cosϕtb của lưới

Bước 3: Tiến hành xác định tỉ lệ phần trăm trung bình tổn thất công

suất trên toàn lưới theo biểu thức sau:

, (%);

Bước 4: Xác định tổn thất điện năng trên lưới:

Tỷ lệ phần trăm trung bình tổn thất công suất trên lưới 0,4kV chính là tỷ

lệ phần trăm trung bình tổn thất điện năng trên toàn lưới: ∆Ptb% = ∆Atb% (%)

Bước 5: Tổn thất điện năng của toàn lưới 0,4kV được xác định như sau:

∆A = A ∆Atb% (kWh);

A: Là tổng điện năng tiêu thụ trong mạng điện hạ áp (kWh)

2.4.2 Xác định tổn thất điện năng theo phương pháp thực nghiệm

a) Biểu thức 1:

Tổn thất trong mạng điện hạ áp được xác định theo các số liệu đo đếmcủa các pha ở chế độ phụ tải cực đại

;

Trong đó: IA, IB, IC - dòng điện cực đại trên các pha;

Rdt - điện trở đẳng trị của mạng điện;

kfdx: - hệ số phi đối xứng;

;

Trong đó: a1, a2 - các hệ số hồi quy xác định theo các số liệu thống kê;

UA, UB, UC- điện áp tại các đầu lộ của các pha;

UA’ UB’, UC’ - điện áp ở cuối lộ của các pha;

;

Imax - dòng điện lớn nhất trong các pha: Max(IA, IB, IC);

b0, b1 - các hệ số hồi quy, phụ thuộc vào tính chất của phụ tải, cógiá trị trong bảng sau:

Hỗn hợp 0,18 2,34

b) Biểu thức thứ hai:

Tổn thất điện năng trên lưới điện hạ áp cũng có thể xác định theo công thức sau:

;

Trong đó: δ - hệ số xác định theo mức tăng thực tế giá trị trung bình của

dòng điện phụ tải (δ = 1 ÷ 1,1) và thường lấy δ = 1,06;

A - điện năng truyền tải trên lưới 0,4kV (kWh);

T - thời gian vận hành của lưới điện (h);

Un - điện áp định mức của lưới;

k2f - hệ số phụ thuộc vào mức chênh lệch các giá trị dòng điệnphụ tải tại các thời điểm khác nhau so với giá trị trung bình;

;

kfdx - hệ số phi đối xứng, biểu thị lượng năng lượng tổn thất domất đối xứng giữa các pha, có thể được tính theo công thức thứ nhất

2.5 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG ĐỘNG CƠ

Thực tế phần lớn các sản phẩm đều đòi hỏi việc sử dụng các động cơ ởmột vài công đoạn nào đó trong quá trình sản xuất, chúng ta không ngạcnhiên khi nói rằng động cơ điện là thiết bị tiêu thụ nhiều điện năng nhất

Hao tổn điện năng của động cơ không đồng bộ gồm hai thành phần :

Đó là tổn hao đồng Pcu và tổn hao sắt Pfe Trong động cơ không đồng bộ thìtổn hao đồng chiếm đến 70% còn hao tổn sắt chỉ chiếm đến 30% Các côngthức tính hao tổn trong động cơ như sau :

- Tổn hao công suất trong lõi thép được tính theo công thức :

;

Trong đó : Stt = Sdo/cosϕdo; Sdm = Pdm/cosϕdm

k1, k2 - là các hệ số tỷ lệ hao tổn trong thép và đồng Nó tùy thuộcvào từng loại động cơ Với động cơ không đồng bộ thực nghiệm cho thấy k1 =0,3 và k2 = 0,7

η - là hiệu suất làm việc của động cơ, nó phụ thuộc vào tính chấttải và hệ số mang tải, thường là hàm của hệ số mang tải η = f(kmt) và được xácđịnh bằng những công thức thực nghiệm

Hao tổn công suất trong động cơ được tính là:

∆P = ∆Pcu + ∆PFe; Hao tổn điện năng trong tháng được tính như sau:

∆A = ∆P.t (kWh);

Trong đó t là thời gian làm việc của động cơ trong năm (h)

2.6 GẢI PHÁP CHỦ YẾU TIẾT KIỆM ĐIỆN TRONG DNCN

Trong phạm vi luận văn, sau khi nghiên cứu các giải pháp, thiết bị có khảnăng áp dụng tương ứng với tiềm năng về tiết kiệm điện của DNCN Chúngtôi đưa ra một số giải pháp áp dụng cho doanh nghiệp công nghiệp như sau:

• Giải pháp về tổ chức quản lý kỹ thuật:

- Khuyến nghị các doanh nghiệp công nghiệp tổ chức làm việc theo ca - kíp,nhằm thực hiện tiêu thụ điện vào thời gian thấp nhất ở đồ thị phụ tải của hệ thống,

sẽ giảm được hao tổn điện năng trong máy biến áp, cũng với việc đó thì doanhnghiệp sẽ được hưởng giá điện ở mức thấp nhất

- Các xí nghiệp tổ chức làm việc ca kíp sẽ giảm thời gian chạy khôngtải của máy móc thiết bị đồng nghĩa với việc giảm chi phí điện năng trên mộtđơn vị sản phẩm.

- Đóng điện các động cơ thông qua các bộ điều khiển bằng thiết bị khảtrình để giảm thiểu dòng điện mở máy, và giảm tối đa sự đồng thời mở máyđộng cơ của các xí nghiệp

• Giải pháp công nghệ áp dụng cho các đối tượng của mạng điện là:

- Trong các động cơ điện;

- Trong hệ thống chiếu sáng, thông gió;

- Trong hệ thống nhiệt;

- Trong hệ thống cung cấp điện

2.6.1 Trong các động cơ điện

2.6.1.1 Giải pháp nâng cao hệ số công suất cosϕ

Hệ số công suất cosϕ càng lớn thì càng có lợi cho việc cung cấp điệnlẫn khách hàng tiêu thụ điện:

a) Nâng cao hệ số cosϕ tự nhiên

Đó là tìm ra các phương pháp để động cơ giảm bớt được lượng côngsuất phản kháng tiêu thụ, ta có thể áp dụng các công nghệ tiên tiến, sử dụng

các thiết bị một cách hợp lý… Biện pháp này đem lại hiệu quả kinh tế màkhông phải đặt thêm thiết bị bù

Các cán bộ phải chỉ đạo, thay đổi cải tiến qui trình, công nghệ để cácthiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất Căn cứ vào điều kiện cụ thể củadoanh nghiệp để sắp xếp qui trình công nghệ một cách hợp lý nhất Việc giảmbớt những động tác, những nguyên công thừa đều đưa đến hiệu quả tiết kiệmđiện, giảm bớt điện năng tiêu thụ trên một sản phẩm

cơ không đồng bộ vì:

+ Động cơ đồng bộ có hệ số công suất cosϕ cao, có thể làm việc ở chế

độ quá kích từ để trở thành một máy bù cung cấp thêm công suất phản khángcho mạng

+ Mô men quay tỉ lệ bậc nhất với điện áp của mạng nên ít phụ thuộcvào phụ tải do đó năng xuất làm việc của máy cao

- Thay thế những động cơ làm việc non tải bằng những động cơ códung lượng công suất nhỏ hơn

Đối với các nhà máy, xí nghiệp lâu năm thường động cơ đã cũ rích, tiêuthụ nhiều điện, gây hao tổn công suất lớn, làm việc bị non tải…ảnh hưởngđến chất lượng sản phẩm và nền kinh tế của doanh nghiệp Khi động cơ làmviệc non tải được thay bằng động cơ có công suất nhỏ hơn ta sẽ tăng được hệ

số phụ tải kpt dẫn đến cosϕ tăng Nhưng việc thay thế phải:

+ Giảm được tổn thất công suất tác dụng trong mạng và động cơ vì có như vậy thì việc thay thế mới có lợi Qua kinh nghiệm cho thấy:

+ Nếu kpt < 0,45 thì việc thay thế bao giờ cũng có lợi;

+ Nếu 0,45 < kpt < 0,78 thì phải so sánh kinh tế kỹ thuật mới xác địnhđược việc thay thế có lợi hay không