Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả trong công ty cổ phần TPXK đồng giao

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

đại học nông nghiệp hà nội Viện đào tạo sau đại học

-o0o -

Trần minh khuê

“Nghiên cứu đề xuất Một số giải pháp

sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả trong công ty cổ phần tpxk đồng giao”

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành : Điện khí hóa sản xuất nông nghiệp và nông thôn Mã số ngành : 60.52.54

Giáo viên hướng dẫn : NGƯT-PGS-TS Nguyễn Minh Duệ

Hà Nội - 2010

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các

số liệu, kết quả trình bày trong bản luận văn này là trung thực và chưa ñược công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào trước ñó

Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong bản luận văn của tôi ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Trần Minh Khuê

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cảm ơn trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội, xin trân trọng cảm ơn khoa sau ñại học, khoa Cơ-ðiện trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội

Tôi xin ñược tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến NGƯT-PGS-TS Nguyễn Minh Duệ, giảng viên trường ñại học Bách khoa Hà Nội, thày là người ñã trực tiếp hướng dẫn tận tình, chỉ bảo tôi hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thày giáo, cô giáo của khoa Cơ-ðiện trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội, các thày giáo, cô giáo khoa ñiện trường ñại học Bách khoa Hà Nội

Tôi chân thành cảm ơn trường Cao ñẳng nghề Cơ-ðiện-XD Tam ðiệp, khoa ñiện-TðH, phòng ñào tạo- nơi tôi ñang công tác ñã tạo mọi ñiều kiện tốt nhất có thể ñể tôi hoàn thành khóa học này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thành viên cổ ñông trong công ty cổ phần TPXK ðồng giao ñã tạo mọi ñiều kiện ñể tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến gia ñình tôi, người thân, bạn bè, ñồng nghiệp…họ là nguồn ñộng lực và là nguồn ñộng viên giúp tôi hoàn thành khóa học và luận văn này

Trong quá trình thực hiện ñề tài chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược ý kiến của các thày, cô giáo và các bạn ñồng nghiệp

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Da nh mục bảng vi

Danh mục hình viii

Danh mục viết tắt ix

MỞ ðÂU 1

1 ðẶT VẤN ðỀ 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ðỀ TÀI 2

2.1 Mục ñích nghiên cứu 2

2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

2.3 ðối tượng nghiên cứu 2

2.3 Phương pháp nghiên cứu 2

2.4 Thực tiễn của ñề tài 2

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG ðIỆN TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 4

1.1 ðẶC ðIỂM HOẠT ðỘNG CỦA DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 4

1.1.1 Các quan ñiểm về DNCN 4

1.1.2 ðặc ñiểm của DNCN 4

1.2 HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ SỬ DỤNG ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 5

1.2.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp ñiện 5

1.2.2 Các yêu cầu trong hệ thống cung cấp ñiện DNCN 5

1.2.3 Sơ ñồ cung cấp ñiện của DNCN 6

1.3 LỢI ÍCH CỦA SỬ SỤNG TIẾT KIỆM ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 12

1.3.1 Tiết kiệm ñiện giúp tăng lợi nhuận 12

1.3.2 Tiết kiệm ñiện nhằm cải thiện môi trường và ñiều kiện lao ñộng 12

1.3.3 Tiết kiệm ñiện giúp giảm chi phí sản xuất 13

1.4 TỔN THẤT ðIỆN NĂNG TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 13

1.4.1 Tổn thất ñiện năng trong DNCN 13

1.4.2 Nguyên nhân gây nên tổn thất ñiện năng trong DNCN 14

1.5 TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 14

1.6 PHÂN TÍCH, ðÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VỀ CUNG CẤP VÀ SỬ DỤNG ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 15

1.6.1 phương pháp ñánh giá chung tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện DNCN 15

1.6.2 Tổn thất ñiện năng trên ñường dây 18

1.6.3 Tổn thất trong máy biến áp 20

1.6.4 Tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện hạ áp 21

1.6.5 Tổn thất ñiện năng trong ñộng cơ: 23

1.7 MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ðIỆN TRONG DNCN 24

1.7.1 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng ñiện trong DNCN 24

1.7.2 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng ñiện trong các khu vực hành chính sự nghiệp: 34

1.7.3 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng ñiện trong sinh hoạt: 38

1.7.4 Các nguyên nhân gây nên tổn thất ñiện năng 39

PHẦN 2 PHÂN TÍCH, ðÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CUNG CẤP VÀ SỬ DỤNG ðIỆN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN THỰC PHẨM XUẤT KHẨU ðỒNG GIAO 41

2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN TPXK ðỒNG GIAO 41

2.1.1 Khái quát về công ty cổ phần TPXK ðồng Giao 41

2.1.2 Tổ chức bộ máy quản lý của Công ty 44

2.1.3 Hệ thống cung cấp ñiện của công ty: 49

2.2 PHÂN TICH HIỆN TRẠNG TỔN THẤT TRONG MẠNG ðIỆN CỦA CÔNG TY 51

2.2.1 Phụ tải ñiện trong công ty: 51

2.2.2 Tính toán tổn thất trên máy biến áp 67

2.2.3 Tính toán tổn thất trên ñường dây cáp ñiện cấp ñến các phụ tải 69

2.2.4 Tính toán tổn thất trên các ñộng cơ không ñồng bộ: 74

2.3 ðÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CUNG CẤP ðIỆN VÀ TIÊU THỤ ðIỆN CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN TPXK ðỒNG GIAO 81

2.3.1 Những mặt tích cực và tồn tại trong quản lý sử dụng ñiện của công ty cổ phần TPXK ðồng Giao 81

2.3.2 Nguyên nhân 81

PHẦN 3 MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ðIỆN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TPXK ðỒNG GIAO 84

3.1 ðỊNH HƯỚNG CỦA CÁC GIẢI PHÁP 84

3.2 ðỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP 85

3.2.1 Giải pháp cho hệ thống chiếu sáng: 87

3.2.2 Giải pháp trong hệ thống nhiệt lạnh, thông gió, máy tính 93

3.2.3 Giải pháp tiết kiệm ñiện áp dụng trong ñộng lực 97

3.2.4 Giải pháp chuyển dịch giờ làm việc: 108

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 118

1 KẾT LUẬN 118

2 KIẾN NGHỊ 120

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng số liệu thực nghiệm hệ số phi ñối xứng 21

Bảng 1.2 Bảng tra cứu các hệ số hồi quy theo tính chất tải 22

Bảng 2.1 Số liệu sản xuất và tiêu thụ ñiện từ tháng 02/2010 - 07/2010 của công ty 52

Bảng 2.2 Số liệu ño và tính tải TBA 630 kVA của công ty cô phần TPXK ðồng Giao……… 55

Bảng 2.3 Số liệu ño và tính tải TBA 560kVA của công ty cô phần TPXK ðồng Giao 58

Bảng 2.4 Bảng thông số kỹ thuật thực tế của các nhóm thiết bị , máy móc 65

Bảng 2.5 Công suất chịu tải max, chịu tải trung bình và thời gian chịu tải thực tế của các nhóm thiết bị 66

Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật của MBA 67

Bảng 2.7 Số liệu ñã ñược tính toán tổn thất trong các MBA 68

Bảng 2.8 Bảng tra ñiện trở suất theo tiết diện và loại dây 70

Bảng 2.9 Biểu giá ñiện áp dụng cho công ty cổ phần TPXK ðồng Giao 71

Bảng 2.10 Số liệu tổn thất trên các ñường dây của các nhóm thiết bị 73

Bảng 2.11 Bảng thực nghiệm tính hệ số hiệu suất ñộng cơ 75

Bảng 2.12 Giá trị tính toán tổn thất công suất, ñiện năng của các ñộng cơ ñại diện cho các nhóm trong 1 năm 78

Bảng 2.13 Tổng hợp tổn thất công suất, ñiện năng của mạng ñiện toàn công ty trong 1 năm 80

Bảng 3.1 Số liệu hiện trạng bố trí chiếu sáng tại các khu vực 88

Bảng 3.2 Biểu giá ñiện áp dụng cho công ty cổ phần TPXK ðồng Giao 90

Bảng 3.3 Hiệu quả kinh tế của giải pháp trong chiếu sáng 91

Bảng 3.4 Hiệu quả kinh tế của giải pháp trong chiếu sáng 92

Bảng 3.5 Hiệu quả kinh tế của giải pháp trong chiếu sáng 93

Bảng 3.6 Kết quả tính toán giải pháp thay thế ñộng cơ xưởng cô ñặc 99

Bảng 3.7 Hiệu quả kinh tế của giải pháp thay thế ñộng cơ của xưởng cô ñặc 100

Bảng 3.8 Kết quả tính toán của giải pháp (thay thế ñộng cơ) xưởng ñồ hộp 101

Bảng 3.9 Hiệu quả kinh tế của giải pháp thay thế của xưởng ñồ hộp 102

Bảng 3.10 Kết quả tính toán của giải pháp lắp ñặt thêm thiết bị TKð 103

Bảng 3.11 Hiệu quả kinh tế của giải pháp thay thế của HT nước mềm, nước cứng, làm lạnh 104

Bảng 3.12 Kết quả tính toán của giải pháp 105

Bảng 3.13 Hiệu quả kinh tế của giải pháp thay thế cho HT xử lý nước thải, lò hơi, lò than… 106

Bảng 3.14 Tổng hợp tổn thất ñiện năng của mạng ñiện toàn công ty trong 1 năm theo các giải pháp 107

Bảng 3.15 Biểu giá ñiện áp dụng cho công ty cổ phần TPXK ðồng Giao 110 Bảng 3.16 Tổng tiền tiết kiệm theo giải pháp chuyển dịch giờ làm việc 111

Bảng 3.17 Tổng hợp kết quả tính toán kinh tế của các giải pháp TKð cho công ty TPXK ðồng Giao mỗi năm 116

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ ñồ cung cấp ñiện bên ngoài xí nghiệp 7

Hình 1.2 Sơ ñồ ñường dây chính và thanh dẫn của HTCCð………8

Hình 1.3 Các loại ñồ thi phụ tải hàng ngày hình a, hình b, hình c………… 10

Hình 1.4 ðồ thị phụ tải tháng dạng bậc thang………10

Hình 1.5 ðồ thị phụ tải năm………11

Hình 1.6 ðồ thị phụ tải ngày ñặc trưng……… 28

Hình 2.1 Sơ ñồ khối bộ máy quản lý của Công ty cổ phần TPXK ðồng Giao 45

Hình 2.2 Sơ ñồ mặt bằng bố trí tổng thể công ty cổ phần thực phẩm xuất khẩu ðồng Giao……….48

Hình 2.3 Sơ ñồ hệ thống cung cấp ñiện công ty cổ phần TPXK ðồng Giao 50

Hình 2.4 ðồ thị biểu diễn tổng doanh thu, tổng sản lượng, tổng ñiện năng 52

Hình 2.5 ðồ thị biểu diễn lượng ñiện năng tiêu thụ, tổng SL, tổng DT, bình quân tiêu thụ 53

Hình 2.6 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 630 kVA 57

Hình 2.7 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 630 kVA (Dạng hình thang) 57

Hình 2.8 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 560 kVA 60

Hình 2.9 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 560 kVA (Dạng hình thang) 60

Hình 2.10 Sơ ñồ cấp ñiện cho các ñộng cơ xưởng ñồ hộp……….70

Hình 2.11 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 630 kVA 112

Hình 2.12 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 630 kVA 112

Hình 2.13 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 560 kVA 113

Hình 2.14 ðồ thị phụ tải ngày, ñêm của trạm biến áp 560 kVA 113

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

- TBð: thiết bị điện

- TBA: trạm biến áp

- TKð: Tiết kiệm điện

- CðN: Cao đẳng nghề

- EVN: Tập đồn điện lực Việt Nam

- CBCNV: Cán bộ cơng nhân viên

- SXKD: Sản xuất kinh doanh

- ðHNð: ðiều hịa nhiệt độ

- QTðS: Quản trị đời sống

- TCKT: Tổ chức kỹ thuật

- TCCN: Tổ chức cơng nghệ

- HT: Hệ thống

MỞ ðÂU

1 ðẶT VẤN ðỀ

ðiện năng, nguồn tài nguyên vơ giá của đất nước đang bị sử dụng một cách lãng phí Ngành điện đã và đang tiến hành nhiều giải pháp để đối phĩ với tình trạng trên, trong đĩ việc sử dụng điện một cách hợp lý là một biện pháp rất quan trọng

Vấn đề sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng nĩi chung và năng lượng điện nĩi riêng được các nước phát triển quan tâm từ những năm đầu của thế

kỷ Nhiều tổ chức nhà nước, nhiều trung tâm nghiên cứu phục vụ mục tiêu tiết kiệm năng lượng được thành lập, mở rộng và hoạt động cĩ hiệu quả

Theo Tập đồn điện lực Việt Nam (EVN), trong 5 năm qua, sản xuất điện năng của Việt Nam tăng trung bình 13%/năm trong khi nhu cầu tiêu thụ lại tăng đến 15%/năm Những con số đĩ cho thấy Việt Nam đang đứng trước thách thức về sự thiếu hụt điện năng Các chuyên gia cũng dự báo trong 10 năm tới, nhu cầu điện năng trong nước sẽ tiếp tục tăng từ 15-20%/năm, thiếu hụt điện chắc chắn sẽ xảy ra nếu khơng cĩ các giải pháp tiết kiệm năng lượng kịp thời

Thời gian gần đây sự biến động của giá nhiên liệu, thúc đẩy yêu cầu tiết kiệm điện đến mức cao hơn trên tất cả các lĩnh vực đời sống Nhà nước ta cịn ban hành các văn bản về sử dụng tiết kiệm điện trong cơng sở và trường học để nâng cao ý thức cho cán bộ cơng chức nhằm giảm áp lực thiếu điện cho EVN Trước bối cảnh đĩ tơi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp sử dụng điện tiết kiệm và hiệu qua tại cơng ty cổ phần thực phẩm xuất khẩu (TPXK) ðồng Giao”

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ðỀ TÀI

2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về một số giải pháp kinh tế - kỹ thuật sử

dụng ñiện tiết kiệm trong công nghiệp

- ðề xuất giải pháp xác ñịnh tính hiệu quả và biện pháp tiết kiệm ñiện trong công nghiệp

2.3 ðối tượng nghiên cứu

Vấn ñề sử dụng ñiện kém hiệu quả và lãng phí, từ ñó có các giải pháp

sử dụng ñiện có hiệu quả và tiết kiệm hơn

2.3 Phương pháp nghiên cứu

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

2.4 Thực tiễn của ñề tài

ðề tài sau khi hoàn thành xong sẽ ñóng góp những cơ sở lý luận nói

chung và giải pháp tiết kiệm ñiện ñối với việc sử dụng hiệu quả và tiết kiệm trong DNCN

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Tiết kiệm ñiện là vấn ñề vô cùng bức xúc và nóng bỏng ñối với EVN cũng như ñối với tất cả các nơi tiêu thụ ñiện Thực hiện tiết kiệm ñiện ñúng phương pháp ñúng kỹ thuật sẽ ñưa lại lợi ích cho cả hai bên cung cấp cũng như tiêu thụ ñiện Nhiều giải pháp khác nhau ñã ñược áp dụng, tuy nhiên vấn

ñề tiết kiệm ñiện trong thực tế vẫn chưa ñạt ñược hiệu quả mong muốn

Phạm vi ñề tài nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm ñiện trong sản xuất,

sinh hoạt tại công ty cổ phần TPXK ðồng Giao

Các phương pháp nghiên cứu: Phương pháp giải tích, xác suất thống kê kết hợp với các phần mềm tính toán hỗ trợ của máy vi tính

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

Phần 2: Phân tích, ñánh giá hiện trạng về cung cấp và sử dụng ñiện trong công ty cổ phần thực phẩm xuất khẩu ðồng Giao

Giới thiệu về cơ cấu tổ chức của công ty, sơ ñồ cung cấp ñiện của công

ty, phương pháp chung về tính toán tổn thất ñiện năng, tính toán các loại tổn thất như tổn thất trên ñường dây, tổn thất trong máy biến áp và tổn thất trong ñộng cơ ñiện và các tổn thất khác do sinh hoạt trong công ty

Phần 3: ðề xuất một số giải pháp sử dụng ñiện tiết kiệm và hiệu quả kinh té ñối với công ty cổ phần TPXK ðồng Giao

ðề xuất một số giải pháp và tính kinh tế cụ thể của các giải pháp ñó khi

áp dụng vào công ty trong thời gian 1 năm

Phần kết luận và kiến nghị: Tổng hợp những kết quả ñạt ñược của ñề

tài, ñưa ra những kết luận mang tính khoa học và ñưa ra những khuyến nghị ñối với việc sử dụng ñiện có hiệu quả trong DNCN

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG ðIỆN TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

1.1 ðẶC ðIỂM HOẠT ðỘNG CỦA DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 1.1.1 Các quan ñiểm về DNCN

Trong quá trình hình thành và phát triển kinh tế, xã hội ở bất kỳ một quốc gia nào DNCN cũng là tế bào của nền kinh tế, chính trị, là nơi trực tiếp ñưa những nghị ñịnh, nghị quyết, văn bản pháp luật của nhà nước vào cuộc sống

Cùng với sự biến ñộng của nền kinh tế thị trường, ñặc thù của mỗi ngành, nghề khác nhau mà các hình thức tổ chức DNCN cũng khác nhau Do

ñó ñứng trên những quan ñiểm khác nhau thì có những ñịnh nghĩa khác nhau

về DNCN

Theo quan ñiểm của nhà tổ chức: DNCN là tổng thể các phương tiện,

thiết bị và con người ñược tổ chức lại nhằm ñạt ñược mục ñích

Theo quan ñiểm mục tiêu cơ bản cho mọi hoạt ñộng của DNCN:

DNCN là một tổ chức hành chính thực thi nhiệm vụ của nhà nước nhằm ñem lại lợi ích cho nhân dân

Theo quan ñiểm lý thuyết hệ thống: DNCN là một bộ phận hợp thành

trong hệ thống kinh tế, chính trị, mỗi ñơn vị trong hệ thống ñó phải chịu sự tác ñộng tương hỗ lẫn nhau, phải tuân thủ pháp luật nhà nước nhằm phục vụ cho lợi ích của nhân dân

Vậy: DNCN là một ñơn vị sản xuất kinh doanh ñược tổ chức nhằm tạo ra sản phẩm nhằm phục vụ lợi ích của nhà nước và nhân dân Thông qua ñó ñể tối

ña về lợi nhuận trên cơ sở tuân thủ theo luật pháp và lợi ích người tiêu dùng

1.1.2 ðặc ñiểm của DNCN

Chức năng

• ðại diện và bảo vệ các quyền, lợi ích hợp pháp, chính ñáng của nhân dân

• Tham gia quản lý Nhà nước, quản lý kinh tế – xã hội, tham gia kiểm tra, giám sát hoạt ñộng của cơ quan Nhà nước, tổ chức kinh tế

• Giáo dục, ñộng viên công nhân viên chức, lao ñộng phát huy quyền làm chủ ñất nước, thực hiện nghĩa vụ công dân, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc

Lð trên ñịa bàn

• Phối hợp với các cơ quan chức năng của Nhà nước tổ chức thanh tra, kiểm tra việc thực hiện pháp luật và các chính sách có liên quan trực tiếp ñến CNVC, lao ñộng trong các cơ quan, doanh nghiệp

1.2 HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ SỬ DỤNG ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

1.2.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp ñiện

- Khi ta nói ñến hệ thống năng lượng, thông thường người ta thường hình dung nó là hệ thống ñiện, hệ thống ñiện là tập hợp các thiết bị ñiện dùng ñể sản xuất, biến ñổi truyền tải phân phối và tiêu thụ ñiện năng, hệ thống ñiện là bao gồm tất cả các nhà máy, trạm biến áp, ñường dây và các hộ tiêu thụ ñiện

- Vấn ñề cung cấp và sử dụng ñiện trong DNCN rất có ý nghĩa với nền kinh tế quốc dân Tiết kiệm ñiện trong DNCN ngoài lợi ích cho quốc dân nó còn thể hiện văn hóa của mỗi người

1.2.2 Các yêu cầu trong hệ thống cung cấp ñiện DNCN

* ðộ tin cậy cung cấp ñiện:

ðộ tin cậy cung cấp ñiện phụ thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào Trong ñiều kiện cho phép thường cố gắng lựa chọn phương án cấp ñiện có ñộ tin cậy

càng cao càng tốt

* Chất lượng ñiện

Chất lượng ñiện ñược ñánh giá bằng các chỉ tiêu như:

- Chỉ tiêu tần số do cơ quan ñiều khiển hệ thống ñiện ñiều chỉnh Chỉ

có những hộ tiêu thụ ñiện lớn mới phải quan tâm ñến chế ñộ vận hành của mình sao cho hợp lý ñể góp phần ổn ñịnh tần số của hệ thống ñiện

- ðộ lệch ñiện áp cho phép so với ñiện áp ñịnh mức ñược quy ñịnh (ở chế ñộ làm việc bình thường) như sau:

+ Mạng ñộng lực: [∆U%] = ± 5% Uñm+ Mạng chiếu sáng: [∆U%] = - 2,5% ÷ ± 5% Uñm+ Trường hợp khởi ñộng ñộng cơ hoặc mạng ñiện trong tình trạng sự cố thì ñộ lệch ñiện áp cho phép có thể tới (- 10% ÷ 20%) Uñm

- Sự không ñối xứng ñiện áp

- Sự không hình sin ñiện áp

* An toàn cung cấp ñiện:

Hệ thống cung cấp ñiện phải ñược vận hành an toàn ñối với người và thiết bị Muốn ñạt ñược yêu cầu ñó, khi tính toán cấp ñiện phải chọn sơ ñồ cấp ñiện hợp lý, rõ ràng mạch lạc ñể tránh nhầm lẫn trong vận hành, các thiết

bị ñiện phải chọn ñúng chủng loại, ñúng công suất

Việc vận hành quản lý hệ thống ñiện có vai trò quan trọng, người sử dụng phải tuyệt ñối chấp hành những qui ñịnh về an toàn sử dụng ñiện

* Kinh tế:

Khi ñánh giá so sánh phương án cấp ñiện, chỉ tiêu khinh tế chỉ xét ñến khi các chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên ñã ñược ñảm bảo

Chỉ tiêu kinh tế ñược ñánh giá qua tổng vốn ñầu tư, chi phí vận hành

và thời gian thu hồi vốn ñầu tư

Việc ñánh giá chỉ tiêu kinh tế phải thông qua tính toán và so sánh tỉ mỉ giữa các phương án, từ ñó mới có thể ñưa ra phương án tối ưu

1.2.3 Sơ ñồ cung cấp ñiện của DNCN

1.2.3.1 Sơ ñồ cung cấp ñiện của DNCN

ðược chia làm 2 loại ñó là: Sơ ñồ cung cấp ngoài DNCN và trong DNCN

* Sơ ñồ cung cấp bên ngoài (Hình 1.1): Là một phần của HTCCð từ trạm khu vực ñến trạm biến áp chính hoặc trạm phân phối trung tâm của DNCN

* Sơ ñồ cung cấp ñiện bên trong (Hình 1.2): Là từ trạm biến áp chính ñến các xưởng sản xuất, phòng ban, ñến các thiết bị tiêu thụ ñiện ðặc ñiểm của nó là có tổng ñộ dài ñường dây thường lớn, số lượng các thiết bị nhiều nên cần phải giải quyết các vấn ñề về ñộ tin cậy và giá thành

Thường nó gồm các loại như:

- Sơ ñồ hình tia: thường dùng cho các nhóm ñộng cơ ở các vị trí khác nhau của phân xưởng

- Sơ ñồ ñường dây chính: Mỗi mạch của sơ ñồ cung cấp cho một số thiết bị nằm trên ñường ñi của nó ñể tiết kiệm dây dẫn, ngoài ra có thể sử dụng sơ ñồ ñường dây chính bằng các thanh dẫn

- Sơ ñồ hỗn hợp: Là sơ ñồ dùng kết hợp cả 2 loại trên

1.2.3.2 Phụ tải ñiện của DNCN

* Vai trò của phụ tải ñiện:

Trong DNCN có rất nhiều loại phụ tải khác nhau, với nhiều công nghệ khác nhau, trình ñộ sử dụng cũng rất khác nhau dẫn ñến sự tiêu thụ công suất các thiết bị không bao giờ bằng công suất ñịnh mức của chúng Nhưng mặt khác chúng ta lại cần xác ñịnh phụ tải ñiện Phụ tải ñiện là một hàm của nhiều yếu

tố thời gian P(t), vì vậy chúng ta không tuân thủ một qui tắc bất dịch nào Cho nên việc xác ñịnh phụ tải ñiện là rất khó khăn Nhưng phụ tải ñiện là một thông số quan trọng ñể lựa chọn các thiết bị của HTð, công suất mà chúng ta xác ñịnh bằng cách tính toán gọi là công suất tính toán Ptt

Nếu Ptt < Pthực tế thì thiết bị mau hỏng, có thể dẫn ñến cháy nổ

Nếu Ptt > Pthực tế thì sẽ gây lãng phí năng lượng

* Các ñặc trưng của phụ tải ñiện:

+ Công suất ñịnh mức: Là thông số ñặc trưng chính của phụ tải ñiện thường ñược ghi trên nhãn của thiết bị, trong lí lịch máy ðơn vị của công suất ñịnh mức là W hoặc kW

+ ðiện áp ñịnh mức: Uñm của phụ tải phù hợp với ñiện áp của mạng ñiện + Tần số: các thiết bị ñiện thường ñược cung cấp ñiện từ lưới ñiện có tần số ñịnh mức là 50Hz hoặc 60Hz

+ ðồ thị phụ tải: ðặc trưng cho sự tiêu dùng năng lượng ñiện của các thiết bị riêng lẻ, của nhóm thiết bị, hoặc của toàn bộ DNCN Nó chính là tìa liệu quan trọng trong thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp ñiện cho DNCN

- ðồ thị phụ tải ngày ñêm: ðược xét với thời gian là một ngày ñêm (24 giờ) ñược xác ñịnh theo 3 cách: ðo bằng dụng cụ ño tự ñộng ghi lại (hình a);

Do nhân viên trực tiếp ghi lại (hình b); Biểu diễn theo bậc thang ghi lại giá trị trung bình trong những khoảng nhất ñịnh (hình c)

Hình b : ðồ thị phụ tải theo ngày

(công nhân ghi)

24 giờ

- ðồ thị phụ tải hàng tháng (Hình 1.4): ðược xây dựng dựa theo phụ tải trung

bình của từng tháng hoặc của từng phân xưởng trong một năm làm việc

Nhìn vào ñồ thị phụ tải hàng tháng cho ta biết nhịp ñộ sản xuất của DNCN Từ ñó ñể ñưa ra lịch vận hành, sửa chữa các TBð một cách hợp lý nhất nhằm ñáp ứng các yêu cầu sản xuất

- ðồ thị phụ tải bậc thang: Xây dựng trên cơ sở ñồ thị phụ tải ngày ñêm ñiển hình (Thường chọn một ngày ñiển hình mùa ñông, một ngày ñiển hình mùa hè)

Gọi: n1 Là số ngày mùa ñông trong năm

n2 Là số ngày mùa hè trong năm

ñông

Mùa

hè

TB năm

1.3 LỢI ÍCH CỦA SỬ SỤNG TIẾT KIỆM ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

1.3.1 Tiết kiệm ñiện giúp tăng lợi nhuận

Với hiện trạng sử dụng năng lượng nói chung và ñiện năng tại các DNCN Việt Nam nói riêng, việc TKð sẽ giúp các DNCN giảm chi phí Hơn thế nữa, việc TKð còn giúp DNCN tăng năng suất lao ñộng Lấy ví dụ ở trường Cao ñẳng nghề Cơ-ðiện-XD Tam ðiệp trước năm 2006, toàn bộ hệ thống ñèn chiếu sáng trong trường ñều sử dụng bóng ñèn huỳnh quang, ñèn sợi ñốt và ñèn cao áp thường Vào năm 2008 khi hoàn thành khu hành chính mới toàn bộ hệ thống ñèn chiếu sáng ñều ñược lắp ñặt loại bóng tiết kiệm ñiện Nhà trường còn ban hành quy ñịnh với giáo viên và học sinh về việc sử dụng ñiện tiết kiệm và hiệu quả Nhờ ñó, mỗi năm nhà trường ñã tiết kiệm ñược hàng trăm triệu ñồng cho việc tri trả năng lượng ñiện sử dụng

1.3.2 Tiết kiệm ñiện nhằm cải thiện môi trường và ñiều kiện lao ñộng

Việc TKð giúp các DNCN cải thiện ñược môi trường làm việc của người lao ñộng dẫn ñến năng suất lao ñộng cũng tăng lên Ta xét trường hợp của trường Cao ñẳng nghề Cơ-ðiện-XD Tam ðiệp: Dựa trên kết quả kiểm toán và kiến nghị của nhóm kiểm toán ñưa ra, nhà trường ñã chủ ñộng cải tạo

hệ thống ñiện ở các phòng ban như sau:

- Mỗi văn phòng ở khu hành chính ñều ñược lắp ñặt hệ thống tự ñộng tắt ñiện khi ra khỏi phòng

- Mở rộng và mở thêm các cửa sổ và lắp kính kể cả trần ñể tận dụng tối

- Giảm 50% ñộ sáng của các hành lang, nhà vệ sinh và thay vào ñó các ñèn compact 9W

- ðiều hoà nhiệt ñộ chỉ ñược sử dụng vào mùa hè và ñặt ở chế ñộ nhiệt

1.3.3 Tiết kiệm ñiện giúp giảm chi phí sản xuất

Các chi phí trong quá trình sản xuất bao gồm:

- Chi phí nguyên vật liệu

- Chi phí nhân công

- Chi phí năng lượng

- Chi phí khấu hao thiết bị máy móc

- Chi phí quản lý

- Chi phí quảng cáo

- Chi phí vận chuyển

Trong các chi phí trên, chỉ có chi phí năng lượng là có thể giảm và giảm ñáng

kể ñối với hầu hết các DNCN

1.4 TỔN THẤT ðIỆN NĂNG TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 1.4.1 Tổn thất ñiện năng trong DNCN

Tổn thất ñiện năng trong DNCN gồm có các thành phần cơ bản sau:

- Tổn thất trên ñường dây và máy biến áp

- Tổn thất trong bản thân các thiết bị tiêu thụ ñiện (ñộng cơ ñiện, thiết

bị lạnh, chiếu sáng…)

- Tổn thất trong các thiết bị phụ như thanh cái, máy biến dòng, MBA

- Tổn thất do quản lý kỹ thuật

- Tổn thất kinh doanh

1.4.2 Nguyên nhân gây nên tổn thất ñiện năng trong DNCN

Tổn thất ñiện năng trong DNCN có mặt trong tất cả các phần tử cấu thành của hệ thống ñiện Một cách tổng quát có thể nêu ra các nguyên nhân cơ bản sau:

* Nguyên nhân về tổ chức quản lý:

Nguyên nhân này là việc tổ chức quản lý hệ thống ñiện của DNCN chưa ñược khoa học, bố trí về thời gian làm việc của các thiết bị ñiện không hợp lý như khởi ñộng ñộng cơ ñồng thời, chưa bố trí hoạt ñộng sản xuất theo

ca kíp, thời gian chạy không tải của máy móc thiết bị

* Nguyên nhân về kỹ thuật công nghệ, dây truyền snản xuất :

Nguyên nhân về kỹ thuật công nghệ là một nguyên nhân cơ bản có thể thấy ngay như lưới ñiện của DNCN khi thiết kế chưa ñược tối ưu, các mạch ñiều khiển không phù hợp

* Nguyên nhân về chất lượng ñiện:

Chất lượng ñiện kém làm cho hiệu suất làm việc của máy móc thiết bị nhỏ hơn so với hiệu suất thực tế của thiết bị

1.5 TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Tiềm năng tiết kiệm ñiện trong DNCN lớn vì:

- Lượng ñiện năng tiết kiệm lớn, ñồng thời cũng có lượng ñiện năng tổn thất khá lớn

- Sự ña dạng của thiết bị tiêu thụ ñiện

- Tổ chức kỹ thuật chưa hợp lý

- Sự ña dạng của các thiết bị tiêu thụ ñiện

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

Từ ñây có thể áp dụng các giải pháp TKð ñối với DNCN theo nhiều giải pháp khác nhau trong khâu sử dụng ñiện

1.6 PHÂN TÍCH, ðÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VỀ CUNG CẤP VÀ SỬ DỤNG ðIỆN TRONG DOANH NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

1.6.1 phương pháp ñánh giá chung tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện DNCN

Việc ñánh giá hao tổn ñiện năng và công suất thực tế gặp rất nhiều khó khăn vì ñại lượng này phụ thuộc nhiều vào ñiện áp và dòng ñiện, chúng là các ñại lượng luôn luôn biến ñổi theo thời gian, với hệ thống ñiện phức tạp thì phải cần có nhiều thiết bị ño ñếm mắc vào hệ thống

Việc xác ñịnh hao tổn ñiện năng, hiện tại ta có thể xác ñịnh với sự trợ giúp của các thiết bị ño theo các phương pháp cơ bản sau:

1 Theo các chỉ số công tơ

Phương pháp xác ñịnh tổn thất ñiện năng thông dụng nhất là so sánh sản lượng ñiện ở ñầu vào và ñầu ra Một số nguyên nhân dẫn ñến sai số cho phép ñó là:

+ Không thể lấy ñồng thời chỉ số công tơ tại ñầu nguồn và các ñiểm tiêu thụ ñiện

+ Nhiều ñiểm tải còn thiếu thiết bị ño hoặc thiết bị ño không phù hợp với phụ tải

+ Số chủng loại ñồng hồ ño rất ña dngj với nhiều mức sai số khác nhau,

ñó là chưa nói ñến việc chỉnh ñịnh ñồng hồ ño thiếu chính xác hoặc không thể chính xác do chất lượng ñiện không ñảm bảo

Tuy nhiên có thể sử dụng các phương pháp ño hiện ñại nhue dùng ñồng

hồ ño tổn thất ñể nâng cao chính xác của phép ño Nhưng như vậy sẽ rất tốn kém và phức tạp

2 Phương pháp xác ñịnh tổn thất ñiện năng bằng ñồng hồ ño ñếm tổn thất

Trong hệ thống cung cấp ñiện lớn người ta có thể xác ñịnh tổn thất ñiện năng trực tiếp bằng ñồng hồ ño ñếm tổn thất mắc ngay trên ñiểm nút cung cấp cần kiểm tra

- Cách xác ñịnh tổn thất ñiện năng theo ñồng hồ ño ñếm tổn thất như sau: Tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện ñược xác ñinh theo công thức:

∆A = 3.ki2.R.N.10-3 (kWh) Trong ñó: ki - tỉ số máy biến dòng

R - ðiện trở tương ñương của mạng ñiện

N - Chỉ số của ñồng hồ ñếm tổn thất ñiện năng ñược ghi trong thời gian T: N = I2 T

Cách xác ñịnh tổn thất này tuy ñơn giản nhưng ñòi hỏi nhiều thiết bị ño ñếm, gây tốn kém, vì vậy chỉ nên áp dụng trong những trường hợp ñặc biệt

3 Xác ñịnh hao tổn ñiện năng ∆A theo các ñại lượng của phụ tải

a, Theo cường ñộ dòng ñiện thực tế

Tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện phân phối tỉ lệ với bình phương dòng ñiện chạy trong mạng ñiện ñược xác ñịnh theo biểu thức sau:

) ( 10

0

kWh dt

I R

Trong ñó: ∆A - tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện 3 pha;

It - dòng ñiện chạy trong mạng;

R - ñiện trở mạng ñiện;

T - thời gian khảo sát

Trong thực tế cường ñộ dòng ñiện luôn thay ñổi, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố vì vậy xác ñịnh tổn thất ñiện năng theo công thức trên là rất phức tạp và không khả thi

b, Xác ñịnh tổn thất ñiện năng theo ñồ thị phụ tải

ðể xác ñịnh ñược sự phức tạp của việc xác ñịnh dòng thực tế, ta có thể xác ñịnh tổn thất ñiện năng ∆A theo ñồ thị phụ tải bằng cách biểu diễn sự biến thiên của bình phương dòng ñiện hoặc công suất theo thời gian t: I2 = f(t) hoặc

S2 = f(t) Khi ñó tổn thất ñiện năng ñược xác ñịnh theo công thức:

) ( ) (

) ( )

(

) (

.

3

2 2 2

2 2

0

kWh dt

t U

t Q dt t U

t P R dt I R A

) ( ).

(

.

1

2 2 2

R A

n

i

i i n n

i t n

=

∆

=

∆

Với n là số bậc thang của ñồ thị phụ tải

Phương pháp xác ñịnh tổn thất này tuy ñơn giản nhưng ñòi hỏi phải có

ñồ thị phụ tải mà không phải bao giờ cũng có thể xây dựng ñược ở tất cả các ñiểm nút cần thiết của hệ thống ñiện

Ngày nay với các thiết bị máy móc và công nghệ ño ñếm hiện ñại, một

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

c, Xác ñịnh ∆A theo dòng ñiện cực ñại

ðể khắc phục sự phức tạp của các phương pháp trên ta xác ñịnh tổn thất tương ñương có thể gây ra bởi dòng ñiện cực ñại chạy trong mạch với thời gian hao tổn cực ñại tính theo công thức:

∆A = 3.Im2.R.10-3.τ ; Trong ñó: Im - dòng ñiện cực ñại chạy trong mạch (A);

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

Ở ñây cũng gặp một trở ngại khác là thời gian hao tổn cực ñại phụ thuộc vào tính chất phụ tải, hệ số công suất, thời gian sử dụng công suất cực ñại … Vì vậy việc tính toán tổn thất ñiện năng theo công thức trên cũng thường mắc sai số lớn Giá trị thời gian hao tổn công suất cực ñại xác ñịnh theo ñồ thị phụ tải ñược tính bằng công thức:

t

I I

dt I P

dt P

1

2 2 2 2

0 2

2 )

) ( 1

.

τ

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

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

T - khoảng thời gian khảo sát

Tuy nhiên ở ñây giá trị τ không phải bao giờ cũng xác ñịnh ñược một cách dễ dàng, vì không thể có ñủ ñồ thị phụ tải chuẩn, trong thực tế người ta

áp dụng một số công thức thực nghiệm ñể tính τ một cách gần ñúng như sau:

1 Công thức Kenzevits:

) ( 8760 ) 10 124 , 0 ( +T M −4 2 h

_

max min

max min

h P

P P

P T T

T T T

T

M

M M

2

h T

1.6.2 Tổn thất ñiện năng trên ñường dây

Như ta ñã biết, phụ tải ñiện là một ñại lượng ngẫu nhiên, chịu tác ñộng của rất nhiều yếu tố Vì vậy tổn thất ñiện năng cũng là một ñại lượng ngẫu nhiên Do ñó ñể có thể xác ñịnh ñược một cách chính xác và tin cậy chỉ có thể xác ñịnh bằng phương pháp xác suất thống kê ñiều tra số liệu

Lượng tổn thất ñiện năng trên ñường dây có thể xác ñịnh bằng lượng tổn thất tương ñương gây ra bởi dòng ñiện trung bình không ñổi trong suốt thời gian khảo sát chạy trong mạng ñiện ñẳng trị theo biểu thức:

∆A = 3M(I2)Rñtr.T.10-3, (kWh);

Trong ñó: M(I2) - kì vọng toán bình phương dòng ñiện;

Rñtr - ñiện trở ñẳng trị của mạng ñiện 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 ñiện

Gía trị kì vọng toán và phương sai dòng ñiện chạy trong mạch có thể ñược tính theo các chỉ số công tơ tại lộ ra của trạm biến áp trung gian

M(I) = 2 2

tb

2 x 2 r T U 3

Utb - ñiện áp trung bình của mạng ñiện kV;

T - thời gian khảo sát (h)

Theo quy tắc ba sích ma thì dòng ñiện cực ñại IM:

IM = M(I) + 3σ;

Từ ñó ta có:

3

) I M _

) I M _ I ) I M

M

= σ

Phương sai dòng ñiện có thể ñược biểu thị qua hệ số biến ñộng kv của phụ tải

σ = D(I) - [M(I)]2 kv2; Thay các giá trị vào cuối cùng ta có ñược giá trị tổn thất ñiện năng tác dụng trên ñường dây là:

∆Ar = 3[M(I)2(1+k2v).Rñtr.T.10-3 (kWh);

ðiện trở ñẳng trị của ñường dây ñược xác ñịnh theo biểu thức:

; 3

10

2

M

M dtr

I

P

=

∆PM - hao tổn công suất cực ñại trong mạng ñiện

Tổn thất ñiện năng phản kháng xác ñịnh theo công thức:

∆Ax = ∆Ar tgφ

1.6.3 Tổn thất trong máy biến áp

ðể ñơn giản cho việc tính toán ta thay tất cả các máy biến áp bằng một máy biến áp ñẳng trị có công suất bằng tổng công suất ñịnh mức của các máy Tổn thất trong máy biến áp tiêu thụ gồm 2 thành phần là tổn thất thay ñổi

∆Acu và tổn thất ñiện năng không thay ñổi trong máy biến áp ∆AFe

- Kỳ vọng toán chạy trong máy biến áp là:

M(I)ba = ;

T U 3

A A

2 2 2 tb

2 2 x 2 2

1

3 2

) (

10

m

i ki n

S

P U

Trong ñó: Un - ðiện áp ñịnh mức của các máy biến áp (kV);

Sni - Công suất ñịnh 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 ñiện năng tác dụng trong ñồng của máy biến áp là:

∆Acu = 3[M(I)ba]2(1+k2v)Rñtr.T.10-3 (kWh) Thành phần tổn thất cố ñịnh hay tổn thất trong lõi thép của máy biến áp

ñược xác ñịnh theo biểu thức sau:

2

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

1.6.4 Tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện hạ áp

Hiện nay có nhiều phương pháp xác ñịnh tổn thất ñiện năng trong lưới

hạ áp song ñộ chính xác của các phương pháp lại khác nhau Ta xét phương pháp thông dụng sau:

1 Phương pháp tính tổn thất ñiện năng dựa trên kết quả ño ñiện áp tại ñiểm nằm ở cuối ñường trục (áp dụng với lưới ñiện bất kỳ)

ðối với mạng ñiện phức tạp, hao tổn công suất có thể xác ñịnh theo biểu thức sau:

F 1 ( +

Trong ñó:

ks - hệ số phụ thuộc vào kết cấu lưới và số lượng tải trên sơ ñồ hình tia;

kfdx - hệ số phản ánh mức ñộ phi ñối xứng của lưới;

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

Ffa - tiết diện dây pha

Fo - tiết diện dây trung tính

Từ kết quả nghiên cứu ở các mạng ñiện thực tế có thể lấy giá trị của kPphụ thuộc vào ñộ phi ñối xứng như bảng số liệu thực nghiệm bảng 1.1 sau:

Bảng 1.1 Bảng số liệu thực nghiệm hệ số phi ñối xứng

kP 0,97 ÷ 0,93 0,9 ÷ 0,85 0,85 ÷ 0,8 0,8 ÷ 0,7

2 Xác ñịnh tổn thất ñiện năng theo phương pháp thực nghiệm

a, Biểu thức 1:

Tổn thất trong mạng ñiện hạ áp ñược xác ñịnh theo các số liệu ño ñếm của các pha ở chế ñộ phụ tải cực ñại

3 2

2

( 3

1 I A I B I C R dt k fdxτ

∆

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

UA, UB, UC - ðiện áp tại các ñầu lộ của các pha;

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

C B A fdx

I I I

I b b k

+ + +

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

bo, b1 - các hệ số hồi qui, phụ thuộc vào tính chất của phụ tải, có giá trị trong bảng 1.2:

Bảng 1.2 Bảng tra cứu các hệ số hồi quy theo tính chất tải

T U

R A

.

.

2 2 2

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

T - Thời gian vận hành của lưới ñiện (h);

Un - ñiện áp ñịnh mức của lưới;

k2f - hệ số phụ thuộc vào mức chênh lệch các giá trị dòng ñiện phụ

tải tại các thời ñiểm khác nhau so với giá trị trung bình;

2 min max

2 min max f

) I _ I 3 1

k

+ +

kfdx - hệ số phi ñối xứng, biểu thị lượng năng lượng tổn thất do mất ñối xứng giữa các pha, có thể ñược tính bằng công thức thứ nhất

1.6.5 Tổn thất ñiện năng trong ñộng cơ:

ðộng cơ ñiện là thiết bị tiêu thụ ñiện năng nhiều Hao tổn ñiện năng của ñộng cơ không ñồng bộ gồm 2 thành phần: hao tổn ñồng (PCu), hao tổn sắt (PFe) Trong ñộng cơ không ñồng bộ hao tổn ñồng chiếm 70% còn hao tổn sắt chỉ chiếm 30% Các công thức tính hao tổn ñộng cơ như sau:

- Tổn hao công suất trong lõi thép:

S

)2.k2 (kW);

Trong ñó : Stt = Sdo/cosφdo; Sñm = Pdm/cosφdm

k1, k2 – hệ số tỉ lệ hao tổn thép và ñồng phụ thuộc vào từng loại ñộng cơ

η – hiệu suất làm việc của ñông cơ thường ñược xác ñịnh bằng những công thức thực nghiệm

- Hao tổn công suất trong ñộng cơ ñược tính:

1.7 MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM đIỆN TRONG DNCN

1.7.1 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng ựiện trong DNCN

Tiết kiệm nói chung và tiết kiệm ựiện nói riêng là vấn ựề Quốc sách, phải thực hiện lâu dài trong suốt quá tình tiêu thụ ựiện, chứ không phải chỉ thực hiện vào lúc thiếu ựiện để cho việc thực hiện tiết kiệm ựiện trong các cơ quan, công sở có hiệu quả lâu dài và ổn ựịnh, ta cần tiến hành có bài bản trên

2 giải pháp: giải pháp kỹ thuật và giải pháp công nghệ

a, Giải pháp sắp xếp cách làm việc:

Ta biết rằng ựiện sử dụng trong các cơ quan, công sở không phải là ựiện tiện phắ trong sinh hoạt sinh hoạt mà là ựiện phục vụ cho sự làm việc, công tác của CBCNV trong cơ quan Vì vậy, giải pháp kỹ thuật về tiết kiệm ựiện phải vừa ựảm bảo tiết kiệm ựiện có hiệu quả, lại vừa ựảm bảo môi trường làm việc có hiệu quả của CBCNV trong cơ quan, công sở, các bước tiến hành như sau:

Bước 1: Khi tiến hành tiết kiệm ựiện việc ựầu tiên là phải tổ chức kiểm tra nắm tình hình sử dụng ựiện trong toàn cơ quan hiện nay:

- Tình hình bố trắ các trang thiết bị ựiện: ựèn, quạt, vi tắnh, ựiều hoà

nhiệt ựộ (hợp lý, lãng phi theo các tiêu chuẩn của ựơn vị công tác)

- Tình hình tận dụng ánh sáng tự nhiên và không khắ mát tự nhiên

- Tình hình sử dụng các trang thiết bị ựiện (ựèn, quạt,ựiều hoà nhiệt ựộ,

máy photocopy, máy in, máy vi tắnh v.v ) của cán bộ trong cơ quan

- Tình hình mạng lưới ựiện trong toàn cơ quan: ựoạn dây nào quá tải, ựoạn dây nào cũ nát dò ựiện, các mối nối, tiếp xúc cầu dao, cầu dao xấu phát nóng gây tổn thất ựiện, ựể thay, ựể sửa

Bước 2: đánh giá tình hình sử dụng ựiện qua kiểm tra và ựề ra giải pháp kỹ thuật tiết kiệm ựiện

- Mở rộng hoặc mở thêm các cửa sổ và lắp kắnh kể cả trần (nếu có thể)

ựể tận dụng tối ựa ánh sáng tự nhiên

- Thay tất cả các bóng ñèn tròn sợi ñốt (nếu có) bằng ñèn compact hoặc

ñèn ống huỳnh quang ñể tiết kiệm ñiện

- Thay bóng ñèn ống neon thế hệ cũ 40W, 20W bằng bóng ñèn ống neon thế hệ mới 36W, 18W và thay chấn lưu sắt từ bằng chấn lưu ñiện tử ñể tiết kiệm

ñiện (khi thay một chấn lưu sắt từ bằng chấn lưu ñiện tử của ñèn 40W, ta tiết

kiệm ñược mỗi giờ 4Wh và cho lười ñiện 12,9Wh do không phải chuyên chở ñiện phản kháng)

- Lắp máng, chảo chụp ở các ñèn còn thiếu ñể tăng ñộ phản chiếu ánh sáng và ñiều chỉnh lắp ñèn ở ñộ cao thích hợp ñể có ñộ phản chiếu ánh sáng cao Thực hiện mỗi ñèn một công tắc ñóng, mở

- Thực hiện hai chế ñộ ánh sáng trong phòng: ánh sáng ñi lại sinh hoạt

và ánh sáng làm việc Dùng ñèn ống neon treo trên tường ñủ ánh sáng ñi lại

cho sinh hoạt và ñèn bàn compact cho mỗi bàn làm việc của cán bộ (chỉ bật

khi làm việc) Bố trí chiếu sáng này sẽ tiết kiệm ñược nhiều ñiện năng

Ví dụ: Một phòng làm việc 10m2, kê 4 bàn làm việc cho 4 cán bộ vậy phải bố trí bao nhiêu bóng ñèn theo tiêu chuẩn?

áp dụng phương pháp công suất ñơn vị Po (W/m2) ñể tìm số lượng bóng ñèn cần trang bị

- Nếu bố trí theo kiểu hai chế ñộ ánh sáng thì chỉ dùng: (2)

* Một bóng ñèn ống neon 36W cho ánh sáng sinh hoạt = 36W

* 4 bóng ñèn bàn compact cho ánh sáng làm việc với mỗi bóng là 15W: (15 x

ở các phòng có ñặt máy ñiều hoà nhiệt ñộ cần:

- Củng cố lại ñộ kín của các cửa sổ

- Lắp bộ tự ñộng ñóng lại cho cửa ra vào

- Bố trí lại máy ñiều hoà nhiệt ñộ (nếu cần) ñể lợi dụng tối ña luồng không

khí mát bên ngoài

- Máy ñiều hoà nhiệt ñộ chỉ ñược ñặt ở 25 - 27oC ở những phòng có lắp nhiều máy ñiều hoà nhiệt ñộ thì bật ñiện từng máy ñặt ở nhiệt ñộ 25 - 27oC, nếu sau 1/2 tiếng không khí trong phòng ñạt ñược 25 - 27oC thì thôi Các máy dư thừa ñược tháo ñi

Giảm 50% ñộ Sáng của các hành lang, nhà vệ sinh và thay vào ñó các ñèn compact 9W

Mạng' lưới ñiện trong cơ quan

- Thay các ñoạn dây bị quá tải (nếu có) bằng dây có tiết diện lớn hơn

- Thay các ñoạn dây cũ, nát, rò ñiện bằng dây mới cùng tiết diện

- Sửa chữa các mối nối, các chỗ tiếp xúc ở cầu dao, cầu trì, phích cắm bị phát nóng quá mức

Treo công tơ phụ cho từng phòng, ban trước khi tiến hành các biện pháp tiết kiệm ñến ñể biết ñược mức tiêu thụ ñến của từng phòng ban trước và sau khi tiến hành các biện pháp tiết kiệm ñiện và sau này ñể giao chỉ tiêu ñiện năng tiêu thụ hàng tháng chơ từng phòng ban

b, Giải pháp nâng cao hệ số công suất cosφ:

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

3 Q

P cos

I U

- Hạn chế ñộng cơ chạy không tải

- Nâng cao chất lượng sửa chữa ñộng cơ

- Dùng ñộng cơ ñồng bộ thay thế cho ñộng cơ KðB

- Dùng phương pháp bù ñể nâng cao cosφ

- Nếu ñộng cơ nào không cần ñiều chỉnh tốc ñộ thì ta nên dùng ñông cơ KðB vì:

• Mômen quay tỉ lệ bậc nhất với ñiện áp của mạng ñiện nên ít phụ thuộc vào phụ tải do ñó năng suất làm viẹc của máy ñó cao

• ðộng cơ KðB có hệ số công suất cosφ cao, có thể làm việc ở chế ñộ quá kích từ ñể trở thành máy bù cung cấp thêm công suát phản kháng cho mạng

• Thay thế những ñộng cơ làm việc non tải bằng những ñộng cơ có dung lượng công suất nhỏ hơn

c, Dựa vào ñồ thị phụ tải hàng ngày ñể giảm bớt nhu cầu sử dụng ñiện

ở giờ cao ñiểm cho sản xuất:

* ðiều chỉnh ñồ thị phụ tải hàng ngày:

Giả sử một doanh nghiệp sản xuất làm việc với phụ tải như sau:

- Cực ñại là: 2.95MW; Cực tiểu là: 1.0MW; Trung bình là: 2.15MW

Giờ cao ñiểm từ 18h ñến 22h tối, giờ thấp ñiểm từ 22h ñến 4h sáng hôm

sau, còn lại là giờ trung bình thường là từ 4h sáng ñến 18h tối

Ta có ñồ thị như hình 1.6

Từ ñồ thị phụ tải ta nhận thấy: Ở giờ cao ñiểm (từ 18h-22h) phụ tải yêu

cầu là cực ñại, ñạt giá trị 2,95MW Do ñó ñể tránh phụ tải cực ñại giờ cao

ñiểm, chúng ta hãy chọn phương thức vận hành các thiết bị sao cho: Các thiết

bị nào có thể vận hành ñược vào giờ khác mà không ảnh hưởng nhiều ñến sản

xuất thì hãy vận hành chúng vào các giờ khác ñể tránh vận hành vào giờ cao

ñiểm Như vậy ñồ thị sẽ ñược bằng phẳng hơn

Trên ñồ thị hình 2.1, ñường nét ñứt biểu diễn ñồ thị phụ tải ở giừo cao

ñiểm ñã ñược san phẳng một ít vào giờ thấp ñiểm, giờ trung bình ñược san

bằng vào giờ thấp ñiểm Do ñó tránh ñược phải trả tiền ñiện ở mức cao

Nhu cầu cực ñại mới Phụ tải tiêu thụ hàng ngày

Nhu cầu cực ñại Nhu cầu cực tiểu mới Phụ tải (MW)

* Bố trí sản xuất một cách ñều ñặn hàng ngày hàng tuần:

Chúng ta nên cố gắng sắp xếp cho ñồ thị phụ tải hàng ngày gần như bằng phẳng các nhóm tiêu thụ ñiện lớn nên cho vận hành vào giờ thấp ñiểm Mặt khác cần lưu ý ñến việc bố trí làm theo ca (ca 3 nên có sự bồi dưỡng thỏa ñáng) ñể ñảm bảo tâm lý làm việc, sức khỏe, ñồng thời như vậy sẽ ñưa ñến thời gian khấu hao thiết bị nhanh, ñap ứng mọi nhu cầu về chất lượng, giá thành trong thị trường cạnh tranh hiện nay

d Sử dụng một số thiết bị tiết kiệm ñiện:

Khi sử dụng một số thiết bị biến ñổi tốc ñộ với các linh kiện ñiện tử hiện nay, ñại ña số sẽ làm phù hợp giữa công suất ñiện cung cấp vào ñộng cơ với yêu cầu của phụ tải biến ñổi

Với ñộng cơ KðB xoay chiều trong quá trình sản xuất cần ñiều chỉnh tốc ñộ, nó ñược bán trên thị trường với giả rẻ, dễ vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng hơn những loại ñộng cơ khác

• Tăng tính linh hoạt, quy mô sản xuất

• Tăng tính an toàn và tin cậy cao

• Tiệt kiệm ñược chi phí tiền ñiện…

Sử dụng bộ biến ñổi tốc ñộ VSD (Variable Speed Drive) có thể ñưa ñến các kết quả như sau:

• Khi tháo ñộng cơ không cần tháo rỡ bộ VSD

• Nhiều ñộng cơ có thê ñấu vào 1 bộ VSD

• Giảm tiếng ồn, tang tuổi thọ cho ñộng cơ…

Tuy nhiên nó có nhược ñiểm là:Ở tốc dộ cực thấp có thể làm trục ñộng cơ không quay tròn ñều

e Hệ thống lạnh:

* Giảm nhiệt ñộ ngưng tụ cho TH lạnh:

- ðảm bảo cho ñộ ngưng tụ có kích thước ñủ lớn: Diện tích bề mặt trao ñổi nhiệt lớn cho phép nhiệt ñộ ngưng tụ thấp

- Sử dụng bộ ngưng tụ bằng bay hơi thay cho bộ làm mát bằng không khí, khi nhiệt ñộ bầu ướt lớn hơn nhiệt ñộ bầu khô

- Thiết lập việc kiểm tra ñối với áp suất ngưng tụ thấp nhất ñạt ñược và thay ñổi ñược trong khoảng mùa hè và mùa ñông Nếu cần thiết thì dùng bơm lỏng cao áp ñể tái tuần hoàn môi chất lạnh làm lạnh lỏng thay vì phải nhờ vào

áp suất ngưng tụ cao hơn

* Sử dụng bộ biến tần trong các HT lạnh:

Các ñộng cơ ñiện ñược sử dụng rộng rãi trong các bơm, quạt, máy nén trong các HT lạnh ða số các ñộng cơ này tiêu chuẩn là 3 pha, kiểu cảm ứng vận hành ở chế ñộ 1 tốc ñộ

Bộ biến tần thường ñược sử dụng trong HT lạnh cho các trường hợp sau:

- Các bơm, quạt, máy nén hiện ñang ñược ñiều khiển bằng chuyển mạch hoặc tiết lưu

- ðiều khiển lưu lượng qua trao ñổi nhiệt

- ðiều khiển các quạt của thiết bị ngưng tụ

- Nơi mà ñộng cơ nhiều tốc ñộ ñang sử dụng

Việc lắp bộ biến tần có ưu ñiểm:

- Giúp quá trình khởi ñộng mềm hơn, tiêu thụ ít ñiện năng hơn và tuổi thọ máy ñó cũng tăng lên

- Có thể thay ñổi vận tóc vòng vô cấp mà mômen xoắn trên trục ñộng

cơ không thay ñổi

- Luôn cung cấp vừa ñủ ñiện năng phù hợp với tải thực của ñộng cơ tại từng thời ñiểm ðiều này giúp ñộng cơ tiêu thụ ñiện một cách hợp lý hơn ở chế ñộ non tải (Chế ñộ non tải thì hiệu suất của ñộng cơ thấp)

Như vậy với các ñộng cơ chạy non tải thì việc lắp biến tần là giải pháp tối ưu