Các bài tập phương pháp xác định phụ tải tính toán

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁNVí dụ 1: Xác định phụ tải tính toán cho một phân xưởng may của một nhà máy may xuất khẩu biết rằng suất phụ tải tính toán trên một đơn vị diện tích là p0 = 0,2 kWm2, tổng diện tích của phân xưởng là 3000 m2.Ví dụ 2: Xác định phụ tải tính toán của một trạm bơm hỗn hợp làm nhiệm vụ tưới vào mùa khô, tiêu nước vào mù mưa. Biết rằng trạm bơm này phải tưới nước cho 628 ha và tiêu cho 115 ha, định mức tưới là p0t tưới =0,08 kW ha, định mức điện năng cho tiêu là 0,35kW ha.Ví dụ 3: Xác định phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị động lực theo phương pháp hệ số knc có các số liệu.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Ví dụ 1: Xác định phụ tải tính toán cho một phân xưởng may của một nhà máy may xuất khẩu

biết rằng suất phụ tải tính toán trên một đơn vị diện tích là p0 = 0,2 kW/m2, tổng diện tích của phân xưởng là 3000 m2

.

Ví dụ 2: Xác định phụ tải tính toán của một trạm bơm hỗn hợp làm nhiệm vụ tưới vào mùa khô,

tiêu nước vào mù mưa Biết rằng trạm bơm này phải tưới nước cho 628 ha và tiêu cho 115 ha, định mức tưới là p0t tưới =0,08 kW/ ha, định mức điện năng cho tiêu là 0,35kW/ ha

Ví dụ 3: Xác định phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị động lực theo phương pháp hệ số knc

có các số liệu

Ví dụ 4: Xác định phụ tải tính toán của một phân xưởng cơ khí có các thiết bị sau:



sd

Ví dụ 5: Xác định công suất tính toán của 01 hộ thành phố có mức sống trung bình điện năng

tiêu thụ trong một tháng là 250kWh/tháng Điều tra phụ tải có thông số như sau:

1

STT Tên thiết bị Công suất (W) Số lượng

Ví dụ 6: Xác định phụ tải tính toán cho một khu vực thị tứ của một xã có các phụ tải với số liệu

như sau:

(m 2 )

p 0

Tổng

Ví dụ 7: Xác định phụ tải tính toán của một điểm nút của mạng điện cung cấp cho 3 nhóm phụ

tải có số liệu như sau:

- Nhóm phụ tải sinh hoạt: gồm 42 hộ gia đình Ptth =350 W/hộ, qua quan sát thì xác suất đóng vào lưới điện của các hộ ban ngày là pn =0,3, ban đêm là pđ =0,75;

- Nhóm phụ tải động lực có 5 TBĐ tổng công suất là 25,3 kW, hệ số knc=0,75 hệ số đồng thời ban ngày của nhóm là 1, ban đêm là 0,6

- Nhóm phụ tải công cộng có Pttn=3,07 kW, Pttđ =7,2 kW.

Ví dụ 8: Xác định phụ tải tính toán của một cơ sở sản xuất có quy trình công nghệ và số liệu về phụ tải ở ca làm

việc như sau:

Tổng

Ví dụ 9: Ba lò điện trở một pha có công suất 96 kW, 60 kW, 30 kW, cos=1 lần lượt nối vào 3

pha khác nhau Xác định công suất tính toán của 3 thiết bị trên

Ví dụ 10: Ba thiết bị có công suất như ví dụ 1 trên lần lượt đấu vào ab, bc và pha ao Xác định

công suất tính toán của các thiết bị đó trong mạng ba pha

Ví dụ 11: Tính dòng điện đỉnh nhọn của đường dây cung cấp điện cho một cần trục, số liệu về

phụ tải như sau

Điện áp của mạng điện 380/220V

Hệ số sử dụng k sd= 0,1

HƯỚNG DẪN GIẢI VÍ DỤ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng hoặc suất tiêu thụ công suất

Ví dụ 1: xác định phụ tải tính toán cho một phân xưởng may của một nhà máy may xuất khẩu

biết rằng suất phụ tải tính toán trên một đơn vị diện tích là p0 = 0,2 kW/m2, tổng diện tích của phân xưởng là 3000 m2

. Giải:

Công suất tính toán của phân xưởng là Ptt = 0,2.3000 =600 kW

Từ đây ta có thể chọn công suất của máy biến áp cung cấp điện cho phân xưởng theo điều kiện:

3

S 

Ở đây:

750 8 , 0

600





tt tt

P

Do đó ta có thể chọn máy biến áp công suất Sđm = 800 kVA nếu không có các động cơ công suất lớn

Ví dụ 2: xác định phụ tải tính toán của một trạm bơm hỗn hợp làm nhiệm vụ tưới vào mùa khô,

tiêu nước vào mù mưa Biết rằng trạm bơm này phải tưới nước cho 628 ha và tiêu cho 115 ha, định mức tưới là p0t tưới =0,08 kW/ ha, định mức điện năng cho tiêu là 0,35kW/ ha

Giải:

Công suất tưới Ptưới = p0t ưới Ftưới =0,08 628=50,24 kW

Công suất tiêu ptiêu = p0tiêu Ftiêu = 0,35.115=40,25 kW

Công suất tính toán của trạm bơm: Ptt=Max(Ptt tưới, Ptt tiêu) = 50,24 kW

2 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu

Ví dụ 3: xác định phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị động lực theo phương pháp hệ số knc

có các số liệu

Giải:

Công suất tổng của nhóm:

1

24,9

n dmi i

P





Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị



sdi dmi

sd

dmi

k * P (2, 4 * 0, 62) (4, 5 * 0, 6) (6 * 0, 57) (8 * 0, 38) (4 * 0, 7) 13, 45

Ở đây có:

min

P 2, 4 và k sd = 0,54 > 0,2 Nên:

22 , 6 8

9 , 24 2 2

max







dm

n i dmi hq

P

P

Hệ số nhu cầu:

1 0,54

5

nc

Công suất tính toán: Ptt = knc.Pđmi= 0,75.25,3=19,98 kW

3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại

Ví dụ 4: xác định phụ tải tính toán của một phân xưởng cơ khí có các thiết bị sau.



sd

Giải:

* Phụ tải tính toán xác định theo công thức: 







n

i dmi sd

P

1 max Biết k sd  0 , 15 Để xác đinh kmax=f (ksd,nhq) ta đi xác định nhq

Theo số liệu có:

10 1

10 min

max  



dm

dm

P

P m

sd

k 0,15 0, 2 n = 38, m >3

n1=9 (P > max

2

1

P ) nên n*=

n

n1

=

38

9

= 0,23





1

1

n k k

P = 4.10+5.7=75, 0,59

127 75

1 1

1













n i i

n k k

P

P

Tra bảng có nhq*= 0,56

Vậy n hq n hq* n= 0,56.38 = 21,2 tra đường cong hoặc tra bảng có kmax=1,82

Công suất tính toán: max d

1

n

i



  =1,82*0,15*127=34,67 (kW)

Hệ số công suất trung bình: 









n

i 1

i

i 1

P cos

77, 7

127 P

5

Công suất phản kháng: Qtt=Ptt.tgφtb=34,67.1,299=45,03 (kW)

Công suất toàn phần: tt ostt 34, 670, 61 56,83

tb

P S

C 

* Bài toán trên cũng có thể xác định theo phương pháp hệ số knc

Ta có:  1  0,151210,,152 0,33



hq

sd sd

nc

n

k k

k

Công suất tính toán:

1

.n 0,33.127 41,9

tt nc dmi

i



Vậy 2 phương pháp có sai số là: 41,9 34,67 100% 17,5%

41,9

Ví dụ 5: Xác định công suất tính toán của 01 hộ thành phố có mức sống trung bình điện năng

tiêu thụ trong một tháng là 250kWh/tháng Điều tra phụ tải có thông số như sau:

Giải:

- Hệ số sử dụng tổng hợp của căn hộ:

1

250.12 1

8760 9,656

tb

sd n

dmi i

P k

P







- Xác định tỷ số: 125 3

20

2500 min

max









dm

dm P

P

m mà k sd 0, 035 0, 2 nên

1

1 1

1

n k k n i i

P n









;

*

0,151 (1 ) 0,59 (1 0,59) 6, 29

1 0, 057 1 0, 057

hq

n

nhq = n*

hq n = 0,151.35=5,3 lấy nhq=5

- Xác định max

1

0, 035 5

sd sd hq

k k

k n





Hệ số nhu cầu: knc=kmax.k sd =4,52 0,035=0,158

Công suất tính toán:

1

n 0,158.9, 656 1,52

tt nc dmi

i



Vậy công suất tính toán cho một hộ thành phố có mức sống trung bình là 1,52 kW

4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số đồng thời

Ví dụ 6: xác định phụ tải tính toán cho một khu vực thị tứ của một xã có các phụ tải với số liệu

như sau:

(m 2 )

p 0

(W/m 2 )

P đ

* Trường hợp đơn giản:

Do tính chất đây là khu vực chủ yếu là phụ tải chiếu sáng nên có thể chọn hệ số đồng thời của các phụ tải ngày đêm trong khu vực là k dtng=0,8, k dtd=0,35, khi đó ta có:

1 0,8.9, 28 7, 404

n ttn dt d di

i



1

n 0,35.9, 28 3, 24

ttd dt n d

i



7

Vậy Ptt=Max(Pttn, Pttd) =7,4 kW

* Trường hợp chi tiết hơn:

Ứng với các thời điểm cực đại ngày và đêm ta xác định được:

775 , 0 28 , 9

2 , 7

33 , 0 28 , 9

07 , 3













d dt

n dt

k k

Công suất tính toán tại các thời điểm là:























n i di ddtd

ttd

n i di n

d t ttn

kw P

k P

kw P

k P

1 1

) ( 2 , 7 28 , 9 775 , 0

) ( 07 , 3 28 , 9 33 , 0

Vậy Ptt =Max(Pttn, Pttđ) =7,2 kW

5 Phương pháp cộng phụ tải theo số gia

Ví dụ 7: xác định phụ tải tính toán của một điểm nút của mạng điện cung cấp cho 3 nhóm phụ

tải có số liệu như sau:

- Nhóm phụ tải sinh hoạt: gồm 42 hộ gia đình Ptth =350 W/hộ, qua quan sát thì xác suất đóng vào lưới điện của các hộ ban ngày là pn =0,3, ban đêm là pđ =0,75;

- Nhóm phụ tải động lực có 5 TBĐ tổng công suất là 25,3 kW, hệ số knc=0,75 hệ số đồng thời ban ngày của nhóm là 1, ban đêm là 0,6

- Nhóm phụ tải công cộng có Pntt=3,07 kW, Pdtt =7,2 kW

Giải:

* Xác định phụ tải tính toán của nhóm phụ tải sinh hoạt: Hệ số kđt có thể xác định

0, 3 * 0, 7

42 Vậy Pttđ 1= kđtđ nPtt0=0,85.42.0,35=12,5 kW

Pttn1= kđtn nPtt0=0,41.42 0,35=6,03 kW

* Xác định phụ tải tính toán của nhóm phụ tải động lực

Ptt2= knc Pđli=0,75.25,3=18,98 kW Phụ tải động lực ở thời điểm cực đại ngày Ptt2 n=kđt n Ptt2=1.18,98 kW =18,98 kW

Phụ tải động lực ở thời điểm cực đại đêm Ptt2đ=kđtđ.Ptt2=0,6.18,98 kW =11,39 kW

* Xác định phụ tải tổng hợp giữa phụ tải sinh hoạt và phụ tải dịch vụ công cộng theo phương pháp số gia:

) ( 96 , 16 03 , 6 41 , 0 5

2 , 7 5 , 12

) ( 8 07 , 3 41 , 0 5

07 , 3 03 , 6

04 , 0 1

04 , 0 1

kw P

kw P

d n









































































* Xác định phụ tải tổng hợp của toàn thể điểm dân cư tại các thời điểm cực đại:





 

0,04

0,04 d

8

18, 98 0, 41 * 8 23, 94

5

11, 39

5

n P

Vậy phụ tải tính toán là Ptt = 24,03 (kW)

6 Xác định phụ tải tính toán theo đồ thị phụ tải

Ví dụ 8: Xác định phụ tải tính toán của một cơ sở sản xuất có quy trình công nghệ và số liệu về phụ tải ở ca làm

việc như sau:

bị

Tổng công suất

Vậy công suất tính toán Ptt=162,2 ( kW)

7 Phương pháp tính toán một số phụ tải đặc biệt

Ví dụ 9: Ba lò điện trở một pha có công suất 96 kW, 60 kW, 30 kW, cos=1 lần lượt nối vào 3

pha khác nhau Xác định công suất tính toán của 3 thiết bị trên

Giải: Ptt(3 pha) = 3P1pha(max)=3.96 = 288 (kW)

Ví dụ 10: Ba thiết bị có công suất như ví dụ 1 trên lần lượt đấu vào ab, bc và pha ao Xác đinh

công suất tính toán của các thiết bị đó trong mạng ba pha

Giải:

Quy đổi thiết bị 96 kW được mắc vào pha ab về pha b, khi đó:

Pttb= K(ab)b.Pab= 0,5.96 = 48 kW

9

Quy đổi thiét bị 60 kW được mắc vào pha bc về pha c, khi đó:

Pttc= K(bc)c*Pbc = 0,5*60=30 kW Vậy công suất tính toán cua 3 thiết bị đó trong mạng 3 pha là:

Ptt= 3P1pha (Max) = 3.48 = 144 kW

8 Phương pháp tính toán phụ tải đỉnh nhọn

Ví dụ 11: Tính dòng điện đỉnh nhọn của đường dây cung cấp điện cho một cần trục, số liệu về

phụ tải như sau

Điện áp của mạng điện 380/220V

Hệ số sử dụng k sd= 0,1

Giải:

Động cơ nâng hàng có dòng mở máy lớn nhất:

I kđmax = k kđ.Iđm = 5,5.27,5 = 151 (A) Phụ tải tính toán của nhóm động cơ quy đổi về chế độ làm việc dài hạn:

(%=100%): Pđm = ( 12+4+8)



3

tt dmi dmi

i 1



3

tt dmi dmi i

i 1

Q P tg (12 0,15.0, 85 4 0,15.1 8 0,15.0,88 8, 2 (kW)

tt

S 9,3 8, 2 12, 4 (kVA) Dòng điện tính toán của nhóm:

A U

S I

dm

tt

38 , 0

* 73 , 1

4 , 12

*



Dòng điện định mức của động cơ nâng hàng ( quy về (%=100%):

dm(max)

I 27, 5 0,15 18, 8A Dòng điện đỉnh nhọn của đường dây cung cấp cho cầu trục là:

Iđn = 151+ (27,5- 0,1*18,8 ) = 176,62 (A)