XÁC LẬP CHO LƯỚI PHÂN PHỐI
8.1. Tính toán chế độ xác lập cho lưới phân phối
Tính toán chế độ xác lập cho lưới phân phối là xác định dòng điện, dòng công suất trên từng nhánh của lưới, tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng để phục vụ quy hoạch, thiết kế và vận hành mạng lưới điện.
Lưới phân phối gồm hai phần:
+ Lưới phân phối trung áp có điện áp 6, 10, 15, 22, 35 kV phân phối điện cho các trạm phân phối trung áp, trạm phân phối hạ áp và các phụ tải trung áp. Lưới này có phụ tải trực tiếp chủ yếu là các động cơ công suất lớn, các lò điện,…
+ Lưới phân phối hạ áp cấp điện cho các phụ tải hạ áp 0,4 kV.
Lưới phân phối là lưới trực tiếp cung cấp điện cho phụ tải, bởi vậy lưới phân phối có nhiệm vụ chính trong việc đảm bảo chất lượng điện phục vụ phụ tải. Lưới phân phối có cấu trúc kín nhưng vận hành hở. Đối với phụ tải đặc biệt yêu cầu độ tin cậy cao thì được dự phòng riêng bằng đường dây trung áp hoặc hạ áp.
Đối với lưới phân phối, do có đặc tính khác nhau nên các hộ tiêu thụ không có cùng đồ thị phụ tải, đặc biệt là thời điểm đỉnh của từng phụ tải là không trùng nhau nữa.
Để tính chính xác hơn công suất tác dụng cực đại Pmax trên từng nhánh giả thiết đã
bỏ qua tổ thất công suất ( phương pháp cộng phụ tải), người ta sử dụng hệ số đồng thời
Pmax= ∑ i=1 n kđti.Pimax ∑ i=1 n Pimax =kđt.∑ i=1 n Pimax (8.1)
Theo giả thiết ở trên, coi đồ thị công suất tác dụng và công suất phản kháng là
đồng dạng nên hệ số tham gia vào đỉnh ktđ , hệ số đồng thời kđt của công suất
phản kháng của các phụ tải cũng bằng của công suất tác dụng.
Qmax= ∑ i=1 n kđti.Qimax ∑ i=1 n Qimax =kđt.∑ i=1 n Qimax (8.2)
Phương pháp tính toán phân bố công suất cho lưới phân phối, áp dụng cho bài toán quy hoạch, thiết kế sử dụng một số giả thiết sau:
- Tính toán công suất thực hiện theo U = Uđm.
- Sơ đồ thay thế bỏ qua giá trị dung dẫn đường dây, một số trương hợp ( lưới hạ
áp) bỏ qua ∆P0 của máy biến áp.
- Khi tính phân bố công suất trên các đoạn đường dây, bỏ qua tổn thất công suất: Phương pháp này được gọi là phương pháp cộng phụ tải (đã trình bày ở trên).
* Thực tế tính toán, tại các điện lực, trong một số môn học vẫn lấy hệ số kđt = 1.
Thực tế vận hành cho thấy rất hiếm khi các phụ tải vận hành cực đại cùng một lúc. Cách tính trên có ưu điểm là đơn giản. Nhưng lại cho kết quả dòng công suất lớn hơn nhiều so với thực tế, dẫn đến tăng chi phí để xây dựng mạng điện, đánh giá không đúng trong quy hoạch.
Bộ Công Thương đưa ra tiêu chuẩn về hệ số kđt phụ thuộc vào số lượng phụ tải
trên đoạn lưới đằng sau vị trí xét :
Số phụ tải 2 3 – 5 6 – 10 11 – 20 > 20
kđt 1 0,9 0,8 0,75 0,7
Bảng 8.1
Cách tính có xét tới kđt≠1 phức tạp hơn nhưng cho kết quả tính công suất trên
các nhánh nhỏ hơn, nên giảm chi phí xây dựng mạng điện so với phương pháp cho
8.2. Tính toán tổn thất điện năng, bài toán bù kinh tế
8.2.1. Tính toán tổn thất điện năng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong quá trình truyền tải điện năng từ nguồn điện đến phụ tải, luôn luôn xảy ra tổn thất điện năng.
Điện năng truyền đi gồm điện năng cung cấp cho phụ tải và điện năng bị tổn thất. Do đó ta bị lãng phí một lương nhiên liệu để sản xuất điện. Thiết bị và đường dây truyền tải phải chịu một lượng tải vô ích nữa, gây tốn vật liệu để sản xuất các thiết bị điện này. Bởi vậy giá thành điện bị cao lên, giá bán ra đắt, không có lợi cho phát triển kinh tế. Các nhà nghiên cứu tìm ra các công thức tính lượng tổn hao này để có thể tìm cách hạn chế nó.
Ta có, công thức tính tổn thất điện năng do phát nóng:
∆A=∫
0 8760
∆P(t).dt (8.3)
Để tính chính xác được ∆ A , ta phải biết được đồ thị phụ tải cụ thể. Điều này
là không thể thực hiện được bởi vì hệ thống điện có rất nhiều phụ tải, cấu trúc lưới rất phức tạp.
- Tính tổn thất điện năng theo dòng điện trung bình bình phương Itbbp :
∆A=∫o o 8760 P(t).dt=∫ 0 8760 3I2(t).R.dt=3Itbbp2.R.8760 (8.4) Trong đó: Itbbp=√∫ 0 8760 I2(t).dt
Cách tính này chính xác nhưng khi tính toán lại yêu cầu biết được đồ thị phụ tải. - Để tính toán đơn giản hơn, người ta đưa ra khái niệm về thời gian sử dụng công
suất cực đại Tmax.
A=Pmax.Tmax (8.5)
Công thức tính tổn thất điện năng theo τ:
Trong đó τ=f(Tmax,cosφ) là thời gian tổn thất công suất lớn nhất. Xét khoảng thời giantrong một năm, t=8760h :