Xác định phụ tải tính toán

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

1. Hệ thống cung cấp điện

3.2. Xác định phụ tải tính toán

* Tầm quan trọng của việc tính toán phụ tải điện

- Phụ tải điện là số liệu đầu tiên và quan trọng nhất để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện

+ Nếu xác định phụ tải điện quá lớn so với thực tếsẽ dẫn đến chọn thiết bị điện

quá lớn làm tăng vốn đầu tư

31

+ Nếu xác định phụ tải điện quá nhỏ, dẫn đến chọn thiết bị điện quá nhỏ sẽ bị quá tải gây cháy nổ hư hại công trình điện, làm mất điện.

- Cần phân biệt phụ tải tính toán và phụ tải thực tế:

+ Phụ tải tính toán: Là phụ tải gần đúng chỉ dùng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện

+ Phụ tải thực tế: Là phụ tải chính xác có thể xác định được bằng các đồng hồ đo điện trong quá trình vận hành.

- Có nhiều phương pháp để xác định phụ tải điện. Cần căn cứ vào lượng thông tin thu nhận được qua từng giai đoạn thiết kế để lựa chọn phương pháp thích hợp. Càng có nhiều thông tin về đối tượng sử dụng càng lựa chọn được phương pháp tính toán chính xác.

* Vai trò của phụ tải điện: trong xí nghiệp có rất nhiều loại máy khác nhau, với nhiều công nghệ khác nhau; trình độ sử dụng cũng rất khác nhau cùng với nhiều yếu tố khác dẫn tới sự tiêu thụ công suất của các thiết bị không bao giờ bằng công suất định mức của chúng. Nhưng mặt khác chúng ta lại cần xác định phụ tải điện. Phụ tải điện là một hàm của nhiều yếu tố theo thời gian P(t), và vì vậy chúng không tuân thủ một qui luật nhất định  cho nên việc xác định được chúng là rất khó khăn. Nhưng phụ tải điện lại là một thông số quan trọng để lựa chọn các thiết bị của hệ thống điện. Công suất mà ta xác định được bằng cách tính toán gọi là phụ tải tính toán Ptt.

Nếu Ptt < pthực tê  thiết bị mau giảm tuổi thọ, có thể cháy nổ.

Nếu Ptt > pthực tê  lãng phí.

Do đó đã có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm xác định Ptt sát nhất với Pt.tế. Chủ yếu tồn tại 2 nhóm phương pháp.

+ Nhóm phương pháp dựa trên kinh nghiệm vận hành, thiết kế và được tổng kết lại bằng các hệ số tính toán (đặc điểm của nhóm phương pháp này là: thuận lợi nhất cho việc tính toán, nhanh chóng đạt kết quả, nhưng thường cho kết quả kém chính xác).

+ Nhóm thứ 2 là nhóm phương pháp dựa trên cơ sở của lý thuyết xác suất và thống kê (có ưu điểm ngược lại với nhóm trên là: cho kết quả khá chính xác, xong cách tính lại khá phức tạp ).

3.2.1. Xác định phụ tải cho khu vực nông thôn.

a, Xác định phụ tải điện trạm bơm

*Trạm bơm tưới.

Với trạm đặt nhiều máy bơm người ta thường cho 1 máy thay phiên nhau nghỉ để bảo dưỡng.

Công suất tác dụng: dt

1

.

n

tt t dmi

i

P K K P



 

Kdt: hệ sốđồng thời: dt lv

K n

 n

32 Trong đó:

+) nlv: sốmáy bơm làm việc trong trạm +) n: tổng số máy bơm trong trạm

Công suất phản kháng: Qtt  P tgtt.  (KVAr)

- Công suất biểu kiến (toàn phần): 2 2 os

tt

tt tt tt

S P Q P

c 

   (KVA) với

cos0, 6 0, 7

* Trạm bơm tiêu:

1 n

tt dmi

i

P P



 (do tất cảmáy bơm làm việc đông tải)

b, Phụ tải điện trường học

* Phòng học:

- Xác định phụ tải điện cho một phòng.

PP=P0.S (w) P0 15 20 w/m2 S: diện tích phòng học

P0: suất phụ tải tiêu thụ trên một đơn vị điện tích

- Xác định phụ tải điện cho một tầng, nhà học gồm n phòng.

1

.

n

t dt pi

i

P K P



 

Kdt: hệ số đồng thời lấy bằng 1 vì thường sử dụng hết phụ tải - Xác định phụ tải điện cho cả nhà học gồm m tầng.

1

.

m

N dt ti

i

P K P



 

* Xác định phụ tải điện của phòng trực, phòng hiệu trưởng, phòng họp giáo viên.

PH = P0.S P0=20 w/m2

S=100m2

Phụ tải tính toán cho cảtrường:

. os

tt N H

tt tt tt tt

P P P

Q P tg S P

c





 





- Nếu dùng đèn sợi đốt và quạt thì : cos =0,9 - Nếu dùng đèn tuýp và quạt thì : cos0,8

33 c, Phụ tải ánh sáng sinh hoạt

- Xác định phụ tải 1 thôn: Ptt=P0+H.

Trong đó:

H: số hộ dân trong thôn

P0:Suất phụ tải tính toán, tiêu thụ cho một hộ Ở khu vực thuần nông: P0= 0,5 kw/hộ

Khu vực ven đường quốc lộ hoặc có nghề phụ: Po=0,8 kW/hộ 3.2.2. Xác định phụ tải điện khu vực công nghiệp

a, Giai đoạn dự án khả thi

- Xác định phụ tải điện căn cứ vào diện tích: Stt = S0.D Trong đó

So: Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.

D: Diện tích đất công nghiệp

Với khu công nghiệp nhẹ thì S0 100 200 (KVA/ha) Với khu công nghiệp nặng thì So 300 400 (KVA/ha) - Căn cứ vào sản lượng: Ptt= a.m/ Tmax

tt tt.

Q P tg S  P2Q2 Trong đó:

+ a: Suất điện năng chi phí để sản xuất 1 đơn vị sản phẩm(kwh/sp) + m: Sản lượng

+ Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn I' (Tmax: a: tra sổ tay kỹ thuật) b, Giai đoạn xây dựng nhà xưởng

- Phụ tải động lực.

d

1

.

n

dl nc nc dmi

i

P K P K P



  

Knc: hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật Pđ: công suất dặt trong phân xưởng

dl dl

Q P tg - Phụ tải chiếu sáng

Pcs=P0.D

cs cs. Q P tg

+ Phân xưởng cơ khí luyên kim : P0 12 15 (w/m2)

34

+ Với các phân xưởng dệt may: P0 15 20 (w/m2) + Với kho, bãi P0  5 10(w/m2) + Xương thiết kế P0 25 30 (w/m2) +Nhà hành chính P0 20 25 (w/m2) Nếu dùng đèn sợi đốt: cos =1 tg =0 Qcs0 Nếu dùng đèn tuýp : cos =0,8 tg =0,75 - Phụ tải của toàn phân xưởng;

2 2

os =P S

PX dl cs

PX dl cs

PX PX PX

PX PX

PX

P P P

Q Q Q

S P Q

c 

 

 

 

- Phụ tải điện của toàn xí nghiệp.

1

1

2 2

. .

os

n

XN dt PXi

i n

XN dt PXi

i

XN XN XN

XN XN

XN

P K P

Q K Q

S P Q

c P

 S









 





 Kdt 0,8 0,85

c, Giai đoạn thiết kế chi tiết

ax ax

1

. . .

n

tt m TB m Sd dmi

i

P K P K K P



  

Trong đó

Ksd: là hệ số sử dụng( tra Sổ tay kỹ thuật)

Kmax: là hệ số cực đại( tra Sổ tay kỹ thuật). Để chọn được Kmaxta phải tính nhq - Cách tính nhq

+ Xác định 1

1 n

n dmi

i

P P





+ Xác định tỉ số: n* n1

 n ;

1

1 1 1

*

1 n

dmi

n n i

n n

dmi i

P P P

P P P

P





  







+ Căn cứ vào P* và n* tra Sổ tay kỹ thuật để chọn được nhq*

35 + Tính nhq = n . nhq*

+ Căn cứ vào nhq và Ksd tra Sỏ tay kỹ thuật để chọn Kmax

3.2.3. Xác định phụ tải điện khu vực đô thị a, Phụ tải điện các hộgia đình

Các hộ gia đình là đối tượng sử dụng điện lớn nhất ở đô thị.

- Trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng: thông tin nhận được là mặt bằng quy hoạch đường phố, công thức xác định phụ tải như sau:

Trong đó: L: chiều dài đoạn phố, công suất phụ tải trên một mét chiều dài.

- Trong giai đoạn thiết kế chi tiết, thông tin nhận được tương đối chính xác, để xác định phụ tải điện có hai phương pháp tính toán:

- Phương pháp 1: Tính phụ tải từ căn hộ rồi đến khu vực.

- Phương pháp 2: Tính ngược lại từ khu vực rồi đến căn hộ.

b, Phụ tải điện các trường đại học, trung học chuyên nghiệp

Đối với khu vực giảng đường, hành chính văn phòng, phòng thí nghiệm phụ tải được xác định theo công thức: Với = 20÷40 W/m2. Sau đó được cộng với phụ tải của xưởng điện, cơ khí, ký túc xá…ta được phụ tải cho trường học.

c, Các loại phụ tải khác

Các phụ tải điện khác như: khu văn phòng, khách sạn siêu thị, nhà hàng công viên được tính toán tương tự bằng cách chọn công suất phụ tải đơn vị phù hợp.