Các phương pháp xác định phụ tải điện

Trong xí nghiệp công nghiệp thường có nhiều loại máy khác nhau. Do qui trình công nghệ và trình độ sử dụng của công nhân và ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác, do đó các thiết bị điện sử dụng công suất khác với công suất định mức. Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian, vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó nên phụ tải điện không biến thiên theo một quy luật nhất định. Do đó việc xác định chính xác phụ tải điện là rất khó khăn nhưng đồng thời là một việc hết sức quan trọng.

Phụ tải điện là số liệu dùng làm căn cứ để chọn các thiết bị điện trong hệ thống cung cấp điện. Nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ dẫn đến làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có thể dẫn tới cháy, nổ các thiết bị điện. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu dẫn tới lãng phí.

Do tính chất quan trọng như vậy nên đã có rất nhiều công trình nghiên cứu và đề ra nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán, song chưa có một phương pháp nào hoàn thiện. Nếu thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác ngược lại nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng thì phương pháp tính lại quá phức tạp.

Đồ thị phụ tải điện

Các phương pháp xác định phụ tải điện
Hình ảnh: Đồ thị phụ tải điện

Phụ tải điện của một xí nghiệp là một hàm biến đổi theo thời gian. Đường cong biểu diễn sự biến thiên của công suất tác dụng (P), công suất phản kháng (Q) và dòng điện phụ tải theo thời gian là đồ thị phụ tải tương ứng với công suất tác dụng, công suất phản kháng và dòng điện.

Sự thay đổi của phụ tải theo thời gian có thể được ghi lại bằng các dụng cụ đo lường có cơ cấu tự ghi hoặc do nhân viên vận hành ghi. Thông thường để cho việc tính toán được thuận tiện, đồ thị phụ tải được vẽ lại theo hình bậc thang. Chiều cao của các bậc thang được lấy theo giá trị trung bình của phụ tải trong khoảng thời gian được xét, tức là có thể lấy theo chỉ số của công tơ lấy trong những khoảng thời gian được xác định giống nhau.

Khi thiết kế cung cấp điện nếu biết đồ thị phụ tải điện điển hình của xí nghiệp sẽ có căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ… Khi vận hành nếu biết đồ thị phụ tải điện của xí nghiệp thì có thể xác định được phương thức vận hành các thiết bị điện sao cho hợp lý nhất, kinh tế nhất.

Các nhà máy điện cần nắm được đồ thị phụ tải điện của các xí nghiệp để có phương thức vận hành các máy phát điện cho phù hợp với các yêu cầu của phụ tải. Vì vậy đồ thị phụ tải là số liệu quan trọng trong việc thiết kế cũng như vận hành hệ thống cung cấp điện.

Đồ thị phụ tải điện được phân loại như sau:

– Phân theo đại lượng đo:

  • Đồ thị phụ tải tác dụng P(t).
  • Đồ thị phụ tải phản kháng Q(t).
  • Đồ thị điện năng A(t).

– Phân theo thời gian khảo sát:

  • Đồ thị phụ tải hàng ngày.
  • Đồ thị phụ tải hàng tháng.
  • Đồ thị phụ tải hàng năm.

Đồ thị phụ tải hàng ngày

Đây là đồ thị phụ tải một ngày đêm 24 giờ. Nghiên cứu đồ thị phụ tải một ngày đêm của một phân xưởng hay một xí nghiệp ta có thể biết được tình trạng làm việc của các thiết bị, từ đó có thể sắp xếp được qui trình vận hành hợp lý nhất, để đảm bảo cho đồ thị phụ tải chung toàn phân xưởng hoặc xí nghiệp tương đối bằng phẳng. Như vậy sẽ đạt được mục đích vận hành kinh tế, giảm được tổn thất trong mạng điện. Đồ thị phụ tải hàng ngày là căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ.

Đồ thị phụ tải hàng tháng

Các phương pháp xác định phụ tải điện
Hình ảnh: Đồ thị phụ tải tháng

Đồ thị phụ tải hàng tháng được xây dựng theo đồ thị phụ tải trung bình hàng tháng. Nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng tháng có thể biết được nhịp độ sản xuất của xí nghiệp, từ đó định ra được lịch vận hành, sửa chữa các thiết bị điện một cách hợp lý, đáp ứng được yêu cầu của sản xuất.

Ví dụ: Xét đồ thị ta thấy rằng vào khoảng tháng 4, 5 phụ tải của xí nghiệp là nhỏ nhất, nên có thể tiến hành sửa chữa vừa và lớn các thiết bị điện vào lúc đó. Còn những tháng cuối năm phụ tải của xí nghiệp là lớn nhất nên trước những tháng đó phải có kế hoạch sửa chữa nhỏ, bảo dưỡng hoặc thay thế các thiết bị hỏng hóc để có thể đáp ứng được yêu cầu của sản xuất.

Đồ thị phụ tải hàng năm

Khi xây dựng đồ thị phụ tải hàng năm ta tiến hành lần lượt từ mức phụ tải cao đến mức phụ tải thấp, với thời gian tồn tại tương ứng của từng mức phụ tải.

Khi nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng năm ta có thể biết được điện năng tiêu thụ hàng năm, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax Những số liệu đó được dùng làm căn cứ để chọn dung lượng máy biến áp, chọn thiết bị điện, đánh giá mức độ sử dụng điện và tiêu hao điện năng.

Hy vọng qua bài viết trên mang lại nhiều thông tin về các loại đồ thị phụ tải. Chúc bạn thành công!

Xem thêm:

Tài liệu "phương pháp xác định phụ tải tính toán" có mã là 122614, file định dạng docx, có 68 trang, dung lượng file 446 kb. Tài liệu thuộc chuyên mục: Luận văn đồ án > Kinh tế. Tài liệu thuộc loại Bạc

Nội dung phương pháp xác định phụ tải tính toán

Trước khi tải bạn có thể xem qua phần preview bên dưới. Hệ thống tự động lấy ngẫu nhiên 20% các trang trong tài liệu phương pháp xác định phụ tải tính toán để tạo dạng ảnh để hiện thị ra. Ảnh hiển thị dưới dạng slide nên bạn thực hiện chuyển slide để xem hết các trang.
Bạn lưu ý là do hiển thị ngẫu nhiên nên có thể thấy ngắt quãng một số trang, nhưng trong nội dung file tải về sẽ đầy đủ 68 trang. Chúng tôi khuyễn khích bạn nên xem kỹ phần preview này để chắc chắn đây là tài liệu bạn cần tải.

Xem preview phương pháp xác định phụ tải tính toán

Nếu bạn đang xem trên máy tính thì bạn có thể click vào phần ảnh nhỏ phía bên dưới hoặc cũng có thể click vào mũi bên sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.Nếu sử dụng điện thoại thì bạn chỉ việc dùng ngón tay gạt sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.

21- Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vịsản phẩm.+ Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thay đổi hoặc ít thay đổi, phụ tải tínhtoán lấy bằng giá trị trung bình của cả phụ tải lớn nhất đó. Hệ số đóng điện của các hộtiêu thụ điện này lấy bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít.+ Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, phụ tải tính toánbằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sảnphẩm. Khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian.Ptt = Pca.Wo/TcaTrong đó:Mca: số lượng sản phẩm sản xuất trong một caTca: thời gian của ca phụ tải lớn nhấtWo: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩmKhi biết Wo và tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm của phân xưởng hay xínghiệp, phụ tải tính toán sẽ là: Ptt = M .Wo/TmaxTmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất2-xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị sảnphẩmPtt = Po.FTrong đó:F: diện tích bố trí nhóm tiêu thụPo: xuất phụ tải trên một đơn vị sản xuất lá m2,kw/m2Đinh Thi Hạnh 3Suất phụ tải phụ thuộc vào dạng sản xuất và được phân tích theo số liệu thốngkê.3-Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu- Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị làm việc được tính theo biểu thức:Ptt = Knc * PđmiQtt = Ptt * tgφStt =(P²tt + Q²tt) = Ptt/cosφỞ đây ta lấy Pđ = Pđm thì ta được: Ptt = Knc * PđmiKnc: hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trưngTgφ: ứng với cosφ đặc trưng cho nhóm thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở cẩm nang- Nếu hệ số cosφ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số côngsuất trung bình.COSφt b= P1cosφ1 + P2cosφ2 + ….+ PNcosφn / P1+P2+…+ PnĐinh Thi Hạnh 4- Phụ tải tính toán ở điểm mút của hệ thống cung cấp điện được xác định bằng tổng phụtải tính toán của nhóm thiết bị nói đến lúc này có kể đến hệ số đồng thời được tính nhưsau:Stt = Kđt *[(∑Ptt)² + (∑Qtt)²]Trong đó: Ptt: tổng phụ tải tác dụng của nhóm thiết bịQtt: tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bịKđt : hệ số đồng thời, nó nằm trong giới hạn 0.85-Ưu điểm:đơn giản tính toán thuận lợi , nên nó là phương pháp thường dùng.-Nhược điểm: phương pháp này kém chính xác vì knc tra ở sổ tay.4-Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và côngsuất trung bình ptb. ( còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhqhay phương pháp sắp sếp biểu đồ )- Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc không có số liệu cầnthiết để áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên thì ta dùng phươngpháp này.Công thức tính như sau:Ptt = Kmax * Pca = Kmax * Ksd * PđmHay Ptt = Kn * .Pđm- Cơ sở để xác định tính toán là sử dụng phụ tải trung bình cực đại trong thời gianT gần bằng 3To. Vậy một cách chính xác có thể viết như sau:Đinh Thi Hạnh 5Ptt(30) = KMAX(30) * PcaPtt (30): phụ tải tác dụng tính toán của nhóm thiết bị trong thời gian 30 phút hay còn gọi làphụ tải cực đại nữa giờ.Pca: công suất trung bình của nhóm thiết bị ở ca phụ tải max.Kmax (30): hệ số cực đại của công suất tác dụng ứng với thới giant rung bình 30 phút.5-Tính phụ tải đỉnh nhọnĐối với một máy, dòng điện đỉnh nhọn chính dòng điện mở máy:Lđn =lmm = lmmlđmTrong đó: kmm là hệ số mở máy của động cơ.Khi không có số liệu chính xác thì hệ số mở máy có thể lấy như sau:- Đối với động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc: kmm =5-7- Đối với động cơ một chiều hay động cơ không đồng bộ roto dây quấn Kmm = 2.5- Đối với máy biến áp và lò điện hồ quang Kmm = 3 ( theo lý lịch máy tức là không quiđổi về.- Đối với một số nhóm máy, dòng điện đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dòng điện mởmáy lớn nhất trong nhóm máy còn các máy khác làm việc bình thường. Do đó công thứctính như sau:Iđn = Imm(max) + ( Iđmi - Iđmmax )Hay:Iđn = Imm(max) + (Itt – Ksd*Iđmmax)Immmax: dòng điện mở máy lớn nhất trong các dòng điên mở máy của các động cơ trongnhómĐinh Thi Hạnh