Đặt vấn đề * Phụ tải điện là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đối với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng. * Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn. tính toán các loại tổn thất: công suất, điện năng, điện áp.
lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng. Nó phụ thuộc vào các yếu tố như : công suất, số lượng chế độ làm việc. * Có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có một phương pháp thật hoàn hảo. Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường được sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi qui hoạch và thiết kế hệ thống cung cấp điện: 1.
Xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Ptt=Knc*Pđ Knc - hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật. Pđ- công suất đặt thiết bị hoặc nhóm thiết bị, khi tính có thể lấyPđ = Pđm 2. Xác định PTTT theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung bình.
Ptt = Khd *Ptb Khd- hệ số hình dáng đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật. Ptb- công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kw). Xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình. Ptt=Ptb + b*s Ptb-công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kw).
Đồ án cung cấp điện Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- K45 s - độ lệch của phụ tải khỏi giá trị trung bình. b - hệ số tán xạ. Xác định PTTT theo suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích. Ptt= Po*F Po- suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích tr trong sổ tay kỹ thuật.
F - diện tích bố trí thiết bị. Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. M – số sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm. Tmax- thời gian sử dụng công suất lớn nhất 6.
Xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Ptt = Kmax * Ptb. Ptb - công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kw). Kmax - hệ số cực đại, tra trong sổ taykỹ thuật theo quan hệ.
n - số thiết bị dùng điện hiệu quả. Phương pháp tính trực tiếp. *Trong các phương pháp trên, phương pháp 1,4,5 dựa theo kinh nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho kết quả gần đúng tuy nhiên đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp dựa trên cơ sở lý thuyết thống kê có xét đến nhiều yếu tố nên kết quả chính xác hơn nhưng tính toán lớn và phức tạp.
*Trong sơ đồ này phân xưởng sửa chữa cơ khí đã biết vị trí, công suất đặt và chế độ làm việc từng thiết bị nên khi tính toán phụ tải động có thể sử dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân xưởng còn lại biết diện tích và công suất đặt nên khi tính toán phụ tải động lực của các phân xưởng này ta áp dụng phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất.Xác định PTTT của phân xưởng SCCK. Phân xưởng SCCK có vị trí số 6 trong sơ đồ nhà máy, có diện tích 900 (m 2), phân xưởng có 50 thiết bị công suất khác nhau.
Phần lớn thiết bị có chế độ dài hạn.1 Phương pháp xác định PTTT theo Ptb và Kmax. Đồ án cung cấp điện Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- K45 * PTTT được xác định theo sau: Ptt= Kmax *Ksd * i Pdmi- Công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm. n- số thiết bị trong nhóm. Ksd- hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Kmax - hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo Kmax= f(n, Ksd). n- số thiết bị dùng điện hiệu quả * Số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq: là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc , gây ra hiệu quả phát nhiệt đúng bằng số thiết bị thực tế(có công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau) gây ra trong quá trình làm việc. Được xác định như sau: nhq=([ ]2)/ Với n lớn thì xác định n hq theo biểu thức là phức tạp, ta có thể xác định n hq theo phương pháp gần đúng sau: m= Pđm max/Pđm min. Pđm max : Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Pđm min : Công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm. Nếu m < 3 và Ksdp > 0.4 thì lấy nhq= n. Chú ý: trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của chúng không lớn hơn 5% tổng công suất của nhóm thì lấy nhq = n - n1. Nếu m >3 và Ksdp > 0.2 thì nhq (2*SPđm i )/Pđm max c.Khi không áp dụng được hai trờng hợp trên thì ta tính nhq như sau: Tính n* = n1 / n và P* = P1 / P.
n- thiết bị trong nhóm. n 1- số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. P và P1-tổng công suất của n và n1 thiết bị. Khi tính được n * và P* tra sổ tay tìm đựơc nhq* = f(n* , P*).
Từ đó tính được: nhq= nhq* * n. Khi xác định PTTT theo phương pháp dùng nhq trong một số trường hợp có thể dùng các công thức sau: *Nếu và nhq < 4 PTTT được tính: Ptt = *Nếu n >3 và n hq < 4 PTTT Được tính: Ptt = Trong đó: Ktt-hệ số phụ tải thiết bị thứ i, có thể lấy gần đúng Ktt= 0.9 đối với thiết bị làm việc chế độ dài hạn. Đồ án cung cấp điện Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- K45 Ktt= 0.75 đối với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại. *Nếu thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt gió.) PTTT có thể lấy bằng giá trị trung bình.
*Nếu mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bị ba pha của mạng, phải quy đổi công suất phụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha tương đương Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: Pqđ= 3*Ppha max Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: Pqđ= *Ppha max *Nếu trong có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chế độ dài hạn : Pqđ= *Pđm.p -hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch máy 2.2 Trình tự xác định PTTT theo Ptb và Kmax. Phân nhóm phụ tải, việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau: *Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp. *Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc giống nhau để xác định PTTT chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. *Tổng công suất các nhóm nên tương đương nhau để giảm chủng loại tủ động lực dùng trong phân xưởng và nhà máy.1-Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện TT Tên thiết bị SL Kí hiệu Pđm Tổng Iđm trên mặt (kW) (kW) (A) bằng 1 2 3 4 5 6 7 Nhóm I 1 Máy tiện ren 2 1 7.33 4 Máy tiện ren cấp chính xác cao 1 4 1.09 8 Máy phay vạn năng 1 8 7.09 Đồ án cung cấp điện Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- K45 13 Máy mài tròn 1 13 2.62 Nhóm II 1 Máy cắt mép 1 16 4.40 2 Máy mài vạn năng 1 17 1.43 3 Máy mài dao cắt gọt 1 18 0.8 5 Máy mài sắc mũi khoan 1 20 1.53 6 Máy mài doa chuốt 1 21 0.35 8 Thiết bị để hoá bền kim loại 1 23 0.04 12 Máy đo độ cứng đầu côn 1 28 0.63 14 Cần trục có palăng điện 1 33 1.29 Cộng nhóm II 17 20.18 Nhóm III 1 bị cao tần 1 34 80.67 2 Thiết bị đo bi 1 37 23.73 9 Quạt gió trung áp 1 48 9.80 10 Quạt gia số 9.60 Cộng nhóm III 12 213.Xác PTTT của các nhóm phụ tải a.Tính toán nhóm I : Số liệu phụ tải của nhóm I cho trong bảng 2.2-Danh sách thiết bị nhóm I TT Tên thiết bị SL Kí hiệu Pđm Tổng Iđm trên mặt (kW) (kW) (A) Đồ án cung cấp điện Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- K45 bằng 1 2 3 4 5 6 7 Nhóm I 1 Máy tiện ren 2 1 7.33 4 Máy tiện ren cấp chính xác cao 1 4 1.09 8 Máy phay vạn năng 1 8 7.62 * Tra bảng PL1.88 >3 Ksd = 0,15 < 0,3 n = 21 > 4 xác định nhq theo n* ,p* ; n1=10.69 Tra bảng PL1.76*21 = 15,96 16 Tra bảng PL1.15 và nhq = 16 ta có Kmax = 1.77 * PTTT nhóm I: Ptt = Kmax *Ksd *PS =1,77*0.15*110 =29,21 (kW) Qtt = Ptt *tgj = 29.Idđtbkđ Ikđmax : dòng điện khởi động max Đồ án cung cấp điện Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- K45 Kkđ : hệ số khởi động (57) ở đây ta chọn bằng 5 Kđt : hệ số đồng thời chọn 0,8 ITTn : dòng điện tính toán nhóm ITTTbkđ: dòng điện tính toán của thiết bị khởi động gần đúng dược tính bằng công thức : Itttbkđ = Ksd .Tính toán nhóm II: Số liệu phụ tải của nhóm II cho trong bảng 2.3 – Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II TT Tên thiết bị SL Kí hiệu Pđm Tổng Iđm trên mặt (kW) (kW) (A) bằng 1 2 3 4 5 6 7 Nhóm II 1 Máy cắt mép 1 16 4.40 2 Máy mài vạn năng 1 17 1.43 3 Máy mài dao cắt gọt 1 18 0.8 5 Máy mài sắc mũi khoan 1 20 1.53 6 Máy mài doa chuốt 1 21 0.35 8 Thiết bị để hoá bền kim loại 1 23 0.04 12 Máy đo độ cứng đầu côn 1 28 0.63 14 Cần trục có palăng điện 1 33 1.29 Cộng nhóm II 17 20.18 Đồ án cung cấp điện Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- K45 * Tra bảng PL1.
P* = P1 / P = = 0,36 Tra bảng PL1.56*17 = 9 Tra bảng PL1.15 và nhq = 9 ta có Kmax = 2.2 * PTTT nhóm II: Ptt = Kmax *Ksd *PS = 2.