Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện đề xuất giải pháp tiết kiệm điện năng và nâng cao chất lượng cung cấp điện cho nhà máy xử lý nước thải

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện, đề xuất giải pháp tiết kiệm điện năng và nâng cao chất lượng cho nhà máy xử lý nước thải.

• Tác giả: Phạm Thị Nhung
• Người hướng dẫn: TS. Lê Quang Cường
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Giải Pháp Tiết Kiệm Điện Năng Cho Hệ Thống Cung Cấp Điện Nhà Máy Xử Lý Nước Thải
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NHÀ MÁY VÀ YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN
• 1.1. Giới thiệu về nhà máy
• 1.2. Khái quát về hệ thống cung cấp điện
• 1.2.1. Đặc điểm của nguồn năng lượng điện
• 1.2.2. Hộ tiêu thụ
• 1.2.3. Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế cung cấp điện
• 1.2.4. Xác định nhu cầu cung cấp điện
• 1.2.5. Đồ thị phụ tải điện
• 1.2.6. Các đại lượng cơ bản
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 2.1. Phương pháp thiết kế
• 2.2. Tiêu chuẩn thiết kế
• 2.2.1. Cấp điện áp
• 2.2.2. Giới hạn giảm điện áp
• 2.2.3. Giới hạn dòng ngắn mạch
• 2.2.4. Hệ số công suất
• 2.2.5. Máy biến áp
• 2.3. Phương pháp tính toán phụ tải
• 2.3.1. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
• 2.3.2. Tính chọn máy biến áp
• 2.3.3. Chọn điểm tính ngăn mạch
• 2.3.4. Tính chọn tiết diện dây cáp
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
• 3.1. Thiết kế sơ bộ sơ đồ một số hệ thống cung cấp điện
• 3.2. Danh sách tải
• 3.3. Tính toán công suất cho máy biến áp
• 3.4. Tính toán công suất cho máy phát điện
• 3.5. Tính toán dòng ngắn mạch
• 3.6. Tính toán cấp
• 3.7. Tính toán lựa chọn thiết bị
• 3.7.1. Lựa chọn máy cắt
• 3.7.2. Lựa chọn thanh cái
• 3.7.3. Lựa chọn máy biến dòng điện
• 3.7.4. Lựa chọn máy biến áp đo lường
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG
• 4.1. Bù công suất phản kháng
• 4.2. Chọn các thiết bị bù
• 4.3. Xác định dung lượng
• 4.4. Xác định vị trí và công suất tụ
• 4.5. Điều chỉnh chế độ làm việc của hệ thống
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về hệ thống cung cấp điện

Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy xử lý nước thải đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và liên tục. Đặc điểm chính của hệ thống này bao gồm việc cung cấp điện năng cho các thiết bị như máy bơm và máy thổi khí, với công suất lớn từ 200 đến 800 kW. Để đạt được hiệu suất năng lượng cao, cần phải thiết kế hệ thống điện đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật và độ tin cậy. Theo nghiên cứu, việc thiết kế hệ thống điện không chỉ cần đảm bảo đủ công suất mà còn phải tiết kiệm điện năng. Một hệ thống cung cấp điện hợp lý phải thỏa mãn yêu cầu về độ tin cậy, chất lượng điện năng và tiết kiệm chi phí vận hành. Việc áp dụng công nghệ tiết kiệm điện trong thiết kế sẽ giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng và tăng cường hiệu quả sử dụng điện.

II. Giải pháp tiết kiệm điện năng

Giải pháp tiết kiệm điện năng cho hệ thống cung cấp điện nhà máy xử lý nước thải bao gồm nhiều biện pháp cụ thể. Đầu tiên, việc tối ưu hóa tiêu thụ điện năng thông qua việc điều chỉnh chế độ làm việc của các thiết bị là rất cần thiết. Các thiết bị như máy biến áp và máy phát điện cần được lựa chọn và tính toán chính xác để đảm bảo công suất hoạt động hiệu quả nhất. Thứ hai, việc sử dụng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời hoặc gió có thể giúp giảm chi phí năng lượng trong dài hạn. Ngoài ra, việc áp dụng các biện pháp quản lý năng lượng như bù công suất phản kháng cũng giúp cải thiện chất lượng điện năng và giảm thiểu tổn thất. Theo nghiên cứu, việc áp dụng các giải pháp này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn bảo vệ môi trường.

III. Các công nghệ tiết kiệm điện

Trong bối cảnh hiện nay, việc áp dụng công nghệ tiết kiệm điện trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Các công nghệ như hệ thống tự động hóa trong quản lý năng lượng có thể giúp theo dõi và điều chỉnh tiêu thụ điện năng một cách linh hoạt. Việc sử dụng cảm biến thông minh để theo dõi mức tiêu thụ điện của từng thiết bị sẽ giúp phát hiện sớm các vấn đề liên quan đến tiêu thụ năng lượng. Hơn nữa, việc áp dụng các thiết bị bù công suất phản kháng có thể cải thiện hệ số công suất của hệ thống, từ đó giảm thiểu tổn thất điện năng. Các giải pháp này không chỉ mang lại lợi ích về mặt kinh tế mà còn góp phần vào việc phát triển bền vững cho ngành công nghiệp xử lý nước thải.

IV. Đánh giá hiệu quả và thực tiễn ứng dụng

Việc triển khai các giải pháp tiết kiệm điện năng trong hệ thống cung cấp điện cho nhà máy xử lý nước thải đã chứng minh được hiệu quả rõ rệt. Các nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng các công nghệ tiết kiệm điện không chỉ giúp giảm chi phí vận hành mà còn cải thiện chất lượng dịch vụ cung cấp điện cho nhà máy. Hơn nữa, các giải pháp này còn góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc giảm lượng khí thải carbon từ việc tiêu thụ điện năng. Theo một báo cáo, việc đầu tư vào công nghệ tiết kiệm điện có thể hoàn lại vốn trong vòng 2-3 năm nhờ vào việc giảm chi phí năng lượng. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp tiết kiệm điện năng là một hướng đi đúng đắn cho các nhà máy xử lý nước thải trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh tốc độ đô thị hóa gia tăng nhanh chóng, việc phát triển hệ thống xử lý nước thải trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Nhà máy xử lý nước thải công suất khoảng 10 MVA tại Ninh Thuận được nghiên cứu nhằm thiết kế hệ thống cung cấp điện hiệu quả, đảm bảo độ tin cậy và tiết kiệm năng lượng. Hệ thống điện trong nhà máy bao gồm hai cấp điện áp trung áp và hạ áp, phục vụ các thiết bị công suất lớn như máy bơm và máy thổi khí với công suất từ 200 đến 800 kW. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng hệ thống cung cấp điện đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế IEC, nâng cao chất lượng điện năng và đề xuất các giải pháp tiết kiệm điện năng phù hợp với đặc thù vận hành của nhà máy. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào thiết kế hệ thống điện cho nhà máy xử lý nước thải tại Ninh Thuận trong giai đoạn năm 2017, với trọng tâm là phân tích phụ tải, lựa chọn thiết bị và mô phỏng vận hành bằng phần mềm ETAP. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng điện, giảm tổn thất và đảm bảo hoạt động ổn định, góp phần phát triển bền vững ngành xử lý nước thải tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình kỹ thuật điện hiện đại, trong đó nổi bật là:

• Tiêu chuẩn IEC (International Electrotechnical Commission): Là cơ sở để thiết kế hệ thống cung cấp điện đảm bảo an toàn, độ tin cậy và chất lượng điện năng. Tiêu chuẩn này quy định các giới hạn về điện áp, dòng ngắn mạch, hệ số công suất và các yêu cầu kỹ thuật khác.
• Lý thuyết phụ tải tính toán: Bao gồm các khái niệm về công suất định mức, phụ tải trung bình, phụ tải cực đại, hệ số sử dụng, hệ số phụ tải và hệ số đồng thời. Đây là cơ sở để xác định nhu cầu điện năng và lựa chọn thiết bị phù hợp.
• Mô hình tính toán dòng ngắn mạch và sụt áp: Giúp đánh giá khả năng chịu tải và an toàn của hệ thống điện, từ đó lựa chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ phù hợp.
• Khái niệm về tiết diện dây dẫn và cáp: Được xác định dựa trên điều kiện phát nóng, tổn thất điện áp và yêu cầu cơ học nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.

Các khái niệm chính bao gồm: công suất định mức (P_an), phụ tải tính toán (P_y), hệ số sử dụng (K_y), hệ số phụ tải (K_n), dòng ngắn mạch (I_sc), và hệ số công suất (cosφ).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thu thập số liệu thực tế từ nhà máy xử lý nước thải công suất 10 MVA tại Ninh Thuận, bao gồm danh sách tải, đặc tính phụ tải và điều kiện vận hành. Dữ liệu được phân tích và tính toán theo tiêu chuẩn IEC, kết hợp với mô phỏng hệ thống bằng phần mềm ETAP để đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật như dòng ngắn mạch, sụt áp, và tổn thất điện năng.

Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ hệ thống điện của nhà máy, với các thiết bị chính như máy biến áp, máy bơm, máy thổi khí và hệ thống phân phối điện. Phương pháp chọn mẫu là khảo sát toàn diện nhằm đảm bảo tính đại diện và chính xác.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2017, bao gồm các bước: thu thập số liệu, phân tích phụ tải, thiết kế sơ bộ hệ thống, tính toán chi tiết, mô phỏng và đề xuất giải pháp tiết kiệm điện năng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân tích phụ tải và công suất thiết kế: Tổng công suất tiêu thụ của nhà máy khoảng 10 MVA, trong đó các động cơ máy bơm và máy thổi khí chiếm phần lớn với công suất từ 200 đến 800 kW. Phụ tải tính toán được xác định dựa trên hệ số sử dụng và hệ số đồng thời, đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành. Ví dụ, hệ số sử dụng trung bình đạt khoảng 0.75, hệ số đồng thời khoảng 0.9, giúp tối ưu hóa công suất máy biến áp.

2. Lựa chọn máy biến áp và thiết bị đóng cắt: Hai máy biến áp công suất 10 MVA, điện áp 22 kV/6.3 kV được lựa chọn để cung cấp điện cho toàn bộ nhà máy, đảm bảo khả năng dự phòng và vận hành liên tục khi một máy biến áp gặp sự cố. Dòng ngắn mạch tính toán tại các điểm chính không vượt quá 25 kA, phù hợp với tiêu chuẩn IEC 60076.

3. Tính toán tiết diện dây dẫn và cáp: Tiết diện dây dẫn được xác định dựa trên điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp cho phép, đảm bảo an toàn và giảm tổn thất điện năng. Ví dụ, dây dẫn đồng có tiết diện từ 50 mm² đến 240 mm² được sử dụng tùy theo vị trí và dòng điện định mức, với tổn thất điện áp không vượt quá 5%.

4. Giải pháp tiết kiệm điện năng và nâng cao chất lượng điện: Việc bù công suất phản kháng bằng tụ bù được áp dụng, giúp nâng cao hệ số công suất lên trên 0.9, giảm tổn thất và cải thiện chất lượng điện năng. Điều chỉnh chế độ làm việc của máy bơm và máy thổi khí theo đồ thị phụ tải giúp giảm tiêu thụ điện năng khoảng 10-15%.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng tiêu chuẩn IEC và phương pháp tính toán phụ tải chính xác giúp thiết kế hệ thống cung cấp điện đạt hiệu quả cao về mặt kỹ thuật và kinh tế. So sánh với một số nghiên cứu trong ngành, hệ thống được thiết kế có độ tin cậy cung cấp điện trên 99%, vượt mức yêu cầu tối thiểu cho nhà máy xử lý nước thải.

Việc lựa chọn hai máy biến áp công suất lớn với khả năng dự phòng giúp giảm thiểu rủi ro mất điện, đồng thời tiết diện dây dẫn được tối ưu hóa giúp giảm tổn thất điện năng khoảng 5-7% so với thiết kế truyền thống. Các giải pháp bù công suất phản kháng và điều chỉnh chế độ vận hành thiết bị góp phần tiết kiệm điện năng đáng kể, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững và tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phụ tải hàng ngày và hàng năm, bảng tính toán dòng ngắn mạch, sụt áp và bảng lựa chọn thiết bị để minh họa rõ ràng các chỉ tiêu kỹ thuật và hiệu quả của hệ thống.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai hệ thống bù công suất phản kháng tự động nhằm duy trì hệ số công suất trên 0.9, giảm tổn thất điện năng và cải thiện chất lượng điện. Thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng, do phòng kỹ thuật điện nhà máy phối hợp với nhà cung cấp thiết bị thực hiện.

2. Tối ưu hóa lịch vận hành máy bơm và máy thổi khí dựa trên đồ thị phụ tải thực tế, giảm công suất tiêu thụ trong giờ cao điểm. Thực hiện trong 3 tháng đầu sau khi hoàn thành thiết kế hệ thống, do bộ phận vận hành và bảo trì đảm nhiệm.

3. Nâng cấp hệ thống giám sát và điều khiển từ xa để theo dõi chất lượng điện năng và phát hiện sự cố kịp thời, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Thời gian triển khai dự kiến 9 tháng, phối hợp giữa phòng công nghệ thông tin và kỹ thuật điện.

4. Đào tạo nhân viên vận hành về quản lý năng lượng và bảo trì thiết bị điện nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng tiết kiệm điện, đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả. Chương trình đào tạo kéo dài 2 tháng, tổ chức định kỳ hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư và chuyên gia kỹ thuật điện trong ngành xử lý nước thải: Nghiên cứu cung cấp các phương pháp thiết kế hệ thống điện phù hợp với đặc thù nhà máy xử lý nước thải, giúp nâng cao hiệu quả vận hành và tiết kiệm năng lượng.

2. Quản lý nhà máy và bộ phận vận hành: Tham khảo các giải pháp tiết kiệm điện và nâng cao chất lượng cung cấp điện, từ đó xây dựng kế hoạch vận hành và bảo trì hiệu quả.

3. Sinh viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành kỹ thuật điện: Tài liệu tham khảo thực tiễn về thiết kế hệ thống cung cấp điện công nghiệp, áp dụng tiêu chuẩn IEC và mô phỏng bằng phần mềm ETAP.

4. Các nhà hoạch định chính sách và chuyên gia năng lượng: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chính sách hỗ trợ tiết kiệm năng lượng và phát triển bền vững trong lĩnh vực xử lý nước thải.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao phải thiết kế hệ thống cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC?
   Tiêu chuẩn IEC đảm bảo hệ thống điện hoạt động an toàn, tin cậy và hiệu quả, đồng thời giúp lựa chọn thiết bị phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và môi trường vận hành.

2. Làm thế nào để xác định phụ tải tính toán cho nhà máy xử lý nước thải?
   Phụ tải tính toán được xác định dựa trên công suất định mức của thiết bị, hệ số sử dụng, hệ số đồng thời và các đặc điểm vận hành thực tế, nhằm đảm bảo an toàn và tiết kiệm.

3. Giải pháp nào giúp tiết kiệm điện năng hiệu quả trong nhà máy?
   Bù công suất phản kháng, tối ưu hóa lịch vận hành thiết bị và nâng cấp hệ thống giám sát là những giải pháp chính giúp giảm tổn thất và nâng cao hiệu quả sử dụng điện.

4. Phần mềm ETAP được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
   ETAP được dùng để mô phỏng hệ thống điện, tính toán dòng ngắn mạch, sụt áp và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật, giúp thiết kế hệ thống chính xác và tối ưu.

5. Làm sao để lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp?
   Tiết diện dây dẫn được chọn dựa trên dòng điện định mức, điều kiện phát nóng, tổn thất điện áp cho phép và yêu cầu cơ học, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.

Kết luận

• Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy xử lý nước thải công suất 10 MVA tại Ninh Thuận đáp ứng tiêu chuẩn IEC, đảm bảo độ tin cậy và chất lượng điện năng.
• Lựa chọn hai máy biến áp 10 MVA với khả năng dự phòng giúp duy trì cung cấp điện liên tục khi có sự cố.
• Tính toán tiết diện dây dẫn và lựa chọn thiết bị đóng cắt phù hợp giảm tổn thất điện năng và nâng cao hiệu quả vận hành.
• Giải pháp bù công suất phản kháng và điều chỉnh chế độ vận hành thiết bị góp phần tiết kiệm điện năng từ 10-15%.
• Đề xuất các giải pháp triển khai trong 6-9 tháng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng điện và chất lượng cung cấp điện cho nhà máy.

Next steps: Triển khai các giải pháp tiết kiệm điện, nâng cấp hệ thống giám sát và đào tạo nhân viên vận hành.

Các đơn vị quản lý và kỹ thuật nên áp dụng kết quả nghiên cứu để tối ưu hóa hệ thống điện, góp phần phát triển bền vững ngành xử lý nước thải.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU NHÀ MAY VÀ YÊU CÂU CUNG CAP ĐIỆN.1 Giới thiệu về nhà máy. Tốc độ đô thị hóa của các đô thị không ngừng tăng trong những năm qua. Tuy nhiên, việc phát triển cơ sở hạ tầng, bao gồm hệ thống thoát nước đô thị, không theo kịp tốc độ đô thị hóa. Hiện nay, nước thải của Thành phố được thu gom bởi hệ thống cống và kênh mương rồi xả ra các kênh, hồ và các con sông.

Tình trạng này gây ô nhiễm nặng cho các kênh mương, sông hồ và tác động xấu tới điều kiện vệ sinh và điều kiện sông của người dân, đặc biệt vào mùa khô khi chỉ có nước thải chảy trong hệ thống kênh mương và sông ngòi này. Do tinh trạng thâm thấu nước thai mà nguy cơ nhiễm ban nguồn nước ngầm tương đối cao. Thêm vào đó, vì phải tiếp nhận nguồn nước thải chưa qua xử lý của thành phố, nên các con sông trong thành phố cũng đang trong tình trang ô nhiễm nặng. Hầu hết các hộ gia đình và tòa nhà cao tầng đều đã được trang bị bề tự hoại, tuy nhiên, hoạt động của nhiều bề tự hoại trong số này không đáp ứng yêu cầu và chỉ giúp giảm phân nào tình trạng ô nhiễm.

Trước tình hình đó, việc triển khai lập Dự án xây dựng hệ thống xử lý nước thải là rất cấp bách và cần thiết để tiếp tục phát triển và giữ gìn môi trường tự nhiên và môi trường sống của Thành phố. Với mục đích cải thiện môi trường nước, việc xây dựng hệ thống thoát nước cùng với nhà máy xử lý nước thải tập trung đã được đề xuất Tên dựán | Dự án Nhà máy xử lý nước thải Xây dựng hệ thống thoát nước dé thu gom và xử lý nước thải từ các hoạt động của con người trong các khu đô thị trung tâm Mục đích hướng đến là: Mục đích ˆ | 1) Cải thiện môi trường sống 2) Cải thiện hệ sinh thái tự nhiên 3) Cải thiện điều kiện vệ sinh và sức khoẻ cộng đồng, giảm nguy cơ mặc bệnh 1.2 Khái quát về hệ thống cung cấp điện.1 Đặc điểm của nguồn năng lượng điện: Ngày nay thế giới đã tạo ra rất nhiều nguồn năng lượng. Năng lượng điện hay còn gọi là năng lượng điện năng hiện nay là một dang năng lượng rat phố biến, sản lượng hàng năm trên thế giới càng tăng và chiếm hàng ngàn tỉ kWh. Sở đĩ điện năng được sử dụng nhiều như vậy là do có những ưu điểm: dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, dê chuyên đi xa và hiệu suât cao.

Trong quá trình sản xuât và phân phôi có các đặc điêm sau: a. Điện năng sản xuât ra không tích lũy ngoại trừ các trường hợp đặc biệt như pin. Các quá trình về điện xảy ra rất nhanh. Do vậy phải sử dụng rộng rải các thiết bị bảo vệ tự động trong công tác vận hành, điều độ hệ thống cung cấp điện nhằm đảm bảo hệ thông điện làm việc tin cậy và hiệu quả.

Công nghiệp điện lực có liên quan chặt chẽ đến nhiều ngành kinh tế quốc dân, là một trong những động lực tăng năng suất lao động tạo nên sự phát triển trong kinh tế. Hệ thống điện bao gồm các khâu phát điện, truyền tải, phân phối, cung cấp tới các hộ tiêu thụ và sử dụng điện. trạm Đường tram tang ap day ha ap Hệ thong truyền Phụ tải tải (hộ tiêu thụ) 1.2 Hộ tiêu thụ: Ở đây chúng ta chỉ xét đến hộ tiêu thụ xí nghiệp, nhà máy. Tùy theo nè kinh tế và xã hội, hộ tiêu thụ điện được cung cấp điện với những mức độ khác nhautheer hiện ở mức độ yêu cầu liên tục cung cấp điện khác nhau và phân thành 3 loại: Hộ tiêu thụ điện loại 1: là những hộ tiêu thụ mà nếu ngừng cung cấp điện có thể gây nên những hậu quả nghiêm trọng nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại lớn về kinh tế, dẫn đến hư hỏng thiết bị, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp, hoặc làm hỏng hàng loạt sản phẩm, hoặc có ảnh hưởng không tốt về phương diện chính tri.

Hộ tiêu thụ điện loại 2: là những hộ tiêu thụ mà nếu ngừng cung cấp điện thì chỉ liên quan đến hàng loạt sản phâm không sản xuất được, tức là dẫn đến thiệt hại về kinh tế do ngừng trệ quá trình sản xuất, hư hỏng thiết bị và lãng phí sức lao động, tạo nên thời gian chết của nhân viên. Các nhà máy công nghiệp nhẹ, xưởng cơ khí thường thuộc hộ tiêu thụ loại 2. Hộ tiêu thụ điện loại 3: là tất cả những hộ tiêu thụ còn lại trừ hộ tiêu thụ loại 1 và loại 2, tức là những hộ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mat điện trong thời gian sửa chữa, thay thé thiết bi sự có nhưng thường không cho phép quá một ngày đêm. Ngoài ra các hộ tiêu thụ điện nhà máy, xí nghiệp cũng được phân loại theo chế độ làm việc như sau: 1.

Loại hộ tiêu thụ điện có chế độ làm việc dài hạn: khi đó phụ tải không thay đôi hay thay đổi rất ít. Các thiết bị có thể làm việc lâu dài mà nhiệt độ không vượt quá giá trị cho phép. Loại tiêu thụ điện có phụ tải ngắn hạn: Thời gian làm việc không đủ dai dé nhiệt độ của thiết bị đạt đến giá trị quy định cho phép. Loại hộ tiêu thụ điện có chế độ phụ tài ngắn hạn lặp lại: thiết bị làm việc ngắn hạn xen kẽ với thời gian nghỉ ngắn hạn.

Những yêu cau và nội dung chủ yếu khi thiết kế cung cấp điện. Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Một phương án cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp được xem là hợp lý khi thỏa mãn những yêu cầu sau: Vốn đầu tư nhỏ, chú ý đến tiết kiệm vật tư hiếm. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ.

Chi phí vận hành hàng năm thấp. Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa. Đảm bảo chất lượng điện năng, chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và nằm trong phạm vi cho phép so với định mức. Những yêu cầu trên đây thường mâu thuẫn nhau nên người thiết kế phải biết cân nhắc và kết hợp hài hòa tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thê.

Ngoài ra khi thiệt kê cung câp điện phải chú ý đên những yêu câu khác như: có điêu kiện thuận lợi nêu có yêu câu cân phát triên phụ tải sau này, rút ngăn thời gian xây dựng. Xác định nhu cầu cung cấp điện. Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải định nhu cầu điện của công trình đó. Tùy theo quy mô của công trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này.

Do đó xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn. Dé thị phụ tải điện. Phụ tải điện là một hàm theo thời gian, nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tổ như đặc điêm của quá trình công nghệ, chê độ vận hành. Tuy vậy đôi với môi loại hộ tiêu thụ cũng có thể đưa ra một dạng phụ tải điển hình.

Khi thiết kế nếu biết đồ thị phụ tải điển hình thì sẽ có căn cứ dé chọn các thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ. Lúc vận hành nếu biết đồ thị phụ tải điển hình thì có thé định hướng phương thức vận hành các thiết bị sao cho kinh tế và hợp lý nhất. Các nhà máy điện cần nắm được đồ thị phụ tải của các hộ tiêu thụ để định hướng phương thức vận hành của các máy phát điện cho phù hợp. Vì vậy đồ thị phụ tải là một tài liệu quan trọng trong thiết kế cũng như vận hành hệ thống cung cấp điện.

Tùy theo yêu cầu sử dụng mà người ta xây dựng các loại đồ thị phụ tải khác nhau: Đồ thị phụ tải hàng ngày, đồ thị phụ tải hàng tháng và phụ tải hang năm. D6 thị phụ tải hàng ngày: Là đồ thị một ngày đêm (24 giò). Đồ thị phụ tải hàng ngày có thể vẽ được là do máy tự ghi hay ghi nhận theo từng khoảng thời gian nhất định. Đồ thị phụ tải hàng ngày thường được vẽ theo hình bậc thang dé thuận tiện cho việc tính toán.

Đồ thị phụ tải hàng ngày cho biết nhịp độ tiêu thụ điện năng hàng ngày của hộ tiêu thụ qua đó có thé định được quy trình vận hành hợp lý (điều chỉnh dung lượng máy biến áp, dung lượng bù.), nhằm đạt được đồ thị phụ tải tương đối hợp lý bằng phang mà như vậy thì giảm được tổn hao trong mạng và đạt được vận hành kinh tế của những thiết bị. Đồ thị phụ tải hằng ngày cũng là tài liệu làm căn cứ để chọn thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ. t (gid) Đô Thi phụ tải Ngày b. Đồ thị phụ tải hàng tháng Đồ thị phu tải hang tháng được tính theo phụ tải trung bình cua tháng.

Đồ thị phụ tải hàng tháng cho biết mức độ tiêu thụ điện năng của hộ tiêu thụ xãy ra từng tháng trên nhiều năm, tương tự nhau. Qua đó có thể định ra lịch sữa chửa bảo trì bảo dưỡng thiết bị điện một cách hợp lý kịp thời phát hiện ra các hư hỏng trước khi xãy ra sự có dé đáp ứng yêu câu cung câp điện năng cho hộ tiêu thụ. Đồ thị phụ tải hàng năm Đồ thị phụ tải hàng năm cho biết thời gian sử dụng công suất lớn nhất, nhỏ nhất hoặc trung bình của hộ tiêu thụ, chiếm hết bao nhiêu thời gian trong năm, Qua đó có thé định được công suất của máy biến áp, chọn được các thiết bị điện, đánh giá mức độ sử dụng và tiêu hao điện năng. P (kw) P (w) P (kw) TT ' i ' 1630g 3602 Dé thi phụ tai ngày làm Dé thị phụ tải ngày nghỉ a.

_ việc ( 300 ngày) (65 ngay) Đôthi phy tai nam 1. Các đại lượng cơ bản - Công suất định mức Pan Công suất định mức của thiết bị thường được nhà chế tạo ghi sẵn trong lý lịch hoặc trên thẻ máy. Đối với động cơ, công suất định mức ghi trên thẻ máy chính là công suất cơ ghi trên trục của động cơ. Mối liên hệ giữa công suất định mức và công suất đầu ra của động cơ được liên hệ với nhau qua biêu thức: Pan = Prout Nec Pđặt : La công suất đặt của động cơ.

Nac : Là hiệu suất của động cơ Đối với Rotor lồng sóc thì 0.