Bài giảng Cung cấp điện - Chương 2: Phụ tải điện - Phạm Khánh Tùng

CUNG CẤP ĐIỆN 
BÀI GIẢNG 
Biên soạn: Phạm Khánh Tùng 
Bộ môn Kỹ thuật điện – Khoa Sư phạm kỹ thuật 
hnue.edu.vn\directory\tungpk 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Khái niệm chung về phụ tải điện 
- Đo bằng tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị điện trong 
một thời điểm 
- Là hàm số của nhiều yếu tố theo thời gian P(t) 
- Không tuân thủ theo một qui luật nhất định 
- Là một thông số quan trọng để lựa chọn các thiết bị của hệ 
thống điện 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Xác định phụ tải điện (phụ tải tính toán) không chính xác xảy ra 
hai trường hợp : 
- Nhỏ hơn phụ tải thực tế thường dẫn đến các sự cố hoặc làm 
giảm tuổi thọ các thiết bị, là nguy cơ tiềm ẩn cho các sự cố tai 
nạn sau này. 
- Lớn hơn phụ tải thực tế sẽ gây lãng phí do các thiết bị không 
được khai thác, sử dụng hết công suất 
Xác định đúng phụ tải điện (tính toán) có vai trò rất quan trọng 
trong thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện. 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Các phương pháp xác định phụ tải điện: 
+ Nhóm phương pháp dựa trên kinh nghiệm vận hành, thiết kế 
và được tổng kết lại bằng các hệ số tính toán có đặc điểm thuận 
lợi nhất cho việc tính toán, nhanh chóng đạt kết quả, nhưng 
thường cho kết quả kém chính xác. 
+ Nhóm phương pháp dựa trên cơ sở của lý thuyết xác suất và 
thống kê có đặc điểm cho kết quả khá chính xác, song cách tính 
lại rất phức tạp 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
1. ĐẶC TÍNH PHỤ TẢI ĐIỆN 
1.1. Các đặc trưng của phụ tải điện 
a) Công suất định mức Pđm 
 - Thông số đặc trưng chính của phụ tải điện, thường 
được ghi trên nhãn hoặc trong lý lịch máy. 
 - Đơn vị đo: kW hoặc kVA 
Với động cơ điện Pđm - công suất cơ trên trục 
đm
đm
đ
P
P

 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
+ Với các thiết bị nung chảy công suất lớn, các thiết bị hàn thì 
công suất định mức chính là công suất định mức của máy biến áp, 
thường là (kVA). 
+ Thiết bị ở chế độ ngắn hạn lặp lại, khi tính phụ tải tính toán phải 
qui đổi về chế độ làm việc dài hạn thông qua hệ số tiếp điện tương 
đối 
đmđmđm PP .
' 
đmđmđm SP  .cos.
' 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
b) Điện áp định mức 
Điện áp định mức Uđm của phụ tải phải phù hợp với điện áp của 
mạng điện. 
+ Điện áp một pha: 12; 36 V sử dụng cho mạng chiếu sáng cục bộ 
hoặc các nơi nguy hiểm. 
+ Điện áp ba pha: 127/220; 220/380; 380/660V cung cấp cho phần 
lớn các thiết bị. 
+ Cấp 3; 6; 10 kV: dùng cung cấp cho các lò nung chảy; các động 
cơ công suất lớn. 
+ Cấp 35, 110 kV dùng để truyền tải hoặc cung cấp điện cho các 
thiết bị đặc biệt (công suất cực lớn) 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
1.2. Đồ thị phụ tải 
- Đặc trưng cho sự tiêu dùng năng lượng điện của các thiết bị 
riêng lẻ, của nhóm thiết bị, của phân xưởng hoặc của toàn bộ xí 
nghiệp. 
- Là tài liệu quan trọng trong thiết và vận hành hệ thống cung cấp 
điện 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
a) Phân loại: 
- Theo đại lượng đo 
 + Đồ thị phụ tải tác dụng P(t). 
 + Đồ thị phụ tải phản kháng Q(t). 
 + Đồ thị phụ tải điện năng A(t). 
- Theo thời gian khảo sát 
 + Đồ thị phụ tải hàng ngày. 
 + Đồ thị phụ tải hàng tháng. 
 + Đồ thị phụ tải hàng năm. 
- Của thiết bị riêng lẻ ký hiệu: p(t); q(t); i(t).. 
- Của nhóm thiết bị P(t); Q(t); I(t). 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
b. Đồ thị phụ tải hàng ngày: 
 + Dụng cụ đo tự động 
 + Người trực ghi lại sau những giờ nhất định 
 + Biểu diễn theo bậc thang, ghi lại giá trị trung bình trong 
những khoảng nhất định 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Ý nghĩa của đồ thị phụ tải hàng ngày: 
- Biết tình trạng làm việc của thiết bị để từ đó sắp xếp lại qui 
trình vận hành hợp lý nhất. 
- Là căn cứ để chọn thiết bị, tính điện năng tiêu thụ 
Các thông số đặc trưng của đồ thị phụ tải hàng ngày: 
+ Phụ tải cực đại và hệ số công suất cực đại 
+ Điện năng trong một ngày đêm 
+ Hệ số công suất trung bình 
+ Hệ số điền kín của đồ thị phụ tải 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
c. Đồ thị phụ tải hàng tháng: 
Xây dựng theo phụ tải trung bình của từng tháng của xí nghiệp 
trong một năm làm việc 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Ý nghĩa của đồ thị phụ tải tháng: 
- Biết được nhịp độ sản xuất của xí nghiệp. 
- Đề ra lịch vận hành sửa chữa các thiết bị điện một cách hợp lý 
nhất, nhằm đáp ứng các yêu cầu của sản xuất 
- Ví dụ: vào tháng 3,4 → sửa chữa vừa và lớn, còn ở những 
tháng cuối năm chỉ sửa chữa nhỏ và thay các thiết bị). 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Đồ thị phụ tải hàng năm (dạng bậc thang) 
Xây dựng trên cơ sở của đồ thị phụ tải ngày đêm điển hình 
(thường chọn 1 ngày điển hình vào mùa đông và vào mùa hạ) 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Các thông số đặc trưng của đồ thị phụ tải năm: 
- Điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong một năm làm 
việc (xác định bằng diện tích bao bởi đường đồ thị phụ tải và trục 
thời gian) 
- Thời gian sử dụng công suất cực đại 
- Hệ số công suất trung bình 
- Hệ số điền kín đồ thị phụ tải 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
1.3. Chế độ làm việc của phụ tải và qui đổi phụ tải 
a) Chế độ làm việc của phụ tải 
Chế độ dài hạn: 
- Nhiệt độ của thiết bị tăng đến giá trị xác lập và là hằng số. 
- Phụ tải có thể làm việc với đồ thị bằng phẳng với công suất 
không đổi trong thời gian làm việc hoặc đồ thị phụ tải không thay 
đổi trong thời gian làm việc. 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 
Chế độ làm việc ngắn hạn: 
- Nhiệt độ của thiết bị tăng lên đến giá trị nào đó trong thời gian làm 
việc, rồi lại giảm xuống bằng nhiệt độ môi trường xung quanh trong 
thời gian nghỉ. 
Chế độ ngắn hạn lặp lại: 
- Nhiệt độ của thiết bị tăng lên trong thời gian làm việc nhưng chưa 
đạt giá trị cho phép và lại giảm xuống trong thời gian nghỉ, nhưng 
chưa giảm xuống nhiệt độ của môi trường xung quanh. 
- Chế độ ngắn hạn lặp lại đặc trưng bằng hệ số đóng điện ε% 
 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN