Xác định phụ tải điện

Chương 3

Xác định phụ tải điện

Nội dung

▪ Khái niệm chung
▪ Các đặc trưng của phụ tải điện
▪ Phương pháp xác định phụ tải tính tốn
▪ Biểu đồ phụ tải

Khái niệm chung

1. Các khái niệm

• Thiết bị tiêu thụ điện: Tiêu thụ điện năng để chuyển thành các
dạng năng lượng khác.

• Phụ tải điện: Các thiết bị dùng điện hoặc tiêu thụ điện.

• Hộ tiêu thụ điện: Tập hợp các thiết bị tiêu thụ điện của từng khu
vực, từng xí nghiệp, …

• Phụ tải tính tốn: Phụ tải dự báo dùng cho thiết kế cung cấp
điện.

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo dòng điện:

− Phụ tải điện xoay chiều 3 pha
− Phụ tải điện xoay chiều 1 pha (dùng điện áp dây, điện áp
pha)

• Theo điện áp:
− Siêu cao áp (U > 330 kV)
− Cao áp (35 kV < U < 330 kV)
− Trung áp (1 kV < U < 35 kV)
− Hạ áp (U < 1 kV)

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo tần số:

− Phụ tải tần số công nghiệp (𝑓 = 50 − 60 𝐻𝑧)
− Phụ tải tần số thấp (𝑓 < 𝑓𝐶𝑁): Động cơ có vành góp dùng

cho mục đích vận chuyển.
− Phụ tải cao tần (𝑓 > 10.000 𝐻𝑧): Các lò cao tần dùng trong

nấu, luyện kim loại.
− Phụ tải tần số tăng cao và trung tần (𝑓 < 10.000 𝐻𝑧): lị tơi,

lò ủ trung tần và tần số tăng cao.

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo độ tin cậy cung cấp điện:

− Hộ loại I: Khi cung cấp điện gián đoạn có thể gây nguy
hiểm chết người, tổn thất lớn cho nền kinh tế, ảnh
hưởng an ninh chính trị quốc gia. Hộ loại I phải được cấp
điện từ 2 nguồn độc lập.

Ví dụ: cơ quan chính phủ, bệnh viện (phịng mổ), xí nghiệp hố
chất, xí nghiệp luyện kim, …

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo độ tin cậy cung cấp điện:
− Hộ loại II: Khi cung cấp điện bị gián đoạn có thể gây
thiệt hại lớn về kinh tế. Cho phép mất điện thời gian
ngắn (< 2h). Việc thiết kế 1 hay 2 nguồn cấp điện cho hộ
loại II phụ thuộc bài toán so sánh kinh tế - kỹ thuật cân
bằng giữa thiệt hại do mất điện và chi phí them cho
nguồn dự phòng.

Thời gian hoàn vốn ≤ 8 năm: dùng 2 nguồn
Thời gian hoàn vốn > 8 năm: dùng 1 nguồn

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo độ tin cậy cung cấp điện:
− Hộ loại III: Là hộ tiêu thụ không thuộc hai loại trên, cho
phép mất điện trong một thời gian để sửa chữa hoặc
thay thế phần tử bị hư hỏng trong hệ thống cung cấp
điện (không quá 8h). Thường được cấp điện từ 1
nguồn.

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo độ tin cậy cung cấp điện:
− Hộ tiêu thụ đặc biệt: Là hộ tiêu thụ không cho phép mất
điện dù chỉ một giây. Hộ loại này cần cung cấp nguồn
liên tục thông qua bộ UPS (Uninteruptable Power
Supply).

Ví dụ: Các trung tâm quản lý bay, trung tâm thông tin, …

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo chế độ làm việc:

− Chế độ dài hạn: TBĐ có thể làm việc trong thời gian dài mà
nhiệt độ phát nóng vượt quá giới hạn nhiệt độ cho phép.

Ví dụ: Động cơ máy nén khí, quạt gió, máy bơm, …

− Chế độ ngắn hạn: Thời gian làm việc của TBĐ không đến
mức để nhiệt độ đạt đến nhiệt độ phát nóng quy định, thời
gian ngừng làm việc đủ để nhiệt độ giảm về nhiệt độ môi
trường.

Ví dụ: Động cơ truyền động điện trong các máy cắt gọt kim loại, …

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

• Theo chế độ làm việc:

− Chế độ ngắn hạn lặp lại: Chu kỳ làm việc của thiết bị lặp đi
lặp lại theo thời gian ngắn, có khoảng thời gian nghỉ ở
giữa. Trong thời gian làm việc, nhiệt độ thiết bị không vượt
quá giới hạn nhiệt độ phát nóng cho phép.

Ví dụ: Máy hàn điện, động cơ của cầu trục, cần trục, các thiết bị nâng
hạ, …

Khái niệm chung

1. Phân loại phụ tải

Khái niệm chung

2. Đồ thị phụ tải (ĐTPT)
• Biểu diễn sự thay đổi các thông số đặc trưng của phụ tải điện theo
thời gian, gồm công suất tác dụng P(t), công suất phản kháng Q(t)

và dòng điện I(t).

• Thời gian khảo sát (T): có thể 1 ngày, 1 năm, tuỳ thuộc nhu cầu.

• Sai số thời gian (𝜏): tuỳ theo cấp chính xác của thiết bị đo (15 phút,
30 phút, 1 giờ …).

• Điện năng (A): xác định bởi diện tích dưới đường cong phụ tải.

• Đồ thị phụ tải của thiết bị riêng lẻ kí hiệu: p(t), q(t), a(t)…

• Đồ thị phụ tải của nhóm thiết bị kí hiệu: P(t), Q(t), A(t)…

Khái niệm chung

2. Đồ thị phụ tải

Khái niệm chung

2. Đồ thị phụ tải

Dạng đường cong ĐTPT:

• ĐTPT dạng thông thường (CLC
– Consumption Load Curve):
Biểu diễn giá trị phụ tải theo
thời gian.

• ĐTPT dạng kéo dài (LDC – Load
Duration Curve): Là đồ thị phụ

tải theo thời gian, xây dựng dựa
trên đồ thị CLC.

Khái niệm chung

2. Đồ thị phụ tải

Các phương pháp xây dựng ĐTPT:

• PP dùng đồng hồ tự ghi (đồng hồ tự ghi, công tơ điện tử): Cho
số liệu chính xác, số liệu có thể được sử dụng trong tương lai.

• PP đo và ghi: Giá trị được đo và ghi một cách thủ công,
thường được dùng trong vận hành.

• PP tổng hợp: là pp cộng đồ thị có xét đến trọng số, độ chính
xác không cao, thường dùng trong tính tốn sơ bộ.

Khái niệm chung

2. Đồ thị phụ tải

Đo tự động Người trực ghi lại Biểu diễn bậc thang

Đồ thị phụ tải ngày:
• Biết được quy trình làm việc của thiết bị, từ đó định ra quy trình vận hành

hợp lý.
• Là căn cứ để chọn thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ.

Khái niệm chung

2. Đồ thị phụ tải

Đồ thị phụ tải tháng:
• Được xây dựng theo phụ tải

trung bình hàng tháng

• Biết được nhịp độ làm việc của xí
nghiệp, từ đó định ra lịch vận
hành sửa chữa thiết bị một cách
hợp lý, đáp ứng yêu cầu sản xuất.

Khái niệm chung

2. Đồ thị phụ tải

Đồ thị phụ tải năm:
• Biết được điện năng tiêu thụ

hằng năm, thời gian tiêu thụ
công suất lớn nhất 𝑇𝑚𝑎𝑥.

• Căn cứ để chọn máy biến áp,
thiết bị điện, đánh giá mức độ sử
dụng điện và tiêu hao điện năng.

Các đặc trưng của phụ tải điện

1. Điện áp
Điện áp định mức của phụ tải phải phù hợp với điện áp của mạng điện.

Điện áp Số pha Phụ tải
12 v, 36 V 1
127/220 V, 220/380 V, 380/660 V Chiếu sáng cục bộ hoặc
3 kV, 6 kV, 10 kV 1 hoặc 3 các nơi nguy hiểm
3
35 kV, 110 kV Phần lớn các thiết bị
3
Lò nung chảy, động cơ
công suất lớn

Truyền tải, cung cấp cho
các phụ tải đặc biệt (CS
cực lớn)