Giáo trình cung cấp điện_Chương 2_Phụ tải điện potx

16
Chương 2
Phụ tải điện
2.1. Đặc tính của phụ tải điện
2.1.1. Khái quát chung về phụ tải
Dữ kiện tối quan trọng của bài toán thiết kế cung cấp điện là phụ tải
điện. Việc xác định chính xác giá trị phụ tải cho phép lựa chọn đúng thiết
bị và sơ đồ cung cấp điện, đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật của hệ thống
cung cấp điện.
Các nhân tố công suất, loại và vị trí của các thiết bị tiêu thụ cho phép
xác định cấu trúc sơ đồ và các tham số của các phần tử hệ thống cung cấp
điện. Thường trong dữ kiện bài toán thiết kế cho biết công suất đặt của các
thiết bị tiêu thụ điện, tuy nhiên sự đốt nóng các phần tử và các thiết bị điện
còn phụ thuộc cả vào chệ độ làm việc của các hộ dùng điệnn vì vậy cần
phải xem xét phụ tải theo cả dòng điện I, công suất tác dụng P, công suất
phản kháng Q và công suất toàn phần S.
Việc lựa chọn các thiết bị, các phần tử của hệ thống cung cấp điện
được thực hiện dựa trên kết quả tính toán phụ tải. Sai số của bài toán xác
định phụ tải có thể dẫn đến việc lựa chọn sơ đồ thiếu chính xác, dẫn đến
giảm sút các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện. Nếu kết
quả tính toán lớn hơn so với giá trị thực thì sẽ dẫn đến sự lãng phí vốn đầu
tư, các thiết bị được lựa chọn không làm việc hết công suất, dẫn đến hiệu
quả thấp; Nếu kết quả tính toán nhỏ hơn giá trị thực, thì sẽ dẫn đến sự làm
việc quá tải của các thiết bị, không sử dụng hết khả năng của các thiết bị
công nghệ, làm giảm năng suất, làm tăng tổn thất điện năng và giảm tuổi
thọ của các thiết bị điện. Như vậy bài toán xác định phụ tải là giai đoạn tối
quan trọng của quá trình thiết kế cung cấp điện. Tuy nhiên, việc xác định
chính xác giá trị phụ tải là không thể, vì có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến
chệ độ tiêu thụ điện, trong dó có cả các nhân tố tác động ngẫu nhiên. Nhìn
chung sai số cho phép của bài toán này khoảng  10%.
Các tham số quan trong tham gia trong quá trình tính toán phụ tải là:

17
- Công suất định mức là công suất thiết bị ứng với với các điều kiện
chuẩn do nhà máy chế tạo ghi trên hộ chiếu của thiết bị. Đối với động cơ
điện, công suất định mức ghi trên nhãn hiệu máy, chính là công suất cơ trên
trục cơ. Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, khi tính
toán, công suất định mức được quy về chế độ làm việc dài hạn ứng với hệ
số tiếp điện định mức 
n
:
P’
n
= P
n
n
 ; (2.1)
ở đây P’
n
là công suất định mức quy về chế độ làm việc dài hạn;

n
- hệ số tiếp điện định mức.
- Công suất tiêu thụ trung bình trong một khoảng thời gian xét t
được xác định từ biểu thức sau:
;
t
A
P
r
tb


(2.2)
A
r
- điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong khoảng thời gian t.
Công suất tiêu thụ trung bình đóng vai trò quan trọng trong việc
phân tích chế độ, xác định phụ tải tính toán và tổn hao điện năng .
- Công suất cực đại là công suất lớn nhất xuất hiện trong khoảng
thời gian xét. Phân biệt hai loại công suất cực đại:
* Công suất cực đại ổn định (P
M
) là công suất tiêu thụ lớn nhất tác động
trong khoảng thời gian không dưới 30 phút. Đây là công suất để đánh giá
chế độ làm việc và chọn thiết bị điện theo điều kiện đốt nóng cho phép.
* Công suất cực đại đỉnh nhọn - P
đnh
là công suất lớn nhất xuất hiện trong
khoảng thời gian ngắn (ví dụ như khi khởi động động cơ). Người ta căn cứ
vào giá trị phụ tải này để kiểm tra dao động điện áp, điều kiện tự khởi động
của động cơ, chọn dây chảy và tính dòng điện khởi động của rơle bảo vệ.
Ngoài trị số của phụ tải đỉnh nhọn, người ta còn quan tâm đến số lần xuất
hiện nó, nếu tần số xuất hiện càng lớn thì mức độ ảnh hưởng tới sự làm
việc bình thường của các thiết bị dùng điện khác trong mạng điện sẽ càng
cao.
- Công suất tính toán là công suất giả định lâu dài không đổi, tương
đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Các thiết bị điện
được chọn theo công suất này sẽ đảm bảo được an toàn trong mọi trạng thái
18
vận hành. Trong thực tế công suất tính toán thường được lấy bằng công
suất cực đại ổn định (P
tt

=P
M
).
Việc phân loại phụ tải sẽ cho phép lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phù
hợp, đảm bảo cho các thiết bị làm việc tin cậy và hiệu quả. Dưới góc độ tin
cậy cung cấp điện, phụ tải có thể được chia thành ba loại như sau.
Phụ tải loại I: Là những phụ tải mà khi có sự cố ngừng cung cấp điện sẽ
dẫn đến: Nguy hiểm cho tính mạng con người; Phá hỏng thiết bị đắt tiền;
Phá vỡ quy trình công nghệ sản xuất; Gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế
quốc dân; Gây ảnh hưởng không tốt về chính trị, ngoại giao.
Phụ tải loại II: Là loại phụ tải mà khi có sự cố ngừng cung cấp điện sẽ
dẫn đến: Thiệt hại lớn về kinh tế do đình trệ sản xuất, phá hỏng thiết bị;
Gây hư hỏng sản phẩm; Phá vỡ các hoạt động bình thường của đại đa số
công chúng
Phụ tải loại III: Gồm tất cả các loại phụ tải không thuộc hai loại trên, tức
là phụ tải được thiết kế với độ tin cậy cung cấp điện không đòi hỏi cao lắm.
2.1.2. Đặc tính của phụ tải
2.1.2.1. Đặc tính tĩnh của phụ tải
Đặc tính tĩnh (Static Load Characteristics) của phụ tải biểu thị mối
quan hệ phụ thuộc giữa công suất tiêu thụ và các tham số điện, tần số. Đặc
tính này có thể biểu thị dưới các mô hình cơ bản là:
a) Mô hình hàm mũ (Exponential Models)
Đặc tính tĩnh của phụ tải dạng hàm mũ được biểu thị bởi các biểu
thức:
f
U
f
f
U
U

PP


)()(
00
0

(2.3)
và
f
U
f
f
U
U
QQ


)()(
00
0

(2.4)
Trong đó:
P, Q – công suất tác dụng và phản kháng tiêu thụ bởi thiết bị điện;
U, f – giá trị điện áp và tần số
P
n
, Q
n

, U
n
, f
n
–các tham số tiêu chuẩn (coi là tham số định mức) của thiết bị
điện;

U
, 
U
, 
f
, 
f
– các hệ số hồi quy, xác định từ các số liệu thống kê.
19
Biểu thị dưới dạng đơn vị tương đối:
f
U
nnn
f
f
U
U
P
P
P


)()(

*

(2.5)
Hay:
f
U
fUP


***

; (2.6)
Đối với công suất phản kháng:
f
U
nnn
n
n
f
f
U
U
P
Q
P
Q
Q


)()(

*

(2.7)
Hệ số công suất phản kháng tg = Q
n
/P
n
có thể biểu thị như là hàm
số phụ thuộc vào hệ số phụ tải k
pt
:
1
1
2

ptn
n
kP
Q
tg

;
Ký hiệu  biểu thị hệ số phụ tải thụ động/chủ động (lagging/leading). Sau
khi thay thế giá trị tg vào biểu thức (2.7) ta được:
f
U
fUtgQ




***
.
(2.8)
Các biểu thức (2.3)  (2.8) hoàn toàn phù hợp trong phạm vi biến đổi của
điện áp  10% và của tần số  2,5%.
Các tham số của mô hình phụ thuộc của phụ tải xác định trên cơ sở
phân tích số liệu thống kê của một số thiết bị dùng điện được biểu thị trong
bảng 2.1. Trong đó sáu hệ số đầu ứng với các phụ tải động lực, còn năm hệ
số sau - ứng với phụ tải không động lực. Hệ số N
n
biểu thị tỷ phần phụ tải
động lực của tải. Ví dụ, cả máy lạnh có tỷ phần phụ tải động lực là 80% và
phụ tải không động lực là 20%. Trên cơ sở các mô hình trên có thể xây
dựng các đường đặc tính tiêu thụ điện của các thiết bị. Đường đặc tính tĩnh
của động cơ máy bơm được thể hiện trên hình 2.1.
Bảng 2.1. Các tham số của mô hình phụ tải của một số thiết bị điện
Các hệ số của mô hình Thiết bị điện
k
pt

U

f

U

f
N
n
k

pt

Un

fn

Un

fn
Tủ lạnh 0,84 0,8 0,5 2,5 -
1,4
0,8 1 2 0 0 0
Máy giặt 0,65 0,08 2,9 1,6 1,8 1 - - - - -
Máy rửa bát 0,99 1,8 0 3,5 -
1,4
0,8 1 2 0 0 0
20
Bình nóng
lạnh
1 2 0 0 0 0 - - - - -
Đèn sợi đốt 1 1,54 0 0 0 0 - - - - -
Đèn h.
quang
0,9 0,08 1 3 -
2,8
0 - - - - -
TV màu 0,77 2 0 5,2 -
4,6
0 - - - - -
Máy bơm,

quạt
0,87 0,08 2,9 1,6 1,8 1 - - - - -
Môtơ công
nghiệp (CN)
nhỏ
0,83 0,1 2,9 0,6 -
1,8
1 - - - - -
Môtơ CN
lớn
0,89 0,05 1,9 0,5 1,2 1 - - - - -
Máy bơm
nông nghiệp
0,85 1,4 5,6 1,4 4,2 1 - - - - -
Thiết bị tự
dùng NMĐ
0,8 0,08 2,9 1,6 1,8 1 - - - - -
b) Mô hình dạng đa thức (Polynomial Models)
Hình 2.1 Đặc tính tĩnh của phụ tải động cơ máy bơm
a – Phụ tải tác dụng ; b – Phụ tải phản kháng .
a)
b)
21
Mô hình biểu thị sự phụ tải của phụ tải vào điện áp và tần số dạng đa
thức được thể hiện như sau:
)1)((
2
*2*10*
fDUaUaaP
p


(2.9)
Và:
)1)((
2
*2*10*
fDUbUbb
P
Q
Q
q
n
n

(2.10)
Trong đó:
a và b là các hệ số hồi quy tương ứng của phụ tải tác dụng và phản kháng:
a
o
+ a
1
+ a
2
= 1
b
o
+ b
1
+ b
2

= 1
D
p
– hệ số suy giảm công suất tác dụng do ảnh hưởng của tần số;
D
q
– hệ số suy giảm công suất phản kháng do ảnh hưởng của tần số;
f – độ lệch tần số so với giá trị quy định.
c) Mô hình kết hợp hàm mũ và đa thức
Đôi khi hai mô hình trên được kết hợp với nhau để biểu thị quan hệ
phụ thuộc của phụ tải vào các tham số điện áp và tần số:
0
2exp1exp
*
P
PPP
P
poly



và
0
2exp1exp
*
P
QQQ
Q
poly




(2.11)
Trong đó:
2
*3*10
UaUaaP
poly

(2.12)
)1(
1*41exp
1
fDUaP
p


(2.13)
)1(
2*52exp
2
fDUaP
p


(2.14)
2.1.3. Biểu đồ phụ tải
Biểu đồ phụ tải phản ánh rõ nét đặc tính biến đổi của nó theo thời
gian. Biểu đồ phụ tải được xây dựng cho các thiết bị độc lập, cho nhóm
thiết bị hoặc cho xuất tuyến, thanh cái trạm biến áp v.v. Dạng tiêu biểu nhất

của là biểu đồ phụ tải ngày đêm (biểu đồ phụ tải hàng ngày 24 tiếng). Trên
hình 2.2. biểu thị dạng đặc trưng của biểu đồ phụ tải sản xuất (đường cong
1) và biểu đồ phụ tải sinh hoạt (đường cong 2). Trên cơ sở phân tích biểu
đồ phụ tải ngày ta có thể dễ dàng nhận thấy phụ tải cực đại thường xuất
hiện tại hai thời điểm ban ngày và ban đêm. Phụ tải không chỉ thay đổi theo
thời gian trong ngày, mà còn thay đổi theo mùa, đối với vùng khí hậu nhiệt
22
đới như ở nước ta, có thể phân biệt đồ thị phụ tải của hai mùa rõ rệt là mùa
hè và mùa đông.
Khác với các nước ở vùng ôn
đới, nơi phụ tải ở mùa đông thường
lớn hơn phụ tải mùa hè, ở Việt Nam
do đặc thù của thời tiết nắng nóng
mùa hè, nên phụ tải ở mùa này cao
hơn nhiều so với phụ tải ở mùa
đông. Theo số liệu thống kê ta có thể
coi đồ thị phụ tải ngày đặc trưng của
mùa hè là đồ thị đo vào tháng 7 và –
cho mùa đông là tháng 12. Căn cứ
vào đặc điểm biến đổi của phụ tải
gần theo chu kỳ hình sin, ta có thể
biểu thị sự phụ thuộc giữa phụ tải
của tháng bất kỳ thứ t trong năm
theo biểu thức:
2
.
cos
2
2
127127

t
PPPP
P
iiii
it





(2.15)
Trong đó:
P
i7
và P
i12
– phụ tải giờ thứ i tương ứng ở tháng 7 (mùa hè) và tháng 12
(mùa đông).
Giá trị phụ tải giờ thứ i ở tháng thứ t trong năm có xét đến sự gia
tăng công suất (động học phát triển của phụ tải) được biểu thị:
]
12
)1(1[
.
t
aPP
pitptit

(2.16)
a

p
– hệ số gia tăng phụ tải trung bình hàng năm.
Như vậy, đối với mỗi điểm tải ta có thể xác định được đồ thị phụ tải
của 12 tháng trên cơ sở giá trị phụ tải đo được trong 24 giờ. Phương pháp
trên cũng hoàn toàn có nghĩa đối với phụ tải phản kháng. Khi đã có đồ thị
phụ tải ta có thể dễ dàng xác định được các tham số cần thiết cho quá trình
tính toán và phân tích mạng điện:
Giá trị phụ tải trung bình trong năm được xác định theo biểu thức:
Hình 2.2. Biểu đồ phụ tải
ngày đặc trưng:
1 – Phụ tải sản xuất;
2
–
ph
ụ tải sinh hoạt.
0 4 8 12 16 20 24
t
P
1
2
23




24
1
127
224
1

i
ii
tb
PP
P
(2.17)
Giá trị bình phương phụ tải trung bình:
)323(
192
1
24
1
24
1
24
1
2
12127
2
7
2
  
  

i i i
iiiitb
PPPPP
(2.18)
Thời gian sử dụng công suất cực đại:
T

M
= 8760.P
tb
.10
-2
; (2.19)
Thời gian tổn thất cực đại:
42
10 8760


tb
P

(2.20)
Trên cơ sở các số liệu khảo sát phụ tải thực tế, các tham số của đồ thị
phụ tải đặc trưng của các hộ dùng điện trong sinh hoạt và sản xuất được thể
hiện trong bảng 2.2 sau:
Bảng 2.2. Các tham số của đồ thị phụ tải của một số hộ dùng điện cơ bản.
Loại phụ tải P
tb
, % T
M
, h
, h
Dịch vụ công cộng 49,88 4369 2180
Chiếu sáng căn hộ 31,35 2746 861
Chiếu sáng công sở 28,79 2522 726
Chiếu sáng đường phố 32,30 2829 914
Thiết bị gia dụng 62,32 5459 3402

Động lực nhỏ 56,05 4910 2752
Cấp nước 94,24 8255 7780
Công nghiệp luyện kim 83,13 7282 6054
Công nghiệp hóa chất 84,46 7398 6249
Chế tạo máy cái 76,95 6741 5187
Chế tạo máy 68,69 6017 4133
Công nghiệp nhẹ 75,91 6649 5048
Công nghiệp thực phẩm 82,18 7199 5916
Sản xuất giấy 85,69 7506 6432
Cơ khí xây dựng 65,93 5775 3808
Điện năng tiêu thụ được xác định theo biểu thức:
A = P
M
.T
M
(2.21)
Cơ cấu và giá trị của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào mức sống trung
bình và phương pháp sử dụng năng lượng trong sinh hoạt. Các kết quả
24
nghiên cứu và thống kê về phụ tải sinh hoạt khu vực thành phố được biểu
thị trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Giá trị điện năng tiêu thụ trung bình trong sinh hoạt tính trên đầu
người dân
Sinh hoạt gia đình kWh/ng Khu vực công cộng kWh/ng
Chiếu sáng 66,37 Chiếu sáng tòa nhà 54,87
Thiết bị gia dụng 123,01 Chiếu sáng đường 23,01
Nấu ăn 66,37 Phụ tải động lực nhỏ 99,12
Làm mát 21,24 Cấp nước 102,65
Nước nóng 16,81 Nhà ăn 51,33
Khác 4,42 Khác 42,48

Tổng
293,81 377,88
Như vậy tổng điện năng tiêu thụ trung bình trong sinh hoạt và công
cộng trên một đầu người dân thành phố sẽ là 671,68 kWh/ng.năm.
2.2. Các phương pháp tính toán phụ tải điện
Sự đa dạng của các điều kiện và đặc điểm của bài toán xác định phụ
tải ứng với các mục đích khác nhau dẫn đến nhiều phương pháp khác nhau
trong việc tính toán phụ tải. Mặc dù đã có rất nhiều nghiên cứu xây dựng
các phương pháp tính toán phụ tải, nhưng chưa thể nói được rằng bài toán
này đã hoàn toàn được giải quyết. Sự khác nhau giữa các phương pháp
trước hết là cơ sở mà các phương pháp dựa vào để đánh giá sự tiêu thụ điện
năng, thứ hai là phương thức tiếp cận tính toán phụ tải và thủ tục hay thuật
giải, tiếp đến là các dữ kiện cần thiết cho bài toán và độ tin cậy hay sai số
của phương pháp. Do phụ tải điện mang đặc tính ngẫu nhiên, nên quá trình
phân tích phụ tải thường dựa trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê, kết hợp
với đặc điểm công nghệ của các thiết bị tiêu thụ điện. Nhìn chung tất cả các
phương pháp tính toán phụ tải điện có thể phân thành các nhóm sau:
2.2.1. Phương pháp phân tích
Các phương pháp phân tích về nguyên tắc dựa trên các đặc điểm
công nghệ của quá trình sản xuất và chế độ làm việc của các thiết bị điện có
25
xét đến các quy luật ngẫu nhiên của phụ tải. Có rất nhiều nhân tố ảnh
hưởng đến quá trình tiêu thụ điện, vì vậy quá trình phân tích phụ tải điện
hết sức phức tạp, việc xác định phụ tải tính toán với độ chính xác cao, đòi
hỏi nhiều dữ liệu và khối lượng tính toán lớn. Để đơn giản hóa bài toán, các
phương pháp phân tích xác định phụ tải điện được áp dụng với một số giả
thiết, mà có thể dẫn đến những sai số nhất định. Nhóm các phương pháp
phân tích bao gồm:
2.2.1.1. Xác định phụ tải theo phương pháp hệ số đồng thời
Với đặc tính ngẫu nhiên, các hộ dùng điện không phải lúc nào cũng

được đóng trong mạng, mà ở từng thời điểm nhất định một số này được
đóng, số khác lại được cắt ra. Tính chất này của phụ tải được biểu thị bởi
hệ số đồng thời k
đt
. Phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:



n
i
niđttt
PkP
1
(2.22)
Trong đó:
P
ni
– công suất định mức của thiết bị điện thứ i;
k
đt
– hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số lượng thiết bị tiêu thụ điện trong
mạng.
Giả sử trong nhóm n thiết bị ở thời điểm xét có m thụ điện được
đóng vào lưới thì hệ số đồng thời có thể xác định theo biểu thức:





n

i
n
m
i
n
đt
i
i
P
P
k
1
1
; (2.23)
m – số lượng thiết bị đang làm việc
n – tổng số thiết bị có trong nhóm.
Đối với nhóm thụ điện đồng nhất (nhóm thiết bị có công suất và chệ
độ tiêu thụ điện giống nhau), hệ số đồng thời có thể xác định theo công
thức:
n
m
k
đt

; (2.24)
26
Trong thực tế các thụ điện đóng vào lưới một cách ngẫu nhiên. Cho
nên việc xác định hệ số đồng thời chỉ có thể dựa trên quan điểm xác suất
thống kê. Với các đặc số:
kỳ vọng toán M(m) = np

và phương sai D(m) = npq,
trong đó: p là xác suất đóng trung bình trong thời gian khảo sát;
q =1- p là xác suất không đóng của thiết bị.
Khi số lượng n khá lớn có thể coi sự phân bố của phụ tải tuân theo quy luật
phân bố chuẩn, lúc đó xác suất đóng m thiết bị vào lưới được xác định theo
biểu thức:




m
mMm
m
n
dmep
0
.2
))((
)(
2
2
2
1


; (2.25)
Theo quy tắc -xích ma (quy tắc ba xích ma mở rộng) ta có giá trị cực đại
của số lượng m thụ điện đóng trong mạng là
m = M(m) + 
t


 - độ lệch trung bình bình phương: npqmD  )(

;

t
- Bội số tản hay độ lệch qui định (còn gọi là hệ số thống kê), phản ánh
xác suất phụ tải nhận giá trị trong lân cận kỳ vọng toán  
t
. Trong tính
toán phụ tải giá trị 
t
thường được lấy trong khoảng 1,52,5. Như vậy:
m = np + 
t
npq
;
Chia hai vế của phương trình này cho n ta được
n
qp
pk
tđt
.


; (2.26)
Đây là biểu thức cho phép xác định hệ số đồng thời theo các đặc tính
xác suất thống kê. Để đơn giản cho việc thiết kế, người ta tính sẳn giá trị
của hệ số đồng thời phụ thuộc vào số lượng thụ điện, ứng với một xác suất
đóng nhất định nào đó cho trong các sổ tay thiết kế. Cần lưu ý là hệ số

đồng thời được xác định ứng với từng thời điểm cụ thể, thường là giờ cao
điểm ban đêm và cao điểm ban ngày.
2.2.1.2. Xác định phụ tải theo phương pháp hệ số nhu cầu
Phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:
27



n
i
ninctt
PkP
1
(2.27)
Hệ số nhu cầu được biểu thị bởi tỷ số giữa công suất tính toán và
công suất định mức của nhóm thiết bị dùng điện.
n
M
n
tt
nc
P
P
P
P
k 
; (2.28)
Trước hết ta xét nhóm thụ điện đồng nhất. Theo lý thuyết xác suất
thống kê, công suất cực đại có thể biểu diễn thông qua các giá trị của tập
quan sát.

P
M
= P
tb
+ 
t
X

; (2.29)
P
tb
- Kỳ vọng toán hay giá trị trung bình của phụ tải;
X

- Độ lệch tiêu chuẩn hay độ lệch trung bình bình phương của tập
tổng quát;
Giá trị công suất trung bình được xác định theo biểu thức:




n
i
nsdtb
i
PkP
1
; (2.30)
Trong đó:
k

sd
- hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị điện, xác định theo biểu
thức:






n
1i
n
n
1i
sdin
sd
i
i
P
kP
k
(2.31)
k
sdi
– hệ số sử dụng của thiết bị thứ i
Đối với nhóm thụ điện đồng nhất thì
P
1
= P
2

= = P
n
và 
1
= 
2
= = 
n
.
Ta thấy
2
X

= D(
X
) mà



n
i
i
i
x
n
X
1
1
nên ta có thể viết :
n

n
n
xD
n
x
n
DxD
n
i
i
n
i
i
i
2
2
2
1
2
1
.
1
)(.
1
).
1
()(






Hay
n
X


;
28
Thay các giá trị tương ứng với một số biến đổi đơn giản ta được:
n
PkP
t
n
i
nisdM





1
; (2.32)
Thay
tbv
Pk


(trong đó k


là hệ số biến động của phụ tải) và chia 2 vế
(2.32) cho tổng công suất định mức P
ni
và sau một vài biến đổi ta được:
n
k
kk
sd
sdnc




1
(2.33)
Đối với nhóm tiêu thụ điện bất kỳ, hệ số nhu cầu cũng xác định
tương tự nhưng thay giá trị của số lượng tiêu thụ điện n bằng giá trị hiệu
dụng n
hd
, tức là :
hd
sd
sdnc
n
k
kk





1
; (2.34)
Trong đó:
n
hd
– số lượng hiệu dụng của nhóm thiết bị điện, có thể xác định theo biểu
thức:



2
2
)(
ni
ni
hd
P
P
n
; (1.35)
Nếu số lượng thụ điện n > 4 và giá trị của tỷ số
min
max
P
P
k 
nhỏ hơn các giá trị
k
b
cho trong bảng 2.4, ứng với hệ số sử dụng tổng hợp, thì có thể lấy giá trị

n
hq
= n.
Bảng 2.4. Điều kiện để xác định n
hd
k
sd
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 > 0,8
k
b
3 3,5 4 5 6,5 8 10 K
0
g.hạn
Trong trường hợp k
sd
< 0,2 thì cần tiến hành xác định n
hd
theo một
phương pháp riêng như sau:
- Phân riêng các thiết bị có công suất lớn hơn một phần hai công suất của
thiết bị lớn nhất trong nhóm,
2
max
P
P
i

;
- Xác định số lượng thiết bị n
1

của nhóm này.
29
- Xác định tổng công suất định mức của nhóm n
1
thiết bị
- Tìm các giá trị tương đối
n
n
n
1
*

và





n
j
nj
n
i
ni
P
P
P
1
1
1

*
; (2.36)
- Xác định giá trị tương đối n
*
hq
theo biểu thức
*
2
*
*
2
*
*
1
)1(
95,0
n
P
n
P
n
hd




; (2.37)
- Xác định số lượng hiệu dụng
n
hd

= n
*
hd
.n (2.38)
2.2.1.3. Xác định phụ tải theo phương pháp hệ số tham gia vào cực đại
Phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:




1
1

n
itMiMtttt
PkPP
tt.
, (2.39)
Trong đó:
Р
tt M
– giá trị phụ tải tính toán lớn nhất trong các nhóm thiết bị được cung
cấp từ tủ phân phối;
Р
tt.i
, – giá trị phụ tải tính toán của nhóm thứ i (trừ nhóm lớn nhất);
n – số nhóm tải.
k
tMi
– hệ số tham gia vào cực đại của nhóm thiết bị thứ i.

Hệ số tham gia vào cực đại là tỷ số giữa công suất tiêu thụ của thiết
bị hoặc nhóm thiết bị ở giờ cao điểm và công suất cực đại của chúng (hình
2.3).
M
Mt
tM
P
P
k 
; (2.40)
P
mt
-Công suất tiêu thụ ở giờ cao điểm của hệ thống;
P
M -
Công suât cực đại của nhóm thiết bị.
Hình 2.3. Đồ thị phụ tải của hệ thống
(1) và c
ủa nhóm thiết bị d
ùng đi
ện (2)
P
P
M
P
Mt
0 t
c
24 h
1

2
30
2.2.2. Phương pháp mô phỏng
Sự phức tạp và tính phi tuyến của các
bài toán cung cấp điện dẫn đến việc áp dụng
phương pháp mô phỏng các quá trình ngẫu nhiên. Phương pháp này được
xây dựng trên cơ sở kết hợp lý thuyết xác suất thống kê và phương pháp
luận của việc tính toán phụ tải. Cơ sở của phương pháp là dựa trên quy luật
phân bố nhiệt độ đốt nóng dây dẫn gây ra bởi dòng điện phụ tải. Do sự
phức tạp của quá trình phân bố nhiệt, nên để đơn giản hóa cho việc xây
dựng mô hình, cần đưa ra một số giả thiết sau:
- Nhiệt độ tại điểm bất kỳ của tiết diện mặt cắt dây dẫn coi như không
đổi dọc theo chiều dài đường dây;
- Dây dẫn được coi là đồng nhất với nhiệt trở trong bằng không.
Với những giả thiết như vậy phương trình cân bằng nhiệt đối với dây
cáp ba pha đặt trần trong nhà được biểu thị theo biểu thức:
3I
2
R
0
(1+

.)d = C.d + A. .dt, (2.41)
Trong đó:
R
0
– điện trở của dây dẫn ở nhiệt độ 20°С , ;
 - nhiệt độ đốt nóng dây dẫn,
0
C;



- hệ số nhiệt điện trở, 1/°С;
C - tỷ nhiệt, J/°С;
A - hệ số trao đổi nhiệt, tính đến lượng nhiệt tỏa ra môi trường xung
quanh theo các phương thức dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ W/°С .
Từ biểu thức (2.41) ta nhận được phương trình quá nhiệt của dây dẫn
so với nhiệt độ của môi trường xung quanh là:
)(
3
)31(
2
0
2
0
tI
A
R
I
A
R
dt
d
A
C






(2.42)
Các kết quả khảo sát cho thấy sự gia tăng của hệ số truyền nhiệt trung
hòa sự gia tăng đồng thời của điện trở R=R
0
(1+
.
). Bởi vậy trong phương
trình (2.42) với sai số cho phép đối với dòng điện tính toán I có thể coi 


0 và A  const = A
0
. Khi đó biểu thức (2.42) có dạng:
)(
3
2
0
0
tI
A
R
dt
d
T 


, (2.43)
31
)(
2

tIk
dt
d
T




, (2.44)
Trong đó:
T = C/A
0
– hằng số thời gian đốt nóng dây dẫn;
0
0
3
A
R
k 

; (2.45)
Như vậy cùng với các giả thiết trên sẽ có hai đại lượng không phụ
thuộc vào nhiệt độ đốt nóng là hằng số thời gian đốt nóng và điện trở tác
dụng. Ở chế độ xác lập, khi nhiệt độ không thay đổi đáng kể, thì các giả
thiết này sẽ không dẫn đến những sai số đáng kể. Để tiện tính toán ta đặt:


k
t
Z

T
)(

, (2.46)
Như vậy biểu thức (2.44) sẽ có dạng:
)()(
)(
2
tItZ
dt
tdZ
T
T
T

(2.47)
Hay áp dụng cho biểu đồ phụ tải nhóm P(t),
)()(
)(
2
tPtZ
dt
tdZ
T
PT
PT
 (2.48)
Đại lượng Z
T
(t) được gọi là liều lượng hâm nóng tính theo dòng

Z
PT
(t), (hoặc tính theo công suất Z
PT
(t)), tỷ lệ với nhiệt độ đốt nóng dây dẫn
và có thứ nguyên là bình phương phụ tải. Các dữ kiện ban đầu để xác
định phụ tải tính toán là các quá trình thay đổi của phụ tải điện. Để xây
dựng mô hình phụ tải người ta áp dụng lý thuyết hàm ngẫu nhiên và thông
lượng xung (impulsive flux). Tính chu kỳ của sự biến đổi của phụ tải được
hình thành khi các thiết bị tiêu thụ làm việc với quá trình công nghệ nhất
định. Việc nghiên cứu biểu đồ phụ tải này có ý nghĩa lý thuyết rất lớn.
P
P
P
0
t
lv
t
0
P
t
Hình 2.4. Mô hình xung của phụ tải
32
Mô hình biểu đồ phụ tải độc lập ngẫu nhiên cần phải được cho trước
các đại lượng: Công suất tác dụng, hệ số sử dụng k
sd
=P
tb
/P
n

và hệ số mang
tải k
mt
=P/P
n
, hệ số công suất phản kháng tg, dạng và tham số của hàm hồi
quy (HQ), thời gian trung bình của chu kỳ xét.
Trong đó: P
tb
– công suất tiêu thụ trung bình trung chu kỳ xét; P – công
suất tiêu thụ trung bình trong thời gian đóng điện, P
n
– công suất định mức
của thiết bị.
Hệ số làm việc (hệ số đóng) k
lv
= t
lv
/t
ck
hay k
lv
=k
sd
/k
mt
và hệ số không
làm việc (hệ số cắt) k
klv
=1-k

lv
chính là xác suất thiết bị ở trạng thái đóng và
trạng thái cắt. Đặc tính tác động xung của phụ tải được thể hiện với hai
cấp: xung của công suất P=k
sd
.P
n
tác động trong thời gian t
lv
= k
sd
.t
ck
/k
mt
và
đại lượng không tải P
0
= 0 tác động trong thời gian t
0
= t
ck
- t
lv
. Hệ số hình
dạng đồ thị, là tỷ số giữa công suất hiệu dụng và công suất trung bình
k
f
=P
e

/P
tb
, biểu thị sự không đồng đều của đồ thị phụ tải.
Trong thực tế các thiết bị điện làm việc với một vài chu kỳ, nhưng không
hoàn toàn cứng nhắc.Vì vậy hàm hồi quy của phụ tải độc lập có thể biểu thị
dưới dạng:
k(t) = D
p
e
-α|t|
cos ω
ο
τ, (2.49)
Trong đó:
D
p
–phương sai của đồ thị phụ tải độc lập;
α –hệ số hồi quy, s
-1
;
ω
ο
– tần số của thành phần chu kỳ, s
-1
.
Hệ số hồi quy có thể xác định với sự trợ giúp của các công nghệ
phần mềm tính toán, trong đó phụ tải tính toán được biểu thị dưới dạng quá
trình xung:
D
p

= Р
2
n
k
sd
(k
mt
– k
sd
), (2.50)
cksdmtsd
mt
tkkk
k
)(
2



(2.51)
ω
о
=2π / t
ck
. . (2.52)
Biểu đồ nhóm của phụ tải
33
Đối với một nhóm gồm n thiết bị dùng điện với biểu đồ phụ tải chu
kỳ, thì tính chu kỳ của đồ thị sẽ bị trung hòa. Bởi vậy hàm hồi quy của đồ
thị phụ tải nhóm được biểu thị dưới dạng:

k(t) = D
P
e
-α|t|
, (2.53)
Trong đó:
D
Р
– phương sai của đồ thị nhóm.
Mô hình biểu đồ nhóm dạng hồi quy mũ cho phép có một dự trữ nhất
định trong bài toán xác định phụ tải. Xét quy luật phân bố tung độ của biểu
đồ nhóm, biểu thị phụ tải độc lập dưới dạng quá trình xung, áp dụng lý
thuyết thực nghiệm lặp lại để tính phụ tải nhóm. Số lượng thiết bị dùng
điện làm việc đồng thời và phụ tải nhóm với các đại lượng giống nhau của
các xung của tất cả các thiết bị coi là tuân theo quy luật phân bố nhị thức.
Thường thì các giá trị xung của các thiết bị độc lập khác nhau, trong trường
hợp đó quy luật phân bố phụ tải được gọi là “liên hợp”. Các kết quả nghiên
cứu đã chứng minh là quy luật phân bố chuẩn của phụ tải có thể coi phù
hợp đối với đường trục có trên 6 hộ dùng điện.
Thuật toán của phương pháp mô phỏng xác định phụ tải gồm các bước
sau:
- Mô phỏng quần thể biểu đồ nhóm của dòng điện phụ tải I(t) hoặc
công suất tác dụng P(t);
- Tính toán liều lượng hâm nóng Z
T
(t) hoặc (Z
PT
(t)) theo tích phân
Dumel:


dthIthItZ
t
t
T
)()]([)().0()(
0
22


(2.54)
Trong đó:
h(t) = 1 – e
-t/T
– hàm quá độ của khâu quán tính.
- Xác định hàm thống kê phân bố liều lượng hâm nóng theo tiết diện
quần thể Z
T
(t) (Z
PT
(t)), được lấy ứng với chế độ xác lập (sau khi tắt của quá
trình quá độ đốt nóng dây dẫn tại thời điểm t
ck
);
- Xác định giá trị cực đại tính toán của liều lượng hâm nóng Z
T
(t)
hoặc (Z
PT
(t)) với giá trị xác suất giới hạn E
x

cho trước tương ứng với
34
nguyên lý tin cậy thực tế theo hàm thống kê phân bố liều lượng hâm nóng
Z
T
(t), hoặc Z
PT
(t) (giá trị mà có thể tăng quá với xác suất 0,05).
F(Z
T.tt
) = 1 - E
x
hoặc F(Z
PT.tt
) = 1 - E
x
; (2.55)
- Xác định phụ tải tính toán theo dòng điện
ttTtt
ZI
.

hoặc theo công suất
ttPTtt
ZP
.

Biểu thức xác định phụ tải tính toán có dạng:
ttTPtt
ZP

.

(2.56)
)(
TZTtbTttT
ZDZZ


,
Trong đó:
Z
T.tt
– liều lượng hâm nóng tính toán ;
Z
Т.tb
– giá trị trung bình của liều lượng hâm nóng;

zт
– hệ số thống kê, phụ thuộc vào độ chính xác của phép tính.
D(Z
T
) – phương sai của đại lượng Z
TP
Giá trị trung bình của liều lượng hâm nóng Z
T.tb
không phụ thuộc vào
hằng số thời gian đốt nóng và bằng bình phương giá trị hiệu dụng của biểu
đồ nhóm, có thể là phụ tải tính toán bằng giá trị hiệu dụng. Theo quy luật
phân phối chuẩn, phương sai của liều lượng hâm nóng D(Z
T

) được xác định
theo biểu thức:
T
PDP
T
PD
ZD
tb
T
.
1
)(.4
.
2
1
)(2
)(
2
2





(2.57)
Giá trị chính xác của hệ số thống kê 
zт
có thể xác định bằng phương
pháp mô phỏng theo quy luật phân bố liều lượng hâm nóng (trong thực tế
nó thường nằm trong khoảng 

zт
=1,761,97).
Thủ tục xác định phụ tải tính toán theo phương pháp liều lượng hâm
nóng gồm các bước:
- Xác định giá trị trung bình của biểu đồ nhóm và liều lượng hâm
nóng;
- Xác định hệ số hình dạng k
f
của biểu đồ nhóm;
- Xác định tham số hồi quy tương đương của biểu đồ nhóm;
- Xác định phương sai liều lượng hâm nóng theo biểu thức (2.56);
- Xác định hệ số thống kê theo biểu thức:

zт
=-0,3+1,9.k
f
; (2.58)
35
- Xác định phụ tải tính toán theo biểu thức (2.56), coi 
zт
=
zтк

Để có thể nhận được biểu đồ nhóm của phụ tải cần mô phỏng nhiều
biểu đồ phụ tải tác dụng và phản kháng độc lập. Biểu đồ nhóm của phụ tải
tác dụng và phản kháng nhận được bằng cách cộng các biểu đồ độc lập
tương ứng. Theo biểu đồ nhóm của phụ tải tác dụng và phản kháng xác
định biểu đồ nhóm của công suất toàn phần.
Phương pháp mô phỏng có độ chính xác cao, nhưng có nhược điểm
cơ bản của phương pháp này là khối lượng tính toán lớn, thời gian thực

hiện tính toán lâu. Nhìn chung phương pháp này chỉ áp dụng trong quá
trình nghiên cứu.
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm
Các biểu thức thực nghiệm được xây dựng trên cơ sở kết quả khảo
sát ở một số mạng điện cụ thể. Để xác định phụ tải theo các phương pháp
thực nghiệm đòi hỏi phải có các thông tin về đặc tính của các thiết bị tiêu
thụ điện hoặc suất chi phí điện năng của một đơn vị sản phẩm. Các phương
pháp cơ bản này bao gồm:
2.2.3.1. Phương pháp hệ số nhu cầu và hệ số đồng thời
Như đã biết, trong phương pháp hệ số nhu cầu phụ tải của mạng điện
động lực được xác định theo biểu thức:
Р
tt
=k
nc

Р
ni
=const

Р
ni
. (2.59)
Phụ tải của mạng điện sinh hoạt được xác định tương tự theo hệ số đồng
thời:
Р
tt
=k
đt


Р
ni
=const

Р
ni
. (2.60)
Trong đó:

Р
ni
– tổng công suất đặt của nhóm thiết bị điện;
P
ni
– công suất định mức của thiết bị thứ i;
Khác với phương pháp phân tích, ở đây các hệ số nhu cầu k
nc
và hệ
số đồng thời k
đt
được coi là hằng số. Giá trị của các hệ số này được xác
định trên cơ sở số liệu thống kê của các tập mẫu và cho trong các phụ lục
thiết kế mạng điện (xem bảng 1pl 4pl phần phụ lục). Cách xác định phụ
tải tính toán như vậy cho phép đơn giản hóa bài toán, tuy nhiên cũng
36
thường dẫn đến sai số lớn. Nhìn chung các phương pháp thực nghiệm được
áp dụng trong quá trình tính toán thiết kế sơ bộ.
2.2.3.2. Phương pháp đa thức
Các kết quả khảo sát cho thấy giá trị phụ tải cực đại cục bộ của thiết
bị điện công suất lớn ở cùng một chế độ làm việc lớn hơn so với thiết bị có

công suất nhỏ, vì không chỉ phụ tải trung bình của nó lớn hơn, mà còn do
giá trị lớn của hệ số cực đại cục bộ. Trên cơ sở đó các chuyên gia đã áp
dụng đa thức thực nghiệm cho việc tính toán phụ tải dạng:
Р
tt
=с
1
Р
n1
+с
2
Р
n2
+ +с
т
Р
n.т
, (2.61)
Trong đó:
Р
n1
–công suất của n
1
thiết bị lớn nhất;
P
n2
–công suất của n
2
lớn nhì và v.v;
P

n.m
– công suất của n
n
thiết bị nhỏ nhất.
с
1,
с
2,
,с
т
–các hệ số hồi quy, biểu thị chế độ tiêu thụ chung của tất cả các
thiết bị trong nhóm.
Trong một số các trường hợp để đơn giản hóa bài toán, tất cả các
thiết bị điện chỉ chia thành hai nhóm và như vậy biểu thức xác định phụ tải
tính toán chỉ gồm hai số hạng:
Р
tt
=bР
n1
+cР
n2
(2.62)
Trong đó:
Р
n1
–công suất của n
1
thiết bị lớn nhất trong nhóm;
Р
n2

–công suất của các thiết bị còn lại;
b, c – các hệ số hồi quy, biểu thị chế độ tiêu thụ chung của tất cả các thiết
bị trong nhóm.
Nhược điểm cơ bản của các phương pháp thực nghiệm là hạn chế
phạm vi ứng dụng, vì các phương pháp thực nghiệm chỉ có thể áp dụng cho
các xí nghiệp được khảo sát. Các phương pháp này không xét đến các quá
trình hoàn thiện công nghệ của thiết bị.
Ưu điểm của phương pháp thực nghiệm là đơn giản, khối lượng tính
toán ít, có thể áp dụng các bảng biểu tính sẵn của các hệ số nhu cầu, hệ số
đồng thời v.v. nên rất tiện cho các bài toán thiết kế sơ bộ.
37
2.3. Trình tự xác định phụ tải tính toán
2.3.1. Sơ đồ tính toán phụ tải
Việc tính toán phụ tải bắt đầu từ cấp thấp đến cấp cao, theo sơ đồ
phả hệ của mạng điện (hình 2.5). Trước hết cần phân loại phụ tải theo từng
nhóm tương đồng về đặc tính tiêu thụ điện (1), trên cơ sở kết quả xác định
phụ tải của từng nhóm tiến hành tổng hợp phụ tải tại tủ phân phối (2), sau
đó tổng hợp phụ tải tại thanh cái trạm biến áp phân phối (4) rồi đến trạm
biến áp trung gian (5) và trạm biến áp vùng (6) v.v.
Độ chính xác của bài toán phụ tải được xác định phụ thuộc vào yêu
cầu và đặc điểm của mạng điện và vào phương pháp áp dụng giải bài toán.
Cần lưu ý là các thiết bị điện sử dụng trong bài toán là thiết bị chuẩn với
các bước công suất 1,31,6. Ví dụ với bước 1,6 gam công suất sẽ là 1; 1,6;
2,5; 4; 6,3; 10 v.v Thông thường độ chính xác ở các cấp dưới cao hơn ở
các cấp trên, tức là độ chính xác của bài toán phụ tải cao nhất ở mức thanh
cái ngay ở đầu vào của các thiết bị dùng điện.
Về nguyên tắc, phụ tải tính toán ở cấp sau được tổng hợp trên cơ sở
kết quả tính toán phụ tải ở cấp trước đó có xét đến tổn thất trên các phần tử
mạng điện. Vì bài toán xác định phụ tải thường được tiến hành khi chưa


TBA phân phối
TBA trung gian
HTĐ
M
5
6
1
2
M
3
4
7
10

35kV
110kV
0,4kV
Hình 2.5. Sơ đồ phả hệ xác định phụ tải tính toán
của hệ thống cung cấp điện
1 – phụ tải của nhóm thiết bị dùng điện; 2 – phụ
tải của tủ phân phối cung cấp cho các nhóm thiết
bị; 3 – phụ tải trên thanh cái hạ áp của trạm biến
áp phân phối; 4 – phụ tải trên thanh cái cao áp
của trạm biến áp phân xưởng có xét đến tổn thất
trong máy biến áp; 5 – phụ tải trên thanh cái thứ
cấp của trạm biến áp trung gian có xét đến tổn
thất trên các đường dây phân phối; 6 – phụ tải
trên thanh cái sơ cấp của trạm biến áp trung gian
có xét đến tổn thất trong máy biến áp; 7 – phụ tải
trên thanh cái trạm biến áp hệ thống có xét đến

tổn thất trên các đường dây cung cấp.
38
biết các tham số của các phần tử mạng điện, nên tỷ lệ tổn thất có thể lấy
trung bình là 10%. Tuy nhiên, trong hàng loạt bài toán xác định phụ tải sơ
bộ, để đơn giản, người ta bỏ qua thành phần tổn thất.
Phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị được xác định theo các
phương pháp riêng:
- Nhóm phụ tải động lực: P
đl
= k
nc

P
ni
;
- Nhóm phụ tải sinh hoạt: P
sh
= k
đt

P
ni
Trong đó:
P
ni
– công suất định mức của phụ tải thứ i;
k
nc
– hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải động lực, có thể lấy theo bảng 2.pl 
bảng 3.pl phần phụ lục;

k
đt
– hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số hộ, lấy theo bảng 1.pl, hoặc theo
biểu đồ hình 2.6.
2.3.2. Phương pháp tổng hợp phụ tải giữa các nhóm
Việc tổng hợp phụ tải giữa các nhóm được thực
hiện theo nhiều phương pháp khác nhau, tùy từ trường hợp cụ thể có thể
chọn phương pháp thích hợp nhất, dưới đây giới thiệu một số phương pháp
thông dụng:
a) Phương pháp số gia
Phương pháp số gia được áp dụng thuận tiện khi các nhóm phụ tải có
các tính chất khác nhau. Bảng số gia được xây dựng trên cơ sở phân tích,
Hình 2.6. Biểu đồ xác định hệ số đồng thời phụ thuộc vào số lượng căn hộ:
a) Đoạn đầu của biểu đồ (n=120); b) Đoạn sau của biểu đồ (n>20)
a)
b)
39
tính toán của hệ số đồng thời và hệ số sử dụng (cho sẵn trong các sổ tay
thiết kế). Phụ tải tổng hợp của 2 nhóm được xác định bằng cách cộng giá trị
của phụ tải lớn với số gia của phụ tải bé.
P
1-2
= P
max
+ P
i
P

= P
1

+ P
2
nếu P
1
>P
2
(2.63)
P

= P
2
+ P
1
nếu P
1
< P
2
P
i
- Số gia của công suất P
i
, xác định theo bảng1.pl.
Để tiện cho việc lập trình khi sử dụng vi tính, thay cho việc tra bảng
ta có thể sử dụng biểu thức
21112
21221
PPkhiPkP
PPkhiPkP
P





Hệ số k
i
được xác định:
41,0)
5
(
04,0

i
i
P
k
; đối với mạng điện hạ áp; (2.64)
38,0)
5
(
04,0

i
i
P
k
; đối với mạng điện cao áp;
Cần lưu ý là cách ghép các cặp nhóm cũng có thể ảnh hưởng đến kết
quả tính toán. Trong trường hợp đã biết sơ đồ mạng điện thì trình tự tính
toán được thực hiện từng cặp từ ngọn trở về thanh cái trạm biến áp. Nếu
chưa biết sơ đồ thì tiến hành tổng hợp phụ tải bắt đầu từ cặp nhóm bé nhất.

Nhìn chung phương pháp này đơn giản, dễ tính và khá chính xác,
nhưng cần lưu ý là phụ tải tổng hợp của hai nhóm phải được xác định ở
cùng một thời điểm. Trong trường hợp các phụ tải thành phần không ở
cùng thời điểm thì cần tính tới hệ số tham gia vào cực đại của chúng.
b) Phương pháp hệ số nhu cầu
Phụ tải tổng hợp của các nhóm thiết bị cũng có thể được xác định
theo biểu thức:
P
tt.
= k
nc
P
tt.i
(2.65)
Trong đó:
k
nc
- hệ số nhu cầu tổng hợp của các nhóm thiết bị, được xác định theo
biểu thức:
40
N
k
kk
sd
sdnc




1

; (2.66)
Với N là số nhóm và k
sd.
là hệ số sử dụng tổng hợp chung của nhóm.
Trong trường hợp không có số liệu cụ thể, thì giá trị của hệ số k
nc
có
thể lấy một cách gần đúng, phụ thuộc vào số nhóm theo bảng 4.pl (phụ
lục).
c) Phương pháp hệ số tham gia vào cực đại
Phụ tải tổng hợp của các nhóm thiết bị (hoặc các điểm tải) được xác
định theo biểu thức:




1
1

n
itMiMtttt
PkPP
tt.
, (2.67)
Trong đó:
Р
tt M
– giá trị phụ tải tính toán lớn nhất trong các nhóm thiết bị được cung
cấp từ tủ phân phối;
Р

tt.i
, – giá trị phụ tải tính toán của nhóm thứ i (trừ nhóm lớn nhất);
n – số nhóm tải;
k
tMi
– hệ số tham gia vào cực đại của nhóm thiết bị thứ i, phụ thuộc vào tính
chất của phụ tải và thời điểm cực đại, có thể xác định theo bảng 2,5 sau:
Bảng 2.5. Hệ số tham gia vào cực đại của một số nhóm phụ tải đặc trưng
Phụ tải Cực đại ngày cực đại đêm
Sản xuất
0,81 0,4  0,6
Sinh hoạt
0,3  0,4 0,7 1
Xác định hệ số công suất trung bình của mạng điện cos
tb
:





n
i
tt
n
i
itt
tb
i
i

P
P
1
1
cos
cos


; (2.68)
Trong đó:
P
tt.i
– công suất tính toán của nhóm thiết bị thứ i;
cos
i
– hệ số công suất của nhóm thiết bị thứ i.
Công suất phản kháng và công suất toàn phần được xác định theo các biểu
thức quen thuộc: