PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

Electrical Delivery
CHƯƠNG II

PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

1


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha
1. Mạng chỉ có thiết bị 1pha nối vào Up và Ud
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN

p AB  pBC
p AB  pCA
pBC  pCA
 pBN pC 
 p AN pB 
pA 
 pCN
2
2
2
 Độ phân bố không đều của lưới điện

VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Δ p đm ,p 

p đm ,pha _ max  p đm ,pha _ min
p đm ,pha _ min

* 100 %

 pđm,p  15% tải 1pha xem là phân bố đều ,công suất
các thiết bị một pha được tính như thiết bị 3 pha.

 pđm,p > 15%

*
tt

P  3ptt _ pha_ max
2


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha
Khi độ phân bố không đều lớn hơn 15%
CHƯƠNG II

 Nếu số thiết bị một pha nhỏ hơn 3 và nối vào
điện áp pha

PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ

*
dm

Ptt  P  3 pdm _ pha _ max  3

CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Sll



a cos ll  3

pll



a

 Nếu số thiết bị một pha nhỏ hơn 3 và nối vào
điện áp dây
pll
*
a  3 pdm
 Nếu là 01 thiết bị Ptt  Pdm  3



 Nếu là 02 hoặc 03 thiết bị
*
dm

Ptt  P  3 pdm _ pha _ max

3


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

 Nếu số thiết bị một pha lớn hơn 3 có cùng hệ số
sử dụng ksd và hệ số công suất cos  nối vào điện
áp dây và điện áp pha
*
dm

P  3 pdm_ pha_ max

Ptt  3Kmax Ksd pdm _ pha _ max
Qtt  3Ksd Kmax Pdm _ pha _ maxtg  Ptt tg

nhq  2

p

dm

3 pdm _ max

4


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha
 Nếu số thiết bị một pha lớn hơn 3 hệ số sử dụng
ksd và hệ số công suất cos  khác nhau
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Pdm, A  Pdm , AB p( AB ) A  Pdm,CA p(CA) A  Pdm , AN
Pdm, B  Pdm, AB p( AB ) B  Pdm, BC p( BC ) B  Pdm, BN

Pdm,C  Pdm, AC p(CA)C  Pdm, BC p( BC )C  Pdm,CN
p( AB) A  p( BC ) B  p(CA)C

p( AB) B  p( BC )C

1 tg
 
2 2 3

*
dm

P  3Pdm _ pha _ max

1 tg
 p(CA) A  
2 2 3

5


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha
 Nếu số thiết bị một pha lớn hơn 3 hệ số sử dụng
ksd và hệ số công suất cos  khác nhau
CHƯƠNG II

*
dm

Q  3Qdm _ pha _ max

PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Qdm, A  Qdm, AB q( AB ) A  Qdm,CA q(CA) A  Qdm , AN
Qdm, B  Qdm, AB q( AB ) B  Qdm , BC q( BC ) B  Qdm, BN
Qdm,C  Qdm, AC q(CA)C  Qdm, BC q( BC )C  Qdm,CN

tg
1
q( AB) A  q( BC ) B  q(CA)C 

2 2 3
tg
1
q( AB) B  q( BC )C  q(CA) A 

2 2 3

6


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha
 Nếu số thiết bị một pha lớn hơn 3 hệ số sử dụng
Ksd và hệ số công suất cos  khác nhau
CHƯƠNG II

Ptb*  3Ptb _ pha _ max

PHỤ TẢI ĐIỆN

VÀ

Ptb , A  ksd , AB Pdm, AB p( AB ) A  k sd ,CA Pdm ,CA p(CA) A  ksd , AN Pdm , AN

CÁC

Ptb , B  k sd , AB Pdm, AB p( AB ) B  k sd , BC Pdm, BC p( BC ) B  k sd , BN Pdm, BN

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Ptb ,C  k sd ,CA Pdm ,CA p(CA)C  ksd , BC Pdm, BC p( BC )C  k sd ,CN Pdm,CN
1 tg
p( AB) A  p( BC ) B  p(CA)C  
2 2 3
1 tg
p( AB ) B  p( BC )C  p(CA) A  
2 2 3

7


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha
 Nếu số thiết bị một pha lớn hơn 3 hệ số sử dụng
Ksd và hệ số công suất cos  khác nhau
CHƯƠNG II

Qtb*  3Qtb _ pha _ max

PHỤ TẢI ĐIỆN

VÀ

Qtb , A  k sd , AB Qdm, AB q( AB ) A  ksd ,CAQdm ,CA q(CA) A  k sd , AN Qdm, AN

CÁC

Qtb , B  k sd , AB Qdm , AB q( AB ) B  k sd , BC Qdm , BC q( BC ) B  k sd , BN Qdm, BN

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Qtb ,C  k sd ,CAQdm ,CA q(CA)C  k sd , BC Qdm , BC q( BC )C  k sd ,CN Qdm ,CN
q( AB ) A  q( BC ) B  q(CA)C 

tg
1

2 2 3

q( AB ) B  q( BC )C  q(CA) A 

tg
1

2 2 3

8


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha

 Xác định công suất trung bình pha lớn nhất
Ptb_pha_max
CHƯƠNG II

 Xác định Ksd của pha này và số thiết bị hiệu quả

PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

Ksd _ pha _ max 

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

n

Ptb _ pha _ max
Pdm _ pha _ max

2 pdmi
nhq 

i 1

3 pdm _ TB _ max

 Xác định Kmax và công suất tính toán
*
tt

P  3Ksd _ pha _ max Kmax Pdm _ pha _ max
*
tt

Q  3(Qtb( Pdm _ pha _ max )or1.1Qtb( Pdm _ pha _ max ) )

9


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Bài tập: cho 3 lò điện trở 1 pha có công suất định
mức là 30kW,60kW,90kW lần lượt được kết nối với
pha A,B,C. Hãy xác định công suất định mức 3 pha
quy đổi.
Bài tập: cho 2 máy biến áp hàn một pha với thông
số
sau
Sll_1=80kVA,cosll_1=0.5,a_1=0.5
và
Sll_2=30kVA, cosll_2=0.53, a_2=0.65 được kết nối

vào pha AB và BC. Hãy xác định công suất định
mức 3 pha quy đổi.

10


2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Bài tập:Một tủ điện gồm 6 máy biến áp hàn 1 pha:
 3MBA_1 với thông số Sll_1=100kVA, cos ll_1=0.6,
a_1=0.6,ksd_1=0.35
 2MBA_2 với thông số Sll_2=110kVA, cosll_2=0.6,
a_2=0.6, ksd_2=0.35
 1MBA_3 với thông số Sll_3=43kVA, cosll_3=0.6,
a_3=0.6, ksd_3=0.35
Phân bố các tải :
1) Pha AB: MBA_1+MBA_2; Pha BC: 2 MBA_1;
2) Pha CA: MBA_2+MBA_3
Hãy xác định công suất tính toán 3 pha quy đổi.
11

2.12 Tính toán phụ tải thiết bị 1 pha

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN

Bài tập: Xác định công suất tính toán phụ tải bao
gồm các thiết bị một pha nối vào điện áp
dây(380V)và điện áp pha (220V).
Thiết bị

VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP

Số
Pll(kW)
lượng Sll (kVA)

Pha

a

ksd

cos

0.5

1

Lò điện
trở

2

20 (kW)

B và C

1

MBA_1

3

500
(KVA)

AB(1),
BC(1),CA(1)

0.015 0.35

0.4

MBA_2

2

75 (KVA)

AB(1), BC(1)

0.4

0.25

0.5

MBA_3

2

100
(KVA)

AB(1),CA(1)

0.4

0.4

0.4

TÍNH TOÁN

12

2.13 Trình tự tính toán phụ tải trong mạng điện
Trình tự xác định phụ tải theo tầng (mức) từ 1 tới 7
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

13


2.13 Trình tự tính toán phụ tải trong mạng điện
Mức1: Các thiết bị tiêu thụ điện

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ

Phụ tải tính toán của từng thiết bị
điện áp dưới 1kV bằng công suất
định mức của thiết bị này (nếu
thiết bị làm việc ở chế độ ngắn
hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế
độ làm việc dài hạn).

CÁC

PHƯƠNG PHÁP

qtt  q dm  p dm tgφ dm

TÍNH TOÁN
2
2

s

p

q
stt dm
dm
dm

I tt  I đm _ TB 

2
2
p đm
 q đm
s đm

3U đm
3U đm

14

2.13 Trình tự tính toán phụ tải trong mạng điện
Mức 2 Nhóm thiết bị tiêu thụ
điện _Tủ động lực (DB)
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Phụ tải tính toán của tủ động
lực xác định theo một trong các
phương pháp đã trình bày.
Dùng để chọn dây dẫn, thiết bị
phân phối và thiết bị bảo vệ.
Các thông số :
costt2, Itt2.

Ptt2, Qtt2, Stt2,

S tt 2  Ptt22  Q tt2 2
cos φ tt 2 

Ptt 2
S tt 2

I tt 2 

S tt 2


3U đm

Ptt 2
3U đm cos φ tt 2

15


2.13 Trình tự tính toán
TẦNG 3 Tủ phân phối
phân xưởng (SDB)

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP

 TPP phân xưởng cấp điện
cho các nhóm thiết bị động lực
(tủ động lực) , phụ tải chiếu sáng
và phụ tải sinh hoạt ( có thể có
thiết bị bù công suất phản kháng)
 Dùng để lựa chọn dây dẫn,
thiết bị phân phối và thiết bị bảo
vệ cho Tủ phân phối phân
xưởng .

Ptt 3  ΣPcs 2  ΣPsh 2  k dt ΣPtt 2

TÍNH TOÁN

Q tt 3  ΣQ cs 2  ΣQ sh 2  Q bu 2  k dt ΣQ tt 2

Stt3  (ΣPcs2  ΣPsh2  k dt ΣPtt2 )2  (ΣQcs2  ΣQsh2  Qbu2  k dt ΣQtt2 )2
cos φ tt 3

Ptt 3

S tt 3

I tt 3 

S tt 3

3U đm

Ptt 3
3U đm cos φ tt 3

16


2.13 Trình tự tính toán
TẦNG 4 - Tủ phân phối chính

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN

VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

 TPPC(Main Board) tủ đầu ra
phía hạ áp của máy biến áp ,cấp
điện cho các tủ động lực , TPPP ,
tải chiếu sáng , tải sinh hoạt và
thiết bị bù công suất phản kháng
 Dùng để chọn dây dẫn, thiết
bị phân phối và thiết bị bảo vệ và
chọn công suất máy biến áp.

Ptt 4  ΣPcs 3  ΣPsh 3  k dt ΣPtt 3

Q tt 4  ΣQ cs 3  ΣQ sh 3  Q bu 3  k dt ΣQ tt 3
S tt 4  ( ΣPcs 3  ΣPsh 3  k dt ΣPtt 3 ) 2  ( ΣQ cs 3  ΣQ sh 3  Q bu 3  k dt ΣQ tt 3 ) 2

cos φ tt 4

Ptt 4
Ptt 4 I  S tt 4 

tt 4
3U đm
3U đm cos φ tt 4
S tt 4

17


2.13 Trình tự tính toán phụ tải trong mạng điện
TẦNG 5
Phụ tải tính toán phía
cao áp của máy biến áp.
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ

Ptt 5  Ptt 4  ΔPT10 _ 22
Q tt 5  Q tt 4  ΔQ T10 _ 22
S tt 5  ( Ptt 5 )2  (Q tt 5 )2

CÁC

PHƯƠNG PHÁP

ΔPT10 _ 22  0.02S tt 4

TÍNH TOÁN

ΔQ T10 _ 22  0.1S tt 4
I tt 5 

S tt 5

3U luoi 10 _ 22

Ptt 5
3U luoi 10 _ 22 cos φ tt 5

cos φ tt 5

Ptt 5

S tt 5

18


2.13 Trình tự tính toán
TẦNG 6
 Xác định phụ tải tính toán trên
thanh cái trạm phân phối chính;
bao gồm các trạm biến áp phân
xưởng và các thiết bị điện trung thế

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP

 Để thiết kế trạm nguồn chính
bao gồm : chọn MBA ,thanh cái ,
dây dẫn , thiết bị đóng cắt phía
trung thế .

TÍNH TOÁN

Q tt 6  k dt ΣQ tt 5  ΣQ bu _ caoap Ptt 6  ΣΔPbu _ caoap  k dt ΣPtt 5
S tt 6  ( ΣΔPbu _ caoap  k dt ΣPtt 5 ) 2  (k dt ΣQ tt 5  ΣQ bu _ caoap )2

cos φ tt 6

Ptt 6 I tt 6 

S tt 6

S tt 6

3U luoi 10 _ 22

Ptt 6
3U luoi 10 _ 22 cos φ tt196


2.13 Trình tự tính toán phụ tải trong mạng điện
Bài tập

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

TPPPX gồm 2 tủ động lực ,1 tủ chiếu sáng, 1 tủ sinh hoạt. Tủ
động lực 1 có 17 thiết bị sử dụng động cơ 3 pha với Uđm=
380V; Kmm=4,ksd=0,7. Ptdl2=70kW; Qtdl2=75 kVar; Pcs=5.5 kW;
CosCS=0.8; Psh=10 kW; Cos SH=0.8 . Kđt=0.9
Xác định:
1. Công suất tính toán của tủ động lực 1 theo phương pháp
Kmax và Ptb (Ptt, Qtt, Stt, Itt, costt)
2. Dòng điện đỉnh nhọn của tủ động lực 1
3. Công suất tính toán của TPPPX (Ptt, Qtt, Stt, Itt, costt)
a) Khi không có bù
b) Nếu có tụ bù là 50 kVar trên TPPPX
4. Dung lượng bù của tụ bù để hệ số công suất của TPPPX
bằng 0.95 (từ điều kiện của câu 3a)
20


2.13 Trình tự tính toán phụ tải trong mạng điện
Bài tập

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ

Số
thiết bị

Pll(kW)

ksd

Cos



a

6

2.2

0.7

0.75

0.8

1

5

7.5

0.7

0.75

0.8

1

6

5.5

0.7

0.75

0.8

1

nhq

Kmax

CS

SH

TDL2

14.24 1.26

5.5

10

70

4.12

7.5

75

CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

Số
thiết
bị
TĐL1

Pđm
(kW)

6

2.75

5

9.375

6

6.875

Ptb

Qtb

Idm

18.99

21


2.13 Trình tự tính toán phụ tải trong mạng điện
Đáp số Bài tập

CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
VÀ
CÁC

PHƯƠNG PHÁP
TÍNH TOÁN

1. Công suất tính toán của tủ động lực 1 theo phương pháp
Kmax và Ptb (Ptt, Qtt, Stt, Itt, costt) (92.292; 64.59; 112.67;
171; 0.82)
2. Xác định dòng điện đỉnh nhọn của tủ động lực 1 (234)
3. Xác định công suất tính toán của TPPPX (Ptt, Qtt, Stt, Itt,
costt).

a) Khi không có bù (161;137; 212; 322.35; 0.76)
b) Nếu có tụ bù là 50 kVar trên TPPPX (112.51; 87; 183;
279;0.88)
4. Xác định dung lượng bù của tụ bù để hệ số công suất của
TPPPX bằng 0.95 (85)
22