Bài tập Xác định phụ tải tính toán

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Ví dụ 1: Xác định phụ tải tính toán cho một phân xưởng may của một nhà máy may xuất khẩu biết rằng suất phụ tải tính toán trên một đơn vị diện tích là p0 = 0,2 kW/m2, tổng diện tích của phân xưởng là 3000 m2. Ví dụ 2: Xác định phụ tải tính toán của một trạm bơm hỗn hợp làm nhiệm vụ tưới vào mùa khô, tiêu nước vào mù mưa. Biết rằng trạm bơm này phải tưới nước cho 628 ha và tiêu cho 115 ha, định mức tưới là p0t tưới =0,08 kW/ ha, định mức điện năng cho tiêu là 0,35kW/ ha. Ví dụ 3: Xác định phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị động lực theo phương pháp hệ số knc có các số liệu. Pđm (kW) 2,4 4,5 6 8 4 ksd 0,62 0,6 0,57 0,38 0,7 Ví dụ 4: Xác định phụ tải tính toán của một phân xưởng cơ khí có các thiết bị sau: Stt Tên thiết bị Số lượng Pđm(kW) cosφ 1 Máy tiện T630 4 10 0,7 2 Máy tiện C620 5 7 0,6 3 Máy tiện T616 4 4,5 0,65 4 Máy khoan đứng 5 2,8 0,5 5 Máy khoan bàn 20 1 0,5 Tổng n =38 = 0,15 Ví dụ 5: Xác định công suất tính toán của 01 hộ thành phố có mức sống trung bình điện năng tiêu thụ trong một tháng là 250kWh/tháng. Điều tra phụ tải có thông số như sau: STT Tên thiết bị Công suất (W) Số lượng 1 Bàn là 1000 01 2 Nồi cơm điện 650 01 3 Bơm nước 500 01 4 Bình đun nước nóng 1000 01 5 Điều hoà 1500 01 6 Bình nóng lạnh 2500 01 7 Máy hút bụi 600 01 8 Máy vi tính 250 01 9 Máy xay sinh tố 300 01 10 Đèn sợi đốt 40 06 11 Đèn ống 40 04 12 Đèn ống 20 04 13 Quạt bàn 60 04 14 Quạt trần 80 03 15 Ti vi màu 70 01 16 Ti vi màu 110 01 17 Tủ lạnh 115 01 18 Dàn 100 01 19 Suvolter 100 01 Tổng n=35 Ví dụ 6: Xác định phụ tải tính toán cho một khu vực thị tứ của một xã có các phụ tải với số liệu như sau: Tên cơ sở Diện tích (m2) p0 (W/m2) kđtn kđtđ Trụ sở UB 52 15 0,8 0,45 Trạm xá 30 30 0,55 0,9 Trường học 120 15 0,75 0,4 Nhà trẻ 40 20 0,75 0,4 Chiếu sáng đường 2500 2(w/m) 0 1 Tổng Ví dụ 7: Xác định phụ tải tính toán của một điểm nút của mạng điện cung cấp cho 3 nhóm phụ tải có số liệu như sau: - Nhóm phụ tải sinh hoạt: gồm 42 hộ gia đình Ptth =350 W/hộ, qua quan sát thì xác suất đóng vào lưới điện của các hộ ban ngày là pn =0,3, ban đêm là pđ =0,75; - Nhóm phụ tải động lực có 5 TBĐ tổng công suất là 25,3 kW, hệ số knc=0,75. hệ số đồng thời ban ngày của nhóm là 1, ban đêm là 0,6. - Nhóm phụ tải công cộng có Pttn=3,07 kW, Pttđ =7,2 kW. Ví dụ 8: Xác định phụ tải tính toán của một cơ sở sản xuất có quy trình công nghệ và số liệu về phụ tải ở ca làm việc như sau: Stt Thiết bị Pđm(kW) Số thiết bị Hệ số kđt Ghi chú 1 Máy rửa 10 3 3/3 2 Máy thái 7 2 2/2 3 Máy trộn 15 1 1/1 4 Máy nghiền 10 2 2/2 5 Máy sấy 30 2 2/2 6 Máy đóng gói 4,5 3 2/3 Dự p.1 7 Thông gió 1 10 8/10 Dự P 2 9 Chiếu sáng 0,4 100 80/100 10 Máy nén khí 7 2 1/2 Dự.p1 Tổng Ví dụ 9: Ba lò điện trở một pha có công suất 96 kW, 60 kW, 30 kW, cosj=1 lần lượt nối vào 3 pha khác nhau. Xác định công suất tính toán của 3 thiết bị trên. Ví dụ 10: Ba thiết bị có công suất như ví dụ 1 trên lần lượt đấu vào ab, bc và pha ao. Xác định công suất tính toán của các thiết bị đó trong mạng ba pha. Ví dụ 11: Tính dòng điện đỉnh nhọn của đường dây cung cấp điện cho một cần trục, số liệu về phụ tải như sau. Động cơ Pđm(kW) e% cosj Iđm (A) kkd Động cơ nâng hàng 12 15 0,76 27,5 5,5 Động cơ phụ 1 4 15 0,72 Động cơ phụ 2 8 15 0,75 Điện áp của mạng điện 380/220V Hệ số sử dụng = 0,1 HƯỚNG DẪN GIẢI VÍ DỤ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng hoặc suất tiêu thụ công suất. Ví dụ 1: xác định phụ tải tính toán cho một phân xưởng may của một nhà máy may xuất khẩu biết rằng suất phụ tải tính toán trên một đơn vị diện tích là p0 = 0,2 kW/m2, tổng diện tích của phân xưởng là 3000 m2. Giải: Công suất tính toán của phân xưởng là Ptt = 0,2.3000 =600 kW Từ đây ta có thể chọn công suất của máy biến áp cung cấp điện cho phân xưởng theo điều kiện: Ở đây: (kVA) Do đó ta có thể chọn máy biến áp công suất Sđm = 800 kVA nếu không có các động cơ công suất lớn. Ví dụ 2: xác định phụ tải tính toán của một trạm bơm hỗn hợp làm nhiệm vụ tưới vào mùa khô, tiêu nước vào mù mưa. Biết rằng trạm bơm này phải tưới nước cho 628 ha và tiêu cho 115 ha, định mức tưới là p0t tưới =0,08 kW/ ha, định mức điện năng cho tiêu là 0,35kW/ ha. Giải: Công suất tưới Ptưới = p0t ưới . Ftưới =0,08 . 628=50,24 kW Công suất tiêu ptiêu = p0tiêu. Ftiêu = 0,35.115=40,25 kW Công suất tính toán của trạm bơm: Ptt=Max(Ptt tưới, Ptt tiêu) = 50,24 kW 2. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu Ví dụ 3: xác định phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị động lực theo phương pháp hệ số knc có các số liệu. Pđm (kW) 2,4 4,5 6 8 4 ksd 0,62 0,6 0,57 0,38 0,7 Giải: Công suất tổng của nhóm: (kW) Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị Ở đây có: và = 0,54 > 0,2 Nên: > n=5 nên chọn nhq = 5 Hệ số nhu cầu: Công suất tính toán: Ptt = knc.SPđmi= 0,75.25,3=19,98 kW 3. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Ví dụ 4: xác định phụ tải tính toán của một phân xưởng cơ khí có các thiết bị sau. Stt Tên thiết bị Số lượng Pđm(kW) cosφ 1 Máy tiện T630 4 10 0,7 2 Máy tiện C620 5 7 0,6 3 Máy tiện T616 4 4,5 0,65 4 Máy khoan đứng 5 2,8 0,5 5 Máy khoan bàn 20 1 0,5 Tổng n =38 = 0,15 Giải: * Phụ tải tính toán xác định theo công thức: Biết . Để xác đinh kmax=f (ksd,nhq) ta đi xác định nhq. Theo số liệu có: n = 38, m >3 n1=9 (P > ) nên n*== = 0,23 = 4.10+5.7=75, . Tra bảng có nhq*= 0,56 Vậy = 0,56.38 = 21,2 tra đường cong hoặc tra bảng có kmax=1,82 Công suất tính toán: =1,82*0,15*127=34,67 (kW) Hệ số công suất trung bình: Công suất phản kháng: Qtt=Ptt.tgφtb=34,67.1,299=45,03 (kW) Công suất toàn phần: (kVA) * Bài toán trên cũng có thể xác định theo phương pháp hệ số knc Ta có: Công suất tính toán: (kW) Vậy 2 phương pháp có sai số là: Ví dụ 5: Xác định công suất tính toán của 01 hộ thành phố có mức sống trung bình điện năng tiêu thụ trong một tháng là 250kWh/tháng. Điều tra phụ tải có thông số như sau: STT Tên thiết bị Công suất (W) Số lượng Ghi chú 1 Bàn là 1000 01 2 Nồi cơm điện 650 01 3 Bơm nước 500 01 4 Bình đun nước nóng 1000 01 5 Điều hoà 1500 01 6 Bình nóng lạnh 2500 01 7 Máy hút bụi 600 01 8 Máy vi tính 250 01 Nhóm n1 4000 2 9 Máy xay sinh tố 300 01 10 Đèn sợi đốt 40 06 11 Đèn ống 40 04 12 Đèn ống 20 04 13 Quạt bàn 60 04 14 Quạt trần 80 03 15 Ti vi màu 70 01 16 Ti vi màu 110 01 17 Tủ lạnh 115 01 18 Dàn 100 01 19 Suvolter 100 01 Tổng n=35 Giải: - Hệ số sử dụng tổng hợp của căn hộ: - Xác định tỷ số: mà nên ; nhq = n*hq. n = 0,151.35=5,3 lấy nhq=5 - Xác định Hệ số nhu cầu: knc=kmax.=4,52. 0,035=0,158 Công suất tính toán: (kW) Vậy công suất tính toán cho một hộ thành phố có mức sống trung bình là 1,52 kW 4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số đồng thời Ví dụ 6: xác định phụ tải tính toán cho một khu vực thị tứ của một xã có các phụ tải với số liệu như sau: Tên cơ sở Diện tích (m2) p0 (W/m2) Pđ (kW) kđtn kđtđ P đkđtn Pđ.kdtd Trụ sở UB 52 15 0,78 0,8 0,45 0,62 0,35 Trạm xá 30 30 0,9 0,55 0,9 0,49 0,81 Trường học 120 15 1,8 0,75 0,4 1,35 0,72 Nhà trẻ 40 20 0,8 0,75 0,4 0,6 0,32 Chiếu sáng đường 2500 2(w/m) 5 0 1 0 5 Tổng 9,28 3,07 7,2 * Trường hợp đơn giản: Do tính chất đây là khu vực chủ yếu là phụ tải chiếu sáng nên có thể chọn hệ số đồng thời của các phụ tải ngày đêm trong khu vực là =0,8, =0,35, khi đó ta có: (kW) (kW) Vậy Ptt=Max(Pttn, Pttd) =7,4 kW * Trường hợp chi tiết hơn: Ứng với các thời điểm cực đại ngày và đêm ta xác định được: Công suất tính toán tại các thời điểm là: Vậy Ptt =Max(Pttn, Pttđ) =7,2 kW 5. Phương pháp cộng phụ tải theo số gia Ví dụ 7: xác định phụ tải tính toán của một điểm nút của mạng điện cung cấp cho 3 nhóm phụ tải có số liệu như sau: - Nhóm phụ tải sinh hoạt: gồm 42 hộ gia đình Ptth =350 W/hộ, qua quan sát thì xác suất đóng vào lưới điện của các hộ ban ngày là pn =0,3, ban đêm là pđ =0,75; - Nhóm phụ tải động lực có 5 TBĐ tổng công suất là 25,3 kW, hệ số knc=0,75. hệ số đồng thời ban ngày của nhóm là 1, ban đêm là 0,6. - Nhóm phụ tải công cộng có Pntt=3,07 kW, Pdtt =7,2 kW. Giải: * Xác định phụ tải tính toán của nhóm phụ tải sinh hoạt: Hệ số kđt có thể xác định Vậy Pttđ 1= kđtđ. nPtt0=0,85.42.0,35=12,5 kW Pttn1= kđtn. nPtt0=0,41.42. 0,35=6,03 kW * Xác định phụ tải tính toán của nhóm phụ tải động lực Ptt2= knc. Pđli=0,75.25,3=18,98 kW Phụ tải động lực ở thời điểm cực đại ngày Ptt2 n=kđt n. Ptt2=1.18,98 kW =18,98 kW Phụ tải động lực ở thời điểm cực đại đêm Ptt2đ=kđtđ.Ptt2=0,6.18,98 kW =11,39 kW * Xác định phụ tải tổng hợp giữa phụ tải sinh hoạt và phụ tải dịch vụ công cộng theo phương pháp số gia: * Xác định phụ tải tổng hợp của toàn thể điểm dân cư tại các thời điểm cực đại: Vậy phụ tải tính toán là Ptt = 24,03 (kW) 6. Xác định phụ tải tính toán theo đồ thị phụ tải Ví dụ 8: Xác định phụ tải tính toán của một cơ sở sản xuất có quy trình công nghệ và số liệu về phụ tải ở ca làm việc như sau: Stt Thiết bị Pđm(kW) Số thiết bị Tổng công suất ( kW) Hệ số kđt Ptt( kW) Ghi chú 1 Máy rửa 10 3 30 3/3 30 2 Máy thái 7 2 14 2/2 14 3 Máy trộn 15 1 15 1/1 15 4 Máy nghiền 10 2 20 2/2 20 5 Máy sấy 30 2 60 2/2 60 6 Máy đóng gói 4,5 3 13,5 2/3 9 Dự p.1 7 Thông gió 1 10 10 8/10 8 Dự P 2 9 Chiếu sáng 0,4 100 4 80/100 3,2 10 Máy nén khí 7 2 14 1/2 7 Dự.p1 Tổng 180,5 166,2 Vậy công suất tính toán Ptt=162,2 ( kW) 7. Phương pháp tính toán một số phụ tải đặc biệt Ví dụ 9: Ba lò điện trở một pha có công suất 96 kW, 60 kW, 30 kW, cosj=1 lần lượt nối vào 3 pha khác nhau. Xác định công suất tính toán của 3 thiết bị trên. Giải: Ptt(3 pha) = 3P1pha(max)=3.96 = 288 (kW) Ví dụ 10: Ba thiết bị có công suất như ví dụ 1 trên lần lượt đấu vào ab, bc và pha ao. Xác đinh công suất tính toán của các thiết bị đó trong mạng ba pha. Giải: Quy đổi thiết bị 96 kW được mắc vào pha ab về pha b, khi đó: Pttb= K(ab)b.Pab= 0,5.96 = 48 kW Quy đổi thiét bị 60 kW được mắc vào pha bc về pha c, khi đó: Pttc= K(bc)c*Pbc = 0,5*60=30 kW Vậy công suất tính toán cua 3 thiết bị đó trong mạng 3 pha là: Ptt= 3P1pha (Max) = 3.48 = 144 kW 8. Phương pháp tính toán phụ tải đỉnh nhọn Ví dụ 11: Tính dòng điện đỉnh nhọn của đường dây cung cấp điện cho một cần trục, số liệu về phụ tải như sau. Động cơ Pđm(kW) e% cosj Iđm (A) kkd Động cơ nâng hàng 12 15 0,76 27,5 5,5 Động cơ phụ 1 4 15 0,72 Động cơ phụ 1 8 15 0,75 Điện áp của mạng điện 380/220V Hệ số sử dụng = 0,1 Giải: Động cơ nâng hàng có dòng mở máy lớn nhất: I kđmax = k kđ.Iđm = 5,5.27,5 = 151 (A) Phụ tải tính toán của nhóm động cơ quy đổi về chế độ làm việc dài hạn: (e%=100%): Pđm= ( 12+4+8) Dòng điện tính toán của nhóm: Dòng điện định mức của động cơ nâng hàng ( quy về (e%=100%): Dòng điện đỉnh nhọn của đường dây cung cấp cho cầu trục là: Iđn = 151+ (27,5- 0,1*18,8 ) = 176,62 (A)