Cân bằng công suất và đồ thị phụ tải
Tài liệu Cân bằng công suất và đồ thị phụ tải: CHƯƠNG 2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI I . ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhiệm vụ thiết kế, người ta thường cho đồ thị phụ tải hàng ngày ở các cấp điện áp và hệ số công suất của phụ tải tương ứng. Dựa vào đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp mà xây dựng đồ thị phụ tải tổng của toàn trạm, ngoài phụ tải của hộ tiêu thụ ở các cấp điện áp còn có phụ tải tự dùng của trạm. Công suất tự dùng của trạm biến áp không phụ thuộc nhiều vào công suất của trạm mà phụ thuộc vào trạm có người trực hay không. Nhưng thông thường công suất tự dùng của trạm từ 200 ÷ 500kVA . Ở đây, chúng ta xét đến hộ tiêu thụ điện xí nghiệp và cho dân cư . Tùy theo tầm quan trọng trong nền kinh tế và xã hội, phụ tải được cung cấp điện với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành ba loại : Phụ tải loại một : là những phụ tải mà khi có sự cố, ngừng cung cấp điện có th...
Bạn đang xem nội dung tài liệu Cân bằng công suất và đồ thị phụ tải, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHÖÔNG 2
CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT VAØ ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI
I . ÑAËT VAÁN ÑEÀ
Trong nhieäm vuï thieát keá, ngöôøi ta thöôøng cho ñoà thò phuï taûi haøng ngaøy ôû caùc caáp ñieän aùp vaø heä soá coâng suaát cuûa phuï taûi töông öùng. Döïa vaøo ñoà thò phuï taûi ôû caùc caáp ñieän aùp maø xaây döïng ñoà thò phuï taûi toång cuûa toaøn traïm, ngoaøi phuï taûi cuûa hoä tieâu thuï ôû caùc caáp ñieän aùp coøn coù phuï taûi töï duøng cuûa traïm. Coâng suaát töï duøng cuûa traïm bieán aùp khoâng phuï thuoäc nhieàu vaøo coâng suaát cuûa traïm maø phuï thuoäc vaøo traïm coù ngöôøi tröïc hay khoâng. Nhöng thoâng thöôøng coâng suaát töï duøng cuûa traïm töø 200 ÷ 500kVA .
ÔÛ ñaây, chuùng ta xeùt ñeán hoä tieâu thuï ñieän xí nghieäp vaø cho daân cö . Tuøy theo taàm quan troïng trong neàn kinh teá vaø xaõ hoäi, phuï taûi ñöôïc cung caáp ñieän vôùi möùc ñoä tin caäy khaùc nhau vaø phaân thaønh ba loaïi :
Phuï taûi loaïi moät : laø nhöõng phuï taûi maø khi coù söï coá, ngöøng cung caáp ñieän coù theå gaây neân nhöõng haäu quaû nguy hieåm ñeán tính maïng con ngöôiø, laøm thieät haïi lôùn veà kinh teá, daãn ñeán hö hoûng thieát bò hoaëc coù aûnh höôûng khoâng toát veà chính trò … vôùi phuï taûi loaïi naøy caàn cung caáp ñieän thöôøng xuyeân qua hai ñöôøng daây töø hai nguoàn khaùc nhau vaø khoâng ít hôn hai maùy bieán aùp .
Phuï taûi loaïi hai : laø nhöõng phuï taûi coù taàm quan troïng nhöng khi coù söï coá, ngöøng cung caáp ñieän chæ gaây thieät haïi veà kinh teá do ngöøng saûn xuaát, hö hoûng saûn phaåm, laõng phí lao ñoäng …
Phuï taûi loaïi ba : laø nhöõng phuï taûi cho pheùp maát ñieän vôùi möùc ñoä tin caäy thaáp, cho pheùp maát ñieän trong thôøi gian söûa chöõa hoaëc thay theá thieát bò khi söï coá .
II . CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT
Caân baèng coâng suaát ñoùng vai troø quan troïng trong cung caáp ñieän, thieát keá moät nhaø maùy ñieän hay moät traïm bieán aùp. Caân baèng coâng suaát laø caân baèng coâng suaát phaûn khaùng vaø coâng suaát taùc duïng. Söï thieáu huït moät trong hai ñaïi löôïng naøy seõ aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng ñieän naêng vaø yeâu caàu cung caáp ñieän. Vì vaäy, vieäc caân baèng coâng suaát laø raát caàn thieát ñeå ñaûm baûo nhu caàu cung caáp ñieän vaø chaát löôïng ñieän .
Ôû ñaây, coâng suaát cuûa heä thoáng SHT = 6000MVA cung caáp töø hai ñöôøng daây
110 kV daøi 25km cho hai phuï taûi ôû caáp ñieän aùp 22kV :
Khu coâng nghieäp
Smax2007 = 10(MVA) ;
Smax2017 = 74(MVA) ;
Cos = 0,9 .
Khu daân cö
Smax2007 = 10(MVA) ;
Smax2017 = 50(MVA) ;
Cos = 0,85 .
III . ÑOÀ THÒ PHUÏ TAÛI
Möùc tieâu thuï ñieän naêng luoân thay ñoåi theo thôøi gian. Qui luaät bieán thieân cuûa phuï taûi theo thôøi gian ñöôïc bieåu dieãn treân hình veõ goïi laø ñoà thò phuï taûi .
Ñoà thò phuï taûi coù theå phaân loaïi theo coâng suaát, theo thôøi gian, theo ñòa dö .
Ñoà thò phuï taûi raát caàn thieát trong thieát keá vaø vaän haønh heä thoáng ñieän. Khi bieát ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn heä thoáng ñieän coù theå phaân boá toái öu coâng suaát cho caùc traïm bieán aùp trong heä thoáng ñieän, xaùc ñònh möùc tieâu hao nhieân lieâu … Ñoà thò phuï taûi haøng ngaøy cuûa traïm bieán aùp duøng ñeå choïn dung löôïng cuûa maùy bieán aùp, tính toaùn toån thaát ñieän naêng trong maùy bieán aùp, choïn sô ñoà noái daây, thieát bò baûo veä …
1 . Caáp 110 kV : laø caáp heä thoáng coù :
SHT = 6000MVA ;
X*HT = 0,2 .
2 . Ñoà thò phuï taûi caáp 22kV
Khu coâng nghieäp :
t(giôø)
0
4
8
12
16
20
24
20
60
40
80
100
S%
= 22kv
10MVA
P=Sxcosj
Q=Px
Baûng phaân boá coâng suaát theo thôøi gian:
T(h)
S%
S(MVA)
STD
P(MW)
Q(MVAR)
04
80
8
0,4
7,2
3,45
48
100
10
0,4
9,1
4
812
100
10
0,4
9,1
4
1214
80
8
0,4
7,2
3,45
1416
100
10
0,4
9
4,32
1620
2024
100
80
10
8
0,4
0,4
9
7,2
4,32
3,45
t(giôø)
0
4
8
12
16
20
24
20
60
40
80
100
S%
Khu daân cö :
Smax = 10 MVA
cosj = 0,85 tgj = 0,75
P=Sxcosj
Q=Px
Baûng phaân boá coâng suaát theo thôøi gian:
T(h)
S%
S(MVA)
STD
P(MW)
Q(MVAR)
04
60
6
0,4
4,8
3,6
48
80
8
0,4
6,4
4,8
812
80
8
0,4
6,4
4,8
1214
80
8
0,4
6,4
4,8
1416
80
8
0,4
6,4
4,8
1620
2024
100
80
10
8
0,4
0,4
8
6,4
6
4,8
Töø hai ñoà thò phuï taûi treân ta suy ra ñoà thò phuï taûi cuûa toaøn traïm
Baûng phaân boá coâng suaát toaøn traïm:
T(h)
S(MVA)
P(MW)
Q(MVAR)
04
14,4
12,32
6,5
48
18,4
15,84
8,4
812
18,4
15,84
8,4
1214
16,4
14,08
7,5
1416
18,4
15,84
8,4
1620
2024
20,4
16,4
18
14,08
10,8
7,5
Giaû thieát phuï taûi phaùt trieån ñeàu trong 10 naêm tôùi töø naêm (2007 ÷ 2017) vaø taêng 20% moãi naêm . Vaäy ta coù theå xaây döïng ñöôïc baûng nhu caàu phuï taûi trong töømg naêm vaø coù theå bieåu dieãn söï phaùt trieån cuûa phuï taûi trong giai ñoaïn naøy baèng moät ñoà thò nhö sau
Baûng nhu caàu phuï taûi trong töøng naêm :
Naêm
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Smax
20
24
28,8
34,56
41,4
49,8
60,1
71,2
84,6
103
124
SmaxTD
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
SToång
20,l4
24,4
29,2
34,96
41,4
50,2
60
71,6
85
103,4
124,4
Ñoà thò bieåu dieãn
a. Ñoà thò phuï taûi naêm 2007
Phuï taûi cöïc ñaïi trong naêm 2007 laø :
Smax2007 = 20MVA .
= = = 0,88.
= 0,475 .
Aùp duïng coâng thöùc :
P = S .
Q = S .
Suy ra :
Pmax2007 = Smax2007 = 20 0,88 = 17,6(MW) .
Qmax2007 = Smax2007 = 20 0,475 = 9,5(MVAR) .
Baûng caân baèng coâng suaát phuï taûi naêm 2007
Thôøi gian (giôø)
Coâng suaát phuï taûi S (MVA)
P (MW)
Q (MVAR)
S
Töï duøng
Toång
%
0 4
14
0,4
14,4
70
12,3
6,7
4 8
18
0,4
18,4
90
15,8
8,55
8 12
18
0,4
18,4
90
15,8
8,55
12 14
16
0,4
16,4
80
14,01
7,6
14 16
18
0,4
18,4
90
15,8
8,66
16 20
20
0,4
20,4
100
17,6
9,5
20 24
16
0,4
16,4
80
14,01
7,6
Ñoà thò phuï taûi naêm 2007
`
b. Ñoà thò phuï taûi naêm 2017
Phuï taûi cöïc ñaïi trong naêm 2017 laø :
Smax2017 = 124MVA .
= = 0,88.
= 0,475 .
Aùp duïng coâng thöùc :
P = S
Q = S
Suy ra :
Pmax2017 = Smax2017 = 124 0,88 = 109(MW) .
Qmax2017= Smax2017 = 124 0,475 = 59(MVAR) .
Baûng caân baèng coâng suaát phuï taûi naêm 2017
Thôøi gian (giôø)
Coâng suaát phuï taûi S (MVA)
P (MW)
Q (MVAR)
S
Töï duøng
Toång
%
0 4
86,8
0,4
87,9
70
76,4
41,1
4 8
111,6
0,4
106,7
90
98,2
53
8 12
111,6
0,4
106,7
90
98,2
53
12 14
99,2
0,4
100,1
80
87,3
47,1
14 16
111,6
0,4
112,2
90
98,2
53
16 20
124
0,4
124,4
100
109
59
20 24
99,2
0,4
100,1
80
87,3
47,1
Ñoà thò phuï taûi naêm 2017 :
Các file đính kèm theo tài liệu này:
Trang 5-11(chuong 2).doc
