Bài giảng Cung cấp điện nhà máy công nghiệp và công trình dân dụng - Chương II: Phụ tải điện và các phương pháp tính toán (Phần 1)

p 
T
0
2
tbbp
dt)t(q
T
1
q
t...tt
tp...tptp
p
n21
n
2
n2
2
21
2
1
tbbp



t...tt
tq...tqtq
q
n21
n
2
n2
2
21
2
1
tbbp




T
0
2
tbbp dt)t(i
T
1
i
U3
qp
i
đm
2
tbbp
2
tbbp
tbbp


8/26/2015
16
2.3 Đồ thị phụ tải
Công suất trung bình bình phương Ptbbp (kW)
t(h)
P(KW)
525
950
315
2500 6150 8760
(kW)89,596
8760
.2610315.3650950.2500525
P
222
tbbp 


CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
t...tt
tp...tptp
p
n21
n
2
n2
2
21
2
1
tbbp



8/26/2015
17
 Công suất đỉnh nhọn Pđn (Iđn) - phụ tải cực đại
tức thời xuất hiện và tồn tại trong khoảng thời gian
rất ngắn khoảng vài giây. 
 Dùng để kiểm tra độ dao động điện áp ; đánh giá
tổn hao điện áp trong mạng điện ; kiểm tra điều kiện
tự khởi động của động cơ ; tính dòng điện khởi động
của rơle bảo vệ dòng điện cực đại ; lựa chọn thiết bị
bảo vệ.
 Không đủ thời gian làm dây dẫn nóng đến nhiệt
độ max ứng với giá trị của nó .
 Xảy ra khi khởi động các động cơ điện , máy biến
áp 
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.4 Các đại lượng đặc trưng
của phụ tải điện
8/26/2015
18
Công suất tính toán
 Công suất tính toán là công suất trung bình có
giá trị lớn nhất , không thay đổi trong khoảng thời
gian xác định T, sao cho công suất này làm dây
dẫn nóng lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ do phụ tải
thực tế biến thiên gây ra.
Dùng để lựa chọn các phần tử của hệ thống cung cấp
điện theo điều kiện phát nóng và tính tổn hao công
suất cực đại của chúng.
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.4 Các đại lượng đặc trưng
của phụ tải điện
8/26/2015
19
 Theo thực nghiệm , ứng với một phụ tải không đổi
, sau khoảng thời gian bằng 3 lần hằng số thời gian
đốt nóng dây dẫn , độ phát nóng của dây dẫn đạt
tới trị số xác lập.
 Thực tế cho thấy  =10 phút đối với dây dẫn hạ
thế có kích thước tương đối bé ;vì thế thời gian tính
phụ tải trung bình là T= 30 phút.
Ptt= Max  Ptb30phút , i 
Ptb30phút ,i : Công suất trung bình thứ i trong
khoảng thời gian T = 3
( là hằng số thời gian đốt nóng dây dẫn )
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
Công suất tính toán
2.4 Các đại lượng đặc trưng
của phụ tải điện
8/26/2015
20
Bài tập
Tính Ptt , Qtt ,Stt và Itt
của phụ tải làm việc
theo ĐTPT ; cho tải 3 
pha , Uđm=380V
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.4 Các đại lượng đặc trưng
của phụ tải điện
8/26/2015
21
1. Hệ số sử dụng ( ksd, Ksd ) (Load Factor)
là tỷ số giữa công suất tác dụng trung bình với công suất định
mức của phụ tải điện (quy về chế độ làm việc dài hạn)
Đối với một thiết bị
Asd - điện năng tiêu thụ thực của thiết bị trong thời gian khảo sát
Adm - điện năng tiêu thụ của thiết bị trong thời gian khảo sát khi
tải bằng định mức
dm
tb
sd
p
p
k 
dm
sd
nghii21dm
ii2211
sd
A
A
)tt...tt(p
tp...tptp
k 



CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
8/26/2015
22
Đối với nhóm thiết bị
Asdnhóm – điện năng tiêu thụ của nhóm thiết bị trong thời gian
khảo sát; 
Ađmnhóm - điện năng tiêu thụ của nhóm thiết bị trong thời gian
khảo sát ở chế độ định mức. 


 
n
1
dmi
n
1i
dmisdi
dm
tb
sd
p
pk
P
P
KCHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
đmnhóm
sdnhóm
khaosát
n
1i
đmi
khaosáttbntbi2tb1tb
sd
A
A
t)p(
t)pp...pp(
K 




8/26/2015
23
2. Hệ số cực đại Kmax là tỷ số giữa công suất tính toán
với công suất trung bình trong thời gian khảo sát
Hệ số cực đại phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả và
đặc trưng cho chế độ tiêu thụ điện năng của nhóm hộ
tiêu thụ đó. 
Hệ số cực đại công suất tác dụng gần đúng là hàm số
của số thiết bị hiệu quả và hệ số sử dụng nhóm
Kmax=f(Ksd,nhq)
tb
tt
max
P
P
K 
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
8/26/2015
24
Cách xác định Kmax
1. Tính theo công thức
2. Bằng cách tra bảng
3. Bằng đường cong thực nghiệm
sd
sd
hq
max
K
K1
n
5,1
1K


CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
8/26/2015
25
Electrical Delivery
PGS.TS Le Minh Phuong8/26/2015
26
Electrical Delivery
Theo đường cong thực tế
PGS.TS Le Minh Phuong8/26/2015
27
3. Số thiết bị hiệu quả nhq của nhóm thiết bị là số
thiết bị quy đổi có công suất định mức, chế độ làm
việc như nhau và có công suất tính toán bằng công
suất tiêu thụ của các thiết bị thực tế trong nhóm.











n
1i
2
dmi
2
n
1i
dmi
hq
p
p
n
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
 Nếu tất cả các thiết bị của nhóm có công suất định
mức như nhau thì nhq=n
 Nếu Pmax<3Pmin và bỏ qua các phụ tải nhỏ nhất với
tổng công suất = 5%Pmax, thì nhq=n
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
8/26/2015
28
4. Hệ số nhu cầu Knc
 Trong các tài liệu Knc =const: không hợp lý khi số
thiết bị trong nhóm là nhỏ , Kmax = f( nhq )
 Knc =const chỉ khi nhq khá lớn Knc=(1.051,1)Ksd
maxsd
tb
tt
đm
tb
tb
tb
đm
tt
đm
tt
nc KK
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
K 
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
PP;PP;
P
P
K đmđatttmax
đăt
max
nc 
8/26/2015
30
4. Hệ số nhu cầu Knc đối với thiết bị riêng lẽ (Ku)
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
ksd cos knc
Tải làm việc ngắn hạn lặp lai a= 25% 0,05 0,5 0,1
Tải làm việc ngắnhạn lặp lai a= 40% 0,1 0,5 0,2
0,4 0,75 0,5
0,55 0,75 0,65
Máy biến áp hàn 0,2 0,4 0,3
0,3 0,6 0,35
0,5 0,7 0,7
0,35 0,5 0,5
Lò điện trở 0,75..0,8 0,95 0,71
Máy dập 0,5 0,95 0,8
Tải làm việc dài hạn
không xác định ksd
0,35 0,8
0,65 0,8
8/26/2015
31
5. Hệ số hình dáng Khd : biểu diễn sự không đều
của đồ thị phụ tải
Hệ số hình dáng đặc trưng sự không đều của đồ
thị phụ tải theo thời gian, giá trị nhỏ nhất bằng 1.
Theo thực nghiệm thì Khd = 1,02  1,15
tb
bp,tb
hd
p
p
k 
tb
bp,tb
hd
P
P
K 
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
8/26/2015
32
6. Hệ số đóng điện thiết bị
7. Hệ số mang tải (hệ số phụ tải) kpt, Kpt
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
a
k
k
k
tp
Tp
k
tp
A
dt)t(p
t
1
p
1
p
p
k
sd
đ
sd
đóngđm
tb
pt
đóngđm
T
0đóngđmđm
tbđ
pt


a
tt
t
T
t
k
offon
onon
đ 


8/26/2015
33
Loại tải
Knc (Ku)
Demand Factor 
%
Ksd
Load Factor
%
Động cơ :
Loại thông dụng, máy công cụ ,cần cẩu , 
thang nâng, thông gió , máy nén khí , máy
bơm ,v..v.
20 -- 100 30
Động cơ :
Máy phụ trợ , thiết bị gia dụng nhỏ 10 -- 50 25
Bép điện , máy sấy , lò 80 -- 100 80
Lò cảm ứng 80 -- 100 80
Chiếu sáng 65 -- 100 75
Hàn hồ quang 25 -- 60 30
Hàn điện trở 5 -- 40 20
Điều hòa không khí 60 -- 100 70
Máy nén khí điều hòa 40 -- 100 60
8/26/2015
34
hsoKncMy.docx
(Ku)
8/26/2015
358/26/2015
368/26/2015
37
Bài 1. Tính Knc ; Kpt ; Angày ; 
Ksd ;cho Pđm = 100MW
Bài tập
Bài 2. Tính Knc ; Kpt ; Angày
; Ksd ;cho Pđm = 4kW
So sánh các hệ số trong 2 trường hợp; kết
luận về chế độ vận hành của hai tải này . 8/26/2015
38
8. Hệ số điền kín đồ thị phụ tải
Nếu coi rằng Pmax =Ptt thì hệ số điền kín đồ thị phụ
tải là đại lương nghịch đảo của hệ số cực đại
maxmax
tb
đk
K
1
P
P
K 
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
8/26/2015
39
9. Hệ số đồng thời: Kđt (Ks)  1
Hệ số này thể hiện khả năng
phụ tải cực đại của các nhóm thiết bị
trong nút xảy ra cùng lúc.
Kđt=1 khi các nhóm tải cùng
làm việc cực đại trong khoảng thời gian khảo sát.
Kđt phụ thuộc chế độ làm việc, quy trình vận hành , số
nhánh phụ tải nối vào nút .
Lưu ý: Phải lựa chọn Kđt sao cho phụ tải tính toán của nút
đang xét không được nhỏ hơn phụ tải trung bình nút đó



n
1i
i,tt
nút,tt
dt
P
P
K
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
2.5 Các hệ số liên quan của phụ tải điện
Loại nút Kđt
Phân xưởng 0,85  1
Thanh cái của nhà máy ,xí nghiệp , trạm phân phối chính 0,9  1
Chiếu sáng 18/26/2015
40
Số hộ tiêu thụ Hệ số đồng thời (Ks)
2 đến 4 1
5 đến 9 0.78
10 đến 14 0,63
15 đến 19 0,53
20 đến 24 0,49
25 đến 29 0,46
30 đến 34 0,44
35 đến 39 0,42
40 đến 49 0,41
50 và hơn nữa 0,40
Hệ số đồng thời trong tòa nhà dân cư
8/26/2015
41
Hệ số đồng thời cho tủ phân phối
Số mạch Hệ số Ks
2 và 3
4 và 5
6 đến 9
10 và lớn hơn
Tủ được kiểm nghiệm từng phần trong mỗi
trường hợp được chọn
0,9
0,8
0,7
0,6
1,0
Ks theo tiêu chuẩn IEC 439 của tủ phân phối
khi không có thông tin về cách thức phân chia tải giữa chúng
Nếu các mạch chủ yếu là chiếu sáng, có thể lấy Ks =1
8/26/2015
42
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
Bài tập
Nút có 2 nhóm tải nối
vào với ĐTPT như
hình vẽ .
1)Tìm hệ số sử dụng
của từng tải , của nút .
2) Tính điện năng tiêu
thụ ngày cho nút tổng
bằng Ptb; Pmax .
3)Tính hệ số đồng
thời
8/26/2015
43
Bài tập
Cho tủ động lực gồm 2 cần cẩu, mỗi cái có 3 động
cơ (4.5+13+15) (kW) , a=0.25, và 1 thiết bị nâng hạ
với động cơ 10kW, a=0.4 ( các thiết bị làm việc theo
chế độ ngắn hạn lặp lại ) .
1. Xác định công suất qui về dài hạn của từng thiết
bị và của tủ .
2. Xác định nhq
3. Cho Knc=0.6 , tính Ptt , Qtt , Itt nếu các động cơ có
cos =0,8 . Uđm =380 V , tải loại 3 pha .
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI 
ĐIỆN 
VÀ CÁC 
PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
TOÁN
8/26/2015