Hệ thống điện - PGS.TS. Trương Việt Anh

Chia sẻ: Huỳnh Thanh Tuấn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

346
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu "Hệ thống điện" có kết cấu nội dung gồm 10 chương, nội dung tài liệu cung cấp cho các bạn những kiến thức về cung cấp điện, các loại lưới điện, tính toán phụ tải điện, trạm biến áp, tính toán tổn thất điện,... Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hệ thống điện - PGS.TS. Trương Việt Anh

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN Điện năng ngày càng phổ biến vì dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác như: cơ, hóa, nhiệt năng…; được sản xuất tại các trung tâm điện và được truyền tải đến hộ tiêu thụ với hiệu suất cao. Trong quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng có một số đặc tính: - Điện năng sản xuất ra thường không tích trữ được, do đó phải có sự cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ điện. - Các quá trình về điện xảy ra rất nhanh và nguy hiểm nếu có sự cố xảy ra, vì vậy thiết bị điện có tính tự động và đòi hỏi độ an toàn và tin cậy cao. Hình 1.1. Hệ thống điện Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện: Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng trong phạm vi cho phép và một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn các nhu cầu sau: - Vốn đầu tư nhỏ, chú ý tiết kiệm ngoại tệ và vật tư hiếm. - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo tính chất hộ tiệu thụ. - Chi phí vận hành hàng năm thấp. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. - Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa… - Đảm bảo chất lượng điện năng. - Ngoài ra, còn phải chú ý đến các điều kiện khác như: môi trường, sự phát triển của phụ tải, thời gian xây dựng… Một số bước chính để thực hiện một phương án thiết kế cung cấp điện: - Xác định phụ tải tính toán để đánh giá nhu cầu và chọn phương thức cung cấp điện. - Xác định phương án về nguồn điện. - Xác định cấu trúc mạng. - Chọn thiết bị. - Tính toán chống sét, nối đất chống sét và nối đất an toàn cho người và thiết bị. - Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. - Tiếp theo thiết kế kỹ thuật là bước thiết kế thi công như các bản vẽ lắp đặt, những nguyên vật liệu cần thiết… Cuối cùng là công tác kiểm tra điều chỉnh và thử nghiệm các trang thiết bị, đưa vào vận hành và bàn giao. 3
1.1. Lưới điện và lưới cung cấp điện: 1.1.1. Khái niệm: Hệ thống điện gồm 3 khâu: sản xuất, truyền tải và tiêu thụ điện. Nguồn điện là các nhà máy điện (nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên tử…) và các trạm phát điện (diesel, mặt trời, gió…) Tiêu thụ điện gồm tất cả các đối tượng sử dụng điện trong công, nông nghiệp và đời sống… Lưới điện để truyền tải điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ, lưới gồm đường dây truyền tải và các trạm biến áp. Lưới điện Việt nam hiện có các cấp điện áp: 0,4; 6; 10; 22; 35; 110; 220 và 500kV. Tương lai sẽ chỉ còn các cấp: 0,4; 22; 110; 220 và 500kV. 1.1.2. Phân loại: Có nhiều cách phân loại lưới điện: -Theo điện áp: siêu cao áp (500kV), cao áp (220, 110kV), trung áp (35, 22, 10, 6kV) và hạ áp (1,2kV; 0,69kV; 0,4kV). -Theo nhiệm vụ: lưới cung cấp (500, 220, 110kV) và lưới phân phối (35, 22, 10, 6 và 0,4kV). Ngoài ra, có thể chia theo khu vực, số pha, công nghiệp, nông nghiệp… 1.2. Những yêu cầu chung về lưới cung cấp điện: 1.2.1. Độ tin cậy cung cấp điện: Tùy theo tính chất của hộ dùng điện có thể chia thành 3 loại: - Hộ loại 1: là những hộ rất quan trọng, không được để mất điện như sân bay, hải cảng, khu quân sự, ngoại giao, các khu công nghiệp, bệnh viện… - Hộ loại 2: là các khu vực sản xuất, nếu mất điện có thể ảnh hưởng nhiều đến kinh tế… - Hộ loại 3: là những hộ không quan trọng cho phép mất điện tạm thời. Cách chia hộ như vậy chỉ là tạm thời trong giai đoạn nền kinh tế còn thấp kém, đang hướng đến mục tiêu các hộ phải đều là hộ loại 1 và được cấp điện liên tục. 1.2.2. Chất lượng điện: Chất lượng điện được thể hiện qua hai thông số: tần số (f) và điện áp (U). Các trị số này phải nằm trong phạm vi cho phép. Trung tâm điều độ quốc gia và các trạm điện có nhiệm vụ giữ ổn định các thông số này: Tần số f được giữ 50 ± 0,5Hz và Điện áp yêu cầu độ lệch |δU|= U – Uđm≤5%Uđm. Lưu ý độ lệch điện áp khác với tổn thất điện áp (hiệu số điện áp giữa đầu và cuối nguồn của cùng cấp điện áp). Hình 1.2. Độ lệch và tổn thất điện áp 4
1.2.3. Tính kinh tế: Tính kinh tế của một phương án cung cấp điện thể hiện qua hai chỉ tiêu: vốn đầu tư và chi phí vận hành: - Vốn đầu tư một công trình điện bao gồm tiền mua vật tư, thiết bị, tiền vận chuyển, thí nghiệm, thử nghiệm, mua đất đai, đền bù hoa màu, tiền khảo sát thiết kế, lắp đặt và nghiệm thu. - Phí tổn vận hành bao gồm các khoản tiền phải chi phí trong quá trình vận hành công trình điện: lương cho cán bộ quản lý, kỹ thuật, vận hành, chi phí bảo dưỡng và sửa chữa, chi phí cho thí nghiệm thử nghiệm, do tổn thất điện năng trên công trình điện. Thông thường hai loại chi phí này mâu thuẫn nhau. Phương án cấp điện tối ưu là phương án dung hòa hai chi phí trên, đó là phương án có chi phí tính toán hàng năm nhỏ nhất. Z   avh  atc  .K  c.A  min trong đó: avh : hệ số vận hành, với đường dây trên không lấy 0,04; cáp và trạm biến áp lấy 0,1. atc : hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn  1 , với lưới cung cấp điện Ttc  5 năm. Ttc K: vốn đầu tư. A : tổn thất điện 1 năm. c: giá tiền tổn thất điện năng (đ/kWh). 1.2.4. Tính an toàn: An toàn thường được đặt lên hàng đầu khi thiết kế, lắp đặt và vận hành công trình điện. An toàn cho cán bộ vận hành, cho thiết bị, công trình, cho người dân và các công trình xung quanh. Người thiết kế và vận hành công trình điện phải tuyệt đối tuân thủ các quy định an toàn điện. Bảng 1.1. Một số ký hiệu thường dùng: Thiết bị Ký hiệu Thiết bị Ký hiệu Máy phát điện hoặc nhà Động cơ điện máy điện Máy biến áp 2 cuộn dây Khởi động từ Máy biến áp điều Máy biến áp 3 cuộn dây chỉnh dưới tải Máy cắt điện Cầu chì. Cầu dao cách ly Aptômát 5
Máy cắt phụ tải Cầu chì tự rơi Tủ điều khiển Tụ điện bù Tủ chiếu sáng làm Tủ chiếu sáng cục bộ việc Tủ phân phối động Tủ phân phối lực Đèn sợi đốt Đèn huỳnh quang Ổ cắm điện Công tắc điện Kháng điện Máy biến dòng điện Dây cáp điện Dây dẫn điện Dây dẫn tần số ≠ Thanh dẫn (thanh cái) 50Hz Dây dẫn mạng hai dây Dây dẫn mạng 4 dây. Đường dây điện áp Đường dây mạng U ≤36V. động lực 1 chiều Chống sét ống Chống sét van Câu hỏi ôn tập chương 1. Câu 1. Trình bày đặc điểm và quá trình biến đổi năng lượng của các nhà máy điện? Câu 2. Nêu và phân tích đặc điểm năng lượng điện và đặc điểm công nghệ của hệ thống điện? Câu 3. Để phân loại các hộ tiêu thụ điện xí nghiệp người ta căn cứ vào những chỉ tiêu nào? Nêu và phân tích đặc điểm và phương án cấp điện cho các hộ tiêu thụ điện. Câu 4. Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện. 6
Chương 2 CÁC LOẠI LƯỚI ĐIỆN Lưới điện để truyền tải điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ, lưới điện gồm đường dây truyền tải và các trạm biến áp. Lưới điện Việt nam hiện có các cấp điện áp: 0,4kV; 0,69kV; 1,2kV; 6kV; 10kV; 22kV; 35kV; 110kV; 220kV và 500kV. Tương lai sẽ chỉ còn các cấp: 0,4kV; 22kV; 110kV; 220kV và 500kV. Có nhiều cách phân loại lưới điện, sau đây đề cập đến cách phân loại theo đối tượng cấp điện: 2.1.Lưới điện đô thị Thường sử dụng cấp điện áp trung áp là 35kV; 22kV; 10kV; 6kV. Để tăng độ tin cậy cung cấp điện, lưới trung áp thành phố thường có cấu trúc mạch vòng kín vận hành hở. Để đảm bảo an toàn và mỹ quan đô thị, thường sử dụng cáp ngầm cho mạng trung và hạ áp. Thường dùng trạm biến áp kiểu xây. Tuy nhiên chi phí đầu tư và vận hành sẽ cao hơn nhiều. Để thuận lợi cho phân phối và ít ảnh hưởng đến giao thông các trạm biến áp thường chỉ cung cấp điện cho một bên đường và được đặt ở góc hay giữa đoạn đường. Hình 0.1. Trạm biến áp đặt ở góc phố. 2.2. Lưới điện nông thôn: Ở nông thôn, mỗi huyện thường được cấp điện từ 1 hay 2 trạm biến áp trung gian, hiện nay thường sử dụng cấp 10kV; 22kV và 35kV có cấu trúc dạng cây. Tất cả các tuyến dây đều là đường dây trên không. Các trạm biến áp thường dùng kiểu trạm cột. Để dễ quản lý và vận hành trạm biến áp phân phối thường được đặt ở giữa thôn. 2.3. Lưới điện xí nghiệp: Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất lớn, điện năng cung cấp cho các xí nghiệp được lấy từ các trạm biến áp trung gian bằng các đường dây trung áp. Sơ đồ cung cấp điện cho xí nghiệp có thể phân thành 2 phần: bên trong và bên ngoài. - Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài: là phần cung cấp điện từ hệ thống đến trạm biến áp chính hay trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp. Lưới trung áp điện xí nghiệp có cấu trúc khác nhau tùy vào quy mô xí nghiệp. Đối với những xí nghiệp có tải vài trăm kVA, chỉ cần đặt 1 trạm biến áp. Đối với những xí nghiệp lớn cần đặt nhiều trạm biến áp, mỗi trạm cung cấp cho một hoặc vài phân xưởng. 7
a) b) c) d) Hình 0.2: Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài xí nghiệp a) khi cấp điện áp sử dụng của nhà máy trùng với điện áp cung cấp từ hệ thống; b) các trạm biến áp phân xưởng nhận điện trực tiếp từ hệ thống và hạ xuống 0,4kV để sử dụng; c) có trạm biến áp trung tâm trước khi phân phối đến các trạm biến áp phân xưởng; d) khi xí nghiệp có máy phát điện dự phòng. - Sơ đồ cung cấp điện bên trong: từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng. Có 3 kiểu sơ đồ thường dùng: sơ đồ hình tia, liên thông và sơ đồ hỗn hợp. SĐ. Hỗn hợp Hình 0.3. Sơ đồ cấp điện bên trong Lưới hạ áp xí nghiệp chính là lưới điện bên trong mỗi phân xưởng. Để cấp điện cho phân xưởng người ta đặt các tủ phân phối nhân điện hạ áp từ các máy biến áp về cấp cho các tủ động lực, từ tủ này cung cấp điện cho các thiết bị. 2.4. Các loại dây và cáp điện: Để tải điện người ta dùng dây dẫn và cáp. So với dây dẫn tải điện bằng cáp đắt tiền hơn nhưng mỹ quan hơn, vì thế cáp trung và hạ áp thích hợp cho lưới điện đô thị và xí nghiệp. Tải điện bằng dây dẫn rẻ tiền, dễ sửa chữa và thay thế thường được dùng trên lưới trung áp và khu vực nông thôn. 8
Hình 0.4: Cáp và dây trần 2.4.1. Các loại dây dẫn: Dây dẫn gồm hai loại: dây bọc cách điện và dây trần. - Dây bọc cách điện: thường dùng trên lưới hạ áp. Dây bọc có nhiều loại: một sợi, nhiều sợi, dây cứng, mềm, đơn, đôi… Vật liệu thông dụng là đồng và nhôm. Ký hiệu: M(n, F), trong đó: M là dây đồng; n là số dây; F là tiết diện dây. - Dây trần: dùng cho mọi cấp điện áp. Có các loại như: nhôm, thép, đồng và nhôm lõi thép. Trong đó dây nhôm và nhôm lõi thép được dùng phổ biến cho đường dây trên không, trong đó phần nhôm làm nhiệm vụ dẫn điện và phần thép tăng độ bền cơ học. Ký hiệu: Loại dây (A, AC) - F, trong đó: A là dây nhôm; AC dây nhôm lõi thép; F là tiết diện. Ký hiệu cho mạng điện: loại dây (n.F +1.Fo) với n là số dây pha và Fo tiết điện dây trung tính. 2.4.2. Các loại cáp: 2.4.2.1. Cấu tạo cáp: Cáp lực gồm các phần tử chính sau: lõi, cách điện và lớp vỏ bảo vệ. - Lõi (ruột dẫn điện): Vật liệu cơ bản dùng làm ruột dẫn điện của cáp là đồng hay nhôm kỹ thuật điện. Ruột cáp có các hình dạng tròn, quạt, hình mảnh. Ruột có thể gồm một hay nhiều sợi. - Lớp cách điện: Lớp vật liệu cách điện cách ly các ruột dẫn điện với nhau và cách ly với lớp bảo vệ. Hiện nay cách điện của cáp thường dùng là nhựa tổng hợp, các loại cao su, giấy cách điện, các loại dầu và khí cách điện. - Lớp vỏ bảo vệ: Lớp vỏ bảo vệ để bảo vệ cách điện của cáp tránh ẩm ướt, tránh tác động của hóa chất do dầu tẩm thoát ra do hư hỏng cơ học cũng như tránh ăn mòn, han gỉ khi đặt trong đất. Lớp vỏ bảo vệ dây dẫn là đai hay lưới bằng thép, nhôm hay chì, ngoài cùng là lớp vỏ cao su hoặc nhựa tổng hợp. 2.4.2.2. Phân loại cáp: Cáp có thể phân loại theo nhiều cách: - Theo số lõi: một, hai, ba hay bốn lõi, thông thường cáp cao áp chỉ có một lõi. - Theo vật liệu cách điện: giấy cách điện (có tẩm hay không tẩm), cách điện cao su hay nhựa tổng hợp và cách điện tổ hợp. - Theo mục đích sử dụng: hạ, trung và cao áp, ngoài ra còn có cáp rado và cáp thông tin. - Theo lĩnh vực sử dụng: cáp dùng cho hàng hải, hàng không, dầu mỏ, hầm mỏ, trong nước hay cho các thiết bị di chuyển (cần cẩu, cần trục…) 9
2.5. Cấu trúc đường dây tải điện: Đường dây tải điện trên không ký hiệu là ĐDK. Đường dây tải điện trên không bao gồm các phần tử: dây dẫn, sứ, xà, cột, móng, còn có thể có dây chống sét, dây néo và bộ chống rung. Hình 0.5: Đường dây tải điện trên không - Đường dây truyền tải điện trên không: công trình xây dựng mang tính chất kỹ thuật dùng để truyền tải điện năng theo dây dẫn, được lắp đặt ngoài trời. Dây dẫn được kẹp chặt nhờ sứ, xà cột và các chi tiết kết cấu xây dựng. Đường dây hạ áp cần có thêm một dây trung tính để lấy cả điện áp pha và điện áp dây. Nếu phụ tải 3 pha đối xứng thì lấy dây trung tính bằng ½ dây pha còn khi phụ tải pha không cân bằng thì tiết diện dây trung tính lấy bằng tiết diện dây pha. - Khoảng cách tiêu chuẩn: gồm các khoảng cách ngắn nhất giữa dây dẫn được căng và đất, giữa dây dẫn được căng và công trình xây dựng, giữa dây dẫn và cột, giữa các dây dẫn với nhau. - Độ võng trên dây: là khoảng cách theo chiều thẳng đứng từ đường thẳng nối 2 điểm treo dây trên cột tới điểm thấp nhất của dây dẫn do tác dụng của khối lượng dây. - Lực căng dây: là lực căng kéo dây và kẹp chặt cố định dây dẫn trên cột. - Chế độ làm việc bình thường: là chế độ làm việc mà dây dẫn không bị đứt. - Chế độ sự cố: là chế độ mà dây dẫn bị đứt dù chỉ một dây. - Khoảng vượt trung gian của đường dây: khoảng cách mặt phẳng ngang giữa 2 cột. - Khoảng néo chặt: là khoảng cách mặt phẳng nằm ngang giữa 2 cột chịu lực gần nhau. Các cột chịu lực bao gồm các cột đầu tuyến, các cột cuối tuyến và các cột góc dây dẫn chuyển hướng đi. 2.5.1. Cấu trúc đường dây trên không - Cột: lưới cung cấp điện trung áp dùng 2 loại cột: cột vuông và cột ly tâm, ký hiệu H và LT. + Cột vuông (cột chữ H): thường chế tạo cỡ 7,5 và 8,5m. Cột H7,5 dùng cho lưới hạ áp và H8,5 dùng cho lưới hạ áp và lưới 10kV. + Cột ly tâm (cột tròn): các cột được đúc dài 10 và 12m, các đế cột dài 6, 8 và 10m. Cột và đế được nối với nhau nhờ các măng xông hay mặt bích, từ đó có thể có các cột 10, 12, 16, 20, 22m. Các cột còn được phân loại thành A, B, C, D theo khả năng chịu lực (được tra ở các bảng). - Xà: dùng để đỡ dây dẫn và cố định khoảng cách giữa các dây, được làm bằng sắt hoặc bê tông kích thước tùy vào cấp điện áp. Trên xà có khoan sẵn các lỗ để bắt sứ, 10
khoảng cách giữa hai lỗ khoan (cũng là khoảng cách giữa hai dây) từ 0,3÷0,4m đối với đường dây hạ áp, từ 0,8÷1,2m với đường dây 10kV, từ 1,5÷2m với đường dây 35kV. - Sứ: sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ cho các bộ phận mang điện vừa làm vật cách điện giữa các bộ phận đó với đất. Vì vậy sứ phải đủ độ bền, chịu được dòng ngắn mạch đồng thời phải chịu được điện áp của mạng kể cả lúc quá điện áp. Sứ cách điện thường được thiết kế và sản xuất cho cấp điện áp nhất định và được chia thành hai dạng chính: sứ đỡ hay sứ treo dùng để đỡ hay treo thanh cái, dây dẫn và các bộ phận mang điện; sứ xuyên dùng để dẫn nhánh hay dẫn xuyên qua tường hoặc nhà. + Sứ đỡ: thường dùng cho đường dây có điện áp từ 35kV trở xuống, khi đường dây vượt sông hay đường giao thông thì có thể dùng sứ treo. + Sứ treo: có thể phân thành sứ thanh và sứ đĩa. Sứ thanh được chế tạo có chiều dài và chịu được một điện áp xác định trước. Chuỗi sứ được kết lại từ các đĩa và số lượng được ghép với nhau tùy thuộc điện áp đường dây. Ưu điểm của việc dùng chuỗi sứ cho đường dây cao thế là điện áp làm việc có thể tăng bằng cách thêm các đĩa sứ với chi phí nhỏ. Hình 0.6. Một số dạng sứ Khi cần tăng cường về lực người ta dùng các chuỗi sứ ghép song song, khi tăng cường cách điện người ta tăng thêm số đĩa. Việc kẹp dây dẫn vào sứ đứng được thực hiện bằng cách quấn dây hoặc bằng ghíp kẹp dây chuyên dụng. Việc kẹp dây vào sứ treo được thực hiện bằng khóa kẹp dây chuyên dụng. Đường dây có điện áp 110kV trở lên dùng sứ treo. Chuỗi sứ treo gồm các đĩa sứ tuỳ theo cấp điện áp mà chuỗi sứ có số đĩa khác nhau. Bảng 2.1. Các đĩa sứ theo cấp điện áp Điện áp (kV) Số đĩa sứ 3-10 01 35 03 110 07 220 13 Ti sứ là chi tiết được gắn vào sứ đứng bằng cách vặn ren và chèn ximăng, cát được dùng làm trụ để kẹp chặt sứ với xà trên cột điện. Ti sứ được làm bằng thép, được sơn phủ hay mạ để chống gỉ. - Móng cột: có nhiệm vụ chống lật cột. Trong vận hành cột điện chịu lực kéo của dây và lực của gió bão. 11
- Dây néo: tại các cột néo (cột đầu, cuối và góc đường dây), để tăng cường chịu lực kéo cho các cột này các dây néo được đặt ngược hướng lực kéo dây. - Bộ chống rung: chống rung cho dây dẫn do tác dụng của gió. Bộ chống rung gồm 2 quả tạ bằng gang nối với nhau bằng cáp thép, đoạn cáp được kết vào đường dây nhờ kẹp. Hình 0.7: Bộ chống rung và móng cột Ngoài ra, trên cột và các xà đỡ còn được lắp đặt các tiết bị điện để phục vụ cho việc vận hành và bảo vệ hoạt động của lưới điện như: các cầu chì tự rơi, máy cắt phụ tải, dao cách ly, thiết bị tự đóng lại… 2.5.2. Cấu trúc mạng cáp: Cáp được chế tạo chắc chắn, cách điện tốt, lại được đặt dưới đất hoặc trong hầm cáp nên tránh được các va đập cơ khí và ảnh hưởng của khí hậu. Điện kháng của cáp nhỏ hơn so với đường dây trên không cùng tiết diện nên giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện áp. Nhược điểm chính của cáp là giá thành cao, thường gấp 2,5 lần so với đường dây trên không cùng tiết diện, do đó cáp được dùng ở những nơi quan trọng. Thực hiện việc rẽ nhánh cáp cũng rất khó khăn và chính tại chỗ đó thường xảy ra sự cố, vì vậy chỉ những cáp có điện áp Uđm < 10kV và thật cần thiết thì mới thực hiện rẽ nhánh. Hiện có rất nhiều các loại cáp khác nhau do nhiều hãng chế tạo: cáp cách điện bằng cao su; cách điện bằng dầu; PVC; PE; XLPE hay cáp cách điện bằng khí... Câu hỏi ôn tập chương 2 Câu 1. Cách phân loại lưới điện và các yêu cầu chung về lưới cung cấp điện ? Câu 2. Nêu và phân tích kết cấu đường dây trên không? So với kết cấu mạng cáp thì kết cấu đường dây trên không có những ưu, nhược điểm gì ? Câu 3. Các dạng sơ đồ cung cấp điện? So sánh ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các sơ đồ cung cấp điện. Vì sao trong thực tế ngày nay người ta ưu tiên sử dụng sơ đồ dẫn sâu ? 12
Chương 3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN Nhiệm vụ đầu tiên khi tính toán thiết kế cung cấp điện là xác định nhu cầu điện (gọi là phụ tải tính toán). Nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ thiết bị đôi khi có thể gây cháy nổ do quá tải thiết bị, ngược lại thì thiết bị được chọn sẽ quá lớn gây lãng phí vốn đầu tư. Phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị điện, của một phân xưởng... là phụ tải sử dụng để thiết kế cung cấp điện cho nhóm thiết bị điện đó, phụ tải tính toán còn dùng để lựa chọn máy biến áp, dây dẫn và các thiết bị đóng cắt. Điều đó có nghĩa là hệ thống cung cấp điện được xác định theo công suất tính toán này. Có hai loại phụ tải tính toán: - Phụ tải tính toán theo phát nóng cho phép: Là phụ tải lâu dài không thay đổi tương đương với phụ tải thực tế về hiệu quả nhiệt. - Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng: Còn gọi là phụ tải đỉnh nhọn, nó gây ra tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện và các điều kiện làm việc nặng nề nhất cho mạng điện. 3.1. Các khái niệm chung. 3.1.1. Phụ tải điện: Thông thường công suất vận hành khác với công suất thực tế do nhiều yếu tố khác nhau và là một hàm theo thời gian. Nhưng cần phải xác định phụ tải điện cho việc tính toán cung cấp điện. Công suất tính toán được gọi là công suất tính toán (Ptt). - Nếu Ptt < Pthực tế: thiết bị mau giảm tuổi thọ, có thể cháy nổ. - Nếu Ptt > Pthực tế: lãng phí vốn đầu tư. Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện, càng có nhiều thông tin càng lựa chọn được phương pháp chính xác. Thông thường có hai nhóm phương pháp là phương pháp kinh nghiệm và phương pháp dựa trên xác xuất thống kê. 3.1.2. Các đặc tính chung của phụ tải điện. Mỗi một phụ tải có những đặc trưng riêng của nó, và có 3 đặc trưng mà các phương án cung cấp phải xét đến: - Công suất định mức: thường được ghi trên nhãn của thiết bị. Đối với động cơ, công suất định mức là công suất trên trục của động cơ, công suất điện Pđ =Pđm/ηđm. Thường ηđm =0,8 ÷ 0,85; trường hợp động cơ nhỏ có thể xem Pđ =Pđm. - Điện áp định mức: điện áp làm việc của thiết bị phải phù hợp với lưới điện nơi đặt thiết bị. - Tần số: tần số làm việc của thiết bị khác nhau nhiều từ 0Hz (điện DC) đến hàng triệu Hz ở thiết bị cao tần. 3.1.3. Đồ thị phụ tải. 3.1.3.1. Khái niệm Đồ thị phụ tải điện đặc trưng cho sự tiêu dùng năng lượng điện của các thiết bị riêng lẻ, của nhóm thiết bị, của phân xưởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp. Nó cho biết quan hệ theo thời gian của công suất tác dụng P, phản kháng Q, biểu kiến S, hay dòng điện I của phụ tải. 3.1.3.2. Phân loại: có nhiều cách phân loại - Theo đại lượng đo: đồ thị phụ tải tác dụng P(t), phản kháng Q(t) và điện năng A(t). 13
- Theo thời gian khảo sát: đồ thị phụ tải hàng ngày, hàng tháng và hàng năm. 3.1.3.3. Các loại đồ thị phụ tải thường dùng: - Đồ thị phụ tải ngày: như hình a) được ghi bằng máy; b) được ghi và vẽ lại bởi các vận hành viên và c) thể hiện dạng bậc thang thông số trung bình trong một khoảng thời gian. a) b) c) Hình 3.1. Đồ thị phụ tải ngày + Đồ thị phụ tải hàng ngày cho biết tình trạng làm việc của thiết bị để từ đó sắp xếp lại qui trình vận hành hợp lý nhất, làm căn cứ để tính chọn thiết bị, tính điện năng tiêu thụ. + Đồ thị phụ tải ngày có 5 thông số đặc trưng: phụ tải cực đại, hệ số công suất cực đại, điện năng tác dụng và phản kháng ngày đêm, hệ số công suất tương ứng và hệ số điền kín của đồ thị phụ tải. - Đồ thị phụ tải hàng tháng: được xây dựng theo phụ tải trung bình của từng tháng của xí nghiệp trong một năm làm việc. Đồ thị phụ tải hàng tháng cho ta biết nhịp độ sản xuất của xí nghiệp. Từ đó có thể đề ra lịch vận hành sửa chữa các thiết bị điện một cách hợp lý nhất, nhằm đáp ứng các yêu cầu của sản xuất. Hình 0.1: Đồ thị phụ tải tháng 14
- Đồ thị phụ tải năm: thường được xây dựng dạng bậc thang, xây dựng trên cơ sở của đồ thị phụ tải ngày đêm điển hình (thường chọn 1 ngày điển hình vào mùa đông và vào mùa hạ). Hình 0.2: Đồ thị phụ tải năm Đồ thị phụ tải năm có các thông số đặc trưng như: điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong năm, thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax, hệ số công suất trung bình và hê số điền kín phụ tải. 3.1.4. Các đại lượng và hệ số thường gặp 3.1.4.1. Các đại lượng cơ bản: - Công suất định mức Pđm: Công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện thường được các nhà chế tạo ghi sẵn trên nhãn hiệu máy hoặc trong các lý lịch máy. Đối với động cơ, công suất định mức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ. Công suất đặt là công suất đầu vào của động cơ, vậy công suất đặt trên trục động cơ được tính như sau: Pđ = Pdm (3.1) ηdc trong đó: Pđ : Công suất đặt của động cơ (kW). Pđm : Công suất định mức của động cơ (kW). ndc : Hiệu suất định mức của động cơ. Trên thực tế, hiệu suất của động cơ tương đối cao (ndc= 0,85 ÷ 0,95) nên ta có thể xem Pđ  Pđm. + Đối với các thiết bị chiếu sáng: Công suất đặt là công suất được ghi trên đèn. Công suất này bằng công suất tiêu thụ của đèn khi điện áp trên mạng điện là định mức. + Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (như cầu trục, máy hàn v.v...) khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài hạn. Có nghĩa là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện % = 100%. Công thức quy đổi như sau: + Đối với động cơ: P'đm = Pđm. ε% (3.2) + Đối với máy biến áp hàn: P'đm = Sđm.cos  . ε% (3.3) trong đó: P'đm là công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn. - Phụ tải trung bình Ptb: Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ để 15
đánh giá giới hạn dưới của phụ tải tính toán. Trong thực tế, phụ tải trung bình được tính toán theo công thức sau: ptb = P ; qtb = Q (3.4) t t trong đó: P , Q : Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát, kW, kVAr. t: thời gian khảo sát, h. + Phụ tải trung bình cho cả nhóm thiết bị: n  p tbi n Ptb = ; Qtb =  q tbi (3.5) i 1 i 1 Biết được phụ tải trung bình ta có thể đánh giá được mức độ sử dụng thiết bị, xác định phụ tải tính toán và tính tổn hao điện năng. - Phụ tải cực đại Pmax: Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất được tính trong khoảng thời gian tương đối ngắn (từ 5-30 phút). Thông thường lấy thời gian là 30 phút ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày. Phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn nhất, để chọn các thiết bị điện, các dây dẫn và dây cáp theo mật độ kinh tế. - Phụ tải đỉnh nhọn: Phụ tải đỉnh nhọn (Pđnh) là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn (1 2s). Thường xảy ra khi mở máy động cơ. Phụ tải này được dùng để kiểm tra độ dao động điện áp, điều kiện tự khởi động động cơ, chọn dây chảy cầu chì, tính dòng khởi động của rơle bảo vệ. Phụ tải đỉnh nhọn còn làm ảnh hưởng đến sự làm việc của các thiết bị khác trong cùng một mạng điện. - Phụ tải tính toán Ptt: Phụ tải tính toán được tính theo điều kiện phát nóng cho phép, là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây) tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng lớn nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra. Do vậy để đảm bảo an toàn trong mọi trạng thái vận hành, trong thực tế thiết kế ta chỉ sử dụng phụ tải tính toán theo công suất tác dụng. Ptb  Ptt  Pmax (3.6) 3.1.4.2. Các hệ số thường gặp: - Hệ số sử dụng ksd: Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức của thiết bị. + Đối với một thiết bị: ksd = p tb (3.7) p dm n  p tbi + Đối với nhóm thiết bị: ksd = Ptb = i 1 (3.8) n Pdm  p dmi i 1 Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng được toán như sau: P t  P2 t 2  ...  Pn t n ksd = 1 1 (3.9) Pdm (t1  t 2  ...  t n ) 16
Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc và là số liệu để tính phụ tải tính toán. - Hệ số phụ tải kPt: Hệ số phụ tải (còn gọi là hệ số mang tải) là tỉ số giữa công suất thực tế với công suất định mức. Thường ta phải xét đến hệ số phụ tải trong khoảng thời gian nào đó. n  p tbi Nên: kpt = Pth-ctÕ = Ptb = i 1 (3.10) n Pdm Pdm  p dmi i 1 Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng được tính như công thức sau: P t  P2 t 2  ...  Pn t n kpt = 1 1 (3.11) Pdm (t1  t 2  ...  t n ) Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị điện trong khoảng thời gian đang xét. - Hệ số cực đại kmax: Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian đang xét: kmax = Ptt (3.11) Ptb Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là số thiết bị hiệu quả nhq và hệ số sử dụng ksd và hàng loạt các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm làm rất phức tạp nên khi tính toán thường tra theo đường cong: kmax = f(nhq, ksd). - Hệ số nhu cầu knc:Hệ số nhu cầu là tỉ số giữa phụ tải tính toán và công suất định mức. knc = Ptt = Ptt . Ptb = kmax.ksd (3.12) Pdm Ptb Pdm Hệ số nhu cầu thường được dùng tính cho phụ tải tác dụng. Trong thực tế hệ số nhu cầu thường do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại. - Hệ số thiết bị hiệu quả nhq: Hệ số thiết bị hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc. Chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc khác nhau): 2  n    Pdmi  nhq = ni1  (3.13)  (Pdm ) 2 i 1 Khi số thiết bị dùng điện trong nhóm n >5, thì tính nhq theo công thức trên khá phức tạp nên người ta tìm nhq theo bảng hoặc đường cong. Trình tự tính như sau: n1 Trước hết tính: n* = ; P* = P1 (3.14) n P trong đó: n: Số thiết bị trong nhóm. n1: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nữa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. 17
P, P1 là tổng công suất ứng với n và n1 thiết bị. Sau khi tính được n* và P* tra bảng hoặc đường cong tìm được n*hq, từ đó tính nhq theo công thức sau: nhq = n.n*hq (3.15) Số thiết bị hiệu quả là một trong những số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính toán. 3.1.5. Các phương pháp tính phụ tải tính toán. Hiện nay, có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán. Những phương pháp đơn giản, tính toán thuận tiện thường kết quả không chính xác. Ngược lại, nếu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp tính phức tạp. Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp, sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất. 3.1.5.1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Công thức tính: n Ptt =knc.  Pdi (3.16) i 1 Qtt = Ptt.tg  (3.17) Ptt Stt = P 2 tt  Q 2 tt = (3.18) cos Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm nên: n Ptt = knc.  p dmi (3.19) i 1 trong đó: Pđi, Pđmi : Công suất đặt, công suất định mức của thiết bị thứ i (kW). Ptt, Qtt, Stt : Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất toàn phần tính toán của nhóm có n thiết bị, (kW, kVAr, kVA). n : Số thiết bị trong nhóm. knc: Hệ số nhu cầu, tra ở sổ tay kỹ thuật. tg  : ứng với cos  đặc trưng cho nhóm thiết bị, tra ở sổ tay kỹ thuật. Nếu hệ số công suất cos  của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức sau: P cos1  P2 cos 2  ...  Pn cos n cos tb  1 (3.20) P1  P2  ...  Pn Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau thường được cho trong các sổ tay. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện. Tuy nhiên, nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là độ chính xác không cao. Bởi vì hệ số nhu cầu knc tra trong các sổ tay là cố định cho trước không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm. Trong lúc đó, theo công thức trên ta có knc = kmax.ksd, có nghĩa là hệ số nhu cầu phụ thuộc nhiều yếu tố kể trên. 3.1.5.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích. Công thức tính: Ptt = p0.F (3.21) trong đó: 18
p0: Suất phụ tải trên 1m2 đơn vị diện tích sản xuất (kW/m2). F : Diện tích sản xuất (m2). Giá trị p0 được cho sẵn trong bảng, phụ thuộc vào tính chất của phụ tải phân tích theo số liệu thống kê. Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính các phụ tải, các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều nên chỉ áp dụng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. 3.1.5.3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm: Công thức tính: M.w 0 Ptt = (3.22) Tmax trong đó: M: Số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm (sản lượng). w 0 : Suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sản phẩm). Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h). Phương pháp này thường dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi hay không thay đổi như: quạt gió, máy nén khí... khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác. 3.1.5.4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình.(phương pháp số thiết bị hiệu quả): Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì nên dùng phương pháp này. Công thức tính: Ptt = kmax.ksd.Pđm (3.23) trong đó: Pđm: Công suất định mức (kW). ksd : Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật. kmax: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd). Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq, chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng. 3.1.5.5. Hướng dẫn cách chọn các phương pháp xác định phụ tải tính toán: Tuỳ theo số liệu và đầu bài mà ta chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán cho hợp lý. Khi xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm máy ở điện áp thấp (U < 1000 V) nên dùng phương pháp tính theo hệ số cực đại kmax (tức là phương pháp tính theo hệ số hiệu quả) bởi vì phương pháp này có kết quả tương đối chính xác. Khi phụ tải phân bố tương đối đều trên diện tích sản xuất hoặc có số liệu chính xác suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm thì có thể dùng phương pháp suất tiêu 19
hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm để tính phụ tải tính toán. Các phương pháp trên cũng thường được áp dụng cho giai đoạn tính toán sơ bộ để ước lượng phụ tải cho hộ tiêu thụ. Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ thường cần phải đánh giá phụ tải chung của các hộ tiêu thụ (phân xưởng, xí nghiệp, khu vực, thành phố ...) trong trường hợp này nên dùng phương pháp hệ số nhu cầu knc. 3.2. Xác định phụ tải điện khu vực nông thôn: Đối tượng sử sụng điện phổ biến ở nông thôn là: trạm bơm, trường học và sinh hoạt. 3.2.1. Phụ tải điện trạm bơm: Các máy bơm nông nghiệp thường có các thang công suất: 14, 20, 33, 45, 55, 100, 200kW. Với máy bơm công suất nhỏ (< 100kW) sử dụng điện hạ áp, máy bơm công suất lớn trở lên thường sử dụng điện 6 hay 10kV. Trạm bơm thường chia thành hai loại: trạm bơm tưới và trạm bơm tiêu. Phụ tải trạm bơm tính theo công thức sau: n Ptt  K dt  Kti .Pdmi và Qtt  Ptt .tg (3.24) i 1 trong đó: Ptt , Qtt : công suất tác dụng và phản kháng tính toán của trạm bơm. K dt : hệ số đồng thời, K dt  nlv =số máy làm việc/tổng số máy. n K t : hệ số tải của máy bơm, riêng đối với trạm bơm tiêu lấy bằng 1. 3.2.2. Phụ tải trường học: Để thiết kế cấp điện cho trường học cần xác định phụ tải từng phòng học, từng tầng, từng dãy nhà học và toàn trường học. - Phụ tải cho từng phòng học xác định theo công thức: Pp  P0 * S và Qp  Pp * tg (3.25) Hệ số công suất cho: đèn ống + quạt cos= 0,8; đèn sợi đốt + quạt cos= 0,9. - Phụ tải tính toán một tầng nhà gồm n phòng: n PT  K dt  Ppi (3.26) 1 Với: K dt là hệ số đồng thời. - Phụ tải tính toán cho một tòa nhà gồm m lầu: m PN  K dt  PTi (3.27) 1 3.2.3. Phụ tải chiếu sáng sinh hoạt - Phụ tải tính toán cho một thôn, xóm hoặc làng được xác định: Ptt  P0 * H và Qtt  Q0 * H (3.28) trong đó H: số hộ dân trong làng, thôn. P0: suất phụ tải tính toán cho một hộ. - Phụ tải tính toán cho xã bao gồm các thôn xóm được xác định. n n PX  K dt  Ptti ; QX  K dt  Qtti và S X  PX2  QX2 (3.29) 1 1 3.3. Xác định phụ tải điện khu vực công nghiệp: 3.3.1. Trong giai đoạn dự án khả thi: 20
Thông tin thu nhận trong giai đoạn này thường không chính xác. Để xác định phụ tải điện cho việc thiết kế, xây dựng đường dây cao áp và trạm biến áp trung gian người ta dựa vào diện tích hoặc sản lượng. - Xác định phụ tải điện cho khu CN, chế xuất căn cứ vào diện tích: Stt  S0 * D (3.30) trong đó: S0 suất phụ tải trên đơn vị diện tích, tùy ngành CN mà S0 chọn 100÷400(kVA/ha). D: diện tích khu CN, chế xuất (ha). - Đối với xí nghiệp, nếu biết sản lượng sẽ sản xuất, công thức xác định phụ tải điện như sau: Ptt  a.M (3.31) T max trong đó: a: suất điện năng chi phí để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm (kWH/sp). M: sản lượng. Tmax: thời gian sử dụng công suất cực đại. Tmax và a thường được tra bảng. 3.3.2. Trong giai đoạn xây dựng nhà xưởng: Thông tin nhận được trong giai đoạn này là công suất đặt của từng phân xưởng, diện tích của từng xưởng. - Phụ tải điện động lực của từng phân xưởng được xác định theo công thức: Ptt  Knc .Pd và Qtt  Ptt .tg (3.32) trong đó: K nc : hệ số nhu cầu (tra bảng). Pd : công suất đặt của phân xưởng. Với Pd  Pdm .n Pdm và n: công suất định mức của động cơ và số động cơ. - Phụ tải điện chiếu sáng trong phân xưởng được xác định theo diện tích: Pcs  P0 .D và Qcs  Pcs .tg (3.33) trong đó: D : diện tích xưởng. P0 : suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2). Tùy theo vị trí, mục đích sử dụng chọn P0 = 5÷30 W/m2. - Phụ tải điện cho toàn phân xưởng: PPX  Ptt  Pcs và QPX  Qtt  Qcs (3.34) - Phụ tải điện cho toàn xí nghiệp có n phân xưởng: n n PXN  K dt . PXNi ; QXN  K dt . QXNi và S XN  PXN 2  QXN 2 (3.35) 1 1 3.3.3. Trong giai đoạn thiết kế chi tiết: Đây là công đoạn cuối cùng trong quá trình thiết kế cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp. Ở giai đoạn này đã biết hầu hết các thông tin về đối tượng sử dụng điện. - Phụ tải tính toán xác định cho một nhóm máy, được xác định theo công thức sau: n Ptt  K max .Ptb = K max .K sd . Ptbi (3.36) 1 trong đó: Ptb : công suất trung bình trong thời gian khảo sát. Kmax , K sd : tra bảng. 3.4. Xác định phụ tải điện khu vực đô thị: 21
3.4.1. Phụ tải điện các hộ gia đình: Các hộ gia đình là đối tượng sử dụng điện lớn nhất ở đô thị. - Trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng: thông tin nhận được là mặt bằng quy hoạch đường phố, công thức xác định phụ tải như sau: Ptt  P0 .L và Qtt  Ptt .tg (3.37) trong đó: L: chiều dài đoạn phố. P0 : công suất phụ tải trên một mét chiều dài. - Trong giai đoạn thiết kế chi tiết, thông tin nhận được tương đối chính xác, để xác định phụ tải điện có hai phương pháp tính toán: - Phương pháp 1: Tính phụ tải từ căn hộ rồi đến khu vực. - Phương pháp 2: Tính ngược lại từ khu vực rồi đến căn hộ. 3.4.2. Phụ tải điện các trường đại học, trung học chuyên nghiệp: Đối với khu vực giảng đường, hành chính văn phòng, phòng thí nghiệm phụ tải được xác định theo công thức: Pp  P0 * S với P0 = 20÷40 W/m2. Sau đó được cộng với phụ tải của xưởng điện, cơ khí, ký túc xá…ta được phụ tải cho trường học. 3.4.3. Các loại phụ tải khác: Các phụ tải điện khác như: khu văn phòng, khách sạn siêu thị, nhà hàng công viên được tính toán tương tự bằng cách chọn công suất phụ tải đơn vị ( P0 ) phù hợp. Câu hỏi ôn tập chương 3 Câu 1. Phụ tải tính toán là gì, mối quan hệ giữa phụ tải tính toán với các đại lượng khác ? Câu 2. Trình bày các phương pháp tính toán xác định phụ tải điện so sánh chỉ ra ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của từng phương pháp ? Câu 3. Thế nào là đồ thị phụ tải điện ngày, tháng, năm ? Mục đích nghiên cứu và phương pháp xây dựng các đồ thị phụ tải ? Câu 4. Bài tập tính toán phụ tải điện ? 22