KhóaKhóa đàođào tạotạo KiểmKiểm toántoán NăngNăng lượng

lượng trong

trong ngành

ngành thépthép

CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

NộiNội dung

dung trình

trình bàybày

 Tổng quan

 Các giải pháp tiết kiệm điện năng

 Bài tập tình huống

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

2

TổngTổng quanquan

 Các đại lượng điện

 Tính toán công suất

 Sơ đồ một sợi trong hệ thống điện

 Biểu đồ phụ tải

 Giá điện

 Hóa đơn tiền điện

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

3

CácCác đạiđại lượng

lượng điệnđiện

 Điện áp (V)

 Dòng điện (A)

 Công suất tác dụng (W hoặc kW)

 Công suất phản kháng (VAr hoặc kVAr)

 Công suất biểu kiến (VA hoặc kVA)

 Hệ số công suất

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

 Tần số (Hz)

4

CácCác đạiđại lượng

lượng điệnđiện

 Công suất tác dụng: là được sử dụng bởi phụ tải điện để thực hiện

một nhiệm vụ nhất định (sinh ra công). Ký hiệu là P, đơn vị W

 Công suất phản kháng: được sử dụng để sinh ra từ thông trong

một số phụ tải điện (động cơ điện). Ký hiệu là Q, đơn vị VAr

 Công suất biểu kiến: là tổng vectơ của công suất thực và công suất phản kháng. Công suất biểu kiến được chú ý nhiều nhất trong truyền tải và phân phối điện năng. Ký hiệu là S, đơn vị VA

 Hệ số công suất (cos φ) là tỷ số giữa công suất thực và công suất

biểu kiến trong mạch điện.

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

 Hệ số công suất là cosin góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện φ.

5

suất công suất

TínhTính đoánđoán công Ta có thể tính được công suất của một thiết bị điện nếu biết được

• Điện áp (V – đơn vị V)

• Dòng điện (I – đơn vị A)

• Hệ số công suất (cos φ)

• Công thức tính công suất đối với tải 1 pha:

P = Upha x I x cos φ

• Công thức tính công suất đối với tải 3 pha:

P = √3 x Udây x I x cos φ

Công suất biểu kiến (KVA)

Công suất phản kháng (kVAR)

.

.

• Công thức tính công suất biểu kiến

kVA = √ (KW)2 + (KVAR)2

3 1 0 2 4 0 6 2

6

Công suất tác dụng (KW)

SơSơ đồđồ 1 1 sợisợi trong

trong hệhệ thống

thống điệnđiện

6kV

Qu¹t giã Q2

C¸n D2

• Cấp điện áp đang mua từ Công ty Điện lực địa phương

2B-1000kVA

TB tr­íc c¸n D1,D2

4B-1000kVA

0.4kV

C­a nãng, phô trî

• Số lượng máy biến áp và

0.4kV

công suất máy biến áp

6B-100kVA

kWh

ChiÕu s¸ng

0.4kV

• Các phụ tải tiêu thụ điện

8B-2200kVA

C¸c TB c¸n d©y

10B-5000kVA

500V

M¸y c¸n liªn tôc

3,3kV

Qu¹t giã Q1

§éng c¬ c¸n (2000 KW)

• Hệ thống đo đếm

1B-1000kVA

Lß nung chÝnh

0.4kV

3B-1000kVA

ThiÕt bÞ sau c¸n D1, D2

kWh

0.4kV

5B-1000kVA

CÇn trôc, c¸n mini

.

0.4kV

7B-1250kVA

.

3 1 0 2 4 0 6 2

C¸n d©y

6kV

500V

7

BiểuBiểu đồđồ phụphụ tảitải

1600

1400

TĐ

BT

BT

CĐ

BT

CĐ

1200

1000

800

600

400

200

0

BiểuBiểu đồđồ phụphụ tảitải

 Biểu đồ phụ tải thể hiện tình hình tiêu thụ điện tổng thể tại công ty

 Biểu đồ phụ tải thường được thể hiện bằng công suất điện của thiết

 Biểu đồ phụ tải cho biết:

 Tình hình hoạt động của thiết bị

 Giá trị cao nhất, thấp nhất, giá trị trung bình từng thời điểm

 Thời gian vận hành thiết bị

 Chi phí điện năng của nhà máy

bị được đo đạc, ghi nhận theo thời gian

BiểuBiểu giágiá điệnđiện

 Biểu giá điện áp dụng cho ngành công nghiệp

Cấp điện áp từ 110 kV trở lên

Giờ bình thường Giờ thấp điểm Giờ cao điểm

1217 754 2177

Cấp điện áp từ 22 kV đến dưới 110 kV

Giờ bình thường Giờ thấp điểm Giờ cao điểm

1243 783 2263

Cấp điện áp từ 6 kV đến dưới 22 KV

Giờ bình thường Giờ thấp điểm Giờ cao điểm

1286 812 2335

Cấp điện áp dưới 6 kV Giờ bình thường Giờ thấp điểm Giờ cao điểm

1339 854 2421

HóaHóa đơnđơn tiềntiền điệnđiện

 Kiểm tra hoá đơn tiền điện để có cái nhìn tổng quát về nhà máy:

 Lượng điện tiêu thụ: tổng & từng thời điểm

 Giá điện theo các thời điểm

 Chi phí điện năng theo từng thời điểm

 Vấn đề mua điện năng vô công (điện năng phản kháng)

 Ví dụ: Hoá đơn tiền điện của 1 nhà máy

Thành tiền:

Tiêu thụ điện tháng 3 năm 2013:

8.531.952 3.462.390 618.570 3.153.228

Đơn giá: 1.243 2.263 783 0

 Giờ bình thường = 6.864  Giờ cao điểm = 1.530  Giờ thấp điểm = 790 Vô công = 10.901

15.766.140 1.576.614

Tổng: VAT 10%:

17.342.754

Tổng tiền:

HóaHóa đơnđơn tiềntiền điệnđiện

 Tiền mua công suất phản kháng (chưa có thuế GTGT) được tính theo công thức:

Tq = Ta x k%

Trong đó:

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

• Tq: Tiền mua công suất phản kháng (chưa có thuế GTGT) • Ta: Tiền mua điện năng tác dụng (chưa có thuế GTGT) • k: Hệ số bù đắp chi phí do bên mua điện sử dụng quá lượng công suất phản kháng quy định (%).

12

HóaHóa đơnđơn tiềntiền điệnđiện

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

13

CácCác giảigiải pháppháp tiết

tiết kiệmkiệm điệnđiện

 Quản lý phụ tải

 Các thiết bị sử dụng trong quản lý phụ tải

 Máy biến áp

 Điều chỉnh hệ số công suất

QuảnQuản lýlý phụphụ tảitải

• Mục đích: Giảm nhu cầu điện năng cực đại để giảm chi phí

điện

5000

4500

4000

3500

3000

2500

• Dự báo biểu đồ phụ tải

W k

2000

1500

1000

500

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Giờ

QuảnQuản lýlý phụphụ tảitải

• Chiến lược để quản lý nhu cầu cực đại

• Chuyển dịch phụ tải không quan trọng / phụ tải không liên

tục sang thời gian thấp điểm

• Tắt các phụ tải không cần thiết trong thời gian cao điểm

• Hoạt động hệ thống điều hòa trong thời gian thấp điểm bằng hệ thống lưu trữ nhiệt để vận hành trong thời gian cao điểm

• Lắp đặt tụ bù để tăng hệ số công suất

CácCác thiết

thiết bịbị quảnquản lýlý nhunhu cầucầu

• Đồng hồ báo thức ở một số điểm ~ can thiệp để cắt bớt một số nhu cầu

• Đồng hồ báo thức có bộ cắt tư động một số nhu cầu

 Các thiết bị quản lý nhu cầu điển hình bao gồm:

• Đào tạo người công nhân và người vận hành để can thiệp thủ công

• Duy trì các bộ phân cắt tự động

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

 Giảm nhu cầu là một biện pháp quản lý nhu cầu

17

LắpLắp đặtđặt hệhệ thống

thống đođo đếmđếm đểđể giámgiám sátsát

kWh

MMU

MMU

MMU

MMU

MMU

22kV

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

0.4kV 0.4kV 0.4kV

18

MáyMáy biếnbiến ápáp

PTOTAL = PNO-LOAD+ (% Load/100)2 x PLOAD

PTOTAL = PNO-LOAD+ (Load KVA/Rated KVA)2 x PLOAD

.

• Tổn thất máy biến áp gồm tổn thất cố định và tốn thất theo tải

.

3 1 0 2 4 0 6 2

• Hiệu suất máy biến áp đạt được giá trị cực đại khi hai tổn thất

Tổn thất và Hiệu suất

19

trên bằng nhau

ĐiềuĐiều chỉnh

chỉnh hệhệ sốsố công

suất công suất

o Ngân hàng tụ điện

o Hệ thống tự động điều chỉnh hệ số công suất

Phương pháp

oTại tải

oTạI máy biến áp

Vị trí của tụ điện

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

Dòng điện phản kháng cung cấp từ lưới điện Dòng điện phản kháng cung cấp từ tụ điện

20

ĐiềuĐiều chỉnh

chỉnh hệhệ sốsố công

suất công suất

•

 Lợi ích cho doanh nghiệp:

Chi phí điện năng giảm:

Nhu cầu giảm

•

•

Không bị phạt công suất phản kháng

• Giảm tổn thất trong hệ thống phân phối của doanh nghiệp

•

Tăng điện áp tại các phụ tải, cải thiện hiệu suất của động cơ

• Giảm công suất phản kháng trong hệ thống

• Giảm dòng điện từ nguồn đến tải

• Giảm tổn thất của hệ thống điện

.

• Giảm công suất lắp đặt của hệ thống

.

3 1 0 2 4 0 6 2

 Lợi ích cho các công ty điện lực:

21

VíVí dụdụ -- HiệuHiệu chỉnh

chỉnh hệhệ sốsố công

suất công suất

 Hóa đơn tiền điện cho thấy:

• Hệ số công suất trung bình 0.72 với công suất trung bình là 627 KW • Tính toán kVAr để nâng hệ số công suất đến 0.95

 kVAr cần = P (tan Ø1 – tan Ø2)

= 627 (0.964 – 0.329) = 398 kVAr

 Giảm tổn thất phân phối nhờ điều chỉnh hệ số công suất là = [1-(PF1/PF2)2]X100  Mức tiết kiệm = Tiền phạt hiện tại – Tiền phạt dự kiến

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

(hoặc được thưởng) = Tải kW x (1/hệ số CS cũ – 1/hệ số CS mới) x Hệ số CS phạt

22

CảmCảm ơnơn quýquý vịvị đạiđại biểubiểu CảmCảm ơnơn quýquý vịvị đạiđại biểubiểu

.

.

3 1 0 2 4 0 6 2

Nguyễn Đức Song Mobile: 0963052009 Email: songnd75@gmail.com

23