Tính toán phụ tải điện
Xác định tải trọng lớn nhất theo phương pháp hệ số yêu cầu
Phương pháp này là đơn giản nhất và tóm tắt để tính tải trọng hoạt động tối đa bằng công thức:
Phương pháp hệ số nhu cầu có thể được sử dụng để tính toán tải cho các nhóm người tiêu dùng điện, phân xưởng và doanh nghiệp riêng biệt nói chung, có dữ liệu về giá trị của hệ số này (xem Hệ số tính toán phụ tải điện).
Khi tính toán tải cho từng nhóm máy thu điện riêng lẻ, nên sử dụng phương pháp này cho những nhóm có máy thu điện hoạt động với tải không đổi và có hệ số nhiệm vụ bằng (hoặc gần bằng) một, chẳng hạn như động cơ điện của máy bơm, người hâm mộ và những người khác.
Theo giá trị P30 thu được cho từng nhóm người tiêu dùng điện, tải phản kháng được xác định:
hơn nữa, tanφ được xác định bởi đặc tính cosφ của một nhóm người tiêu dùng điện nhất định.
Các tải hoạt động và phản kháng sau đó được tổng hợp riêng biệt và tổng tải được tìm thấy:
Tải ΣP30 và ΣQ30 là tổng của các giá trị tối đa cho từng nhóm người tiêu dùng điện riêng lẻ, trong khi trên thực tế, số tiền tối đa phải được xác định. Do đó, khi xác định tải của một phần mạng với một số lượng lớn các nhóm máy thu điện khác nhau, hệ số kết hợp cực đại KΣ phải được đưa ra, tức là.
Giá trị của KΣ nằm trong khoảng từ 0,8 đến 1 và giới hạn dưới thường được lấy khi tính toán các phụ tải trong toàn bộ nhà máy nói chung.
Vì máy thu điện riêng biệt công suất cao, cũng như đối với những người sử dụng năng lượng hiếm khi hoặc thậm chí lần đầu tiên sử dụng trong thực tế thiết kế, các yếu tố nhu cầu cần được xác định bằng cách làm rõ các hệ số tải thực tế cùng với các nhà công nghệ.
Xác định tải trọng lớn nhất bằng phương pháp biểu thức kép
Phương pháp này được đề xuất bởi Ing. DS Livshits ban đầu dùng để xác định tải trọng thiết kế cho động cơ điện của bộ truyền động riêng lẻ của máy gia công kim loại, sau đó nó được mở rộng cho các nhóm máy thu điện khác.
Theo phương pháp này, phụ tải hoạt động tối đa trong nửa giờ cho một nhóm người tiêu dùng điện có cùng chế độ vận hành được xác định bằng biểu thức:
trong đó Рn — công suất lắp đặt của những người tiêu thụ năng lượng lớn nhất, b, c — các hệ số không đổi đối với một nhóm người tiêu dùng năng lượng nhất định trong cùng một chế độ vận hành.
Theo nghĩa vật lý, thành viên đầu tiên của công thức tính toán xác định công suất trung bình và thành viên thứ hai - công suất bổ sung có thể xảy ra trong vòng nửa giờ do sự trùng khớp về tải tối đa của từng người tiêu dùng điện trong nhóm . Vì thế:
Theo đó, đối với các giá trị nhỏ của Pp so với Ru, xảy ra với một số lượng lớn máy thu điện có cùng công suất ít nhiều, K30 ≈ CP và thuật ngữ thứ hai của công thức tính toán có thể bị bỏ qua trong những trường hợp như vậy, giả sử P30 ≈ bPp ≈ Psr.cm. Ngược lại, với một số lượng nhỏ máy thu điện, đặc biệt nếu chúng khác nhau nhiều về công suất, thì ảnh hưởng của số hạng thứ hai trong công thức trở nên rất đáng kể.
Tính toán theo phương pháp này phức tạp hơn so với sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu. Do đó, việc sử dụng phương pháp biểu thức kép chỉ hợp lý đối với các nhóm người tiêu dùng năng lượng hoạt động với tải thay đổi và có hệ số chuyển đổi thấp, trong đó các hệ số nhu cầu hoàn toàn không có hoặc có thể dẫn đến kết quả sai. Cụ thể, ví dụ, có thể khuyến nghị sử dụng phương pháp này cho động cơ điện của máy gia công kim loại và cho lò điện trở công suất nhỏ với tải sản phẩm định kỳ.
Phương pháp xác định đầy tải S30 bằng phương pháp này tương tự như phương pháp được mô tả cho phương pháp hệ số nhu cầu.
Xác định tải tối đa bằng phương pháp số lượng người tiêu dùng năng lượng hiệu quả.
Số lượng máy thu điện hiệu dụng được hiểu là số lượng máy thu có công suất bằng nhau và đồng nhất về chế độ vận hành, xác định cùng một giá trị cực đại được tính toán như một nhóm máy thu có công suất và chế độ vận hành khác nhau.
Số lượng người tiêu dùng năng lượng hiệu quả được xác định bằng biểu thức:
Mặt trời lớn nhất và hệ số sử dụng tương ứng với nhóm máy thu điện này, theo các bảng tham chiếu, hệ số tối đa của KM và sau đó là tải hoạt động tối đa trong nửa giờ được xác định
Để tính toán tải của từng nhóm máy thu điện có cùng chế độ hoạt động, việc xác định PE chỉ có ý nghĩa nếu các máy thu điện trong nhóm khác nhau đáng kể về công suất.
Với cùng một công suất máy thu điện p bao gồm trong nhóm
I E. số hiệu dụng của động cơ điện bằng số thực. Do đó, với các hộ tiêu thụ điện trong nhóm có cùng công suất hoặc hơi khác nhau, nên xác định CM theo số lượng hộ tiêu thụ điện thực tế.
Khi tính toán tải cho một số nhóm máy thu điện, cần xác định giá trị trung bình của hệ số sử dụng bằng công thức:
Phương pháp số lượng máy thu điện hiệu quả có thể áp dụng cho bất kỳ nhóm máy thu điện nào, bao gồm cả máy thu điện hoạt động gián đoạn. Trong trường hợp sau, công suất cài đặt Ru bị giảm xuống chu kỳ nhiệm vụ = 100%, tức là để hoạt động liên tục.
Phương pháp số lượng người dùng hiệu quả tốt hơn các phương pháp khác vì hệ số tối đa, là một hàm của số lượng người dùng, có liên quan đến việc xác định tải.Nói cách khác, phương pháp này tính toán giá trị lớn nhất của tổng tải trọng của các nhóm riêng lẻ chứ không phải tổng của các giá trị cực đại, chẳng hạn như trường hợp của phương pháp hệ số tìm kiếm.
Để tính toán thành phần phản kháng của tải Q30 từ giá trị tìm được của P30, cần xác định tanφ. Với mục đích này, cần tính toán tải trung bình cho từng nhóm người tiêu dùng điện và xác định tanφ từ tỷ lệ:
Quay trở lại định nghĩa về PE, cần lưu ý rằng với số lượng lớn các nhóm và công suất khác nhau của các máy thu điện riêng lẻ trong các nhóm, việc tìm ra ΣPy2 thực tế là không thể chấp nhận được. Do đó, một phương pháp đơn giản hóa được sử dụng để xác định pe tùy thuộc vào giá trị tương đối của số lượng máy thu điện ảnh hưởng pe = ne / n.
Con số này được tìm thấy từ các bảng tham chiếu, tùy thuộc vào tỷ lệ:
trong đó n1 là số lượng máy thu điện, mỗi máy có công suất ít nhất bằng một nửa công suất của máy thu điện mạnh nhất, ΣPupg1 là tổng công suất lắp đặt của các máy thu điện này, n — số lượng của tất cả người tiêu dùng điện , ΣPу — tổng công suất lắp đặt của tất cả người tiêu dùng điện.
Xác định phụ tải tối đa dựa trên định mức cụ thể về điện năng tiêu thụ trên một đơn vị sản xuất
Để có thông tin về năng suất kế hoạch của doanh nghiệp, phân xưởng hoặc nhóm công nghệ của người nhận và để tiêu thụ cụ thể của năng lượng hoạt động trên một đơn vị sản xuất, bạn có thể tính tải hoạt động tối đa trong nửa giờ bằng cách sử dụng biểu thức,
trong đó Wyd là mức tiêu thụ năng lượng cụ thể trên mỗi tấn sản phẩm, ME là sản lượng hàng năm, Tm.a — số giờ sử dụng hàng năm của tải hoạt động tối đa.
Trong trường hợp này, toàn tải được xác định dựa trên hệ số công suất trung bình hàng năm có trọng số:
Phương pháp tính toán này có thể được sử dụng để xác định sơ bộ phụ tải cho toàn doanh nghiệp hoặc cho từng phân xưởng sản xuất thành phẩm. Để tính toán tải trên các phần riêng lẻ của mạng điện, theo quy định, việc sử dụng phương pháp này là không thể.
Các trường hợp cụ thể xác định tải tối đa với số lượng người tiêu dùng năng lượng lên đến năm
Việc đếm tải của các nhóm có ít người tiêu dùng năng lượng có thể được thực hiện theo những cách đơn giản sau.
1. Nếu có hai hoặc ba máy thu điện trong nhóm, tổng công suất định mức của các máy thu điện có thể được lấy làm tải tối đa tính toán:
và do đó
Đối với máy thu điện đồng nhất về loại, công suất và phương thức hoạt động, cho phép cộng số học tổng công suất. Sau đó,
2. Nếu có bốn hoặc năm máy thu điện cùng loại, công suất và chế độ hoạt động trong nhóm, tải tối đa có thể được tính dựa trên hệ số tải trung bình và trong trường hợp này có thể giả định tổng số học của tổng công suất được:
3. Với cùng một số loại máy thu điện khác nhau, phụ tải lớn nhất tính toán phải lấy bằng tổng các tích của công suất định mức của máy thu điện và hệ số tải đặc trưng của các máy thu điện này:
và do đó:
Xác định tải tối đa với sự có mặt của một nhóm, cùng với người tiêu dùng điện ba pha, cũng như một pha
Nếu tổng công suất lắp đặt của máy thu điện một pha cố định và di động không vượt quá 15% tổng công suất của máy thu điện ba pha, thì toàn bộ tải có thể được coi là ba pha, bất kể mức độ đồng đều của phân phối của tải một pha trong các pha.
Mặt khác, nghĩa là, nếu tổng công suất lắp đặt của người tiêu dùng điện một pha vượt quá 15% tổng công suất của máy thu điện ba pha, thì việc phân phối tải một pha theo pha phải được thực hiện theo cách sao cho công suất lớn nhất mức độ đồng nhất đạt được.
Khi điều này thành công, việc đếm tải có thể được thực hiện theo cách thông thường, nhưng nếu không, thì việc đếm phải được thực hiện cho giai đoạn được tải nhiều nhất. Trong trường hợp này, hai trường hợp có thể xảy ra:
1. tất cả người tiêu dùng điện một pha được kết nối với điện áp pha,
2. Trong số các máy thu điện một pha, cũng có những máy được nối với điện áp lưới.
Trong trường hợp thứ nhất, đối với công suất lắp đặt, 1/3 công suất thực của chúng phải được lấy cho nhóm máy thu điện ba pha (nếu có), đối với nhóm máy thu điện một pha - công suất nối với pha được tải nhiều nhất.
Theo công suất pha thu được theo cách này, tải tối đa của pha được tải nhiều nhất được tính theo từng cách và sau đó, nhân số này với 3, tải của đường dây ba pha được xác định.
Trong trường hợp thứ hai, pha được tải nhiều nhất chỉ có thể được xác định bằng cách tính công suất trung bình mà tải một pha kết nối với điện áp mạng phải được đưa đến các pha tương ứng.
Giảm xuống pha a, công suất hoạt động của máy thu một pha được kết nối, ví dụ, giữa các pha ab và ac, được xác định bằng biểu thức:
Theo đó, công suất phản kháng của các máy thu như vậy
ở đây Рab, Ras là công suất mắc vào điện áp đường dây lần lượt giữa các pha ab và ac, p(ab)a, p(ac)a, q(ab)a, q(ac)a, là hệ số mang các tải, được kết nối với điện áp đường dây, đến pha A.
Bằng cách sắp xếp lại các chỉ số theo vòng tròn, có thể thu được các biểu thức để cung cấp năng lượng cho từng pha.