thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 3

Tham khảo tài liệu 'thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 3', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 3 Chương 3: X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n I.1 §Æt vÊn ®Ò Phô t¶i tÝnh to¸n lµ phô t¶i gi¶ thiÕt l©u dµi kh«ng ®æi, t-¬ng ®-¬ng víi phô t¶i thùc tÕ (biÕn ®æi) vÒ mÆt hiÖu qu¶ ph¸t nhiÖt hoÆc møc ®é huû ho¹i c¸ch ®iÖn. Nãi c¸ch kh¸c, phô t¶i tÝnh to¸n còng ®èt nãng thiÕt bÞ lªn tíi nhiÖt ®é t-¬ng tù nh- phô t¶i thùc tÕ g©y ra, v× vËy chän c¸c thiÕt bÞ theo phô t¶i tÝnh to¸n sÏ ®¶m b¶o an toµn cho thiÕt bÞ vÒ mÆt ph¸t nãng. Phô t¶i tÝnh to¸n ®-îc sö dông ®Ó lùa chän vµ kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn nh-: m¸y biÕn ¸p, d©y dÉn, c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t, b¶o vÖ,... tÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt, tæn thÊt ®iÖn n¨ng, tæn thÊt ®iÖn ¸p; lùa chän dung l-îng bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng.... Phô t¶i tÝnh to¸n phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh-: c«ng suÊt, sè l-îng, chÕ ®é lµm viÖc cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, tr×nh ®é vµ ph-¬ng thøc vËn hµnh hÖ thèng... NÕu phô t¶i tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®-îc nhá h¬n phô t¶i thùc tÕ th× sÏ lµm gi¶m tuæi thä cña thiÕt bÞ ®iÖn, cã kh¶ n¨ng dÉn ®Õn sù cè, ch¸y næ.... Ng-îc l¹i, c¸c thiÕt bÞ ®-îc lùa chän sÏ d- thõa c«ng suÊt lµm ø ®äng vèn ®Çu t-, gia t¨ng tæn thÊt.... Còng v× vËy ®· cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vµ ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n, song cho ®Õn nay vÉn ch-a cã ®-îc ph-¬ng ph¸p nµo thËt hoµn thiÖn, Nh÷ng ph-¬ng ph¸p cho kÕt qu¶ ®ñ tin cËy th× l¹i qu¸ phøc t¹p, khèi l-îng tÝnh to¸n vµ nh÷ng th«ng tin ban ®Çu ®ßi hái qu¸ lín vµ ng-îc l¹i. Cã thÓ ®-a ra ®©y mét sè ph-¬ng ph¸p th-êng ®-îc sö dông nhiÒu h¬n c¶ ®Ó x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n khi quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng cung cÊp ®iÖn: I.1.1 Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n ( PTTT ) theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu C«ng thøc tÝnh: n Ptt  K nc  Pdi (2 -1) i 1 Qtt  Ptt  tg (2 -1) Ptt S tt  Ptt2  Qtt  2 (2 - 1) cos  Mét c¸ch gÇn ®óng cã thÓ lÊy P® = P®m n Khi ®ã P  Knc  Pdmi tt (2-1) i1 Trong ®ã : P®i . P®mi: C«ng suÊt ®Æt vµ c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ thø i (KW) Ptt . Qtt . Stt : C«ng suÊt t¸c dông, ph¶n kh¸ng vµ toµn phÇn tÝnh to¸n cña nhãm thiÕt bÞ (KW, KVAr, KVA) n : Sè thiÕt bÞ trong nhãm Knc : HÖ sè nhu cÇu cña nhãm hé tiªu thô ®Æc tr-ng tra trong c¸c tµi liÖu tra cøu. Ph-¬ng ph¸p tÝnh phô t¶i tÝnh to¸n theo hÖ sè nhu cÇu cã -u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n, thuËn tiÖn. Nh-îc ®iÓm chñ yÕu cña ph-¬ng ph¸p nµy lµ kÐm chÝnh x¸c. Bëi v× hÖ sè nhu cÇu Knc tra ®-îc trong sæ tay lµ mét sè liÖu cè ®Þnh cho tr-íc, kh«ng phô thuéc vµo chÕ ®é vËn hµnh vµ sè thiÕt bÞ trong nhãm m¸y. I.1.2 Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh PTTT theo hÖ sè h×nh d¸ng cña ®å thÞ phô t¶i vµ c«ng suÊt trung b×nh Ptt = Khd.Ptb Trong ®ã: Khd- hÖ sè h×nh d¸ng cña ®å thÞ phô t¶i, tra trong sæ tay kü thuËt. Ptb - c«ng suÊt trung b×nh cña thiÕt bÞ hoÆc nhãm thiÕt bÞ [kW]. t  P(t )dt A Ptb  0  t t Ph-¬ng nµy cã thÓ ¸p dông ®Ó tÝnh phô t¶i tÝnh to¸n ë thanh c¸i tõ ph©n phèi ph©n x-ëng hoÆc thanh c¸i h¹ ¸p cña tr¹m biªn ¸p ph©n x-ëng .Ph-¬ng ph¸p nµy Ýt ®-îc dïng trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ míi v× nã yªu cÇu cã ®å thÞ cña nhãm phô t¶i. I.1.3 Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh PTTT theo c«ng suÊt trung b×nh vµ ®é lÖch cña ®å thÞ phô t¶i khái gi¸ trÞ trung b×nh: P  P    tb tt tb Trong ®ã: Ptb - c«ng suÊt trung b×nh cña thiÕt bÞ hoÆc nhãm thiÕt bÞ [kW]. tb - ®é lÖch cña ®å thÞ phô t¶i khái gi¸ trÞ trung b×nh.  - hÖ sè t¸n x¹ cña  . Ph-¬ng ph¸p nµy th-êng ®-îc dïng ®Ó tÝnh to¸n phô t¶i cho c¸c thiÕt bÞ cña ph©n x-ëng hoÆc cña toµn bé nhµ m¸y. Tuy nhiªn ph-¬ng ph¸p nµy Ýt ®-îc dïng trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ míi v× nã ®ßi hái kh¸ nhiÒu th«ng tin vÒ phô t¶i mµ chØ phï hîp víi hÖ thèng ®ang vËn hµnh . I.1.4 Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh PTTT theo c«ng suÊt trung b×nh vµ hÖ sè cùc ®¹i: Ptt = Kmax.Ptb = Kmax.Ksd.P®m Trong ®ã: Ptb - c«ng suÊt trung b×nh cña thiÕt bÞ hoÆc nhãm thiÕt bÞ [kW]. Kmax - hÖ sè cùc ®¹i, tra trong sæ tay kü thuËt theo quan hÖ Kmax = f ( nhq . Ksd ). Ksd - hÖ sè sö dông, tra trong sæ tay kü thuËt. nhq - sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶. Ph-¬ng ph¸p nµy th-êng ®-îc dïng ®Ó tÝnh to¸n phô t¶i tÝnh to¸n cho mét nhãm thiÕt bÞ ,cho c¸c tñ ®éng lùc cho toµn bé ph©n x-ëng. Nã cho mét kÕt qu¶ kh¸ chÝnh x¸c nh-ng l¹i ®ßi hái mét l-îng th«ng tin kh¸ ®Çy ®ñ vÒ c¸c lo¹i phô t¶i nh- : chÕ ®é lµm viÖc cña tõng phô t¶i, c«ng suÊt ®Æt cña tõng phô t¶i , sè l-îng thiÕt bÞ trong nhãm. I.1.5 Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh PTTT theo suÊt tiªu hao ®iÖn n¨ng cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm: a0 M Ptt  Tmax Trong ®ã: a0 - suÊt chi phÝ ®iÖn n¨ng cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm [KWh/®vsp]. M - sè s¶n phÈm s¶n xuÊt ®-îc trong mét n¨m. Tmax - thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt [h]. Ph-¬ng ph¸p nµy th-êng chØ ®-îc sö dông ®Ó -íc tÝnh, s¬ bé x¸c ®Þnh phô t¶i trong c«ng t¸c quy ho¹ch hoÆc dïng ®Ó quy ho¹ch nguån cho xÝ nghiÖp. I.1.6 Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh PTTT theo suÊt trang bÞ ®iÖn trªn ®¬n vÞ diÖn tÝch : Ptt = p0 .F Trong ®ã: p0 - suÊt trang bÞ ®iÖn trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch [W/m2 ]. F - diÖn tÝch bè trÝ thiÕt bÞ [m2 ]. Ph-¬ng ph¸p nµy chØ cho kÕt qu¶ gÇn ®óng khi cã phô t¶i ph©n bè ®ång ®Òu trªn diÖn tÝch s¶n xuÊt, nªn nã th-êng ®-îc dïng trong giai ®o¹n thiÕt kÕ s¬ bé, thiÕt kÕ chiÕu s¸ng. ...