Tính lưới phân phối trung áp theo công suất max của phụ tải là bài toán thường gặp nhất trong quy hoạch thiết kế lưới phân phối, khi đó công suất max của phụ tải được tính toán cụ thể hoặc được dự báo cho năm thứ t trong tương lai.

Tính công suất max trên các đoạn lưới

 Hệ số tham gia vào đỉnh và hệ số đồng thời

P1max = P2m+P3m

P’2m và P3m gọi là công suất tham gia vào đỉnh chung của phụ tải 2 và 3, được xác định từ P’2max và P3max và hệ số tham gia vào đỉnh K của từng phụ tải:

P2m =Ktd2P’2max

P3m =Ktd3P’3max (1)

P1max cũng có thể tính theo hệ số đồng thời Kđt:

P1max =Kđt(P’2max +P’3max) (2)

Hệ số Kđt thể hiện quan hệ giữa công suất max của hai phụ tải 2 và 3 với công suất cực đại chung của chúng.

So sánh (1) và (2) ta được:

Kđt(P’2max +P’3max) = Ktd2P’2max + Ktd3P’3max

Hay:                       Kđt = (Ktd2P’2max + Ktd3P’3max)/(P’2max +P’3max)

= P1max / (P’2max +P’3max)  (3)

Từ công thức (3) ta thấy rằng hệ số đồng thời chính là giá trị trung bình theo công suất của hệ số tham gia vào đỉnh.

Hệ số tham gia vào đỉnh và hệ số đồng thời được xây dựng theo thống kê lâu dài hoạt động của phụ tải và lưới điện;

Khi số phụ tải riêng biệt ít như ở lưới phân phối hạ áp, tính toán theo hệ số tham gia vào đỉnh cho kết quả chính xác.

Còn khi số phụ tải nhiều lưới phân phối trung áp thì lúc đó hệ số đồng thời sẽ có giá trị ổn định, tính theo hệ số đồng thời sẽ vừa nhanh chóng vừa chính xác.

Dưới đây là giá trị của hệ số tham gia vào đỉnh K và hệ số đồng thời Kđt theo tài liệu Nga.

1. Bảng hệ số tham gia vào đỉnh của phụ tải nông thôn

Loại phụ tải Chất đốt Loại phụ tải Chất đốt
 
Điện  Ga Điện  Ga
Nhà ở 1 0,9 Khách sạn 0,8 0,8
Xí nghiệp dịch vụ 0,4 0,4 Rạp chiếu bóng,
Nhà hát
0,9 0,9
Cửa hàng 0,5 0,4
Trường học 0,5 0,4 Nhà trẻ, mẫu giáo 0,4 0,4
Công sở 0,5 0,4 Bệnh viện 0,5 0,4

2. Bảng hệ số tham gia vào đỉnh của phụ tải nông thôn

Phụ tải Ktđ-tối Ktđ-sáng
Sản xuất 0,6 1
Sinh hoạt – dân dụng 1 0,3÷0,4
Nhà ở 1 0,6
Hỗn hợp 1 1

Hệ số đồng thời theo tiêu chuẩn Việt Nam, Kđt phụ thuộc vào số trạm phân phối đấu vào lưới điện trung áp:

Số lượng trạm phân phối hạ áp 2 3 ÷ 5 6 ÷ 10 11 ÷ 20 > 20
Kđt 1 0.9 0,8 0,75 0,7

Đối với đường dây truyền tải 35 – 110kV hệ số đồng thời phụ thuộc vào số trạm trung gian hoặc số đường dây truyền tải:

Số trạm trung gian hoặc đường dây 2 3 >4
Kđt 0,97 0,95 0,9

Ở lưới điện điện áp cao và siêu cao hệ số đồng thời rất gần 1 do đó có thể xem là = 1 để tính toán, cho phép dùng các phương pháp giải tích lưới điện trên cơ sở các định luật Kiếc hốp. Tuy nhiên trong một số bài toán vẫn phải xét đến hệ số đồng thời, ví dụ như luận chứng các đường dây liên lạc giữa các vùng của HTĐ.

Giữa phụ tải đô thị và phụ tải công nghiệp cũng có hệ số đồng thời, khi tính công suất trạm 6, 10, 20kV cấp điện cho phụ tải đô thị và công nghiệp thì có thể tính theo bảng sau:

 

 

Phụ tải công nghiệp/phụ tải đô thị [%]

Max 20 60 100 150 200 300 400
Sáng 0,75

0,6

0,8

0,7

0,85

0,75

0,88

0,8

0,9

0,85

0,92

0,87

0,95

0,9

Tối 0,85-0,9 0,65-0,85 0,55-0,8 0,45-0,76 0.,4-0,75 0,3-0,7 0,3-0,7

Sáng: số trên: đun điện; số dưới: không đun diện.

Tối: số nhỏ: có 1 số xí nghiệp 1 ca; số lớn: chỉ có xí nghiệp 2, 3 ca.

Nếu < 20%: các hệ số đều lấy =1.

Nếu > 400%: sáng: hệ số 1; tối: có xí nghiệp 1 ca: 0,25; toàn 2, 3 ca: 0,65

Phương pháp tính

Đối với lưới phân phối trung áp, phương pháp tính là: tính theo hệ số đồng thời. Bằng phương pháp này ta tính được công suất max của các đoạn lưới, nghĩa là chế độ max riêng của chúng.

Để tính chế độ max chúng ta phải giả thiết là các chế độ max riêng của các đoạn lưới xảy ra cùng thời điểm, giả thiết này làm cho kết quả tính tổn thất điện áp và kết quả tính tồn thất công suất cao hơn thực tế. Tuy nhiên kết quả này chấp nhận được trong thực tế.

* Tổng công suất max trên đoạn lưới k là:

PKđtk ∑ P(i∈Ck) (4.1)

Q= Kđtk ∑ Q(i∈Ck) (4.2)

Trong đó:                                         Q= Pi tanφi+              (4.3)

Trong đó: 

  • Pi, tanφi, là công suất max của nút phụ tải i; Kđtk là hệ số đồng thời của đoạn lưới k phụ thuộc số lượng trạm phân phối do đoạn lưới k cấp diện.
  • Clà tập các phụ tải do đoạn lưới k cấp điện.

Công suất của đoạn lưới 1 (xuất phát từ nút 0) cũng là công suất yêu cầu lớn nhất của lưới điện đối với nguồn.

Sau khi tính được dòng công suất trên các đoạn lưới, ta tính ΔU, I, ΔP, ΔQ, ΔA cho từng đoạn lưới theo các công thức sau:

  •  Tổn thất điện áp trên đoạn lưới k là:

ΔU= (PkRk + QkXk)/1000Udđ  [kV, kW, kVAr, Ω, kV]

  • Tổn thất điện áp %:

ΔU(%) = (ΔU/U)*100

  • Tổn thất điện áp từ nguồn đến nút i:

ΔU0-i = ∑ ΔU(K∈D)

Tổn thất điện áp đến các nút trung gian không cần tính vì chúng nhỏ hơn tổn thất điện áp đến các nút cuối.

Tổn thất điện áp lớn nhất của lưới điện là giá trị max trong các ΔU0-i

ΔUmax = max[ΔU0-i]

Điện áo nút i: U= U– ΔU0-i.

Dòng điện nhánh

Giá trị tuyệt đối của dòng điện trên nhánh k được tính từ Pk và Qk và Udđ theo công thức:

*Tổn thất công suất max trên đoạn lưới k tính như sau:

Cho toàn lưới: 

N là tổng số nhánh của lưới phân phối.

ΔP% -tính theo tổng công suất yêu cầu của phụ tải:

ΔP% = ΔP.100/ ∑P’k

Tính theo công suất yêu cầu thực tế (là công suất đoạn lưới 1):

ΔP% = ΔP.100/P1

Công suất yêu cầu lớn nhất đối với nguồn là:

P0 = P+ ΔP

Q= Q+ ΔQ

Công suất tổng của trạm trung gian là tổng công suất yêu cầu của các xuất tuyến, nếu như các xuất tuyến đều có số trạm phân phối ứng với hệ số đồng thời nhỏ nhất. Nếu không thì phải tính hộ số đồng thời cho trạm trung gian, rồi tính công suất:

QTTG tính tương tự như cho 1 đoạn lưới.

Nếu các xuất tuyến chia ra đô thị và công nghiệp thì tính theo hệ số đồng thời giữa 2 loại này theo bảng ở trên.

Tổn thất điện năng trong 1 năm

Thời gian tổn thất công suất lớn nhất của đoạn lưới k là:

T’max i là thời gian tổn thất công suất lớn nhất của phụ tải nút i

τk trên đường dây k tính theo: τ= (0.124 +Tmax k.10-4)2.8760

rồi tính ΔA:                       ΔA= ΔPkk

ΔAΣ = ΣΔAk

ΔA% = ΔAΣ.100/AΣ

AΣ= Σ P’i.T’max i là tổng điện năng yêu cầu của phụ tải.

Chi phí cho tổn thất điện năng là:

YΔA = CA.ΔAΣ 

CA là giá tiền 1 kWh điện năng tổn thất.

Bộ tài liệu “Nhà máy điện và trạm biến áp” – Bạn đã có ???
Tham khảo ngay

Tính lưới phân phối trung áp theo công suất max của phụ tải
Đánh giá bài viết