Trong xí nghiệp công nghiệp thường có nhiều loại máy khác nhau. Do qui trình công nghệ và trình độ sử dụng của công nhân và ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác, do đó các thiết bị điện sử dụng công suất khác với công suất định mức. Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian, vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó nên phụ tải điện không biến thiên theo một quy luật nhất định. Do đó việc xác định chính xác phụ tải điện là rất khó khăn nhưng đồng thời là một việc hết sức quan trọng.

Phụ tải điện là số liệu dùng làm căn cứ để chọn các thiết bị điện trong hệ thống cung cấp điện. Nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ dẫn đến làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có thể dẫn tới cháy, nổ các thiết bị điện. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu dẫn tới lãng phí.

Do tính chất quan trọng như vậy nên đã có rất nhiều công trình nghiên cứu và đề ra nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán, song chưa có một phương pháp nào hoàn thiện. Nếu thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác ngược lại nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng thì phương pháp tính lại quá phức tạp.

Đồ thị phụ tải điện

Đồ thị phụ tải điện
Hình ảnh: Đồ thị phụ tải điện

Phụ tải điện của một xí nghiệp là một hàm biến đổi theo thời gian. Đường cong biểu diễn sự biến thiên của công suất tác dụng (P), công suất phản kháng (Q) và dòng điện phụ tải theo thời gian là đồ thị phụ tải tương ứng với công suất tác dụng, công suất phản kháng và dòng điện.

Sự thay đổi của phụ tải theo thời gian có thể được ghi lại bằng các dụng cụ đo lường có cơ cấu tự ghi hoặc do nhân viên vận hành ghi. Thông thường để cho việc tính toán được thuận tiện, đồ thị phụ tải được vẽ lại theo hình bậc thang. Chiều cao của các bậc thang được lấy theo giá trị trung bình của phụ tải trong khoảng thời gian được xét, tức là có thể lấy theo chỉ số của công tơ lấy trong những khoảng thời gian được xác định giống nhau.

Khi thiết kế cung cấp điện nếu biết đồ thị phụ tải điện điển hình của xí nghiệp sẽ có căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ… Khi vận hành nếu biết đồ thị phụ tải điện của xí nghiệp thì có thể xác định được phương thức vận hành các thiết bị điện sao cho hợp lý nhất, kinh tế nhất.

Các nhà máy điện cần nắm được đồ thị phụ tải điện của các xí nghiệp để có phương thức vận hành các máy phát điện cho phù hợp với các yêu cầu của phụ tải. Vì vậy đồ thị phụ tải là số liệu quan trọng trong việc thiết kế cũng như vận hành hệ thống cung cấp điện.

Đồ thị phụ tải điện được phân loại như sau:

– Phân theo đại lượng đo:

  • Đồ thị phụ tải tác dụng P(t).
  • Đồ thị phụ tải phản kháng Q(t).
  • Đồ thị điện năng A(t).

– Phân theo thời gian khảo sát:

  • Đồ thị phụ tải hàng ngày.
  • Đồ thị phụ tải hàng tháng.
  • Đồ thị phụ tải hàng năm.

Đồ thị phụ tải hàng ngày

Đây là đồ thị phụ tải một ngày đêm 24 giờ. Nghiên cứu đồ thị phụ tải một ngày đêm của một phân xưởng hay một xí nghiệp ta có thể biết được tình trạng làm việc của các thiết bị, từ đó có thể sắp xếp được qui trình vận hành hợp lý nhất, để đảm bảo cho đồ thị phụ tải chung toàn phân xưởng hoặc xí nghiệp tương đối bằng phẳng. Như vậy sẽ đạt được mục đích vận hành kinh tế, giảm được tổn thất trong mạng điện. Đồ thị phụ tải hàng ngày là căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ.

Đồ thị phụ tải hàng tháng

Đồ thị phụ tải tháng
Hình ảnh: Đồ thị phụ tải tháng

Đồ thị phụ tải hàng tháng được xây dựng theo đồ thị phụ tải trung bình hàng tháng. Nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng tháng có thể biết được nhịp độ sản xuất của xí nghiệp, từ đó định ra được lịch vận hành, sửa chữa các thiết bị điện một cách hợp lý, đáp ứng được yêu cầu của sản xuất.

Ví dụ: Xét đồ thị ta thấy rằng vào khoảng tháng 4, 5 phụ tải của xí nghiệp là nhỏ nhất, nên có thể tiến hành sửa chữa vừa và lớn các thiết bị điện vào lúc đó. Còn những tháng cuối năm phụ tải của xí nghiệp là lớn nhất nên trước những tháng đó phải có kế hoạch sửa chữa nhỏ, bảo dưỡng hoặc thay thế các thiết bị hỏng hóc để có thể đáp ứng được yêu cầu của sản xuất.

Đồ thị phụ tải hàng năm

Khi xây dựng đồ thị phụ tải hàng năm ta tiến hành lần lượt từ mức phụ tải cao đến mức phụ tải thấp, với thời gian tồn tại tương ứng của từng mức phụ tải.

Khi nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng năm ta có thể biết được điện năng tiêu thụ hàng năm, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax Những số liệu đó được dùng làm căn cứ để chọn dung lượng máy biến áp, chọn thiết bị điện, đánh giá mức độ sử dụng điện và tiêu hao điện năng.


Hy vọng qua bài viết trên mang lại nhiều thông tin về các loại đồ thị phụ tải. Chúc bạn thành công!

Xem thêm: