Top Banner
م ي ح ر ل ا ن م ح ر ل ها ل ل ما س ب صدرى ى ل رح ش ا رب ر م! ى ا ل ر س ب و ى% ن سا ل ن م+ دة+ ق ع ل ل ح وا ى ل و+ ق وا ه+ ق% ف ي م ي9 عظ ل ها ل ل ا+ صدق1 06/18/22 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi
45

بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى ويسر لى أمر واحلل عقدة من لسانى يفقهوا قولى

Jan 09, 2016

Download

Documents

Devon

بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى ويسر لى أمر واحلل عقدة من لسانى يفقهوا قولى صدق الله العظيم. Electrical Power Systems (1). Part II. 2 nd Grade EE Students. Fundamentals of Electrical loads. Chapter 7. pp. 251-264. Fig 1. Electrical Power System. Introduction pp. 251 - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

الرحيم الرحمن الله بسم

رب اشرح لى صدرى ويسر لى أمر

واحلل عقدة من لسانىيفقهوا قولى

العظيم الله صدق104/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi

Page 2: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Electrical Power Systems

(1)Part II

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 2

2nd Grade EE Students

Page 3: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Fundamentals of Electrical loads

Chapter 7

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 3

pp. 251-264

Page 4: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 4

Fig 1. Electrical Power System

500 kV TransmissionPower Plant

Generation

TransmissionSystem

DistributionSystem(12kV)

UndergroundDistribution Transfomer

ResidentialCustomer

Commercial/IndustrialCustomer

ResidentialCustomer

OverheadDistributionTransformer

UrbanCustomers

69 kV Sub-transmission

230 kVTransmission

Distribution Substation(69/12 kV)

High-Voltage Substation(230/69 kV)

Extra-High-Voltage Substation(500/230 kV)

Distribution Line

Underground Cable

To OtherHigh-VoltageSubstations

Prof. Dr. Magdi El-Saadawi

Page 5: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 5

Introduction pp. 251

The function of a power station is to deliver power to a large number of consumers.

The load on a power station is never constant. It varies from time to time.

Electrical power cannot be stored and, therefore, the power station must produce power as and when demanded to meet the requirements of the consumers.

The power station should run at their rated capacity for maximum efficiency and on the other hand the demands of the consumers have wide variations. This makes the design of a power station highly complex.

Prof. Dr. Magdi El-Saadawi

Page 6: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 6

7.1 Variable Load on Power Station pp. 251

In this chapter, we shall focus our attention on the problems of variable load on power stations. The load varies due to uncertain demands of the consumers.

Effects of variable load.

Need of additional equipment.

Increase in production cost.

Prof. Dr. Magdi El-Saadawi

Page 7: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

7.2 Load Curves pp. 253• A curve showing the variation of load on the

power station with w.r.t time.

• These load variations during the whole day (i.e. 24 hours) are recorded half-hourly or hourly and are plotted against time on the graph.

• The curve thus obtained is known as daily load curve as it shows the variations of load w.r.t time during the day

• There is also monthly and yearly Load Curves

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 7

Page 8: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 8

Typical Daily Load curve

Page 9: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 9

Page 10: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 10

Page 11: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Yearly Load Curve04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 11

Page 12: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Information attained from Load curves

– Variation of load during different hours of day

– The area under the load curve gives the number of units generated in the day (kWh).

– Max. and Min. value s of daily load

– Average annual load on the station

Average load = Area (in kWh) under daily load curve

24 hours 04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 12

Page 13: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Load factor = Average Load / Max. load

• The load curve helps in selecting the size number of generating units.

• The load curve helps in preparing the operation schedule of the station.

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 13

Information attained from Load curves

Page 14: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Connected load: It is the sum of continuous ratings of all the equipment connected to supply system.

• Maximum demand : It is the greatest demand of load on the power station during a given period.

Maximum demand is generally less than the connected load because all the consumers do not switch on their connected load to the system at a time.

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 14

7.3 Important Terms and Factors pp 256

Page 15: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Demand factor: It is the ratio of maximum demand on the power station to its connected load < 1

• Average load (Average demand): The average of loads occurring on the power station in a given period (day or month or year).

• Load factor: The ratio of average load to the maximum demand during a given period

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 15

7.3 Important Terms and Factors pp 256

Page 16: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Load Factor

• Daily L.F.= Average load / Max. demand

Monthly L.F. =

kWh supplied in a month

Maximum demand * 24 * 30Annual L.F. =

kWh supplied in a year

Maximum demand * 8760

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 16

Page 17: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Diversity of Load

فترة فى تعمل ال المختلفة األحمال أن يعنىواحدة زمنية

إلى تدفع سياسات تتبع الكهرباء شركات أن أو ذلك

• Diversity Factor

The ratio of the sum of individual maximum demands to the maximum demand on power station

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 17

Page 18: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Practical Example on Diversity Factor

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 18

Solution 1:

Transformer Size (Assuming Diversity Factor of 1.0)

2,000 + 1,500 + 1,000 = 4,500 kVA

Solution 2:

Transformer Size (Assume Diversity Factor of 1.2) Choose 3,750 kVA

(4,500 kVA divided by 1.2 = 3,750 kVA)

Page 19: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Capacity Factor

The ratio of actual energy produced to the maximum possible energy that could have been produced during a given period.

Average demand on the Station

Maximum Energy that could be produced

• إلى المحطة أنتجتها التى الطاقة بين النسبةالمحطة تنتجه أن مايمكن

Average demand

Plant Capacity

The capacity factor is an indication of the reserve capacity of the plant.

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 19

Page 20: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

?What is the difference between

load factor

and

capacity factor

Can they have the same value?

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 20

Page 21: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Plant use Factor

It is the ratio of kWh generated to the product of plant capacity and the number of hours for which the plant was in operation

Station output in kWh

kW1*h1 + kW2*h2 + kW3*h3 + …….

It Indicates how best the plant capacity has been utilized

المعامل : هذا أن السابق المعامل وبين بينه الفرقوالسابق للمحطة الحقيقى االستخدام عن يتحدث

المحطة تشغيل امكانيات عن يتحدث

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 21

Page 22: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

?What is the difference between

Plant use Factor

and

Capacity factor

Can they have the same value?

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 22

Page 23: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Plant use Factor

• Load factor = Average load Max. demand

• Average load = Max. demand x L. F.

• Units generated/annum =

= Average load (in kW) x Hours in a year

= Max. demand (in kW) x L.F. x 8760

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 23

7.4 Units Generated per Annum pp.261

Page 24: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Load Duration Curve pp. 261

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 24

Page 25: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Load Duration Curve pp. 261

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 25

Page 26: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Load Duration Curve

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 26

Page 27: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Load Curve and Load Duration Curve

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 27

Page 28: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• The load duration curve gives the data in a more presentable form.

• Area under daily load duration curve (in kWh) will give the units generated on that day. (same as load curve)

• The duration curve can be extended to include any period of time Daily load duration curve Monthly load duration curveAnnual load duration curve

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 28

Points about load duration curve pp 262

Page 29: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Thank You Very MuchAnd

Any Question?

Page 30: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 30

Page 31: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Capacity Factor

is a value used to express the average percentage of full capacity used over a given period of time.

Average demand on the Station

Maximum Installed Capacity of the Station

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 31

Page 32: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 32

Page 33: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 33

Page 34: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

34

حكومى لحمل توضيحى شكل

الحمل يمثل الرأسى المحوروات بالكيلو

الزمن يمثل األفقى المحوربالساعات

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi

Page 35: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Difference between load curves of summer and winter

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 35

Page 36: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Load Duration Curve pp. 60

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 36

Page 37: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Demand Factor: the ratio between average load to the maximum connected load

• Power Station Maximum Demand: is the greatest average load on the station during a given period (15 min, 30 min or 1 hour as decided)

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 37

Page 38: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Average Demand: the ratio of kWh delivered by the station in a particular period divided by the hours in that period

• Load FactorMonthly L.F. =

kWh supplied in a month

Maximum demand * 24 * 30Annual L.F. =

kWh supplied in a year

Maximum demand * 8760

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 38

Page 39: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

?Which is better and why

High or Low load factor value

High or Low diversity factor value

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 39

Page 40: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Plant Factor

Indicates how best the plant capacity has been utilized

Station output in kWh

kW1*h1 + kW2*h2 + kW3*h3 + …….

• Capacity Factor is a value used to express the average percentage of full

capacity used over a given period of time. Average demand on the Station

Maximum Installed Capacity of the Station

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 40

Page 41: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Connected Load Factor

Average kWh

Connected load * 8760

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 41

Page 42: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Load Duration Curve pp. 60

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 42

Page 43: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

Integrated Load Duration Curve pp. 60

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 43

Page 44: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 44

Integrated Load Duration Curve pp. 60

Page 45: بسم الله الرحمن الرحيم رب اشرح لى صدرى  ويسر لى أمر  واحلل عقدة من لسانى  يفقهوا قولى

• Mass Curve: pp. 62

represent the total kWh used by the load up to that hour of the day

• Selection of units pp.61

04/21/23 Prof. Dr. Magdi El-Saadawi 45