Chương 4: Tính toán bù hệ số công suất 1. Ýù nghóa của việc nâng cao hệ số công suất : Nâng cao hệ số công suất cos là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Phần lớn các thiết bò dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gần các hộ dùng điện các máy sinh ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậy được gọi là bù công suất phản kháng. Khi có bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cos của mạch được nâng cao, giữa P, Q và góc có quan hệ như sau: P Q arctg Khi hệ số cos được nâng cao thì đưa đến những hiệu quả sau: - Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện. - Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện. - Tăng khả năng truyền tải của dây và MBA. 2. Xác đònh dung lượng bù: Dung lượng bù được xác đònh theo công thức sau: Q bù )( chpxttpx tgtgP trong đó: px =ứng với hệ số công suất(cos px ) của phân xưởng ch =ứng với hệ số công suất(cos ch ) của phân xưởng sau khi chọn hệ số cos ch = 0.9 0.95 ta chọn cos ch =0.92 suy ra tg ch = 0.426 với :P ttpx = 95.565 (KW) , Q ttpx = 84.58 (KVar), S ttpx = 114.856 (KVA) cos px = ttpx ttpx S P = 856,114 565,95 = 0.832 suy ra tg px = 0.667 Suy ra : Q bù =95.565(0.667 - 0.426) =23 (KVar) Sau khi bù thì công suất của phân xưởng là: S px(sau bù) =K đt 22 )( buttpxttpx QQP = 102.32 (KVA) 3. Chọn thiết bò bù : Với : bù Q = 23 ( KVar) Chọn loại thiết bò bù là tụ điện và dung lượng tụ cần phải chọn là:23 (Kvar) Với dung lượng như thế ta chọn bộ tụ: Loại: KC2-0.38-50-3Y3 Công suất đònh mức :50 Kvar Điện dung đònh mức : 1102 F Kiểu tụ : đấu tam giác Sau khi chọn máy bù, công suất phản kháng được bù vào là: bù Q = 50(Kvar) Vậy sau khi bù công suất của phân xưởng là: ttxb Q =Q ttpx – bù Q = 84.58 – 50 = 34.58(Kvar) Pttx = 95.565 (KW) S px(sau bù) = K đt 22 )( buttpxttpx QQP = 91.467 (KVA) Hệ số công suất sau khi đặt tụ bù: tg = 565.95 58.34 ttx ttxb P Q = 0.36 suy ra : cos = 0.94 -Đối chiếu với cách tra bảng E.17 trang E_26 và E_27 –Hướng Dẫn Thiết Kế ø Lắp Đặt Điện (NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) với cos =0.83 sau bù cos ch =0.92 thì Q tg = 0.243x P ttpx =0.243x95.565=23.2(Kvar) và cos =0.83 sau bù cos =0.94 thì Q tg = 0.31x P ttpx =0.31x95.565=29.6(Kvar) ta thấy: ttxb Q = 34.58 (Kvar) so với Q thanhgóp =Q tg = 29.6 (Kvar) thì rõ ràng chênh lệch không đáng kể -Như vậy việc chọn máy bù có Q =50(Kvar) là hoàn toàn hợp lý lúc đó hệ số công suất của phân xưởng được nâng lên 0.94 Sơ đồ nối dây máy bù Khi vận hành máy bù phải đảm bảo điều kiện sau : Tụ điện phải đặt ở nơi khô ráo, ít bụi bặm, không dễ nổ, dễ cháy và không có khí ăn mòn. + Điều kiện nhiệt : Phải giữ cho nhiệt độ không khí xung quanh tụ điện không vượt quá + 35 0 C. + Điều kiện điện áp : phải giữ điện áp trên cực của tụ điện không vượt quá 110% điện áp đònh mức. Khi điện áp của mạng vượt quá giới hạn cho phép nói trên thì phải cắt tụ điện ra khỏi mạng. + Trong lúc vận hành nếu thấy tụ điện bò phình ra thì phải cắt ngay ra khỏi mạng, vì đó là hiện tượng của sự cố nguy hiểm, tụ có thể bò nổ. V.Chọn máy biến áp cho phân xưởng : 1. Cơ sở lý thuyết : Trong thực tế có nhiều phương pháp để chọn máy biến áp (MBA) sử dụng cho phân xưởng ,nhà máy ,xí nghiệp. Tuy nhiên ta chỉ giới thiệu một số phương pháp thường gặp để chọn. Thông thường trong thiết kế chọn MBA cho phân xưởng ta chỉ chọn từ 1 đến 2 MBA, ở đây ta giới thiệu hai phương pháp chọn MBA đó là: chọn MBA theo quá tải thường xuyên và chọn theo quá tải sự cố. Chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố: Khi chọn công suất MBA theo điều kiện quá tải sự cố, khi một MBA hư thì công suất đònh mức của MBA còn lại phải thỏa: S MBA qtsc ttx k S trong đó:S MBA : công suất đònh mức của MBA S ttx : công suất phụ tải tổng của phân xưởng. k qtsc : hệ số quá tải sự cố. k qtsc = 1,4 nếu MBA đặt ở ngoài trời k qtsc = 1,3 nếu MBA đặt trong nhà Chọn MBA theo điều kiện quá tải thường xuyên: - Công suất MBA được chọn sẻ nhỏ hơn công suất của toàn phân xưởng tức là: S MBA < S ttpx - Từ đồ thò đặc trưng phụ tải phân xưởng ta chuyển về dạng đồ thò phụ tải hai bậc, và S 1 , S 2 được tính như sau: + S 1 = i i 2 i t t.S với: S i _ tính từ vùng quá tải trở đi trong thời gian i t = 10h, -Trong trường hợp có hai vùng quá tải thì tính S 1 từ vùng có diện tích quá tải lớn nhất về phía vùng quá tải còn lại. + S 2 = i ii t tS . 2 với: S i _ phần công suất quá tải. i t _ tổng thời gian quá tải. -Trong trường hợp có nhiều vùng quá tải thì chọn vùng quá tải có diện tích lớn nhất để tính. Sau khi tính được S 1 và S 2 ta tính hệ số quá tải và hệ số non tải: hệ số non tải: k 1 = dmMBA S S 1 hệ số quá tải: k 2 = dmMBA S S 2 -Từ k 1 , k 2 ta sẽ kiểm tra tình trạng làm việc của MBA bằng cách tra đồ thò 36 đường cong của MBA: nếu cp22 k k thì MBA chòu được quá tải, còn ngược lại thì không chòu được quá tải khi đó ta phải chọn lại MBA. Đồ thò phụ tải Đối với phân xưởng thì công suất phụ tải tổng là: S ttx = 91.467 (KVA). Để xưởng phát triển trong tương lai từ 5 đến 10 năm sau ta sẽ chọn công suất MBA lớn hơn phụ tải tổng của toàn phân xưởng. . Chương 4: Tính toán bù hệ số công suất 1. Ýù nghóa của việc nâng cao hệ số công suất : Nâng cao hệ số công suất cos là một trong những biện. =Q ttpx – bù Q = 84. 58 – 50 = 34. 58(Kvar) Pttx = 95.565 (KW) S px(sau bù) = K đt 22 )( buttpxttpx QQP = 91 .46 7 (KVA) Hệ số công suất sau khi đặt tụ bù: tg = 565.95 58. 34 ttx ttxb P Q . tính hệ số quá tải và hệ số non tải: hệ số non tải: k 1 = dmMBA S S 1 hệ số quá tải: k 2 = dmMBA S S 2 -Từ k 1 , k 2 ta sẽ kiểm tra tình trạng làm việc của MBA bằng cách tra đồ thò