-http:123doc.orgdocument3175487acbmasterpactcircuitbreakers.htm -http:123doc.orgdocument3175488compact801250circuitbreakers.htm -http:123doc.orgdocument3175489mcbmccbcircuitbreakers.htm -http:123doc.orgdocument3175492sm6switchgearcircuitbreakers.htm
TỤ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG I Tại cần cải thiện hệ số công suất: Giảm giá thành tiền điện: Nâng cao hệ số công suất đem lại ưu điểm kỹ thuật kinh tế, giảm tiền điện Trong giai đoạn sủ dụng điện có giới hạn theo qui định Việc tiêu thụ lượng phản kháng vượt 40% lượng tác dụng (tgφ > 0,4 Đây giá trị thoã thuận với công ty cung cấp điện) người sử dụng lượng phản kháng phải trả tiền hàng tháng theo giá hành Do đó, tổng lượng phản kháng tính tiền cho thời gian sử dụng là: kVAr ( phải trả tiền ) = KWh ( tgφ – 0,4) Mặc dù lợi giảm bớt tiền điện, người sử dụng cần cân nhắc đến yếu tố phí tổn mua sắm, lắp đặt bảo trì tụ điện để cải thiện hệ số công suất Tối ưu hoá kinh tế - kỹ thuật Cải thiện hệ số công suất cho phép người sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng cắt cáp nhỏ hơn… đồng thời giảm tổn thất điện sụt áp mạng điện Hệ số công suất cao cho phép tối ưu hoá phần tử cung cấp điện Khi thiết bị điện không cần định mức dư thừa Tuy nhiên để đạt kết tốt nhất, cần đặt tụ cạnh cạnh phần tử thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng Cải thiện hệ số công suất Để cải thiện hệ số công suất mạng điện, cần tụ điện làm nguồn phát công suất phản kháng Cách giải gọi bù công suất phản kháng Tải mang tính cảm có hệ số công suất thấp nhận thành phần dòng điện phản kháng từ máy phát đưa đến qua hệ thống truyền tải phân phối Do kéo theo tốn thất công suất tượng sụt áp Khi mắc tụ song song với tải, dòng điện có tính dung tụ có đường thành phần cảm kháng dòng tải hai dòng điện triệt tiêu lẫn IC = IL Như không tồn dòng phản kháng qua phần lưới phía trước vị trí đặt tụ Đặc biệt ta nên tránh định mức động lớn chế độ chạy không tải động Lúc hệ số công suất động nhỏ (0,17) lượng công suất tác dụng tiêu thụ chế độ không tải nhỏ II Các thiết bị bù công suất: Bù lưới điện áp Trong mạng lưới hạ áp, bù công suất thực : Tụ điện với lượng bù cố định (bù nền) Thiết bị điều chỉnh bù tự động tụ cho phép điều chỉnh liên tục theo yêu cầu tải thay đổi Ghi : Khi công suất phản kháng cần bù vượt 800KVAr tải có tính liên tục ổn định, việc lắp đặt tụ phía trung áp thường có hiệu kinh tế tốt Tụ bù Bố trí bù gồm nhiều tụ tạo nên lượng bù không đổi việc điều khiển thực hiện: Bằng tay: dùng CB LBS (load – break switch) Bán tự động: dùng contactor Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời đóng tải Các tụ điện đặt: Tại vị trí đấu nối thiết bị tiêu thụ điện có tính cảm (động điện máy biến áp) Tại vị trí góp cấp nguồn cho nhiều động nhỏ phụ tải có tính cảm kháng chúng việc bù thiết bị tỏ tốn Trong trường hợp tải không thay đổi Bộ tụ bù điều khiển tự động (bù ứng động) Bù công suất thường phương tiện điều khiển đóng ngắt phận công suất Thiết bị cho phép điều khiển bù công suất cách tự động, giữ hệ số công suất giới hạn cho phép chung quanh giá trị hệ số công suất chọn Thiết bị lắp đặt vị trí mà công suất tác dụng công suất phản kháng thay đổi phạm vi rộng Ví dụ: góp tủ phân phối chính, đầu nối cáp trục chịu tải lớn Các nguyên lý lý sử dụng bù tự động: Bộ tụ bù gồm nhiều phần phần điều khiển contactor Việc đóng contactor đóng số tụ song song với tụ vận hành Vì lượng công suất bù tăng hay giảm theo cấp cách thực đóng cắt contactor điều khiển tụ Một rơle điều khiển kiểm soát hệ số công suất mạng điện thực đóng mở contactor tương ứng để hệ số công suất hệ thống thay đổi (với sai số điều chỉnh bậc) Để điều khiển rơle máy biến dòng phải đặt lên pha dây cáp dẫn điện cung cấp đến mạch điều khiển Khi thực bù xác giá trị tải yêu cầu tránh tượng điện áp tải giảm xuống thấp khử bỏ điều kiện phát sinh điện áp tránh thiệt hại xảy cho trang thiết bị Quá điện áp xuất hiện tượng bù dư phụ thuộc phần vào giá trị tổng trở nguồn Các qui tắc bù chung Nếu công suất tụ (kVar) nhỏ 15% công suất định mức máy biến áp cấp nguồn, nên sử dụng bù Nếu mức 15%, nên sử dụng bù kiểu tự động Vị trí lắp đặt tụ áp mạng điện có tính đến chế độ bù công suất; bù tập trung, bù nhóm, bù cục bộ, bù kết hợp hai phương án sau Về nguyên tắc, bù lý tưởng có nghĩa bù áp dụng cho thời điểm tiêu thụ với mức độ mà phụ tải yêu cầu cho thời điểm Trong thực tiễn, việc chọn phương cách bù dựa vào hệ số kinh tế kỹ thuật Vị trí lắp đặt tụ bù: Bù tập trung : áp dụng cho tải ổn định liên tục Nguyên lý : tụ đấu vào góp hạ áp tủ phân phối đóng thời gian tải hoạt động Ưu điểm: Giảm tiền phạt vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng Làm giảm công suất biểu kiến Làm nhẹ tải cho máy biến áp có khả phát triển thêm phụ tải cần thiết Nhận xét : Dòng điện phản kháng tiếp tục vào tất lộ tủ phân phối mạng hạ Vì lý kích cỡ dây dẫn , công suất tổn hao không cải thiện chế độ bù tập trung Bù nhóm (từng phân đoạn): Bù nhóm nên sử dụng mạng điện lớn chế độ tải tiêu thụ theo thời gian phân đoạn thay đổi khác Nguyên lý : tụ đấu vào tủ phân phối khu vực hiệu bù nhóm mang lại cho dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối đến tủ khu vực có đặt tụ thể rõ Ưu điểm: Làm giảm tiền phạt vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu Kích thước dây cáp đến tủ phân phối khu vực giảm với dây cáp tăng thêm phụ tải cho tủ phân phối khu vực Nhận xét : Dòng điện phản kháng tiếp tục vào tất dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối khu vực Vì lý mà kích thước công suất tổn hao dây dẫn nói không cải thiện với chế độ bù nhóm Khi có thay đổi đáng kể tải, luôn tồn nguy bù dư kèm theo tượng điện áp Bù riêng: Bù riêng nên xét đến công suất động lớn đáng kế so với mạng điện Nguyên lý: tụ mắc trực tiếp vào đầu dây nối thiết bị dùng điện có tính cảm ( chủ yếu động ) Bộ tụ định mức ( kVAr) đến khoảng 25% giá trị công suất động Bù bổ sung đầu nguồn điện mang lại hiệu tốt Ưu điểm : Làm giảm tiền phạt tiêu thụ công suất phản kháng (kVAr) Giảm công suất biểu kiến yêu cầu Giảm kích thước tổn hao dây dẫn tất dây dẫn Nhận xét : Các dòng điện phản kháng có giá trị lớn không tồn mạng điện Mức độ bù tối ưu Phương pháp chung Bảng số liệu tính toán công suất phản kháng cần thiết giai đoạn thiết kế qua xác định công suất phản kháng công suất tác dụng cho mức độ bù khác Vấn đề tối ưu hoá kinh tế kỹ thuật cho mạng điện hoạt động Việc tính toán định mức bù tối ưu cho mạng tồn thực theo lưu ý sau: Tiền điện trước đặt bù Tiền điện tương lai sau lắp tụ bù Các chi phí bao gồm : o Mua tụ bù mạch điều khiển o Lắp đặt bảo trì o Tổn thất tụ tổn thất dây cáp, máy biến áp sau lắp tụ bù III Chọn Tụ Bù : Phương pháp tính đơn giản: Để chọn tụ bù cho tải ta cần biết công suất (P) tải hệ số công suất (Cos φ tải đó): Giả sử ta có công suất tải P Hệ số công suất tải Cos φ1 → tg φ1 (trước bù) Hệ số công suất sau bù Cos φ2 → tg φ2 Công suất phản kháng cần bù QC = P (tgφ1 – tgφ2 ) Từ công suất cần bù ta chọn tụ bù cho phù hợp bảng catalog nhà cung cấp tụ bù Để dễ hiểu ta cho ví dụ minh hoạ sau: Giả sử ta có công suất tải P = 270 (KW) Hệ số công suất trước bù cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88 (Công thức: sin²φ1 + cos²φ1 = tgφ1 = Sinφ1/ Cosφ1) Hệ số công suất sau bù Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33 Vậy công suất phản kháng cần bù Qbù = P ( tgφ1 – tgφ2 ) Qbù = 270( 0.88 – 0.33 ) = 148.5 (KVAr) Từ số liệu ta chọn tụ bù bảng catalog nhà sản xuất giả sử ta có tụ 25KVAr Để bù đủ cho tải ta cần bù tụ 25 KVAr tổng công suất phản kháng 6x25=150(KVAr) với tụ bù ta chọn điều khiển cấp Bảng tra dung lượng tụ cần bù Phương pháp tính dung lượng cần bù theo công thức thường thời gian phải có máy tính bấm hàm arcos, tan Để trình tính toán nhanh, người ta thường dùng bảng tra hệ số để tính dung lượng tụ bù Lúc này, ta áp dụng công thức : Qb = P*k Với k hệ số cần bù tra bảng tra Ví dụ: Với toán trên, từ cosφ1 = 0.75 cosφ2 = 0.95 Ta tra theo hàng theo cột gặp ô có giá trị k=0.55 Từ k = 0.55 ta tính toán tương tự kết tính công thức Phương pháp bù tối ưu dựa vào điều kiện không đóng tiền phạt: Xét hoá đơn tiền điện liên quan đến dung lượng kVArh tiêu thụ ghi nhận số kVArh phải trả tiền sau đó, chọn hoá đơn tiền giá kVArh cao phải trả (không xét đến trường hợp ngoại lệ) Ví dụ: 15965 kVArh tháng giêng Tính tổng thời gian hoạt động tháng ví dụ : 220h số xét để tính mà hệ thống điện chịu tải lớn tải đạt giá trị đỉnh cao thời gian kể việc tiêu thụ công suất phản kháng miễn phí Giá trị công suất cần bù: [kVAr] = kVAr/T = Qbù kVAr : số kVAr phải trả tiền T : số hoạt động Dung lượng bù thường chọn cao giá trị tính toán chút Một số hãng cung cấp qui tắc thước loga thiết kế đặt biệt cho việc tính toán theo khung giá riêng Công cụ liệu kèm theo giúp ta chọn lựa thiết bị bù sơ đồ điều khiển thích hợp, đồng thời ràng buộc sóng hài điện áp hệ thống điện sóng hài đòi hỏi sử dụng định mức tụ dư (liên quan đến giải nhiệt, định mức áp dòng điện) cuộn kháng mạch để lọc sóng hài IV Hướng dẫn cách kiểm tra tụ bù Trong trình sử dụng tụ, cần kiểm tra, đánh giá chất lượng tụ công việc Đánh giá nhằm mục đích lên kế hoạch bảo trì, thay tụ bù chất lượng, không phát huy hiệu Đặc trưng tụ điện dung, ta dùng đồng hồ đo điện dung để kiểm tra xem tụ tốt hay không, sử dụng hay cần phải thay Đây cách đo xác Điều kiện để thực phép đo tụ phải không tải, xả hết ... biết công suất (P) tải hệ số công suất (Cos φ tải đó): Giả sử ta có công suất tải P Hệ số công suất tải Cos φ1 → tg φ1 (trước bù) Hệ số công suất sau bù Cos φ2 → tg φ2 Công suất phản kháng cần bù. .. phép điều khiển bù công suất cách tự động, giữ hệ số công suất giới hạn cho phép chung quanh giá trị hệ số công suất chọn Thiết bị lắp đặt vị trí mà công suất tác dụng công suất phản kháng thay đổi... số công suất động nhỏ (0,17) lượng công suất tác dụng tiêu thụ chế độ không tải nhỏ II Các thiết bị bù công suất: Bù lưới điện áp Trong mạng lưới hạ áp, bù công suất thực : Tụ điện với lượng bù