Niên luận tính toán thiết kế tủ tụ bù công suất phản kháng cho trạm biến áp 400KVA

Cách tính Tiền mua công suất phản kháng: Tq = Ta x k% Trong đó: Tq: Tiền mua công suất phản kháng chưa có thuế giá trị gia tăng; Ta: Tiền mua điện năng tác dụng chưa có thuế giá trị gia

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

LỜI CẢM ƠN 2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ TỤ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 4

1.1 Tổng quan về công suất phản kháng và hệ số công suất: 4

1.1.1 Công suất phản kháng là gì ? 4

1.1.2 Tại sao phải bù công suất phản kháng? 4

BẢNG HỆ SỐ PHẠT COS PHI MỚI THEO THÔNG TƯ 15/2014/TT-BCT 5

1.1.3 Các phương pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng 7

1.2 Các thiết bị bù công suất: 9

1.2.1 Bù trên lưới điện áp: 9

1.2.2 Tụ bù nền : 9

1.2.3 Bộ tụ bù điều khiển tự động ( bù ứng động ): 10

1.3 Chọn Tụ Bù : 13

1.3.1 Phương pháp tính đơn giản: 13

1.3.2 Phương pháp bù tối ưu dựa vào điều kiện không đóng tiền phạt: 14

1.4 Giới thiệu một số loại tụ điện: 15

1.4.1 Tụ Ducati Modulo XD 15

1.4.2 Tụ shizuki RF-4 15

1.4.3 Tụ Mikro 16

1.4.4 Tụ samwha SMB-415030KT 16

CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT ÁP DỤNG 17

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TỦ TỤ BÙ CHO TRẠM BIẾN ÁP 400KVA 20 3.1 Tính Toán: 20

3.2 Các thiết bị trong tủ tụ bù 160 KVAr: 21

3.2.1 Tụ Bù: 21

3.2.2 Bộ điều khiển tụ bù: 23

3.2.3 Contactor và Aptomat: 25

3.2.4 Dây dẫn cho tụ bù: 30

3.2.5 Thanh cái đồng: 33

3.2.6 Vỏ tủ tụ bù: 34

3.3 Bảng báo giá tủ tụ bù: 37

3.4 Thiết kế tủ 38

3.5 Các thiết bị để lấp một tụ điều khiển bù 38

3.6 Hướng dẫn lấp đặt 38

3.6.1 Điện trở phóng điện 38

3.6.2 Cách đấu nối tụ 39

3.7 Cách kiểm tra hư hỏng thường gặp : 42

3.7.1 Kiểm tra tụ điện: 42

3.7.2 Kiểm tra Contactor: 42

IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 43

1 Kết luận 43

2 Đề xuất 43

V TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

LỜI NÓI ĐẦU

Trong lịch sử phát triển xã hội ,con người luôn tìm mọi cách để khai thác và sửdụng các nguồn tài nguyên phong phú của tự nhiên nhằm tạo ra nhiều của cải , vật chấtgiúp thoả mãn nhu cầu của mình Cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, vấn

đề sử dụng các nguồn năng lượng luôn được con người quan tâm Việc phát hiện vàứng dụng năng lượng điện đã làm thay đổi về chất một cách cơ bản quá trình tạo ra củacải cho xã hội

Hệ thống cung cấp điện là yếu tố cốt lõi, bên cạnh đó yếu tố không kém phần quantrọng là làm sao để tạo ra nguồn điện có chất lượng và có công suất phù hợp với mụcđích sử dụng tránh gây lãng phí ảnh hưởng đến nền kinh tế là vấn đề cần được giảiquyết

Nguyên nhân lớn nhất ảnh hưởng đến chất lượng nguồn điện và nền kinh tế chính

là tổn hao công suất trên đường dây tải điện Để khắc phục được nguyên nhân này thìphương pháp hiệu quả nhất là sử dụng tủ tụ bù công suất phản kháng

Với nguyên nhân trên cùng với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Duy Ninh, chúng em đã

thực hiện niên luận 1 với đề tài " Tính toán thiết kế tủ tụ bù công suất phản kháng cho trạm biến áp 400KVA".

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Duy Ninh, người đã tận tình giúp

đỡ, cung cấp kiến thức cũng như giải đáp những thắc mắc chúng em chưa hiểu và đãhướng dẫn chúng em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này

Lời cảm ơn tiếp theo, chúng em trân trọn gửi đến quý thầy cô khoa Kỹ Thuật Công Ngệ tuy khoảng thời gian này không dài nhưng quý thầy cô đã dồn rất nhiềucông sức, tâm huyết để truyền đạt cho chúng em những kiến thức và kinh nghiệm quýgiá của mình

-Bên cạnh đó xin gửi lời cám ơn các bạn trong lớp đã nhiệt tình giúp đỡ trong suốtthời gian thực hiện đề tài

Do thời gian có hạn, với những kiến thức còn hạn chế và còn thiếu kinh nghiệmthực tiễn, chúng em sẽ không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự thôngcảm cũng như chỉ dạy, đóng góp của quý thầy cô và các bạn trong lớp để đề tài củachúng em được hoàn thiện hơn

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn !

Cần Thơ ,Ngày 11 Tháng 04 Năm 2016

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Duy Linh Bùi Quốc Trường

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-oo00oo -NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Cần Thơ,Ngày Tháng Năm

Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Duy Ninh

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ TỤ BÙ

CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG.

1.1 Tổng quan về công suất phản kháng và hệ số công suất:

1.1.1 Công suất phản kháng là gì ?

Trong lưới điện tồn tại 2 loại công suất:

- Công suất hữu dụng P (kW) là công suất sinh ra công có ích trong các phụ tải

- Công suất phản kháng Q (kVAr) là công suất vô ích, gây ra do tính cảm ứngcủa các loại phụ tải như: động cơ điện, máy biến áp, các bộ biến đổi điện áp…Đơn vị đo Q là var (volt amperes reactive), 1 kvar = 1000 var

Để đánh giá ảnh hưởng của công suất phản kháng đối với hệ thống người ta sử dụng hệ

số công suất cosφ Trong đó: φ = arctg P/Q

1.1.2 Tại

sao phải bù công suất phản kháng?

Sử dụng tụ bù để nâng cao hệ số công suất là một việc cần làm, và thực tế là các đơn vịthiết kế, các công ty lắp tủ thực hiện như 1 thói quen Họ có thể liệt kê được các lợi íchcủa bù công suất phản kháng, nhưng ít ai biết rằng không phải trong trường hợp nào tụ

bù cũng phát huy hiệu quả

1.1.2.1 Bù công suất phản kháng giúp giảm tiền phạt.

Tiền phạt hay còn gọi là tiền mua điện năng phản kháng Đây là lợi ích thiết thựcnhất của việc nâng cao hệ số công suất Cos phi

Hàng tháng phải trả tiền phạt cos phi (tiền mua điện năng phản kháng) Điện lực sẽbắt chúng ta trả tiền điện năng phản kháng khi hệ số công suất Cos phi của chúng tanhỏ hơn 0.9

BẢNG HỆ SỐ PHẠT COS PHI MỚI THEO THÔNG TƯ 15/2014/TT-BCT

Cách tính Tiền mua công suất phản kháng:

Tq = Ta x k%

Trong đó:

Tq: Tiền mua công suất phản kháng (chưa có thuế giá trị gia tăng);

Ta: Tiền mua điện năng tác dụng (chưa có thuế giá trị gia tăng);

k : Hệ số bù đắp chi phí do bên mua điện sử dụng quá lượng công suất phản kháng

quy định (%)

1.1.2.2 Bù công suất phản kháng nhằm giảm tổn hao công suất :

Từ công thức tổn thất công suất trên đường dây truyền tải :

Ta thấy rằngphần tổn hao công suất do 2 thành phần tạo ra Thành phần do công suất tác dụng thì takhông thể giảm, nhưng thành phần do công suất phản kháng thì ta hoàn toàn có thểgiảm được Hệ quả là giảm tổn hao công suất dẫn đến giảm tổn thất điện năng Nóichung là giảm tiền điện Vậy trường hợp này phát huy tác dụng như khi nào? Khiđường dây của chúng ta kéo quá xa Công tơ nhà nước lại tính ở đầu trạm Trường hợpnày ta nên bù gần như tối đa 0.95 để giảm tổn thất điện năng

1.1.2.3 Bù công suất phản kháng nhằm giảm sụt áp:

Từ công thức tổn thất điện áp trên đường dây truyền tải :

Cũng như tổn hao công suất, ta thấy rằng phần tổn hao điện áp do 2 thành phần tạo ra.Thành phần do công suất tác dụng thì ta không thể giảm, nhưng thành phần do côngsuất phản kháng thì ta hoàn toàn có thể giảm được Vậy trường hợp này phát huy tácdụng như khi nào? Khi đường dây của chúng ta kéo quá xa, điện áp cuối đường dây sụtgiảm nhiều làm động cơ không khởi động được, phát nóng nhiều, dễ cháy Trường hợpnày nên bù đến 0.98 hoặc 1.

1.1.2.4 Bù công suất phản kháng giúp tăng khả năng truyền tải điện của đường

dây và máy biến áp:

Dòng điện chạy trên đường dây gồm 2 thành phần : tác dụng và phản kháng Nếu

ta bù ở cuối đường dây thì dòng phản kháng sẽ bớt Vậy thì ta có thể cho phép đườngdây tải thêm dòng tác dụng

Từ S=U.I ta thấy rằng dung lượng máy biến áp gồm 2 phần P và Q Nếu ta bù tốtthì S gần như bằng P

1.1.3 Các phương pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng.

1.1.3.1 Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên:

Nâng cao cosφ tự nhiên có nghĩa là tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng công suất phản kháng mà chúng cần có ở nguồn cung cấp

- Thay đổi và cải tiến quá trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất

- Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn

- Hạn chế động cơ chạy không tải

- Ở những nơi công nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ

- Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn

1.1.3.2 Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo:

Phương pháp này được thực hiện bằng cách đặt các thiết bị bù công suất phảnkháng ở các hộ tiêu thụ điện Các thiết bị bù công suất phản kháng bao gồm:

a Máy bù đồng bộ: chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải

* Ưu điểm: máy bù đồng bộ vừa có khả năng sản xuất ra công suất phản kháng, đồngthời cũng có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện

* Nhược điểm: máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hànhphức tạp Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn

b Tụ bù điện: làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, có thể sinh ra

công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện

* Ưu điểm:

- Công suất bé, không có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành

- Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ theo sự phát triển của tải

- Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ

* Nhược điểm:

- Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị pháhỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức Tuổi thọ tụ có giới hạn, sẽ

bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc

- Khi đóng tụ vào mạng điện sẽ có dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện khỏi mạngtrên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành

- Sử dụng tụ điện ở các hộ tiêu thụ công suất phản kháng vừa và nhỏ (dưới 5000kVAr)

1.2 Các thiết bị bù công suất:

1.2.1 Bù trên lưới điện áp:

Trong mạng lưới hạ áp, bù công suất được thực hiện bằng :

- Tụ điện với lượng bù cố định (bù nền)

- Thiết bị điều chỉnh bù tự động hoặc một bộ tụ cho phép điều chỉnh liên tục theoyêu cầu khi tải thay đổi.

Chú ý : Khi công suất phản kháng cần bù vượt quá 800KVAr và tải có tính liêntục và ổn định, việc lắp đặt bộ tụ ở phía trung áp thường có hiệu quả kinh tế tốthơn

- Quá điện áp xuất hiện do hiện tượng bù dư phụ thuộc một phần vào giá trị tổngtrở nguồn.

● Các qui tắc bù chung :

- Nếu công suất bộ tụ ( kVar ) nhỏ hơn hoặc bằng 15% công suất định mức máybiến áp cấp nguồn, nên sử dụng bù nền

- Nếu ở trên mức 15%, nên sử dụng bù kiểu tự động

- Vị trí lắp đặt tụ áp trong mạng điện có tính đến chế độ bù công suất; hoặc bù tập

trung, bù nhóm, bù cục bộ, hoặc bù kết hợp hai phương án sau cùng.

- Về nguyên tắc, bù lý tưởng có nghĩa là bù áp dụng cho từng thời điểm tiêu thụ vàvới mức độ mà phụ tải yêu cầu cho mỗi thời điểm

- Trong thực tiễn, việc chọn phương cách bù dựa vào các hệ số kinh tế và kỹ thuật

1.2.3.1 Bù tập trung :

Áp dụng cho tải ổn định và liên tục

Nguyên lý : bộ tụ đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trongthời gian tải hoạt động

Ưu điểm:

- Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng

- Làm giảm công suất biểu kiến

- Làm nhẹ tải cho máy biến áp và có khả năng phát triển thêm các phụ tải cần thiết.Nhận xét :

- Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạthế

- Vì lý do này kích cỡ dây dẫn , công suất tổn hao không được cải thiện ở chế độ bù tậptrung

Ưu điểm:

- Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng

- Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu

- Kích thước dây cáp đi đến các tủ phân phối khu vực sẽ giảm đi hoặc với cùng dâycáp trên có thể tăng thêm phụ tải cho tủ phân phối khu vực

Bộ tụ định mức ( kVAr) đến khoảng 25% giá trị công suất động cơ Bù bổ sung tạiđầu nguồn điện cũng có thể mang lại hiệu quả tốt

Ưu điểm :

Làm giảm tiền phạt do tiêu thụ công suất phản kháng (kVAr)

Giảm công suất biểu kiến yêu cầu

Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn

Nhận xét :

Các dòng điện phản kháng có giá trị lớn sẽ không còn tồn tại trong mạng điện

1.2.3.4 Mức độ bù tối ưu :

Bảng số liệu tính toán công suất phản kháng cần thiết trong giai đoạn thiết kế Qua

đó có thể xác định công suất phản kháng và công suất tác dụng cho mức độ bù khácnhau

Vấn đề tối ưu hoá kinh tế kỹ thuật cho một mạng điện đang hoạt động

Việc tính toán định cáp, máy biến áp sau khimức bù tối ưu cho một mạng đã tồn tại

có thể thực hiện theo những lưu ý sau:

+ Tiền điện trước khi đặt bù

+ Tiền điện tương lai sau khi lắp tụ bù

1.3.1 Phương pháp tính đơn giản:

Để chọn tụ bù cho một tải nào đó thì ta cần biết công suất (P) của tải đó và hệ sốcông suất (Cos φ) của tải đó :

Giả sử ta có công suất của tải là P

Hệ số công suất của tải là Cos φ1 → tg φ1 ( trước khi bù )

Hệ số công suất sau khi bù là Cos φ2 → tg φ2

Công suất phản kháng cần bù là QC = P (tgφ1 – tgφ2 )

Từ công suất cần bù ta chọn tụ bù cho phù hợp trong bảng catalog của nhà cungcấp tụ bù

Để dễ hiểu ta sẽ cho ví dụ minh hoạ như sau:

Giả sử ta có công suất tải là P = 270 (KW)

Hệ số công suất trước khi bù là cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88

Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33

Vậy công suất phản kháng cần bù là Qbù = P ( tgφ1 – tgφ2 )

Qbù = 270( 0.88 – 0.33 ) = 148.5 (KVAr)

Từ số liệu này ta chọn tụ bù trong bảng catalog của nhà sản xuất giả sử là ta có tụ25KVAr Để bù đủ cho tải thì ta cần bù 6 tụ 25 KVAr tổng công suất phản kháng là6x25=150(KVAr)

1.3.2 Phương pháp bù tối ưu dựa vào điều kiện không đóng tiền phạt:

Xét hoá đơn tiền điện liên quan đến dung lượng kVArh đã tiêu thụ và ghi nhận sốkVArh phải trả tiền sau đó, chọn hoá đơn tiền giá kVArh cao nhất phải trả (không xétđến trường hợp ngoại lệ)

Ví dụ: 15965 kVAr.h trong tháng giêng

Tính tổng thời gian hoạt động trong tháng đó ví dụ : 220h số giờ xét để tính lànhững giờ mà hệ thống điện chịu tải lớn nhất và tải đạt giá trị đỉnh cao nhất ngoài thờigian kể trên việc tiêu thụ công suất phản kháng là miễn phí

Giá trị công suất cần bù:

Một số hãng cung cấp qui tắc thước loga thiết kế đặt biệt cho việc tính toán này theocác khung giá riêng Công cụ trên và các dữ liệu kèm theo giúp ta chọn lựa thiết bị bù

và sơ đồ điều khiển thích hợp, đồng thời ràng buộc của các sóng hài điện áp trong hệthống điện các sóng hài này đòi hỏi sử dụng định mức tụ dư ( liên quan đến giải nhiệt,định mức áp và dòng điện ) và các cuộn kháng hoặc mạch để lọc sóng hài

1.4 Giới thiệu một số loại tụ điện:

1.4.1 Tụ Ducati Modulo XD

Rated operating voltage(V) (Ue) 3 pha 415V (Điện

áp làm việc định mức)Rated current(A) 34.8A (dòng điện định mức)Công suất phản kháng định mức (Kvar) 25KvarĐiện dung định mức (uF) (3x154) 462(uF)Kích thước 116x255 (mm)

Frequency (Hz) 50Hz / 60Hz (tần số định mức)

Kích thước D96x275mm

1.4.4 Tụ samwha SMB-415030KT

Rated operating voltage(V) (Ue) 3 pha 415V (Điện

áp làm việc định mức)Rated current(A) 41.7A (dòng điện định mức)Công suất phản kháng định mức (Kvar) 30KVarĐiện dung định mức (uF) (3x184.83) 554.5 (uF)Kích thước 210*220 (mm)

Frequency (Hz) 50Hz / 60Hz (tần số định mức)

CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT ÁP DỤNG

Trên thực tế, từ nhà máy phát điện (thủy điện, nhiệt điện v.v.) nói chung là các dạngTurbin-Generator khi phát ra năng lượng thì bên trong đó đã bao gồm hai thành phầncông suất hữu công (P) và công suất vô công (Q) Công suất tổng hợp cho 2 loại côngsuất trên được gọi là công suất biểu kiến, đơn vị VA hoặc KVA Ba loại công suấtđược trình bày ở trên lại có một mối quan hệ mật thiết với nhau thông qua tam giáccông suất như hình sau:

● Công suất vôcông (ReactivePower) là phầncông suất được tạo

ra bởi từ trườngtrong máy phát và là thành phần quan trọng đối với các tải cảm Công suất này gópphần tạo nên từ trường trong trường hợp khởi động của các tải loại này Nếu công suấtnày bằng 0, đồng nghĩa với các tải loại này không khởi động được

● Do đó, trong trường hợp bình thường thì chính đường dây truyền tải đã truyền 2loại công suất P và Q Tuy nhiên, nếu ngay từ nhà máy điện đã phát ra công suất P và

Q thì chắc chắn cấp dây sẽ rất lớn, do đó bằng cách điều chỉnh kích từ, thông thườngcos phi của nhà máy thường được nâng lên tới giá trị gần như bằng 1 Có thể nói, côngsuất truyền từ nhà máy điện đơn thuần là P

●Vậy câu hỏi đặt ra là phần Q của đường dây truyền tải nằm ở đâu Trên thực tế,

điện lực sẽ lắp đặt các trạm bù ở ngay phía trên các nút phân phối nhằm đáp ứng chonhu cầu công suất phản kháng từ phía các tải tiêu thụ Nhưng công suất kVAr của cáctrạm này có giới hạn và không thể tăng theo yêu cầu từ phía tải do mức độ phát triểncủa phụ tải ở Việt Nam là thất thường và rất khó kiểm soát.

●Trong sơ đồ truyền tải, từ nhà máy đến phía tải qua các trạm trung gian tại đây sửdụng các máy biến áp với mục đích nâng áp nhằm giảm tổn thất trên đường dây truyềntải Các trạm biến áp có một công suất biểu kiến nhất định (kVA) đại diện cho mứcnăng lượng trong giới hạn mà MBA không phải hoạt động vượt quá khả năng (gâynóng lõi từ, nóng cuộn dây dẫn đến cháy MBA)

●Về phía tải, do đa phần các tải sử dụng trong lưới điện sinh hoạt cũng như sảnxuất là các loại tải cần có năng lượng từ trường (Q) để có thể khởi động được, nên tạo

ra nhu cầu về công suất Q rất lớn Để đáp ứng nhu cầu này, lưới truyền tải sẽ phải đưatới một lượng Q để phục vụ cho các tải này Khi lượng Q tăng, đồng nghĩa với cos phigiảm (Q = S * sin phi, S không đổi, Q tăng, sin phi tăng, cos phi giảm), từ công thứctính dòng điện trong trường hợp lưới 3 pha: I = P / (căn 3 * U * cos phi) có thể thấyngay rằng khi cos phi giảm thì I sẽ tăng, dòng điện tăng đồng nghĩa với cấp dây cápphải tăng theo và gây sụt áp (U = I * Z: lấy điều kiện tổng trở đường dây không đổi,khi I tăng sẽ dẫn đến điện áp đòi hỏi tăng mạnh, gây sụt áp đường dây phân phối)

●Lý do Điện lực phạt tiền không phải vì công suất vô công, mà vì cơ sở vật chấtnói chung của lưới điện là rất khó thay đổi một sớm một chiều, từ nhà máy sản xuất tớiđường dây truyền tải Vốn lượng P và Q được sản xuất và truyền tải là không đổi (xemcác tổn thất là không đáng kể), chỉ vì biến động trong tải tiêu thụ đòi hỏi nhiều Q hơn,gây tăng cấp dây và sụt áp mà Điện lực phải đổi Máy phát điện, đổi các trạm biến áp,thay hết đường dây truyền tải thì đó là phương án bất khả thi

● Với các trường hợp sử dụng máy phát điện đồng bộ, công suất Q có thể được điềuchỉnh dựa vào bộ kích từ để thay đổi theo nhu cầu của tải Nhưng xét trong một mạnglưới điện phân phối rộng, qua nhiều trạm và MBA trung gian thì việc điều chỉnh kích

từ này là không thể Dẫn đến phương án điều chỉnh linh động tại từng tải tương ứng vàgiữ nguyên công suất phát tại nguồn

● Sẽ có nhiều thắc mắc, nếu nói rằng đường dây chịu tổn thất là do cùng một lúc phảitruyền cả công suất P lẫn Q, việc bù sẽ làm giảm nhu cầu về Q và giảm tổn thất Vậycâu hỏi đặt ra là khi bù, ta cung cấp Q đồng nghĩa với việc đường dây phải mang cả Plẫn thêm lượng Q mà ta cung cấp, liệu có tổn thất hay không, liệu có phải tăng cấp dâydẫn lên không Các bạn hãy lưu ý rằng, khi ta bổ sung thêm công suất phản kháng,phần công suất Q của đường dây lúc này xem như hao hụt không đáng kể, lượng Q nhucầu của tải được đáp ứng, điều này dẫn đến hệ số công suất cos phi được cải tạo về gầnbằng 1 Trong điều kiện đó, dòng điện I = P / (căn 3 * U * cos phi) giảm ( I và cos phi

tỉ lệ nghịch), dòng điện giảm kéo theo cấp dây cáp không đổi, sụt áp không còn nữa,khi đó, cos phi thực chất được đưa về giá trị gần với giá trị cos phi ban đầu khi mớiđược phát ra từ nhà máy điện Tuy nhiên, lợi ích thực sự từ quá trình cải tạo này là chođiện lực và mạng lưới truyền tải và tính từ điểm tiến hành bù công suất phản kháng trởlên Còn từ điểm này xuống phía tải, thực chất là chúng ta đã "tự cung cấp năng lượng

từ trường" để động cơ, thiết bị hoạt động Lợi ích từ việc tiến hành bù công suất Q làgiảm sụt áp, đảm bảo hoạt động cho thiết bị tại giá trị định mức và tiết kiệm công suất

P cho điện lực

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TỦ TỤ BÙ CHO TRẠM BIẾN ÁP

400KVA 3.1 Tính Toán:

Tính toán thết kế tụ bù điều khiển bù tự động cho trạm S=400KVA Biết hệ số công suất của tải là Cosφ1=0,7 ,hệ số công suât sau khi bù là Cosφ1=0,92

Ta có: Công suất của tải là P=S.Cosφ=400.0,7=280(KW)

Hệ số công suất trước khi bù Cosφ1 = 0,7 tgφ1 = 1,02

Hệ số công suất sau khi bù Cos φ2 = 0,92 tgφ2 = 0,43

Vậy công suất phản kháng cần bù là Qbù = P ( tgφ1 - tgφ2 )

= 280 (1,02 – 0,43) = 165,2 (KVAr)Vậy ta chọn tụ bù trong bảng catalog của nhà sản xuất giả sử là ta có tụ 20KAr

Để bù đủ cho tải thì ta cần bù 8 tụ 20KAr tổng công suất phản kháng là

8x20=160(KVAr) với 8 tụ bù này ta chọn bộ điều khiển 8 cấp

Giả sử trạm làm việc 24/24, trong quá trình hoạt động ta nhận thấy là trạm chỉ hoạt động ở các mức công suất: 200(KW), 210(KW), 220(KW), 230(KW), 250(KW), 260(KW), 270(KW), 280(KW)

Thì bộ điều khiển của tụ hoạt động như sau :

3.2 Các thiết bị trong tủ tụ bù 160 KVAr:

3.2.1 Tụ Bù:

- Thiết bị tham khảo:

Đối với tụ bù ta có nhiều sự lựa chọn với các tụ có giá khác nhau cũng như chất lượng khác nhau của nhiều hãng Dưới đây là các loại tụ với các giá khác nhau của một

số hãng cho ta tham khảo: