Tổng quan bù công suất phản kháng, phân tích hao tổn công suất, nguyên lý bù công suất phản kháng,... là những nội dung chính trong chương 7 Bù công suất phản kháng thuộc bài giảng Hệ thống cung cấp điện. Mời các bạn cùng tham khảo.
CH NG BÙ CÔNG SU T PH N KHÁNG 10/19/2015 7.1 T ng quan Trong h th ng n t n t i khái ni m nh công su t tác d ng P(kW), công su t ph n kháng Q (kVar), công su t bi u ki n S(kVA) Công su t tác d ng P sinh cơng có ích, bi n đ i thành d ng n ng l ng khác Công su t ph n kháng Q không sinh cơng v y g i công su t vô công, nhiên công su t ph n kháng c n thi t đ t o t tr ng ph c v th c hi n trình bi n đ i n ng l ng Công su t ph n kháng đ c tiêu th không đ ng b , MBA, đ ng dây b i ph t i nh đ ng c ng c không đ ng b tiêu th 60%-65%, MBA 20%-25% công su t ph n kháng c a l i n, ph n l i đ ng dây ph n t khác tiêu th ; cơng su t mang tính c m 10/19/2015 7.2 Phân tích t n hao cơng su t 2 S P + Q P = 3I R = R = R = PP + PQ U U PP –t n hao P gây PQ –t n hao Q gây Gi thi t c n truy n công su t P1 cho t i thu n tr áp 1.05Uđm n P 91 P 1 P1 = 3I R = R = R (1,05Uđm ) Uđm Gi thi t c n truy n công su t P1 cho t i v i cos=0.78 n áp 0.95Uđm 2 P1 1,82P1 P2 = 3I R = R = P1 2 R = (cos ) (0,95Uđm ) Uđm 10/19/2015 H s công su t c a thi t b đ gia d ng thông th ng 7.3 Nguyên lý bù CSPK cos 1 cos 2 +j 2 Q2=Q-Qbu S2 Qbu -j S1 Q 10/19/2015 P Q2 P P (Q Qbu ) 2 P Q2 P1 R U P 1 P P (Q Qbu ) P2 R U PR QX U1 U PR (Q Qbu ) X U U 7.4 M c đích bù cơng su t ph n kháng m b o đ t h s công su t theo yêu c u Nâng cao h s công su t c a l i n Nâng cao ch t l ng n n ng l i n Gi m t n hao công su t dây d n MBA Gi m t n hao n áp, nâng cao n áp t i nút Gi m công su t bi u ki n, gi m công su t ph n kháng l i Gi m đ u t ban đ u cho MBA dây d n gi m dòng n 10/19/2015 7.5 Thi t b bù Q T bù- th ng s d ng cho l i n h th trung th cao th v i dung l ng v a nh Máy bù đ ng b - đ ng c n đ ng b ch đ kích t phát Q cho l i n h th trung th v i dung l ng Qbù l n Th ng t bù đ c m c song song v i thi t b tiêu th n (bù ngang) Trong m t s tr ng h p công su t Qt i c a l i thay đ i m nh s d ng lò h i, thi t b hàn, t nên m c n i ti p (bù d c) 10/19/2015 7.6 V trí l p t bù Q QC1 QC2 QC3 QC5 QC4 QC7 10/19/2015 QC6 QC9 QC8 7.6 V trí l p t bù Q 1.Bù riêng (QC3, QC7, QC9) Bù riêng nên đ c xét đ n công su t đ ng c đáng k so v i công su t m ng n B t m c tr c ti p vào đ u dây n i c a thi t b dùng n có tính c m B t đ c đ nh m c (kvar) kho ng đ n 25% giá tr công su t (kW) c a đ ng c 10/19/2015 7.6 V trí l p t bù Q Bù riêng th ng đ t t i đ u c c đ ng c u m: Gi m ti n ph t v n đ tiêu th công su t ph n kháng (kvar); Gi m dòng ph n kháng t i đ ng c ; Gi m kích th c vƠ t n hao dơy d n đ i v i t t c dơy d n Nh c m V n hành khó kh n Ch ho t đ ng đ ng c làm vi c Gây hi n t ng t kích t đ i v i đ ng c 10/19/2015 10 Bài t p Hãy xác đ nh v trí l p đ t t bù cơng su t l n l Qbu1=150 kVar; Qbu2=200 kVar hình sau t 28 10/19/2015 Ví d M t tr m n cung c p cho ph t i 300 kVA h s công su t cos1=0,8 tr M t đ ng c đ ng b đ c đ t song song v i t i T i c a tr m 300 kW v i cos2 = 0,95 tr Xác đ nh: a)Công su t kVA c a đ ng c đ ng b ; b)H s công su t c a đ ng c T i c a tr m tr c có đ ng c P = S cos = 300× 0,80 = 240kW Cơng su t kháng t ng Q t = (P + Pm )tg Q t = 300× 0,3228 = 98,64kVAr Q - Q t = 180 - 98,64 = 81,36kVAr Pm = 60 kW Qm = 81,36 kVAr (s m) Công su t bi u ki n c a đ ng c S m Pm2 Q m2 60 81.36 100kVA Công su t ph n kháng t Q = S sin ng ng = 300 × 0,60 = 180kVA T i t ng có đ ng c Pt = P + Pm = 300 kW (đư cho) Trong Pm = 300 – 240 = 60 kW H s công su t t ng h p cos2 = 0,95 tg2 = 0,3228 H s công su t c a đ ng c cos m Pm 60 = = = 0,6(sớm) S m 100 29 7.9 Xác đ nh n dung t bù C (F) T bù có th đ u theo s đ hình ho c hình V i m t công su t ph n kháng Qbù, n dung c a t đ u nh h n đ u l n Khi đ u , m i t ch u n áp pha Khi đ u , m i t ch u n áp dây 30 10/19/2015 1.Khi t đ u hình tam giác () IL Q bu 3U day Q bu IL IC 3U day XC U day C 1 X C fX C IC 31 10/19/2015 Khi t đ u hình () Qbu IL 3U da y XC C U day 3I C U pha IC 1 X C fX C IC I L Qbu 3U day 32 10/19/2015 So sánh t đ u () t đ u Y T đ u hình tam giác () Ut =Udây Cùng QC Cùng C T đ u hình sao(Y) Ut = Upha CY = C Q= 3QY 33 Bài t p Cho m t nhà máy công nghi p đ c c p ngu n ba pha b i MBA 22/04 kV có ph t i S=1400+j1000 (kVA) Xác đ nh dung l ng bù công su t ph n kháng đ h s công su t đ t 0.95 Xác đ nh n dung c a m i t n n u t n đ u: a Tam giác b Sao 34 10/19/2015 7.10 Bù kinh t m ng n Hàm chi phí tính tốn Z = Z1 + Z + Z = (a vh + a tc )K Q buø + C P0 Q buø T + (Q Q buø )2 R C U Z1: Thành ph n liên quan đ n v n đ u t thi t b bù Z1 = (avh +atc)K0.Qbù K0 giá ti n m t đ n v dung l ng bù Z2: Thành ph n t n th t n n ng thi t b bù Z2 = C0P0QbùT C0: ti n kWh n n ng P0: t n th t công su t m t đ n v thi t b bù, 0,0030,005 kW/kVAr T : th i gian đóng t Z3: thành ph n t n th t n n ng m ng n sau đ t thi t b bù P + (Q - Q buø )2 Z3 = R C0 U B qua t n th t P gây P khơng đ i tr c sau bù 35 7.10 Bù kinh t m ng n Z Z1 Z Z a vh a tc K Q buø C P0 Q buø Q T Q buø R C U 2R C ∂Z (Q - Q buø ) = = (a vh + atc )K + C P0 T ∂ Q buø U U [(a vh + a tc )K + C0 P0 T] Q buø = Q 2C0 R Tr ng h p Qbù < có ngh a đ t thi t b bù không kinh t 36 7.11 Phân b dung l ng bù m ng n công nghi p Dung l ng bù đ c xác đ nh theo công th c Qbù, = P (tg1 - tg2) kVAr T n có th đ t phía m ng n trung áp hay m ng h áp Xác đ nh dung l ng t n bù phía h áp ( Q Q ) 0 bha R c P Z a vh a tc k Q bha k cao (Q b - Q bha ) bu ctQbha U k : đ / k var hathe k cao : đ / k var caothe P0bù :t n th t CS tác d ng / đ n v t bù ; t ; th i gian t làm vi c (h/n m) : th i gian t n th t công su t c c đ i (h/n m) ; R n tr m ch ngu n Q: công su t ph n kháng c a t i 0 ( a a )( k k U Z t vh tc cao ) 10 P Q bha Q bu Q bha 2R c Q(kvar) ; U (kV) ; R (); k0(đ/kvar); c (đ/kwh) , t (h) ; P0(kW) ; Qbha(kvar) Qbùcao= Q b - Q bh 37 Ví d Xí nghi p đ c cung c p t MBA15/0,4 kV ; SB=1000kVA / máy T i : p=1400kW , q= 1200kvar , yêu c u nâng cos2=0,96 Tính Qbù t ng Tính Qbù phía h th cao th MBA Cho avh=0,1;atc = 0,125 , k0ha =200.103 đ/kvar; k0cao=110.103 đ/kvar ; c=2000đ/kwh;t=4000h/n m ; R=0,00289 ; P0bù =0,005 kW/kVar S: Q bù= 798 kvar Q bùh = 798 kvar Q bùcao= 0kvar 38 7.12 Phân ph i dung l ng bù m ng hình tia T ng dung l ng c n bù Qbù, phân ph i dung l ng bù t ng đ n ph t i nhánh cho t n th t công su t m ng nh t 2 Q1 Qbu1 Q Qbu P r r U U Q bu n Q n Q 2 Qn Qbun r Q Qbu Qbu1 Q1 R td r1 Q Q bu Qbu Q R td r2 U Q bu rn n f Qbu1 , Qbu , ,Qbun R td 1 1 R td rn r1 r2 1 39 Ví d Nhánh () RB RC() R = R B + RC 1,5 0,0368 1,5368 1,5 0,0515 1,5515 1,5 0,0735 1,5735 0,0588 3,0588 0,0882 3,0882 ng Stt RB () Tên Ph t i phân x tr m (kVA) B1 600+j400 1,5 B2 450+j600 1,5 B3 500+j500 1,5 B4 400+j300 B5 300+j300 Xác đ nh dung l ng c n bù t i c a tr m bi n áp phân x ng đ nâng cos c a xí nghi p lên 0,95 40 Stt = 2250 + j2100 kVA Qbu Ptt tg R tñ tg cos 2250 2250 2100 2 0,73 22500,935 0,33 1350K var 0,389 1 1 R1 R R R R 0,389 210kVAr 1,5368 0,389 412kVAr Q buø2 600 2100 1350 1,5515 0,389 315kVAr Q buø3 500 2100 1350 1,5735 0,389 206kVAr Q buø4 300 2100 1350 3,0588 0,389 207kVAr Q buø5 300 2100 1350 3,0882 Q buø1 400 2100 1350 41 Bài t p M t tr m n cung c p cho ph t i: i) Các đ ng c c m ng: t ng 100HP; h s công su t 0,8; hi u su t 88% ii) Các đ ng c đ ng b : t ng 60HP; hi u su t 85% iii) T i nhi t, 25 kW, h s công su t :1 Khi t t c t i đ t c c đ i, tìm h s công su t c a đ ng c đ ng b cho h s công su t c a tr m b ng: a) 1; b) 0,94 tr (1HP = 746 W) S: a) 0,638 s m b) 0,982 s m i)Thay đ ng c đ ng b b ng t n Tính QC cho cos tr m = ii)Tính C (a) t đ u Y ; (b) đ u ; cho U= 380 V K t lu n 42 ... 14 7. 7 Ph ng th c bù Q b ng t n T bù Thi t b bù Q – h th 15 10/19/2015 7. 7 Ph ng th c bù Q b ng t n T bù Thi t b bù Q – trung th 16 10/19/2015 7. 7 Ph ng th c bù Q b ng t n T bù Thi t b bù Q –... 10/19/2015 7. 7 Ph ng th c bù Q b ng t n Xác đ nh dung l ng bù a Theo yêu c u v h s công su t Dung l ng bù ph thu c vào h s công su t tr c bù cos1và h s công su t yêu c u cos2 Qbù = Q1 - Q = P(tg -. .. m c n i ti p (bù d c) 10/19/2015 7. 6 V trí l p t bù Q QC1 QC2 QC3 QC5 QC4 QC7 10/19/2015 QC6 QC9 QC8 7. 6 V trí l p t bù Q 1 .Bù riêng (QC3, QC7, QC9) Bù riêng nên đ c xét đ n công su t đ ng