Bài giảng Cung cấp điện: Chương 8 - Tiết kiệm điện năng và nâng cao hệ số công suất COSφ trình bày về ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất COSφ, các biện pháp nâng cao hệ số công suất COSφ, tính toán bù công suất phản kháng, phân phối dung lượng Bù trong mạng điện, chọn tụ điện và điều chỉnh dung lượng Bù. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết tài liệu.
KHOA ĐiỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BM ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Chương 8: TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG VÀ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ Giảng viên: ThS. Phùng Đức Bảo Châu Nội dung Đặt vấn đề Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất Cosφ Các biện pháp nâng cao hệ số cơng suất Cosφ Tính tốn bù cơng suất phản kháng Phân phối dung lượng bù mạng điện Chọn tụ điện điều chỉnh dung lượng bự t : Nhu cầu dùng điện ngày cao ngày phải tận dụng hết khả nhà máy điện Về mặt sử dụng phải tiết kiệm, sử dụng hợp lý TB điện, giảm tổn thất điện đến mức nhỏ nhất, phấn đấu để kWh điện ngày làm nhiều sản phẩm Toàn hệ thống CCĐ có đến 10 15 % lượng điện bị tổn thất qua khâu truyền tải phân phối, mạng xí nghiệp chiếm khoảng 60% lượng tổn thất Vì việc sử dụng hợp lý khai thác hiệu TB điện đem 1.1. Tro ng mạng điện tồn hai lo ại c ông s uất: + Công suất tác dụng: P Đặc trưng cho sinh công, liên quan đến trình động lực Gây moment qua cho động Một phần nhỏ bù vào tổn hao phát nong dây dẫn, lõi thép.ở nguồn P trực tiếp liên quan đến tiêu hao lượng đầu vào Than, nước, lượng nước v.v Tóm lại P đặc trưng cho trình chuyển hoá lượng + Công suất phản kháng: Q ngược lại không sinh công Nó đặc trưng cho trình tích phóng lượng nguồn tải, Nó liên quan đến trình từ hoá lõi thép BA., động cơ, gây biến đổi từ thông để tạo sđđ phía thứ cấp Nó đặc trưng cho khâu tổn thất từ tản mạng nguồn liên quan đến sđđ máy phát (liên quan đến dòng kích từ máy phát) Như để chuyển hoá P cần phải có diện Q Giũa P & Q lại liên hệ trực tiếp với nhau, mà đặc trưng cho mối quan hệ hệ sè c«ng suÊt Cos P P2 Q2 P S Các đại lượng P; Q; S; cos liên hệ với tam giác công suất cos dựng ỏnh giá mức độ sử dụng điện2 tiết kiệm hợp 2 S = P + Q lý XN S Q P = S Cos P Q = S s in Cos dùng để đánh giá mức độ sử dụng điện tiết kiệm hợp lý XN 1.2 Một số định nghĩa hệ số công suất: a Hệ số cos tức thời: P 3UI cos Xác định nhờ dụng cụ đo thời điểm Cos biến thiên theo thời gian nên khơng có ý nghĩa tính tốn b Hệ số cơng suất trung bình cos tb: Là hệ số cos khoảng thời gian (1 ca, ngày đêm, tháng, ): Q cos tb cos arctg tb Ptb cos tb dùng để đánh giá mức độ sử dụng điện tiết kiệm hợp lý XN c Hệ số công suất cos tự nhiên: Là hệ số cơng suất trung bình tính năm (8760h) khơng có thiết bị bù Hệ số công suất tự nhiên dùng làm xác định phụ tải tính tốn, nâng cao hệ số công suất bù công suất phản kháng Đối với ĐCKĐB có cos thấp (cos = 0,5÷0,7), ĐCKĐB tiêu thụ cơng suất phản kháng nhiều nhất, chiếm (65÷70)%, sau máy biến áp Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất Cos: Làm giảm tổn thất điện áp PR Q X PR Q X U U U U Làm giảm tổn thất công 2 2 suất P Q P Q S 1 U Z U Làm giảm tổn thất điện 2 2 P Q1 P Q2 A U R U Tăng khả truyền tải I R Z S A P Q 3U 2 TÓM LẠI: Việc nâng cao cos có lợi ích bản: Lợi ích to lớn kinh tế cho ngành điện doanh nghiệp Lợi ích kỹ thuật: Nâng cao chất lượng điện áp Các biện pháp nâng cao hệ số cơng suất Cosφ Có hai nhóm giải pháp để nâng cao cos 3.1 Nhóm giải pháp nâng cao cos tự nhiên: Là giải pháp không dùng thiết bị bù Có giải pháp sau: 1) Thay đổi cải tiến quy trình công nghệ để thiết bị điện làm việc chế độ hợp lý 2) Thay ĐCKĐB làm việc non tải ĐC có CS nhỏ 3) Giảm điện áp động làm việc non tải 4) Hạn chế động chạy không tải 5) Sử dụng ĐCĐB thay cho ĐCKĐB 6) Thường xuyên bảo dưỡng nâng cao chất lượng sửa chữa ĐC 7) Thay máy biến áp làm việc non tải máy biến áp có dung lượng nhỏ Đối với xí nghiệp có quy mơ lớn gồm nhiều phân xưởng lớn, có trạm phân phối trạm phân xưởng Việc bù thường thực tất hạ áp trạm phân xưởng Đơi thực bù cho cao hạ áp tùy vào giá thành tụ Phân bố tối ưu dung lượng bù: 5.1 Nếu mạng điện XN hình tia: Khi bù phân tán, áp dụng công thức phân bố tối ưu công suất sau: Q bi Qi (Q Qb R td ) Ri R1 R2 Q 1 – Q b1 Q 2 – Q b2 R3 HV Q – Q b + Q b1 + Q b2 5.2 Nếu mạng điện XN phân nhánh: Cần biến đổi nhánh song song thành nhánh tương đương rối áp dụng công thức n n R tdm Q bm Q m ( Q i Q bi ) Rm i m i m Q bm Qm ( n i m R tdm Q bi ) Rm m n Qi i Vídụ Hãy phân phối dung lượng bù Q =300 kVAr cho mạng điện hạ áp U=380 V Điện trở b nhánh cho hình vẽ Phụ tải hộ cho hình vẽ, cho b»ng kVAr 0,1 0,2 0,1 0,2 200 –Q b 150 –Q b 150 –Q b 100Q b Lờ ig iải Điện trở tương đương cđa nh¸nh: R td 1 1 ,2 ,1 ,2 30 ,1 Q =200 +150 +150 +100 =600 Q b1 Thay sè vµo ta cã: 200 kVAr (600 Q1 (Q Qb 300 ) 30 ,1 R td ) R1 100 Dung lượng bùtạic ác tủđộ ng lực c ònlại: Qb2=150(600300).1/30.0,2=100 kVAr Qb3 =150(600300).1/30.0,1=50 kVAr Qb4 = 100 – (600 – 300). 1/30.0,2 = 50 kVAr VÝ dơ H·y ph©n phèi dung lượng bù Q cho mạng điện hạ áp víi R =R =300 kVAr = R =0,04 ; R 12 =0,02 ; Q1 =200 kVAr; Q2 = – Q Q – Q 100 kVAr; Q3 =200Q kVAr b b1 R2 R1 N Rn 1 b2 R 12 R3 Q – Q b Lờ ig iải Trước tiên tính điện trở tương ®¬ng: Rtd2 =R2 song song R3 Rtd2 =0,04.0,04/(0,04+0,04)=0,04/2=0,02 Rtd1 m¹ch giòa R1 song song R12+Rtd2 Rtd1 =R1 (R12+Rtd2) / (R1 +R12 +Rtd2)= 0,04.(0,02+0,02)/(0,04 +0,02 +0,02) =0,02 áp dụng công thức: áp dụng công thức: Qb1 = Q1 – [(Q1 + Q2 + Q3) - Qb ] Rtd1/R1 = 200 – [ 500 – 300 ] 0,02/0,04 = 100 kVAr Qb2 = Q2 – [(Q2 + Q3) – (QB - Qb1)] Rtd2 /R2 = 100 – [ 300 – (300-100)] 0,02 /0,04 = 50 kVAr Qb3 = Q3 – [(Q2 + Q3) – (Qb - Qb1)].Rtd2/R3 = = 200 – [300 – (300-100)] 0,02/0,04 = 150 kVAr hc ta cung cã thĨ suy Qb3 = Qb - (Qb1 + Qb2) Qb3 = 300 – (100 + 50) = 150 kVAr Tree Trimming: Before Thank you for your attention! Monday, October 17, 2016 45 ... nhóm lµ: Qb2 =P( tg - tg 2) =100( 1,17 0 ,88 ) =29 KVAr Để nâng hệ số công suất lên cos công suất phản kháng cần bï cđa nhãm lµ: Qb3 =P( tg KVAr 10/17/16 - tg 3) =100( 0 ,88 - 0,62) =26 22 S ơđồđiềukhiểndung... cầu cos =0,75 tính tg = 0 ,88 - Khi yêu cầu cos =0 ,85 tính tg = 0,62 Để nâng hệ số công suất lên cos thìcông suất phản kháng cần bù nhóm lµ: Qb1 =P( tg - tg 1) =100(1,5 1- 1,17) =34 KVAr Để nâng... uấtlên0,65;0,75và 0 ,85 Lờ ig iải Từ công suất phụ tải cho xác định hệ số công suất cđa xÝ nghiƯp Cos P S P P 100 Q 100 152 0,55 Tính tg =1,51 - Khi yêu cầu cos =0,65 tính tg = 1,17 - Khi yêu cầu