Giáo trình Cung cấp điện: Phần 2 nối tiếp với các kiến thức bù công suất phản kháng; tính toán dòng ngắn mạch; lựa chọn thiết bị điện; bảo vệ rơ le và tự động hóa; nối đất và chống sét; chiếu sáng công nghiệp.
CHƯƠNG VII : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 7.1 Khái niệm chung ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất Nhu cầu dùng điện ngày cao phải tận dụng hết khả nhà máy điện Về mặt sử dụng phải tiết kiệm, sử dụng hợp lý thiết bị điện, giảm tổn thất điện đến mức nhỏ nhất, phấn đấu để kWh điện ngày làm nhiều sản phẩm Toàn hệ thống cung cấp điện có 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 thiết bị điện đem lại lợi ích to lớn 7.1.1 Bản chất hệ số công suất Trong mạng điện tồn hai loại công suất: + Công suất tác dụng P đặc trưng cho sinh cơng, liên quan đến q trình động lực Gây môment qua cho động Một phần nhỏ bù vào tổn hao phát nóng dây dẫn, lõi thép… Tại nguồn P trực tiếp liên quan đến tiêu hao lượng đầu vào Công suất tác dụng P đặc trưng cho q trình chuyển hố lượng + Công suất phản kháng Q ngược lại không sinh cơng Nó đặc trưng cho q trình tích phóng lượng nguồn tải, Nó liên quan đến trình từ hố lõi thép máy biến áp, động cơ, gây biến đổi từ thơng để tạo sđđ phía thứ cấp Nó đặc trưng cho khâu tổn thất từ thơng tản mạng Ở nguồn liên quan đến sđđ máy phát (liên quan đến dịng kích từ máy phát) Như để chuyển hoá P cần phải có diện Q Giữa cơng suất tác dụng P công suất phản kháng Q lại liên hệ trực tiếp với nhau, mà đặc trưng cho mối quan hệ hệ số cơng suất Các đại lượng P; Q; S; cosφ liên hệ với tam giác cơng suất Hình 7.1 - Tam giác cơng suất 104 Cơng suất tồn phần S đặc trưng cho công suất thiết kế thiết bị điện, việc tăng giảm P, Q không tuỳ tiện Vậy công suất S (cố định) cosφ lớn (tức φ nhỏ) tức công suất tác dụng lớn, lúc người ta nói thiết bị khai thác tốt Như với thiết bị cosφ lớn tức thiết bị địi hỏi lượng cơng suất phản kháng Q Đứng phương diện truyền tải lượng Q (đòi hỏi từ nguồn) giảm giảm lượng tổn thất Vì thực chất việc nâng cao hệ số cosφ đồng nghĩa với việc giảm đòi hỏi Q hộ phụ tải 7.1.2 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosϕ - Giảm tổn thất công suất điện tất phần tử (đường dây máy biến áp) S2 P2 Q2 R = R + R = ∆P(P ) + ∆P(Q ) U2 U2 U2 Như Q giảm → ∆P(Q) giảm → ∆P giảm → ∆A giảm - Làm giảm tổn thất điện áp phần tử mạng: ∆P = PR + QX PR QX = + = ∆U ( P ) + ∆U (Q ) U U U - Tăng khả truyền tải phần tử: ∆U = P + Q2 3.U Trong công suất tác dụng đại lượng xác định công suất làm hay lượng truyền tải đơn vị thời gian, công suất S Q không xác định công làm hay lượng truyền tải đơn vị thời gian (Q trình trao đổi cơng suất phản kháng máy phát điện hộ tiêu thụ trình giao động Mỗi chu kỳ p(t) đổi chiều lần, giá trị trung bình 1/2 chu kỳ không) Nhưng tương tự khái niệm công suất tác dụng, kỹ thuật điện ta qui ước cho công suất phản kháng ý nghĩa tương tự coi cơng suất phát ra, tiêu thụ tuyền tải đại lượng qui ước gọi lượng phản kháng Wp → Q = wp /t (VArh) Như mạng điện ta coi phụ tải cảm kháng với Q>0 phụ tải tiêu thụ công suất phản kháng Còn phụ tải dung kháng với Q 0,7 việc thay khơng có lợi 0,45 < kpt < 0,7 việc có tiến hành thay phải dựa việc so sánh kinh tế cụ thể định 107 Ngoài tiến hành thay động cần phải đảm bảo điều kiện kỹ thuật, tức đảm bảo nhiệt độ động phải không lớn nhiệt độ cho phép điều kiện khác mở máy làm việc ổn định - Giảm điện áp đặt vào động thường xuyên làm việc non tải: Biện pháp thực khơng có điều kiện thay động công suất nhỏ Ta biết cơng suất phản kháng địi hỏi từ động khơng đồng viết biểu thức sau: U2 Q=k f V µ Trong : k - số U - điện áp đặt vào động μ - hệ số dẫn từ mạch từ f - tần số dòng điện V - thể tích mạch từ Để giảm điện áp thực tế thường tiến hành cách sau: + Đổi nối dây quấn stato từ đấu ∆ → Y + Thay đổi cách phân nhóm dây stato + Thay đổi đầu phân áp máy biến áp hạ áp Chú ý: Kinh nghiệm cho thấy biện pháp thực tốt động có điện áp U