Như chúng ta đã biết, giá tiền của tụ bù cao áp rẻ tiền hơn tụ bù hạ áp có cùng dung lượng. Nhưng việc bù phía hạ áp lại có ưu điểm hơn là giảm được lượng công suất phản kháng truyền trong mạng hạ áp & truyền qua máy biến áp do đó mà giảm được đáng kể tổn thất điện năng & tổn thất điện áp trong mạng hạ áp. Vì vậy mà việc đặt thiết bị bù phía hạ áp hay cao áp còn phải tùy thuộc & từng trường hợp cụ thể. Giải bài toán tìm cực đại của hàm hiệu quả kinh tế khi bù phía hạ áp, người ta xác định được dung lượng bù tối ưu phía hạ áp theo công thức sau:
M
Qbuthap = Q − (KVAR) (4.4)
Rb + Rtd
cấp điện
(athap − acao).U2.103
M = (4.5) 2.n.k.β.t
Q: Phụ tải phản kháng của trạm biến áp phân xưởng athap: Giá tiền 1 KVAR tụ hạ áp, athap= 120.000 đ/ KVAR acao: Giá tiền 1 KVAR tụ cao áp, acao= 100.000đ/ KVAR U: Điện áp định mức của mạng hạ áp, U=0,38KV
n: Thời gian thu hồi vốn đầu tư, thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn theo quy định là n = 8năm k: Hệ số có xét đến số ca làm việc trong ngày, ở đây
nhà máy làm việc
3 ca nên k = 0,75 β: Giá tiền của 1kwh điện năng, β = 500đ/ kwh t: Số giờ làm việc trong năm, t = 8760h
Rb: Điện trở của máy biến áp quy về phía điện áp thấp
Rtđ: Điện trở tương đương của mạng hạ áp, ở đây tạm lấy Rtđ = 0,4. Rb + Thay giá trị cụ thể vào công thức (4.5) ta xác định được giá trị của M là:
(athap − acao).U2.103 (120 −100).0,382.103
M = = = 0,05495
2.n.k.β.t 2.8.0,75.0,5.8760
+ Phụ tải phản kháng của trạm biến áp phân xưởng bao gồm cả tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp.
cấp điện
Q = Qtt + ΔQb (KVAR) (4.6)
Tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp được tính như sau:
Stt2
ΔQb = n . ΔQ0 +
2 3 .X b (KVAR) (4.7)
U .10 .n
ΔQ0 : Tổn thất công suất phản kháng không tải + Với máy TM 1600/10 thì ΔQ0 = 20,78 (KVAR) + Với máy TM 1000/10 thì ΔQ0 = 14 (KVAR)
Xb: Điện kháng rò của máy biến áp quy về phía cao áp + Với máy TM 1600/10 thì Xb = 3,39 (Ω)
+ Với máy TM 1000/10 thì Xb = 5,36 (Ω) Stt: Phụ tải tính toán của trạm biến áp đó (KVA)
+ Thay các giá trị cụ thể vào công thức (4.7) tính được tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp của trạm T1 là:
Stt2 1771,72
ΔQb1= nΔQ0+ 2 3 .X b1 = 2.20,78+
2 3 .3,39 = 94,8(KVAR) 94,8(KVAR)
U .10 .n 10 .10 .2
Áp dụng công thức (4.6) tính được phụ tải phản kháng của trạm biến áp T1 là:
cấp điện
Q = Qtt + ΔQb = 1050 + 94,8 = 1144,8 (KVAR)
+ Phụ tải phản kháng của các trạm biến áp phân xưởng khác cũng tính toán tương tự như vậy, kết quả thể hiện trong bảng 20
Bảng 20: Tên trạm biến áp Số ba ΔQ0 (KVAR) Xb (Ω) Stt (KVA) ΔQb (KVAR) Qtt (KVAR) Q ( KVAR ) T1 2 20,78 3,39 1771,9 94,8 1050 1144,8 T2 2 20,78 3,39 2100 110,4 1236 1346,4 T3 2 14 5,36 1515,6 89,6 900 989,6 T4 1 20,78 3,39 1264,6 75 750 825 T5 2 14 5,36 2180,3 122,1 1352 1474,1
+ Điện trở quy về phía điện áp thấp của máy biến áp là
R b
rb = 2 (Ω) k rb : Điện trở của máy biến áp quy về phía hạ áp k: Tỉ số biến áp, k = 10/0,38 = 26,32
Với máy biến áp TM 1600/10 rb = 0,7/ 26,32 = 1.10-3 Với máy biến áp 1000/10 rb = 1,22/ 26,32 = 1,76 . 10-3
+ Thay các giá trị cụ thể vào công thức (4.4), tính được dung lượng bù tối ưu phía hạ áp của trạm biến áp T1 là:
cấp điện
M 0,05495
Qbuthap1 = Q - =1144,8−= 1066 (KVAR)
Rb + Rtd (1+ 0,4). .10−3
+ Đối với các nhánh khác cũng tính toán tương tự như vậy & được kết quả như ở bảng 21.
Bảng 21:
Tên trạm biến áp Qbù thap tu (kvAR) Qbù (kvAR) Dung lượng bù thực tế (kvAR) T1 1066 752,1 21 x 36 T2 1267,9 589,6 17 x 36 T3 945,0 496,6 14 x 36 T4 785,8 379,4 11 x 36 T5 1395,6 820,8 23 x 36
Thấy rằng dung lượng bù hạ áp tối ưu ở các nhánh đều lớn hơn lượng công suất phản kháng cần bù tại các nhánh đó. Vì vậy có thể kết luận rằng nên bù toàn bộ phía hạ áp.