1. CHƯƠN G1
6.4.2 Thiết bị bù CSPK
6.4.2.1 Bù CSPK bằng máy bù đồng bộ
Máy bù đồng bộ là loại động cơ điện đồng bộ làm việc không tải. Nếu ta tăng dòng điện kích từ ikt lên (quá kích thích, dòng điện của máy bù sẽ vượt trước điện áp trên cực của nó một góc 900) thì máy phát ra CSPK Qb phát lên lưới điện. Ngược lại, nếu ta giảm dòng điện kích từ ikt (kích thích non, E < U dòng điện chậm sau điện áp 90o) thì máy bù sẽ biến thành một phụ tải tiêu thụ CSPK. Tóm lại bằng cách thay đổi dòng điện kích từ ikt ta có thể thay đổi được lượng CSPK truyền tải trong lưới điện, nghĩa là ta có thể làm tăng hay giảm điện áp tại phụ tải theo yêu cầu.
Máy bù đồng bộ được chế tạo với lớn khả năng điều chỉnh có thể (85¸100)%Uđm. Máy bù đồng bộ nhà chế tạo cho các thông số sau: Sđm, Pđm, cosj(vượt trước) và một bảng số khi thay đổi kích từ, phụ thuộc vào những số liệu trong bảng 6.1
Bảng 6.1 Số liệu máy bù đồng bộ khi thay đổi cosj ở chế độ quá kích thích.
Công suất biểu kiến Sqkt, kVA 1,0 0,9 0,85 0,82 0,76 0,72 Hệ số giảm công suất biểu kiến, C - 0,9 0,85 0,82 0,76 0,72 CSTD Pqkt, kW 1,0 0,875 0,690 0,616 0,475 0,360 CSPK Qqkt, kVAr 1,0 1,06 1,075 1,09 1,092 1,1 Hệ số công suất cosjqkt 0,8 0,7 0,65 0,6 0,5 0,4 Dựa vào số liệu nhà chế tạo có thể xác định được công suất ứng với chế độ định mức và chế độ kích từ: Qdm = Pdm. tgjdm; Qqkt = Sqkt. sinjqkt = C. Sdm. sinjqkt.
6.4.2.2 Bù CSPK bằng tụđiện tĩnh
Tụ điện tĩnh mắc song song vào mạng theo sơ đồ hình sao hoặc tam giác. Tụ điện tĩnh phát ra CSPK cấp trực tiếp cho hộ tiêu thụ, giảm được lượng CSPK truyền tải trong mạng, do đó giảm được tổn thất điện áp. CSPK do tụ điện phát ra được tính theo biểu thức sau: Q=U2.2pf.C.10-9 kVAr
Khi sử dụng tụ điện cần chú ý phải đảm bảo an toàn khi vận hành, cụ thể khi cắt tụ ra khỏi lưới phải có điện trở phóng điện để dập điện áp. Theo kinh nghiệm điện trở
phóng điện được xác định như sau: = W
Q U Rpdien 15.10 . f
6 .
Trong đó: Uf là điện áp pha đặt vào tụ điện, kV.
6.4.2.3 Ưu nhược điểm khi dùng máy bù đồng bộ và tụđiện tĩnh
- Máy bù đồng bộ có thể sinh ra CSPK Qbù (tức là làm tăng điện áp tại phụ tải) hay tiêu thụ CSPK (tức là hạ thấp điện áp tại phụ tải) còn tụ điện tĩnh chỉ có thể sinh ra Qbù
nghĩa là chỉ có thể làm tăng được điện áp ở phụ tải mà thôi. Do đó phạm vi điều chỉnh của máy bù đồng bộ rộng hơn tụ điện tĩnh.
- Máy bù đồng bộ không chịu ảnh hưởng điện áp của lưới điện, mà chỉ phụ thuộc chủ yếu vào dòng điện kích từ mà thôi. Trái lại tụ điện tĩnh lại phụ thuộc vào điện áp lưới đặt vào tụ điện. (Qc = U2.2pf.C)
- Dòng điện kích từ ikt có thể điều chỉnh liên tục nên dùng máy bù đồng bộ có thể điều chỉnh điện áp rất bằng phẳng và chính xác. Với tụ diện tích tĩnh thì chỉ điều chỉnh được từng cấp.
- Do công nghệ chế tạo, máy bù đồng bộ chỉ có thể làm việc tới điện áp 10kV trở lại, còn với tụ điện tĩnh chúng có thể làm việc với nhiều cấp điện áp bằng cách ghép nối tiếp nhiều tụ điện lại.
- Máy bù đồng bộ tiêu tốn khá nhiều CSTD (1,3¸5)% công suất định mức của nó còn với tụ điện tĩnh là 0,5%.
- Giá tiền một đơn vị dung lượng máy bù đồng bộ phụ thuộc vào công suất, nói chung máy bù đồng bộ có công suất càng lớn giá tiền của một đơn vị dung lượng bù càng nhỏ vì vậy máy bù đồng bộ chỉ sử dụng ở những nơi cần dung lượng bù lớn.
Tóm lại: Điều chỉnh điện áp bằng máy bù đồng bộ chỉ dùng trong những trường
hợp thật cần thiết. Còn tụ điện tĩnh có nhiều ưu điểm thực tế hơn so với máy bù đồng bộ, cho nên về mặt thiết bị dùng để điều chỉnh điện áp thì các tổ tụ điện tĩnh được dùng rộng rãi hơn.