- Hệ thống 220k V: Nhằm để đồng bộ với hệ thống nguồn điện, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện và đáp ứng được nhu cầu phụ tải giai đoạn đến nă m
1.3.3. Quan hệ công suất phản kháng – điện áp
Nhu cầu công suất phản kháng thay đổi gây ra sự biến đổi điện áp. Ta biết tổn thất điện áp được tính theo cộng thức sau:
. . . .
P R Q X P X Q R
U j U
U+ U− j Uδ
∆ = + = ∆ + (1.6)
Khi phụ tải biến đổi làm cho ∆U biến đổi làm cho điện áp trên các nút tải và toàn HTĐ thay đổi. Trong đó thành phần dọc trục ∆U làm biến đổi modul của điện áp, còn thành phần δU làm biến đổi góc pha của điện áp. Trên lưới hệ thống cấp điện áp 220-500 kV, điện trở R nhỏ hơn nhiều điện kháng X, do đó có thể bỏ qua R trong công thức trên:
. .
Q X P X
U j U
U U j Uδ
∆ = + = ∆ + (1.7)
Ta thấy thành phần hoàn toàn phụ thuộc vào công suất phản kháng Q tải trên lưới điện. Còn sự biến đổi công suất tác dụng chỉ làm thay đổi góc pha của điện áp, thành phần này ảnh hưởng ít đến modul của điện áp.
U
∆
Tóm lại trên lưới hệ thống, mức điện áp phụ thuộc vào dòng công suất phản kháng trên đường dây. Để điều chỉnh điện áp do đó phải điều chỉnh dòng công suất phản kháng trong HTĐ. Điều chỉnh dòng công suất phản kháng tức là điều chỉnh sự cân bằng công suất phản kháng trong HTĐ.
Trong lưới điện cao thế và nhất là trung - hạ thế, R khá lớn có thể so sánh với X, trong lưới điện cáp còn lớn hơn X nhiều, do đó dòng công suất tác dụng cũng ảnh hưởng đến điện áp. Nhưng không thể dùng cách điều chỉnh dòng công suất tác dụng để điều chỉnh điện áp được, vì công suất tác dụng là yêu cầu của phụ tải để sinh ra năng lượng, chỉ có thể đưa đến từ các nhà máy điện. Còn công suất phản kháng không sinh công, nó chỉ là dòng công suất gây ra từ trường dao động trên lưới điện, rất cần thiết nhưng có thể cấp tại chỗ cho phụ tải. Do đó trong các lưới này phải điều chỉnh điện áp bằng cách điều chỉnh cân bằng công suất phản kháng.
Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
Điều chỉnh điện áp và điều chỉnh cân bằng công suất phản kháng do đó là đồng nhất với nhau. Khi điện áp tại một điểm nào đó của HTĐ nằm trong phạm vi cho phép thì có nghĩa là công suất phản kháng của nguồn đáp ứng đủ yêu cầu của phụ tải tại điểm đó. Nếu điện áp cao là thừa công suất phản kháng, còn nếu điện áp thấp thì là thiếu công suất phản kháng.
Công suất phản kháng thường thiếu trong chế độ max cần phải có thêm nguồn, còn trong chế độ phụ tải min lại có nguy cơ thừa do điện dung của đường dây và cáp gây ra, cần phải có thiết bị tiêu thụ.
Cân bằng công suất phản kháng vừa có tính chất hệ thống vừa có tính chất địa phương, điện áp ở các điểm khác nhau có thể rất khác nhau. Do đó điều chỉnh cân bằng công suất phản kháng phải thực hiện trên cả hệ thống lẫn ở cấp địa phương. Ở cấp hệ thống điều chỉnh mức điện áp trung bình của hệ thống, còn điều chỉnh địa phương nhằm đạt được yêu cầu điện áp cụ thể của địa phương.
Phương thức điều chỉnh điện áp
Điều chỉnh điện áp hay cân bằng công suất phản kháng thực hiện theo hai cách: 1- Điều chỉnh công suất phản kháng của các nguồn công suất phản kháng (nhà
máy điện, máy bù đồng bộ, các bộ tụ bù và kháng điện có điều khiển…), tăng hoặc giảm theo yêu cầu, đối với nhà máy điện và máy bù đồng bộ, công suất phản kháng được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh dòng kích từ, đối với tụ bù và kháng điện bằng cách thay đổi điện dung của tụ và điện kháng của kháng điện.
2- Điều chỉnh dòng công suất phản kháng hay là phân bố lại công suất phản kháng trên lưới theo yêu cầu bắng cách điều chỉnh đầu phân áp ở các MBA, thiết bị bù dọc...
Điều chỉnh cân bằng công suất phản kháng được thực hiện một phần tự động, phần còn lại điều khiển bằng tay từ xa hoặc tại chỗ.