Nhu cầu CSPK của phụ tải biến ựổi theo thời gian, theo chu kỳ ngày ựêm. Nhu cầu này ựược ựáp ứng bởi các nhà máy ựiện. LđPP, bản thân nó cũng là nguồn CSPK do ựiện dung của chúng (ựặc biệt là ựường dây cáp). Trong chế ựộ công suất phụ tải cao, CSPK của các nguồn trên không ựủ ựáp ứng (vì lý do kinh tế - kỹ thuật người ta không làm các máy phát ựiện có thể phát nhiều CSPK : giá thành sản xuất cao, lại phải tải rất xa), do ựó trong LđPP phải ựặt thêm các nguồn CSPK khác.
Như vậy, việc ựặt thêm các nguồn phát ra CSPK chắnh là lấy CSPK từ các nguồn ựó cung cấp cho tải. đó chắnh là bù CSPK. Trong thực tế có các nguồn phát ra CSPK như sau:
2.4.1. Máy bù ựồng bộ
Máy bù ựồng bộ là một loại ựộng cơ ựồng bộ làm việc ở chế ựộ không tải. Do không có phụ tải trên trục nên máy bù ựồng bộ ựược chế tạo gọn nhẹ và rẻ hơn so với ựộng cơ ựồng bộ cùng công suất. Ở chế ựộ quá kắch thắch máy bù sản xuất ra CSPK cung cấp cho mạng, còn ở chế ựộ thiếu kắch thắch máy bù tiêu thụ CSPK của mạng. Vì vậy ngoài công dụng bù CSPK máy bù còn là thiết bị rất tốt ựể ựiều chỉnh ựiện áp, nó thường ựược ựặt ở những ựiểm cần ựiều chỉnh ựiện áp trong LđPP.
2.4.2. Tụ ựiện tĩnh
Tụ ựiện là loại thiết bị ựiện tĩnh, làm việc với dòng ựiện vượt trước ựiện áp, do ựó nó có thể sinh ra CSPK cung cấp cho mạng. Tụ ựiện ựược chế tạo thành từng ựơn vị nhỏ, vì thế có thể tùy theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ ựiện vào mạng, khiến hiệu suất sử dụng cao và không phải bỏ nhiều vốn ựầu tư ngay một lúc.
CSPK do tụ ựiện phát ra ựược tắnh theo biểu thức sau: QC = U2.2πf.C.10-9 kVAr
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 25
- f là tần số có ựơn vị là HZ - C là ựiện dung có ựơn vị là ộF
Thực tế người ta có thể dùng tụ ựiện ựể thực hiện bù dọc và bù ngang. Bù dọc thường sử dụng cho lưới truyền tải. đối với LđPP khi thực hiện bù CSPK người ta thường dùng tụ ựiện tĩnh mắc song song với ựường dây ựể cung cấp CSPK, hay dòng ựiện nhằm chống lại thành phần lệch pha của dòng ựiện yêu cầu do tải cảm. Nghĩa là bù ngang làm thay ựổi ựặc tắnh của một tải cảm do nó phát ra dòng ựiện sớm pha chống lại thành phần chậm pha của dòng tải phản kháng tại ựiểm ựặt tụ bù. Khi thực hiện bù ngang trên ựường dây, thì ựộ lớn của dòng ựiện nguồn có thể giảm ựi, hệ số công suất ựược cải thiện và do ựó sụt áp giữa nơi phát và nơi nhận cũng giảm theo. Vì vậy ựối với LđPP, sử dụng phương thức bù ngang bằng tụ ựiện tĩnh ựể bù CSPK trực tiếp cho phụ tải.
2.4.3. động cơ không ựồng bộ rôto dây quấn ựược ựồng bộ hóa
Khi cho dòng một chiều vào rôto của ựộng cơ không ựồng bộ dây quấn, ựộng cơ sẽ làm việc như một ựộng cơ ựồng bộ với dòng ựiện vượt trước ựiện áp. Do ựó nó có khả năng sinh ra CSPK cung cấp cho mạng. Nhược ựiểm của loại ựộng cơ này là tổn thất công suất khá lớn (0,02 Ờ 0,08) kW/kVAr, khả năng quá tải kém. Vì vậy ựộng cơ này chỉ ựược phép làm việc với 75% công suất ựịnh mức.
Vì những nhược ựiểm trên, nên ựộng cơ này chỉ ựược dùng khi không có sẵn các thiết bị bù khác.
2.4.4. Dây dẫn các ựường dây 35 kV dài và các ựường cáp ngầm
2.4.4.1. Dây dẫn các ựường dây 35 kV dài
Khi dây dẫn tải ựiện, giữa các dây ựặt gần nhau và giữa dây với ựất hình thành những bản cực, kết quả là tạo ra một CSPK Qc phóng lên ựường dây. Lượng Qc do ựường dây sinh ra tỉ lệ với bình phương ựiện áp tải ựiện, với ựiện áp ựường dây U ≤ 35 kV, lượng Qc này nhỏ.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 26
Cảm kháng của dây dẫn là do có từ thông biến ựổi khi có dòng ựiện chạy trên dây dẫn, trong mạng LđPP, dây cáp có cảm kháng rất bé vì các lõi cáp ựặt rất gần nhau và từ thông móc vòng qua chúng rất nhỏ. Vậy trên sơ ựồ thay thế của ựường dây cáp chỉ còn có ựiện trở của cáp. Hay nói cách khác, trên mạng LđPP, tổn thất CSPK từ mạng cáp rất không ựáng kể. CSPK do cáp phát ra phụ thuộc vào cấp ựiện áp và tiết diện của lõi thép.
Ngoài các thiết bị bù kể trên, còn có thể dùng ựộng cơ ựồng bộ làm việc ở chế ựộ quá kắch từ hoặc dùng máy phát ựiện làm việc ở chế ựộ bù ựể làm máy bù. Ở các xắ nghiệp có nhiều tổ máy ựiêzen Ờ máy phát làm nguồn dự phòng, khi chưa dùng ựến có thể lấy làm máy bù ựồng bộ. Theo kinh nghiệm thực tế, việc chuyển máy phát thành máy bù ựồng bộ không phiền phức lắm, vì vậy biện pháp này cũng ựược nhiều xắ nghiệp ưa dùng.
2.4.5.Các ưu nhược ựiểm của các nguồn công suất phản kháng
Ưu ựiểm của tụ ựiện:
- Chi phắ tắnh theo một VAr của tụ ựiện rẻ hơn máy bù ựồng bộ, ưu ựiểm này càng nổi bật khi dung lượng càng tăng.
- Tổn thất công suất tác dụng trong tụ ựiện rất nhỏ, khoảng 0,1 ựến 0,05 W/kVAr tùy theo công suất ựịnh mức của máy.
- Tụ ựiện lắp ựặt ựơn giản, có thể phân ra nhiều cụm ựể lắp rải trên lưới phân phối, hiệu quả là cải thiện tốt hơn ựường cong phân bố ựiện áp. Không cần người trông nom, vận hành. Việc bảo dưỡng sửa chữa ựơn giản.
Tụ ựiện có một số nhược ựiểm so với máy bù ựồng bộ
- Máy bù ựồng bộ có thể ựiều chỉnh trơn còn tụ ựiện ựiều chỉnh theo từng cấp.
- Máy bù có thể phát ra hay tiêu thụ CSPK, tụ ựiện chỉ phát ra CSPK.
- CSPK do tụ ựiện phát ra phụ thuộc vào ựiện áp vận hành. Thời gian vận hành, tuổi thọ ngắn, dễ hư hỏng (khi bị ngắn mạch, quá áp).