V. Tiếp nhận điện ỏp 400
2. Giảm lượng tiờu thụ cụng suất phản khỏng
Đõy là biện phỏp đề ra trước tiờn khi đặt vấn đề nõng cao hệ số cụng suất bởi vỡ nú khụng yờu cầu đặt thờm thiết bị và khụng yờu cầu một khoản chi phớ vốn đầu tư lớn.
1. Thay cỏc động cơ non tải bằng động cơ cú cụng suất nhỏ hơn.
Biết tằng khi cụng suất phản khỏng do động cơ khụng đồng bộ tiờu thụ khi mang tải bất kỡ bằng:
35 - 110kV
6-10kV 6-10kV 0,4kV
6-10kV
Q = Qkt +ΔQđm. kt2 (3) Trong đú:
Qkt : Cụng suất phản khỏng do động cơ tiờu thụ khi khụng tải. Qkt≈ 3. Uđm Ikt
kt: Hệ số mang tải.
ΔQđm : Lượng gia tăng tiờu thụ cụng suất phản khỏng khi động cơ tải định mức so với khi khụng tải.
ΔQđm = Qđm - Qkt≈ đm đm đm kt đm P tgϕ − 3U .I η (4)
ηđm: Hiệu suất động cơ khi tải định mức. Như vậy cos =
2 2 kt đm đm t P 1 S Q Q kt 1 P k = ⎛ + Δ ⎞ + ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ (5)
Nhỡn vào cụng thức (5-5) thấy rằng hệ số cụng suất của động cơ giảm đi khi giảm tải của nú. Vớ dụ như một động cơ mang tải 100% cú cosϕ = 0,8 thỡ khi mang tải 50% cosϕ = 0,65, Khi mang tải 30% cosϕ = 0,54. Như vậy, nếu thay thế động cơ thường xuyờn non tải bằng động cơ cú cụng suất nhỏ hơn sẽ nõng cao hệ số cụng suất của tb.
Theo kinh nghiệm vận hành, nếu động cơ cú tải trung bỡnh bộ hơn 45% trị số định mức thỡ việc thay thế nú bằng động cơ cỡ nhỏ hơn là luụn luụn cú lợi khụng cần tiến hành tớnh toỏn kiểm tra, khi động cơ tải lớn hơn 70% cụng suất định mức thỡ khụng nờn thay thế. Trường hợp động cơ thường xuyờn mang tải quang từ 45% đến 70% thỡ cần đặt vấn đề tớnh toỏn thay thế động cơ.
Điều kiện để quyết định việc thay thế động cơ là tổn thất cụng suất tỏc dụng trong hệ thống cung cấp điện sẽ nhỏ đi khi dừng động cơ cú cụng suất bộ hơn.
ΔPΣ = Q. k + ΔPđ (6)
Trong đú:
k - Hệ số tổn thất kW/kVAR, tra theo sổ tay. ΔPd: Tổn thất cụng suất tỏc dụng trong động cơ.
ΔPd = ΔPkt + ΔPđm. k2 (7) Biến đổi (5-6) theo 5-3) và 5-7) nhận được.
2 2 2
kt T đm kt đm t
PΣ ⎡Q (1 k ) k Q ⎤.k P P .k
Δ =⎣ − + ⎦ + Δ + Δ (8)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 52 ( ) đm kt đm đm đm đm đm đm kt đm kt 1 P P . 1 1 P P . 1 P % 100 % P % ⎫ ⎛ − η ⎞ ⎛ γ ⎞ Δ = ⎜ η ⎟ ⎜−γ⎟ ⎪ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎪ ⎪ ⎛ − η ⎞ ⎛ ⎞⎪ Δ = ⎜ η ⎟ ⎜ + γ⎟⎬ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎪ ⎪ Δ γ = ⎪ − η − Δ ⎪⎭ (9)
2.1. Giảm điện ỏp đặt vào động cơ thường xuyờn non tải.
Nếu giảm điện ỏp đặt vào cực động cơ thỡ dũng điện gõy từ sẽ giảm và lượng tiờu thụ cụng suất phản khỏng của động cơ sẽ giảm theo. Biện phỏp chủ yếu để giảm điện ỏp đặt vào cực động cơ là đổi nối mạch stato từ cỏch dấu tam giỏc sang hớnhao.
Khi dấu tam giỏc mỗi cuộn dõy đặt dưới điện ỏp 380V cũn khi dấu hỡnh sao điện ỏp trờn mỗi cuộn giảm đi 3 lần, tức bằng 380 V/ 3.
Làm như vậy sẽ đồng thời giảm được tổn thất cụng suất tỏc dụng và do đú nõng cao hiệu suất động cơ.
Kinh nghiệm vận hành cho thấy là biện phỏp này chỉ nờn tiến hành với động cơ cú điện ỏp đến 1000V và chỉ với động cơ thường xuyờn tải 35 ữ 40% cụng suất định mức.
Cũng chỳ ý là khi điện ỏp giảm 3 lần thỡ dũng điện tăng 3 lần cũn mụ men động cơ cũng giảm 3 lần, vỡ vậy cần kiểm tra điều kiện quỏ tải của động cơ.
2.2. Hạn chế động cơ khụng đồng bộ chạy khụng tải.
Đa số động cơ khi làm việc cú nhiều thời gian chạy khụng tải xen giữa thời gian mang tải, nhiều khi thời gian chạy khụng tải chiếm đến 50 ữ 65% tổng thời gian làm việc.
Nếu trong những thời gian khụng tải động cơ được cắt khỏi lưới thỡ sẽ giảm được nhiều tổn thất cụng suất đặt biệt là tổn thất cụng suất phản khỏng. Tuy nhiờn trong quỏ trỡnh đúng cắt động cơ sẽ sinh ra tổn hao mở mỏy. Thực tế vận hành cho thấy là khi thời gian chạy khụng tải của động cơ lớn hơn 10 giõy thỡ nờn cắt nú ra khỏi lưới.
2.3. Thay động cơ khụng đồng bộ bằng động cơ đồng bộ.
Động cơ khụng đồng bộ rẻ tiền hơn, vận hành đơn giản hơn, khởi động dễ dàng hơn động cơ đồng bộ nờn hiện được dựng nhiều trong cỏc Xớ nghiệp cụng nghiệp. Tuy nhiờn phải thấy là nú tiờu thụ rất nhiều cụng suất phản khỏng.
Vỡ vậy, nếu thay tất cả cỏc động cơ khụng đồng bộ bởi động cơ đồng bộ thỡ sẽ giảm được một khối lượng đỏng kể cụng suất phản khỏng tiờu thụ và hệ số cụng suất của cỏc sẽ được cải thiện rừ rệt. Sở dĩ chưa thực hiện được biện phỏp này được bao nhiờu vỡ việc chế tạo động cơ đồng bộ hiện nay cũn hạn chế.
Ngoài những biện phỏp kể trờn, để giảm bớt lượng cụng suất phản khỏng tiờu thụ người ta tiến hành một số. Biện phỏp khỏc như nõng cao chất lượng sữa chữa động cơ thay thế mỏy biến ỏp ở những trạm cũn nhiều mỏy vận hành song song trong những giờ tải nhỏ.v.v…