ra. Hệ số công suất cosϕ là một trong các chỉ tiêu đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không. Nâng cao hệ số cosϕ là một chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử dụng điện năng.
Phần lớn các thiết bị điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Công suất tác dụng là công suất được biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị dùng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hóa trong các máy điện xoay chiều , nó không sinh công. Quá trình trao đổi công suất phản kháng và hộ tiêu thụ điện là một quá trình dao động. Mỗi chu kì của dòng điện Q đổi chiều 4 lần, giá trị của Q trong 1/2 chu kì dòng điện bằng không. Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng của động cơ sơ cấp quay máy phát điện. Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ dùng điện không nhất thiết phải là nguồn. Vì vậy để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt các hộ tiêu dùng điện các máy phát ra Q như tụ điện, máy bù đồng bộ . . . để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, việc làm như vậy gọi là bù công suất phản kháng. Khi bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số cosϕ của mạng được nâng cao. Giữa P, Q và cosϕ có quan hệ sau:
QP P arctg
=
α
Khi lượng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q truyền tải trên đường dây giảm xuống, do đó góc ϕ giảm, kết quả là cosϕ tăng lên.
Hệ số công suất cosϕ được nâng cao sẽ có các hiệu quả sau:
• Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện.
• Giảm tổn thất điện năng truyền tải của đường dây và máy biến áp.
• Tăng khả năng phát của máy phát điện. Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosϕ:
• Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên: là tìm các biện pháp để các hộ tiêu thụ giảm bớt được lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: hợp lý hóa các quy trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thay thế các động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng các động cơ có công suất hợp lý hơn, . . . Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên rất có lợi vì đưa lại hiệu quả kinh tế lâu dài mà không cần phải đặt thêm thiết bị bù.
• Nâng cao hệ số công suất cosϕ bằng biện pháp bù công suất phản kháng, thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng, nhờ vậy sẽ giảm được lượng công suất phản kháng phải truyền tải trên đường dây theo yêu cầu của chúng.