VI. í nghĩa khoa học và thực tiễn
1.5.3 Hệ số cụng suất và quan hệ với bự CSPK
Giả thiết, một phụ tải cú tổng trở Z = R + jX đƣợc cung cấp bởi điện ỏp U. Dũng điện chạy vào tải đú đƣợc tớnh theo biểu thức sau.
R X
U U U
I I I
Z R jX
(1.14)
Trong đú: IR là thành phần tỏc dụng cựng pha với điện ỏp; IX là thành phần phản khỏng trễ pha với điện ỏp là / 2. Gúc giữa U và I là φ nhƣ biểu diễn trờn Hỡnh 1.13.
Hỡnh 1.13: Giản đồ vecto dũng điện
Lấy gúc pha điện ỏp bằng 0, dũng điện là IIR jIX và cụng suất biểu kiến đƣợc xỏc định theo biểu thức.
UIˆ
S U( I
R – jIX ) = P – jQ (1.15) Nhƣ vậy cụng suất biểu kiến S cú hai thành phần: Thành phần thực P và thành phần phản khỏng Q, quan hệ giữa S, P và Q nhƣ Hỡnh 1.12.
Từ Hỡnh 1.13 xỏc định cos = P
S
và đƣợc gọi là hệ số cụng suất. Trong đú: P = S.cosφ và Q = S.sinφ; Tỷ số Q/P = sinφ/cosφ = tgφ.
Nhƣ vậy, hệ số cụng suất liờn quan với tỉ lệ CSPK trong cụng suất tiờu thụ tổng hợp của phụ tải. Phụ tải cú cosφ càng thấp thể hiện nhu cầu tiờu thụ CSPK càng nhiều và ngƣợc lại.
Khi phõn tớch chế độ hệ thống điện, phụ tải thƣờng đƣợc hiểu là cụng suất tiờu thụ tổng nhận từ nỳt thanh cỏi cung cấp (là cụng suất tiờu thụ của tập hợp cỏc thiết bị dựng điện nối vào thanh cỏi). Khi đú, để giảm lƣợng CSPK nhận từ nỳt cung cấp, cú thể đặt cỏc tụ bự nối vào thanh cỏi (hiểu nhƣ một thành phần phụ tải tổng hợp). Giả thiết, tải tiờu thụ ban đầu là S1 = Pdm + jQdm và lỳc này hệ số cụng suất là cosφ1 = 1 S Pdm 2 2 dm dm dm Q P P . Lắp đặt thiết bị bự, bự một lƣợng CSPK là Qb. Khi đú, S2 = Pdm + j(Qdm - Qb) và hệ số cụng suất cosφ2 = 2 S Pdm 2 2 b dm dm dm Q Q P P .
Dễ dàng nhận thấy là cos φ2 > cos φ1 hay thiết bị bự đặt tại thanh cỏi phụ tải cú thể nõng cao hệ số cụng suất tiờu thụ.
Hệ số cụng suất của phụ tải cũng cú thể nõng cao bằng cỏch sử dụng cỏc động cơ tiờu thụ ớt CSPK (dựng động cơ đồng bộ thay cho khụng đồng bộ) hoặc dựng biến tần để điều chỉnh cụng suất khi tốc độ động cơ thay đổi ...
IX
U IR