Nâng cao hệ số công suất cos là một trong các biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Sau đây chúng ta sẽ phân tích hiệu quả của việc nâng cao hệ số công suất đem lại. Phần lớn các thiết bị điện tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. những thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng là:
Động cơ không đồng bộ, tiêu thụ khoảng (60 - 65)% tổng công suất phản kháng truyền tải trong mạng điện.
Máy biến áp, tiêu thụ khoảng (0 - 25)% tổng công suất phản kháng truyền tải trong mạng điện. Đƣờng dây trên không, điện kháng và các thiết bị khác tiêu thụ khoảng 10% tổng công suất phản kháng truyền tải trong mạng.
Nhƣ vậy đông cơ không đồng bộ và máy biến áp là hai loại máy điện tiêu thụ nhiều công suất phản kháng nhất. Công suất tác dụng P là công suất đƣợc biến thành công hữu ích nhƣ cơ năng, quang năng, nhiệt năng... còn công suất phản kháng Q là công suất để từ hoá và tạo ra từ thông tản trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh công. Vì vậy, để tránh truyền tải một lƣợng Q khá lớn trên đƣờng dây, ngƣời ta đặt gần hộ tiêu thụ điện các thiết bị phát ra công suất phản kháng (tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm nhƣ vậy đƣợc gọi là bù công suất phản kháng.
Trong lƣới điện tồn tại 2 loại công suất:
Công suất hữu dụng P (kW) là công suất sinh ra công có ích trong các phụ tải. P = S*Cosφ.
Công suất phản kháng Q (kVAr) là công suất vô ích, gây ra do tính cảm ứng của các loại phụ tải nhƣ: động cơ điện, máy biến áp, các bộ biến đổi điện áp… Q = S*Sinφ.
Để đánh giá ảnh hƣởng của công suất phản kháng đối với hệ thống ngƣời ta sử dụng hệ số công suất cosφ.
88
Công suất phản kháng Q không sinh công nhƣng lại gây ra những ảnh hƣởng xấu về kinh tế và kỹ thuật:
- Về kinh tế: chúng ta phải trả tiền cho lƣợng công suất phản kháng tiêu thụ. - Về kỹ thuật: công suất phản kháng gây ra sụt áp trên đƣờng dây và tổn thất công suất trên đƣờng truyền.
Vì vậy, ta cần có biện pháp bù công suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hƣởng của nó. Cũng tức là ta nâng cao hệ số cosφ.