Nếu hệ số cos φ của hệ thống nhỏ hơn 0.9, người sử dụng phải trả thêm tiền phạt cộng với tiền điện năng tiêu thụ ban đầu. Việc bù công suất phản kháng phải được tính toán sao cho có thể tránh được lượng tiền phạt và vẫn đem lại hiệu quả về kinh tế.
Có ba kiểu bù công suất phản kháng là bù tập trung cho toàn bộ hệ thống, bù nhóm cho mỗi tủ điện phân phối và bù đơn cho mỗi tải.
Trước hết cần xác định hệ số cosφ của hệ thống bằng cách tính tổng công suất phản kháng và công suất tác dụng tiêu thụ (bỏ qua tổn hao trên đường dây cáp).
Vì bù tụ là bù ở đầu vào nên P và Q ta cũng sẽ tính ở đầu vào.
Q=Pη×√1−cosφ2 cosφ Phụ tải L15 M16 M17 M18 M9 L19 L20 L21 Total Pđm(kW) 50 5.5 55 11 110 40 30 160 η 1.00 0.84 0.92 0.87 0.93 1.00 1.00 1.00 cos φ 0.80 0.83 0.86 0.86 0.87 0.80 0.80 0.80 P đầu vào (kW) 50 6.55 59.78 12.64 118.28 40 30 160 477.25
Q đầu vào (kVar) 37.5 4.4 35.5 7.5 67 30 22.5 120 324.4
- Tính P và Q của MBA T7
Theo như phần 2 ta có thể tính được công suất biểu kiến của MBA là:
S=√3UI=√3.400.90=62kVA
Ngoài ra ở phần 2 ta còn tính được các giá trị R và X của máy biến áp, từ đó có thể tìm ra được hệ số công suất của MBA T7 như sau:
tanφ=Xtr
Rtr=99.1 37 =2.68
→cosφ=0.35
Vậy công suất tác dụng và công suất phản kháng của MBA sẽ là:
P=S .cosφ=62k.0,35=21,7kW Q=√S2−P2=√622−21.72=58kVAr
Ta có:tanφtổng=Qtt tổng
Ta lấy giá trị cosφ=0.95 hay tanφ=0.3287 Vậy tổng Q cần bù là:
∆ Q=∑Qđầu−∑Qsau
vớiQsau=P∗0.3287=(21.7+477.25).0,3287=164kVar
Vậy: ∆ Q=(58+324.4)−164=218.4(kVar) Chọn tụ bù và kiểu bù
Việc lựa chọn vị trí đặt tụ bù phụ thuộc vào lưới lớn hay nhỏ cũng như công suất của các tải đổng cơ (tải có cuộn cảm) có lớn so với tổng công so với tổng hay không. Ta thấy tải động cơ M9 khá lớn, và tổng công suất các động cơ M16, M17, M18 cũng khá lớn so với tổng công suất. Vì vậy, ta sẽ đặt tụ bù riêng tại cho tải M9, và đặt tụ bù phân đoạn tại thanh cái B12 cho 3 động cơ M16, M17, M18, và tụ bù tổng tại thanh cái tổng B6 cho các tải thường còn lại.
Tính công suất bù tại các điểm. Tại động cơ M9:
Qbù=67−(118.28)∗0.3287=28.12kVar
→chọnloại30kVar
Tại thanh cái B12:
Qbù=4.4+35.5+7.5−(6.55+59.78+12.64)∗0.3287=21.44kVar
→chọnloại30kVar
Phần còn lại ta bù tại thanh cái B6:
Qbù=218.4−30−30=158.4kVar
→chọnloại160kVar