5.1. Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng.
Công suất phản kháng được tiêu thụ ở động cơ không đồng bộ, máy biến áp, trên đường dây tải điện và mọi nơi có từ trường. Yêu cầu của công suất phản kháng chỉ có thể giảm đến tối thiểu chứ không thể triệt tiêu và nó cần thiết để tạo ra từ trường, là yếu tố trung gian cần thiết trong quá trình chuyển hóa điện năng.
Nâng cao hệ số công suất cosφ là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng, hệ số công suất được nâng lên sẽ đưa đến hiệu quả sau đây:
+ Giảm tổn thất công suất trong mạng điện
Chúng ta đã biết tổn thất công suất trên đường dây được tính: =∆P(P) +∆P(Q)
Khi giảm Q ta giảm được thành phần tổn thất ∆P(P) do Q gây ra + Giảm tổn thất điện năng trong mạng:
=∆U(P) +∆U(Q)
Khi giảm Q ta giảm được thành phẩn tổn thất ∆U(Q) do Q gây ra. + Tăng khả năng truyền tải đường dây và máy biến áp:
Khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức là phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng:
Ngoài việc nâng cao hệ số công suất cosφ còn đưa đến hiệu quả là giảm được chi phí kim loại màu, góp phần ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của máy phát điện…
5.2. Tính toán bù công suất phản kháng để cosφ mong muốn sau khi bùđạt 0,9 đạt 0,9
Ta có công thức xác định dung lượng bù là: Qb = P(tgφ1 - tgφ2)
Trong đó:
cosφ1: là hệ số công suất ban đầu cosφ2: là hệ số công suất mong muốn
Hệ số công suất trước lúc nâng là cosφ1=0,72 =>
Hệ số công suất mong muốn nâng là cosφ2=0,9 =>
Vậy công suất cần bù tại xí nghiệp để nâng cao hệ số công suất xí nghiệp lên 0,9 là:
Qb = P(tgφ1 – tgφ2) = 218,84.(0,96-0,48)= 105,04 kVAr
Sau khi tính toán ta chọn Tụ bù DLE- 3H125K6T có công suất là 125kvar
do Dae Yeong thiết kế và lắp ráp.( Bảng 6.7 trang 125, Sổ tay lựa chọn và tra
cứu thiết bị điện tử của Lê Hồng Quang)
Và lắp đặt tại tủ phân phối chính của phân xưởng.
5.3 Xác định vị trí đặt tụ bù :
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí vì công suất của phân xưởng không quá lớn, công suất của các động cơ cũng không quá lớn nên không đặt bù ở các tủ động lực, sẽ phân tán , và tốn kém( chi phí cho tủ bù, cho tụ, cho bảo dưỡng cũng như sửa chữa). Hơn nữa, việc xác định dung lượng bù tối ưu cho
từng tủ động lực là khó khăn. Ngoài tủ động lực các phụ tải thông thoáng và làm mát cũng tiêu thụ công suất phản kháng. Như vậy để đơn giản sẽ đặt tụ bù tập trung cạnh tủ phân phối.
5.4. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng.
Sau khi sử dụng tụ bù công suất phản kháng, ta được hệ số công suất cosφ như mong muốn. Nhưng do các thiết bị hoạt động không đồng thời nên giá trị cosφ thường xuyên thay đổi, vì vậy cần phải tự động đóng cắt tụ bù cho đến khi đạt được trị số như yêu cầu và giữ hệ số công suất.
Công suất biểu kiến của phân xưởng sau khi bù sẽ là :
Ssaubù = Ptt + j( QN – Qb ) = 218,84 + j( 210,93 – 105,04 ) = 218,84 + j105,89
kVA
Giá trị của nó là :
Ssaubù = 243,11 kVA , nhận thấy nhỏ đi rất nhiều so với giá trị tính toán ban đầu
. Như vậy các tiết diện đã chọn ban đầu sẽ được đảm bảo điều kiện phát nóng .
Sau khi đặt bù , tổn thất điện năng trên đoạn dây từ nguồn tới biến áp , từ biến áp tới tủ phân phối và trong máy biến áp sẽ giảm .
Các tổn thất này được tính như sau :
Trên đoạn N – BA : = .r0.. =0,62 kWh
Trên đoạn BA – PP : kWh
Trong máy biến áp : (2.500+
=9217,37kWh
Như vậy việc đặt tụ bù có đem lại hiệu quả kinh tế nhưng không cao. Các thiết bị hoạt động không đồng thời vì vậy cần cho tụ bù vào hoạt động thích hợp để đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất.