Nâng cao hệ số cos là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Phần lớn các thiết bị điện đều tiêu thụ cơng suất tác dụng P và cơng suất phản kháng Q, những thiết bị tiêu thụ nhiều cơng suất phản kháng là động cơ khơng đồng bộ, máy biến áp ….
Hệ số cos ϕ được nâng lên sẽ cĩ hiệu quả sau :
Giảm được tổn thất cơng suất trong các phần tử của hệ thống điện (đường dây, máy biến áp…)
Giảm được tổn thất điện áp
Tăng khả năng tải của đường dây và máy biến áp…
Khi cĩ bị cơng suất thì gĩc lệch giữa điện áp và dịng điện trong mạng sẽ nhỏ đi do đĩ sẽ nâng cao hệ số cosϕ. Đối với cấp điện áp ta dùng tụ điện để bù.
Các biện pháp nâng cao cosϕ : chia làm 2 cách
Cách 1 : Nâng cao cosϕ tự nhiên cĩ nghĩa là tìm các biện pháp để hộ dùng điện giảm bớt lượng cơng suất phản kháng Q mà chúng địi hỏi ở người cung cấp điện. Biện pháp này rất cĩ lợi vì để giảm Q tiêu thụ ta khơng cần đặt thêm thiết bị mà chỉ cần cải tiến theo quy trình và vận hành hợp lý các thiết bị điện mà thơi.
Cách 2 : Nâng cao cosϕ bằng phương pháp bù
Phương pháp này khơng giảm được Q tiêu thụ của từng hộ dùng điện mà chỉ giảm Q truyền tải trên đường dây và máy biến áp. Sau khi nâng cosϕ tự nhiên mà khơng đạt yêu cầu thì ta mới xét đến bù. Nĩi chung cosϕ tự nhiên khơng bao giờ đạt đến 0,9 ( thường là 0,7 đến 0,8 ) .Vì thế các cao ốc bao giờ cũng cĩ thêm thiết bị bù, với cơng suất phản kháng Q ngồi mục đích chính tiết kiệm điện năng mà cịn ổn định điện áp của mạng.
Ưu và nhược điểm của tụ điện :
Ưu : Tổn thất cơng suất bé, dễ dàng lắp ráp và vận hành, hiệu quả cao, vốn đầu tư ít.
Nhược : Nhạy cảm với sự biến động của điện áp, kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá giá trị 110% điện áp định mức thì tụ bị chọc thủng. Khi đĩng tụ vào hệ thống thì trong hệ thống sẽ xuất hiện dịng xung, cịn khi ngắt tụ ra thì trên cực của tụ vần cịn điện áp dư nên rất nguy hiểm cho nhân viên vận hành.
Bù riêng : Thường ở điện áp thấp, tụ thường nối vào các thiết bị dùng điện, khi ngắt điện ra khỏi lưới thì đồng thời cũng ngắt luơn tụ bù. Trường hợp này cĩ lợi hơn cả.
Bù nhĩm : Các tụ thường lắp vào các tủ phân phối. Cơng suất của bộ tụ được sử dụng tốt.
Bù tập trung : Tụ lắp vào thanh cái cao áp của trạm biến áp phân phối. Dễ vận hành, dễ theo dõi và khả năng tự động hố tận dụng cao hết khả năng của tụ cao. Cĩ 2 hình thức để lắp tụ : Bù ngang ( mắc song song ), bù dọc ( mắc nối tiếp ). Bù dọc áp dụng vào lưới truyền tải nhằm tăng khả năng truyền tải của đường dây. Bù ngang áp dụng vào lưới hạ áp phân phối nhằm giảm tổn thất và điện năng, điều chỉnh điện áp.