CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
3.2 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ NHÂN TẠO
Để nâng cao hệ số cơng suất của các nhà máy, xí nghiệp…ngồi các giải pháp tự nhiên (xem mục 3.1), người ta còn thực hiện các giải pháp bù cosφ nhân tạo,
nghĩa là sử dụng các thiết bị bù như: máy bù đồng bộ và tụ điện tĩnh.
3.2.1 Máy bù đồng bộ
Động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải được gọi là máy bù đồng bộ. Điều này cho phép chế tạo các máy bù đồng bộ với các khe hở khơng khí nhỏ hơn và trục nhẹ hơn so với động cơ thường.
Máy bù đồng bộ có cấu trúc đơn giản, nghĩa là khơng có phụ tải trên trục động cơ. Chúng có thể làm việc ở chế độ máy phát để phát ra công suất phản kháng (khi quá kích từ) và chế độ động cơ tiêu thụ cơng suất phản kháng (khi non kích từ). Sự thay đổi lượng công suất phản kháng phát ra hoặc tiêu thụ được thực hiện bằng cách thay đổi dịng điện kích từ. Các máy bù đồng bộ được chế tạo có cơng suất từ 5000kVAr đến hơn 75000kVAr.
Ưu điểm chính của các máy bù đồng bộ là có thể điều chỉnh mềm công suất phản kháng theo phụ tải.
Nhược điểm của các máy bù đồng bộ là giá thành cao, cồng kềnh, vận hành phức tạp, gây tiếng ồn trong khi làm việc, chiếm diện tích lớn (có thể phải xây dựng nhà xưởng riêng), dễ bị sự cố do có phần quay (đánh lửa ở các chổi than)
Suất chi phí cho các máy bù đồng bộ tăng một cách đáng kể khi giảm công suất định mức của chúng và tổn thất công suất tác dụng trong chúng cũng lớn. Máy bù đồng bộ chỉ được dùng khi công suất bù lớn từ 5000 kVAr trở lên. Chính những
20
mặt hạn chế này mà phạm vi sử dụng của máy bù đồng bộ không phổ biến so với tụ bù.
3.2.2 Tụ bù tĩnh
Tụ bù tĩnh là thiết bị điện chuyên dụng được dùng để phát ra công suất phản kháng. Hoạt động của tụ bù tĩnh tương tự như máy bù đồng bộ làm việc ở chế độ q kích từ và chỉ phát ra cơng suất phản kháng.
Hình 3.2 Tụ bù khơ
21
Bảng 3.1 So sánh tính kinh tế - kỹ thuật của máy bù và tụ bù
Máy bù Tụ bù
Cấu tạo, vận hành, sửa chữa phức tạp Cấu tạo, vận hành, sửa chữa đơn giản
Chi phí đắt Chi phí rẻ hơn
Tổn thất cơng suất tác dụng lớn Tổn thất công suất tác dụng nhỏ Hoạt động gây tiếng ồn lớn Hoạt động yên tĩnh
Điều chỉnh Qb trơn Điều chỉnh Qb theo cấp
Qua bảng so sánh 3.1 trên cho thấy tụ bù có nhiều ưu điểm hơn máy bù, nhược điểm của tụ bù là công suất Qb phát ra không trơn mà thay đổi theo cấp bậc khi tăng, giảm số tụ bù.
Tuy nhiên, điều này không q quan trọng vì mục đích của bù cosφ là làm cho cosφ của xí nghiệp lớn hơn quy định. Thơng thường bù cosφ lên đến trị số từ 0,9 đến 0,95.