1. Nâng cao hệ số��� �tự nhiên
Nâng cao cosφ tự nhiên có nghĩa là tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng cơng suất phản kháng mà chúng cần có ở nguồn cung cấp.
- Thay đổi và cải tiến q trình cơng nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất.
- Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có cơng suất nhỏ hơn.
- Ở những nơi cơng nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ.
- Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.
2. Nâng cao hệ số��� �nhân tạo.
Phương pháp này được thực hiện bằng cách đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các hộ tiêu thụ điện. Các thiết bị bù công suất phản kháng bao gồm:
Máy bù đồng bộ:
Chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải.
- Ưu điểm: máy bù đồng bộ vừa có khả năng sản xuất ra cơng suất phản kháng, đồng thời cũng có khả năng tiêu thụ cơng suất phản kháng của mạng điện.
- Nhược điểm: máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành phức tạp. Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn.
Sử dụng tụ bù:
Làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, có thể sinh ra cơng suất phản kháng cung cấp cho mạng điện.
+Ưu điểm:
- Cơng suất nhỏ, khơng có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành. - Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải. - Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ.
- Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức. Tuổi thọ tụ bù có giới hạn, sẽ bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc.
- Khi đóng tụ bù vào mạng điện sẽ có dịng điện xung, cịn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ vẫn cịn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho người vận hành.
- Sử dụng tụ bù điện ở các hộ tiêu thụ công suất phản kháng vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr).
3. Những phương án sử dụng tụ bù
Bù nền:
Là sử dụng bố trị một nhóm tụ bù với dung lượng khơng đổi. Việc được thực hiện bằng 2 cách chính như sau:
- Bằng tay: dùng CB hoặc LBS (load – break switch). - Bán tự động: dùng contactor.
- Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải. + Ưu điểm: đơn giản và giá thành không cao.
+ Nhược điểm: khi tải dao động hoặc khơng hoạt động có khả năng dẫn đến việc bù thừa gây ra nguy hiểm đối với hệ thống sử dụng máy phát. Vì vậy, phương pháp này áp dụng đối với những tải ít thay đổi.
Bù ứng động:
Là sử dụng các bộ tụ bù tự động hay còn gọi là tủ điện tụ bù tự động, có khả năng thay đổi dung lượng tụ bù để đảm bảo hệ số công suất đạt được giá trị mong muốn.
+ Ưu điểm: không gây ra hiện tượng bù thừa và đảm bảo được hệ số công suất mong muốn.
+ Nhược điểm: chi phí lớn hơn so với bù tĩnh. Vì vậy, phương pháp này áp dụng tại các vị trí mà cơng suất tác dụng và công suất phản kháng thay đổi trong phạm vi rất rộng.
Bù riêng:
Là sử dụng các tụ bù bù riêng cho các tải mà mình mong muốn nâng cao hệ số công suất.
Công suất của bộ tụ bù phải được giới hạn phù hợp với công suất (kW) của động cơ.
+Ưu điểm:
- Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ cơng suất phản kháng. - Giảm dịng phản kháng tới động cơ.
- Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn. + Nhược điểm:
- Vận hành khó khăn.
- Tụ bù chỉ hoạt động khi động cơ làm việc. - Gây hiện tượng tự kích từ đối với động cơ.
Bù tập trung:
Là phương án bù khá phổ biến ở Việt Nam, bộ tụ bù sẽ được mắc vào thanh góp của tủ phân phối chính từ đó bù cho tồn khu vực.
- Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng. - Đơn giản trong vận hành và lắp đặt.
- Làm nhẹ tải cho máy biến áp và do đó có khả năng phát triển thêm các phụ tải khi cần thiết.
+ Nhược điểm:
- Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ thế.
- Kích cỡ của dây dẫn, công suất tổn hao trên dây của mạng điện sau vị trí lắp tụ bù khơng được cải thiện.
III. Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho phân xưởng
Dựa theo phương án đã nêu trên ta tiến hành bù tập trung (bù tập trung tại thanh góp của tủ phân phối chính)
cos �=� �ả�đ�� �ả�đ� =141+84+75+127555,98 = 0.768
Hệ số công suất của mạng công nghiệp thường là từ 0.8 ÷ 0.95 Do đó ta tiến hành tính tốn bù theo cơng thức sau:
Qb = Ptảiđm*(tan�t- tan�s )
= 427 * (tan(arccos(0.768))-tan(arccos(0.95))) = 215.73 (kVar)
Dựa theo như đã tính tốn ta tiến hành chọn 10 cấp bù, theo catalog tụ bù Mikro ta chọn 10 tụ bù khô 25 kVar.
Mã tụ bù Q (kVar) In (A)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 “Giáo trình cung cấp điện” của PGS.TS Quyền Huy Ánh.
2 “Giáo trình Thiết Kế Cấp Điện” của Vũ Văn Tẩm-Ngơ Hồng Quang.
3 ”Giáo trình Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp cơng nghiệp đơ thị và nhà cao tầng” của Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạch Hoạch.
4 ”Hướng dẫn thiết kế và lắp đặt theo tiêu chuẩn IEC”-Schneider Electric 5 “Giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng” của Dương Lan Hương, Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh
6 “Giáo trình an tồn điện” của PGS.TS Quyền Huy Ánh 7 Catalog cáp hạ thế CADIVI
8 Catalog MCCB METASOL của hãng LS Ngồi ra cịn tham khảo một số trang Web: www.quyenhuyanh.com
https://cadivi-vn.com https://ls-electric.com https://lighting.philips.com www.chongset.vn