- α: là hệ số nhiệt độ, với dây cáp Đồng thì 6 I∞: là dòng điện ngắn mạch ổn định
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT
5.1. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất lên giá trị
2
os 0,9
C ϕ = .
Hệ số công suất cosϕ là một chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp công nghiệp có hợp lý và tiết kiệm không. Hệ số cosϕ nhà máy cang cao thì giảm giá thành sản phẩm và năng suất kinh tế sẽ cao hơn. Vì vậy xí nghiệp cần phấn đấu nâng cao hệ số công suất.
5.1.1.Các biện pháp để nâng cao hệ số công suất.
• Nâng cao hệ số công suất tự nhiên.
Nâng cao hệ số cosϕ tự nhiên bằng cách xí nghiệp giảm bớt lượng công suất phản kháng Q tiêu thụ. Cụ thể là :
- Thay đổi và cải thiện quy trình công nghệ để thiết bị làm việc ở chế độ hợp lý nhất
- Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải
- Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ
• Bù công suất phản kháng
Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp ông suất phản kháng cho chúng. Ta giảm được lượng Q tổn hao trên đường dây.
Bù công suất phản kháng không những nâng cao hệ số cosϕ mà còn có tác dụng quan trọng khác là điều chỉnh và ổn định điện áp cho mạng cung cấp điện.
5.1.2. Chọn thiết bị bù 5.1.2.1. Tụ điện 5.1.2.1. Tụ điện
Là loại thiết bị bù tĩnh làm việc với dòng vượt mức điện áp do dó có thể sinh ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng
• Ưu điểm : Suất tổn thất công suất tác dụng bé, việc tháo lắp dễ dàng,hiệu quả cao, vốn đầu tư nhỏ.
• Nhược điểm : Nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực tụ điện, cơ cấu kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch xảy ra khi điện áp tăng. Khi tụ điện đóng vào mạng sẽ có dòng điện xung, hay khi cắt điện khỏi tụ nhưng trong tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm.
Với những ưu và nhược điểm trên thì tụ bù thường được sử dụng ở những nhà máy xí nghiệp vừa và nhỏ, cần lượng bù không lớn lắm.
5.1.2.2. Máy bù đồng bộ
Máy bù đồng bộ là một loại động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải
• Ưu điểm : là thiết bị rất tốt để điều chỉnh điện áp, nó thường đặt để điều chỉnh điện áp trong hệ thống và chế tạo gọn nhẹ, rẻ tiền…
• Nhựơc điểm : Lắp giáp vận hành khó khăn
Với những ưu và nhược điểm trên để kinh tế thì máy bù đồng bộ cần đặt ở những nơi cần bù tập chung với dung lượng lớn.
5.1.2.3. Động cơ không đồng bộ Rôto dây quấn được đồng bộ hoá
• Ưu điểm : Có khả năng sinh ra công suất lớn
• Nhược điẻm :Tổn thất công suất lớn ,khả năng quá tải kém
5.1.3. Vị trí đặt thiết bị bù
Thiết bị bù có thể đặt ở mạng cao áp hoặc mạng hạ áp với nguyên tắc bố trí thiết bị bù sao cho chi phi tính toán là nhỏ nhất.
Máy bù đồng bộ do có công suất lớn nên thường đặt ở những nơi quan trọng của hệ thông điện.
Tụ điện có thể đặt ở mạng cao áp hoặc điện áp thấp.
Tụ điện áp cao thường đặt tập trung ở thanh cái của trạm trung gian hay trạm phân phối.
Tụ điện áp thấp có thể đặt theo các cách là : tập trung ở thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng, đặt thành nhóm ở tủ phân phối động lực, hay đặt riêng lẻ từng thiết bị dùng điện.
5.1.4. Phân phối dung lượng bù cho sơ đồ mạng hình tia
Bài toán đặt ra trong mạng điện hình tia có n nhánh, tổng số dung lượng bù làQbù. Phân phối dung lượng bù trên các nhánh sao cho tổn thất công suất tác dụng
do công suất phản kháng gây ra là bé nhất để hiệu quả bù đạt yêu cầu.
Giả sử dung lượng bù phân phối trên các nhánh lần lượt là Qb1, Qb2,…,Qbn. Công suất phản kháng và điện trở các nhánh lần lượt là Q1, Q2,…,Qn và R1, R2, …,Rn. Ta có công thức sau : ù . b bi i td i Q Q Q Q R R ∑ − = − kVAr Trong đó :