- j arctg XL
3. Hệ số công suất
Mục tiêu:
- Trình bày được ý nghĩa của hệ số cơng suất cosj.
- Trình bày đúng được các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosj. 3.1. Ý nghĩa hệ số công suất
3.1.1 Khả năng làm việc của thiết bị:
Các thiết bị điện được đặc trưng bởi ba thơng số định mức chính: Cường độ dịng điện định mức (Iđm), điện áp định mức (Uđm), công suất biểu kiến định mức (Sđm). Ta có: S đm = Iđm.Uđm
Khi thiết bị làm việc, điều ta quan tâm là công suất tác dụng của thiết bị (Pđm).
Pđm = Sđm.cosjđm.
Vậy để công suất tác dụng của thiết bị tiến đến cơng suất biểu kiến của thiết bị,
thì đại lượng cosj phải tiến đến 1. Hay nói cách khác, để tận dụng tối đa khả năng làm việc củathiết bị thì hệ số công suất cosj phảilớn nhất (cosj = 1).
Hệ số công suất cos biểu diễn mức độ tiêu hao vơ ích năng lượng của nguồn cung cấp (cos = P/S), vì vậy nếu duy trì được hệ số cơng suất cos cao (cos 1) sẽ tận dụng được tối đa công suất của nguồn cung cấp, giảm tổn hao
trên đường truyền ... Nếu cơng suất tồn phần của nguồn cung cấp (S) là khơng
đổi thì khi nâng cao được hệ số cos sẽ tăng được cơng suất có ích (P) cung cấp cho phụ tải; cịn khi cơng suất có ích của phụ tải (P) là khơng thay đổi thì khi nâng cao hệ số cơng suất cos sẽ giảm được cơng suất tồn phần (S) của nguồn cung cấp.Máy phát điện làm việc với dịng điện và điện áp định mức, thì sẽ phát
61
Vì vậy trên thực tế, khi sử dụng năng lượng điện, người ta ln tìm biện pháp để nâng cao được hệ số công suất cos .
3.1.2 Trong truyềntải:
Khi sửdụngđiện, do nhu cầusửdụngcầnphảitruyềntảiđiệnnăngđi xa.
Phụ tải dùng điện yêu cầu với một công suất tác dụng nhất định và điện áp U
không đổi. Lúc này, nếu thay đổi hệ số cơng suất cosj, dịng điện sẽ thay đổi theo (P = U. I.cosj). Dòng điện thay đổi tỉ lệ nghịch với hệ số công suất cosj, hệ số công suất cosj càng nhỏ thì dịng điện tải tiêu thụ càng lớn. Dịng điện lớn thì tồnthấtđiện áp trên đường dây tăng.Tổnthất cơng suất trên đường dây tăng
và tăngtrọnglượng dây dẫn,thiệt hạivề kinh tế.Vậy khi sửdụngthiếtbịđiện,
khi truyền tải điện năng đi xa, thì hệ số cơng suất cosj có tầm quan trọng và ý
nghĩa to lớn. Ta phải giữ cho hệ số cơng suất cosj có một giá trị nhất định mà không ảnhhưởngđến các chỉ tiêu kinh tế,kỹthuật.
3.2. Biện pháp nâng cao hệ số công suất
Với mạch điện xoay chiều, hệ số cơng suất cosj có giá trị phụ thuộc vào thông số mạch điện R, XL, XC (cosj = R/Z). Mà các phụ tải trong công nghiệp,
trong đờisốngthường có tính chấtcảm kháng (cuộn dây độngcơđiện, máy biến
áp, cuộn chấn lưu, quạt điện....) nên thường hệ số công suất cosj thấp. Ta phải thực hiện việc nâng cao hệ số công suất cosj.
Để nâng cao hệ số công suất cosj thường theo hai hướng sau:
3.2.1. Biện pháp chủ động:
Là biện pháp giảm công suất phản kháng của tải. Trên thực tế công suất phản kháng thường được dùng từ các động cơ điện, các cuộn dây máy biến áp, các cuộn chấn lưu... Do đó, biện pháp chủ động để giảm nhỏ cơng suất phản kháng trong trường hợp này được đặt ra từ khi chế tạo thiết bị, lựa chọn công suất và thực hiện vận hành theo các chế độ thích hợp.
3.2.2. Biện pháp thụđộng:
Là biện pháp sản xuất công suất phản kháng tại nơi tiêu thụ hoặc gần nơi tiêu thụ để bù công suất phản kháng của tải. Phương pháp này cũng có hai cách thức thực hiện: Dùng tụ bù và dùng động cơ đồng bộ và máy bù dồng bộ.
Phương pháp dùng tụ bù: Đây là phương pháp đơn giản, dùng tụ bù C mắc song song với tải tiêu thụ, gọi là bù tĩnh. Dùng động cơ đồng bộ và máy bù
đồng bộ còn gọi là máy bù quay: Phương pháp này được thực hiện bằng cách bù trực tiếp lên lướiđiện.
63