Tụ điện là loại thiết điện tĩnh,làm việc với dòng điện vợt trớc điện áp do đó nó có thể sinh ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng điện.
Ưu điểm của tụ điện là tổn thất công suất tác dụng
bé (0,03 ữ0,035kW/kVAr),không có phần quay nên lắp đặt bảo quản dễ dàng.Tụ
điện chế tạo thành từng đơn vị nhỏ,vì vậy có thể tuỳ theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta có thể ghép dần tụ điện vào mạng,khiến hiệu suất sử dụng cao và không phải bỏ nhiều vốn đầu t cùng một lúc.
Nhợc điểm của tụ điện là nhạy cảm với sự biến đổi điện áp đặt lên cực của tụ
điện (Q do tụ sinh ra tỉ lệ với bình phơng điện áp).Tụ điện có cấu tạo kém chắc chắn dễ bị phá hỏng do ngắn mạch,khi điện áp tăng đến 110%Uđm thì tụ điện dễ bị chọc thủng do đó không đợc phép vận hành Khi đóng điện vào mạng có dòng điện xung,còn khi cắt tụ khỏi mạng,trên cực tụ điện vẫn còn điện áp d có thể gây nguy hiểm cho ngời vận hành.
trung bình và nhỏ,đòi hỏi dung lợng bù không lớn lắm.Thông thờng khi dung lợng bù nhỏ hơn 5000kVAr thì ngời ta dùng tụ điện,còn nếu lớn hơn thì ngời ta phải so sánh giữa tụ điện và máy bù đồng bộ
2.Máy bù đồng bộ
Máy bù đồng bộ là động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải.Do không có phụ tải trên trục nên máy bù đồng bộ có cấu tạo gọn nhẹ và rẻ hơn so với đông cơ đồng bộ cùng công suất.ở chế độ quá kích thích máy bù sản xuất ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng,còn ở chế độ thiếu kích thích máy bù tiêu thụ công suất phản kháng .Vì vậy ngoài công dụng bù công suất phản kháng máy bù còn là thiết bị rất tốt để điều chỉnh điện áp,nó thờng đợc đặt ở những điểm cần điều chỉnh
điện áp trong hên thống điện
Nhợc điểm của máy bù đồng bộ là có phần quay nên lắp ráp bảo quản khó khăn.Để cho kinh tế ,máy bù thờng đợc chế tạo với công suất lớn,do đó máy bù
đồng bộ thờng đợc đặt ở những nơi cần bù tập trung và dung lợng lớn 3.Động cơ không đồng bộ đợc đồng bộ hoá
*Không kinh tế - Giá thành đắt
- Tổn hao công suất lớn *Chỉ dùng trong trờng hợp bất đắc dĩ
(Ngoài ra ngời ta còn dùng máy phát điện phát ra công suất phản kháng tuy nhiên không kinh tế)
*Qua những phân tích trên ta thấy để đáp ứng đợc yêu cầu bài toán và nâng cao chất lợng điện năng ta chọn phơng pháp bù bằng tụ điện tĩnh
IV.2.Xácđịnh và phân bố dung lợng bù:
Hệ số Cosϕ tối thiểu do nhà nớc quy định là 0,85- 0,95 nh vậy ta phải bù công suất phản kháng cho nhà máy để nâng cao hệ số Cosϕ
1.Tính dung lợng bù tổng của toàn xí nghiệp
Qb∑ = Pttnm.(tgϕ1 - tgϕ2).α Trong đó:
Pttnm - Phụ tải tác dụng tính toán toàn nhà máy,kW
α -Hệ số xét tới khả năng nâng cao Cosϕ bằng các biện pháp không cần đòi hỏi
đặt thiết bị bù ,lấy α=1 .
tgϕ1 -Tơng ứng với hệ số Cosϕ1 trớckhi bù, Cosϕ1 = 0,7
tgϕ2 -Tơng ứng với hệ số Cosϕ2 sau khi cần bù để đạt giá
trị quy định (ở đây ta lấy Cosϕ2 bằng 0,95) Cosϕ1 = 0,7 ⇒ tgϕ1 = 1,02
Cosϕ2 = 0,95 ⇒ tgϕ2 = 0,328
VËy ta cã Qb∑= 3262,351.(1,02 - 0,328) = 2255,98 (kVAr) 2.Chọn thiết bị bù và vị trí bù
*Vị trí đặt thiết bị bù:
Vị tri đặt các thiết bị bù ảnh hởng rất nhiều đến hiệu quả bù,tụ bù có thể đặt ở phía điện áp cao (lớn hơn 1000V) hoặc ở phía điện áp thấp (nhỏ hơn1000 V) ,nguyên tắc bố trí thiết bị bù làm sao đạt đợc chi phí tính toán nhỏ nhất
Tụ điện áp cao (6-15 kV) đợc đặt tập trung ở thanh cái trạm biến áp trung gian,hoặc ở trạm phõn phối.Nhờ đặt tập trung nờn việc theo dừi vận hành cỏc tụ điện dễ dàng và có khả năng thực hiện việc tự động hoá điều chỉnh dung lợng bù .Bù tập trung ở mạng điện áp cao còn có u điểm nữa là tận dụng đợc hết khả năng của tụ điện,nói chung các tụ điện vận hành liên tục nên chúng phát ra công suất bù tối đa.Nhợc
điểm của phơng án này là không bù đợc công suất phản kháng ở mạng điện áp thấp,do đó không có tác dụng giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất ở mạng
điện áp thấp .
Tụ điện áp thấp (0,4kV) đợc đặth theo ba cách : đặt tập trung ở thanh cái điện áp thấp của trạm biến áp phân xởng,đặt thành nhóm ở tủ phân phối động lực ,và đặt phân tán ở từng thiết bị điện.
bị điện có lợi hơn cả.Song cách này khi thiết bị điện nghỉ thì tụ điện cũng nghỉ theo,do đó hiệu suất sử dụng không cao.Phơng án này chỉ dùng bù cho những động cơ không đồng bộ công suất lớn.
Phơng án đặt tụ điện thành nhóm ở tủ phân phối động lực hoặc đờng dây chính trong phân xởng đợc dùng nhiều hơn vì hiệu suất sử dụng cao,giảm đợc tổn thất cả
trong mạng điện áp cao lẫn mạng điện áp thấp.Vì các tụ đặt thành từng nhóm nhỏ nên chung không chiếm diện tích lớn .Nhợc điểm của phơng án này là các nhóm tụ
điện nằm phân tán khiến việc theo dõi vận hành không thuận tiện và khó thực hiện việc tự động điều chỉnh dung lợng bù.
Từ những phân tích ở trên và thực tiễn nhà máy thiết kế ta quyết định đặt tụ bù tập trung tại thanh cái điện áp thấp trạm biến áp phân xởng ,mặc dù phơng án này không giảm đợc tổn thất trong mạng điện phân xởng nhng lại giảm đợc tổn thất trong mạng điện áp cao,đồng thời có thể điều chỉnh đợc dung lợng bù