I-KHÁI NIỆM
Nâng cao hệ số cosρ là một trong những biện pháp giảm giá thành điện năng . Các thiết bị tiêu thụ dân dụng thì hầu hết điều sử dụng công suất tác dụng và công suất phản kháng .
Các thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng là:
- Động cơ không đòng bộ : tiêu thụ khoảng 60%-65%
- Máy biến áp :tiêu thụ khoảng 20%-25%
- Đường dây trên không và các điện kháng tiêu thụ khoảng 10%
Cải thiện cosρ ta có thể sử dụng máy biến áp , thiết bị đóng cắt , cáp nhỏ hơn va hệ thống tụ bù …. Hệ số công suất sẽ được tối ưu hóa các phần tử điện, khi ấy các phần tử không cần định mức dư thừa. Tuy nhiên để đạt kết quả tốt nhất cần lắp đạt tụ gần cac thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng nhằm:
Giảm kích cở dây
Giảm tổn thất công suất trong đường dây Giảm sụt áp
Tăng khả năng mang tải
Nếu chúng ta không lắp đặt thiết bị bù công suất phản kháng thì dòng điện thực tế sẽ lớn hơn thực tế sử dụng . khi đó nhà tiêu thụ và các xưởng sẽ phải gánh chịu chi phí cao. Mặt khác nó sẽ làm các thiết bị trong hệ thống quá tải.
Do đó bù công suất phản kháng là một yêu cầu với ngành điện lục và người sử dụng.
S = P không đổi và Q giảm
Cosρ = = → COSρ tăng
II-Ý NGHĨA CỦA VIỆC NÂNG CAO HẾ SỐ CÔNG SUẤT a. Giảm dược tổn thất trong mạng điện
Tổn thất công suất trên đường dây được tính như sau
P2 = [ ( P2 + Q2 ) / U2 ] = (P2/ U2 )R+ ( Q2/U2)R = P(P) + P(Q)
Khi giảm được Q trên đường dây truyền tải ta giảm được thành phần tổn thất công suất P(Q) do Q gây ra , giảm chi phí vận hành và nâng cao chỉ tiêu kinh tế
b. Giảm được tổn thất trong mạng điện Tổn thất điện áp được tính
U= (PR+QR)/U + PR/U + QR/U = U(P) + U(Q)
Giảm Q trên dường dây ta giảm được thành phần U(Q) do Q gây ra , do đó giảm được tổn thất điện áp trên đường dây. Ta nâng cao được chất lượng điện năng
c. Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp
Khả năng truyền tải phụ thuộc vào điều kiện phát nóng và dòng cho phép.
- Dòng điện trên dường dây
I = ( )/ U
Cho ta thấy với tình trạng phát nóng đường dây và máy biến áp ta có thể nâng cao P.
III-XÁC ĐỊNH LƯỢNG BÙ TRÊN ĐƯỜNG DÂY
Hệ số công suất Cosρ của mạng dduocj quy định khoảng 0.85-0.95
Đối với mạng phân xưởng Cosρ được lấy 0.9-0.95. ở phân xưởng thì ta nâng lên Cosρ= 0.9
Dùng lượng tụ bù được xác định theo công thức Qbù = Ptt ( tgρ1 – tgρ2 ) ( kvar)
Trong đó
Ptt công suất tính toán tỏng của phân xưởng
tgρ1 hệ số công suât trước khi bù
tgρ2 hệ số công suất sau khi bù
Để nâng cao hệ số công suất của phân xưởng từ 0.74 lên 0.95 ta phải chọn dung lượng như sau
Qbù =Pttpx ( tgρ1 – tgρ2 ) = 149.07 [tg(arc(cos(0.74))-tg(arc(cos(0.95))]
= 84.97 Vậy ta chọn Qbù = 85kvar
IV-Lựa chọn thiết bị bù
Mỗi loại thiết bị bù đều có ưu và nhược điểm của nó. Lựa chọn thiết bị bù phải tính toán so sánh kinh tế và kỷ thuật.
Đối với các xưởng trung bình và nhỏ . nếu dung lượng bù nhỏ hơn 5000kvar thì người ta dùng tụ. Còn nếu lón hơn thì phải xem xét giữa tụ và máy bù đồng bộ
Vì dung lượng cho phân xưởng này 85kvar thì ta chọn tụ điện làm thiết bị bù V-Vị trí đặt tụ bù
Tính dung lượng bù xong thì việc quan trọng là phải chọn vị trí để lắp đặt thiết bị bù một cách hiệu quả nhất.Ta có thể bù điện áp cao hoặc điện áp thấp
Tụ điện áp cao lớn hơn 1000V thì đặt ở thanh cái của trạm biến áo trung gian hoặc trạm phân phối, Tập trung nên ta dể theo dõi và vận hành dễ dàng cũng như việc tự động hóa chỉnh dung lượng bù thích hợp. Nhưng cũng có nhược điểm là không bù ở điện áp thấp .
Tụ điện áp thấp ( 0.4kv) được lắp theo ba cách
Đặt tập trung ở thanh cái của trạm phân xưởng
Đặt thành nhóm của tủ động lực
Đặt phân tán từng thiết bị
Nếu xét tổn thất điện năng thì dùng phân tán từng thiết bị là hiệu quả nhất , phương án này dùng cho đọng cơ công suất lớn
Nếu cho phân xưởng thì đặt thành từng nhóm là tốt nhất nhưng phải thường xuyên theo giỏi và vận hành khó.