Sau khi ựặt thiết bị bù, hệ số công suất của mạng ựược nâng cao mang lại những ưu ựiểm sau:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 87 Ta có: 2 2 2 2 2 S P = R = U U ( os ) P R c ϕ ∆
Vậy ∆P tỷ lệ với (cosφ)2 khi cosφ tăng lên thì ∆P giảm ựi rõ rệt.
4.1.2.2. Giảm tiết diện của dây dẫn trong mạng ựiện
Công suất toàn phần truyền tải trên ựường dây là:
2 2
S = P + Q
Sau khi có ựặt thiết bị bù công suất truyền tải trên ựường dây ựó sẽ bằng:
2 2 bu S' = P + (Q - Q ) Khi ựó: 2 2 bu kt n kt P + (Q - Q ) I F = = j 3.U .j
Mức ựộ giảm nhiều hay ắt là do trị số Qbu lớn hay nhỏ, công suất toàn phần giảm tới mức nào ựó thì có thể chọn dây có tiết diện nhỏ hơn.
Tiết diện dây dẫn ựược chọn trong tắnh toán thiết kế ựể truyền tải một lượng công suất tác dụng cho trước giảm xuống rất có lợi về việc giảm vốn ựầu tư, cụ thể như sau:
1) Tiết kiện khối lượng kim loại màu:
Dây dẫn sử dụng trên lưới trung áp chủ yếu là dây nhôm có lõi thép, dây dẫn sử dụng trên lưới hạ áp chủ yếu là dây ựồng, ựều là những kim loại rất ựắt tiền, việc giảm ựược khối lượng dây dẫn trong thiết kế dẫn ựến giảm ựược ựáng kể tổng mức ựầu tư trong xây dựng.
2) Giảm ựược các thông số kết cấu của ựường dây:
a) Cột ựiện:
Dây dẫn và dây chống sét chịu những tải trọng cơ giới chủ yếu sau ựây: - Tải trọng do trọng lượng bản thân dây
- Tải trọng do gió thổi lên dây trong khoảng cột - Tải trọng do dãn nở nhiệt
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
88 Trong tắnh toán cơ lý ựường dây, thường dùng khái niệm tỷ tảị Tỷ tải là phụ tải cơ giới tác ựộng lên ựộ dài một mét dây dẫn có tiết diện 1mm2, ựơn vị của tỷ tải là N/ mm2 .Với các dây dẫn có tiết diện khác nhau thì tỷ tải sẽ khác nhau tùy theo tiết diện dây dẫn (xét trong cùng một ựiều kiện về nhiệt ựộ, vận tốc gióẦ)
Trong tắnh toán thiết kế, phải lựa chọn ựúng loại cột (chủng loại, kiểu dáng, ựộ cao, ựộ bền) cho từng tuyến ựường dây và cho từng vị trắ cột trên tuyến.
- Với cột trung gian cần tắnh toán kiểm tra trong trường hợp làm việc bình thường (dây không ựứt) trong ựiều kiện bão lớn.
- Với cột góc cần kiểm tra tắnh toán trong trường hợp làm việc bình, cột bị kéo về một phắa do sức kéo của dây dẫn hai nửa khoảng cột, mục ựắch kiểm tra xem cột có cần ựặt dây néo hay phải dùng cột kép hay không.
- Với cột cuối kiểm tra hai trường hợp:
+ Trường hợp làm việc bình thường: Kiểm tra khả năng chịu uốn của cột khi bị các dây kéo về một phắạ
+ Trường hợp bị ựứt một dây ngoài cùng, dây ngoài cùng còn lại sẽ gây ra mô men xoắn lớn nhất cho tiết diện ựặt xà.
Việc bù CSPK ựến một mức nào ựó, ựem lại kết quả có thể giảm tiết diện dây dẫn, dẫn ựến việc chọn các thông số cột giảm xuống, dẫn ựến giảm giá thành.
b) Móng cột:
Móng cột trong hệ thống cấp ựiện từ 35kV trở xuống thường dùng hai loại: móng chống lật (cho tất cả các vị trắ cột) và móng chống nhổ (cho dây néo)
Cùng một công dụng cột (ựỡ thẳng, néo góc,néo vượt, néo cuối) nếu dây dẫn nhỏ hơn ựến một mức nào ựó thì cũng có thể chọn ựược loại móng có kắch thước bé hơn qua những tắnh toán cụ thể. điều ựó cũng ảnh hưởng ựến thông số thiết kế và giảm giá thành.
c) Phụ kiện:
Với việc sử dụng dây dẫn nhỏ hơn, có thể việc chọn các phụ kiện như vòng treo sứ, kẹp nối, kẹp hãm dâỵv.v.., với khả năng chịu lực cho phép ắt ựi, dẫn tới giảm giá thành.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
89 dụ cụ thể sau:
Bảng 5. Giá thành ựường dây trên không 1 mạch ựiện áp 110kV (106 ự/km)
Dây dẫn AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240
Cột BTLT 168 224 280 336 392 444
Cột thép 208 283 354 403 441 500
Khi nâng cao hệ số công suất cosφ, sự giảm bớt tiết diện dây dẫn kèm theo ựồng thời với việc giảm tổn thất ựiện năng. Tổn thất công suất tác dụng:
( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 P P P = . . F U os U os l R c c ρ ϕ ϕ ∆ =
Nếu tiết diện dây dẫn ựược chọn theo mật ựộ dòng ựiện kinh tế thì:
kt n kt
I P
F= =
j 3.U .cos .jϕ
Thay trị số của F vào biểu thức trên ta có. kt n 3P. . .j P = U .cos l ρ ϕ ∆
Như vậy khi giảm bớt tiết diện F mà không giảm jkt , ∆P tỷ lệ nghịch với cosφ chứ không phải với (cosφ)2 như lúc F vẫn giữ nguyên.
4.1.2.3. Giảm công suất của máy biến áp
Sau khi ựặt thiết bị bù công suất toàn phần truyền tải qua MBA giảm xuống, khi giảm xuống ựến một trị số nào ựó thì ta có thể chọn ựược MBA có công suất nhỏ hơn, tiết diện ựược vốn ựầu tư, như vậy rất có ý nghĩa khi tắnh toán về kinh tế. Góp phần giảm tổng mức ựầu tư xây dựng.
Việc chọn công suất ựịnh mức của MBA nhỏ ựi cũng ảnh hưởng tới các thông số thiết kế khác như:
- Tắnh toán chọn máy cắt
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ..
90 - Thay ựổi thông số chọn các BU & BI
- Thay ựổi các thông số tắnh toán mạch bảo vệ rơle, ựo lường - Thay ựổi tiết diện các thanh cái
- Thay ựổi trị số danh ựịnh của tủ ựiện v.v.vẦ
4.1.2.4. Tăng cường khả năng tải của mạng
Do sản xuất ngày càng phát triển lên phụ tải của các hộ tiêu thụ ngày càng tăng, công suất truyền tải trong mạng ngày càng tăng lên. đường dây và trạm biến áp vận hành với chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật thấp. Nếu ựặt thiết bị bù thì sẽ giảm ựược CSPK Q ựồng thời có thể tăng ựược CSTD P truyền tải trên ựường dây, tức là ựáp ứng ựược nhu cầu ngày càng tăng công suất tác dụng của các hộ tiêu thụ ựiện. Vậy việc bổ sung thiết bị bù sẽ làm tăng khả năng truyền tải của mạng.