1.1 Vấn đề bự cụng suất phản khỏng trong hệ thống điện:
Trong hệ thống điện luụn cú phần tử tiờu thụ và nguồn phỏt cụng suất phản khỏng. Phần tử tiờu thụ là mỏy biến ỏp, động cơ khụng đồng bộ, trờn đường dõy điện và mọi nơi cú từ trường. Yờu cầu cụng suất phản khỏng chỉ cú thể giảm tối thiểu chứ khụng triệt tiờu được vỡ nú cần thiết để tạo ra từ trường, yếu tố trung gian trong quỏ trỡnh chuyển húa điện năng. yờu cầu cụng suất phản khỏng được phõn chia như sau: - Động cơ khụng đồng bộ tiờu thụ khoảng 70-80%.
- Mỏy biến ỏp tiờu thụ 25-15%.
- Đường dõy tải điện và cỏc phụ tải khỏc 5%.
Khả năng phỏt cụng suất phản khỏng của cỏc nhà mỏy điện rất hạn chế, Cosϕ = 0,8- 0,85. Cỏc mỏy phỏt chỉ đảm đương một phần yờu cầu cụng suất phản khỏng của phụ tải. Phần cũn lại trụng vào cỏc nguồn cụng suất phản khỏng đặt thờm tức là nguồn cụng suất bự.
Cú 2 con đường để đảm bảo cõn bằng cụng suất phản khỏng trong hệ thống điện :
(1) - Cưỡng bức phụ tải mà chủ yếu là cỏc xớ nghiệp cụng nghiệp phải đảm bảo Cosϕ của họ ở mức cho phộp. Cỏch này nhằm giảm yờu cầu cụng suất phản khỏng. (2)- Đặt bự cụng suất phản khỏng trong hệ thống điện để giải quyết phần thiếu cũn lại.
Túm lại trong hệ thống điện phải bự cưỡng bức hay bự kỹ thuật một lượng cụng suất phản khỏng nhất định để đảm bảo cõn bằng cụng suất phản khỏng trong hệ thống điện.
Hệ thống điện thiếu cụng suất phản khỏng thỡ việc bự kỹ thuật là bắt buộc, gọi là bự cưỡng bức. Sau khi bự cưỡng bức, một lượng cụng suất phản khỏng đỏng kể vẫn lưu thụng qua lưới phõn phối trung ỏp gõy ra tổn thất cụng suất tỏc dụng và tổn thất điện năng khỏ lớn. Để giảm tổn thất này cú thể thực hiện bự kinh tế.
1.2 Nguồn cụng suất phản khỏng :
Về nguồn cụng suất phản khỏng thấy rằng : Khả năng phỏt cụng suất phản khỏng của mỏy phỏt rất hạn chế. Vỡ lý do kinh tế người ta khụng làm cỏc mỏy phỏt cú khả năng phỏt nhiều cụng suất phản khỏng đủ cho phụ tải, đặc biệt là ở chế độ max. Cỏc mỏy phỏt chỉ đảm đương một phần yờu cầu cụng suất phản khỏng của phụ tải, chủ yếu làm nhiệm vụ điều chỉnh cụng suất phản khỏng trong hệ thống điện đỏp ứng nhanh chúng cỏc yờu cầu luụn thay đổi của phụ tải. Phần cũn lại trụng vào cỏc nguồn cụng suất bự.
Cú hai loại nguồn cụng suất phản khỏng là mỏy bự đồng bộ và tụ điện.
-Tụ điện được sử dụng rộng rói để bự cụng suất phản khỏng trong mạng điện, nú cú thể mắc trờn thanh cỏi của cỏc trạm biến ỏp, hoặc tại cỏc điểm nỳt của mạng điện. Tụ điện cú thể mắc độc lập hoặc mắc thành từng nhúm theo yờu sơ đồ đấu Y, hoặc đấu tam giỏc.
Hỡnh 1.1 Sơ đồ mắc tụ bự tĩnh
Đối với lưới điện hiện nay chủ yếu sử dụng tụ điện tĩnh do cỏc ưu điểm sau:
- Chi phớ theo 1 Var theo tụ là rẻ hơn so với mỏy bự đồng bộ.
- Làm việc ờm, tin cậy do kết cấu đơn giản.
- Tuổi thọ cao.
- Tiờu thụ tốn suất tỏc dụng ớt.
- Lắp đặt và vận hành đơn giản .
Tuy vậy tụ điện cũng cú nhược điểm so với mỏy bự đồng bộ :
- Mỏy bự đồng bộ cú thể điều chỉnh trơn cụng suất phản khỏng cũn tụ điện điều chỉnh theo từng cấp.
- Mỏy bự đồng bộ cú thể phỏt ra hay tiờu thụ cụng suất phản khỏng cũn tụ điện chỉ cú thể phỏt cụng suất phản khỏng.
- Cụng suất phản khỏng do tụ điện phỏt ra phụ thuộc vào điện ỏp vận hành, dễ hư hỏng ngắn mạch.
C
Q
Để bảo vệ quỏ điện ỏp và kết hợp điều chỉnh tụ bự theo điện ỏp, người ta thường lắp đặt cỏc bộ điều khiển để đúng cắt tụ theo điện ỏp. Từ cỏc ưu điểm trờn ngày nay thường dựng tụ điện tĩnh để bự cụng suất phản khỏng.