- C t: hệ số đặc trưng của dây cách điện, phụ thuộc vào vật liệu dẫn điện 8 Với thanh dẫn đồng cóCt=
3.4Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
8 Tra bảng 7.2.1 trang 234 giá trình Cung Cấp Điện Trần Quang Khánh
3.4Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
3.4.1 Khái quát
3.4.1.1 Ý nghĩa việc chọn bù công suất phản kháng
Hệ số công suất cosϕlà một trong các chỉ tiêu để đánh giá phân xưởng dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không. Nâng cao hệ số công suất cosϕlà một chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử dụng điện năng.
Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Công suất tác dụng là công suất được biến thành cơ năng hoăc nhiệt năng trong các thiết bị dùng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công.
Truyền tải một lượng công suất phản kháng qua dây dẫn và máy biến áp sẽ gây ra tổn thất điện áp, tổn thất điện năng lớn và làm giảm khả năng truyền tải trên các phần tử của mạng điện. Tổn thất điện áp, tổn thất điện năng càng tăng khi lượng công suất phản kháng truyền qua dây dẫn và máy biến áp tăng. Do đó để có lợi về kinh tế kỹ thuật trong lưới điện cần nâng cao hệ số công suất tự nhiên hoặc đưa nguồn bù công suất phản kháng tới gần nơi tiêu thụ để tăng hệ số công suất cosϕ
làm giảm lượng công suất phản kháng nhận từ hệ thông điện.
Việc bù công suất phản kháng đưa lại hiệu quả là nâng cao được hệ số cosϕ, việc nâng cao hệ số cosϕsẽ đưa đến các hiệu quả:
+ Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện. + Giảm tổn thất điện áp trong mạng điện.
+ Nâng cao khả năng truyền tải năng lượng điện của mạng + Tăng khả năng phát của các máy phát điện.
3.4.1.2 Các biện pháp bù công suất phản kháng
Các biện pháp tự nhiên:
Dựa trên việc sử dụng hợp lý các thiết bị sẵn có như hợp lý hóa quy trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thay thế các động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng các động cơ có công suất hợp lý hơn.
Biện pháp nhân tạo:
Dùng các thiết bị có khả năng sinh công suất phản kháng bằng cách đặt các thiết bị bù như tụ bù tĩnh.
3.4.2 Tiến hành bù công suất phản kháng
3.4.2.1 Xác định dung lượng bù
Phần tính toán ở Chương II ta đã xác định được hệ số công suất trung bình của toàn phân xưởng là cosϕ= 0,85. Hệ số coϕtối thiểu do nhà nước quy định đối với các phân xưởng là 0,855÷0,95, như vậy ta phải bù công suất phản kháng cho nhà máy để nâng cao hệ số cosϕ. Theo yêu cầu thiết kế của phân xưởng ta phải bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số cosϕđến 0,9.
3.4.2.2 Chọn thiết bị bù và vị trí bù
Vị trí đặt thiết bị bù
Về nguyên tắc để có lợi nhất về mặt giảm tổn thất điện áp, tổn thất điện năng cho đối tượng dùng điện là đặt phân tán các bộ tụ bù cho từng động cơ điện, tuy nhiên nếu đặt phân tán sẽ không có lợi về vốn đầu tư, lắp đặt và quản lý vận hành.Vì vậy việc đặt các thiết bị bù tập trung hay phân tán là tùy thuộc vào cấu trúc hệ thống cung cấp điện của đối tượng, theo kinh nghiệm ta đặt các thiết bị bù ở phía hạ áp của trạm biến áp phân xưởng tại tủ phân phối hoặc tại các tủ động lực. Ta chọn vị trí đặt tụ bù là vị trí tại các tủ động lực của phân xưởng, và ở đây ta coi giá tiền đơn vị (đ/kVAr) thiết bị bù hạ áp lớn không đáng kể so với giá tiền đơn vị (đ/kVA) tổn thất điện năng qua máy biến áp.
Chọn thiết bị bù
Ta có thể lựa chọn thiết bị bù là các tụ điện tĩnh. Nó có ưu điểm là giá đầu tư 1 đơn vị công suất bù không phụ thuộc vào dung lượng tụ bù nên thuận tiện cho việc chia nhỏ thành nhóm và đặt gần các phụ tải. Mặt khác tụ điện tĩnh tiêu thụ rất ít công suất tác dụng từ 0,003÷0,005 (kW) và vận hành đơn giản, ít sự cố.
3.4.2.3 Tính toán phân phối dung lượng bù:
Tính toán bù tại TĐL 2
cosϕN1 = 0,743⇒tanϕN1= 0,9
QbuN2 =PttN1.(tanϕ1.N1 −tanϕ2.N1)= 66,658 . (0,9 - 0,484) = 27,729 (kVAr) Vậy ta chọn tụ bù KC2-0,38-28-3Y1 có thông số kĩ thuật13:
Vốn đầu tư cho tụ bù:
Bảng 3.6: Bảng thông số kỹ thuật tụ KC2-0,38-28-3Y1
Tụ bù Udm(kV) Qdm(kVAr) Đơn giá (.103đ/bộ)
KMI-0,38 0,38 28 2500
Vớiv0 = 110.103(đ/KVAr)14 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
V =v0.Qđm bù1 = 110.103.27,729 = 3,050.106(đ)
Tính toán bù tương tự tại các TĐL khác, ta có kết quả Sau khi bù ta có
Bảng 3.7: Bảng kết quả tính toán phân phối dung lượng bù
Vị trí Ptt cosϕ1 tanϕ1 tanϕ2 Qbù i Qsau bù i V đặt tụ bù (kW) (kVAr) (kVAr) (.106đ) TĐL1 66,658 0,743 0,900 0,484 27,730 32,262 3,050 TĐL2 49,562 0,664 1,126 0,484 31,819 23,988 3,500 TĐL3 37,096 0,659 1,141 0,484 24,372 17,954 2,681 TĐL4 54,490 0,617 1,275 0,484 43,102 26,373 4,741 TĐL5 40,911 0,650 1,169 0,484 28,024 19,801 3,083 Tổng 248,717 155,046 120,379 17,055 cosϕ0dl =
PPttđli.cosϕ0đli
P
Pttđl = 66,658.0,9+49,562.0,9+37223,096,709.0,9+54,49.0,9+40,911.0,9 ≈0,9