Nội dung
Các loại công suất thường gặp trong thực tế?
Trong thực tế bạn sẽ bắt gặp 3 loại công suất sau:
- Công suất tiêu thụ
- Công suất phản kháng
- Công suất biểu kiến
Để tìm hiểu về 3 loại công suất kể trên, các công thức tính toán liên quan và cách tính tiền điện…bạn có thể tham khảo bài viết sau: Các khái niệm công suất và công thức tính!
Hệ số công suất cos phi là gì?
Hệ số công suất cos phi [không có thứ nguyên] là hệ số công suất được tính bằng tỉ số giữa công suất tiêu thụ thực tế và công suất biểu kiến. Hệ số cos phi dao động trong dải [-1 + 1], trong điều kiện lý tưởng hệ số cos phi = 1 tức là công suất tiêu thụ bằng công suất biểu kiến và không tồn tại công suất phản kháng.
Hệ số PF [Power Factor]
Hệ số PF [Power Factor] 99% chúng ta đồng nhất hệ số cos phi và hệ số PF là một, tuy nhiên mình chưa khẳng định vấn đề này là đúng hay sai, mình sẽ hẹn các bạn ở 1 bài viết khác nhé!
Ở hình vẽ trên mình đã đưa ra công thức tính hệ số công suất cos phi và các công thức tính công suất cho điện 1 pha và điện 3 pha, các bạn có thể tham khảo nhé!
Công thức tính cos phi
Công thức tính cos phi
Hệ số cos phi dao động trong dải [-1 + 1], trong điều kiện lý tưởng hệ số cos phi = 1 tức là công suất tiêu thụ bằng công suất biểu kiến và không tồn tại công suất phản kháng.
Quy tắc bù công suất phản kháng
Quy tắc bù công suất phản kháng
Quy tắc chung bạn cần cung cấp vào nguồn điện 1 công suất phản kháng Q’ có giá trị bằng công suất phản kháng Q nhưng ngược dấu. Theo quy tắc tam suất, Q và Q’ triệt tiêu nhau khi đó hệ số cos phi ~ 1, hay công suất biểu kiến S’ ~ P.
Ở điều kiện lý tưởng cos phi = 1, S’ = S = P, tuy nhiên trong thực tế S’ sẽ tiệm cận đến P hay cos phi tiệm cận đến 1.
Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất
Nâng cao hệ số công suất là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Do động cơ không đồng bộ, máy biến áp cùng với đường dây trên không là những thiết bị chủ yếu tiêu thụ công suất phản kháng Q của hệ thống điện. Để tránh truyền tải một lượng Q lớn trên đường dây, các thiết bị bù được đặt ở gần phụ tải để cung cấp Q trực tiếp cho phụ tải và được gọi là bù công suất phản kháng, làm nâng cao hệ số công suất cos phi [φ].
Việc nâng cao hệ số công suất đưa đến các hiệu quả:
- Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện
- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện
- Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp, do khả năng truyền tải phụ thuộc vào tình trạng phát nóng và tỷ lệ với bình phương dòng điện. Ngoài ra, nó còn dẫn đến giảm được chi phí , góp phần ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của máy phát…
Giải pháp tăng hệ số công suất tự nhiên
- Thay động cơ thường xuyên non tải bằng động cơ có công suất bé hơn.
- Giảm điện áp cho những động cơ làm việc non tải.
- Hạn chế động cơ chạy không tải.
- Dùng động cơ đồng bộ thay thế động cơ không đồng bộ.
- Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ.
- Thay thế những máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp dụng lượng nhỏ hơn.
Các thiết bị bù
Thiết bị để phát Q thường dùng trên lưới điện là máy bù và tụ bù. Máy bù hay còn gọi là máy bù đồng bộ và tụ bù. Máy bù thường chỉ dùng ở các trung tâm điện để duy trì ổn định cho hệ thống điện. Tụ bù dùng cho lưới điện xí nghiệp, dịch vụ và dân dụng. Mục đích bù cos phi cho xí nghiệp sao cho cos phi lớn hơn hoặc bằng 0,9. Tụ bù có thể nối tiếp hay song song vào mạng điện.
Tụ bù
Bù dọc
Mắc nối tiếp tụ vào đường dây, biện pháp này nhằm cải thiện thông số đường dây, giảm tổn hao điện áp.
Bù ngang
Mắc song song tụ vào đường dây, có nhiệm vụ cung cấp Q vào hệ thống, làm nâng cao điện áp cũng như cos phi.
Bù công suất cho lưới điện xí nghiệp
Các vị trí có thể đặt tụ bù trong mạng điện xí nghiệp:
- Đặt tụ bù phía cao áp xí nghiệp: tuy giá tụ cao áp rẻ nhưng chỉ giảm tổn thất điện năng từ phía cao áp ra lưới.
- Đặt tụ bù tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp xí nghiệp giúp giảm điện năng trong trạm biến áp.
- Đặt tụ bù tại các tủ động lực: làm giảm được tổn thất điện áp trên đường dây từ tủ đến trạm phân phối và trong trạm.
- Đặt tụ bù cho tất cả các động cơ: phương pháp này có lợi nhất về giảm tổn thất điện năng nhưng tăng chi phí đầu tư, vận hành và bảo dưỡng tụ.
Trong thực tế việc tính toán phân bố bù tối ưu cho xí nghiệp là phức tạp và tùy theo quy mô và kết cấu lưới điện xí nghiệp có thể được thực hiện theo kinh nghiệm như sau:
- Với một xưởng sản xuất hoặc xí nghiệp nhỏ nên tập trung tụ bù tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp xí nghiệp.
- Với xí nghiệp loại vừa có 1 trạm biến áp và một số phân xưởng công suất khá lớn cách xa trạm nên đặt tụ bù tại các tủ phân phối phân xưởng và tại cực các động cơ có công suất lớn [vài chục kW].
- Đối với xí nghiệp có quy mô lớn gồm nhiều phân xưởng lớn, có trạm phân phối chính và các trạm phân xưởng. Việc bù thường thực hiện tại tất cả các thanh cái hạ áp của trạm phân xưởng.