Đang tải... (xem toàn văn)
bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất của lưới điện, giảm tổn thất điện năng .
Bù CS Phản Kháng Một số các hệ thống lưới điện trên các tỉnh thành của nước ta không có hệ thống bù công suất phản kháng thậm chí còn không quan tâm đến vấn đề này. Do đó hệ số công suất cosφ có giá trị nhỏ điều này ảnh hưởng rất lớn đến các tham số kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: Giảm chất lượng điện áp, tăng tổn thất công suất và tăng đốt nóng dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn, hạn chế khả năng truyền tải công suất tác dụng, không sử dụng hết khả năng của động cơ sơ cấp, giảm chất lượng điện, tăng giá thành điện năng. Ở một số tỉnh đã quan tâm đến vẫn đề này như Hà Nội, Hải Dương, Nam Định, Ninh Bình…. nhưng việc thực thi thì rất ít. Nếu có hệ thống bù công suất phản kháng thì chỉ là bù tĩnh, thiết bị bù không có cơ cấu tự động điều chỉnh mang lại hệ số công suất cosφ lớn cỡ trên 0,9 điều này cũng dẫn đến những ảnh hưởng đáng kể như vào giờ thấp điểm có hiện tượng dòng công suất phản kháng chạy ngược, làm tăng tổn thất và quá áp cục bộ điều này gây hậu quả nghiêm trọng đến các thiết bị điện. Vị trí đặt thiết bị bù thường được chọn sao cho dễ vận hành chứ không xét đến hiệu quả kinh tế của thiết bị, vì vậy chưa tận dụng được hiệu quả làm việc của thiết bị, dẫn đến sự lãng phí. Tuổi thọ của thiết bị bù thường thấp hơn nhiều so với giá trị quy định của nhà sản xuất vì điều kiện làm việc của thiết bị chưa phù hợp. Đa số các trường hợp hỏng tụ do bị nổ một pha. Nguyên nhân chủ yếu là do phần lớn tụ bù không có bộ lọc sóng hài, mà thông thường sự xuất hiện của sóng hài đồng thời với sự mất đối xứng, do đó dẫn đến một trong các pha bị quá nhiệt cục bộ, làm nổ tụ. Thiết bị bù có điều khiển mà đề tài đã nghiên cứu chế tạo đã khắc phục được các nhược điểm của hệ thống bù tĩnh ngoài ra còn có khả năng bảo vệ tụ bù và nâng cao tuổi thọ của chúng. Thiết bị bù có điều khiển được chế tạo ở đây có áp dụng các thiết bị bảo vệ phù hợp như bộ lọc sóng hài và các thiết bị giảm ảnh hưởng của sóng hài khác. Thiết bị bù có điều khiển do tập thể giảng viên Trường Đại học Điện lực nghiên cứu chế tạo đã đánh dấu một bước phát triển mới nhằm đảm bảo chất lượng cho mạng lưới điện nước ta. Điều này mang lại cho các thiết bị sử dụng điện đạt được hiệu suất cao, cải thiện đường dây, tăng hiệu suất thiết bị đầu cuối, giảm thiểu việc trả tiền điện năng phản kháng, tăng hiệu quả sản xuất kinh doanh. Đề tài không chỉ dừng lại ở vấn đề bù có điều khiển và tự động điều khiển mà còn phát triển mô hình bù công suất phản kháng tối ưu, xây dựng phần mềm tính toán bù tối ưu công suất phản kháng (Chương trình PSA): Trong quá trình thao tác đóng cắt các trạm tụ bù, các hiện tượng quá độ đi kèm luôn là một vấn đề nguy hiểm và được đặc biệt quan tâm, do các xung dòng và các quá điện áp có biên độ lớn có thể dẫn đến các tác động rất xấu cho bản thân các trạm tụ bù, máy cắt và gây ra hiện tượng nhiễu loạn trên hệ thống, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nguồn cung cấp và các thiết bị khác cùng làm việc trên lưới. Sự tác động xấu đối với tuổi thọ của thiết bị bù và các thiết bị điện khác là thường xẩy ra khi xuất hiện công hưởng do sự hiện diện của các sóng hài bậc cao. Để hạn chế sự ảnh hưởng này cần phải thiết kế các bộ lọc đi kèm các thiết bị bù. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, đề tài đã đưa ra phương pháp thiết kế thiết bị bù công suất phản kháng tối ưu áp dụng công nghệ vi điện tử, nhận dạng, xử lý tín hiệu số nhằm đảm bảo quá trình thiết kế tối ưu về kỹ thuật. Chương trình PSA cho phép mô phỏng, tính toán chế độ xác lập và tính bù tối ưu công suất phản kháng trong lưới phân phối. Chương trình được thiết kế đồ họa, trực quan và có thể chạy tốt trên môi trường Window XP. Lượng thông tin cần thiết theo chương trình PSA ít hơn nhiều do đó thời gian thu thập và vào dữ liệu nhanh, dung lượng của bộ nhớ cần ít hơn. Chương trình có giao diện hết sức đơn giản, thuận tiện đối với người sử dụng, kể cả những người không có trình độ tin học, vì vậy có thể áp dụng trong mạng điện thực tế ở nước ta một cách dễ dàng và nhanh chóng. Tóm lại: Với sự nỗ lực không ngừng tìm hiểu và nghiên cứu khoa học của tập thể giảng viên Trường Đại học Điện lực đã nghiên cứu thiết kế chế tạo hoàn chỉnh thiết bị bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất của lưới điện. Thiết bị này đánh dấu một bước phát triển mới của nghành điện trong nước. Thiết bị được chế tạo ra với nhiều tính năng mới và khoa học đem lại lợi ích to lớn về kinh tế cũng như kỹ thuật cho mạng lưới điện. Vấn đề bù công suất phản kháng là giải pháp giảm tổn thất điện năng rất được coi trọng ở các nước tiên tiến. Giải pháp này được quan tâm ngay từ khâu thiết kế, lựa chọn thiết bị và dây chuyền công nghệ sản xuất. Mạng điện ở hầu hết các nước phương Tây đều có trang bị tụ bù để nâng cao hệ số công suất. Việc đặt thiết bị bù được thực hiện theo một số phương án cơ bản sau: a) Thiết bị bù lớn đặt trên thanh cái trạm biến áp hoặc tại các điểm nút của mạng điện. Phương án này cho phép giám sát và vận hành dễ dàng thiết bị bù, tuy nhiên tổn thất trên đoạn từ thanh cái 1 đến các thiết bị dùng điện không giảm vì ở đoạn này vẫn có dòng công suất phản kháng của phụ tải chạy qua. Thêm vào đó, khi phụ tải phản kháng nhỏ thì có thể sẽ xẩy ra hiện tượng dư thừa công suất bù. Vì vậy đối với phương án này người ta thường phải trang bị thêm hệ thống tự động điều chỉnh dung lượng tụ bù. b) Thiết bị bù tĩnh đặt trong tủ phân phối của nhóm thiết bị dùng điện. Phương án này cho phép giảm tổn thất trên đoạn dây từ thanh cái trạm biến áp đến tủ phân phối của các nhóm thiết bị dùng điện, tuy nhiên hệ số công suất phụ thuộc vào số lượng thiết bị dùng điện. Trong trường hợp có ít động cơ trong nhóm thì vẫn có khả năng dư thừa công suất phản kháng. Vì vậy đối với phương án này cũng cần phải trang bị thêm hệ thống tự động điều chỉnh dung lượng tụ bù. c) Thiết bị bù tĩnh đóng cắt ngay trên đầu vào của các thiết bị dùng điện. Theo phương án này một công tắc tơ sẽ điều khiển cả động cơ và tụ bù. Khi động cơ không làm việc thì tụ bù cũng sẽ được cắt khỏi mạng, do đó sẽ không cần đến các thiết bị điều khiển. Thường thì các cụm tụ bù không điều chỉnh được áp dụng nếu công suất tụ chỉ chiếm 15% công suất của máy biến áp, còn nếu công suất tụ lớn hơn 15% công suất máy biến áp thì cần phải đặt thiết bị bù có tự động điều chỉnh. So với các thiết bị bù trên thế giới thiết bị bù do tập thể giảng viên Trường Đại học Điện lực chế tạo có nhiều tính năng mới như: Dùng bộ lọc sóng hài lắp nối tiếp với bộ tụ và các máy cắt để bảo vệ chống ngắn mạch, thiết bị tích hợp thiết bị tự động điều chỉnh dung lượng bù, nó cho phép khắc phục được hiện tượng thừa công suất phản kháng khi phụ tải cực tiểu, do đó ổn định được giá trị điện áp và giảm tổn thất trong mạng điện, giá trị của hệ số cosφ được duy trì ở mức 0,95 ÷ 1. Khác với các thiết bị bù thông thường, hệ thống bù này còn trang bị thêm bộ lọc sóng hài và lắp đặt thiết bị tự chẩn đoán đặc biệt để cảnh báo khi khi có sự cố bất thường xẩy ra trong các ngăn tụ bù. Thiết bị bù này có khả năng tự động điều chỉnh hệ số công suất có gắn bộ vi xử lý, cho phép duy trì giá trị hệ số công suất cao nhất ở mọi thời điểm trong ngày. Tủ Tụ Bù Sơ bộ thông tin về đề tài: Các phương pháp nghiên cứu trước đây thường sử dụng thành phần điện dung để bù, nhằm nâng cao hệ số công suất cosφ để giảm tổn hao, do việc các thiết bị tiêu thụ năng lượng không phải là thuần trở mà có các thành phần phản khảng. Song trên thực tế, cùng với việc điện áp trên lưới không ổn định, thay đổi theo giờ, theo phụ tải dẫn đến hệ số công suất cũng thay đổi theo. Để tăng hệ số Cosφ thông thường người ta mắc tụ song song với phụ tải, hệ số Cosφ được tăng lên trong khoảng (0,8 đến 0,99); nhưng việc hệ số Cosφ thay đổi quá lớn như trên sẽ làm cho điện áp lưới thay đổi theo, khi phụ tải nhỏ sẽ gây ra hiện tượng điện áp lớn hơn điện áp tiêu chuẩn của lưới, rất dễ gây ra hiện tượng hỏng thiết bị. Chính vì vậy mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là ổn định hệ số Cosφ khi phụ tải thay đổi, điện áp lưới thay đổi, nhằm mục tiêu giảm tổn thất điện năng và ổn định điện áp, tăng độ bền của thiết bị. Bài viết này giới thiệu về phương pháp thiết kế một tủ phân phối điện có bù hệ số công suất Cosφ 12 cấp, với việc sử dụng bộ vi xử lý để thu thập các thông số của lưới điện sau đó phân tích đánh giá tự động điều khiển bù từ cấp 1 đến cấp 12 để ổn định hệ số công suất nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng điện trong lưới điện hạ áp, đồng thời xây dựng thành công 1. Lưới điện phân phối và hệ số công suất cosφ Trong sơ đồ cấp điện nêu trên, hệ số công suất cosφ và bù công suất phản kháng được đề cập đến ở từng cấp điện áp. Qua khảo sát thực tế tại một số Điện lực các tỉnh, giá trị cosφ ở các cấp điện áp thể hiện khá rõ nét như sau: - Tại các cấp điện áp 35kV trở lên hệ số công suất cosφ có giá trị thường từ 0,85 trở lên. Cũng chính vì vậy mà cosφ có giá trị tại các đầu nhánh đường dây cấp 22kV,10kV, 6kV cũng khá cao, không dưới 0,85. Do vậy các nhà quản lý tự cảm nhận là hệ số cosφ dường như không có vấn đề gì. - Tại cuối các nhánh đường dây cấp 22kV,10kV, 6kV giá trị cosφ không còn cao nữa. Các máy biến áp hạ áp 22kV,10kV, 6 kV xuống 0,4kV trong nhiều trường hợp vận hành non tải nên giá trị cosφ đầu ra đường dây điện hạ thế bị tụt xuống. Và xa hơn nữa tại đầu vào của các hộ phụ tải điện áp hạ thế 0,4kV giá trị cosφ khá thấp do chính các phụ tải điện (đồ điện) như quạt, điều hoà nhiệt độ, đèn Neon, tủ lạnh,….có giá trị cosφ 2. Phương pháp tính toán bù tối ưu công suất phản kháng nâng cao hệ số Cosφ Phương pháp tính bù theo cực tiểu tổn thất công suất Giả sử công suất truyền tải đến nút i của mạng điện là S i =P i +jQ i . Khi ta đặt một giá trị công suất bù Q bi nào đó vào nút i thì khi đó tổn thất là: trong đó: R i - điện trở của đường dây tính từ nguồn đến điểm nút thứ i. Để làm cực tiểu giá trị tổn thất công suất ta lấy đạo hàm theo Q b và cho triệt tiêu: ∂∆P SB /∂Q B =0, giải ra ta được Q B =Q. Tức là trong điều kiện cực tiểu hoá tổn thất công suất tác dụng sẽ phải bù toàn bộ lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây. Phương pháp tính bù theo điều kiện cực tiểu tổn thất điện năng. Giả thiết ta biết được hàm phụ thuộc của phụ tải vào thời gian (hoặc đồ thị phụ tải). Độ giảm tổn thất điện năng do bù trong suốt khoảng thời gian T sẽ là: Lấy đạo hàm δ∆A theo Q B , cho triệt tiêu và giải phương trình ta được: Q B = Q TB Như vậy trong trường hợp này giá trị công suất bù tối ưu sẽ bằng lượng công suất phản kháng trung bình trên đường dây. Phương pháp tính bù theo điều kiện điều chỉnh điện áp Trước khi bù thì tổn thất điện áp ∆U trong mạng là: trong đó: Ri, Xi - điện trở của đoạn dây thứ i, Ω; U n - điện áp định mức của mạng điện, kV; n – số đoạn dây. Sau khi đặt bù thì tổn thất điện áp giảm đi một lượng là: Nếu biết ∆E ta tính được Q b , với đường dây cùng tiết diện: 3. Các bộ phận cơ bản của thiết bị bù công suất phản kháng Bộ tự động điều chỉnh công suất phản kháng q Bộ tự động điều chỉnh công suất phản kháng được thiết kế với việc áp dụng các vi mạch cho phép thu nhận và xử lý tín hiệu nhanh và chính xác. Các cơ cấu này cũng có thể thực hiện vai trò đo lường. Các tham số chế độ của mạng điện như điện áp, dòng điện, tần số, công suất, hệ số cosφ v.v. có thể được biểu thị trên màn hình của thiết bị. Cơ cấu bù công suất phản kháng Cơ cấu bù công suất phản kháng chính là các tụ điện động lực dùng để điều hoà công suất phản kháng ở các cấp điện áp khác nhau tương ứng với các tham số định mức của chúng. Việc sử dụng cuộn dây mắc nối tiếp với bộ tụ sẽ ngăn cản sự xuất hiện của tần số cộng hưởng. Thông thường công suất của cuộn kháng được chọn trong phạm vi khoảng 5-7%, có nghĩa là sự có mặt của cuộn kháng điện sẽ làm giảm công suất của tụ đi 5-7%. Các thiết bị bù công suất phản kháng ở mạng điện hạ áp thường được thiết kế theo hai dạng: có tự động điều khiển và không có tự động điều khiển giá trị công suất bù. Sự có mặt của cơ cấu tự động điều khiển làm tăng chi phí vốn đầu tư và chi phí vận hành, bảo dưỡng. Tuy nhiên, bù lại, nó cho phép nâng cao hiệu quả bù của thiết bị và làm ổn định điện áp trong mạng điện. Hiệu quả cực đại của việc áp dụng các thiết bị bù có thể đạt được trên cơ sở phân tích các bài toán kinh tế kỹ thuật tổng hợp. 4. Tính kinh tế, xã hội và đánh giá hiệu quả kinh tế bù (CSPK) Các chi phí và lợi ích của dự án đặt cơ cấu bù Để lắp đặt cơ cấu bù cần phải có một lượng chi phí vốn đầu tư mua sắm và xây dựng. Doanh thu của dự án bao gồm lợi ích do giảm tổn thất, lợi ích do nâng cao chất lượng điện. Dòng thu: Tổng thu trong một năm của dự án là giá trị sản phẩm tính bằng tiền của dự án, được xác định bằng tổng số tiền lợi nhuận trong năm của dự án Tổng doanh thu tăng thêm ở năm thứ (t) B ∑ t =B ∆ t +B clt (4.1) Trong đó: B ∆ t - Giảm chi phí tổn thất ở năm thứ t so với năm gốc (4.2) ∆A 0 , ∆A t - tổn thất điện năng tương đối trước và sau khi đặt bù; A t - tổng điện năng truyền tải qua lưới tính toán, kWh; g m - giá mua điện năng, đ/kWh; B clđ - hiệu quả tăng thêm do chất lượng điện tốt hơn B clđ =A cl.t .g cl (4.3) A cl.t – điện năng chất lượng tăng thêm do đặt cơ cấu bù: A cl.t =(p cl.t -p cl0 )A t p cl.t , p cl0 – xác xuất chất lượng điện năng ở năm thứ t và năm trước khi đặt bù; g cl - giá thành điện năng chất lượng đ/kWh. Dòng chi của dự án Dòng chi của dự án được tính bằng các chi phí do mua sắm xây dựng, vận hành và trả lãi do vay vốn Tổng chi phí năm thứ (t): C ∑ t = K t + C O&M + C tra lai (4.4) trong đó: Kt - tổng chi phí cho việc mua sắm, lắp đặt thiết bị bù ở năm thứ (t); C O&Mt - chi phí bảo dưỡng và vận hành năm thứ (t) C O&Mt =k O&M K t (4.5) k O&M – hệ số vận hành và bảo dưỡng lưới điện; C tra lai – chi phí trả lãi vốn vay ngân hàng C tra lai = V vay l lai V vay - vốn vay ngân hàng; l lai – lãi suất ngân hàng. Dòng tiền của dự án Dòng tiền của dự án là hiệu giữa tất cả các khoản doanh thu và tất cả các chi phí cần thiết cho một dự án. Thường thì dòng tiền không thể xác định trước được mà phải dự báo, vì vậy đòi hỏi nhà đầu tư phải có sự phân tích, tính toán một cách khoa học trên cơ sở các dữ liệu tin cậy ban đầu. Giá trị dòng lãi năm thứ t được xác định theo biểu thức L t = B ∑ t - C ∑ t (4.6) trong đó: B ∑ t – dòng thu; C ∑ t – dòng chi. Do giá trị tiền tệ có giá trị thay đổi theo thời gian, để có thể đánh giá chính xác giá trị của dòng tiền, người ta phải qui đổi các giá trị của đồng tiền ở các thời điểm về thời điểm hiện tại t 0 =0 theo hệ số quy đổi β. (4.7) trong đó: β - thừa số quy đổi i - hệ số chiết khấu. Hệ số hoàn vốn ; NPV 1 , NPV 2 - các giá trị tổng lãi suất ứng với i 1 và i 2 . Thời gian hoàn vốn T Thời gian hoàn vốn là thời gian mà tổng doanh thu bằng tổng chi phí, hay nói cách khác đó là thời gian mà tổng lãi suất bù đắp được chi phí của dự án. (4.8) Phương trình như trên có thể giải gần đúng theo biểu thức: (4.9) trong đó: t n - số năm tròn ngay trước khi đạt được giá trị NPV=0; NPV 1 , NPV 2 - các giá trị ứng với thời gian t n và năm sau đó, tức là năm t n +1. Kết quả tính toán phân tích kinh tế – tài chính dự án bù công suất phản kháng Kết quả tính toán phân tích kinh tế – tài chính dự án bù công suất phản kháng, cho thấy mô hình đề xuất lắp tụ bù trong lưới điện hạ áp sẽ mang lại hiệu quả kinh tế sau 6 tháng, đây là một giải pháp có tính kinh tế cao trong xã hội. Các ph ng pháp bù công su t ph n khángươ ấ ả Phân lo i các ph ng pháp bù công su t ph n kháng (CSPK) th ng ạ ươ ấ ả ườ c dùng trong nhà máy, xí nghi pđượ ệ Phân lo i bù CSPK theo c p i n ápạ ấ đ ệ 1. Bù phía trung áp : th ng s d ng khi d ng l ng tù l n h n 2000Kvarườ ử ụ ụ ượ ớ ơ 2. Bù phía h áp : th ng dùng v i dung l ng bù nh h n 2000kvarạ ườ ớ ượ ỏ ơ Phân lo i bù CSPK theo v trí l p t bùạ ị ắ ụ 1. Bù CSPK t p trung : th ng dùng cho h th ng có t i thay i liên t c, t i a d ngậ ườ ệ ố ả đổ ụ ả đ ạ 2. Bù CSPK theo nhóm : th ng dùng cho tr ng h p t i t p trung n nh theo nhómườ ườ ợ ả ậ ổ đị 3. Bù CSPK riêng l cho t ng thi t b : th ng dùng cho thi t b có công su t trung bình, l n, ẻ ừ ế ị ườ ế ị ấ ớ ho t ng mang t i n nhạ độ ả ổ đị Phân lo i bù CSPK theo cách óng c t t bùạ đ ắ ụ 1. Bù n n (bù t nh): bù tr c ti p, th ng dùng bù tr c 1 ph n công su t ph n kháng mà khôngề ĩ ự ế ườ ướ ầ ấ ả x y ra d công su t ph n kháng ả ư ấ ả 2. Bù ng ng (t ng i u ch nh h s công su t ph n kháng): dùng cho h th ng thay i, ứ độ ự độ đề ỉ ệ ố ấ ả ệ ố đổ c n áp ng nhanhầ đ ứ Web 7. H s công su t là gì?ệ ố ấ 8. H s công su t là gì và ý ngh a c a nó? T i sao ta l i nên nâng ệ ố ấ ĩ ủ ạ ạ cao h s công su t cos phiệ ố ấ 9. Công su t truy n t ngu n n t i luôn t n t i 2 thành ph n : Công su t tác d ng và công ấ ề ừ ồ đế ả ồ ạ ầ ấ ụ su t ph n kháng. Công su t tác d ng c tr ng cho kh n ng sinh ra công h u ích c a thi t ấ ả ấ ụ đặ ư ả ă ữ ủ ế b , n v W ho c kW. Ví d nh công su t c (s c kéo) c a ng c . Công su t ph n khángị đơ ị ặ ụ ư ấ ơ ứ ủ độ ơ ấ ả không sinh ra công h u ích nh ng nó l i c n thi t cho quá trình bi n i n ng l ng, n v ữ ư ạ ầ ế ế đổ ă ượ đơ ị VAR ho c kVAR. Có th hi u nôm na ó là thành ph n t hóa, t o t tr ng trong quá trình ặ ể ể đ ầ ừ ạ ừ ườ bi n i n ng l ng i n thành các d ng n ng l ng khác, ho c t n ng l ng i n sang ế đổ ă ượ đệ ạ ă ượ ặ ừ ă ượ đệ chính n ng l ng i n. Công su t t ng h p cho 2 lo i công su t trên c g i là công su t ă ượ đệ ấ ổ ợ ạ ấ đượ ọ ấ bi u ki n, n v VA ho c KVA. Ba lo i công su t c trình bày trên l i có m t m i quan ể ế đơ ị ặ ạ ấ đượ ở ạ ộ ố h m t thi t v i nhau thông qua tam giác công su t nh hình sau:ệ ậ ế ớ ấ ư Hình 1 : tam giác công su tấ 10. Ý ngh a c a h s công su tĩ ủ ệ ố ấ 11. N u xét trên ph ng di n ngu n cung c p (máy phát i n ho c máy bi n áp). Rõ ràng cùng ế ươ ệ ồ ấ đệ ặ ế m t dung l ng máy bi n áp ho c công su t c a máy phát i n (tính b ng KVA). H s côngộ ượ ế ặ ấ ủ đệ ằ ệ ố su t càng cao thì thành ph n công su t tác d ng càng cao và máy s sinh ra c nhi u ấ ầ ấ ụ ẽ đượ ề công h u ích. S có ng i nói "N u v y t i sao ta ta không duy trì cos phi ~ 1 máy phát ữ ẽ ườ ế ậ ạ để ho c máy bi n áp ho t ng hi u qu ". S th t là h s công su t bao nhiêu ph thu c vào ặ ế ạ độ ệ ả ự ậ ệ ố ấ ụ ộ t i (thi t b s d ng i n). Nhu c u c a t i v công su t tác d ng và công su t ph n kháng ả ế ị ử ụ đệ ầ ủ ả ề ấ ụ ấ ả c n ph n áp ng thì t i m i ho t ng t t. Gi i pháp trung hòa h n là ngu n s ch cung ầ ả đ ứ đủ ả ớ ạ độ ố ả ơ ồ ẽ ỉ c p cho t i 1 ph n công su t ph n kháng, ph n thi u còn l i, khách hàng t trang b thêm ấ ả ầ ấ ả ầ ế ạ ự ị b ng cách g n thêm t bù.ằ ắ ụ N u xét ph ng di n ng dây truy n t i ta l i quan tâm n dòng i n truy n trên ế ở ươ ệ đườ ề ả ạ đế đệ ề ng dây. Dòng i n này s làm nóng dây và t o ra m t l ng s t áp trên ng dây đườ đệ ẽ ạ ộ ượ ụ đườ truy n t i. ề ả N u xét trong h th ng 1 pha, công su t bi u ki n c tính b ng công th c : S=U*Iế ệ ố ấ ể ế đượ ằ ứ N u xét trong h th ng 3 pha, công su t bi u ki n c tính b ng công th c : S=c n(3)U*I , ế ệ ố ấ ể ế đượ ằ ứ ă U là i n áp dây, I là dòng i n dây.đệ đệ C trong l i 1 pha và 3 pha u cho th y dòng i n t l v i công su t bi u ki n S. V n ả ướ đề ấ đệ ỉ ệ ớ ấ ể ế ấ đề là công su t bi u ki n là do 2 thành ph n công su t tác d ng và công su t ph n kháng g p ấ ể ế ầ ấ ụ ấ ả ộ l i t o nên. T ó ta có 2 nh n xét:ạ ạ ừ đ ậ M t là : n u nh cùng 1 t i, n u ta trang b t bù phát công su t ph n kháng ngay t i t i, ộ ế ư ả ế ị ụ để ấ ả ạ ả ng dây ch chuy n t i dòng i n c a công su t tác d ng thì ch c ch n ng dây s mát đườ ỉ ể ả đệ ủ ấ ụ ắ ắ đườ ẽ h n.ơ Hai là : N u ta ch p nh n ng dây phát nhi t m c hi n t i, và n u ta trang b t bù phát ế ấ ậ đườ ệ ở ứ ệ ạ ế ị ụ công su t ph n kháng t i t i, ta có th b t ng dây t i nhi u h n hi n nay m t ít.ấ ả ở ạ ả ể ắ đườ ả ề ơ ệ ộ Trên ây ã trình bày v ý ngh a c a h s công su t cos phi. Nh ng bài sau s trình bày đ đ ề ĩ ủ ệ ố ấ ữ ẽ thêm ý ngh a c a vi c nâng cao h s công su t cos phi, phân tích s c n thi t hay không ĩ ủ ệ ệ ố ấ ự ầ ế c n bù??? ầ 12. Vui lòng xem thêm : L i ích c a bù công su t ph n khángợ ủ ấ ả Cách tính dung l ng t bùượ ụ Cách tính dung l ng t bù c n thi t nâng cao h s công su t cos ượ ụ ầ ế để ệ ố ấ phi, gi m ti n ph tả ề ạ Công th c tính dung l ng t bùứ ượ ụ ch n t bù cho m t t i nào ó thì ta c n bi t công su t (P) c a t i ó và h s công su t (Cos ) φĐể ọ ụ ộ ả đ ầ ế ấ ủ ả đ ệ ố ấ c a t i ó :ủ ả đ Gi s ta có công su t c a t i là Pả ử ấ ủ ả H s công su t c a t i là Cos 1 1 tg 1 ( tr c khi bù, cos 1 nh còn tg 1 l n )φ → φ → φ φ φệ ố ấ ủ ả ướ ỏ ớ H s công su t sau khi bù là Cos 2 2 tg 2 ( sau khi bù, cos 2 l n còn tg 2 nh )φ → φ → φ φ φệ ố ấ ớ ỏ Công su t ph n kháng c n bù là Qb = P (tg 1 – tg 2 ).φ φấ ả ầ T công su t c n bù ta ch n t bù cho phù h p trong b ng catalog c a nhà cung c p t bù.ừ ấ ầ ọ ụ ợ ả ủ ấ ụ Gi s ta có công su t t i là P = 100 (KW).ả ử ấ ả H s công su t tr c khi bù là cos 1 = 0.75 tg 1 = 0.88φ → φệ ố ấ ướ H s công su t sau khi bù là Cos 2 = 0.95 tg 2 = 0.33φ → φệ ố ấ V y công su t ph n kháng c n bù là Qbù = P ( tg 1 – tg 2 )φ φậ ấ ả ầ Qbù = 100( 0.88 – 0.33 ) = 55 (KVAr) T s li u này ta ch n t bù trong b ng catalogue c a nhà s n xu t gi s ta có t 10KVAr. bù ừ ố ệ ọ ụ ả ủ ả ấ ả ử ụ Để đủ cho t i thì ta c n bù 6 t 10 KVAr t ng công su t ph n kháng là 6×10=60(KVAr).ả ầ ụ ổ ấ ả [...]... ụ bù n ề : ứng d ụ và tính toán n ng T ụ bù nền là gì? Ứng d ụng c ụ th ể và cách tính toán Tụ bù nền là gì? là lượ ng tự bù được đóng thườ ng tr ực trong hệ thống điện Dung l ượng của tụ bù nền thườ ng phải đảm bảo không gây ra hiện tượ ng bù d ư Cần phân biệt bù nền và bù riêng lẻ : bù nền dùng cho 1 nhóm thiết bị hoặc cả phân x ưởng, bù riêng áp dụng cho 1 thiết bị Cách lắp đặt và hoạt động của bù. .. áp dụng cho 1 thiết bị Cách lắp đặt và hoạt động của bù nền và bù riêng khá giống nhau Bù nền thườ ng được thực hiện qua MCCB hoặc contactor Có thể s ử dụng thêm 1 relay dòng điện phục vụ cho bù nền Giả sử rằng bạn có 1 nhà máy có công suất đỉnh là 160kW, hệ số công suất Cosphi tr ước khi bù là 0.75, hệ số công suất bạn mong muốn sau khi bù là 0.95 Nhà máy này làm việc liên tục 24/24 Trong quá trình... tụ bù nền không phù h ợp dễ dẫn đến h ư hỏng thiết bị trong th ời gian không tải vì tụ bù nền sẽ gây hiện tượng quá điện áp Một giải pháp h ữu hiệu để phòng tr ường hợp này là tụ bù nền được đóng cùng với công tắc m ở nguồn của 1 hệ thống máy móc Tính toán tụ bù nền Trong quá trình thiết kế, kỹ s ư thiết kế sẽ dựa vào hệ số đồng th ời, công suất đặt, hệ số công suất trung bình để tính toán tụ bù nền... tại các m ức công suất 100kW, 110kW, 120kW, 130kW, 140kW, 150kW và 160kW Chúng ta sẽ cùng xem xét và so sánh 2 ph ương án bù sau đây Ph ương án 1 : Bù ứng độ 5 cấp x 20kvar ng Hoạt động của bộ điều khiển lúc này như bảng sau Công suất (kW) 100 110 120 130 140 150 160 Dung lượ ng cần bù (kVar) 55.0 60.5 66.0 71.5 77.0 82.5 88.0 Dung lượ ng bù (kVar) 60.0 60.0 80.0 80.5 80.0 80.0 100.0 Sai số bù (kVar)... -2.5 12.0 Phương án 2 : Bù nền 1 cấp 50kvar + ứng động 4 cấp x 10kvar Hoạt động của bộ điều khiển lúc này như bảng sau Công suất (kW) 100 110 120 130 140 150 160 Dung lượ ng cần bù (kVar) 55.0 60.5 66.0 71.5 77.0 82.5 88.0 Dung lượ ng bù (kVar) 60.0 60.0 70.0 70.5 80.0 80.0 90.0 Sai số bù (kVar) 5.0 0.5 14.0 4.0 3.0 -2.5 2.0 Nhận xét: trườ ng hợp có sử dụng tụ bù nền thì l ượng bù đáp ứng chính xác h... Chúng ta cũng có thể tính toán tụ bù nền d ựa vào công suất của máy biến áp Trườ ng hợp hệ thống đang hoạt động mà cần đo đạc, tính toán l ượng bù nền thì ta cần theo dõi phụ tải và ghi nhận công suất, cos phi tại nhiều thời điểm và tính toán nh ư bình th ường Web Tính toán tụ bù trạm biến áp không tải Khi điện lực đo đếm điện năng phía trung thế, chúng ta phải gắn tụ bù nền cho trạm biến áp khi không... ương t ự sẽ ra kết quả nh ư tính bằng công th ức Web H ư ng d ẫ cách ki ể tra t ụ bù ớ n m Tụ bù đượ c s ử dụng ph ổ biến trong hệ th ống đi ện công nghi ệp Trong quá trình s ử d ụng t ụ, cần kiểm tra, đánh giá ch ất l ượng c ủa t ụ Công việc đánh giá này nhằm mục đích lên kế hoạch bảo trì, thay thế các tụ bù đã kém chất l ượng, không phát huy hiệu quả Kiểm tra t ụ bù bằng đồng h ồ đo đi ện dung Đặc trưng...Bảng tra dung l ượ ng tụ cần bù Phươ ng pháp tính dung lượ ng cần bù theo công th ức th ường rất mất th ời gian và phải có máy tính có thể bấm được hàm arcos, tan Để quá trình tính toán nhanh, ng ười ta th ường dung bảng tra hệ số để tính dung lượng tụ bù Lúc này, ta áp dụng công thức : Qb = P*k Với k là hệ số cần bù tra trong bảng tra d ưới đây Cosφ2 0.88 0.89 0.90 0.91... điện l ực sẽ phạt Nh ưng có tr ường h ợp cos phía hạ áp luôn >0.85 nhưng cuối tháng đôi lúc vẫn nhận được hóa đơn điện năng phản kháng Tại sao thế nhỉ? Tại vì điện lực gắn công tơ đo đếm phía trung thế Thế nên lúc không tải hoặc tải nhỏ