Công suất phản kháng là gì? Tại sao phải bù công suất phản kháng? – Hoàng Vina

– Bù bằng tụ : là giải pháp làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, hoàn toàn có thể sinh ra công suất phản kháng cung ứng cho mạng điện .– Máy bù đồng điệu : chính là động cơ đồng nhất thao tác trong chính sách không tải .Trong mạng lưới hệ thống lưới điện, sống sót hai loại công suất là công suất hữu dụng P và công suất phản kháng Q.. Công suất hữu dụng P là công suất sinh ra công có ích trong những phụ tải, trong khi công suất phản kháng Q. là công suất vô ích, gây ra do tính cảm ứng của những loại phụ tải như : động cơ điện, những bộ biến hóa điện áp … Để nhìn nhận ảnh hưởng tác động của công suất phản kháng so với mạng lưới hệ thống người ta sử dụng : thông số công suất cosφ, trong đó : φ = arctg P / Q. .

1.Công suất phản kháng là gì?

a. Khái niệm

Công suất phản kháng (Reactive power) là một phần công suất được tạo ra bởi từ trường trong tuabin máy phát điện, nó rất quan trọng đặc biệt với các tải cảm .

Bạn đang đọc: Công suất phản kháng là gì? Tại sao phải bù công suất phản kháng? – Hoàng Vina

Reactive power góp thêm phần quan trọng tạo nên từ trường trong quy trình khởi động, nếu như không có nó đồng nghĩa tương quan với việc không khởi động được những phụ tải có tính cảm .Công suất phản kháng hay gọi là công suất hư kháng, công suất ảo Q. ( kW ), là nguồn năng lượng vô công, được sinh ra bởi những thành phần phản kháng trong trong mạng lưới hệ thống điện xoay chiều .

Công suất phản kháng được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu kỳ do sự tích lũy năng lượng trong các thành phần cảm kháng và dung kháng, được tạo ra bởi sự lệch pha giữa hiệu điện thế U(t) và dòng điện I(t). Nó là loại công suất không có lợi của mạch điện.

b. Công thức tính công suất phản kháng

Công suất tính công suất phản kháng Q

     Q = U. I .sinφ

Trong đó : Q. : Công suất phản kháng ( Var )U : Điện áp ( V )I : Dòng điện ( A )φ : Lệch pha giữa hiệu điện thế U ( t ) và dòng điện I ( t )

Để đánh giá ảnh hưởng của công suất phản kháng đối với hệ thống người ta sử dụng hệ số công suất phản kháng cosφ,

•  φ=arctg P/Q
•  P: Công suất hữu dụng
•  Q: Công suất phản kháng

2.Tại sao phải bù công suất phản kháng?

Trên thực tế công suất phản kháng Q không sinh công nhưng lại gây ra những ảnh hưởng xấu về kinh tế và kỹ thuật:

Lượng công suất phản kháng tiêu thụ không sinh công nên gây ra tiêu tốn lãng phí về mặt kinh tế tài chính .Về kỹ thuật, công suất phản kháng gây ra sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất trên đường truyền .Vì vậy, tất cả chúng ta cần có giải pháp bù công suất phản kháng Q. để hạn chế ảnh hưởng tác động của nó, tức là ta nâng cao thông số cosφ. Theo pháp luật của Tập đoàn Điện lực Nước Ta, thông số công suất cosφ hạ thế từ 0,90 trở lên .Quy định này nhằm mục đích mục tiêu giảm tổn thất công suất trên thành phần của mạng lưới hệ thống phân phối điện ( máy biến áp, đường dây … ), giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải đồng thời tăng năng lực truyền tải điện của đường dây và máy biến áp .

Lợi ích khi nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ:

– Giảm tổn thất công suất trên thành phần của mạng lưới hệ thống phân phối điện ( máy biến áp, đường dây … ) .– Giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải .– Tăng năng lực truyền tải điện của đường dây và máy biến áp .

Vì vậy, ta cần có biện pháp bù công suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hưởng của nó. Cũng tức là ta nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ.

Xem thêm: Sửa máy điều hòa tại Điện Biên tốt nhất

3.Công thức tính công suất phản kháng cần bù:

Muốn tính công suất phản kháng cần bù để chọn tụ bù cho tải nào đó thì ta cần biết công suất ( P ) và thông số công suất ( Cosφ ) của tải đó : Giả sử ta có công suất của tải là P, thông số công suất của tải là Cosφ1 → tgφ1 ( trước khi bù ), thông số công suất sau khi bù là Cosφ2 → tgφ2 .

Công thức tính công suất phản kháng Q cần bù:

                      Qb = P*(tgφ1 – tgφ2)

Trong đó Qb : Công suất phản kháng cần bù ( Var )

P : Công suất thực

                       tgφ1: hệ số công suất tải trước khi bù

                       tgφ2: hệ số công suất tải sau khi bù

 Việc nâng cao hệ số công suất cosφ giúp giảm tối thiểu công suất trên phần tử của toàn hệ thống cấp điện và giảm tổn thất điện áp trên đường truyền, tăng khả năng truyền tải điện trên đường dây và máy biến áp.

4.Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng:

Có hai cách nâng cao công suất phản kháng là : Phương pháp nâng cao thông số cosφ tự nhiên và giải pháp nâng cao thông số cosφ tự tạo .

a. Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên:

Nâng cao cosφ tự nhiên có nghĩa là tìm những giải pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng công suất phản kháng mà chúng cần có ở nguồn cung ứng .

– Thay đổi và cải tiến quá trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất.
– Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn.
– Hạn chế động cơ chạy không tải.
– Ở những nơi công nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ.
– Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.

b. Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo:

Phương pháp này được thực thi bằng cách đặt những thiết bị bù công suất phản kháng ở những hộ tiêu thụ điện. Các thiết bị bù công suất phản kháng gồm có :

– Máy bù đồng bộ: chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải.

* Ưu điểm: máy bù đồng bộ vừa có khả năng sản xuất ra công suất phản kháng, đồng thời cũng có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện.
* Nhược điểm: máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành phức tạp. Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn.

 – Bù bằng tụ : là phương pháp làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, có thể sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện.

* Ưu điểm:
– Công suất nhỏ, không có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành.
– Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải.
– Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ.

Xem thêm: Sửa máy điều hòa tại Đăk Lăk tốt nhất hiện nay

* Nhược điểm:
– Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức. Tuổi thọ tụ bù có giới hạn, sẽ bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc.
– Khi đóng tụ bù vào mạng điện sẽ có dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho người vận hành.
– Sử dụng tụ bù điện ở các hộ tiêu thụ công suất phản kháng vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr).

Hi vọng sau khi hiểu được định nghĩa, nắm được cách tính, những bạn sẽ lựa chọn được giải pháp tốt nhất để nâng cao thông số công suất phản kháng !

Source: https://suachuatulanh.org
Category : Thợ Điều Hòa