Trong hệ thống điện lưới, công suất phản kháng là một khái niệm quan trọng. Hôm nay, chúng ta sẽ tìm hiểu về công suất phản kháng, công thức tính và tầm quan trọng của nó. Hãy cùng Tuấn Hưng Phát khám phá nhé!
Contents
Công suất phản kháng là gì?
Công suất phản kháng có hai loại khác nhau trong hệ thống điện lưới. Hãy cùng xem chi tiết:
Bạn đang xem: Công suất phản kháng: Khái niệm và cách tính
Công suất hiệu dụng (P)
Công suất hiệu dụng là công suất thực tế được sử dụng trong các phụ tải. Được tính bằng công thức P = S * Cosφ.
Công suất phản kháng (Q)
Công suất phản kháng là công suất không hữu ích, phát sinh từ tính từ của các phụ tải như động cơ điện, máy biến áp, bộ biến đổi điện áp. Được tính bằng công thức Q = S * Sinφ.
Công thức tính công suất phản kháng
Công thức để tính công suất phản kháng (Q) là:
Q = U I sinφ
Xem thêm : Cách kiểm tra máy biến áp 3 pha
Trong đó:
- Q: Công suất phản kháng (Var)
- U: Điện áp (V)
- I: Dòng điện (A)
- φ: Góc lệch pha giữa hiệu điện thế U(t) và dòng điện I(t)
Tại sao phải bù công suất phản kháng?
Công suất phản kháng (Q) không tạo ra công việc hữu ích nhưng lại có tác động không tốt về mặt kinh tế và kỹ thuật. Nó gây ra sụt áp, tiêu hao năng lượng và tăng chi phí tiền điện.
Tác động kỹ thuật của công suất phản kháng là gây sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất trên hệ thống truyền tải.
Vì vậy, để giảm tác động này, chúng ta cần bù công suất phản kháng Q, tức là tăng hệ số cosφ. Theo quy định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, hệ số cosφ phải từ 0,90 trở lên.
Lợi ích của việc tăng hệ số cosφ:
- Giảm mất công suất trên các thành phần của hệ thống cung cấp điện
- Giảm mất điện áp trên đường truyền tải
- Nâng cao khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp
Công thức tính công suất phản kháng cần bù
Để tính công suất phản kháng cần bù và lựa chọn tụ bù cho một tải cụ thể, chúng ta cần biết công suất (P) và hệ số cosφ của tải đó. Giả sử công suất của tải là P, hệ số cosφ trước khi bù là Cosφ1 → tgφ1, và hệ số cosφ sau khi bù là Cosφ2 → tgφ2.
Công thức tính công suất phản kháng cần bù (Qb) là:
Xem thêm : IC 555: Hiểu Về Cấu Tạo Nguyên Lý Và Ứng Dụng
Qb = P * (tgφ1 – tgφ2)
Xem thêm : Cách kiểm tra máy biến áp 3 pha
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 tăng hệ số công suất cosφ giúp giảm công suất tối thiểu trên các thành phần của hệ thống cung cấp điện và giảm tổn thất điện áp trên đường truyền, đồng thời tăng khả năng truyền tải điện qua đường dây và máy biến áp.
Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng
Có hai phương pháp để tăng hệ số công suất phản kháng: phương pháp tăng tự nhiên và phương pháp tăng nhân tạo.
Phương pháp tăng tự nhiên
Phương pháp này đòi hỏi các biện pháp để giảm lượng công suất phản kháng mà các hộ tiêu thụ điện cần từ nguồn cung cấp. Cách thức thực hiện bao gồm:
- Tối ưu hóa quy trình công nghệ và cải tiến để các thiết bị điện hoạt động ở chế độ tối ưu.
- Thay thế các động cơ không tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn.
- Giới hạn hoạt động không tải của các động cơ.
- Sử dụng động cơ đồng bộ thay vì động cơ không đồng bộ ở những trường hợp phù hợp.
- Thay thế các máy biến áp không tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.
Phương pháp tăng nhân tạo
Phương pháp này thực hiện bằng cách lắp đặt các thiết bị bù công suất phản kháng tại các hộ tiêu thụ điện. Các thiết bị bù công suất phản kháng bao gồm:
- Máy bù công suất đồng bộ: Máy bù đồng bộ là một loại động cơ điện đồng bộ được điều chỉnh để bù hệ số công suất (cos φ) và điều chỉnh điện áp mạng. Máy bù đồng bộ có khả năng sản xuất hoặc tiêu thụ công suất phản kháng của lưới điện. Tuy nhiên, máy bù đồng bộ có thiết kế phức tạp trong việc lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành.
- Bù bằng tụ: Phương pháp này làm cho dòng điện sớm hơn so với điện áp, từ đó tạo ra công suất phản kháng đáp ứng cho lưới điện. Cách làm này phổ biến trong công suất nhỏ, không có phần quay, dễ bảo dưỡng và vận hành. Dung lượng bộ tụ bù có thể điều chỉnh theo tải điện. Bên cạnh đó, giá thành của phương pháp này thấp hơn so với máy bù đồng bộ.
Đó là những thông tin chi tiết về công suất phản kháng và cách tính. Hy vọng rằng các bạn đã hiểu rõ vấn đề này và có thể áp dụng tốt trong việc vận dụng các thiết bị điện. Đừng quên theo dõi Tuấn Hưng Phát để tìm kiếm thêm nhiều thông tin bổ ích nhé!
Nguồn: https://cite.edu.vn
Danh mục: Học tập
