So sánh công suất vô công và hữu công năm 2024
|
Trong mạng điện sản xuất cũng như sinh hoạt đã sử dụng rất nhiều các thiết bị máy móc cảm kháng như động cơ, biến áp. Các thiết bị đó ngoài việc sử dụng công Show Trong mạng điện sản xuất cũng như sinh hoạt đã sử dụng rất nhiều các thiết bị máy móc cảm kháng như động cơ, biến áp. Các thiết bị đó ngoài việc sử dụng công suất hữu công P (kW) = S*Cosφ mà nó còn sử dụng một lượng lớn công suất vô công Q (kVAr) = S*Sinφ mang đến sự hao tốn cho mạng lưới điện. Trong đó φ (đọc là phi) là góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp. Từng bộ phận của công suất phản kháng làm cho tổng công suất truyền tải trên đường dây tăng lên gây tổn thất, quá tải, sụt áp. Tổng công suất S (kVA) = P + iQ hay S=căng p*2+Q*2(xem thêm bài viết Công suất phản kháng). Trong mạng điện sản xuất cũng như sinh hoạt đã sử dụng rất nhiều các thiết bị máy móc cảm kháng như động cơ, biến áp. Các thiết bị đó ngoài việc sử dụng công suất hữu công P (kW) = S*Cosφ mà nó còn sử dụng một lượng lớn công suất vô công Q (kVAr) = S*Sinφ mang đến sự hao tốn cho mạng lưới điện. Trong đó φ (đọc là phi) là góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp. Từng bộ phận của công suất phản kháng làm cho tổng công suất truyền tải trên đường dây tăng lên gây tổn thất, quá tải, sụt áp. Tổng công suất S (kVA) = P + iQ hay S=căng p*2+Q*2(xem thêm bài viết Công suất phản kháng). Công suất phản kháng càng lớn thì Cosφ càng nhỏ. Ngành điện quy định cosφ phải đạt thấp nhất 0.9. Nếu để cosφ dưới 0.9 thì đơn vị sử dụng điện sẽ bị phạt. Vì vậy mà lắp đặt tủ tụ bù luôn rất hiệu quả trong việc làm giảm công suất phản kháng. Để đảm bảo cosφ luôn cao hơn 0.9 sẽ không bị phạt tiền. Trong thực tế cosφ thường được chỉnh ở khoảng 0.95. Nhưng vẫn còn tùy thuộc vào từng đơn vị sử dụng điện khi lắp tụ bù có thể tiết kiệm được vài chục % tiền điện hàng tháng do không bị phạt tiền cosφ. Thế nên lắp tụ bù không những tiết kiệm tiền điện do không bị phạt mà còn giảm được sự hư tổn đến đường dây, tiết kiệm một phần chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống điện như dây dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ, máy biến áp. Nhưng biết lắp đặt tủ tụ bù ở đâu thì mới có hiệu quả nhất và mang lại uy tín. Đó luôn là câu hỏi cho các quý khách cần mua và chọn lựa sản phẩm. mọi nghi vấn của khách hàng sẽ được Chung Nam chúng tôi giải quyết và tư vấn kỹ cho bạn khi liên hệ với chúng tôi. Những quý khách đang cần lắp đặt cho mình một chiếc tủ tụ bù hãy đến với Chung Nam chúng tôi với hơn 15 năm kinh nghiệm thuần thục trong việc mua bán và lắp đặt các tủ tụ bù và những mặt hàng khách tồn tại trên thị trường của việt nam nên chúng tôi luôn đảm bảo an toàn cho quý khách hàng khi sử dụng dịch vụ tại Chung Nam. Không những thế với đội ngũ kỹ sư được rèn giũa một cách chuyên nghiệp và thành thục nghề nên quý khách hàng không phải lo về việc lắp đặt không an toàn. Ngoài ra trong 15 năm chúng tôi đã và đang lắp đặt cho rất nhiều các khách hàng khác nhau đều được đánh giá tốt và độ tín nhiệm của sản phẩm. Đồng thời các đối tác làm ăn của chúng tôi đều là các công ty nước ngoài vì vậy Chung Nam chúng tôi luôn bảo đảm uy tín. 1. Khi học về hệ số công suất, người ta thường dùng mạch RLC nối tiếp. Nhưng khi ứng dụng vào thực tế lại dùng sơ đồ tương đương là RLC song song. Tại sao? Ta không nên quan tâm nối tiếp hay song song mà đề cập đến bản chất hệ số công suất và công suất tác dụng , công suất phản kháng. - Hệ số công suất là tỷ số giữa công suất tác dụng và công suất biểu kiến cosφ = P/S = P/sqrt(P2+Q2)=P:[sqrt(3)*U*I) bản chất nó xuất phát từ tam giác công suất không phải từ tam giác tổng trở R;L;C . Tuy nhiên hai cái này có tương quan với nhau. Bản chất và ý nghĩa hệ số công suất như sau: - Hệ số công suất tức thời là hệ số công suất tại một thời điểm nào đó đo được nhờ các dụng cụ, hệ số này luôn luôn biến động. - Hệ số công suất trung bình là cosφtb trong một quảng thời gian nào đó ( ngày, tháng, năm ) thường được xác định thông qua đo đếm điện năng cosφtb = Ahc / sqrt( Ahc2 + Avc2 ) trong đó Ahc; Avc là điện năng tác dụng; điện năng phản kháng đo đếm trong chu kỳ cần xác định. - Hệ số công suất tự nhiên là hệ số cosφtb tính cho cả năm khi không có thiết bị bù, cái này thường là cơ sở để tính chọn dung lượng bù. - P: công suất tác dụng P= I^2*R ( hữu công ) chính là công suất điện năng được biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện (được thể hiện trên R). Như vậy nó sinh công nên còn gọi là công suất hữu công. Tất cả các tải trong hệ thống sẽ đều tiêu tốn công suất thực P - Q: Công suất phản kháng Q= I^2*X ( vô công ) là công suất từ hóa trong các máy điện xoay chiều nó không sinh ra công (cơ hay nhiệt...) và nó được thể hiện ở X. Trong hệ thống điện, tải thuần trở như bóng đèn dây tóc (chỉ tiêu tốn P) là rất ít, hệ thống gồm rất nhiều các động cơ, MBA...các động cơ điện nói chung này sẽ cần một lượng Q để khởi động được, vậy nên Q không có tác dụng sinh công nhưng nó có tác dụng lớn đối với hệ thống điện. Q là nền để tạo ra P, thực tế người ta muốn tạo ra lượng P thật lớn mà chỉ tiêu tốn một lượng Q nhỏ có thể - Loại tiêu tổn Q nhiều nhất là động cơ không đồng bộ sau đó đến các MBA …. - Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát điện và hộ dùng điện là một quá trình dao động. Trong một chu kỳ của dòng điện Q đổi chiều 4 lần. Trong ½ chu kỳ trị trung bình Q = 0 cho nên việc tạo công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng động cơ sơ cấp MFĐ. - Mặt khác công suất phản kháng có thể sãn xuất tại chổ ( bù ) cho nên để tránh việc phải truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây người ta bù tại các hộ tiêu thụ. - Khi bù công suất phản kháng hoặc cải thiện là giảm nhu cầu công suất phản kháng tại tải sẽ làm cho góc lệch pha giảm đi từ đó hệ số công suất tăng lên cái này người ta gọi là cải thiện hệ số công suất hoặc nâng cao hệ số công suất. - Vậy nâng cao hoặc cải thiện hệ số công suất tại hộ tiêu thụ đồng nghĩa với việc giảm truyền tải Q trên lưới chuyên sẽ có hiệu quả: +) Giảm tổn thất công suất truyền tải từ công thức ΔP = (P2+Q2)*R:U2. +) Giảm tổn tất điện áp ΔU = (P*R+Q*X):U. +) Giảm Q => Giảm I nên tăng khã năng chuyển tải của đường dây. - Mấy vấn đề trên quá quan trọng đối với ông điện lực, vây nên ngành Điện yêu cầu các các hộ sử dụng công suất quá 80kW hoặc 100 kVA phải mua công suất phản kháng nếu hệ số công suất không đạt ngưỡng 0,85 ( điều này củng đúng thôi ) phải không nhỉ. Về lĩnh vực này có pac nào đó đã upload lên cái thông tư của ngành Điện rùi. 2: Động cơ chạy non tải sẽ có cos φ thấp. Do đó phải hạn chế không cho động cơ chạy non tải. Điều này có đúng không? - Đương nhiên động cơ chạy non tải thì hệ số cos φ thấp. Vì P < ; Q gần như không đổi . - Có bạn cho rằng P nhỏ công suất phản kháng không thay đổi, có nghĩa là công suất tải xuống trên đường dây giảm xuống vậy cần gì phải giảm. Hihi, tội gì nếu giảm được mà không giảm nhỉ ( sẽ giảm được tổn thất điện năng , điện áp cơ mà ). Vậy là phải giảm rồi. Mặt khác thông thường vì lý do kinh tế các máy phát chỉ cấp được nguồn công suất phản kháng hạn chế ( cos =0,8-0,85) . Vậy dù P nhỏ, nhưng phải dùng máy phát lớn để chạy rồi . Tốn kém quá. - Hạn chế chạy non tải : OK là một biện pháp có thể là cải tiến dây chuyền snr xuất để nạp liệu nhanh hơn giảm thời gian không tải, thông thường là biện pháp sắp xếp tổ chức lao động, cải tiến dây chuyền sản xuất. - Bù bằng tụ hay các phương tiện bù khác không phải là biện pháp hạn chế chạy non tải. Nếu như chạy non tải khi đã đầy đủ nguyên liệu hoặc công suất đã đáp ứng đủ nhu cầu mà vẫn non tải nếu có chiền thì nên thay bằng máy có công suất nhỏ hơn. 3. Nên bù cos φ như thế nào cho hiệu quả và kinh tế: Bù tĩnh, bù động, bù tự nhiên, bù nhân tạo, bù phân tán, bù tập trung - Hihi nên phân biệt việc bù để cải tạo thông số đường dây ( bù dọc , ngang ) …. Để vận hành hệ thống ổn định với bù để nâng cao hệ số công suất . - Việc chọn phương thức bù như thế nào là một bài toán kinh tế - kỹ thuật. Đã goi là bài toán kinh tế nên phụ thuộc vào bối cảnh .
- Giá thành 1 tủ bù 100 kvAr khoảng có 10 triệu đồng , nếu trả mua công suất phản kháng theo kinh nghiệm của mình khoảng 3-5 tháng thì thu hồi vốn. - Nếu các động cơ chính có công suất lớn nằm xa trạm biến áp ( nơi có lắp đặt đo đếm của ngành Điện ) thì nên bù sâu đặt vào chổ động cơ vừa giảm tổn thất điện năng cho mình vừa tăng khã năng tải của MBA. - Nếu động cơ đặt gần trạm, để tiết kiệm ( giảm vỏ tủ, biến dòng …. ) bù tập trung ngay tại trạm. - Các tính bù thông thường đơn giản như sau : +) Xác định cos φ tn : lấy ra φ1 +) Bù tới cos φ 2=0,95 lấy ra φ2 +) Q = Px (tang φ1 - tang φ2). +) Chọn Q bu > Q 1 ít . +) Chọn số lượng bình tụ và công suất. +) Chọn rơ le điều khiển . Lưu ý điện áp của tụ. +) Nếu vận hành rồi ( thì P đo được ). Nếu lắp mới P = Ptt .
- Trên lưới phân phối 6-35 kV người ta đặt các cụm tụ bù phân tán tại các nút sau khi tính toán bằng chương trình tính đăt bù tối ưu theo số liệu phụ tải người ta có được vào giờ cao điểm. - Các cụm tụ bù nhỏ này hồi trước bù cứng, nhưng do vào giờ thấp điểm công suất phản kháng trã về nhiều nên nay người ta sử dụng rơ le khống chế chỉ đóng bù vào giờ cao điểm. Công ty Điện lực miền Trung ( trước đây là PC3 ) yêu cầu đặt bù trung hạ áp sao cho hệ số công suất đầu các xuất tuyến phải đạt 0,95 trở lên 4. Vấn đề thứ tư: Không thể đạt được cos φ =1. Cos φ=1 chỉ là lý tưởng. Thực ra vấn đề này như thế nào? Phát biểu trên đúng khi nào và sai trong trường hợp nào. Tại phụ tải : - Khi phụ tải thuần trở . OK nó bằng 1. - Tải không thuần trở , bù để đặt = 1 thì chỉ có giá trịu tức thời qua đỉnh vì điện áp luôn dao động. Tại phía nguồn ( máy phát điện ). - Công suất phản kháng được tiêu thụ ở động cơ không đồng bộ máy biến áp ….. nói chung là mọi nơi có từ trường. Yêu cầu công suất phản kháng chỉ có thể giảm tối thiểu vì nó cần thiết để tạo ra từ trường, yếu tố trung gian trong quá trình chuyển hóa điện năng. 5. Công suất phản kháng là gì. Tại sao hầu hết các thiết bị điện đều cần công suất phản kháng. Ý nghĩa của công suất phản kháng. a/. Công suất phản kháng của từ trường: dòng điện là dòng dịch chuyển các điện tích có hướng. Do đó khi di chuyển sẽ sinh ra từ trường. Đối với dòng một chiều thì ở trạng thái xác lập, từ trường tĩnh, không ảnh hưởng đến phần điện. Nhưng đối với dòng xoay chiều, từ trường này biến đổi, sinh ra sức điện động. Sức điện động này ảnh hưởng ngược lại nguồn dòng điện và gây phản ứng trên phần điện đó, gọi là hiện tượng cảm ứng. Vì sức điện động cảm ứng này tỷ lệ với vi phân của dòng điện, nên nó lệch pha với dòng điện 1 góc 90 º. ( e = -du/dt). Vì thế trong một chu kỳ, sẽ có 2 lần nó tiêu thụ công suất của nguồn, và 2 lần nó phóng trả lại nguồn cũng đúng công suất bằng ấy. Do đó xét về mặt tổng thể thì nó không tiêu thụ năng lượng, nhưng xét về chi tiết thì nó luôn hiện hữu trên mạch điện. Tổng công tiêu thụ trong 1 thời gian nào đó (>> 1 chu kỳ) = 0. Do đó gọi là công suất vô công. Đối với dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp chạy trên các dây dẫn ngắn, thì công suất vô công khá nhỏ, không ảnh hưởng nhiều, có thể bỏ qua. Nhưng đối với các cuộn dây nhiều vòng dây, các đường dây dài, và các cuộn dây lõi thép thì công suất vô công sẽ lớn. b/. Công suất phản kháng của điện trường: Khi đặt một điện áp lên 2 vật, sẽ có một số điện tích trên hai vật đó. Đối với điện áp một chiều thì nó tích đầy rồi thì thôi, không ảnh hưởng gì đến mạch. Đối với điện áp xoay chiều, thì khi điện áp đổi chiều nó sẽ tích theo chiều ngược lại. Khi đó sẽ có dòng điện chạy qua mạch, trong khi mạch không hề kín. Vì điện áp tích trên 2 vật tỷ lệ với lượng điện tích trên đó, nên nó sẽ tỷ lệ với tích phân dòng điện. Như vậy điện áp và dòng điện sẽ lệch pha nhau 90 º. Tương tự như từ trường, trong một chu kỳ sẽ có 2 lần nó tiêu thụ công suất và 2 lần nó phóng trả công suất lại cho nguồn. Do đó, nó cũng được gọi là công suất vô công. Đối với điện áp xoay chiều điện áp thấp, tần số công nghiệp đặt lên các vật thể nhỏ như đường dây ngắn, thì công suất vô công của điện trường rất nhỏ, không đáng kể. Nhưng đối với các đường dây dài, đường dây điện áp cao, các vật dẫn có lớp cách điện (điện môi) ở giữa khá mỏng thì công suất vô công sẽ lớn. c/. So sánh công suất vô công của điện trường và từ trường: Vì điện áp của cảm ứng từ tỷ lệ với vi phân của dòng, trong khi điện áp của dòng tích điện lại tỷ lệ với tích phân của dòng. Do đó chúng tác động ngược pha nhau. Vào thời điểm từ trường tiêu thụ công suất thì điện trường lại phóng trả công suất. Trong khi đến thời điểm từ trường phóng trả công suất thì điện trường lại tiêu thụ. d/. Tại sao hầu hết các thiết bị điện đều cần công suất vô công: Các thiết bị điện của chúng ta đa số hoạt động trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, sử dụng các cuộn dây lõi sắt. Các cuộn dây này có hiện tượng cảm ứng rất mạnh. Dòng vô công rất lớn. Các thiết bị thuần trở rất ít, như bếp điện, lò sấy, lò hồ quang, đèn dây tóc... các thiết bị sử dụng vô công điện áp còn ít hơn nữa. e/. Tại sao ta lại quy ước chiều phát nhận của công suất vô công: Thực tế công suất vô công không tiêu thụ năng lượng, thì không cần thiết phải quy ước chiều. Nhưng vì đa số thiết bị tiêu thụ điện có công suất vô công của từ trường, nên ta quy ước đó là thiết bị tiêu thụ công suất vô công. Như vậy công suất vô công của điện trường có chiều ngược lại, gọi là chiều phát. Để giảm bớt tiêu thụ công suất vô công, người ta cho thêm vào đó công suất vô công của điện trường sao cho nó triệt tiêu công suất vô công của từ trường. Muốn vậy, biện pháp đơn giản nhất là đặt thêm một thiết bị có công suất vô công điện trường, đó là cái tụ điện. Q là công suất gì?Khái niệm công suất phản kháng Q Công suất phản kháng là một loại công suất vô ích, gây ra do tính cảm ứng của các loại phụ tải như động cơ điện, máy biến áp, các bộ biến đổi điện áp. Loại công suất này được ký hiệu bằng chữ Q và được tính bằng công thức: Q = S * sinφ. Trong đó: S là công suất biểu kiến. Q trong điện là gì?* Công suất vô công: Ký hiệu là Q = U.I. sinφ (đơn vị tính VAR hoặc kVAR) Q còn gọi là công suất phản kháng, đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng điện với từ trường cuộn dây (điện kháng) hoặc giữa năng lượng điện với điện trường tụ điện (điện dung). Công suất phản kháng có ý nghĩa gì?Công suất phản kháng còn được gọi là công suất hư kháng hay công suất ảo, là loại năng lượng vô công không có lợi cho mạch điện. Chính vì thế, công suất phản kháng gây lãng phí về kinh tế và ảnh hưởng xấu về mặt kỹ thuật (gây hiện tượng sụt áp), ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả các hệ thống điện. Công suất phản kháng có đơn vị là gì?Đơn vị đo Q là var (volt amperes reactive), 1 kvar = 1000 var. |
