tiết kiệm điện năng nâng cao hệ số công suất

Tiếtưkiệmưđiệnưnăngưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưnângư caoưhệưsốưcôngưsuấtưcosưcủaưmạngư điệnư  9-1ưKháiưniệmưchung  Các biện pháp hạn chế c

Tiếtưkiệmưđiệnưnăngưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư

ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưnângư

caoưhệưsốưcôngưsuấtưcosưcủaưmạngư

điệnư

 9-1ưKháiưniệmưchung

 Các biện pháp hạn chế các nguyên nhân gây

ra tăng tổn thất điện năng là:

 - áp dụng công nghệ hiện đại vào sản xuất

- Sử dụng hợp lí các thiết bị điện

 - Giảm công suất phản kháng truyền tải trên

 - Nâng cao điện áp định mức cũng nh điện áp vận hành của mạng điện

điện

trong mạng điện và cos trong các xí nghiệp

suấtưcos

biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng

suấtưcos

1 Hệ số công suất tức thời.

 3 Hệ số công suất tự nhiên

ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưbằngưphươngư

phápưtựưnhiên

 1 Chọn đúng công suất động cơ không đồng

bộ truyền động cho các máy công cụ

) P

Q arctg

( Cos

Cos

tb

tb



 3 Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải.

 4 Hạn chế động cơ không đồng bộ chạy không tải.

 5 Đề cao chất l ợng, sửa chữa động cơ.

 6 Vận hành máy biến áp hợp lý

 7 Dùng động cơ đồng bộ thay động cơ không

đồng bộ

 8 Cải tiến qui trình công nghệ để các thiết bị

điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất

9-5ưNângưcaoưhệưsốưcôngưsuấtưcosư

bằngưphươngưphápưnhânưtạo

 I Các loại thiết bị bù

 1 Máy bù đồng bộ

 3 Động cơ không đồng bộ Rôto dây quấn đ ợc

đồng bộ hoá

 II.ư Đươngư lượngư kinhư tếư củaư côngư suấtư phảnư kháng,ưKưkt

 Đ ơng l ợng kinh tế của công suất phản kháng kkt

là l ợng tổn thất công suất tác dụng giảm đ ợc

khi giảm đi 1 kVAr công suất phản kháng

truyền tải trong mạng

 Nếu truyền tải một l ợng công suất S trên đ ờng dây 3 pha, l ợng tổn thất công suất tác dụng

(khi ch a có thiết bị bù) sẽ là:

) Q ( 1 )

P ( 1 2

2 2

2

2 2

U

Q R

U

P R

U 3

S 3

R I 3















 L ợng tổn hao công suất tác dụng đ ợc giảm bớt là:

R

U

) Q Q

( R

U

P

2

2 2







R

U

) Q

Q 2 (

Q P

P

2 1















Theo định nghĩa:

kVAr /

kW Q

Q 2

U

R

Q R

U

Q Q

2 Q

P

2 2

bu bu









 











bu

k

P 



 III.ưTínhưtoánưdungưlượngưbù

 1 Tính dung l ợng bù theo điều kiện tổn thất công suất tác dụng trên đ ờng dây là nhỏ nhất

 bản thân thiết bị bù cũng tiêu thụ một l ợng

công suất tác dụng, do đó l ợng công suất tác dụng trên chỉ giảm đ ợc:

 Muốn tìm Qbù tối u ta đạo hàm ph ơng trình (9-7) theo Qbù và cho bằng khô

bu bu

bu kt

bu



 bu  bu bu 2

bu

U

R

Q



 Qbï tèi u =

U

R )

Q 2 Q

2

( U

R Q

P

bu bu

2 bu

2 bu

'



















bu 2

bu

U

R

2 Q

U

R



bu

2 bu

2

2

R 2

U Q

k Q

U

R

2 R 2

U

Q      



bu

2

2

R 2

U Q

R 2

U k QR

(9-8)











kt

bu

k

k 1

Qbï tèi u =

 2 Tính dung l ợng bù theo hệ số công suất cos.

 Qbù = P.(tg1 - tg2 ). kVAr (9-10)

 3 Tính dung l ợng bù kinh tế

 IV.ưPhânưphốiưưdungưlượngưbùưtrongưmạngư

điện.

 1 Vị trí đặt thiết bị bù

 a) Tụ điện điện áp cao (6-10) kV:

 b) Tụ điện điện áp thấp (0,4) kV :

 2.ưPhânưphốiưdungưlượngưbùưtrongưmạngư

hìnhưtia.

Q

Qbï

r1 r2 r3

Q1 Q2 Q3

Qbï1 Qbï2 Qbï3

H×nh 9-2 Bï c«ng suÊt ph¶n

kh¸ng trong m¹ng h×nh tia

3 2

dm

2 3 bu

3 2

2

2 2 bu

2 1

2 dm

2 1 bu

U

) Q

Q

( r.

U

) Q

Q

( r.

U

) Q

Q

( P

dm













Qbu1 + Qbu2 + Qbu3 = Qbu (*)

3 2

dm

2 2 bu 1

bu bu

3 2

2

2 2 bu

2 1

2 dm

2 1 bu

U

) Q

Q Q

Q

( r.

U

) Q

Q

( r.

U

) Q Q

( P

dm

















§iÒu kiÖn tèi u lµ:

0 r

).

Q Q

Q Q

( 2 r

).

Q Q

(

2 Q

P

0 r

).

Q Q

Q Q

( 2 r

).

Q Q

(

2 Q

P

3 2 bu 1

bu bu

3 2

2 bu

2 2

bu

3 2 bu 1

bu bu

3 1

1 bu

1 1

bu

















































(*)

2 2

bu 2

1 1

bu

Q

Tõ biÓu thøc trªn ta thÊy:

(*)

T ¬ng tù ta cã: ( Q1  Qbu1) r1  ( Q3  Qbu3 ) r3

 Do đó:

1

bu 3

1 1

3

1 3

1 bu

1 3

1 3

3 bu

1

bu 2

1 1

2

1 2

1 bu

1 2

1 2

2 bu

Q r

r Q

r

r Q

) Q

Q

( r

r Q

Q

Q r

r Q

r

r Q

) Q

Q

( r

r Q

Q

























Thế vào ph ơng trình * ta có:

3 2

2

1 1

bu 3

2 2

1 1 bu

bu 3

2 2

1

1 3

2 2

1 1 bu

bu

1 3

1 1

2

1 1

3 2

1 3

1 2

1 1

bu

bu 1

bu 3

1 1

3

1 3

1

bu 2

1 1

2

1 2

1 bu

) Q

Q (

) r

1 r

1 r

1 ( r.

Q Q

Q

) r

1 r

1 r

1 ( r.

Q

Q

) r

1 r

1 r

1 ( r.

Q Q

) r

1 r

1 r

1 ( r.

Q

Q )

Q r

r Q

r

r Q

( ) Q Q

Q (

) r

r r

r 1 ( Q

Q

Q r

r Q

r

r Q

Q r

r Q

r

r Q

Q













































































(*)

 3 Phân phối l ợng bù trong mạng phân nhánh.

2

Q2 Qbù

2

r2 Q

Qbù

Qbù

23

Q 12

r1

Q1

Qbù 1

Qbù 3

Q3

Q4

Qbù 4

Hình 9-4 Sơ đồ phân bố dung l

ợng bù theo mạng phân nhánh

tdn

n , bu n

, n

r

) Q

Q

( Q

 4 Phân phối l ợng bù trong mạng phân nhánh không có đ ờng dây rẽ.

 5 Phân phối dung l ợng bù phía sơ cấp và thứ cấp máy biến áp phân x ởng.A

B C

Id

Ud

Uf

If

Hinh 9-7.Sơ

đồ tụ bù

đấu hinh tam

V.ưCáchưnốiưdâyưcủaưtụưđiện.

1.ưTụưđiệnưnốiưtheoưhìnhưtamưgiácư.

Công suất phản kháng của tụ phát ra

là:

c

d d

f f

X

U U 3 I.

U

Qbù =

fC 2

1 C

1

Xc









Với:

 Do đó:Qbù = 3 U 2d 2  fC (VAr) (9-18)

Từ biểu thức (9-18) ta tính đ ợc dung l ợng của tụ:

f.

2 U 3

Q

d

bu



 (Fara) (9-19)

A B C

Id

Ud

Uf

If

Hinh 9-7 Sơ đồ tụ bù

2.ưTụưđiệnưnốiưtheoưhinhưsao:ưY

Công suất phản kháng của tụ phát ra

là:

Qbù = 2d

c

d

d f

X 3

U

3

U 3 I.

U

(7-20)

 Dung l ợng của tụ:

 ; (Fara) (9-21)

 VI.ưSơưđồưnốiưdâyưvàưđiệnưtrởưphóngư

điện.

2 d

bu

U f 2

Q C





Hình 9-9.

a) Thiết bị đóng cắt cho nhóm tụ

điện này có thể là máy cắt

BI

B U

a )

(6-10) kV

BI

B U

b ) (6-10) kV

Hình 9-10 Sơ đồ nối dây

(6-10) kV

BI

Đến

động cơ

hoặc

(6-10) kV

BI

Đến

động cơ

hoặc

(380-660)

AB

(380-660)

V

K

 VII.­VËn­hµnh­tô­®iÖn.