BÀI GIẢNG CUNG CẤP ĐIỆN 2 ( GV Nguyễn Quang Thuấn ) - CHƯƠNG 10 pdf

Hệ số công suất cos  tự nhiên: Là hệ số công suất trung bình tính trong một năm 8760h khi không có thiết bị bù.. Hệ số công suất tự nhiên được dùng làm căn cứ xác định phụ tải tính toá

Chương 10 NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT

10.1 KHÁI QUÁT CHUNG

1 Khái niệm về hệ số công suất:

a Hệ số cos  tức thời:

 Xác định được nhờ dụng cụ đo tại thời điểm nào đó

 Cos biến thiên theo thời gian nên không có ý nghĩa trong tính toán

b Hệ số công suất trung bình cos  tb : Là hệ số cos trong một khoảng thời gian nào đó (1 ca, 1 ngày đêm, 1 tháng, ):

cos  tb dùng để đánh giá mức độ sử dụng điện tiết kiệm và hợp lý của XN

UI

P

3 cos  

tb

tb tb

P

Q arctg

cos cos  

2 2

Q P

P S

P









Cos

P

Q S



10.1 KHÁI QUÁT CHUNG

c Hệ số công suất cos  tự nhiên: Là hệ số công suất trung bình

tính trong một năm (8760h) khi không có thiết bị bù

Hệ số công suất tự nhiên được dùng làm căn cứ xác định phụ tải tính toán, nâng cao hệ số công suất và bù công suất phản kháng

Đối với ĐCKĐB có cos thấp (cos = 0,5÷0,7), do đó ĐCKĐB tiêu thụ công suất phản kháng nhiều nhất, chiếm (65÷70)%, sau đó là máy biến áp

2 Bù công suất phản kháng trong các XN công nghiệp: Là sử

dụng các thiết bị bù (tụ bù, máy bù đồng bộ) đặt song song với thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng để cung cấp 1 phần hoặc toàn bộ lượng công suất phản kháng mà thiết bị này tiêu thụ

10.2 Ý NGHĨA CỦA VIỆC NÂNG CAO COS 

 Lµm gi¶m ®­îc tæn thÊt ®iÖn ¸p

2

2 1

U

X Q PR

U

X Q

PR



 Lµm gi¶m tæn thÊt c«ng suÊt

2 2

2 2 2

2

2 1 2

U

Q

P Z

U

Q

P



 Lµm gi¶m tæn thÊt ®iÖn n¨ng

 T¨ng kh¶ n¨ng truyÒn t¶i

2 2

2 2 2

2

2 1 2

U

Q

P R

U

Q

P

Q

P I

2 2





10.2 Ý NGHĨA CỦA VIỆC NÂNG CAO COS 

TÓM LẠI: Việc nâng cao cos có 2 lợi ích cơ bản:

1 Lợi ích to lớn về kinh tế cho ngành điện và doanh nghiệp

2 Lợi ích về kỹ thuật: Nâng cao chất lượng điện áp

10.3 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO COS 

Có hai nhóm giải pháp để nâng cao cos

không dùng các thiết bị bù Có các giải pháp cơ bản sau:

móc, thiết bị điện.

hơn.

các chấn lưu sứt từ thông thường

dụng các thiết bị bù (tụ bù hoặc máy bù đồng bộ) Các thiết bị

bù phát ra Q để cung cấp 1 phần hoặc toàn bộ nhu cầu Q trong XN Làm như vậy gọi là Bù công suất phản kháng

So sánh kinh tế - kỹ thuật của máy bù và tụ bù

Giá thành cao Giá thành thấp Tiêu thụ một phần P Tiêu thụ P ít

Điều chỉnh Q trơn Điều chỉnh Q theo

Cấu tạo vận hành sửa

chữa đơn giản Cấu tạo vận hành sửa

chữa phức tạp

10.4 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

B1 Xác định dung lượng bù:

Q b = P( tg 1 - tg 2 )

B2 Xác định vị trí đặt tụ bù:

 Về lý thuyết có thể đặt tụ phía cao áp hay hạ áp hay bất cứ đâu của mạng XN.

 Đặt tụ bù phân tán tại các động cơ là có lợi nhất về mặt tổn thất điện áp và điện năng Tuy nhiên đặt tụ kiểu này chi phí cao và khó khăn trong quản lý, vận hành.

Vì vậy, đặt tụ bù phía điện áp cao hay hạ áp, tập trung hay phân tán đến mức độ nào cần phải so sánh KT-KT Qua kinh nghiệm thực tế, nên đặt tụ

bù như sau:

 Với máy bơm và xưởng cơ khí: Đặt tụ bù cạnh tủ phân phối

 Với XN nhỏ: Đặt tập trung tại thanh cái hạ áp TBA Ngoài ra với các px có

ĐC công suất lớn, đặt độc lập nên đặt riêng 1 bộ tụ bù

 Với XN lớn: Đặt tụ bù phân tán tại các phân xưởng.

B3 Phân bố tối ưu dung lượng bù:

Khi bù phân tán, áp dụng công thức phân bố tối ưu công suất như sau:

10.4 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

B3 Phân bố tối ưu dung lượng bù (tiếp):

 Nếu mạng điện XN hình tia:

 Nếu mạng điện XN phân nhánh: Cần biến đổi các nhánh song song thành nhánh tương đương rối áp dụng công thức trên

i

tđ b i

bi

R

R Q Q

Q

Q  (   )

1

R1

Qb1 2

R2

Qb2

i

Ri

Qbi

Qb

Q∑

Qb1

R1 A

1

R0A

R3

3

Qb3

Qb2

R2

B

RAB

2

SAB

Mạng điện hình phân nhánh Mạng điện hình tia

Mét xÝ nghiÖp cã c«ng suÊt tæng nh­ sau:

S = 100 + j152 KVA.

VÝ dô

Từ công suất phụ tải đã cho xác định được hệ số công suất của xí nghiệp

55 ,

0 152

100

100

2 2

2











Q P

P S

P

Lời giải

Tính được tg = 1,51

- Khi yêu cầu cos1 = 0,65 tính được tg 1 = 1,17

- Khi yêu cầu cos2 = 0,75 tính được tg 2 = 0,88

- Khi yêu cầu cos3 = 0,85 tính được tg 3 = 0,62

 §Ó n©ng hÖ sè c«ng suÊt lªn cos1 th× c«ng suÊt

ph¶n kh¸ng cÇn bï cña nhãm 1 lµ:

Qb1 = P( tg - tg1) = 100(1,51- 1,17) = 34 KVAr

 §Ó n©ng hÖ sè c«ng suÊt lªn cos2 th× c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï cña nhãm 2 lµ:

Qb2 = P( tg1 - tg2) = 100( 1,17 – 0,88) = 29

KVAr

suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï cña nhãm 3 lµ:

Qb3 = P( tg2 - tg3) = 100( 0,88- 0,62) = 26 KVAr

1 2 3 1C§

1C C

2 3 2CT

1 2C§

2CC

A T

3CT

1 2 3 2C§

3C C

Vấn đề điều chỉnh tự động

dung lượng bù

CT K

k Ll R

S T N

Nguồn

điện

k l C1 C2 C3 C4 C5 C6

200 100 0v

ALARM

Cuộn hút Contactor

Tụ Điện

Số 1

1 Contactor

Phụ tải

Để điều chỉnh tự động dung lượng bù được thực

hiện nhờ bộ S6-Q hoặc S12-Q hoặc bộ PDCF.