mạng điện trrong xây dựng

tính toán và thiết kế mạng điện trong công trình, bố trí điện một cách chiếu sáng hiệu quả. đưa ra giải pháp chiếu sáng. an toàn điện trong quá trình sử dụng đối người sử dụng. các kỹ sư điện cần thiết kế tiết kiệm.

Phần 5

Bù công suất phản kháng

1 Hệ số công suất Cosφ

5 Điều chỉnh dung lượng bù

Hệ số công suất Cosφ

• Hệ số công suất là tỷ số giữa công suất tác dụng P và công suất biểu kiến S

P Cos

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

• Công suất nhà máy phát điện và dung lượng máy biến áp tính theo công suất biểu kiến S, nên hệ số công suất càng cao thì thành phần công suất tác dụng P (công suất hữu ích) máy phát ra càng cao.

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

• Giảm giá thành tiền điện trả cho công suất phản kháng (giảm tiền phạt):

−Đối với bên mua điện là các hộ dân (công suất sử dụng thấp) chỉ tính cho công suất tác dụng:

A=P.t (kWh)

−Đối với bên mua điện để sản xuất, kinh doanh, dịch vụ có công suất sử dụng cực đại từ 80 kW hoặc máy biến áp có dung lượng từ 100 kVA trở lên và có hệ số công suất cosφ<0.85 phải mua thêm công suất phản kháng.

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

−Việc mua công suất phản kháng của bên mua điện được xác định tại điểm đặt thiết bị đo đếm điện (công tơ đo đếm điện năng tác dụng và điện năng phản kháng) thông qua hệ số công suất trung bình.

Ap: Điện năng tác dụng trong một chu kỳ ghi chỉ số công tơ (kWh).

Aq: Điện năng phản kháng trong một chu kỳ ghi chỉ số công tơ tương ứng (kVArh).

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

−Tiền mua công suất phản kháng được tính theo công thức:

Tq: Tiền mua công suất phản kháng (chưa có thuế giá trị gia tăng).

Ta: Tiền mua điện năng tác dụng (chưa có thuế giá trị gia tăng).

k: Hệ số bù đắp chi phí do bên mua điện sử dụng quá lượng công suất phản kháng quy định (%).

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

Hệ số công suất

trung bình (Cosφ) k(%)

Hệ số công suất trung bình (Cosφ) k(%)

0,71 0,70 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 0,64 0,63 0,62 0,61 0,60 Dưới 0,60

19,72 21,43 23,19 25,00 26,87 28,79 30,77 32,81 34,92 37,10 39,34 41,67 44,07

Bảng 01: Hệ số k

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

• Tối ưu hóa kinh tế - kỹ thuật:

– Giảm tổn thất điện áp

– Giảm tổn hao công suất P

– Giảm dòng điện đi trên dây dẫn giảm được kích cỡ dây dẫn hay tăngkhả năng mang tải của đường dây

– Dòng điện qua máy biến áp giảm nêncho phép mắc thêm tải vào máy biến áp

Bảng 02: Kết quả tính ∆U, ∆I, ∆P, ∆A

trước và sau khi bù

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

Các biện pháp nâng cao hệ số Cosφ

• Biện pháp bù tự nhiên:

– Thay đổi và cải tiến quy trình công nghệ– Thay đổi động cơ không đồng bộ làmviệc non tải bằng động cơ công suất nhỏ– Giảm điện áp của động cơ làm việc nontải

– Hạn chế động cơ chạy không tải

Các biện pháp nâng cao hệ số Cosφ

Các biện pháp nâng cao hệ số Cosφ

• Biện pháp bù nhân tạo: sử dụng các thiết

bị bù công suất phản kháng

– Tụ bù (tụ điện tĩnh)

– Máy bù đồng bộ

Tụ bù (tụ điện tĩnh)

Tụ bù (tụ điện tĩnh)

• Ưu điểm:

– Giá thành thấp

– Vận hành và lắp đặt đơn giản

– Tổn thất công suất trong tụ rất nhỏ

– Có thể đặt nhiều nơi và cấp điện áp bấtkỳ

Tụ bù (tụ điện tĩnh)

• Nhược điểm:

– Công suất phản kháng phát ra phụthuộc điện áp đặt vào: Qc=ωCU2

– Không có khả năng điều chỉnh trơndung lượng bù

– Tuổi thọ ngắn (810 năm), độ bềnkém

– Không có khả năng tiêu thụ công suấtphản kháng

Xác định dung lượng bù công

suất phản kháng

• Dung lượng bù tính theo công thức:

– Tgφ1: tang của góc pha trước khi bù– Tgφ2: tang của góc pha sau khi bù

Điều chỉnh dung lượng bù công

suất phản kháng

• Bù nền:

– Sử dụng khi dung lượng bù nhỏ

– Sử dụng khi công suất phản kháng củaphụ tải ít biến động

– Các bộ tụ bù đóng thường trực vàomạng điện

Điều chỉnh dung lượng bù công

suất phản kháng

• Bù ứng động:

– Sử dụng khi dung lượng bù lớn

– Sử dụng khi công suất phản kháng củaphụ tải biến động nhiều

– Sử dụng các bộ cảm biến (hay rơle) đểđiều khiển bộ phận chấp hành đóng(ngắt) các bộ tù bụ

Ví dụ 1

• Động cơ có công suất P=100kW với hệ

số công suất là 0.75 Tính dung lượngcông suất phản kháng cần bù để nâng hệ

số công suất lên 0.93

Ví dụ 2

• Một hệ thống nhận điện từ máy biến áp630kVA mang tải P1=450kW với hệ sốcông suất 0.8, một tải khác sẽ được mắcthêm vào có giá trị P2=100kW với hệ sốcông suất là 0.7 Tính dung lượng côngsuất phản kháng cần bù để khỏi phải thaythế máy biến áp

Giải ví dụ 2

• Công suất biểu kiến của tải 1:

S 1 =P 1 /Cosφ 1 =450/0.8=562kVA

• Công suất phản kháng tương ứng của tải 1:

• Công suất biểu kiến của tải 2:

S 2 =P 2 /Cosφ 2 =100/0.7=143kVA

• Công suất phản kháng tương ứng của tải 2: