Theo quan hệ của dòng điện IR, IL, IC bên hình vẽ thì để Cos lớn thì góc phải bé đi, trong khi dòng IL luôn v ợt pha so với IR một góc nên muốn góc bé đi thì IL phải bé đi bằng cá
Trang 102/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
Khái niệm bù công suất phản
kháng:
Tủ tụ bù đ ợc sử dụng trong các nhà máy, khu
công nghiệp nơi có nhiều động cơ không
đồng bộ hoạt động Khi động cơ hoạt động
trong cuộn dây stator sinh ra 1 sức điện
động để từ hoá lõi thép EL=IL.ZL nên sẽ sinh ra
công suất phản kháng Q, theo quan hệ trong
tam giác công suất ở hình bên thì Cos = P/S
mà S không đổi nên P = S.Cos Vì vậy để
công suất sử dụng P đ ợc lớn nhất thì hệ số
Cos phải lớn theo Theo quan hệ của dòng
điện IR, IL, IC bên hình vẽ thì để Cos lớn thì
góc phải bé đi, trong khi dòng IL luôn v ợt pha
so với IR một góc nên muốn góc bé đi thì IL
phải bé đi bằng cách tăng IC (IC là dòng phóng
ra từ tụ) Đó là lý do tại sao phải bù công suất
phản kháng, để nâng cao hiệu suất hiệu
dụng
S
P
Q
I c
I r
Trang 202/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
Khái niệm cắt dòng dung
(tụ điện):
Khi cắt ở dòng điện 0 (thời điểm t1), tụ
điện vẫn còn tích điện ở giá trị đỉnh của
điện áp nguồn Uc Điện áp hệ thống Un vẫn
tiếp tục thay đổi theo hình sin và đạt giá trị
đỉnh đối lập sau khoảng 10ms Điện áp phục
hồi (chênh lệch giữa Un và Uc) lúc đó bắt
đầu tăng chậm Trong tr ờng hợp này áp lực mà
thiết bị đóng cắt phải chịu phụ thuộc vào giá
trị tuyệt đối của điện áp Nếu có sự phát
cháy trong vòng 5ms sau khi dập hồ quang thì
đó gọi là sự đánh lửa trở lại, loại đánh lửa này
không nguy hiểm nh ng nếu nó xuất hiện sau
10ms thì sự đánh lửa ấy lại là nguyên nhân
của quá áp thao tác vì lý do sau:
+ Sự đánh lửa làm nạp lại năng l ợng cho tụ
điện (ở thời điểm t2, t3…) sự nạp lại nhiều lần
sẽ làm phát sinh quá áp thao tác lớn nên cách
điện của thiết bị phải chịu áp lực quá lớn và
có thể sinh ra phóng tia lửa điện
Sự đánh lửa lại trong quá trình cắt dòng điện dung
c
i :Dòng điện qua tụ
: Điện áp tại máy cắt
us
c
u :Điện áp tụ
điện
:Điện áp hệ thống
un
1
t
t
t i
2
t t3
c
i
us
un uc
c
u
Trang 302/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
Khái niệm đóng dòng dung
(tụ điện):
Khi tiếp điểm của TB đóng cắt tiến đến gần
nhau sẽ xảy ra sự phóng hồ quang sớm qua khe
hở tr ớc khi tiếp xúc, ở thời điểm đó một quá
trình quá độ xảy ra giữa hệ thống và tụ
Trong đó có thể xuất hiện dòng đóng đến
20kA và tần số khoảng 2 kHz Vì sự phóng hồ
quang xảy ra sớm 1-2ms tr ớc khi tiếp xúc nên
dòng quá độ đầy đủ (2) sẽ chạy qua hồ quang
khi ta đóng tụ Trái lại khi đóng điện ngắn
mạch (1) thì giá trị tức thời của dòng điện ở
thời điểm này bé hơn nhiều Điều đó chứng
tỏ đóng tụ điện là một nhiệm vụ nặng nề
hơn nhiều so với đóng điện trong tr ờng hợp
ngắn mạch với cùng một giá trị biên độ dòng
điện Khi đóng cắt, các tụ điện gây áp lực
cho tiếp điểm của thiết bị đóng cắt đặc
biệt là do tốc độ gia tăng và biên độ của dòng
điện chạy qua trong quá trình phát sinh hồ
quang sớm Do đó năng l ợng sinh ra có thể đốt
chảy một phần nhỏ trên bề mặt tiếp điểm
2
1
5
t
Sự biến thiên của dòng điện khi đóng tụ
1 Biến thiên của dòng điện trong quá trình đóng dòng ngắn mạch (HT 50Hz), đóng
sự cốkhi điện áp đạt tối đa.
2 Biến thiên của dòng điện khi đóng tụ điện
Trang 402/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
Khái niệm đóng dòng dung
(tụ điện):
Và có thể dẫn đến sự hàn dính hai má tiếp
điểm với nhau Nếu dòng đóng v ợt quá giá trị
cho phép của thiết bị đóng cắt thì cần phải
có các biện pháp làm tắt dần (chẳng hạn dùng
điện kháng) Tuy nhiên phải l u ý chỉ cho phép
đóng dòng hữu hạn Ie < 100In đối với mọi
hình thức đóng cắt của tụ điện
2
1
5
t i
Sự biến thiên của dòng điện khi đóng tụ
1 Biến thiên của dòng điện trong quá trình đóng dòng ngắn mạch (HT 50Hz), đóng
sự cốkhi điện áp đạt tối đa.
2 Biến thiên của dòng điện khi đóng tụ điện
Trang 502/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
Lựa chọn TB đóng cắt cho
tụ điện:
1 Tr ớc hết hãy so sánh ba chức năng đóng cắt
tải (Thuần trở – tải cảm – tụ điện) ở hình bên
ta nhận thấy:
Đối với tải thuần trở, dòng điện khởi động gần
nh một đ ờng thẳng, với động cơ thì dòng
khởi động có thể lên tới 10-20 lần dòng định
mức Còn đối với tụ điện thì dòng đóng có
thể lên tới 100 lần dòng định mức (nh đã nói ở
phần tr ớc)
2 Thiết bị đóng cắt chính cho tụ bù là các
công tắc tơ vì chúng đ ợc thiết kế để sử
dụng với tần suất đóng cắt cao Tuy nhiên
công suất đóng cắt có hạn, không đủ cho áp
lực do ngắn mạch gây ra tại vị trí lắp đặt
chúng Vì vậy để bảo vệ cho công tắc tơ và
tụ điện ở d ới khi có sự cố ngắn mạch xuất hiện
thì cần phải đặt thiết bị bảo vệ phía trên nó
(áp tô mát, cầu chì …)
In
In
In
Thuần trở
Motor
Tụ điện
Trang 602/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
make
A1 A2
R
R
after main poles have made
A1 A2
R
R
break
A1 A2
R
R
make early
A1 A2
R
R
1
2
4
3
Trang 702/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
Bộ tụ bù đ ợc thiết kế nhằm nâng cao hệ số công suất lên đến 0,9-0,95 Tổng công suất phản kháng cần bù cho đối t ợng để nâng cao hệ số công suất từ Cos1 lên Cos2 đựoc tính theo công thức sau:
Qb = P.(tg 1 – tg 2) Trong đó:
- Cos1 là hệ số công suất khi ch a bù
- Cos2 là hệ số công suất cần đạt đ ợc sau khi bù
Ví dụ:
Tính toán để nâng hệ số công suất lên 0,95 cho một phân x ởng có công suất tính toán là: S=80 – j106 kVA
- Hệ số khi ch a bù là: công suất bộ tụ cần để nâng
hệ số công suất từ 0,6 lên 0,95 là:
Qb = P.(tg1 – tg2) = 80(1.33 - 0.33) = 80kVAr Vậy công suât toàn phần của phân x ởng tr ớc và sau khi bù là:
6 0 106 80
80
2
Cos
kVA
Vậy nếu không bù thì ta phải đặt máy biến áp 160kVA, nếu bù thì chỉ cần
đặt máy 100kVA
Trang 802/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
c á p l ực t ừ t ủ t ổng đến
MODE
AU /
-+
COS C,K MANUAL PROGRAM IND 12 910
2 3 4 5 6 7
c á p đk t ừ biến dò ng t ổng đến
PFR
CAPACITOR
CONTACTOR MCCB 3P
f us e
Vận hành tủ tụ bù:
Tủ tụ bù đ ợc vận hành ở 2 chế độ tự
động và bằng tay:
+ Chế độ bằng tay:
ở chế độ này ng ời vận hành
có thể đóng bất cứ bộ tụ nào vào
thanh cái và nhìn đồng hồ hiển thị
Cos khi nào thấy Cos xấp xỉ bằng
0,98 thì thôi không đóng tụ vào nữa
+ Chế độ tự động:
ở chế độ bộ bù tự động sẽ lấy tín hiệu từ tủ tổng và tiến hành so
sánh sự lệch pha của dòng và áp trên
pha đó, khi phát hiện dòng IL lớn lên do
các động cơ hoạt động nhiều làm cho
hệ số Cos giảm đi xuống d ới trị số
chỉnh định của rơ le (thông th ờng
để 0,98) thì bộ rơ le sẽ tự động
đóng tiếp điểm để cấp nguồn cho
cuộn hút
Trang 902/28/20 Low voltage product presenta
tion
Introduce by Quang Mr
c á p l ực t ừ t ủ t ổng đến
MODE
AU /
-+
COS C,K MANUAL PROGRAM 12 910
2 3 4 5 6 7
c á p đk t ừ biến dò ng t ổng đến
PFR
CAPACITOR
CONTACTOR MCCB 3P
f us e
của công tắc tơ và công tắc tơ đóng
tụ vào giàn thanh cái, cứ nh thế rơ le
sẽ đóng tiếp các cấp tiếp theo đến
khi Cos bằng 0,98 thì thôi không
đóng tụ nữa Cũng trên nguyên lý này
khi các động cơ tắt đi lúc này IL giảm
xuống kéo theo hệ số Cos tăng lên lớn
hơn 0,98 thì rơ le tự động nhả tiếp
điểm để cắt tụ ra khỏi thanh cái Bộ
bù tự động có nhiệm vụ giữ cho hệ số
Cos dao động ở lớn hơn hoặc bằng
0,98 nh đã đặt của ng ời vận hành
The End