Trong hệ thống điện, công suất phản kháng là một trong hai loại công suất, cùng với công suất hữu ích. Khi vận hành hệ thống điện, mục tiêu là bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của thiết bị và giảm chi phí. Cùng BTB Electric khám phá các phương pháp đo và bù công suất phản kháng trong bài viết dưới đây.
Công thức tính lượng Q bù
Công thức tính lượng Q cần bù
Trước khi bù công suất Q, cần tính toán được lượng Q cần bù. Công thức tính công suất phản kháng cần bù như sau:
Trong đó:
Qb là lượng công suất cần bù (đơn vị kVAr)
P: Công suất hữu ích
cosφ1: Hệ số công suất của tải trước khi bù
cosφ2: Hệ số công suất của tải sau khi bù
Ví dụ: Với mạch điện có công suất hữu ích 5000W, hệ số cosφ1 = 0,5 và hệ số cosφ2 = 0,9. Khi đó, ta tính được tanφ1 - tanφ2 = 1,25. Suy ra, lượng công suất phản kháng cần bù là Qb = 5000 x 1,25 = 6250 (kVAr).
Cách bù công suất phản kháng tự nhiên
Bù công suất phản kháng tự nhiên là phương pháp điều chỉnh các thông số trong mạch điện để giảm việc sản sinh công suất này. Một số cách tiếp cận bao gồm:
Cải tiến công nghệ thiết bị: Tối ưu hiệu suất của các thiết bị điện.
Sử dụng động cơ đồng bộ thay vì động cơ không đồng bộ: Động cơ đồng bộ có khả năng điều chỉnh công suất hữu hiệu hơn.
Ưu tiên động cơ và máy biến áp công suất nhỏ trong các trường hợp làm việc không tải: Giảm tiêu thụ điện năng không cần thiết.
Hạn chế thời gian làm việc không tải của động cơ: Đảm bảo động cơ chỉ hoạt động khi cần thiết để giảm công suất phản kháng.
Cách bù công suất phản kháng qua đóng cắt
Bù tĩnh và bù động là hai phương pháp chính sử dụng tụ bù để điều chỉnh công suất phản kháng trong hệ thống điện.
Bù tĩnh: Đây là phương pháp bố trí cố định tụ bù với dung lượng cố định. Việc đóng cắt có thể thực hiện bằng tay với cầu dao (CB) hoặc dao cách ly (LBS), bán tự động với khởi động từ (contactor), hoặc mắc trực tiếp vào tải để bù đồng thời khi đóng tải. Phương pháp này dễ thực hiện, chi phí thấp nhưng chỉ nên áp dụng cho tải ít thay đổi về công suất.
Bù động: Phương pháp này sử dụng tụ bù kèm bộ điều khiển tụ bù (công tắc relay hệ số công suất) với khả năng thay đổi dung lượng bù linh hoạt theo yêu cầu của hệ thống. Bù động có thể áp dụng cho đa dạng trường hợp công suất tải, nhưng chi phí cao hơn bù tĩnh, phù hợp cho những vị trí mà công suất trong mạch thường xuyên thay đổi lớn.
Việc lựa chọn phương pháp bù công suất phản kháng hợp lý cần cân nhắc đến nhu cầu cụ thể của hệ thống, chi phí đầu tư và khả năng vận hành lâu dài.
Cách bù công suất phản kháng theo vị trí tụ
Bù riêng là phương pháp sử dụng tụ bù nối trực tiếp với các thiết bị điện có tính cảm kháng, sao cho công suất tụ phù hợp với công suất của thiết bị. Phương pháp này được áp dụng khi thiết bị điện có công suất lớn và chiếm tỷ lệ đáng kể trong mạng điện. Ưu điểm của phương pháp này là dễ lắp đặt, gọn gàng và xử lý hiệu quả việc bù công suất cho thiết bị cụ thể. Tuy nhiên, tụ bù chỉ hoạt động khi thiết bị điện hoạt động và có thể gây hiện tượng kích từ với động cơ.
Bù theo nhóm là phương pháp đặt tụ bù nối tiếp với một nhóm thiết bị điện trong cùng khu vực, tương tự như phương pháp bù riêng nhưng áp dụng cho cụm thiết bị. Ưu điểm của phương pháp này là giúp giảm dòng điện tới tủ phân phối các cấp, giảm tiết diện dây dẫn và giảm tổn hao công suất truyền tải. Tuy nhiên, khi tải thay đổi công suất, phương pháp này dễ dẫn đến bù dư hoặc quá tải.
Bù tập trung là phương pháp bố trí tụ bù điện trong các tủ tụ bù và tủ phân phối. Ưu điểm của phương pháp này là dễ vận hành vì đồng bộ với hệ thống tủ điện, giảm tải cho máy biến áp và dễ dàng thay đổi công suất tải. Tuy nhiên, nó yêu cầu tiết diện dây dẫn lớn và dòng phản kháng phải đi trực tiếp từ tủ phân phối tới các thiết bị và nhánh điện.
Việc lựa chọn phương pháp bù công suất phản kháng cần xem xét đến quy mô, tính chất của hệ thống điện và chi phí đầu tư cũng như khả năng vận hành sau này. Sản phẩm tụ bù khô của BTB Electric là một giải pháp lý tưởng để hạn chế công suất phản kháng, nâng cao hiệu quả vận hành mạng điện.
Comments