Tìm hiểu công suất phản kháng | Quang Anh CGTE

tìm hiểu công suất phản kháng

Công suất phản kháng là gì? Tại sao phải bù công suất phản kháng? Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng? Đối tượng phải mua công suất phản kháng là ai? Cách tính tiền công suất phản kháng? Đấy cũng chính là những câu hỏi mà Quang Anh được nhận nhiều trong thời gian qua. Hôm nay cùng Quang Anh CGTE tìm hiểu về Công suất phản kháng.

Công suất phản kháng là gì?

Mối quan hệ giữa loại công suất điện và bù công suất phản kháng.

Trong lưới điện gồm 2 loại công suất:

– Công suất hữu dụng P (kW) sinh ra công có ích trong các phụ tải. có công thức là  P = S*Cosφ.

– Công suất phản kháng, kí hiệu là Q (kVAr) : được gọi là công suất vô ích.Gây ra do tính cảm ứng của các loại phụ tải như: động cơ điện, máy biến áp, các bộ biến đổi điện áp…Có công thức tính là Q = S*Sinφ.

Người ta sử dụng hệ số công suất cosφ  nhằm đánh giá ảnh hưởng của công suất phản kháng đối với hệ thống.

Vậy tại sao phải bù công suất phản kháng?

Tại sao phải bù công suất phản kháng ? Công suất phản kháng Q không sinh công nhưng lại tạo ra những ảnh hưởng không tốt lẫn kinh tế và kỹ thuật: 

– Về kinh tế:. Hầu hết các đơn vị hay cá nhân đều phải trả tiền cho lượng công suất phản kháng tiêu thụ.

– Về kỹ thuật: công suất phản kháng còn gây thiệt hại như sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất trên đường truyền.

Chính vì vậy, các đơn vị cá nhân có biện pháp bù công suất phản kháng Q. Nhằm hạn chế tối đa các ảnh hưởng xấu từ nó. Cũng phần nào nâng cao hệ số cosφ.

Lợi ích lớn từ việc nâng cao hệ số cosφ:

– Giảm thiệt hại công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây …).,

– Giảm tổn thất về điện áp trên đường truyền tải.

– Khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp tăng

 

Công thức tính công suất phản kháng cần bù:

Hôm nay hãy cùng tubuhathe.net tìm hiểu về công thức tính công suất phản kháng cần bù. Để chọn tụ bù cho tải nào đó thì ta cần biết công suất (P) và hệ số công suất (Cosφ) của tải đó: Ví dụ như ta có công suất của tải là P, hệ số công suất của tải là Cosφ1 → tgφ1 (trước khi bù), hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → tgφ2. Vậy công suất phản kháng cần bù là:

Qb = P*(tgφ1 – tgφ2)

Các phương pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng:

1/ Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên:

Nâng cao cosφ tự nhiên là tìm cách để các đơn vị hay cá nhân sử dụng điện giảm bớt được phần nào  lượng công suất phản kháng.

– Thay đổi và cải tiến quá trình vận hành công nghệ . Nhằm đảm bảo các thiết bị điện được vận hành chế độ hợp lý nhất.

–  Hạn chế sử dụng các động cơ làm việc non. Thay thế và sử dụng bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn.

– Hạn chế vận hành các động cơ chạy không tải.

–  Nên sử dụng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ ( Ở những nơi có công nghệ cho phép).

– Ngưng sử dụng biến áp làm việc non tải, thay vào đó các máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.

2/ Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo:

Thực hiện bằng cách đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các đơn vị , cá nhân tiêu thụ điện.Thiết bị bù công suất phản kháng gồm

  1. Máy bù đồng bộ: chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải.

* Ưu điểm:  Có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện. Đồng thời sản xuất ra công suất phản kháng

* Nhược điểm: . Tuy máy có ưu điểm lớn nhưng máy  bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành phức tạp.

  1. Tụ bù điện:

Giúp cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp . Chính vì lợi thế đó có thể sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện.

* Ưu điểm:

– Tụ bù điện có công suất nhỏ. Không có phần quay nên việc bảo trì và vận hành đơn giản hơn nhiều.

– Dễ dàng điều chỉnh dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải.

– Tụ bù điện có giá thành tương đối thấp so với máy bù đồng bộ.

* Nhược điểm:

– Bên cạnh những ưu điểm trên. Tụ bù điện không thể tránh khỏi những vấn đề sau:

  • Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn. Dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt ngưỡng định mức. Việc vận hành tụ bù điện kéo dài trong nhiều năm dẫn đến tuổi thọ tụ giảm.
  •  Khi đóng tụ bù vào mạng điện sẽ có dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho các đơn vị cá nhân trực tiếp vận hành.
  • Sử dụng tụ bù điện ở các cá nhân hộ gia đình có công suất phản kháng vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr).

Các phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

Gồm có 2 phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù

  1. Bù tĩnh (bù nền): được thiết kế và bố trí gồm một hay nhiều tụ bù tạo nên lượng bù không đổi. Việc vận hành điều khiển có thể thực hiện bằng các cách sau:

  •  Bằng tay: dùng CB hoặc LBS (load – break switch).
  • Bán tự động: dùng contactor.
  • Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải.

* Ưu điểm: Việc vận hành và thực hiện khá đơn giản. Cũng như giá thành hợp lí.

* Nhược điểm: khi tải dao động có khả năng dẫn đến việc bù thừa. Việc này khá nguy hiểm đối với hệ thống sử dụng máy phát. –> Vì vậy, phương thức này chỉ thực hiện đối với những tải ít thay đổi.

  1. Bù động (sử dụng bộ điều khiển tụ bù tự động):

Sử dụng các bộ điều khiển tụ bù tự động hay còn gọi là tủ điện tụ bù tự động. Có thể dễ dàng điều chỉnh dung lượng tụ bù. Nhằm đảm bảo cho hệ số công suất đạt được giá trị mong muốn.

* Ưu điểm: không gây ra hiện tượng bù thừa và đảm bảo được hệ số công suất mong muốn.

* Nhược điểm: Chi phí so với bù tĩnh hơi lớn . Chính vì lí do đó , phương thức này được áp dụng ở các nơi mà  công suất tác dụng và công suất phản kháng thay đổi trong phạm vi rất rộng.

Các phương pháp bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

Hình ảnh: Sơ đồ vị trí lắp tụ bù trong mạng điện

1/ Bù riêng (Qc3, Qc7, Qc9):

Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện;

Bộ tụ bù mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm;

Công suất của bộ tụ bù phải được giới hạn phù hợp với công suất (kW) của động cơ.

*Ưu điểm:

– Tiết kiệm được chi phí về kinh tế do giảm tiêu thụ công suất phản kháng

– Có khả năng làm dòng phản kháng tới động cơ.

– Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn.

*Nhược điểm:

–  Cấu tạo phức tạp nên việc vận hành hoạt động khá khó khăn.

– Tụ bù chỉ hoạt động khi động cơ làm việc.

– Gây hiện tượng tự kích từ đối với động cơ.

2/ Bù theo nhóm (Qc6, Qc8):

* Ưu điểm:

– Tiết kiệm được chi phí về kinh tế do giảm tiêu thụ công suất phản kháng

– Có khả năng giảm dòng điện tới tủ động lực, tủ phân phối.

– Làm giảm tiết diện cáp đến các tủ phân phối.

– Giảm được phần lớn các tổn haị về công suất trên dây dẫn.

* Nhược điểm: khi xuất hiện sự thay đổi lớn của tải. Kéo theo đó có thể xuất hiện nguy cơ bù dư và kèm theo hiện tượng quá điện áp.

3/ Bù tập trung (Qc1, Qc2, Qc4, Qc5):

Được thực hiện khi tải ổn định và liên tục;

Bộ tụ bù đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời gian tải hoạt động.

* Ưu điểm:

– Tiết kiệm được khoản tiền phạt do vấn đề tiêu thụ sử dụng công suất phản kháng.

– Quá trình vận hành và lắp đặt tương đối đơn giản.

–  Có khả năng giảm nhẹ tải chó máy biến áp . Chính vì vậy có thể phát triển thêm các phụ tải khi cần thiết

* Nhược điểm:

– Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ thế.

– Kích cỡ của dây dẫn, công suất tổn hao trên dây của mạng điện sau vị trí lắp tụ bù không được cải thiện.

 

QUY ĐỊNH VỀ MUA CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG:

  1. Đối tượng phải mua công suất phản kháng

Các cá nhân và đơn vị  mua điện có trạm biến áp hoặc không có trạm biến áp riêng. Khi máy có công suất sử dụng cực đại. Đăng ký tại hợp đồng mua bán điện từ 40 kW trở lên và có hệ số công suất cosφ< 0,9. Các đơn vị hay cá nhân phải mua công suất phản kháng (CSPK).

Nếu bên mua điện có công suất sử dụng cực đại. Và đăng ký tại hợp đồng mua bán điện dưới 40 kW. Nhưng lại có công suất sử dụng điện thực tế cực đại từ 40 kW trở lên trong 3 chu kỳ ghi chỉ số lượng tiêu thụ điện ở công tơ liên tiếp. Khi đó bên mua điện thuộc đối tượng phải mua công suất phản kháng kể từ chu kỳ ghi chỉ số kế tiếp của 3 chu kỳ ghi chỉ số trên. Các cá nhân hay đơn vị  có nhu cầu mua điện phải có trách nhiệm thỏa thuận lại hợp đồng mua bán điện với bên bán. Để thực hiện đúng theo quy định tại khoản 3 Điều 15 Nghị định số 137/2013/NĐ-CP.

Nếu bên bán điện không thực hiện đúng các quy định trong hợp đồng. Hay không đảm bảo được chất lượng điện theo quy định tại Nghị định số 137/2013/NĐ-CP . Khi đó bên mua điện không cần phải mua công suất phản kháng khi hệ số công suất cosφ < 0,9.

  1. Hướng dẫn cách tính tiền CSPK

Tq = Ta x k%

Trong đó:

TqTiền mua công suất phản kháng (chưa có thuế giá trị gia tăng);

TaTiền 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 CSPK quy định (%).

 Bảng tính theo hệ số k

Hệ số công suất

Cosφ

k (%) Hệ số công suất

Cosφ

k (%)
Từ 0,9 trở lên 0 0,74 21,62
0,89 1,12 0,73 23,29
0,88 2,27 0,72 25
0,87 3,45 0,71 26,76
0,86 4,65 0,7 28,57
0,85 5,88 0,69 30,43
0,84 7,14 0,68 32,35
0,83 8,43 0,67 34,33
0,82 9,76 0,66 36,36
0,81 11,11 0,65 38,46
0,8 12,5 0,64 40,63
0,79 13,92 0,63 42,86
0,78 15,38 0,62 45,16
0,77 16,88 0,61 47,54
0,76 18,42 0,6 50
0,75 20 Dưới 0,6 52,54

 

Thông tin liên lạc:

QUANG ANH CGTE 

Văn Phòng: A18 Phạm Văn Đồng, P.Linh Đông, Quận Thủ Đức, TPHCM
Nhà xưởng: 124/79/9 Phan Huy Ích, Phường 15, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

 sales@tubuhathe.net

Tel: 028-6272-4787

Fax: 028-6272-4788

Hotline: (+84) 919 758 191

 www.tubuhathe.net

Hãy liên hệ với chúng tôi để nhận được những thông tin tư vấn tốt nhất !

 

Gửi phản hồi

Call Now Button
error: Content is protected !!
Chat với chúng tôi
Hỗ trợ

Hỗ trợ trực tuyến

Ms. Na - 0946 059 841
Mr. Hoàng - 0919 758 191
Mr. Huy - 0938 298 287
Holine - 0919 758 191
Điện thoại - 028 6272 4787