5. 5
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Các biện pháp hạn chế các nguyên nhân gây ra tăng tổn thất điện năng là:
- áp dụng công nghệ hiện đại vào sản xuất.
- Sử dụng hợp lí các thiết bị điện.
- Giảm công suất phản kháng truyền tải trên đường dây và máy biến áp
bằng các thiết bị bù.
- Nâng cao điện áp định mức cũng như điện áp vận hành của mạng điện.
- Lựa chọn sơ đồ nối dây hợp lí nhất cho mạng điện.
- Kiểm tra thường xuyên tổn thất điện năng trong mạng điện và cos trong
các xí nghiệp
7. 7
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
1. Hệ số công suất cos:
Hệ thống điện xoay chiều, phụ tải nhận từ nguồn bao gồm:
Công suất tác dụng (kW)
Công suất phản kháng (kVar). (máy biến áp hoặc động cơ … dung để tạo ra từ
trường)
Tam giác công suất và hệ số công suất:
S
P
Q
Tam giác công suất
2 2
cos
P P
S P Q
8. 8
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
hệ số công suất Cos ảnh hưởng gì đến lưới điện ?
hệ số công suất Cos cao ????
• Tăng khả năng sử dụng công suất nguồn
• Giảm chi phí đầu tư đường dây
• Giảm tổn thất điện năng trên đường dây
• Giảm tổn thất điện áp trên đường dây
Pt ,Q
Pt, cos
R + jX
U
Sn
9. 9
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Ý nghĩa:
Giảm tổn thất điện áp:
Giảm tổn thất công suất:
Giảm tổn thất điên năng:
Tăng khả năng truyền tải của ĐD và MBA
2
2
1
1 U
U
X
Q
PR
U
X
Q
PR
U
2
2
2
2
2
2
2
1
2
1 S
Z
U
Q
P
Z
U
Q
P
S
2
2
2
2
2
2
2
1
2
1 A
R
U
Q
P
R
U
Q
P
A
10. 10
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Các biện pháp nâng cao hệ số công suất
Nâng cao hệ số công suất tự nhiên
1
Nâng cao hệ số công suất bằng bù công
suất phản kháng
2
Nâng cao hệ số công suất bằng các thiết
bị bù
3
11. 11
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Nâng cao hệ số công suất tự nhiên ?
Bù cosφ tự nhiên là thuật ngữ chỉ những giải pháp không cần đặt
thiết bị bù mà làm cho trị số cosφ tăng lên
Các giải pháp nâng cao cosφ tự nhiên:
Cosφ tỷ lệ với hệ số tải của động cơ → nâng cao hệ số tải cũng
đồng thời nâng cao cosφ của xí nghiệp
-Thay đổi và cải tiến qui trình công nghệ của thiết bị điện sao cho
hợp lý nhất.
-Hạn chế động cơ chạy không tải theo hai cách:
+ Hợp lý hóa các thaotác để các máy công tác có thời gian
mang tải tối đa.
+ Đặt thiết bị hạn chế thời gian không tải.
12. 12
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Nâng cao hệ số công suất tự nhiên ?
Thay động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng động cơ có công
suất nhỏ hơn.
-Dùng động cơ đồng bộ thay thế cho động cơ không đồng bộ (máy
nén khí, quạt thông gió, bơm).
-Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ.
-Thay máy biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có công suất
nhỏ hơn.
14. 14
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Nâng cao hệ số công suất bằng các thiết bị bù ?
Máy bù đồng bộ Tụ bù
15. 15
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Máy bù đồng bộ
+ Có thể chạy được hai chế độ (thu và phát công suất phản kháng
+ Điều chỉnh được điện áp đầu cực máy bù.
+ Điều chỉnh Qb trơn
+ Không phụ thuộc điện áp lưới.
– Quản lý và vận hành khó khăn (do có phần quay).
– Lắp ráp, bảo dưỡng và sửa chữa phức tạp.
– Tiêu thụ điện năng Δ𝑃 = 5% 𝑄𝑏
– Tiếng ồn lớn
– Vốn đầu tư lớn.
=> Dùng cho phụ tải công suất lớn và bù tập trung tại các nút phụ tải lớn
16. 16
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Tụ điện tĩnh
+ Tổn thất công suất và điện năng trên thiết bị bù thấp
Δ𝑃 = 2−5% 𝑄𝑏
+ Dễ tháo lắp
+ Hiệu suất sử dụng cao vì có thể dùng nhiều tụ có điện dung nhỏ ghép lại
và điều chỉnh số lượng tụ bù.
+ Vốn đầu tư thấp.
– Nhạy với dao động điện áp vì dung lượng bù tỷ lệ với bình phương điện áp.
– Kết cấu kém chắc chắn. Khi quá áp trên 10% tụ có thể nổ, cháy.
– Khi đóng tụ có dòng điện xung kích, khi cắt có tồn tại điện áp dư.
=> Tụ bù tĩnh dùng trong các lưới điện áp định mức đến 35kV, với dung lượng
bù thấp (Qb < 5000 kVAr)
18. 18
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Vị trí đặt tụ bù ?
Ở phía cao áp
TBA XN
Tại TC hạ áp
Tại các
tủ ĐL
Tại đầu
cực ĐC
19. 19
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Đặt tụ bù phía cao áp của XN: Giá thành tụ cao áp rẻ. Chỉ
giảm được tổn thất điện năng trước TBA
Đặt tụ bù tại TC hạ áp của TBA: Giảm được TT điện năng
trong TBA. Không giảm TT điện năng trên lưới hạ áp của XN
Đặt tụ bù tại các tủ động lực: Giảm được tổn thất điện năng
trên các đường dây từ tủ ĐL đến tủ PP
Đặt tụ bù tại cực của tất cả các ĐC: Có lợi nhất về giảm TT
điện năng, vốn đầu tư, chi phí quản lý, vận hành, bảo dưỡng cao
20. 20
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Tùy theo qui mô của XN có thể chọn vị trí đặt tụ bù như sau:
Với 1 xưởng SX hoặc XN nhỏ: nên đặt tập trung tụ bù tại TC hạ áp
TBA XN.
Với XN loại vừa có 1 TBA và một số phân xưởng có CS lớn và khá
xa TBA: có thể đặt tụ bù phân tán tại các tủ PP và tại cực các ĐC có
CS lớn (vài chục kW)
Với XN qui mô lớn gồm TPPTT và các TBA phân xưởng, thường
xác định vị trí và công suất bù theo 2 bước
21. 21
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Bước 1: Xác định CS bù tại TC hạ áp của tất cả các TBA phân xưởng
Bước 2: phân phối CS bù của từng trạm cho các phân xưởng
Trường hợp bù nhiều điểm (TH2 và TH3), CS bù tối ưu tại 1 điểm được xác
định bởi:
Với:
i
tđ
b
i
bi
R
R
Q
Q
Q
Q )
(
n
tđ
R
R
R
R
1
...
1
1
1
2
1
Nếu Qbi < 0: tại điểm i không
cần bù, cho Qbi = 0 và giải cho
các điểm còn lại
24. 24
Khoa Điện
GVC. Nguyễn Văn Tấn
Điều chỉnh dung lượng bù:
• Điều chỉnh theo điện áp: phương pháp này vừa nâng cao được hệ số, vừa ổn
định được điện áp nên được dùng phổ biến.
• Điều chỉnh theo thời gian: Chỉ áp dụng đối với các phụ tải có ĐTPT tương đối ổn
định.
• Điều chỉnh theo dòng điện phụ tải
• Điều chỉnh theo hướng của công suất phản kháng.
Vận hành tụ điện:
• Đối với lưới điện cao áp tụ điện được đặt trong phòng riêng.
• Đối với lưới điện hạ áp, tụ được lắp trong tủ tụ bù, có thể đặt cạnh các tủ phân
phối điện.
• Lưu ý chống cháy nổ tụ điện khi vận hành (do quá điện áp đặt lên tụ) hoặc phát
nóng do tổn thất công suất tác dụng của bản than trụ
