Tiền Công Suất Phản Kháng Là Gì ? Công Suất Phản Kháng Sinh Ra Từ Đâu?

Trong hệ thống lưới điện, tồn tại hai loại công suất là công suất hữu dụng P và công suất phản kháng Q . Công suất hữu dụng P là công suất sinh ra công có ích trong các phụ tải, trong khi công suất phản kháng Q là công suất vô ích, gây ra ra do tính cảm ứng của những loại phụ tải như: động cơ điện, các bộ biến đổi điện áp… Để đánh giá tác động của công suất phản kháng đối với hệ thống người ta dùng: hệ số công suất cosφ, trong đó: φ=arctg P/Q.

Bạn đang xem: Công suất phản kháng là gì

Khái niệm công suất phản kháng Q

Công suất phản kháng ( Reactive power ) là một phần công suất được tạo ra bởi từ trường trong tuabin máy phát điện , nó rất quan trọng đặc biệt với các tải cảm .

Reactive power góp phần quan trọng tạo nên từ trường trong quy trình khởi động , nếu như không có nó đồng nghĩa với việc không khởi động được các phụ tải có tính cảm .

Công suất phản kháng khả năng được hiểu là năng lượng vô công, được sinh ra bởi các thành phần phản kháng trong trong hệ thống điện xoay chiều .

Phân tích Q trên mạch DC và AC

Trong mạch điện một chiều DC, tích số “Vôn x Ampe” thể hiện năng lượng tiêu thụ trong mạch . mặc khác, mặc dù công thức này đúng với các mạch AC thuần trở, nó phức tạp hơn với các mạch AC có tính phản kháng vì tích số “Vôn x Ampe” này khả năng thay đổi ngay theo tần số.

Trong mạch xoay chiều, tích số “Vôn x Ampe” được gọi là Công suất biểu kiến, có kí hiệu là S. Trong các mạch điện thuần trở thì trở kháng gần như bằng không, và tổng trở mạch bao gồm hầu hết là điện trở.

Dòng điện và điện áp cùng pha với nhau trong mạch xoay chiều thuần trở, và năng lượng tiêu thụ tại một thời điểm được tính bằng cách nhân điện áp và dòng điện tại thời điểm đó với nhau.

Vì dòng điện và điện áp cùng pha với nhau, tổng giá trị RMS khả năng được dùng để quy đổi sang mạch một chiều DC hoặc tính toán lượng nhiệt tỏa ra từ mạch.

mặc khác, trong mạch xoay chiều chứa thành phần phản kháng, dạng sóng của áp và dòng sẽ bị lệch pha với nhau một lượng tùy vào góc lệch pha của mạch.

Nếu góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện đạt tới ngưỡng 90 độ, tích số “Vôn x Ampe” (V-A) trung bình bằng 0. Nói cách khác, mạch xoay chiều phản kháng trả lại cho lưới điện một lượng công suất bằng chính lượng công suất mà nó tiêu thụ.

tác động của công suất phản kháng

Như đã đề cập, công suất phản kháng Q gây ra ra những ảnh hưởng tiêu cực về kinh tế và kỹ thuật.

Lượng công suất phản kháng tiêu thụ không sinh công nên gây ra ra lãng phí về mặt kinh tế.

Xem thêm: Ứng Dụng Của Biểu Đồ Pareto Là Gì, Ý Nghĩa Và Cách Vẽ Biểu Đồ Pareto

Về kỹ thuật, công suất phản kháng gây ra ra sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất trên đường truyền.

vì thế, chúng ta cần có biện pháp bù công suất phản kháng Q để Giảm tác động của nó, tức là ta nâng cao hệ số cosφ. Theo quy định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, hệ số công suất cosφ hạ thế từ 0,90 trở lên.

Quy định này nhằm mục đích giảm tổn thất công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây …), giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải cùng lúc ấy tăng khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp.

Cách tính công suất phản kháng cần bù

Muốn 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: Giả sử 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. Công suất phản kháng cần bù là:

Qb = P*(tgφ1 – tgφ2)

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng

Có 2 cách nâng cao công suất phản kháng là :

– Phương pháp nâng cao hệ số cosφ một cách tự nhiên

– Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo

Phương pháp nâng cao hệ số cosφ một cách tự nhiên

Nâng cao cosφ một cách tự nhiên có nghĩa là tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện bớt được lượng công suất phản kháng mà chúng cần có ở nguồn cung cấp.

– thay đổi ngay và cải tiến quy trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất.– Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn.– Giảm động cơ chạy không tải.– Ở những nơi công nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ.– Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.

Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo

Phương pháp này được thực hiện bằng cách đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các hộ tiêu thụ điện. Các thiết bị bù công suất phản kháng bao gồm:

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

* Ưu điểm: máy bù đồng bộ vừa khả năng sản xuất ra công suất phản kháng, cùng lúc ấy cũng khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện.* Nhược điểm: máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành phức tạp. Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn.

 – Bù bằng tụ : là phương pháp làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp vì thế, khả năng sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện.

* Ưu điểm:– Công suất nhỏ, không có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành.– khả năng thay đổi ngay dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải.– Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ.

* Nhược điểm:– Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức. Tuổi thọ tụ bù có giới hạn, sẽ bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc.– 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 khả năng gây ra nguy hiểm cho người vận hành.– dùng tụ bù điện ở các hộ tiêu thụ công suất phản kháng vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr).