Tổng quan về công suất phản kháng

Công suất phản kháng được ký hiệu là Q do tính cảm ứng của các loại phụ tải như động cơ điện, máy biến áp và các bộ biến đổi điện áp, được tạo ra bởi từ trường trong các thiết bị điện và rất quan trọng trong việc duy trì điện áp và ổn định hệ thống điện, đặc biệt với các tải cảm. Bài viết tổng quan công suất phản kháng sau đây sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn về sản phẩm, mời bạn cùng khám phá. 

Trong lưới điện thường tồn tại 2 loại công suất

Công suất hữu dụng P (kW) đây là công suất sinh ra những công có ích trong các phụ tải. P = S*Cosφ.  
Công suất phản kháng Q (kVAr) đây 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… Q = S*Sinφ.  

Để đánh giá ảnh hưởng của công suất phản kháng đối với hệ thống lưới điện người ta sử dụng hệ số công suất cosφ.

Tại sao phải bù công suất phản kháng cho lưới điện

Công suất phản kháng Q không sinh công nhưng lại gây ra những ảnh hưởng đến kinh tế, kỹ thuật:   
Về kinh tế: phải trả tiền cho mức công suất phản kháng đã tiêu thụ.   
Về kỹ thuật: công suất phản kháng gây ra sụt áp trên đường dây và tổn thất cho công suất trên đường truyền.  
Vì vậy, cần có biện pháp để bù công suất phản kháng Q từ đó giúp hạn chế ảnh hưởng của nó, tức là ta nâng cao hệ số cosφ. 

Cách tính công suất phản kháng cần bù

Muốn tính công suất phản kháng cần bù để chọn tụ bù cho tải phù hợp thì ta cần biết được công suất (P) và hệ số công suất (Cosφ) của tải đó. Công thức tính công suất phản kháng cần bù:   
Qb = P*(tgφ1 – tgφ2)

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng

1, Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên

Nâng cao cos tự nhiên có nghĩa là tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện có thể giảm bớt được lượng công suất phản kháng mà chúng cần sử dụng ở nguồn cung cấp.   
Thay đổi và cải tiến quá trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ phù hợp.   
Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ sử dụng công suất nhỏ hơn.   
Hạn chế các động cơ chạy không tải.   
Ở những nơi sử dụng được công nghệ cho phép thì nên dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ.   
Thay máy biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.

2/ Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo

Phương pháp này được thực hiện bằng cách tiến hành 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 có khả năng sản sinh ra công suất phản kháng, vừa có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện.   
Nhược điểm
Có phần quay nên việc lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành khá phức tạp.

Tụ bù điện: làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp, giúp sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện. 

Ưu điểm 
Công suất nhỏ, bảo dưỡng và vận hành đơn giản, thuận tiện  
Có thể thay đổi linh hoạt dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải.   
Giá thành cạnh tranh hơn so với máy bù đồng bộ.   
Nhược điểm 
Nhạy cảm với sự biến động của điện áp, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức. Tuổi thọ của tụ bù có giới hạn, sẽ có thể bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc.   
Khi đóng tụ bù vào mạng điện sẽ xuất hiện dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ thì vẫn còn điện áp dư nên có thể gây nguy hiểm cho người vận hành.

Các phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù

Hiện có hai phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

Sơ đồ vị trí lắp tụ bù trong mạng điện

Bù tĩnh (bù nền): bố trí lắp đặt bù gồm một hoặc nhiều tụ bù giúp tạo nên lượng bù không đổi. Việc quản lý, điều khiển có thể thực hiện bằng các cách sau:   
Bằng tay: sử dụng CB hoặc LBS  
Bán tự động: sử dụng contactor.  
Lắp đặt trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù khi đóng tải.   

Bù động: sử dụng các bộ tụ bù tự động có khả năng thay đổi linh hoạt dung lượng tụ bù để đảm bảo hệ số công suất luôn đạt được ở giá trị mong muốn.  
Ưu điểm: không gây ra hiện tượng bù thừa và luôn đảm bảo được hệ số công suất ở mức mong muốn.   
Nhược điểm: chi phí lắp đặt lớn hơn so với bù tĩnh.

Hợp Long địa chỉ số 1 Việt Nam chuyên phân phối tất cả các dòng biến tần từ các hãng hàng đầu: Schneider, LS, Delta, Mitsubishi......Chúng tôi có trụ sở, chi nhánh ở tất cả các thành phố lớn: Hà Nội, TP HCM, Hải Phòng, Cần Thơ, Đà Nẵng ...... sẵn sàng phục vụ 24/7 ngay khi quý khách có nhu cầu sử dụng các thiết bị điện công nghiệp, thiết bị tự động hóa.