Công suất phản kháng là một thuật ngữ quan trọng được quan tâm rất nhiều trong các hệ thống truyền tải điện năng. Vậy công suất phản kháng là gì và nó có vai trò thế nào trong các hệ thống điện? Hãy cùng Elecnova Việt Nam tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
Công suất phản kháng là gì?
Công suất phản kháng (Reactive Power) là phần công suất được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu kỳ hoạt động. Công suất phản kháng được tạo ra bởi sự lệch pha giữa hiệu điện thế U(t) và dòng điện I(t) gây tích lũy năng lượng trong các thành phần cảm kháng và dung kháng.
Công suất phản kháng là phần công suất được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu kỳ hoạt động
Công suất phản kháng sinh ra từ đâu?
Công suất phản kháng thường được sinh ra bởi nhiều thiết bị khác nhau trong quá trình truyền tải điện năng, mà chủ yếu là từ các tải phụ có tính cảm như máy phát điện, máy biến áp, động cơ không đồng bộ, các bộ biến đổi điện áp, máy ổn áp…
Công thức tính công suất phản kháng
Công suất phản kháng được tính theo công thức: Q = U . I .sinφ
Trong đó:
- Q: Công suất phản kháng (Var)
- U: Hiệu điện thế (V)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- φ: Độ lệch pha giữa hiệu điện thế U và dòng điện I
Một số thông tin liên quan đến bù công suất phản kháng
Tại sao cần thiết phải bù công suất phản kháng
Công suất phản kháng còn được gọi là công suất hư kháng hay công suất ảo, là loại năng lượng vô công không có lợi cho mạch điện. Chính vì thế, công suất phản kháng gây lãng phí về kinh tế và ảnh hưởng xấu về mặt kỹ thuật (gây hiện tượng sụt áp), ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả các hệ thống điện.
Để giảm thiểu những tác động tiêu cực của công suất phản kháng, ta cần có biện pháp bù công suất phản kháng, mà trong thuật ngữ chuyên ngành gọi là nâng cao hệ số cosφ. Công suất phản kháng cần bù được tính theo công thức sau:
Qb = P.(tagφ1 – tagφ2)
Trong đó:
- Qb là công suất phản kháng cần bù (Var)
- P là công suất thực (W)
- tagφ1 là hệ số công suất trước khi bù
- tagφ2 là hệ số công suất sau khi bù
Phân loại bù công suất phản kháng
Các phương pháp bù công suất phản kháng được phân loại như sau:
- Bù theo cấp điện áp: gồm bù phía trung áp (thường sử dụng với các tụ có dung lượng lớn), và bù phía hạ áp (sử dụng với các tụ có dung lượng nhỏ).
- Bù theo vị trí lắp tụ bù:
- Bù tập trung: Thường dùng với các hệ thống có tải đa dạng, thay đổi liên tục
- Bù theo nhóm: Dùng trong trường hợp tải tập trung và ổn định.
- Bù riêng lẻ cho từng thiết bị: Thường dùng cho các thiết bị có công suất trung bình - lớn và tải ổn định.
- Bù theo cách đóng cắt tụ bù:
- Bù nền (còn gọi là bù tĩnh): Bù trực tiếp, dùng để bù trước 1 phần công suất phản kháng.
- Bù ứng động: dùng khi cần đáp ứng nhanh, tự động thay đổi hệ số cosφ.
Minh hoạ phương pháp bù tĩnh và bù ứng động
Các biện pháp giúp nâng cao hệ số công suất phản kháng
* Biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng tự nhiên: Thực hiện các biện pháp để giảm công suất phản kháng ở các thiết bị tiêu thụ điện, như:
- Hạn chế chạy không tải động cơ
- Thay thế động cơ không đồng bộ bằng động cơ đồng bộ.
- Thay thế các động cơ hay biến áp làm việc non tải bằng những động cơ và máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.
* Biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng nhân tạo: Thực hiện lắp đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các hộ tiêu thụ điện, bao gồm:
- Máy bù đồng bộ: chính là các động cơ đồng bộ hoạt động trong chế độ không tải. Ưu điểm là vừa có thể sinh ra lại vừa có thể tiêu thụ công suất phản kháng. Tuy nhiên, máy bù đồng bộ có phần quay nên quá trình lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành khá phức tạp.
- Bù bằng tụ : là phương pháp làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp, từ đó sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện. Ưu điểm của phương pháp này là dễ bảo dưỡng, vận hành và giá thành thấp. Nhược điểm là nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, tuổi thọ ngắn. Ngoài ra còn có thể gây nguy hiểm cho người vận hành nếu vận hành không đúng kỹ thuật.
Tụ bù công suất phản kháng
Trên đây là một số thông tin liên quan đến công suất phản kháng và các phương pháp bù công suất phản kháng trong các hệ thống điện. Hy vọng bài viết này mang lại cho bạn thông tin hữu ích. Nếu có thêm bất kỳ thắc mắc nào hay có nhu cầu về các giải pháp chất lượng điện, hãy liên hệ ngay với Elecnova Việt Nam để được hỗ trợ kịp thời bạn nhé!
