Có hai loại công suất tồn tại trong hệ thống lưới điện hiện nay là công suất hữu dụng P và công suất phản kháng Q. Trong đó, công suất phản kháng là công suất vô ích được tạo thành do tính cảm ứng của các loại phụ tải như: Các bộ biến đổi điện áp, động cơ điện,… Vậy công suất phản kháng là gì? Hãy cùng Điện Châu Á tìm hiểu về loại công suất này trong bài viết dưới đây.
Công suất phản kháng là gì?
Công suất phản kháng tiếng anh là Reactive power, đây là 1 phần công suất được tạo ra do từ trường trong tuabin máy phát điện. Nó rất quan trọng, đặc biệt là với các tải cảm .
Công suất phản kháng góp phần quan trọng để tạo nên từ trường trong quá trình khởi động, không có nó thì sẽ đồng nghĩa với việc không khởi động được các phụ tải có tính cảm.
Công suất phản kháng có thể được hiểu đơn giản là năng lượng vô công, được hình thành bởi các thành phần phản kháng trong hệ thống điện xoay chiều.
Công suất phản kháng là gì
Vì sao cần phải bù công suất phản kháng?
Thực tế công suất phản kháng Q không sinh công tuy nhiên lại gây ra những ảnh hưởng xấu về kinh tế và kỹ thuật:
Lượng công suất phản kháng tiêu thụ không sinh công nên gây ra tình trạng lãng phí về mặt kinh tế.
Về kỹ thuật, công suất phản kháng Q gây ra tình trạng sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất trên đường truyền.
Do đó, người dùng cần có biện pháp để bù công suất phản kháng Q nhằm hạn chế ảnh hưởng của nó. Nghĩa là nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ.
Một số lợi ích khi nâng cao hệ số công suất phản kháng cos φ:
- Giảm thiểu tổn thất công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện (đường dây, máy biến áp,…).
- Tăng khả năng truyền tải điện của máy biến áp và đường dây.
- Giảm tổn thất điện áp của đường dây truyền tải
Cách tính công suất phản kháng cần bù
Để tính được công suất phản kháng cần bù để chọn tụ bù phù hợp cho tải nào đó thì người dùng cần biết công suất (P) và hệ số công suất (Cosφ) của tải đó: Ví dụ ta có công suất của tải là P và hệ số công suất của tải là Cosφ1 => tgφ1 (trước khi bù công suất), hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 => tgφ2.
Công thức tính công suất phản kháng Q cần bù là:
Qb = P* (tgφ1 – tgφ2)
Trong đó:
- Qb là công suất phản kháng cần bù (Var).
- P là công suất thực.
- tgφ1 là hệ số công suất tải trước khi bù.
- tgφ2 là hệ số công suất tải sau khi bù.
Việc nâng cao hệ số công suất cosφ giúp người dùng giảm tối thiểu công suất trên phần tử của toàn hệ thống điện và giảm tổn thất điện áp của đường truyền, đồng thời giúp tăng khả năng truyền tải điện trên đường dây và máy biến áp.
Xem thêm: Sóng Hài Là Gì? Tác Hại Và Cách Khắc Sóng Hài Bằng Cuộn Kháng
Cách giúp nâng cao hệ số công suất phản kháng
Có 2 để phương pháp nâng cao công suất phản kháng là: Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên và nâng cao hệ số cosφ nhân tạo.
Cách giúp nâng cao hệ số công suất phản kháng
Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên
Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên có nghĩa là tìm những biện pháp để hộ tiêu thụ điện có thể giảm bớt được lượng công suất phản kháng mà chúng cần phải có ở nguồn cung cấp.
- Thay đổi và cải tiến công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ phù hợp nhất.
- Tiến hành thay thế các động cơ làm việc non tải bằng các động cơ có công suất nhỏ hơn
- Hạn chế sử dụng động cơ chạy không tải.
- Ở nơi công nghệ cho phép thì sử dụng động cơ đồng bộ để thay thế cho động cơ không đồng bộ.
- Tiến hành thay biến áp làm việc non tải bằng loại 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 tiến hành đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các hộ tiêu thụ điện. Các thiết bị giúp bù công suất phản kháng gồm:
Máy bù đồng bộ: Là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải
- Ưu điểm: Máy bù đồng bộ có khả năng sản xuất ra công suất phản kháng, đồng thời có thể tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện.
- Nhược điểm: Máy bù đồng bộ có phần quay nên quá trình lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành diễn ra phức tạp.
Bù bằng tụ: Đây là phương pháp nhằm làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp. Vì thế, có thể sinh ra công suất phản kháng để cung cấp cho mạng điện.
- Ưu điểm:
Công suất nhỏ, không có phần quay nên dễ dàng tiến hành bảo dưỡng và vận hành.
Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ bù tùy vào sự phát triển của tải.
Giá thành rẻ hơn so với máy bù đồng bộ
- Nhược điểm:
Nhạy cảm với các biến động của điện áp và không chắc chắn, rất dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hay điện áp vượt quá định mức. Tuổi thọ tụ bù có thời hạn, sẽ bị hư hỏng sau nhiều năm sử dụng.
Khi lắp đặt tụ bù vào mạng điện sẽ có dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện ra khỏi mạng trên cực của tụ thì vẫn còn điện áp dư, điều này có thể gây nguy hiểm cho người vận hành.
Trên đây là bài viết của Điện Châu Á đã cung cấp các thông tin về công suất phản kháng. Hy vọng các bạn đã có thêm những thông tin bổ ích.
