Công suất phản kháng Q và công suất hữu dụng P là hai loại công suất được nhắc đến nhiều nhất trong hệ thống lưới điện. Trong đó, công suất hữu dụng P sinh ra công có ích trong phụ tải. Vậy còn công suất phản kháng là gì? công suất phản kháng sinh ra từ đâu? Những thông tin dưới đây của supperclean.vn sẽ giúp bạn làm rõ!
Contents
Công suất phản kháng là gì?
Công suất phản kháng điện là gì? Trong tiếng Anh, công suất phản kháng điện là Reactive power, là năng lượng vô công, được sản sinh ra bởi các thành phần phản kháng có trong hệ thống điện xoay chiều AC.
Sự lệch pha giữa hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I sẽ tạo ra năng lượng tích lũy trong các thành phần dung kháng và phản kháng. Đó là nguyên nhân làm cho công suất phản kháng được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu kỳ hoạt động.
Đơn vị công suất phản kháng là gì? Đơn vị tính của chúng là Var (Volt Amperes Reactive); trong đó, 1kvar = 1000 var.
Công suất phản kháng mặc dù không sinh ra công nhưng có thể gây nên những ảnh hưởng xấu đến kỹ thuật và kinh tế:
- Về kỹ thuật: Gây sụt áp trên đường dây, làm tiêu hao nhiều năng lượng khi truyền tải điện năng.
- Về kinh tế: Phải chi trả số tiền lớn do công suất phản kháng tiêu thụ nhưng chúng không mang lại lợi ích gì cho người dùng.
Vì vậy, người dùng cần phải có các biện pháp để hạn chế các ảnh hưởng của công suất phản kháng Q.
Công suất phản kháng sinh ra từ đâu?
Trong quá trình truyền dẫn điện năng từ các nhà máy phát điện, nhiệt điện được truyền đi sẽ bao gồm công suất phản kháng và công suất thực. Vì vậy, công suất phản kháng được sinh ra trong quá trình truyền tải điện năng từ các nhà máy phát điện đến các hộ tiêu thụ điện.
Công suất phản kháng không có lợi cho mạch điện, gây ra bởi những phụ tải có tính cảm như: máy biến áp, động cơ không đồng bộ, các bộ biến đổi điện áp, máy ổn áp.
Cách tính công suất phản kháng
Để tính công suất phản kháng, áp dụng công thức sau:
Q = U * I * Sinφ
Trong đó:
- Q: Công suất phản kháng (Var)
- U: Điện áp (V)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- φ: Độ lệch pha giữa U và I
Để đánh giá sự ảnh hưởng của công suất phản kháng đối với hệ thống, người ta sử dụng hệ số công suất phản kháng cosφ với φ = arctg (P/Q). Trong đó:
- P: Công suất hữu dụng
- Q: Công suất phản kháng
Tại sao công suất phản kháng bị âm?
Nguyên nhân là do trong quá trình truyền tại điện tiêu thụ nhiều Kvar. Vì vậy, việc bù công suất là rất cần thiết, giúp giảm thiểu tổn thất khi truyền tải điện, tiết kiệm chi phí điện hàng tháng.
Các tụ bù công suất phản kháng được lắp vào hệ thống điện sẽ giúp giảm cường độ dòng điện tới mức nhỏ nhất có thể, thu hút các dòng điện phản kháng.
Bù công suất phản kháng là gì?
Là biện pháp giúp giảm thiểu tổn thất điện áp trên đường truyền, giảm tổn thất công suất trên các phần tử của hệ thống điện và tăng khả năng truyền tải điện bằng cách nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ.
Công thức tính công suất phản kháng cần bù:
Qb = P * (tagφ1 – tag φ2)
Trong đó:
- Qb: Công suất phản kháng cần bù (Var)
- P: Công suất thực (W)
- tagφ1: Hệ số công suất tải trước khi bù
- tag φ2: Hệ sống công suất tải sau khi bù
Các phương pháp nâng cao hệ số phản kháng
Hiện nay, có 2 phương pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng là: Nâng cao hệ số cosφ nhân tạo và nâng cao hệ số cosφ tự nhiên.
Nâng cao hệ số cosφ nhân tạo
- Sử dụng máy bù đồng bộ:
Là động cơ làm việc ở chế độ không tải, vừa có khả năng sản xuất ra công suất phản kháng, lại vừa có khả năng 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 hơi phức tạp.
- Bù bằng tụ:
Lắp tụ bù là cách nâng cao hệ số công suất phản kháng hiệu quả và được nhiều người sử dụng. Vậy tụ bù công suất phản kháng là gì? Thực chất, đây là biện pháp làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp. Từ đó có thể sản sinh ra công suất phản kháng cho mạch điện.
So với việc dùng máy đồng bộ, bù tụ mang lại nhiều ưu điểm và sử dụng phổ biến ở các hộ tiêu thụ điện nhiều hơn do:
- Công suất hợp lý
- Không có phần quay nên quá trình lắp đặt, bảo dưỡng và vận hành cũng đơn giản hơn
- Dung lượng tụ bù có thể dễ dàng thay đổi theo sự phát triển của tải
- Giá thành rẻ hơn so với máy bù đồng bộ
Tuy nhiên, tuổi thọ của tụ bù có giới hạn, dễ bị hư hỏng sau nhiều năm sử dụng. Hơn nữa, tụ điện rất nhạy cảm với sự biến động của điện áp, dễ bị hỏng khi điện áp vượt quá định mức hoặc bị ngắn mạch.
Nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ tự nhiên
Là các biện pháp nhằm giảm bớt lượng công suất phản kháng cần có ở nguồn như:
- Thay đổi, cải tiến quy trình công nghệ để thiết bị điện làm việc tốt nhất
- Dùng các động cơ có công suất nhỏ để thay thế cho các động cơ làm việc non tải
- Hạn chế không để động cơ chạy ở chế độ không tải
- Thay vì sự động cơ không đồng bộ, hãy sử dụng động cơ đồng bộ (nếu có điều kiện)
Trên đây là thông tin giải đáp thắc mắc công suất phản kháng là gì và công suất phản kháng sinh ra từ đâu. Nếu bạn có bất kỳ thắc gì về thông số này, hãy để lại bình luận ngay dưới bài viết, chúng tôi sẽ giải đáp sớm nhất cho bạn!
