Công suất phản kháng là gì? Có mấy biện pháp nâng cao công suất phản kháng?

11 Tháng Tám, 2022

4915

Hệ thống lưới điện hoạt động đều tồn tại dựa trên 2 loại công suất đó là công suất hữu dụng (P) và công suất phản kháng (Q). Công suất kháng ngoài những lợi ích mang lại cho mạng điện cũng còn có những hạn chế lớn. Trong bài viết này, Bestray sẽ cung cấp cho bạn tất cả thông tin về loại công suất này, bao gồm khái niệm, công dụng, các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng… Hãy cùng Bestray tìm hiểu nào!

1. Công suất phản kháng

1.1. Khái niệm

Công suất phản kháng (Reactive power) là một khái niệm chuyên môn trong ngành kỹ thuật điện, được tạo ra bởi từ trường trong tuabin phát điện. Đây là yếu tố vô cùng quan trọng, đặc biệt là với các tải cảm. Công suất này được dùng để chỉ phần công suất điện được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng mỗi chu kỳ.

Công suất phản kháng góp phần quan trọng tạo nên từ trường trong quá trình khởi động nguồn điện. Nếu không có từ trường, đồng nghĩa với việc không khởi động được các tải phụ có tính cảm. Công suất này cũng có thể hiểu là năng lượng vô công, được sinh ra từ các thành phần phản kháng trong hệ thống dòng điện xoay chiều.

1.2. Nguồn gốc

Công suất phản kháng được sinh ra trong quá trình phát điện năng từ nhà máy thủy điện, nhiệt điện được truyền đi. Theo đó, công suất thực và công suất kháng cũng được truyền theo. Cùng với công suất thực, công suất phản kháng cũng là dạng năng lượng cần thiết khi tiến hành vận hành bất kỳ hệ thống phụ tải nào.

Công suất này cũng được gọi là công suất vô ích, được gây ra bởi động cơ điện, máy biến áp, máy ổn áp, các bộ biến đổi điện áp…

1.3. Lợi ích khi bù công suất phản kháng

Bù công suất kháng mang lại nhiều lợi ích to lớn trong nhiều khía cạnh của ngành điện. Dưới đây là những lợi ích thiết thực mà bù công suất phản kháng mang lại:

Giúp giảm tiền phạt (tiền mua điện năng phản kháng): Mỗi tháng bạn sẽ phải trả tiền phạt cos phi (tiền mua điện năng phản kháng). Theo đó, mỗi tháng bạn sẽ phải trả khoản phí này khi hệ số công suất cos phi của bạn <0.9. Vì vậy, khi bù công suất phản kháng sẽ giúp việc sử dụng điện được giảm tổn hao công suất và giảm tổn thất điện năng, từ đó tiết kiệm được khoản chi phí lớn.
Giúp giảm sụt áp: Việc tổn hao điện năng do công suất tổn thất điện áp trên đường dây truyền tải gây nên. Tuy nhiên, chúng ta không thể giảm thiểu tình trạng này bằng cách tác động vào công suất tác dụng, nhưng việc tác động vào công suất phản kháng thì hoàn toàn khả thi. Khi đường dây điện kéo đi quá xa dẫn đến điện áp cuối đường dây bị sụt giảm nhiều, từ đó làm động cơ không thể khởi động. Nếu cố gắng khởi động sẽ khiến động cơ phát nóng và dễ cháy. Trong trường hợp này, bạn nên bù công suất phản kháng đến 0.98 hoặc 1.
Giúp tăng khả năng mang tải của đường dây: Tác dụng này dựa trên việc dòng điện chạy trên đường dây có 2 thành phần là tác dụng và phản kháng. Từ đó có thể thấy, nếu ta bù công suất phản kháng ở cuối đường dây tì, dòng phản kháng sẽ giảm bớt và tiếp theo có thể cho phép đường dây tải thêm các dòng điện tác dụng.

2. Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng

Nâng cao hệ số công suất chính là làm giảm lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây. Có 2 phương pháp để nâng cao hệ số công suất này:

2.1. Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên

Phương pháp này thực hiện bằng cách vận hành hợp lý các thiết bị sử dụng điện nhằm giảm lượng công suất phản kháng đòi hỏi từ nguồn điện. Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên gồm những phương pháp sau:

Thay những động cơ không đồng bộ làm việc non tải trên mạch điện bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn.
Giảm điện áp đặt ở các động cơ phải thường xuyên làm việc non tải
Hạn chế tình trạng động cơ không đồng bộ chạy không tải hoặc non tải
Dùng động cơ đồng bộ thay thế hệ thống động cơ không đồng bộ

2.2. Nâng cao hệ số cosφ nhân tạo

2.2.1. Máy bù đồng bộ

Máy bù đồng bộ là động cơ đồng bộ làm việc bên trong chế độ không tải. Tuy nhiên, thiết bị này cũng có những ưu và nhược điểm cần cân nhắc trước khi lựa chọn sử dụng.

Ưu điểm: Máy bù đồng bộ dùng để nâng cao hệ số cosφ vừa có khả năng sản xuất ra công phản kháng, vừa có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện.
Nhược điểm: Sản phẩm này có phần quay nên việc lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành diễn ra khá phức tạp. Thêm vào đó, máy bù đồng bộ thường dùng để bù tập trung với dung lượng lớn nên không phù hợp với những mạch điện quy mô nhỏ. Đây là phương pháp làm cho dòng điện pha sớm hơn so với điện áp. Từ đó, máy có thể sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện.

2.2.2. Bù bằng tụ

Tụ bù công sức phản kháng — Tủ tụ bù công suất phản kháng.

Ưu điểm

Công suất nhỏ, không có bộ phận quay nên dễ dàng bảo dưỡng và vận hành
Có thể thực hiện thay đổi dung lượng bộ tụ bù tùy theo sự phát triển của hệ thống tải.
Giá thành mềm hơn so với sản phẩm máy bù đồng bộ

Nhược điểm

Máy tụ bù rất nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn. Đặc biệt, thiết bị này còn dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc khi điện áp vượt quá mức cho phép. Bên cạnh đó, tụ bù cũng có giới hạn tuổi thọ, nó sẽ bị hư hỏng sau nhiều năm hoạt động.
Khi đóng tụ bù vào mạng điện sẽ sinh ra dòng điện xung. Khi cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư, nên sẽ gây nguy hiểm cho người vận hành.
Tụ bù khi sử dụng tại các hộ tiêu thụ chỉ có thể sử dụng với công suất phản kháng vừa và nhỏ (<5000 kVAr).

3. Tổng kết

Qua bài biết trên, Bestray mong rằng bạn đã hiểu hơn về công suất phản kháng và các biện pháp giảm thiểu thất thoát kinh tế do công suất phản kháng gây nên. Từ đó, tùy thuộc vào khả năng cho phép và quy mô doanh nghiệp, hộ gia đình mà đưa ra giải pháp phù hợp.

Bestray là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực cung cấp các thiết bị điện tại thị trường Việt Nam. Suốt 15 năm hình thành và phát triển, Bestray đã nhận được nhiều sự tín nhiệm từ các chủ đầu tư, công ty xây dựng. Với quy trình thiết kế, sản xuất được tiến hành theo quy trình nghiêm ngặt. Sở hữu đội ngũ nhân viên có tay nghề cao cùng những sản phẩm chất lượng, bền bỉ, thẩm mỹ với giá thành phải chăng, Bestray đã trở thành địa chỉ cung cấp hệ thống thang máng cáp, máng lưới chuyên nghiệp được đạt các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam như: NEMA, ISO, TCVN…

Quý khách hàng nếu muốn tìm hiểu hoặc đang quan tâm về các sản phẩm điện tại Bestray có thể liên hệ tới hotline: 0909 089 678, đội ngũ tư vấn viên của chúng tôi luôn sẵn lòng giải đáp mọi thắc mắc của quý khách hàng.

Mời quý khách hàng tìm hiểu thêm các sản phẩm của Bestray:

Máng cáp

Thang cáp

Khay cáp

Máng lưới

Phụ kiện máng cáp

thang máng cáp