Bài giảng Cung cấp điện: Chương 8 - ThS. Phùng Đức Bảo Châu

Chia sẻ: Liêm Phan | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:45

Thêm vào BST

Báo xấu

192
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cung cấp điện: Chương 8 - Tiết kiệm điện năng và nâng cao hệ số công suất COSφ trình bày về ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất COSφ, các biện pháp nâng cao hệ số công suất COSφ, tính toán bù công suất phản kháng, phân phối dung lượng Bù trong mạng điện, chọn tụ điện và điều chỉnh dung lượng Bù. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cung cấp điện: Chương 8 - ThS. Phùng Đức Bảo Châu

KHOA ĐiỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BM. ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Chương 8: TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG VÀ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ Giảng viên: ThS. Phùng Đức Bảo Châu
Nội dung 1. Đặt vấn đề 2. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất Cosφ 3. Các biện pháp nâng cao hệ số công suất Cosφ 4. Tính toán bù công suất phản kháng 5. Phân phối dung lượng bù trong mạng điện 6. Chọn tụ điện và điều chỉnh dung lượng bù
1. Đặt vấn đề: Nhu cÇu dïng ®iÖn ngµy mét cao ngµy cµng ph¶i tËn dông hÕt c¸c kh¶ n¨ng cña c¸c nhµ m¸y ®iÖn. VÒ mÆt sö dông ph¶i hÕt søc tiÕt kiÖm, sö dông hîp lý TB. ®iÖn, gi¶m tæn thÊt ®iÖn n¨ng ®Õn møc nhá nhÊt, phÊn ®Êu ®Ó 1 kWh ®iÖn n¨ng ngµy cµng lµm ra nhiÒu s¶n phÈm. Toµn bé hÖ thèng CC§. cã ®Õn 10 15 % n¨ng lîng ®iÖn bÞ tæn thÊt qua kh©u truyÒn t¶i vµ ph©n phèi, trong ®ã m¹ng xÝ nghiÖp chiÕm kho¶ng 60% lîng tæn thÊt ®ã. V× vËy viÖc sö dông hîp lý vµ khai th¸c hiÖu qu¶ TB. ®iÖn cã thÓ ®em
1.1. Tro ng m¹ng ®iÖn tån t¹i hai lo ¹i c «ng s uÊt: + C«ng suÊt t¸c dông: P “ §Æc trng cho sù sinh ra c«ng, liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh ®éng lùc. G©y ra moment qua cho c¸c ®éng c¬. Mét phÇn nhá bï vµo c¸c tæn hao do ph¸t nong d©y dÉn, lâi thÐp….ë nguån P trùc tiÕp liªn quan ®Õn tiªu hao n¨ng lîng ®Çu vµo nh Than, h¬i níc, lîng níc .v.v… Tãm l¹i P ®Æc trng cho qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ n¨ng lîng. + C«ng suÊt ph¶n kh¸ng: Q ngîc l¹i kh«ng sinh ra c«ng. Nã ®Æc trng cho qu¸ tr×nh tÝch phãng n¨ng lîng gi÷a nguån vµ t¶i, Nã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh tõ ho¸ lâi thÐp BA., ®éng c¬, g©y biÕn ®æi tõ th«ng ®Ó t¹o ra s®®. phÝa thø cÊp. Nã ®Æc trng cho kh©u tæn thÊt tõ t¶n trong m¹ng. ë nguån nã liªn quan ®Õn s®®. cña m¸y ph¸t (liªn quan ®Õn dßng kÝch tõ m¸y ph¸t). Nh vËy ®Ó chuyÓn ho¸ ®îc P cÇn ph¶i cã hiÖn diÖn cña Q. Giòa P & Q l¹i liªn hÖ trùc tiÕp víi nhau, mµ ®Æc trng cho mèi quan hÖ ®ã lµ hÖ sè c«ng suÊt.
P P Cos P2 Q2 S C¸c ®¹i lîng P; Q; S; cos liªn hÖ víi nhau b»ng tam gi¸c c«ng suÊt. cos dùng để đánh giá mức độ sử dụng điện2 tiết kiệm và hợp lý của XN S = P + Q 2 2 S Q P = S .Cos P Q = S . s in  Cos dùng để đánh giá mức độ sử dụng điện tiết kiệm và hợp lý của XN
1.2. Một số định nghĩa hệ số công suất: a. Hệ số cos tức thời: P cos 3UI  Xác định được nhờ dụng cụ đo tại thời điểm nào đó  Cos biến thiên theo thời gian nên không có ý nghĩa trong tính toán b. Hệ số công suất trung bình cos tb: Là hệ số cos trong một khoảng thời gian nào đó (1 ca, 1 ngày đêm, 1 tháng,...): Q cos tb cos arctg tb Ptb cos tb dùng để đánh giá mức độ sử dụng điện tiết kiệm và hợp lý của XN
c. Hệ số công suất cos tự nhiên: Là hệ số công suất trung bình tính trong một năm (8760h) khi không có thiết bị bù. Hệ số công suất tự nhiên được dùng làm căn cứ xác định phụ tải tính toán, nâng cao hệ số công suất và bù công suất phản kháng. Đối với ĐCKĐB có cos thấp (cos = 0,5÷0,7), do đó ĐCKĐB tiêu thụ công suất phản kháng nhiều nhất, chiếm (65÷70)%, sau đó là máy biến áp.
2. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất Cosφ:  Lµm gi¶m ®îc tæn thÊt ®iÖn ¸p PR Q X PR Q X U 1 U 2 U U 1 2  Lµm gi¶m tæn thÊt c«ng suÊt P Q 2 2 P Q 2 2 S 1 Z 2 Z S U U 1 2 2 2  Lµm gi¶m tæn thÊt ®iÖn n¨ng P Q1 2 2 P Q2 2 2 A R. R. A U U 1 2 2 2  T¨ng kh¶ n¨ng truyÒn t¶i I P 2 Q 2 3U
TÓM LẠI: Việc nâng cao cos có 2 lợi ích cơ bản: 1. Lợi ích to lớn về kinh tế cho ngành điện và doanh nghiệp 2. Lợi ích về kỹ thuật: Nâng cao chất lượng điện áp
3. Các biện pháp nâng cao hệ số công suất Cosφ Có hai nhóm giải pháp để nâng cao cos 3.1. Nhóm các giải pháp nâng cao cos tự nhiên: Là các giải pháp không dùng các thiết bị bù. Có các giải pháp cơ bản sau: 1) Thay đổi và cải tiến quy trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất 2) Thay thế các ĐCKĐB làm việc non tải bằng ĐC có CS nhỏ hơn 3) Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải 4) Hạn chế động cơ chạy không tải 5) Sử dụng ĐCĐB thay cho ĐCKĐB 6) Thường xuyên bảo dưỡng và nâng cao chất lượng sửa chữa ĐC 7) Thay thế những máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn
3.2. Nhóm các giải pháp nâng cao cos nhân tạo: Là giải pháp sử dụng các thiết bị bù (tụ bù hoặc máy bù đồng bộ). Các thiết bị bù phát ra Q để cung cấp 1 phần hoặc toàn bộ nhu cầu Q trong XN. Làm như vậy gọi là Bù công suất phản kháng. + Máy bù thường chỉ dùng ở các trung tâm điện để duy trì ổn định cho hệ thống điện. + Tụ bù dùng cho lưới điện xí nghiệp, dịch vụ và dân dụng. Tụ có thế nối tiếp hay song song vào mạng điện.
35 110 kV ~ 6 10 kV 6 10 kV 0,4 kV
Bù dọc: mắc nối tiếp tụ vào đường dây, biện pháp này nhằm cải thiện thông số đường dây, giảm tổn hao điện áp. Lúc này Z = R + j ( X L − XC ) thông số đường dây Bù ngang: mắc song song tụ vào đường dây, có nhiệm vụ cung cấp Q vào hệ thống, làm nâng cao điện áp cũng như cosφ. Dễ thấy lúc này tổn thất điện áp giảm xuống: P.R + ( Q − Qbù ) . X ∆U = U
S o s ¸nh kinh tÕ kü thuËt c ña m¸y bï vµ tô bï CÊu t¹o vËn hµnh s ö a CÊu t¹o vËn hµnh s ö a c h÷a phø c t¹p c h÷a ®¬n g i¶n Gi¸ thµnh c ao Gi¸ thµnh thÊp Tiªu thô mé t phÇn P Tiªu thô P Ýt TiÕng ån Yªn tÜnh §iÒu c hØnh Q the o §iÒu c hØnh Q tr¬n c Êp 10/17/16 14
4. Tính toán bù công suất phản kháng: 4.1. Xác định dung lượng bù: Qbu = P( tg 1 - tg 2 ).α P – c «ng s uÊt t¸c dô ng trung b×nh c ña hé tiªu thô . tg 1 t¬ng ø ng víi c o s 1 hÖ s è tríc khi bï. tg 2 t¬ng ø ng víi c o s 2 hÖ s è c Çn ®¹t tíi α =0.91 : hệ số xét tới khả năng nâng cao hệ số công suất Cosφ bằng những phương pháp không đòi hỏi đặt thiết bị bù Thê ng ®ối víi c ¸c xÝ ng hiÖp c Çn ph¶i bï ®Ó ®¹t ®îc hÖ s è c o s qui ®Þnh c ña ng µnh
VÝ dô 1 Mé t xÝ ng hiÖp c ã c «ng s uÊt tæ ng nh s au: S = 100 + j152 KVA. TÝnh to ¸n ®iÒu khiÓn dung lîng bï ®Ó n©ng hÖ s è c «ng s uÊt lªn 0,65; 0,75 vµ 0,85.