Tầm quan trọng của công suất phản kháng ngày càng tăng với nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng điện bởi nhiều tiện ích sinh hoạt và công nghiệp, trong một mạng lưới hệ thống điện. Tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống điện phụ thuộc vào việc quản lý công suất phản kháng.
Nó được yêu cầu để tạo ra năng lượng một cách hiệu quả hơn, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí. Một cách hiệu quả để cung cấp năng lượng điện là sử dụng các công nghệ như FACTS ( Hệ thống truyền dẫn AC linh hoạt ), SVC (Bù điện áp tĩnh), v.v. để duy trì ổn định điện áp, hệ số công suất cao và ít tổn thất truyền tải hơn. Công suất phản kháng đóng một vai trò quan trọng trong mạng lưới hệ thống điện.
Tầm quan trọng của công suất phản kháng
Hệ thống cung cấp điện xoay chiều sản xuất và tiêu thụ hai loại công suất hoạt động và công suất phản kháng. Công suất thực hoặc công suất hoạt động là công suất thực được cấp cho bất kỳ tải nào. Nó hoàn thành công việc hữu ích như đèn chiếu sáng, động cơ quay, v.v.
Mặt khác, công suất phản kháng là công suất tưởng tượng hoặc công suất biểu kiến, không thực hiện bất kỳ công việc hữu ích nào mà chỉ di chuyển qua lại trong đường dây của hệ thống điện. Nó là sản phẩm phụ của hệ thống xoay chiều và được tạo ra từ tải cảm ứng và điện dung. Nó tồn tại khi có sự lệch pha giữa điện áp và dòng điện. Nó được đo bằng đơn vị vôn-ampe phản kháng (VAR).
3 Lý do tại sao công suất phản kháng lại quan trọng
1. Kiểm soát điện áp
Thiết bị hệ thống điện được thiết kế để hoạt động trong phạm vi ± 5% của điện áp danh định. Các mức điện áp dao động dẫn đến sự cố của các thiết bị khác nhau. Điện áp cao làm hỏng cách điện của cuộn dây trong khi điện áp thấp gây ra hiệu suất kém của các thiết bị khác nhau như ánh sáng yếu của đèn blubs, quá nhiệt của động cơ cảm ứng, v.v.
Nếu nhu cầu điện năng cao hơn nhu cầu điện năng được cung cấp bởi các đường dây truyền tải, dòng điện kéo từ các đường dây cung cấp tăng lên mức cao hơn, điều này làm cho điện áp giảm mạnh ở phía đầu nhận. Nếu điện áp thấp này giảm thêm nữa, nó sẽ dẫn đến sự cố của các tổ máy phát điện, quá nhiệt của động cơ và các hỏng hóc thiết bị khác.
Để khắc phục, cần cung cấp công suất phản kháng cho phụ tải bằng cách đặt cuộn cảm hoặc cuộn kháng phản kháng trong đường dây tải điện. Công suất của các lò phản ứng này phụ thuộc vào lượng công suất biểu kiến được cung cấp.
Kiểm soát điện áp bằng công suất phản kháng
Nếu nhu cầu điện năng nhỏ hơn công suất phản kháng cung cấp, điện áp phụ tải tăng lên mức cao hơn dẫn đến thiết bị truyền tải tự động ngắt, thấp hệ số công suất , hư hỏng cách điện của cáp và cuộn dây của các thiết bị cơ khí khác nhau.
Để khắc phục điều này, phải bù thêm công suất phản kháng hiện có trên hệ thống. Các thiết bị bù khác nhau là tụ điện đồng bộ, tụ điện shunt, tụ điện nối tiếp và các hệ thống PV khác. Các thiết bị này bơm công suất phản kháng điện dung để bù công suất phản kháng cảm ứng trong hệ thống.
Từ thảo luận trên, chúng ta có thể nói rằng công suất biểu kiến cần thiết để duy trì các mức điện áp trong giới hạn cho sự ổn định của hệ thống truyền tải.
2. Mất điện
Mất điện
Một số vụ mất điện, như ở Pháp năm 1978, các nước đông bắc năm 2003, nhiều vùng của Ấn Độ trong năm 2012, đã nhận thấy công suất phản kháng trên hệ thống điện không đủ là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng mất điện. Điều này được nâng lên do nhu cầu về công suất biểu kiến cao bất thường do đường truyền xa.
Điều này cuối cùng dẫn đến việc tắt các thiết bị và đơn vị phát điện khác nhau do điện áp thấp. Vì vậy để đảm bảo hệ thống điện làm việc tốt thì trong nó phải có đủ công suất phản kháng.
3. Hoạt động bình thường của các thiết bị / máy móc khác nhau
Hoạt động bình thường của các thiết bị máy móc khác nhau
Máy biến áp, động cơ, máy phát điện và các thiết bị điện khác yêu cầu công suất phản kháng để tạo ra từ thông. Điều này là do việc tạo ra từ thông là cần thiết để các thiết bị này thực hiện công việc hữu ích. Trong hình trên, công suất phản kháng được biểu thị bằng màu đỏ giúp tạo ra từ trường trong động cơ nhưng làm giảm hệ số công suất. Đây là lý do tại sao một tụ điện được đặt để bù lại công suất phản kháng cảm ứng bằng cách cung cấp công suất phản kháng điện dung.
Nguồn và bể chứa công suất phản kháng
Hầu hết các thiết bị kết nối với hệ thống cung cấp điện đều tiêu thụ hoặc tạo ra công suất biểu kiến nhưng không phải tất cả các thiết bị này đều kiểm soát được mức điện áp. Máy phát điện của nhà máy điện tạo ra cả công suất phản kháng và hoạt động trong khi tụ điện tạo ra công suất phản kháng để duy trì các mức điện áp. Một số nguồn và bồn rửa được đưa ra trong sơ đồ dưới đây.
Nguồn và bể chứa công suất phản kháng
2 loại nguồn
Có hai loại nguồn công suất phản kháng là nguồn công suất phản kháng động và phản kháng tĩnh.
Nguồn điện phản kháng động
Chúng bao gồm các thiết bị, dụng cụ truyền tải, có khả năng đáp ứng nhanh sự thay đổi công suất phản kháng bằng cách đưa hoặc cung cấp đủ công suất phản kháng vào hệ thống điện. Chúng có giá thành cao và một số thiết bị này được đưa ra dưới đây.
• Máy phát điện đồng bộ: Tùy thuộc vào điện áp kích từ mà công suất tác dụng và công suất phản kháng tạo ra trong máy điện đồng bộ rất khác nhau. AVR’s (Bộ điều chỉnh điện áp tự động) được sử dụng để điều khiển công suất phản kháng trên một phạm vi hoạt động trong các máy này.
• Máy ngưng đồng bộ: Là loại máy phát điện nhỏ, dùng để tạo ra công suất phản kháng mà không tạo ra công suất thực.
• Các thiết bị trạng thái rắn: Chúng bao gồm bộ chuyển đổi điện tử công suất và các thiết bị như FACTS bởi SVC các thiết bị.
Nguồn điện phản kháng tĩnh
Đây là những thiết bị giá rẻ và phản ứng đối với sự biến đổi công suất phản kháng có phần kém hơn so với các thiết bị công suất động lực. Dưới đây là một số tài nguyên tĩnh.
• Bộ bù điện dung và cảm ứng: Chúng bao gồm một số tụ điện shunt và cuộn cảm được kết nối với hệ thống để điều chỉnh điện áp của hệ thống. Tụ điện tạo ra công suất biểu kiến trong khi cuộn cảm hấp thụ công suất phản kháng.
• Cáp ngầm và đường dây trên không: Dòng điện chạy qua cáp và đường dây trên không tạo ra từ thông thuần tạo ra công suất phản kháng. Đường dây tải nhẹ đóng vai trò là máy phát công suất phản kháng còn đường dây tải nặng đóng vai trò hấp thụ công suất phản kháng.
• Hệ thống PV: Được sử dụng để phun công suất tích cực cũng như bù công suất phản kháng và sóng hài trong hệ thống lưới điện bằng năng lượng quang điện.
Nhiều loại công suất phản kháng
Công suất phản kháng được tạo ra bởi máy phát điện và các nguồn khác được hấp thụ bởi một số phụ tải được cho dưới đây. Nó gây ra tổn thất trong các thiết bị này do đó cần phải đặt các thiết bị bù ở các tải này.
• Động cơ cảm ứng (Bơm và Quạt)
• Máy biến áp
• Dưới máy điện đồng bộ kích thích
• Đường truyền tải nặng
Đây là tất cả về tầm quan trọng của công suất phản kháng. Tôi xin cảm ơn quý độc giả đã dành thời gian cho bài viết này. Đây là một câu hỏi dành cho độc giả quan tâm - Hệ số công suất là gì và làm thế nào chúng ta có thể đạt được bù hệ số công suất.Nó được yêu cầu viết câu trả lời trong phần bình luận bên dưới.
Tín ảnh:
Tầm quan trọng của công suất phản kháng bằng giáo viên
kiểm soát oltage bằng Công suất phản kháng bằng sari-năng lượng
Mất điện bởi lonnypaul
Hoạt động bình thường của các thiết bị / máy móc khác nhau bằng vanrijnelectric
Nguồn và bể chứa năng lượng phản ứng Cheers4all
