Hệ số công suất là yếu tố quan trọng để đánh giá hiệu quả sử dụng điện trong mạng hệ thống điện. Nếu hệ số công suất tốt hoặc cao (thống nhất), thì chúng ta có thể nói rằng công suất điện đang được sử dụng trong hệ thống điện hiệu quả hơn. Khi hệ số công suất kém hoặc giảm thì hiệu quả sử dụng điện trong hệ thống điện cũng giảm. Hệ số công suất kém hoặc hệ số công suất giảm do nhiều nguyên nhân khác nhau. Vì vậy, để cải thiện hệ số công suất, có nhiều kỹ thuật hiệu chỉnh hệ số công suất khác nhau. Hiệu chỉnh hệ số công suất sử dụng tụ hiệu chỉnh hệ số công suất là phương pháp tốt nhất và hiệu quả trong các phương pháp hiệu chỉnh hệ số công suất. Nhưng, trước hết chúng ta phải biết hệ số công suất là gì, cách tính hệ số công suất và hiệu chỉnh hệ số công suất.

Hệ số công suất là gì?

Hệ số công suất có thể được mô tả bằng nhiều thuật ngữ khác nhau, nó có thể được gọi là tỷ số giữa công suất tác dụng và công suất biểu kiến, nó có thể được định nghĩa là cosin của góc giữa điện áp và dòng điện. Côsin của góc giữa điện áp và dòng điện được coi là (không phải góc sin hoặc tiếp tuyến hoặc góc cotang), bởi vì biểu đồ phasor của điện áp hoặc dòng điện từ tam giác công suất được coi là.

Tính toán hệ số công suất

Chúng tôi đã thảo luận rằng hiệu quả của hệ thống điện phụ thuộc vào hệ số công suất và để nâng cao hiệu quả sử dụng quyền lực trong hệ thống điện hệ số công suất phải được cải thiện. Nhưng trước đó phải biết hệ số công suất của hệ thống điện tức là phải biết tính toán hệ số công suất. Tính toán hệ số công suất có thể được suy ra bằng cách sử dụng góc giữa điện áp nguồn và dòng tải như thể hiện trong hình.

Góc giữa điện áp cung cấp và dòng tải

“bán dẫn n loại p ”

Hệ số công suất luôn nằm trong khoảng đóng từ -1 đến +1. Việc tính toán hệ số công suất có thể được thực hiện bằng cách sử dụng tam giác công suất, cosin của góc giữa công suất tác dụng và công suất biểu kiến được coi là hệ số công suất và nó giống như góc giữa Cung cấp hiệu điện thế và tải dòng điện.

Góc giữa Công suất hoạt động và Công suất biểu kiến

Vì vậy, nếu góc giữa điện áp cung cấp và dòng tải hoặc góc giữa công suất hoạt động và công suất biểu kiến giảm, thì cosin của góc này tăng lên làm cho hệ số công suất gần như thống nhất. Điều này cho thấy hiệu quả của việc sử dụng điện năng trong hệ thống điện. Trong thực tế, hệ số công suất thống nhất trên thực tế là không thể thực hiện được vì các tải điện dung và cảm ứng gây ra hiện tượng dẫn hoặc trễ. Do đó, để cải thiện hệ số công suất để sử dụng năng lượng điện hiệu quả, có nhiều kỹ thuật hiệu chỉnh hệ số công suất.

Trước đó trong bài viết này, chúng tôi đã thảo luận rằng việc tính toán hệ số công suất có thể được thực hiện bằng cách sử dụng góc giữa điện áp nguồn và dòng tải hoặc góc giữa công suất hoạt động và công suất biểu kiến. Nếu chúng ta xem xét phương trình của công suất, thì việc tính toán hệ số công suất có thể được thực hiện như sau.

Trong các phương trình sau, công suất biểu kiến S, công suất phản kháng Q và công suất tác dụng P. Tam giác lũy thừa được tạo thành bởi các lũy thừa này được thể hiện trong hình.

Hệ số công suất và Tam giác công suất

Công suất thực được sử dụng để cung cấp cho tải được gọi là công suất hoạt động (P) và được cho là

Điện năng hoạt động

Công suất biểu kiến (S) là cường độ thành phần dao động công suất tức thời được đo bằng VA hoặc KVA và nó có thể được biểu thị như sau

Sức mạnh biểu kiến

Công suất phản kháng và năng lượng được lưu trữ trong hệ thống điện tỷ lệ với nhau và được đo bằng VAR hoặc KVAR. Bây giờ, tính toán hệ số công suất có thể được biểu thị bằng

Hệ số công suất

Hệ số công suất (PF) còn được gọi là hệ số công suất dịch chuyển (DPF).

Cách tính hệ số công suất một pha và cách tính hệ số công suất ba pha như hình dưới đây được trừ khỏi phương trình tính toán công suất một pha và ba pha.

Hệ số công suất một pha được cho là

Tính toán hệ số công suất một pha

Trong đó Công suất-kW, Điện áp-Vôn và Dòng điện-Ampe.

Hệ số công suất ba rút ra từ tính toán công suất ba pha

Tính toán hệ số công suất ba pha (Điện áp đường dây đến đường dây)

Trong đó Công suất-kW, Điện áp-Đường dây và Điện áp-Dòng điện và Ampe dòng.

Tính toán hệ số công suất ba pha (Đường dây đến điện áp trung tính)

Trong đó Công suất-kW, Điện áp-Đường dây đến Điện áp và Dòng điện-Ampe.

Hiệu chỉnh hệ số công suất

Sau khi tính toán hệ số công suất, nếu tốt thì coi như sử dụng hiệu quả công suất điện trong hệ thống điện. Tuy nhiên, nếu tính toán hệ số công suất cho hệ số công suất kém thì cần phải hiệu chỉnh hệ số công suất để nâng cao hiệu quả hệ thống. Có nhiều lý do như tải cảm ứng (máy phát điện cảm ứng, động cơ cảm ứng, đèn phóng điện cường độ cao, v.v.), do hệ số công suất đang bị ảnh hưởng.

Vì vậy, việc hiệu chỉnh hệ số công suất sẽ cải thiện các mức điện áp trong hệ thống điện, giảm tổn thất làm tăng công suất hệ thống, loại bỏ phạt hệ số công suất, giảm nhu cầu công suất tác dụng cao điểm do đó giảm phí điện nước. Có nhiều phương pháp khác nhau để hiệu chỉnh hệ số công suất (giảm góc giữa điện áp nguồn và dòng tải, do đó làm tăng giá trị hệ số công suất theo hướng thống nhất) như hiệu chỉnh hệ số công suất bằng cách sử dụng tụ hiệu chỉnh hệ số công suất, đồng bộ, bộ lọc và hiệu chỉnh hệ số công suất tăng chủ động.

Cải thiện hệ số công suất bằng cách sử dụng tụ điện hiệu chỉnh hệ số công suất

Tụ điện hiệu chỉnh hệ số công suất

Hệ số công suất có thể được cải thiện bằng cách sử dụng tụ điện hiệu chỉnh hệ số công suất bằng cách sử dụng đặc tính của tụ điện, tức là hệ số công suất hàng đầu có thể làm giảm ảnh hưởng đến hệ số công suất bằng tải cảm. Bởi vì, điện kháng cảm ứng của tải cảm ứng có thể bị hủy bỏ bằng cách sử dụng điện trở của tụ điện hiệu chỉnh hệ số công suất. Có nhiều loại tụ hiệu chỉnh hệ số công suất như tụ hiệu chỉnh hệ số công suất ABB, tụ hiệu chỉnh hệ số công suất cố định và tụ sửa hệ số công suất tự động, thường được sử dụng để hiệu chỉnh hệ số công suất.

Trong bài viết này, chúng ta đã thảo luận về cách tính hệ số công suất nhưng bạn có biết cách tính điện trở bằng cách sử dụng mã màu điện trở ? Bạn có biết máy tính điện trở trực tuyến và máy tính định luật Ohm không?