Cos phi bằng bao nhiêu

Tụ bù cos phi là giải pháp lý tưởng cho nâng cao chất lượng điện, hạn chế tối đa những sự cố không mong muốn có thể xảy ra cho hệ thống điện. Vậy tụ bù cos phi là gì? Tính hệ số công suất cos phi như thế nào? Hãy cùng Elecnova Việt Nam tìm hiểu cụ thể qua bài viết dưới đây nhé!

1.Tụ bù cos phi là gì? 

Tụ bù cos phi là thiết bị sử dụng cho mục đích cải thiện chất lượng điện áp, nâng cao chất lượng điện và giảm tổn hao do các thiết bị điện tiêu thụ điện năng không phải thuần trở gây nên. Về cơ chế hoạt động, thông qua việc tăng hệ số cos phi khi phụ tải và lưới điện thay đổi, hệ thống điện sẽ được bảo vệ và ổn định cho vận hành các mô hình điện khác. 

Tụ bù cos phi thường là loại tụ giấy ngâm dầu đặc biệt, bao gồm hai bản cực là các lá nhôm dài được cách điện bằng giấy. Toàn bộ tụ được cố định trong bình hàn kín, trong khi đó hai bản cực được đưa ra ngoài để ghép nối với những thiết bị chuyên dụng. 

   Khái niệm tụ bù cos phi? 

2. Hệ số cos phi và cách tính công suất cos phi

Hệ số cos phi là gì? Hệ số cos phi hay còn gọi hệ số công suất, là giá trị được quan tâm nhiều khi vận hành động cơ. Giá trị cos phi và công suất động cơ là hai đại lượng ảnh hưởng và tỉ lệ thuận với nhau. Có nghĩa, khi giá trị này càng cao thì công suất động cơ sẽ càng lớn và ngược lại. Tuy nhiên, do thực tế việc lắp đặt hệ thống điện có nhiều sai sót xảy ra nên giá trị cos phi không bao giờ xảy ra. Dù vậy, nhưng việc tăng công suất cos phi là vô cùng quan trọng đối với hoạt động của toàn hệ thống điện. 

Về cách tính, hệ số cos phi được tính theo công thức: Cos phi [ K] = P/Q

Trong đó, ý nghĩa của các đại lượng: 

• P [Công suất hiệu dụng]: Đại lượng này phản ánh khả năng sinh công của thiết bị, được tính theo đơn vị là W hoặc kW.
• Q [Công suất phản kháng]: Đóng vai trò chính trong khởi động động cơ có tính cảm. Và được tạo ra bởi các thành phần phản kháng trong hệ thống điện AC [dòng xoay chiều]. Được đo bằng đơn vị Var hoặc KVar.
• S [Công suất biểu kiến]: Đại lượng này có giá trị bằng tổng của công suất hiệu dụng và phản kháng. Đơn vị chính là VA hoặc KVA.

Cách tính công suất cos phi

3. Cách đo hệ số cos phi

Xác định hệ số cos phi là quan trọng nhằm nâng cao hệ số công suất bằng tụ bù cos phi. Dưới đây là hai phương pháp cho đo hệ số cos phi dễ dàng và chính xác. 

3.1 Bộ chuyển đổi cos phi

Bộ chuyển đổi cos phi là ý tưởng đặc biệt cho đo hệ số công suất. Đúng như tên gọi, bộ chuyển đổi sẽ chuyển đổi cos phi sang giá trị 4-20mA/ 0-10V. Về nguyên lý hoạt động, dựa trực tiếp vào công thức P = U x I x Cos Phi [Cos Phi = P /UI].

Để đo được cos phi, nhất thiết phải có một CT-05A đi qua tải của thiết bị. Tiếp đến, cấp nguồn 230Vac vừa lấy tín hiệu từ CT-05A để lấy được thông số công suất của cos phi. 

Sử dụng CT-05A cho phép tìm ra giá trị cosphi đơn giản nhất. Nếu thay đổi bằng một thiết bị nào khác Ct-05A, có thể sẽ không đem lại kết quả mong muốn. 

3.2 Đồng hồ đo cos phi

Bên cạnh bộ chuyển đổi cos phi, chúng ta hoàn toàn có thể dùng đồng hồ chuyên dụng cho đo cos phi. Và đồng hồ điện năng công suất S203TA-D là gợi ý hoàn hảo cho phương pháp này, cho phép đo tất cả các thông số của hệ thống điện khác nhau từ dòng áp hay công suất cos phi, công suất hiệu dụng, phản kháng…

4. Ý nghĩa của hệ số cos phi

Như đã đề cập trước đó, nâng cao hệ số cos phi là cần thiết để tiết kiệm điện năng tiêu thụ cho toàn bộ hệ thống điện. Về ý nghĩa, cụ thể: 

• Tăng công suất hiệu dụng cho hệ thống điện: Giúp đảm bảo hoạt động cho tất cả thiết bị trong mạng lưới điện.
• Hạn chế tiêu hao năng lượng quá mức: Với đặc tính này, cho phép tiết kiệm chi phí tiền điện hàng tháng. Đồng thời, tối ưu hoạt động để giảm thiểu sự cố không mong muốn xảy ra. 
• Tăng khả năng truyền tải của máy biến áp, đường dây: Tăng khả năng truyền tải đóng vai trò quan trọng cho giảm chi phí để tăng công suất của máy biến áp.

Hệ số cos phi là quan trọng cho hoạt động của hệ thống điện. Thiếu chú ý và không thể làm tăng hệ số này, có thể làm ảnh hưởng đến chính khả năng làm việc của các thiết bị điện cũng như tính mạng của bạn.

Bài viết trên đây đã giúp giải đáp chi tiết tụ bù cos phi là gì? Cách tính hệ số công suất cos phi. Nếu có bất kỳ thắc mắc, vui lòng để lại phản hồi ngay dưới đây và chúng tôi sẽ nhanh chóng đưa ra câu trả lời chính xác và đầy đủ nhất cho bạn. Cảm ơn bạn đã đọc!

Nội dung

Các loại công suất thường gặp trong thực tế?

Trong thực tế bạn sẽ bắt gặp 3 loại công suất sau:

• Công suất tiêu thụ
• Công suất phản kháng
• Công suất biểu kiến

Để tìm hiểu về 3 loại công suất kể trên, các công thức tính toán liên quan và cách tính tiền điện…bạn có thể tham khảo bài viết sau: Các khái niệm công suất và công thức tính!

Hệ số công suất cos phi là gì?

Hệ số công suất cos phi [không có thứ nguyên] là hệ số công suất được tính bằng tỉ số giữa công suất tiêu thụ thực tế và công suất biểu kiến. Hệ số cos phi dao động trong dải [-1 + 1], trong điều kiện lý tưởng hệ số cos phi = 1 tức là công suất tiêu thụ bằng công suất biểu kiến và không tồn tại công suất phản kháng.

Hệ số PF [Power Factor]

Hệ số PF [Power Factor] 99% chúng ta đồng nhất hệ số cos phi và hệ số PF là một, tuy nhiên mình chưa khẳng định vấn đề này là đúng hay sai, mình sẽ hẹn các bạn ở 1 bài viết khác nhé!

Ở hình vẽ trên mình đã đưa ra công thức tính hệ số công suất cos phi và các công thức tính công suất cho điện 1 pha và điện 3 pha, các bạn có thể tham khảo nhé!

Công thức tính cos phi

Công thức tính cos phi

Hệ số cos phi dao động trong dải [-1 + 1], trong điều kiện lý tưởng hệ số cos phi = 1 tức là công suất tiêu thụ bằng công suất biểu kiến và không tồn tại công suất phản kháng.

Quy tắc bù công suất phản kháng

Quy tắc bù công suất phản kháng

Quy tắc chung bạn cần cung cấp vào nguồn điện 1 công suất phản kháng Q’ có giá trị bằng công suất phản kháng Q nhưng ngược dấu. Theo quy tắc tam suất, Q và Q’ triệt tiêu nhau khi đó hệ số cos phi ~ 1, hay công suất biểu kiến S’ ~ P.

Ở điều kiện lý tưởng cos phi = 1, S’ = S = P, tuy nhiên trong thực tế S’ sẽ tiệm cận đến P hay cos phi tiệm cận đến 1.

Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất

Nâng cao hệ số công suất là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Do động cơ không đồng bộ, máy biến áp cùng với đường dây trên không là những thiết bị chủ yếu tiêu thụ công suất phản kháng Q của hệ thống điện. Để tránh truyền tải một lượng Q lớn trên đường dây, các thiết bị bù được đặt ở gần phụ tải để cung cấp Q trực tiếp cho phụ tải và được gọi là bù công suất phản kháng, làm nâng cao hệ số công suất cos phi [φ].

Việc nâng cao hệ số công suất đưa đến các hiệu quả:

• Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện
• Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện
• Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp, do khả năng truyền tải phụ thuộc vào tình trạng phát nóng và tỷ lệ với bình phương dòng điện. Ngoài ra, nó còn dẫn đến giảm được chi phí , góp phần ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của máy phát…

Giải pháp tăng hệ số công suất tự nhiên

• Thay động cơ thường xuyên non tải bằng động cơ có công suất bé hơn.
• Giảm điện áp cho những động cơ làm việc non tải.
• Hạn chế động cơ chạy không tải.
• Dùng động cơ đồng bộ thay thế động cơ không đồng bộ.
• Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ.
• Thay thế những máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp dụng lượng nhỏ hơn.

Các thiết bị bù

Thiết bị để phát Q thường dùng trên lưới điện là máy bù và tụ bù. Máy bù hay còn gọi là máy bù đồng bộ và tụ bù. 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. Mục đích bù cos phi cho xí nghiệp sao cho cos phi lớn hơn hoặc bằng 0,9. Tụ bù có thể nối tiếp hay song song vào mạng điện.

Tụ bù

Bù dọc

Mắc nối tiếp tụ vào đường dây, biện pháp này nhằm cải thiện thông số đường dây, giảm tổn hao điện áp.

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 cos phi.

Bù công suất cho lưới điện xí nghiệp

Các vị trí có thể đặt tụ bù trong mạng điện xí nghiệp:

• Đặt tụ bù phía cao áp xí nghiệp: tuy giá tụ cao áp rẻ nhưng chỉ giảm tổn thất điện năng từ phía cao áp ra lưới.
• Đặt tụ bù tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp xí nghiệp giúp giảm điện năng trong trạm biến áp.
• Đặt tụ bù tại các tủ động lực: làm giảm được tổn thất điện áp trên đường dây từ tủ đến trạm phân phối và trong trạm.
• Đặt tụ bù cho tất cả các động cơ: phương pháp này có lợi nhất về giảm tổn thất điện năng nhưng tăng chi phí đầu tư, vận hành và bảo dưỡng tụ.

Trong thực tế việc tính toán phân bố bù tối ưu cho xí nghiệp là phức tạp và tùy theo quy mô và kết cấu lưới điện xí nghiệp có thể được thực hiện theo kinh nghiệm như sau:

• Với một xưởng sản xuất hoặc xí nghiệp nhỏ nên tập trung tụ bù tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp xí nghiệp.
• Với xí nghiệp loại vừa có 1 trạm biến áp và một số phân xưởng công suất khá lớn cách xa trạm nên đặt tụ bù tại các tủ phân phối phân xưởng và tại cực các động cơ có công suất lớn [vài chục kW].
• Đối với xí nghiệp có quy mô lớn gồm nhiều phân xưởng lớn, có trạm phân phối chính và các trạm phân xưởng. Việc bù thường thực hiện tại tất cả các thanh cái hạ áp của trạm phân xưởng.