Tóm tắt:Vai trò của bù phản kháng tụ điện chủ yếu được giới thiệu và phân tích ngắn gọn về các loại bù phản kháng tụ điện áp thấp song song, xác định công suất bù điện dung và lựa chọn điều khiển bù.

Từ khóa:tụ điện song song điện áp thấp; Bồi thường vô công; Công nghệ; Kinh tế

0 Giới thiệu

Bồi thường phản kháng là yếu tố chính trong việc duy trì sự cân bằng của hệ thống điện ở giai đoạn này. Trong hệ thống truyền tải và phân phối điện, bù phản ứng là điều kiện hoạt động bình thường của thiết bị cảm ứng điện * và cũng là phương tiện phổ biến để đảm bảo chất lượng điện áp và hoạt động bình thường của hoạt động cung cấp điện. Bằng cách tối ưu hóa sự cân bằng phản ứng của hệ thống điện và cải thiện hệ số công suất của tải của nó, nó có thể làm giảm hiệu quả tổn thất năng lượng tích cực trong máy biến áp và đường dây và tổn thất năng lượng điện ở các bộ phận khác và cải thiện chất lượng điện, do đó đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thống điện và phát triển sản xuất của các ngành công nghiệp khác nhau.

1 Tác dụng của Reactive Compensation

1.1 Có lợi cho việc cải thiện việc sử dụng các thiết bị thay đổi, phân phối điện và giảm chi phí đầu tư

Bồi thường phản ứng cho tải của hệ số công suất thấp, được kết nối với tụ điện song song, trong trường hợp bù dòng phản ứng, dòng tải tương ứng sẽ được giảm.

Trong các thiết bị phân phối biến áp, công suất giảm (kVA) do sự tăng trưởng của hệ số công suất có thể được biểu thị bằng công thức (1):

Trong công thức, cos φ1 là hệ số công suất bù cho tải trước; cosφ1 là hệ số công suất bù cho tải sau; c) Giảm dung lượng thiết bị; P là công suất hoạt động của tải.

Trước khi bồi thường, hệ số công suất của công suất tải 1000kW là 0,7, và với công thức (1) có thể tính được rằng khi công suất bù đạt 0,95 do giá trị số, giá trị giảm công suất của thiết bị phân phối điện tương ứng với tải điện là 376kVA. Điều đó có nghĩa là, trong các dự án mới, công suất thiết bị phân phối có thể giảm 376 kVA so với công suất định mức ban đầu, do đó cắt giảm chi phí điện cơ bản và giảm chi phí đầu tư tổng thể của các dự án mới, mang lại lợi ích kinh tế rất rõ rệt.

1.2 Giảm tổn thất điện trong lưới điện

Khi hệ số công suất của tải giảm từ 1 xuống cosφ, tổn thất điện năng trong lưới điện sẽ tăng khoảng một phần trăm:

1.3 Có lợi cho việc giảm áp suất đường dây

Việc truyền tải dòng điện trong đường dây trở nên nhỏ hơn khi hệ số công suất được cải thiện, do đó giảm tổn thất điện áp đường dây trong hệ thống và cũng rất có lợi cho việc cải thiện chất lượng điện ở cuối đường dây.

1.4 Tăng hệ số công suất và giảm chi phí tiêu thụ điện

Bộ Thủy lợi và Điện lực Nhà nước, Cục Vật giá Nhà nước ban hành "Phương pháp điều chỉnh hóa đơn điện" vào năm 1983 đã quy định rõ ràng giá trị tiêu chuẩn của hệ số của 3 loại công suất, dựa trên đó, chi phí điện cũng được giảm tương ứng.

2 Phân loại bù phản ứng cho tụ điện song song điện áp thấp

Bồi thường phản kháng của tụ điện song song điện áp thấp được chia thành 3 cách bồi thường tập trung, bồi thường cá nhân và bồi thường nhóm: (1) Bồi thường tập trung. Kết nối trực tiếp máy biến áp pha với trạm biến áp giảm áp hoặc trạm biến áp địa phương. Phương pháp bù đắp này có tỷ lệ sử dụng tụ điện cao, tải phản ứng của hệ thống điện và máy biến áp chính cũng giảm, tải phản ứng của đường dây cung cấp điện cũng sẽ giảm. Tuy nhiên, đối với lưới điện áp thấp, phương pháp bồi thường tập trung không làm giảm tải phản ứng của nó. b) Bồi thường cá nhân. Phương pháp bồi thường cá nhân thường được tìm thấy trong mạng điện áp, tụ điện của nó được kết nối trực tiếp với thiết bị tiêu thụ điện. Bồi thường vô công được thực hiện theo phương thức bồi thường cá nhân tốt hơn. Thông qua bồi thường cá nhân, dòng điện phản kháng của đường dây điện áp cao và máy biến áp được giảm, dòng điện phản kháng của đường dây điện áp thấp và đường nhánh của nó đồng thời giảm, đây là một cải tiến lớn đối với đường dây và máy biến áp trong kiểm soát tổn thất hoạt động. Nhưng khi áp dụng phương pháp bồi thường cá nhân, nhược điểm của nó là đầu tư quá nhiều vào tụ điện và tỷ lệ sử dụng tụ điện không cao. Do đó, phương pháp bồi thường cá nhân có những hạn chế nhất định, nó thường có giá trị sử dụng cao cho các thiết bị điện công suất lớn hoặc các tải trọng lớn hơn đòi hỏi bồi thường phản kháng, đồng thời cũng áp dụng cho các thiết bị điện của đường dây cung cấp điện đường dài. c) Bồi thường theo nhóm. Phương pháp bù gói là kết nối tụ điện pha trực tiếp với thanh cái của phòng phân phối trong xưởng. So với các phương pháp bồi thường riêng lẻ, bồi thường gói có tỷ lệ sử dụng tụ điện cao hơn. Đối với đường dây cung cấp điện áp cao và máy biến áp, bồi thường gói có thể làm giảm tải phản ứng của chúng một cách hiệu quả và có thể thực hiện đầu vào hoặc loại bỏ nhóm tụ điện dựa trên thay đổi tải. Nhưng công việc lắp đặt bồi thường theo nhóm khá rườm rà, cũng không thể giảm dòng điện phản công trong đường dây chi nhánh.

3 Vấn đề kỹ thuật cần lưu ý về bồi thường phản kháng

3.1 Ngăn chặn dòng chảy

Trong quá trình đưa vào tụ điện, nó thường đi kèm với một dòng chảy lớn. Dòng đầu vào của tụ điện được tính theo công thức (2) trong IEC Publication 831 Capacitors như sau:

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3) In là dòng điện định mức tụ điện (A); S là công suất ngắn mạch (MVA) tại tụ điện lắp đặt; Q là dung lượng tụ điện (Mvar).

Đối với trường hợp này, trong vòng tụ điện áp thấp có thể được kiểm soát bằng 3 cách sau: (1) nối tiếp các kháng thể; (2) Cải thiện công suất của tụ điện thả và cắt; (3) Sử dụng công tắc tơ đặc biệt để cắt tụ điện.

3.2 Ngăn chặn ảnh hưởng của sóng hài hệ thống

Các mạch tụ, hoạt động như mạch LC, dễ dàng tạo ra hiện tượng cộng hưởng đối với một số sóng hài cụ thể, do đó khuếch đại sóng hài, với dòng điện tăng lên và điện áp tăng tương tự. Để giải quyết các hiện tượng như vậy, hãy xem xét việc nối các kháng thể có giá trị cảm biến nhất định với nhau để tránh sự xuất hiện của hiện tượng cộng hưởng. Ở đây chúng tôi lấy tỷ lệ phần trăm của các kháng là chữ K, trong lưới điện, khi 5 sóng hài cao hơn và 3 sóng hài thấp hơn một chút, giá trị K là thích hợp 4,5%; Nếu 3 lần sóng hài quá cao, giá trị K lấy 12%; Trong trường hợp sóng hài không cao, giá trị K lấy 0,5% là tốt nhất.

3.3 Ngăn ngừa tình trạng tự mãn

Trong quá trình bù tại chỗ cho công suất phản ứng của động cơ bằng cách sử dụng tụ điện, tụ điện và động cơ được kết nối trực tiếp song song, khi nguồn điện bị cắt, do tác động quán tính, động cơ vẫn sẽ tiếp tục hoạt động trong một thời gian, tại thời điểm này dòng xả của tụ điện trở thành dòng kích thích. Khi công suất tụ điện được sử dụng để bù phản kháng quá lớn, từ trường của động cơ sẽ được tự kích thích, do đó tạo ra điện áp, tức là động cơ vẫn ở trạng thái hoạt động của sản xuất điện. Vì vậy, trong quá trình bù phản ứng, công suất bù của tụ điện phải thấp hơn công suất không tải của động cơ, thường là 0,9 lần công suất không tải. Công thức tính toán (3) như sau:

Trong công thức, Qc là công suất tụ bù; U là điện áp hệ thống; Io là dòng điện không tải của động cơ.

4 Lựa chọn điều khiển bù điện dung và xác định công suất bù

Trong hệ thống điện, một số trạm biến áp cuối cùng do đường dây truyền tải quá dài, tải quá lớn, điện áp cũng thấp đáng kể, mang lại tác động lớn hơn đến hoạt động bình thường của thiết bị điện. Để cải thiện chất lượng cung cấp điện, bộ tụ điện thường được thêm vào một số đường dây hoặc trạm biến áp để tăng điện áp cuối và đạt được mục đích cân bằng điện áp.

4.1 Chế độ thả và cắt cho nhóm tụ điện

Chế độ thả và cắt của tụ điện có 2 loại cắt bằng tay và cắt tự động. Cắt bằng tay thích hợp để bù cho phản ứng điện áp thấp và ổn định quanh năm của nhóm tụ điện áp cao; Cắt tự động thích hợp để tránh bồi thường quá mức, điện áp quá cao trong trạng thái tải nhẹ và dễ gây hư hỏng thiết bị. Nếu hiệu ứng bù áp suất cao giống như hiệu ứng bù áp suất thấp, ưu tiên cho thiết bị bù tự động áp suất thấp.

4.2 Xác định công suất bù tụ điện

Trước khi xác định công suất bù của tụ điện, trước tiên phải tính toán tải, xác định công suất phản kháng Q và công suất hoạt động P, hệ số công suất cần bù là cos φ2, hệ số công suất tự nhiên trước khi bù là cos φ1, sau đó dung lượng tụ bù là:

Khi xác định công suất bù phản kháng của tụ điện, đồng thời đảm bảo 3 điểm sau: (1) trạng thái tải nhẹ, để tránh hiện tượng bù quá mức, để tránh làm vô dụng dẫn đến mất điện tăng, gây lãng phí tài nguyên. (2) Sự thay đổi trong hệ số công suất tỷ lệ nghịch với tác động của việc giảm tổn thất công suất bù trên mỗi kilowatt. Tức là hệ số công suất cao, tác dụng giảm tổn thất càng ít rõ ràng, chúng ta thường cho rằng giá trị của hệ số công suất bù đắp hợp lý là 0,95. (3) Dòng điện kích thích là thông số lựa chọn chính của công suất tụ bù tại chỗ, điều kiện cần thiết để chọn công suất tụ điện không phải là tụ điện gây ra hiện tượng tự kích thích, ở đây có thể sử dụng công thức (3) để tính toán.

5 ANCORI AZC/AZCL thông minh điện container Giơi thiệu sản phẩm

5.1 Tổng quan

Các tụ điện thông minh AZC Series là một thế hệ mới của các thiết bị bù phản ứng để tiết kiệm năng lượng trong phân phối điện áp thấp 0.4KV, 50Hz, giảm tổn thất dây, cải thiện hệ số công suất và chất lượng năng lượng điện. Nó được tạo thành từ bộ phận đo lường và điều khiển thông minh, mạch chuyển mạch tổng hợp thyristor, bộ phận bảo vệ đường dây, hai bộ đồng bổ sung hoặc một bộ bình chứa điện áp thấp. Thay thế thiết bị bù phản ứng tự động thông thường bao gồm cầu chì, công tắc composite hoặc công tắc tơ cơ học, rơle nhiệt, bình điện áp thấp, đèn báo và các bộ phận rời khác trong tủ và bề mặt tủ được kết nối bằng dây dẫn. Thay đổi mô hình cấu trúc với khối lượng lớn và cồng kềnh của thiết bị bù phản kháng truyền thống, do đó làm cho thế hệ thiết bị bù phản kháng điện áp thấp mới có hiệu quả bù tốt hơn, kích thước nhỏ hơn, tiêu thụ điện năng thấp hơn, giá rẻ hơn, tiết kiệm chi phí hơn, sử dụng linh hoạt hơn, bảo trì thuận tiện hơn, tuổi thọ dài hơn, độ tin cậy cao hơn, phù hợp với yêu cầu cao hơn của lưới điện hiện đại đối với bù phản kháng.

tụ điện thông minh loạt AZC thông qua màn hình LCD phân đoạn tùy chỉnh, có thể hiển thị điện áp thanh cái ba pha, dòng xe buýt ba pha, hệ số công suất ba pha, tần số, đường tụ điện và trạng thái cắt, công suất hoạt động, công suất phản ứng, tổng tỷ lệ biến dạng điện áp hài, nhiệt độ tụ điện trong thời gian thực.

Trên cơ sở AZC, loạt thiết bị bù điện dung tích hợp thông minh AZCL kết nối với điện kháng thích hợp (7% cho hơn 5/7 môi trường hài hòa, 14&cho hơn 3/5/7 môi trường hài hòa), có thể chống lại sóng hài một cách hiệu quả, tránh khuếch đại cộng hưởng và bảo vệ tuổi thọ của tủ điện.

5.2 Ứng dụng

Lớp bệnh viện, trung tâm thương mại, trung tâm dữ liệu, ngành công nghiệp biến tần, ngành công nghiệp quang điện, cảng/mỏ dầu, hóa chất/luyện kim lớp. ..

5.3 Chọn loại tụ điện thông minh ANCORI AZC/AZCL Series

Thiết bị bù điện dung thông minh AZC

Thiết bị bù điện dung tích hợp thông minh AZCL

6 Kết luận

Bồi thường phản kháng là một biện pháp tiết kiệm năng lượng có thể cải thiện hiệu quả hệ số công suất, với hiệu quả nhanh và đầu tư ít. Nguyên tắc làm việc của tụ bù song song là đơn giản, dễ vận hành, hiệu quả kinh tế cao trong hoạt động, và có thể cắt theo nhóm để đảm bảo tỷ lệ vượt qua điện áp và hệ số công suất hợp lý. Hiện nay, hệ số trung bình của mạng lưới phân phối và mạng lưới nông nghiệp ở một phần lớn các khu vực của Trung Quốc là quá thấp, tin rằng bằng cách sử dụng tụ bù để bù đắp hợp lý, chất lượng cung cấp của nó chắc chắn có thể được cải thiện hiệu quả và có thể đạt được lợi ích kinh tế rõ rệt hơn.