Vì sao cần bù hệ số công suất?
Hệ số công suất (PF) là hệ số thể hiện mối liên quan giữa công suất tác dụng P và công suất biểu kiến S. Hệ số công suất sẽ nằm giữa 0 và 1.
Với dòng điện thuần sin, hệ số công suất tác dụng thể hiện bằng cosin (cos phi). PF được xác định bằng tỷ số P/S. Hệ số công suất tác dụng thể hiện mức sử dụng hiệu quả công suất toàn phần S. Với một công suất tác dụng không đổi và điện áp không đổi công suất biểu kiến thấp và dòng điện thấp, thì hệ số công suất cos phi sẽ cao.
Trong hệ thống điện, hệ số công suất lớn nhất khả thi là yếu tố được yêu cầu bắt buộc để tránh tổn thất truyền tải. Một cách lý tưởng, hệ số công suất nên bằng 1, mặc dù trong thực tế nó chỉ nằm trong khoảng 0.95 (tải cảm). Công ty cấp điện thường quy định hệ số công suất tối thiểu phải là 0.9 (điện lực Việt Nam). Nếu giá trị này không đạt, công ty cấp điện sẽ tính thêm tiền tiêu thụ công suất phản kháng (phạt công suất phản kháng).
Tuy nhiên, quy định này không áp dụng cho hộ cá thể. Để tăng hệ số công suất, người ta dùng thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất. Nếu một tụ bù phù hợp được kết nối song song vào lưới, công suất phản kháng chuyển đổi qua lại giữa tải tính cảm và tính dung.
Lượng tụ bù cần lắp đặt sẽ tương ứng với công suất phản kháng Qc là hiệu số của công suất phản kháng tính cảm tiêu thụ bởi tải cảm và công suất phản kháng sau khi bù.
Như vậy, việc bù công suất phản kháng sẽ giúp:
- Giảm dòng điện tác dụng
- Giảm tổn hao
- Tăng hiệu quả sử dụng và tuổi thọ thiết bị (cáp điện, máy biến áp, thiết bị đóng cắt) cũng như giảm công suất đặt.
Các cách hiệu chỉnh/bù hệ số công suất
Lịch sử phát triển giải pháp bù hệ số công suất
Sinexcel SVG - Giải pháp bù hệ số công suất ứng động dùng IGBT
SVG viết tắt của Static Var Generator là một dạng thiết bị bù hệ số công suất tuy nhiên không dùng tụ bù công suất. Thành phần chinh bên trong của Sinexcel SVG là thiết bị điện tử công suất như: IGBT, CPU, tụ DC, mạch lọc nhiễu,…
Như hình trên ta thấy: để hoạt động Sinexcel SVG cần lấy tín hiệu dòng và áp từ CT ngoài. Tín hiệu này sẽ được truyền đến và xử lý bởi DSP. DSP sẽ điều khiển mạch điều chế độ rộng xung PWM. PWM lại điều khiển IGBT đóng ngăt với tần số, góc mở phù hợp từ đó tạo ra dòng phản kháng tính cảm hoặc dung đưa vào hệ thống.
Với cấu tạo và tính chất hoạt động như trên nên Sinexcel SVG có cấu trúc theo kiểu modular (50kVar, 100kVAr) với kích cỡ chỉ khoảng ½ so với tủ tụ bù truyền thống.
Một tủ SVG của hãng Sinexcel
SVG có nhiều đặc điểm nổi trội hơn so với tủ tụ bù truyền thống:
- Có thể bù giúp PF hệ thống đạt 0.99
- Cân bằng pha tự đông.
- Có thể hoạt động bình thường trong môi trường có sóng hài.
- Bù cả tải cảm và tải dung.
- Tốc độ bù cực nhanh: <15ms.
Chính những đặc điểm nêu trên nên Sinexcel rất phù hợp cho các ứng dụng đặc biệt:
- Cần trục ở các cảng biển: nơi có tải lớn với tốc độ thay đổi nhanh
- Nhà máy sản xuất oto: nơi hệ số công suất thay đổi nhanh
- Nhà máy thép: môi trường sóng hài cao
- Datacenter: nơi yêu cầu sản phẩm với độ tin cậy cao, tải mang tín dung
Ngoài ra SVG cũng có thể dùng bù hệ số công suất cho cấp trung thế thông qua máy biến áp như ví dụ bên dưới:
Trong ứng dụng này, Sinexcel SVG sẽ được lắp đặt trong 1 container có chứa máy biến áp để bù cho lưới 22kV. Giải pháp này sẽ giúp giảm được phần thiết bị đóng cắt trung thế đắt tiền và rủi ro sự cố do dùng nhiều thiết bị.
Liên hệ ngay với chúng tôi nếu các bạn có nhu cầu tư vấn, khảo sát và thiết kế hệ thống SVG.
