thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy bơm nông nghiệp, chương 22

Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế vì các xí nghiệp này tiêu thụ khoảng 70 tổng số điện năng được sản xuất ra. Tính chung trong toàn hệ thống điện thường có 10 – 15 % năng lượng được phát ra bị mất mát trong quá trình truyền tải và phân phối. Mạng điện xí nghiệp thường dùng điện áp tương đối thấp, đường dây lại dài phân tán đến từng phụ tải nên gây ra tổn thất điện...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy bơm nông nghiệp, chương 22 Chương 22: TÝnh to¸n bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng®Ó n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cho nhµ m¸y§6.1 §Æt vÊn ®Ò: VÊn ®Ò sö dông hîp lý vµ tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng trong c¸c xÝnghiÖp c«ng nghiÖp cã ý nghÜa rÊt lín ®èi víi nÒn kinh tÕ v× c¸c xÝnghiÖp nµy tiªu thô kho¶ng 70 tæng sè ®iÖn n¨ng ®-îc s¶n xuÊtra. TÝnh chung trong toµn hÖ thèng ®iÖn th-êng cã 10 – 15 %n¨ng l-îng ®-îc ph¸t ra bÞ mÊt m¸t trong qu¸ tr×nh truyÒn t¶i vµph©n phèi. M¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp th-êng dïng ®iÖn ¸p t-¬ng ®èithÊp, ®-êng d©y l¹i dµi ph©n t¸n ®Õn tõng phô t¶i nªn g©y ra tænthÊt ®iÖn n¨ng lín. V× thÕ viÖc thùc hiÖn c¸c biÖn ph¸p tiÕt kiÖm®iÖn trong xÝ nghiÖp cã ý nghÜa rÊt quan träng, kh«ng nh÷ng cã lîicho b¶n th©n c¸c xÝ nghiÖp, mµ cßn cã lîi chung cho nÒn kinh tÕquèc d©n. HÖ sè c«ng suÊt cos lµ mét trong c¸c chØ tiªu ®Ó ®¸nh gi¸ xÝnghiÖp dïng ®iÖn cã hîp lý vµ tiÕt kiÖm hay kh«ng. N©ng cao hÖ sèc«ng suÊt cos lµ mét chñ tr-¬ng l©u dµi g¾n liÒn víi môc ®Ýchph¸t huy hiÖu qu¶ cao nhÊt qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, ph©n phèi vµ södông ®iÖn n¨ng. 6.1.1. ý nghÜa cña viÖc n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cos  . PhÇn lín c¸c thiÕt bÞ tiªu dïng ®iÖn ®Òu tiªu thô c«ng suÊt t¸cdông P vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q. C«ng suÊt t¸c dông lµ c«ngsuÊt ®-îc biÕn thµnh c¬ n¨ng hoÆc nhiÖt n¨ng trong c¸c thiÕt bÞdïng ®iÖn, cßn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q lµ c«ng suÊt tõ ho¸ trongc¸c m¸y ®iÖn xoay chiÒu, nã kh«ng sinh ra c«ng. Qu¸ tr×nh trao ®æic«ng suÊt ph¶n kh¸ng gi÷a m¸y ph¸t vµ hé tiªu dïng ®iÖn lµ métqóa tr×nh dao ®éng. Mçi chu kú cña dßng ®iÖn, Q ®æi chiÒu bènlÇn, gi¸ trÞ trung b×nh cña Q trong 1/2 chu kú cña dßng ®iÖn b»ngkh«ng. ViÖc t¹o ra c«ng suÊt ph¶n kh¸ng kh«ng ®ßi hái tiªu tènn¨ng l-îng cña ®éng c¬ s¬ cÊp quay m¸y ph¸t ®iÖn. MÆt kh¸c c«ngsuÊt ph¶n kh¸ng cung cÊp cho hé tiªu dïng ®iÖn kh«ng nhÊt thiÕtph¶i lÊy tõ nguån. V× vËy ®Ó tr¸nh truyÒn t¶i mét l-îng Q kh¸ líntrªn ®-êng d©y, ng-êi ta ®Æt gÇn c¸c hé tiªu dïng ®iÖn c¸c m¸ysinh ra ra Q (tô ®iÖn, m¸y bï ®ång bé,... ) ®Ó cung cÊp trùc tiÕp chophô t¶i, lµm nh- vËy ®-îc gäi lµ bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. Khi bïc«ng suÊt ph¶n kh¸ng th× gãc lÖch pha gi÷a dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸ptrong m¹ch sÏ nhá ®i, do ®ã hÖ sè c«ng suÊt cos cña m¹ng ®-îc Pn©ng cao, gi÷a P, Q vµ gãc  cã quan hÖ sau: = arc tg Q Khi l-îng P kh«ng ®æi, nhê cã bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng,l-îng Q truyÒn t¶i trªn ®-êng d©y gi¶m xuèng, do ®ã gãc  gi¶m,kÕt qu¶ lµ cos t¨ng lªn. HÖ sè c«ng suÊt cos ®-îc n©ng cao lªn sÏ ®-a ®Õn nh÷ng hiÖuqu¶ sau:  Gi¶m ®-îc tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng vµ tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn. + Chóng ta ®· biÕt tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®-êng d©y ®-îc tÝnh nh- sau: P 2  Q2 P2 Q2 P  R  2 R  2 R  P(P )  P(Q) , khi gi¶m Q truyÒn t¶i U2 U Utrªn ®-êng d©y, ta gi¶m ®-îc thµnh phÇn tæn thÊt c«ng suÊt P(Q) dog©y ra.  Gi¶m tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn v× A  P.t . + Gi¶m tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn: P.R  Q.X PR QX U     U (P )  U (Q) U U U Gi¶m l-îng Q truyÒn t¶i trªn ®-êng d©y, ta gi¶m ®-îc thµnhphÇn U (Q) do Q g©y ra.  T¨ng kh¶ n¨ng truyÒn t¶i cña ®-êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p. Kh¶ n¨ng truyÒn t¶i cña ®-êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p phôthuéc vµo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng, tøc lµ phô thuéc dßng ®iÖn cho phÐpcña chóng. Dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y dÉn vµ m¸y biÕn ¸p ®-îc tÝnhnh- sau: P2  Q2 I= , khi gi¶m Q th× kh¶ n¨ng truyÒn t¶i ®-îc t¨ng 3.Ulªn. Ngoµi ra viÖc n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cos cßn ®-a ®ÕnhiÖu qu¶ lµ gi¶m ®-îc chi phÝ kim lo¹i mµu, gãp phÇn lµm æn ®Þnh®iÖn ¸p, t¨ng kh¶ n¨ng ph¸t ®iÖn cña m¸y ph¸t ®iÖn v.v… V× nh÷nglý do trªn mµ viÖc n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cos , bï c«ng suÊtph¶n kh¸ng trë thµnh vÊn ®Ò quan träng, cÇn ®-îc quan t©m ®óngmøc. 6.1.2. BiÖn ph¸p n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cos * N©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cos tù nhiªn: lµ t×m c¸c biÖnph¸p ®Ó c¸c hé tiªu thô ®iÖn gi¶m bít ®-îc l-îng c«ng suÊt ph¶nkh¸ng tiªu thô nh-: hîp lý ho¸ c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, gi¶m thêi gianch¹y kh«ng t¶i cña c¸c ®éng c¬, thay thÕ c¸c ®éng c¬ th-êng xuyªnlµm viÖc non t¶i b»ng c¸c ®éng c¬ cã c«ng suÊt hîp lý h¬n, ... N©ngcao hÖ sè c«ng suÊt cos tù nhiªn rÊt cã lîi v× ®-a l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕl©u dµi mµ kh«ng ph¶i ®Æt thªm thiÕt bÞ bï. * N©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cos b»ng biÖn ph¸p bï c«ngsuÊt ph¶n kh¸ng. Thùc chÊt lµ ®Æt c¸c thiÕt bÞ bï ë gÇn c¸c hé tiªudïng ®iÖn ®Ó cung cÊp c«ng suÊt ph¶n kh¸ng theo yª ...