CÔNG SUẤT TRONG MẠCH ĐIỆN
Công suất trong mạch điện được định nghĩa như là phần năng lượng được chuyển qua một đường dây điện trong một đơn vị thời gian. Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo công suất là Oat (viết tắt là W; 1W = 1J/s), lấy tên theo James Watt. Ngoài ra, các tiền tố cũng được thêm vào đơn vị này để đo các công suất nhỏ hay lớn hơn như mW (milioat): 1mW = 0,001W; kW (kilooat): 1kW = 1.000W; MW (megaoat): 1MW=1.000.000W…
1. Công suất mạch điện DC:
Đối với mạch điện một chiều, công suất, năng lượng mà mạch điện thực hiện chuyển đổi qua đường dây điện trong một đơn vị thời gian, được tính bằng công thức:
| P = U . I | P là công suất (W)U là điện áp (V)I là cường độ dòng điện (A) |
2. Công suất mạch điện AC:
Đối với dòng điện xoay chiều có ba loại công suất và được biểu diễn như sau:
2.1. Công suất hiệu dụng (công suất tác dụng, công suất thực):
Ký hiệu P: là phần điện năng trong mạch điện có thể biến đổi thành các dạng năng lượng có ích khác (cơ, nhiệt, hay hóa). Đây là phần công suất có lợi, có ích của mạch điện. Đơn vị: W
| P = U . I .cosφ | P : công suất hiệu dụngU: là điện áp (V)I: là cường độ dòng điện (A)Cosφ: hệ số công suất |
2.2. Công suất phản kháng (công suất hư kháng, công suất ảo)
Ký hiệu Q: là phần năng lượng điện được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu kỳ do sự tích lũy năng lượng trong các thành phần cảm kháng và dung kháng của mạch điện. Đây là phần công suất không có lợi của mạch điện.Đơn vị tính là VAR (volt amperes reactive)
| Q = U . I .sinφ | Q : công suất phản kháng (var)U: là điện áp (V)I: là cường độ dòng điện (A)φ : pha lệch giữa U và I |
2.3. Công suất biểu kiến (công suất toàn phần)
Ký hiệu S: là công suất tổng của mạch điện bao gồm công suất hiệu dụng và công suất phản kháng.Đơn vị: VA (vôn-ampe), 1 kVA = 1000 VA.
Bạn đang xem: Công suất phản kháng là gì
| S = U . I = √(P2 + Q2) | S : công suất biểu kiến (VA)P : công suất hiệu dụng (W)Q : công suất phản kháng (var)U: là điện áp (V)I: là cường độ dòng điện (A) |
3. Hệ số công suất
Tỷ số giữa công suất hiệu dụng và công suất biểu kiến trong mạch gọi là hệ số công suất. Khi dòng xoay chiều có dạng hình sin lý tưởng, hệ số công suất là côsin của góc lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế của dòng xoay chiều. Do vậy hệ số công suất được ký hiệu là cosφ. Hệ số công suất không có đơn vị riêng, giá trị của nó được thể hiện từ 0 đến 1 và có thể được diễn tả bằng tỉ lệ phần trăm, ví dụ như PF=50%. Hệ số công suất = 1 khi hiệu điện thế và cường độ dòng điện cùng pha (các thiết bị có hệ số công suất bằng 1 như: đèn sợi đốt, bàn ủi, máy nước nóng, bếp điện,…), và = 0 khi dòng điện nhanh hoặc chậm pha so với hiệu điện thế 90o (các thiết bị có hệ số công suất dưới 1 như: đèn neon dùng chấn lưu, motor, van đóng cắt, các thiết bị điện tử, …)
Đối với hai hệ thống truyền tải điện với cùng công suất thực, hệ thống nào có hệ số công suất thấp hơn sẽ có dòng điện xoay chiều lớn hơn vì lý do năng lượng phản kháng bị trả lại nguồn lớn hơn, tạo ra nhiều thất thoát năng lượng và làm giảm hiệu năng truyền tải, làm tăng kích thước dây điện truyền dẫn. Hệ quả là nó còn có một công suất biểu kiến cao hơn với cùng một công suất thực được truyền tải.Nên muốn nâng cao công suất thật P thì cần phải nâng cao hệ số cosφ. Tại sao phải quan tâm tới việc này? Cho dù công suất phản kháng thật sự không sinh ra công nhưng sự tồn tại của nó sẽ làm cho các dây dẫn nóng hơn. Những thiết bị có sử dụng các cuộn dây như motor, máy phát điện, máy biến thế,…phải được thiết kế với các cuộn dây lớn hơn để có thể chịu được công suất tổng bao gồm dòng có ích và dòng “vô công”.Cũng chính vì lý do đó với giá trị đầu tư cho thiết bị và đường truyền cao nên giá điện dành cho các khu vực công nghiệp và thương mại có giá cao hơn so với khách hàng cá nhân, nơi có nhiều thiết bị sử dụng điện có hệ số công suất thấp. Nhà cung ứng điện ngoài việc tăng giá điện với các khách hàng lớn, họ còn kiểm soát công suất phản kháng bằng các máyđo đo điệnchuyên dùng nhằm hỗ trợ khách hàng tìm các biện pháp làm gia tăng hệ số công suất, đồng thời phạt những khách hàng nào để hệ số công suất thấp hơn tiêu chuẩn.
KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG
Trong nghành công nghiệp hiện nay, điện năng là một yếu tố đầu vào không thể thiếu cho hoạt động của các doanh nghiệp. Thực trạng tại nhiều doanh nghiệp hiện nay cho thấy, điện năng cung cấp cho nhiều nhà máy công nghiệp chưa đạt chất lượng dẫn đến các thiết bị điện trong dây chuyền sản xuất hoạt động không đạt các chỉ tiêu kỹ thuật, gây tổn hao năng lượng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm đầu ra.
Xem thêm: Penalty Là Gì
Ngoài ra, việc bố trí các thiết bị điện tử công suất để điều khiển hoạt động của các thiết bị trong hệ thống điện nhà máy cũng gây phát sinh sóng hài làm ảnh hưởng tới hoạt động của các thiết bị lân cận, gây tổn hao điện năng. Vì vậy, để kiểm soát chất lượng đầu vào của nhà máy và kiểm tra sự ổn định của lưới điện toàn nhà máy cần thiết phải đo kiểm chất lượng điện năng.
Xem thêm: Thức Ăn Chăn Nuôi Tiếng Anh Là Gì, Chăn Nuôi Tiếng Anh Là Gì
Các thông số chính của việc đo kiểm chất lượng điện năng như sau:Đo kiểm dòng điện, điện áp, công suất, cosφ – đo liên tục trong khoảng thời gian nhất định, tự động lưu dữ liệu và phân tích dữ liệu.Đo kiểm các thành phần sóng hài trên các nhánh và trên toàn lưới điện nhà máy, phát hiện các thiết bị gây phát sinh sóng hài và đưa ra giải pháp xử lýĐo kiểm, phát hiện mất cân bằng pha và đưa ra giải pháp xử lýĐo kiểm, đánh giá tổn thất điện năng trên lưới điện của nhà máy tại thời điểm khảo sát.Kiểm tra, phân tích công suất tiêu thụ điện của từng nhánh và của toàn nhà máy
Các thiết bị đo và phân tích chất lượng điện năng của Chauvin Arnoux do Công ty Thy An phân phối như: CA 8435, CA 8436, hay các bộ ghi dữ liệu điên data logger như PEL 103, PEL 105 được thiết kế và chế tạo đáp ứng đầy đủ các nhu cầu về kiểm tra chất lượng điện năng cùa các chuyên gia, kỹ sư điện trong công tác bảo trì, bảo dưỡng hệ thống điện trong nhà máy công nghiệp cũng như các cao ốc văn phòng.
Chuyên mục: Hỏi Đáp
