Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng

Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng
Tổn thất điện áp của lưới điện phụ thuộc rất nhiều vào công suất truyền tải và thông số đường dây. Khi vận hành phải đảm bảo sao cho sự thay đổi điện áp tại từng vị trí trên lưới so với định mức nằm trong phạm vi điện áp cho phép.
Trong lưới điện phân phối và lưới điện truyền tải , chúng ta sử dụng các thiết bị bù (Tụ bù ngang, tụ bù dọc, kháng bù ngang ) nhằm mục đích cải thiện điện áp các nút.
Khi có bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch nhỏ đi tương ứng cosφ của mạng được nâng lên.
Hệ số công suất  được nâng lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau đây:
Cải thiện điện áp;
Tăng khả năng truyền tải công suất;
Giảm công suất Q nhận từ hệ thống;
Giảm tổn thất.
* Nguyên lý bù
Tổn thất điện áp trên đường dây  được tính theo công thức:
sU= (P.R + Q.X)/U
Trong đó :
- P là công suất tác dụng được truyền trên đường dây
- R là thành phần điện trở của đường dây
- Q là công suất phản kháng được truyền trên đường dây
- X là thành phần điện kháng của đường dây
- U là điện áp tại đầu đường dây
Căn cứ vào công thức trên, chúng ta thấy rằng :
Nếu thay đổi P thì sU thay đổi nhưng P lớn hay nhỏ là do phụ tải quyết định nên không thể thay đổi tuỳ tiện được.
Thay đổi tham số R bằng cách tăng tiết diện đường dây hoặc tăng số đường dây làm việc song song thì không hợp lý về mặt kinh tế
Vì vậy, người ta tìm cách thay đổi Q (Công suất phản kháng) hoặc X (tham số đường dây) để giảm tối thiểu sU
Các biện pháp thay đổi Q được gọi là bù ngang: dùng các thiết bị để phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng như động cơ đồng bộ, tụ điện, kháng điện. Thiết bị bù được mắc rẽ nhánh với lưới điện, thông qua việc tăng giảm công suất phản kháng trên lưới để thay đổi tổn thất điện áp trên đường dây
Các biện pháp thay đổi X được gọi là bù dọc: tụ bù được mắc nối tiếp trên đường dây truyền tải làm cho tổng trở đường dây nhỏ đi: ( XS = X - Xbù).
* Phương thức đấu dây tụ bù trong lưới phân phối:
Trong hệ thống lưới điện phân phối, phần lớn tụ bù đặt ở phần trug áp  vì mỗi kVAr tụ bù hạ áp đắt hơn trug áp
Đối với lưới điện 3 pha 3 dây , bộ tụ điện được đóng vào lưới điện theo sơ đồ hình tam giác.
Đối với lưới điện 3 pha 4 dây trung tính trực tiếp nối đất, bộ tụ điện được đóng vào lưới điện theo sơ đồ hình sao không (Y-o)
* Phương thức vận hành tụ bù.
Chia làm 2 loại :
+ Loại cố định : được đóng thường xuyên vào đường dây ( còn gọi là bù tĩnh ) đóng vai trò bù nền.
+ Loại ứng động: giàn tụ được đóng cắt theo nhu cầu công suất phản kháng của hệ thống, thường đóng vào giờ cao điểm và mở ra trong giờ thấp điểm của phụ tải. Việc thực hiện đóng cắt nhờ máy cắt và bộ điều khiển tự động.