Điều gì xảy ra với công suất hiệu dụng (kilowatt) khi hệ số công suất thấp hơn?

Hệ số công suất là chỉ số để đo lường mối quan hệ giữa công suất thực tế tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều và công suất biểu kiến. Tác động của hệ số công suất thấp đối với công suất thực tế chủ yếu có các điểm sau:

Giảm công suất thực tế

Hệ số công suất được định nghĩa là tỷ lệ giữa công suất thực tế (kW) và công suất biểu kiến (kVA):

Nếu hệ số công suất thấp, điều đó có nghĩa là cho cùng một lượng công suất biểu kiến, ít công suất thực tế hơn được sử dụng để làm việc. Nói cách khác, một phần năng lượng trong hệ thống được sử dụng để lưu chuyển qua lại giữa các thành phần cảm hoặc dung, thay vì được chuyển đổi thành năng lượng cơ học hoặc nhiệt hữu ích.

Ví dụ, nếu một mạch có hệ số công suất là 0,8, thì trong 1000 kVA công suất biểu kiến, chỉ có 800 kW là công suất thực tế. Phần còn lại 200 kVA đại diện cho Công suất Phản ứng (kVAR), không thực sự làm bất kỳ công việc nào.

Tiêu tốn năng lượng

Do hệ số công suất thấp có nghĩa là nhiều năng lượng hơn được sử dụng cho việc trao đổi công suất phản ứng thay vì làm việc thực tế, do đó năng lượng bị lãng phí. Mặc dù phần năng lượng này không được chuyển đổi trực tiếp thành công việc hữu ích, nó vẫn tạo ra nhiệt thông qua các thành phần trong mạch, do đó tăng tiêu thụ năng lượng.

Giảm hiệu quả sử dụng thiết bị

Khi hệ số công suất thấp, thiết bị điện (như máy phát điện, biến áp, cáp, v.v.) cần phải truyền dẫn dòng điện lớn hơn để truyền tải cùng một lượng công suất thực tế. Điều này có nghĩa là hiệu quả sử dụng thiết bị giảm đi vì chúng cần phải truyền dẫn nhiều công suất biểu kiến hơn để đạt được mức công suất thực tế mong muốn.

Tăng gánh nặng lưới điện

Hệ số công suất thấp có thể dẫn đến tăng gánh nặng trên lưới điện vì lưới điện cần phải cung cấp nhiều dòng điện hơn để cung cấp cùng một lượng công suất thực tế. Điều này không chỉ tăng tải trên lưới điện, mà còn có thể dẫn đến tăng sụt áp và tổn thất đường dây, ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả cung cấp điện.

Tăng giá điện

Đối với người dùng điện, công ty điện thường tính tiền điện dựa trên công suất biểu kiến của người dùng. Nếu hệ số công suất thấp, ngay cả khi công suất thực tế sử dụng không thay đổi, hóa đơn điện của người dùng có thể tăng tương ứng do tăng công suất biểu kiến. Ngoài ra, một số nhà cung cấp điện sẽ áp dụng thêm phí cho khách hàng có hệ số công suất dưới một tiêu chuẩn nhất định.

Cách cải thiện hệ số công suất

Để cải thiện hệ số công suất và giảm các tác động tiêu cực nêu trên, có thể thực hiện các biện pháp sau:

• Sử dụng tụ bù: Thêm tụ bù vào mạch có thể bù đắp một phần tải cảm và cải thiện hệ số công suất.

• Tối ưu hóa tải: Giảm tỷ lệ tải phi tuyến và tải cảm, hoặc kết hợp chúng với tải dung.

• Sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng: Chọn thiết bị tiết kiệm năng lượng để giảm tiêu thụ năng lượng không hiệu quả.

• Bố trí tải hợp lý: Lập kế hoạch hợp lý thời gian hoạt động của thiết bị điện để tránh tiêu thụ năng lượng không cần thiết.

Bằng cách cải thiện hệ số công suất, bạn có thể tăng hiệu quả của hệ thống, giảm lãng phí năng lượng và giảm chi phí điện.