Điểm khác biệt giữa tụ bù shunt và cuộn cảm shunt là gì?

Trong hệ thống điện, nhiều thiết bị được sử dụng để tăng cường hệ số công suất và hiệu quả hoạt động. tụ shunt và reactor shunt là hai thành phần riêng biệt được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất của lưới điện. Bài viết này khám phá các điểm khác biệt chính của chúng, bắt đầu với một cái nhìn tổng quan về các nguyên tắc cơ bản.

Tụ Shunt

Tụ shunt đề cập đến một tụ hoặc một nhóm tụ (gọi là ngân hàng tụ) được kết nối song song với hệ thống điện. Nó giúp cải thiện hệ số công suất và hiệu quả hoạt động của hệ thống bằng cách bù cho tải cảm, do đó tăng hệ số công suất của hệ thống.

Hầu hết các tải trong hệ thống điện - như máy điện, biến áp, và rơle - đều có đặc tính cảm, góp phần tạo ra phản kháng cảm cùng với độ tự cảm của đường dây điện. Độ tự cảm khiến dòng điện chậm hơn điện áp, làm tăng góc chậm và giảm hệ số công suất của hệ thống. Hệ số công suất chậm này khiến tải phải rút thêm dòng điện từ nguồn cho cùng mức công suất định mức, dẫn đến tổn thất đường dây bổ sung dưới dạng nhiệt.

Độ dung của tụ gây ra dòng điện đi trước điện áp, cho phép nó triệt tiêu phản kháng cảm trong hệ thống điện. Nhiều đơn vị tụ (một ngân hàng tụ) được kết nối song song để cải thiện hệ số công suất được gọi là tụ shunt.

Reactor Shunt

Reactor shunt là thiết bị được sử dụng trong hệ thống điện để ổn định điện áp trong quá trình thay đổi tải, do đó tăng cường hiệu quả. Nó bù cho công suất phản ứng dung trong đường dây truyền tải điện, thường được áp dụng trong đường dây truyền tải điện 400kV hoặc cao hơn.

Được xây dựng với một cuộn dây - kết nối trực tiếp với đường dây điện hoặc cuộn thứ ba của biến áp ba pha - nó hấp thụ công suất phản ứng từ đường dây để cải thiện hiệu suất hệ thống.

Sự Khác Biệt Giữa Tụ Shunt và Reactor Shunt

Bảng sau đây nêu rõ các so sánh chính giữa reactor shunt và tụ shunt:

So Sánh Giữa Tụ Shunt và Reactor Shunt
Chức năng

• Tụ Shunt: Cung cấp công suất phản ứng cho hệ thống điện, được hấp thụ bởi tải cảm (ví dụ: động cơ, biến áp) để cải thiện hệ số công suất và hiệu quả hệ thống.

• Reactor Shunt: Hấp thụ và kiểm soát dòng chảy công suất phản ứng để tăng cường hiệu quả, ổn định mức điện áp và giảm thiểu sự gia tăng điện áp/sóng xung kích trong lưới điện.

Hiệu Chỉnh Hệ Số Công Suất

• Tụ Shunt: Cải thiện trực tiếp hệ số công suất bằng cách cung cấp bù công suất phản ứng.

• Reactor Shunt: Cải thiện gián tiếp hệ số công suất bằng cách ổn định điện áp trong đường dây truyền tải.

Kết Nối

• Tụ Shunt: Kết nối trực tiếp song song với đường dây điện.

• Reactor Shunt: Kết nối trực tiếp với đường dây điện hoặc qua cuộn thứ ba của biến áp ba pha.

Ảnh Hưởng Đến Điện Áp

• Tụ Shunt: Có thể gây tăng điện áp trong điều kiện tải nhẹ do tiêm công suất phản ứng.

• Reactor Shunt: Gây giảm điện áp nhẹ do phản kháng cảm, cân bằng công suất phản ứng dư thừa.

Ảnh Hưởng Của Harmonics

• Tụ Shunt: Dễ tạo ra điều kiện cộng hưởng làm tăng harmonics điện áp.

• Reactor Shunt: Làm suy giảm và kìm hãm harmonics, cải thiện chất lượng điện.

Ứng Dụng

• Tụ Shunt: Được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện công nghiệp và thương mại để chỉnh sửa hệ số công suất trong mạng phân phối.

• Reactor Shunt: Chủ yếu được áp dụng trong đường dây truyền tải điện áp cao (400kV+) để ổn định điện áp và kìm hãm sóng xung kích.

Kết Luận

Cả tụ shunt và reactor shunt đều tối ưu hóa hiệu suất hệ thống điện, mặc dù thông qua cơ chế riêng biệt: tụ tăng hệ số công suất bằng cách bù tải cảm, trong khi reactor ổn định điện áp và giảm harmonics trong mạng truyền tải. Các vai trò bổ trợ của chúng đảm bảo việc cung cấp điện đáng tin cậy trong nhiều tình huống vận hành khác nhau.