Tìm hiểu về công suất phản kháng

Công suất phản kháng là một trong hai loại công suất xuất hiện trong hệ thống điện, bên cạnh công suất hữu ích. Mục tiêu chính khi vận hành hệ thống điện là bù công suất phản kháng để tăng hiệu quả hoạt động của thiết bị và giảm chi phí. Hãy cùng BTB Electric tìm hiểu về loại công suất này trong bài viết sau.

Công suất phản kháng Q là gì?

Trong hệ thống điện, tồn tại hai loại công suất: công suất P hay còn gọi là công suất hữu ích, và công suất Q, gọi là công suất phản kháng. Công suất phản kháng (Q) được sản sinh bởi tính cảm ứng của các thiết bị phụ tải như máy biến áp, biến tần, động cơ điện,... Mặc dù công suất này không tạo ra công việc hữu ích trực tiếp, nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong việc tạo từ trường cần thiết để khởi động các thiết bị cảm ứng.

Công Thức Tính Công Suất Phản Kháng Q:

Q = S x sinφ

Trong đó:

• S: Công suất biểu kiến, là tích của giá trị điện áp U và cường độ dòng điện I trong mạch.

• sin(φ): Sin của góc lệch giữa điện áp và dòng điện.

Đặc điểm công suất phản kháng 

Mạch Điện Một Chiều (DC): Trong mạch điện DC, không có sự khác biệt giữa công suất biểu kiến (S) và công suất thực (P), do đó không xuất hiện công suất phản kháng (Q).

Mạch Điện Xoay Chiều (AC): Trong mạch AC, công suất biểu kiến (S) là tích của điện áp (U) và dòng điện (I). Trong mạch điện thuần trở, điện áp và dòng điện cùng pha nhau (góc φ = 0), dẫn đến sin(φ) = 0 và Q = 0. Tuy nhiên, trong thực tế, các mạch AC thường có các thành phần cảm kháng khiến điện áp và dòng điện bị lệch pha với nhau.

Nếu góc φ đạt tới 90 độ (sin(φ) = 1), Q = S, nghĩa là công suất phản kháng Q bằng với công suất biểu kiến S. Khi đó, hiệu quả của hệ thống điện giảm đi đáng kể và công suất phản kháng đạt mức cao nhất.

Lợi ích khi bù công suất phản kháng

Công suất phản kháng có thể gây ra nhiều tác hại về kỹ thuật và kinh tế, như làm giảm hiệu quả hệ thống, gây lãng phí năng lượng và tăng chi phí vận hành. Do đó, việc bù công suất phản kháng là cần thiết để tăng hệ số cos(φ) đến mức lý tưởng, giúp:

• Giảm tổn thất công suất trên phần tử truyền tải điện.

• Giảm tổn thất điện áp ở phía phụ tải.

• Tăng hiệu suất truyền tải điện trên đường dây và máy biến áp.

Việc bù công suất phản kháng không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao hiệu quả hoạt động của toàn bộ hệ thống điện.

Đọc thêm: Ứng dụng và cách phòng tránh hồ quang điện