Tổn thất điện năng, nguyên nhân, biện pháp giảm tổn thất

Mạng phân phối có tổng chiều dài lớn nhất trong mạng điện, việc giảm tổn thất điện năng trong mạng là điều hết sức cần thiết.

Giảm tổn thất điện năng bằng cách bù công suất phản kháng, nâng cao điện áp tải điện và đồng nhất các cấp điện áp.

Bên cạnh đó, điều khiển hộ tiêu thụ cũng đóng vai trò quan trọng giảm tổn thất điện năng.

Tổn thất điện năng là gì?

Tổn thất điện năng trên lưới điện là lượng điện năng tiêu hao cho quá trình truyền tải và phân phối điện khi tải điện từ ranh giới giao nhận với các nhà máy phát điện qua lưới điện truyền tải, lưới điện phân phối đến các hộ tiêu thụ điện. Tổn thất điện năng còn được gọi là điện năng dùng để truyền tải và phân phối điện.

Nguyên nhân tổn thất điện năng?

• Trên đường dây dẫn điện có điện trở RΩ và điện kháng XΩ.
• Do các máy biến áp có tổn thất công suất ở trong cuộn dây và tổn thất không tải ở trong lõi thép.
• Do tiêu thụ nhiều công suất vô công trên lưới điện, chủ yếu do các phụ tải có thành phần điện cảm như cuộn dây máy biến áp, cuộn dây động cơ điện, cuộn cảm có lõi thép… làm giảm cosφ của lưới điện.
• Do chế độ vận hành của lưới điện: Tổn thất càng lớn khi công suất tiêu thụ điện của phụ tải càng lớn- Tổn thất càng lớn khi thời gian sử dụng công suất cực đại càng kéo dài (thời gian sử dụng công suất cực đại ký hiệu là TMax). Do máy biến áp thường xuyên vận hành trong tình trạng non tải hoặc không tải. Do tình trạng lệch tải các pha, tình trạng này thường xảy ra trong lưới điện phân phối hạ thế.
• Do sóng hài từ các thiết bị: điện tử công suất, lò hồ quang, máy hàn, bộ khởi động điện tử, thao tác đóng cắt mạch máy biến áp công suất lớn…

Các biện pháp giảm tổn thất điện năng

• Đặt tụ bù trên các đường dây.
• Điều độ kinh tế trên mạng phân phối.
• Sử dụng hiệu quả các máy biến áp phân phối, vận hành kinh tế trạm biến áp.
• Thay các đường dây trung áp và hạ áp một pha thành ba pha.
• Điều khiển hộ tiêu thụ.
• Cân bằng đồ thị phụ tải.

Nâng cao cosϕ đường dây

• Đường dây có hệ số cosϕ lớn, truyền tải công suất phản kháng nhỏ, công suất tác dụng lớn, làm giảm tổn thất điện áp, công suất trên đường dây
• Để nâng cao hệ số công suất cần đặt tụ bù ngang trên đường dây với các cách nối hình sao và tam giác.

Bù công suất kháng trên đường dây phân phối

Phân bố dung lượng bù mạng xí nghiệp

• Mạng xí nghiệp là mạng tiêu thụ khá lơn công suất phản kháng
• Gây sụt áp và tổn thất công suất lớn trên mạng
• Phân bố công suất kháng hợp lý, làm giảm tổn thất công suất, nâng cao điện áp tại điểm làm việc.