Về đơn vị công suất điện năng ?

Theo tôi vấn đề này tuy nghe đơn giản nhưng cũng phức tạp lắm , tôi nghĩ ở VN mình rất nhiều bác là kỹ sư điện hẳn hoi cũng chưa hiểu thông đâu , hôm qua tôi có hỏi một bác là kỹ sư bên điện lực bác này cũng ậm ờ lắm , nhưng mà mình tế nhị không dám hỏi sâu thêm .
bác ấy quăng cho một cuốn sách noí về vụ này tôi lật ra thấy hoa cả mắt , không ngờ có cái cos fi mà người ta viết ra cả cuốn sách dày cồm cộp toàn kiến thức vi tích phân ma trận nhìn muốn hết cả hồn vía !

To Chava,
Vì người hỏi không cho biết efficiency nên tôi giả sử nó là 1. Vì efficiency là 1 nên power in = power out.
To Chuotdong,
1) Bạn đọc lại mấy bài trước để hiểu rõ hơn. Thí dụ máy phát điện được ấn định (rated) là 125KVA, pf = 0,85, 50 độ C. Nếu tải của bạn có pf dưới 0,85 (0,7 chẳng hạn), bạn sẽ không có được 125KVA ở 50 độ C. Mỗi máy phát điện có 1 biểu đồ (curve) khác nhau..

1. Có. Cos phi của máy phát ghi trên thân máy là cosphi định mức. Còn khi nối máy phát với motơ, cos phi MF = cosphi motơ
2. Chính xác
3. Không cấp được, hoặc phải có sơ đồ riêng để khởi động động cơ
Chuyện cos phi, công suất phản kháng đúng là gây nên nhiều tranh cãi, ngay cả giữa những người làm về điện. Theo tôi thì bác cứ cố gắng hiểu đơn giản, cấp điện cho một tải bất kỳ thì cần có P và có Q, thiếu cái nào cũng không được.

Thật tình mà nói, tôi không hiểu các bạn nói nó phức tạp như thế nào. P, S, Q cũng giống như cạnh kề, huyền, và đối của hình tam giác vuông mà thôi, với 1 chút kiến thức về lượng giác, bạn có thể giải được nó một cách dễ dàng. Đây là vấn đề căn bản mà ai cũng biết trong lớp học điện đầu tiên.
Khi bạn đi làm, các bạn sẽ phải đối diện với những vấn đề khó hơn, chẳng hạn như transient của capatitor bank khi bạn đóng và mở breaker, power factor correction, resonant....
Trở lại vấn đề trên tôi muốn nói 1 chút về power factor correction. Ở những nhà máy lớn bên Mỹ, người ta thường phải trả thêm tiền nếu power factor của nhà máy qúa thấp (thí dụ như có qúa nhiều mô tơ lớn, hoặc các loai tải cảm ứng), điều này rất hiển nhiên vì nhà máy phát điện phải có đủ VA để cung cấp VAR cho nhà máy. Để nâng power factor lên, người ta thường gắn thêm capacitor bank vào đường dây của họ, phương pháp này gọi là power factor correction.
Như các bạn thấy ở trên S = P + jQ (Q = P x tan phi), khi bạn nối capacitor vào, VAR sẽ giảm và dĩ nhiên phi sẽ giảm theo, P vẫn giữ nguyên và đặc biệt S cũng sẽ giảm, có nghĩa là nhà máy đòi hỏi ít VA hơn cho cùng số lượng P. Nếu dùng S, P, Q như hình tam giác vuông bạn sẽ thấy rất rõ.

Nếu mà tụ bù quá lố thì thế nào ? coi chừng Var lại tăng ? cái khó là làm sao bù chính xác và linh động theo tải .
Var mà tăng thì U có tăng không các bác ?
Hôm qua tôi in mấy dòng thảo luận trên forum này của các bác cho một kỹ sư điện lực xem , bác ấy cười bảo " đời không đơn giản vậy đâu !" và bảo SPQ ở đời nó lung tung thiên , là đa giác nhiều cạnh chứ ít khi là ...tam giác trong mấy cuốn sách dạy nhập môn dạy học trò !
Tôi cứ ngớ ra hỏi tại sao ? bác ấy bảo muốn biết rõ thì vào ngành điện học mòn đít mới hiểu ! Thế là đành thôi chả dám hỏi tiếp .
theo các bác thì như thế nào?

Trong hình tam giác vuông, cos phi = cạnh kề / cạnh huyền. Trong điện, cos phi = P / S
Trong hình tam giác vuông, tan phi = cạnh đối / cạnh kề. Trong điện, tan phi = Q / P.
Nếu cường độ dẫn trước voltage, bạn sẽ có leading power factor, ngược lại sẽ là lagging power factor.
Trên đây là ý kiến của tôi, mỗi người được huấn luyện ở 1 môi trường khác nên họ có thể có cái nhìn ở góc độ khác nhau, vì thế tôi luôn tôn trọng ý kiến của người khác.

Thực sự thấy các bác bàn luận về S,P,Q hai ba topic nhiều nhưng tôi thấy cái P cái S thì dễ hiểu chứ cái Q thấy nó vô công là vô công thế nào , cũng mù mờ quá vì hồi nhỏ tôi không theo ngành kỹ thuật mà học về tài chính . Bây giờ chỉ muốn tìm hiểu thêm thôi .
Nếu Q vô công tức phải có máy 125 KVA phát cho tải 80 KW chẳng hạn , vậy phần chênh lệch công suất từ nguồn biến thành một phần I khiến dòng I lớn để làm nóng dây dẫn , như vậy Q cũng tạo ra công đấy chứ sao lại gọi là vô công ?
Để hạn chế Q người ta bù cho I nhỏ xuống , dây dẫn bớt nóng . Tức Q phải giàm xuống thì I mới nhỏ . Vậy đây là dạng công đàng hoàng sao người ta lại gọi là vô công ???
Kỹ thuật tôi còn dốt lắm các bác đừng cười nhé .

Bạn hãy nghĩ đến mô tơ như 1 thí dụ. P chính là công suất thực sự cung cấp cho tải, Q cần phải có để tạo magnetic field cho mô tơ. Q luôn luôn phải có để quay dù có tải hay không . Vì S = P + jQ hoặc S**2 = P**2 + Q**2 (**2 = bình phương) nên nếu bạn giảm Q, S sẽ giảm và cường độ I sẽ giảm.
Có 3 loại tải bạn cần biết đó là resistive load, inductive load và capacitive load. ở resistive load, V (voltage) và I (current) có cùng góc độ với nhau. V đi trước I 90 độ ở inductive load và I đi trước V 90 độ ở capacitive load.
Ở resistive load, vì V và I có cùng góc độ nên P trung bình lúc nào cũng là +. Ở capacitive và inductive load, vì V và I lệch vhau 90 độ, nên nửa chu kỳ đẩu nó là + và nửa chu kỳ sau nó là trừ vì thế công suất trung bình của nó là 0. Theo tôi bạn đừng nên nghĩ đến ý nghiã ?ovô công? nhiều quá, nó có thể làm bạn confused.
Tôi không rành những từ kỹ thuật bằng tiếng việt mong các bạn thông cảm.

Bác Noandyes bị lão kỷ sư điện lực chơi rồi.
Nói giởn thôi, theo tôi biết ở đây không ít thành viên cũng là kỷ sư điện lực. Nói theo bác ấy là kiểu huề vốn, nên bác ấy cười là phải. S,P,Q chỉ là S,P,Q chứ không thể nào lung tung thiên dù đúng là nó không đơn giản. Cái tam giác là một hình thức tóan học để biểu diễn sự liên hệ của 3 đại lượng S,P,Q chứ không phải là S,P,Q nên nó cũng chẳng thể là đa giác. Mà đã là đa giác thì là nhiều cạnh rồi chứ làm gì phải là đa giác nhiều cạnh. Bác in cái này về hỏi lại bác ấy xem sao cũng như hỏi hộ nhập môn học trò và sư phụ trong ngành định nghĩa khác nhau thế nào về S,P,Q?
Cuộc sống không đơn giản và điện cũng không đơn giản. Điều này hòan tòan đúng nhưng cũng không quá phức tạp đến độ phải vào nghành điện học mòn đít mới hiểu điện là gì. Một đứa bé lớp một cũng có thể hiểu "điện là gì" nhưng một kỷ sư chuyên ngành với thâm niên cũng vẫn có thể hoang mang khi phải giải thích "điện là gì" vì nó chỉ là một đại lượng vật lý chứ không phải là một thứ có thể sở được, ngửi đựơc như các món ăn.
Trở lại với S,P,Q bác không học về điện mà học về kinh tế nên tôi dùng kinh tế để cho bác dễ hiểu hơn. Bác vào một quán bia hơi và kêu một ly bia hơi với giá 10k. Bà chủ quán hôm đó đi vắng nên để một người giúp việc ra rót bia cho bác. Phần bia nằm ở dưới hôm nay ít hơn mọi khi vì phần bọt quá nhiều. Phần bia có thể xem như P và phần bọt là Q còn cả ly bia là S. Đàng nào bác cũng phải trả 10k cho 1 ly bia nhưng bác rõ ràng không hài lòng với việc bia ít mà bọt nhiều do người giúp việc không rành việc rót bia bằng bà chủ mà bác vẫn quen biết. Đến đây bác còn thắc mắc về hình tượng S,P,Q nửa không?
Tại sao S,P,Q đơn giản nhưng lại khó hiểu? bản chất nó không khó hiểu nhưng sự liên quan của nó vào kỷ thuật và đời sống làm cho nó trở nên khó hiểu. Trong trường học S,P,Q nó đơn giản đến độ học sinh nào cũng phải hiểu nhưng ra thực tế thì nó phức tạp đến độ kỷ sư điện lực phải thốt lên "đa giác nhiều cạnh" (không chừng bác ấy dấu nghề).
Nói về việc bù quá lố thì sao? Leading Q là lượng Vars được sản sinh ra từ các máy công nghiệp nên nó sẽ hướng ngược về máy biến thế, nơi dòng điện được cung cấp và được hiểu là mang dấu "-" vì nó là đại lượng vector có thể đổi chiều. Khi các máy công nghiệp sinh ra Q sẽ làm giảm đi chất lượng điện vì thay đổi power factor, pf. Hảng điện đặt ra một con số nhất định, nếu pf giảm dưới một số nhất định như 90% thì người tiêu dùng sẽ phải đóng phạt....vì cái tội tạo ra quá nhiều Q làm giảm pf dẫn đến tiêu tốn I trên tòan bộ hệ thống cung cấp điện tại khu vực đó. Tất nhiên máy móc vận hành không thể thay đổi liên tục ngày này qua ngày khác nên rõ ràng pf là bao nhiêu tại đơn vị tiêu dùng sẽ được xác định. Từ đó hãng điện sẽ đưa ra 2 giải pháp: a) đóng phạt b) lắp tụ bù. Nếu đơn vị tiêu thụ cảm thấy gắn tụ bù quá mắc so với đóng phạt thì họ sẽ chắp nhận đóng phạt. Cái này phải làm một bài tóan kinh tế chiếc xuất theo thời gian mới rõ. Và nếu lắp tụ bù được chọn thì tất nhiên đơn vị tiêu thụ sẽ bỏ ra một số tiền thấp nhất để đủ bảo đảm triệt tiêu Q đủ để pf vượt qua mức cho phép trên điều kiện hiện tại và kế họach phát triển. Vì tụ bù càng lớn giá càng mắc nên sẽ ít khi sẽ xảy đến tình trạng bù lố. Giả sử trong trường hợp dư tiền mà đặc tụ bù lớn hơn số lượng phải bù thì lại sinh ra "+" Vars và pf đổi dấu. Mà khi có pf thì có sự lệch pha giữa I, V nên nhiệt dư thừa vẫn sẽ sinh ra trên đường dây, vẫn gây ra tổn thất. Chính vì vậy mà tụ bù luôn được điều khiển theo mức độ hay chu kỳ chứ không phải liệng cục bù vào mạng điện là cứ việc tống Q ra. Trên thực tế còn có một thiết bị đối nghịch với tụ được sử dụng khi "+" quá nhiều ở lưới sử dụng. Cái nào quá cũng có hại. Tất cả mọi họat động của ngành điện họat động trong một khỏang cho phép chứ không phải họat động ở một hướng tăng hay giảm của một đại lượng nào.
========================

Cảm ơn bài viết chi li của bác nhé . Hay lắm .
Tôi sẽ nghiền ngẫm thêm .
Còn chuyện bác kỹ sư điện lực thì thú thật cũng bạn bè tốt cả thôi , có điều trong bàn nhậu toàn noí chuyện vui mà tôi thì cứ hỏi chuyên môn nên các ông ấy không hứng .
Để hôm nào tôi sang nhà bác ấy quyết hỏi cho ra nhẽ tại sao SPQ lại là đa giác . Xong sẽ đưa lên đây cho các bác cùng mổ xẻ .