Hệ Số Công Suất UPS Là Gì?
Hiện nay nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng nhiều và trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, cung luôn luôn không đủ cầu, vì thế mà các dạng điện năng sử dụng năng lượng tái tạo, hoá thạch…để khoả lấp nhu cầu lớn ấy.
Bộ lưu điện UPS ra đời để đáp ứng một phần năng lượng điện thiếu hụt và cung cấp điện năng trong một khoảng thời gian nhất định khi điện lưới bị sự cố, Ở bài viết này chúng tôi sẽ phân tích chi tiết về hệ số công suất UPS là gì và các phương pháp để duy trì hệ số công suất.
1. Hệ Số Công Suất UPS Là Gì?
Hệ số công suất (hscs) UPS tên tiếng anh là Power Factor Correction UPS (PF) được định nghĩa bằng nhiều cách khác nhau, nhưng được hiểu như độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện, cho biết lượng điện năng đưa vào sử dụng và lượng điện năng lãng phí.
Để tối đa hóa lượng điện năng cung cấp cho các thiết bị điện, việc duy trì hình dạng của dạng sóng dòng điện là một nhiệm vụ quan trọng.
Hscs được biểu hiện bằng công thức:
Cos Phi = P/S trong đó
Cos Phi: Hệ số công suất
P: Công suất hiệu dụng – Công suất thực (VA)
S: Công suất biểu kiến (W)
Mục tiệu là làm sao hscs càng tiến tới 1 càng tốt, lúc này công suất biểu kiến gần bằng công suất hiệu dụng tức là lượng năng lượng điện mất đi coi như không đáng kể.
2. Hiệu Chỉnh Hệ Số Công Suất UPS Là Gì?
Hiệu chỉnh hscs UPS chính là duy trì hình dạng của dạng sóng dòng điện đầu vào để tối đa hóa công suất thực/hoạt động.
3. Tại Sao Cần Phải Hiệu Chỉnh Hệ Số Công Suất UPS
Nhìn chung, Hệ số công suất thay đổi tùy thuộc vào tải tiêu thụ/lưu trữ năng lượng như tải điện dung(tụ điện) và tải cảm ứng (cuộn dây).
Trong tải điện dung, dòng điện chạy nhanh hơn điện áp 90 độ. Trong khi đó, trong tải cảm ứng, dòng điện chạy chậm hơn điện áp 90 độ.
Lý tưởng nhất là hệ số công suất cần được duy trì ở mức “Lý tưởng” tức là bằng 1. Trước đây, phạm vi cho phép của PF là từ 0,97 đến 0,99. Nhưng hiện nay PF của các UPS lên bằng 1 là rất bình thường.
Vì vậy việc duy trì PF gần bằng 1 hoặc trong phạm vi cho phép là rất quan trọng và việc duy trì PF mang lại nhiều lợi ích khác nhau như sau;
- Giảm lượng điện năng lãng phí từ đó giảm tiền điện.
- Giảm kích thước thiết bị đóng cắt và giá cả tương ứng.
- Giảm tổn thất hệ thống điện.
- Giảm sự mất cân bằng cung cầu.
Rất nhiều UPS hiện nay có hệ số công suất bằng 1 như UPS APC, Eaton, Santak,….
4. Cách Điều Chỉnh Hệ Số Công Suất
Một số hệ thống Bộ lưu điện UPS có hệ số công suất thấp có thể dẫn đến tổn thất năng lượng lớn, giảm công suất hệ thống và khả năng quá tải của các thành phần điện.
Để đạt được những lợi ích trên, có nhiều phương pháp khác nhau. Hiệu chỉnh hệ số công suất trong UPS liên quan đến việc sử dụng tụ điện hiệu chỉnh hệ số công suất hoặc mạch hiệu chỉnh hệ số công suất chủ động.
Các thành phần này hoạt động để bù đắp các tác động của tải cảm ứng và căn chỉnh dạng sóng dòng điện với dạng sóng điện áp, do đó cải thiện hệ số công suất.
Nhưng mối quan tâm chính của việc duy trì “Hệ số công suất tốt” nằm ở phía tiêu thụ. Một trong những giải pháp đáng tin cậy nhất có thể áp dụng trên quy mô lớn là Bộ nguồn Dự Phòng hay còn gọi là UPS.
Tóm lại, việc hiểu và triển khai hiệu chỉnh hệ số công suất trong hệ thống UPS là rất quan trọng để duy trì hiệu quả năng lượng, giảm chi phí vận hành và đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của thiết bị được kết nối.
Khi công nghệ tiếp tục phát triển, việc tích hợp các cơ chế hiệu chỉnh hệ số công suất sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong thiết kế và triển khai hệ thống UPS, đảm bảo sử dụng điện năng bền vững và hiệu quả hơn.