vĐối với những người muốn mua và sử dụng tốt các thiết bị điện trong nhà, phục vụ nhu cầu công việc,.. thì hiểu hệ số công suất là gì cực kỳ quan trọng. Chúng được xem như 1 trong các chỉ tiêu để giúp đánh giá được xí nghiệp, hộ gia đình có sử dụng điện hợp lý, tiết kiệm hay không. Cùng CtiSupply tìm hiểu khái niệm hệ số công suất và tầm quan trọng của chúng trong cuộc sống thông qua bài viết chia sẻ sau đây:

Hệ số công suất là gì?

Hệ số công suất là gì? Chúng còn được biết là hệ số công suất cosφ của hệ thống dòng điện xoay chiều. Được định nghĩa trong ngành kỹ thuật điện chính là tỷ lệ của công suất được hấp thụ bởi tải với phần công suất biểu kiến chảy trong mạch. Hệ số công suất này là đại lượng không thứ nguyên trong khoảng đóng từ -1 đến 1. Trong đó thì hệ số thường có giá trị từ 0 đến 1 còn với trường hợp từ -1 đến 0 sẽ xảy ra khi điện áp và dòng điện lệch pha nhau.

Dễ hiểu thì chúng là đại lượng thể hiện cho tỷ lệ giữa công suất tác dụng – là những công suất có ích và công suất biểu kiến. Đồng thời cũng gián tiếp biểu thị cho thấy tỷ lệ công suất phản kháng – công suất vô ích có trong hệ thống dòng điện xoay chiều.

Trong tiếng Anh thì hệ số công suất cũng thường được viết là P.f (Power factor), vậy nên đôi lúc khi bạn tra cứu các tài liệu nước ngoài sẽ gặp từ này xuất hiện ở những nội dung thông tin liên quan đến công suất, máy biến áp, máy phát điện, công suất phản kháng,..

Công thức tính hệ số công suất sẽ là: cosφ = P x S

Trong đó:

• P là công suất hiệu dụng
• S là công suất biểu kiến

Có những loại hệ số công suất nào?

Hệ số công suất cũng được chia thành nhiều loại khác nhau:  

Hệ số công suất tức thời

Nắm được hệ số công suất là gì tại một điểm nhất định bằng cách đo bởi dụng cụ đo Cosφ hoăc các dụng cụ, thiết bị đo điện áp, công suất và dòng điện. Vì hệ số này sẽ luôn biến động nên sẽ không được mang vào sử dụng trong tính toán

Công thức tính của hệ số công suất tức thời sẽ là: Cosφ = P3UI

Hệ số công suất trung bình

Hệ số này tồn tại trong một khoảng thời gian nào đó đã được xác định trước như là 1 ca, 1 ngày, 1 tháng,..

Công thức để tính hệ số công suất trung bình sẽ là: Cosφtb = Ahc(Ahc2+Avc2)

Trong đó:

• Cosφtb là hệ số công suất trung bình
• Ahc là điện năng tác dụng đo đạc được trong 1 chu kỳ nhất định
• Avc là điện năng phản kháng trong 1 chu kỳ xác định

Hệ số công suất trung bình Cosφtb sẽ được dùng với mục đích để đánh giá mức độ sử dụng điện của 1 đơn vị nhà ở, xí nghiệp xem đơn vị đó có tiết kiệm điện hay không.

Hệ số công suất tự nhiên

Hệ số được tính cho khoảng thời gian là cả 1 năm khi không có thiết bị bù. Hệ số công suất Cosφtb này sẽ được làm dùng làm căn cứ để tính toán, nâng cao hệ số công suất hiệu dụng và bù công suất phản kháng.

Tìm hiểu các loại công suất trong mạch xoay chiều

Các loại công suất có trong dòng điện xoay chiều gồm:

Công suất hiệu dụng

Được xem là công suất đặc trưng cho khả năng sinh ra công hữu ích cho thiết bị và là phần điện năng trong mạch có thể biến đổi được thành những dạng năng lượng hữu ích như là cơ năng, nhiệt năng, hóa năng,.. Với ký hiệu của công suất hiệu dụng là P, có đơn vị đo là W

Công thức để tính công suất hiệu dụng là: P = UI cosφ

Trong đó:

• P là công suất hiệu dụng
• U là điện áp
• I là cường độ dòng điện
• Cosφ là hệ số công suất

Công suất phản kháng

Công suất phản kháng hay còn gọi là công suất hư kháng, công suất ảo. Đây là lượng điện năng được chuyển ngược về cho nguồn cung cấp trong mỗi chu kỳ bởi năng lượng được tích lũy trong 2 thành phần là dung kháng và cảm kháng. Phần công suất này được biết là không có lợi cho mạch điện xoay chiều nhưng lại rất cần thiết, giúp cho quá trình biến đổi năng lượng được diễn ra

Công suất phản kháng được ký hiệu là Q, đơn vị để đo là VAR. Công thức để tính công suất phản kháng là: Q = UI sinφ

Trong đó:

• Q là công suất phản kháng.
• U là điện áp.
• I là cường độ dòng điện.
• Φ là pha lệch giữa U và I.

Công suất biểu kiến

Hay còn được gọi là công suất toàn phần, là công suất tổng của toàn mạch điện gồm có công suất phản kháng, công suất hiệu dụng. Chúng được ký hiệu là S, có đơn vị đo là VA

Công thức tính công suất biểu kiến là: S = UI = (P2 + Q2)

Trong đó:

• S là công suất biểu kiến
• P là công suất hiệu dụng
• Q là công suất phản kháng
• U là điện áp
• I là cường độ dòng điện

Tầm quan trọng của hệ số công suất trong cuộc sống

Nếu như nguồn cung cấp điện là các thiết bị như máy phát điện, máy biến áp có cùng dung lượng, công suất. Thì hệ số công suất càng cao, thành phân công suất tác động sẽ càng lớn. Khi đó máy sẽ sinh ra được nhiều công hữu ích hơn

Hệ số công suất là gì, chúng chiếm hiệu suất bao nhiêu sẽ còn phụ thuộc nhiều vào tải – thiết bị sử dụng điện. Công suất tác dụng và công suất phản kháng cần phản đáp ứng đủ thì lúc này tải mới có thể hoạt động tốt

Nếu xét ở phương diện đường dây truyền tải ta sẽ cần quan tâm đến dòng điện truyền trên đường dây. Dòng điện này của thiết bị sẽ khiến cho dây bị làm nóng lên, tạo được một lượng sụt áp trên đường dây truyền tải

Với hệ thống điện 1 pha thì công suất biểu kiến sẽ được tính bằng công thức: S = UI

Với hệ thống điện 3 pha thì công suất biểu kiến sẽ được tính bằng công thức: S = (3)UI

Trong đó:

• U là điện áp dây
• I là dòng điện chạy trong dây

Cả trong dòng điện 1 pha hay 3 pha thì sẽ đều có dòng điện tỷ lệ với công suất biểu kiến. Công suất này được tạo nên từ 2 yếu tố là công suất tác động và công suất phản kháng. Do đó:

• Nếu cùng 1 tải có trang bị tụ bù để phát công suất phản kháng ngay tại tải thì đường dây chuyển tải dòng điện của công suất tác dụng thì chắc chắn nhiệt ở đường dây sẽ giảm, đường dây sẽ mát hơn.
• Nếu chấp nhận để đường dây phát nhiệt thì cần trang bị tụ bù phát công suất phản kháng, Ta có thể bắt đường dây tải nhiều hơn hiện tại một phần.

CtiSupply đã giới thiệu đến bạn hệ số công suất là gì, phân loại và ý nghĩa của chúng đối với cuộc sống con người. Hi vọng qua đó bạn đã có thêm cho mình những hiểu biết liên quan đến hệ số công suất phục vụ nhu cầu sử dụng thiết bị điện trong nhà, cho công việc hay nghiên cứu.