Ý nghĩa của cos (phi) và bù công suất phản kháng

Ý nghĩa của cos(phi)? Tại sao phải nâng cao cos(phi)?
- S: Công suất biểu kiến (kVA)
- P: Công suất tiêu thụ (kW)
- Q: Công suất phản kháng (kVar)
* Cos(phi) là tỉ số công suất giữa P và S. 
P là công suất tác dụng -> Công suất hữu dụng
Q là công suất phản kháng -> Công suất vô dụng (vô công)
- Thành phần vô công ko tiêu thụ năng lượng của nguồn phát, nhưng nó tạo ra tổn hao nhiệt trên dây dẫn trong truyền tải và phân phối.

* Thành phần vô công bao gồm 2 loại:
- Thành phần vô công mang tính cảm +Q -> Đối với các máy phát, thiết bị mang tính cảm.
- Thành phần vô công mang tính dung -Q -> Đối với các máy phát, thiết bị mang tính dung.
* Thành phần vô công mang tính cảm tạo ra dòng điện vô công mang tính cảm -> gây ra hiện tượng sụt áp. (Ngược pha với điện áp nguồn)
-> Nguyên nhân chính tăng độ lớn của góc (phi)
* Ngược lại, thành phần vô công mang tính dung tạo dòng điện vô công mang tính dung, gây hiệu ứng ngược lại -> gây ra hiện tượng tăng áp. (Cùng pha với điện áp nguồn) 
-> Nguyên nhân chính giảm độ lớn của góc (phi)
Do thực tế thì thành phần vô công chủ yếu mang tính cảm, do đó dòng điện vô công mang tính cảm -> gây ra hiện tượng sụt áp. Do tổn hao CS khi truyền tải và phân phối nên buộc phải giảm dòng vô công (hay CS vô công mang tình cảm).
-> Giảm độ lớn của cos(phi)
-> Các nhà phân phối điện muốn nâng cao cosµ (phi):
- Vì công suất biểu kiến (toàn phần) S phát ra không đổi nên khi công suất phản kháng Q lớn thì công suất tác dụng P nhỏ. Mà cái ta cần tiêu thụ là công suất tác dụng P nên ta cần làm nó lớn, giảm công suất phản kháng Q, tức là nâng cao hệ số cosphi.
- Về mặt kinh tế giữa nhà cung cấp - tải tiêu thụ: điện năng tiêu thụ thực tính = P, còn Q không " tốn tiền " theo nghĩa nó là công suất trao đổi qua lại giữa nguồn và tải, có giá trị trung bình = 0 và không bị mất đi. Tuy nhiên Q lằm tăng dòng điện truyền tải => lằm tăng tổn hao truyền tải. (1 cách lý tưởng thì khi Q= 0, dòng điện min thì tổn hao là min). Tổn hao trên lưới này do nhà cung cấp điện chịu chi phí, người tiêu thụ điện chỉ trả chi phí tính từ công tơ. Do đó nhà cung cấp muốn hạn chế tổn hao thì yêu cầu phía tải phải có cosphi cao. Nguyên nhân tổn hao cũng dẫn đến phương thức tính giá điện theo cosphi (cos phi càng thấp -> tổn hao lưới càng nhiều -> giá càng đắt). 
- Về mặt đầu tư - quy hoạch lưới điện: Nhà cung cấp có quyền lợi + trách nhiệm đảm bảo cung cấp điện cho tải, đảm bảo khi nhu cầu tải tăng cũng như mở rộng mạng cung cấp. Đây là vấn đề thiết kế mạng lưới truyền tải phân phối , trong đó tiết diện dây dẫn chiếm giá thành đáng kể. Với cùng 1 công suất tải dự báo P, nếu Q tải thấp => dòng điện nhỏ => tiết diện dây nhỏ => giảm giá thành đầu tư. Nếu Q tải lớn thì ngược lại  Vậy Q tải ảnh hưởng đến chi phí dầu tư. Đương nhiên khấu hao chi phí đầu tư được tính vào giá điện, Q càng lớn thì giá điện càng lớn. 
Do đó nếu muốn cải thiện cos(phi) thì buộc ta phải lắp đặt HT bù cho HT điện.
* Tại sao đưa về phụ tải có cả công suất tác dụng và công suất phản kháng mà công tơ nhà mình chỉ thấy tính công suất tác dụng?
Tính hay không tính Q thì phải tùy thuộc vào cá nhân tiêu thụ điện, như sau:
* Thứ nhất: 
- Qtổng = Tổng (Qi) với i là các thiết bị trong hộ gia đình riêng lẻ.
- Như đã nói ở trên, CS vô công là do thiết bị mang tính cảm tạo ra. 
- Thực tế thì vẫn có CS phản kháng đến từng hộ gia đình, nhưng các thiết bị gia đình là các thiết bị công suất nhỏ nên CS vô công không tạo ra góc (phi) quá lớn so với yêu cầu. (Theo Luật Điện lực thì cos(phi) > 0.85 với tải từ 80kW hay TBA từ 100kVA trở lên - Theo Điều 9.2-b - Nghị định 105-2005 CP -Hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện Lực).
-> Qtổng = tổng(Qi) : ko quá lớn so với các tải công nghiệp.
* Thứ hai: 
- Qtổng = Tổng (Qj) với j là các thiết bị tiêu thụ điện trong công nghiệp.
- Các nhà xưởng hay các công ty sản xuất thì các thiết bị (tải thiêu thụ) có tổng P lớn hơn hộ tiêu dùng (P > 80kW) và CS phản kháng lớn hơn nhiều so với các hộ gia đình. Dó đó tạo ra góc (phi) quá lớn so với yêu cầu. (cos(phi)< 0.85)
-> Qtổng = tổng(Qj): lớn hơn so với yêu cầu. 
Do đó nếu ko nâng cao cos(phi) thì DN phải trả tiền Q cho Điện lực. Hoặc lắp đặt HT tụ bù cải thiện cos(phi) ngằm nâng cao cos(phi) > 0.85.