Tụ bù – Tụ bù là gì – Tụ bù công suất phản kháng

Tụ bù hay còn được gọi là Tụ điện là một phần tử điện không thể thiếu trong mạng điện công nghiệp hoặc trong các mạch điện tử. Chúng có tác dụng nạp và phóng dòng điện. Dựa vào công năng của chúng trong từng ứng dụng cụ thể mà chúng được biết đến với các tên gọi khác nhau. Ở bài này chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu về Tụ bù nhé

Tụ bù hạ thế 3 pha tụ bù cos phi

Tụ bù là gì?

Tụ bù là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện (điện môi), có tác dụng tích và phóng điện trong mạch điện.

Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ bù ở một hiệu điện thế nhất định gọi là điện dung. Nó được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản của nó (C=Q/U).

Trong hệ thống điện, tụ bù được sử dụng với mục đích bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ (cos phi) nhằm đảm bảo hiệu quả hoạt động của lưới điện và tránh bị phạt tiền theo quy định của ngành Điện lực. Do đó lắp tụ bù sẽ giảm được một khoản đáng kể tiền điện hàng tháng (có thể giảm tới vài chục %). Tụ bù là thành phần chính trong Tủ điện bù công suất phản kháng bên cạnh các thiết bị khác để đảm bảo hệ thống bù hoạt động thông minh, ổn định và an toàn như: Bộ điều khiển tụ bù, Aptomat, Khởi động từ, Cuộn kháng lọc sóng hài, Đồng hồ đo,…

Trong thực tế TỤ BÙ thường có các cách gọi như: tụ điệntụ công suấttụ bù công suất phản khángtụ bù cos phi,…

Cấu tạo tụ bù

Thường là loại tụ giấy ngâm dầu đặc biệt, gồm hai bản cực là các lá nhôm dài được cách điện bằng các lớp giấy. Toàn bộ được cố định trong một bình hàn kín, hai đầu bản cực được đưa ra ngoài.

Phân loại tụ bù

Tụ bù được phân loại theo 02 cách: phân loại theo cấu tạo, phân loại theo điện áp.

  • Phân loại theo cấu tạo: Ta có 02 loại là Tụ khô và Tụ dầu.
    • Tụ khô là loại bình tròn dài. Ưu điểm là nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ dễ lắp đặt, thay thế, chiếm ít không gian trong tủ điện. Giá thành thường thấp hơn tụ dầu. Tụ khô thường được sử dụng cho các hệ thống bù công suất nhỏ, chất lượng điện tương đối tốt. Tụ khô phổ biến trên thị trường Việt Nam có các giải công suất bù 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr. Một số hãng có loại nhỏ 2.5kVAr, 5kVAr và loại lớn 40kVAr, 50kVAr.

Tụ bù hạ thế - Tụ khô

Hình ảnh thực tế một loại tụ khô

 

    • Tụ dầu là loại bình chữ nhật (cạnh sườn vuông hoặc tròn). Ưu điểm là độ bền cao hơn. Tụ dầu thường được sử dụng cho tất cả các hệ thống bù. Đặc biệt là các hệ thống bù công suất lớn, chất lượng điện xấu, có sóng hài (dùng kết hợp với cuộn kháng lọc sóng hài). Tụ dầu phổ biến trên thị trường Việt Nam có các giải công suất bù 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr, 40kVAr, 50kVAr.

Tụ bù hạ thế - Tụ dầu

Hình ảnh thực tế loại tụ dầu

  • Phân loại theo điện áp: Ta có 02 loại là tụ bù hạ thếTụ bù trung thế
    • Tụ bù hạ thế 1 pha: Có các loại điện áp 230V, 250V.
    • Tụ bù hạ thế 3 pha: Có các loại điện áp 230V, 380V, 400V, 415V, 440V, 525V, 660V, 690V, 720V, 1100V. Phổ biến nhất là Tụ bù 3 pha 415V và Tụ bù 3 pha 440V. Tụ 415V thường được dùng trong các hệ thống điện áp ổn định ở 380V và không bị ảnh hưởng của sóng hài. Tụ 440V thường sử dụng trong các trường hợp điện áp cao từ 400V, các hệ thống có sóng hài cần lắp cùng với cuộn kháng lọc sóng hài.
    • Tụ bù trung thế: hiện nay trên thị trường có các loại tụ trung thế điện áp 7.2kV, tụ trung thế loại 12kV

Công thức tính dung lượng tụ bù:

Để chọn tụ bù cho một tải nào đó thì ta cần biết công suất P của tải đó và hệ số công suất Cosφ (cos phi) của tải đó:
Giả sử ta có công suất của tải là P.
Hệ số công suất của tải là Cosφ1 → φ1 → tgφ1 (trước khi bù, cosφ1 nhỏ còn tgφ1 lớn).
Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → φ2 → tgφ2 (sau khi bù, cosφ2 lớn còn tgφ2 nhỏ).
Công suất phản kháng cần bù là Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).
Ví dụ ta có công suất tải là P = 100 (kW).
Hệ số công suất trước khi bù là cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88.
Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33.
Vậy công suất phản kháng cần bù là Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).
Qb = 100*(0.88 – 0.33) = 55 (kVAr).

Tụ bù được sử dụng như thế nào?

Tụ bù có thể được đấu nối trực tiếp vào hệ thống điện song song với tải để bù công suất phản kháng. Cách bù này gọi là bù tĩnh hay bù nền. Tuy nhiên cách bù này rất ít được sử dụng và chỉ có thể bù cho các hệ thống nhỏ vài chục kW.
Trong hầu hết các hệ thống cần phải sử dụng Tủ bù tự động bao gồm nhiều cấp tụ. Tủ bù tự động được điều khiển bằng bộ điều khiển tụ bù thông qua Contactor để đóng cắt các cấp tụ.
Tủ tụ bù

Hình ảnh Tủ điều khiển cosphi – Tủ bù công suất phản kháng do IEEC Việt Nam sản xuất và chế dạo

Ví dụ: Hệ thống cần bù 100kVAr có thể dùng 5 cấp tụ 20kVAr, hệ thống bù 600kVAr có thể dùng 12 cấp tụ 50kVAr. Cấp tụ dung lượng càng nhỏ thì bù càng tốt, thông thường tủ chia từ 4 đến 12 cấp tùy theo công suất bù.

Tủ bù tự động thường bao gồm các thiết bị chính sau:

  • Bộ điều khiển bù tự động
  • Aptomat: Aptomat tổng, Aptomat nhánh các cấp tụ
  • Contactor các cấp tụ
  • Tụ điện
  • Cuộn kháng lọc sóng hài (đối với các hệ thống có nhiều sóng hài gây hỏng tụ)
  • Đồng hồ đo Volt, Ampe
  • Vỏ tủ và các vật tư phụ để lắp ráp.

Nên chọn tụ bù của hãng nào, loại nào? 

Để mang lại hiệu quả tốt nhất cho hệ thống và tiết kiệm chi phí là vấn đề băn khoăn của rất nhiều khách hàng. Đây là câu hỏi rất quan trọng trong bài toán thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng. Để chọn được loại phù hợp cần hiểu rõ đặc thù của hệ thống điện từng đơn vị từ đó quyết định lựa chọn. Hiện nay trên thị trường có các loại tụ bù thông dụng phải kể đến như tụ bù của hãng Nuitek, Samwha hay cao cấp hơn là tụ bù của Shneider

Tụ bù Schneider

Hình ảnh về tụ bù cao cấp của Shneider

Tụ bù Mikro

Tụ bù trung thế, hạ thế và cuộn kháng hãng Mikro

Những lưu ý cần chú ý khi lựa chọn tụ bù

Để lựa chọn được loại tụ phù hợp với hệ thống các bạn cần khảo sát hệ thống điện một cách nghiêm túc, cần thiết phải đo sóng hài trong hệ thống điện, đây là thành phần rất nguy hiểm, chúng làm cho tụ của bạn nhanh hỏng hơn. Ngoài ra, tham số điện áp càng cao cũng giúp cho tụ có tuổi tho cao hơn.

Dưới đây là một số lưu ý khi lựa chọn mà các bạn cần lưu ý

1. Điện áp đặt lên tụ: Thông thường trên thị trường có 02 loại tụ điện với điện áp lớn nhất mà tụ có thể chịu đựng được là Tụ có điện áp 415V, 440V

2. Công suất của tụ điện: 15KVA, 20KVA, hay 50KVA…Chúng tôi khuyên bạn nên lựa chọn tụ điện có công suất từ bé đến lớn, vì các cấp tụ càng đều, việc bù sẽ càng hiệu quả

3. Lựa chọn cuộn kháng hay không lựa chọn cuộn kháng đi kèm: Chúng tôi khuyên bạn nên khảo sát hệ thống điện thật kỹ càng trước khi lựa chọn cuộn kháng tham gia và hệ thống bù, bởi cuộn kháng sẽ phát sinh nhiệt trong quá trình làm việc và chi phí đắt đỏ. Nhưng việc có cuộn kháng chắc chắn sẽ giúp tụ có tuổi thọ dài hơn

Mọi chi tiết cần tư vấn liên hệ với chúng tôi qua:

Bài viết liên quan

Tủ điện nhẹ – Hệ thống điện nhẹ là gì? Ứng dụng của hệ thống điện nhẹ trong đời sống

Tủ điện nhẹ được sử dụng chủ yếu trong các căn hộ, tòa nhà . Bởi chúng là một phần rất quan trọng của hệ thống điện nhẹ. vậy, chúng có vai trò, ứng dụng gì trong đời sống? Hãy cùng IEEC tìm hiểu để biết rõ hơn về hệ thống này nhé! Nội dung […]

Xem thêm
Tủ điện inox là gì? Ưu điểm nổi bật của tủ điện inox

Tủ điện inox đang rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi trên thị trường hiện nay. Chúng được các nhà bán hàng đánh giá là sản phẩm tủ điện có lượng doanh số nhiều nhất. Vậy tủ điện inox là gì? Có những đặc điểm nổi trội gì? Hãy cũng IEEC theo dõi […]

Xem thêm
Tủ điện nhỏ – Một số lưu ý khi lắp đặt tủ điện trong công nghiệp

Những loại tủ điện: Tủ điện công nghiệp, tủ điện điều khiển, tủ điện Sino,… Hiện đang được sử dụng rất phổ biến trong các công trình công nghiệp lớn. Tuy nhiên để đáp ứng ở môi trường điện nhỏ hơn thì tủ điện nhỏ là lựa chọn tối ưu nhất cho người sử dụng. […]

Xem thêm
Tủ điện tổng là gì? Ứng dụng của tủ điện tổng trong ngành công nghiệp điện

Sản phẩm tủ điện nói chung và tủ tiện tổng nói riêng là một trong những sản phẩm thuộc ngành điện, có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị điện bên trong cũng như đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại […]

Xem thêm